无动力中断的两挡变速电桥驱动系统技术方案

本发明专利技术提供一种无动力中断的两挡变速电桥驱动系统，其包括双联行星齿轮组(PG)，双联行星齿轮组(PG)的太阳轮与第二行星轮(G2)啮合，第一行星轮(G1)与第一齿圈(R1)啮合，第二行星轮(G2)与第二齿圈(R2)啮合；第一离合器(C1)的外毂固定，第一离合器(C1)的内毂与第一齿圈(R1)不能相对转动地连接；第二离合器(C2)的外毂固定，第二离合器(C2)的内毂与第二齿圈(R2)不能相对转动地连接；电机(E)的输出扭矩传递给太阳轮，行星架的输出扭矩传递给差速器(D)。根据本发明专利技术的电桥驱动系统，换挡操作由两个独立的离合器完成，系统结构简单，且换挡过程中可以没有动力中断。

【技术实现步骤摘要】
无动力中断的两挡变速电桥驱动系统
本专利技术涉及机动车辆领域，尤其涉及车辆的变速器领域，特别是纯电动车或是混合动力车中的电桥驱动系统，更具体地涉及一种无动力中断的两挡变速电桥驱动系统。
技术介绍
对于电动车辆，包括纯电动车和混合动力(油电混动)车，其电力驱动方式包括中央电机驱动和轮毂电机驱动两种。中央电机驱动系统的一种常见的布置形式也被称为电桥(eAxle)驱动系统。对于可以提供两个速度挡位的电动车辆的变速器，现有技术中的一种换挡方式为使用同步器进行换挡。这种换挡方式的缺点是，在一个挡位脱开进入空挡、而另一个挡位尚未完成接合的过程中，没有动力被传递出变速器。这种换挡过程中的动力丢失会导致不好的驾驶体验。现有技术中的另一种换挡方式使用离合器。例如中国技术专利CN205859059U公开了一种双离合器行星排式纯电动汽车变速器。参照图1，在该方案中，电机E和差速器D同轴线地布置。在电机E和差速器D之间设有双离合器DC和双联行星齿轮组PG1。双联行星齿轮组PG1包括在轴向上并列的、平行设置的两组行星轮，每组行星轮分别与一个太阳轮啮合，两组行星轮连接到同一个行星架。双离合器DC的两个内毂分别通过互相嵌套的内轴SI和外轴SO与双联行星齿轮组PG1的两个太阳轮连接。通过控制双离合器DC的接合状态，可以改变双联行星齿轮组PG1的传动比，实现两挡变速的功能。然而，这种方案存在如下缺点：(i)双离合器DC零部件数量多、结构复杂，相应地，对双离合器DC的控制方式复杂，成本高；(ii)该设计方案对应的装置所占用的轴向空间大；(iii)由于外轴SO套设于内轴SI的外周，外轴SO通过内轴SI得到支撑、且外轴SO需要能相对于内轴SI转动，这对外轴SO和内轴SI的位置精度提出了较高的要求；(iv)单个双联行星齿轮组PG1所能提供的传动比有限，当传动比不够大时需要增加电机E的输出扭矩，导致系统成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单、控制方便的无动力中断的两挡变速电桥驱动系统。本专利技术提供一种无动力中断的两挡变速电桥驱动系统，其包括电机、齿轮组、第一离合器、第二离合器和差速器，所述齿轮组包括双联行星齿轮组，所述双联行星齿轮组包括太阳轮、第一行星轮、第一齿圈、第二行星轮、第二齿圈和行星架，所述太阳轮与所述第二行星轮啮合，所述第一行星轮与所述第一齿圈啮合，所述第二行星轮与所述第二齿圈啮合，所述第一行星轮和所述第二行星轮在所述电机的轴向上不能相对转动地并列设置；其中，所述第一离合器的外毂固定，所述第一离合器的内毂与所述第一齿圈不能相对转动地连接；所述第二离合器的外毂固定，所述第二离合器的内毂与所述第二齿圈不能相对转动地连接；所述电机的输出扭矩传递给所述太阳轮，所述行星架的输出扭矩传递给所述差速器；当所述第一离合器的内毂和外毂处于接合状态、所述第二离合器的内毂和外毂处于分离状态时，所述电桥驱动系统处于一个挡位；当所述第一离合器的内毂和外毂处于分离状态、所述第二离合器的内毂和外毂处于接合状态时，所述电桥驱动系统处于另一个挡位。