一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置和纯电动物流车制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，包括：壳体；驱动电机设置在壳体内，并具有输出动力的驱动电机轴；输入轴常啮合齿轮与驱动电机轴固定连接；中间轴可旋转的支撑在壳体中；第一换挡花键毂固定在输出轴上；第一换挡接合套与第一换挡花键毂滑动配合；第二换挡花键毂固定在输出轴上；第二换挡接合套与第二换挡花键毂滑动配合；第一从动齿轮与第一啮合齿轮啮合传动；第二从动齿轮与第二啮合齿轮啮合传动；一挡锥形离合器设置在第二从动齿轮和第一换挡接合套之间；二挡锥形离合器设置在第一从动齿轮和第一换挡接合套之间；三挡锥形离合器设置在输入轴常啮合齿轮和第二换挡接合套之间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置和纯电动物流车
本技术涉及驱动领域，具体涉及一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置和纯电动物流车。
技术介绍
“十三五”期间，在国家强力推进污染治理以及着力发展节能环保产业大背景下，为新能源汽车行业带来新的发展机遇。中央和地方各级政府对节能与新能源汽车的发展高度关注，陆续出台了采购补贴、运营补贴、充电其础设施建设等各种扶持培育政策，进一步扩大新能源汽车行业市场需求，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。随着城市物流的发展，以及社会对物流行业环保、节能要求的不断提高，在政府强有力的补贴政策的推动下，兼具零排放和使用成本低廉的纯电动物流车将具有很好的发展前景。同时城市配送、末端物流短距离运输与停放集中的特点很好的规避了纯电动汽车续航里程短和充电设施少的推广应用短板，城市污染与交通压力的叠加为纯电动物流车在城市配送中应用提供了广阔的空间。电驱动系统作为纯电动物流车关键核心总成，直接影响着车辆的动力性、经济性和舒适性。国外先进的电驱动系统已发展到系统集成阶段，而国内仍处于结构集成阶段。对于纯电动物流车电驱动系统，由于自动变速器产品技术不成熟，普遍采用固定速比减速装置，不能保证电机常工作在高效区，导致系统能耗大、续驶里程短、起步和爬坡动力性不足及对驱动电机、电池要求高等问题，制约了纯电动物流车的使用和发展。多挡化、高效率、低成本的电驱动一体化装置是解决上述问题的有效技术途径，其市场需求迫切。
技术实现思路
本技术设计开发了一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，本技术的目的是解决纯电动物流车采用固定速比减速装置的驱动电机存在体积大以及采用传统多挡机械式自动变速器存在换挡动力中断的问题。本技术还设计开发了一种纯电动物流车，本技术的目的是解决纯电动物流车驱动电机存在体积大、成本高，启动电流大影响动力电池使用寿命的问题。本技术提供的技术方案为：一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，包括：壳体；驱动电机，其设置在所述壳体内，并具有输出动力的驱动电机轴；输入轴常啮合齿轮，其与所述驱动电机轴固定连接，并且可旋转的支撑在输出轴上；中间轴，其可旋转的支撑在所述壳体中，并且在所述中间轴上同时固定连接第一啮合齿轮，第二啮合齿轮和中间轴常啮合齿轮；其中，所述中间轴常啮合齿轮与所述输入轴常啮合齿轮啮合传动；第一换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第一换挡接合套，其与所述第一换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第二换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第二换挡接合套，其与所述第二换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第一从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第一啮合齿轮啮合传动；第二从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第二啮合齿轮啮合传动；一挡锥形离合器，其设置在所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；二挡锥形离合器，其设置在所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；三挡锥形离合器，其设置在所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套之间，选择性的使所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套结合和分离。优选的是，还包括：当选择一挡时，所述驱动电机正转，所述一挡锥形离合器结合，所述二挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器分离；当选择二挡时，所述驱动电机正转，所述二挡锥形离合器结合，所述一挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器分离；当选择三挡时，所述驱动电机正转，所述三挡锥形离合器结合，所述一挡锥形离合器和所述二挡锥形离合器分离。优选的是，还包括：当选择倒挡时，所述驱动电机反转，所述一挡锥形离合器结合，所述二挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器分离。优选的是，所述壳体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间设置内壁。优选的是，所述第一容纳腔布设所述驱动电机，所述第二容纳腔布设所述输出轴和所述中间轴；所述第二容纳腔中设有贯通孔，所述输出轴可旋转的支撑在所述贯通孔上并穿出所述贯通孔连接至所述壳体外部。优选的是，所述驱动电机还包括：转子，其固定连接驱动电机轴；定子，其与所述驱动系统壳体固定连接。优选的是，所述第一换挡花键毂和所述第二换挡花键毂的内花键与所述输出轴的外花键配合连接。优选的是，所述第一换挡接合套的内花键与所述第一换挡花键毂的外花键滑动配合，并且能够沿轴向移动；以及所述第一换挡接合套的内花键与所述第一换挡花键毂的外花键滑动配合，并且能够沿轴向移动。优选的是，所述一挡锥形离合器和所述二挡离合器布设在所述第一换挡接合套的两端，所述三挡锥形离合器布设在所述第二换挡接合套一侧；所述一挡锥形离合器、所述二挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器沿所述输出轴轴向移动。一种纯电动物流车，使用所述的三挡电驱动装置。