在至少一个实施方式中，所述齿轮组还包括正齿轮组，所述正齿轮组包括互相啮合的第一正齿轮和第二正齿轮，所述第一正齿轮与所述太阳轮具有相同转动轴线地设置，所述第二正齿轮与所述差速器的输出半轴具有相同转动轴线地设置，所述第一正齿轮与所述行星架不能相对转动地连接，所述第二正齿轮与所述差速器的差速器壳体不能相对转动地连接。在至少一个实施方式中，所述系统还包括电机轴和齿轮箱输入轴，所述电机的转子与所述电机轴不能相对转动地连接，所述太阳轮与所述齿轮箱输入轴不能相对转动地连接，所述电机轴和所述齿轮箱输入轴一体地形成为同一个主轴。在至少一个实施方式中，所述主轴在所述轴向上的两端分别受第一轴承和第三轴承支承，所述主轴在所述轴向上的中部还受第二轴承支承，所述第二轴承在所述轴向上位于所述电机和所述齿轮组之间。在至少一个实施方式中，在所述轴向上，所述第三轴承至少部分地与所述第一行星轮重合；或在所述轴向上，所述第二轴承至少部分地与所述第一行星轮重合。在至少一个实施方式中，在所述轴向上，所述第一离合器与所述第一齿圈至少部分地重合，和/或所述第二离合器与所述第二齿圈至少部分地重合。在至少一个实施方式中，在所述电机的径向上，所述电机的直径大于所述第一离合器的直径，和/或所述电机的直径大于所述第二离合器的直径。在至少一个实施方式中，所述第一离合器为多片式离合器，和/或所述第二离合器为多片式离合器。在至少一个实施方式中，所述第二行星轮的直径大于所述第一行星轮的直径。在至少一个实施方式中，所述差速器位于所述电机的径向外侧，所述差速器的输出半轴与所述电机的电机轴平行地设置。根据本专利技术的无动力中断的两挡变速电桥驱动系统，换挡操作由两个独立的离合器完成，系统结构简单，且换挡过程中可以没有动力中断。附图说明图1是一种已知的两挡变速的电桥驱动系统的示意图。图2是根据本专利技术的第一实施方式的无动力中断的两挡变速电桥驱动系统的示意图。图3和图4是图2所示的电桥驱动系统在两个不同挡位下的动力传递路径的示意图。图5是根据本专利技术的第二实施方式的无动力中断的两挡变速电桥驱动系统的示意图。附图标记说明E电机；SI内轴；SO外轴；S1电机轴；S2齿轮箱输入轴；DC双离合器；C1第一离合器；C2第二离合器；PG、PG1双联行星齿轮组；G1第一行星轮；G2第二行星轮；R1第一齿圈；R2第二齿圈；SG1第一正齿轮；SG2第二正齿轮；D差速器；B1第一轴承；B2第二轴承；B3第三轴承；A轴向；R径向。具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。除非特别说明，参照图2，A表示电桥驱动系统的轴向，该轴向A与电桥驱动系统中的电机和双联行星齿轮组的轴向一致；R表示电桥驱动系统的径向，该径向R与电桥驱动系统中的电机和双联行星齿轮组的径向一致。(第一实施方式)首先参照图2至图4介绍根据本专利技术的第一实施方式的电桥驱动系统。根据本专利技术的电桥驱动系统包括电机E、电机轴S1、齿轮箱输入轴S2、第一离合器C1、第二离合器C2、齿轮组和差速器D。齿轮组包括双联行星齿轮组PG和正齿轮组，正齿轮组包括第一正齿轮SG1和第二正齿轮SG2。本专利技术所称的正齿轮即圆柱齿轮，包括直齿轮和斜齿轮；在本实施方式中，优选使用斜齿轮形式的正齿轮，即斜齿圆柱齿轮。