本技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1、采用“平行轴传动”的方式，可沿用现有两轴/三轴式手动变速器的基本构型，设计有输入轴和输出轴，二者之间采用多组不同传动比的圆柱齿轮实现传动，并使用锥形离合器实现转速的同步，这种传统设计技术门槛低、工艺成熟；2、三挡电驱动装置相邻挡位的传动比梯度可高达60％甚至100％以上，使用锥形离合器完成同步实现起步及换挡功能，可有效缩短换挡时间，解决换挡过程动力中断问题，实现动力换挡，提高汽车的平顺性和动力性；3、驱动电机和三挡变速器集成为一体，采用模块化设计方式，系统结构紧凑，可减少原材料的使用量，减小驱动系统体积，提高空间利用率，方便整车动力总成的布置，有效降低电驱动系统的成本；4、纯电动物流车驱动电机可以实现反转，倒挡则通过电机反转来实现，取消了倒挡的换挡执行机构，结构更加紧凑，且倒挡控制简单，易实现；5、纯电动物流车三个挡位均可以实现制动能量回收，三挡为直接挡，传递效率最高，通过优化设计制动能量回收过程中电驱动系统的换挡策略，在保证制动安全前提下，可实现制动能量回收效率的最大化，进一步提高续驶里程；6、合理设计换挡过程控制策略，协调控制驱动电机输出转速/转矩与锥形离合器结合压力，在顺利完成挡位切换功能的同时可保证换挡前后电驱动系统输出轴扭矩相同，降低换挡前后整车驱动力矩的波动，可有效提高驾驶舒适性。附图说明图1为本技术所述的电驱动装置原理图。图2为本技术所述的一挡动力传递路线图。图3为本技术所述的二挡动力传递路线图。图4为本技术所述的三挡动力传递路线图。图5为本技术所述的一挡升二挡控制过程图。图6为本技术所述的二挡降一挡控制过程图。图7为本技术所述的二挡升三挡控制过程图。图8为本技术所述的三挡降二挡控制过程图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本技术公开了一种纯电动车用电驱动系统，通过传动系统参数优化设计，采用三挡电驱动装置，本技术一方面解决了纯电动物流车采用固定速比减速装置的驱动电机存在体积大、成本高，启动电流大影响动力电池使用寿命的问题，另一方面解决了纯电动物流车采用传统多挡机械式自动变速器存在换挡动力中断、不便于整车布置等问题；使纯电动物流车电驱动系统结构更加紧凑，减小驱动电机尺寸，有效提高电驱动系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，其特征在于，包括：壳体；驱动电机，其设置在所述壳体内，并具有输出动力的驱动电机轴；输入轴常啮合齿轮，其与所述驱动电机轴固定连接，并且可旋转的支撑在输出轴上；中间轴，其可旋转的支撑在所述壳体中，并且在所述中间轴上同时固定连接第一啮合齿轮，第二啮合齿轮和中间轴常啮合齿轮；其中，所述中间轴常啮合齿轮与所述输入轴常啮合齿轮啮合传动；第一换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第一换挡接合套，其与所述第一换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第二换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第二换挡接合套，其与所述第二换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第一从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第一啮合齿轮啮合传动；第二从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第二啮合齿轮啮合传动；一挡锥形离合器，其设置在所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；二挡锥形离合器，其设置在所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；三挡锥形离合器，其设置在所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套之间，选择性的使所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套结合和分离。...

【技术特征摘要】
1.一种基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，其特征在于，包括：壳体；驱动电机，其设置在所述壳体内，并具有输出动力的驱动电机轴；输入轴常啮合齿轮，其与所述驱动电机轴固定连接，并且可旋转的支撑在输出轴上；中间轴，其可旋转的支撑在所述壳体中，并且在所述中间轴上同时固定连接第一啮合齿轮，第二啮合齿轮和中间轴常啮合齿轮；其中，所述中间轴常啮合齿轮与所述输入轴常啮合齿轮啮合传动；第一换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第一换挡接合套，其与所述第一换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第二换挡花键毂，其固定在所述输出轴上；第二换挡接合套，其与所述第二换挡花键毂滑动配合，并且能够沿轴向移动；第一从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第一啮合齿轮啮合传动；第二从动齿轮，其空套在所述输出轴上，并且与所述第二啮合齿轮啮合传动；一挡锥形离合器，其设置在所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第二从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；二挡锥形离合器，其设置在所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套之间，选择性的使所述第一从动齿轮和所述第一换挡接合套结合和分离；三挡锥形离合器，其设置在所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套之间，选择性的使所述输入轴常啮合齿轮和所述第二换挡接合套结合和分离。2.如权利要求1所述的基于双锥形离合器的三挡电驱动装置，其特征在于，还包括：当选择一挡时，所述驱动电机正转，所述一挡锥形离合器结合，所述二挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器分离；当选择二挡时，所述驱动电机正转，所述二挡锥形离合器结合，所述一挡锥形离合器和所述三挡锥形离合器分离；当选择三挡时，所述驱动电机正转，所述三挡锥形离合器结合，所述一挡锥形离合器和所述二挡锥形离合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪，孙宝凤，郑再思，史俊妍，杨悦，李炎，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22