电机E的定子固定于壳体，电机E的转子抗扭地(不能相对转动地)连接到电机轴S1。电机轴S1与齿轮箱输入轴S2抗扭地连接，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力中断的两挡变速电桥驱动系统，其包括电机(E)、齿轮组、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和差速器(D)，/n所述齿轮组包括双联行星齿轮组(PG)，所述双联行星齿轮组(PG)包括太阳轮、第一行星轮(G1)、第一齿圈(R1)、第二行星轮(G2)、第二齿圈(R2)和行星架，所述太阳轮与所述第二行星轮(G2)啮合，所述第一行星轮(G1)与所述第一齿圈(R1)啮合，所述第二行星轮(G2)与所述第二齿圈(R2)啮合，所述第一行星轮(G1)和所述第二行星轮(G2)在所述电机(E)的轴向(A)上不能相对转动地并列设置；其中，/n所述第一离合器(C1)的外毂固定，所述第一离合器(C1)的内毂与所述第一齿圈(R1)不能相对转动地连接；所述第二离合器(C2)的外毂固定，所述第二离合器(C2)的内毂与所述第二齿圈(R2)不能相对转动地连接；/n所述电机(E)的输出扭矩传递给所述太阳轮，所述行星架的输出扭矩传递给所述差速器(D)；/n当所述第一离合器(C1)的内毂和外毂处于接合状态、所述第二离合器(C2)的内毂和外毂处于分离状态时，所述电桥驱动系统处于一个挡位；当所述第一离合器(C1)的内毂和外毂处于分离状态、所述第二离合器(C2)的内毂和外毂处于接合状态时，所述电桥驱动系统处于另一个挡位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无动力中断的两挡变速电桥驱动系统，其包括电机(E)、齿轮组、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和差速器(D)，
所述齿轮组包括双联行星齿轮组(PG)，所述双联行星齿轮组(PG)包括太阳轮、第一行星轮(G1)、第一齿圈(R1)、第二行星轮(G2)、第二齿圈(R2)和行星架，所述太阳轮与所述第二行星轮(G2)啮合，所述第一行星轮(G1)与所述第一齿圈(R1)啮合，所述第二行星轮(G2)与所述第二齿圈(R2)啮合，所述第一行星轮(G1)和所述第二行星轮(G2)在所述电机(E)的轴向(A)上不能相对转动地并列设置；其中，
所述第一离合器(C1)的外毂固定，所述第一离合器(C1)的内毂与所述第一齿圈(R1)不能相对转动地连接；所述第二离合器(C2)的外毂固定，所述第二离合器(C2)的内毂与所述第二齿圈(R2)不能相对转动地连接；
所述电机(E)的输出扭矩传递给所述太阳轮，所述行星架的输出扭矩传递给所述差速器(D)；
当所述第一离合器(C1)的内毂和外毂处于接合状态、所述第二离合器(C2)的内毂和外毂处于分离状态时，所述电桥驱动系统处于一个挡位；当所述第一离合器(C1)的内毂和外毂处于分离状态、所述第二离合器(C2)的内毂和外毂处于接合状态时，所述电桥驱动系统处于另一个挡位。


2.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述齿轮组还包括正齿轮组，所述正齿轮组包括互相啮合的第一正齿轮(SG1)和第二正齿轮(SG2)，
所述第一正齿轮(SG1)与所述太阳轮具有相同转动轴线地设置，所述第二正齿轮(SG2)与所述差速器(D)的输出半轴具有相同转动轴线地设置，
所述第一正齿轮(SG1)与所述行星架不能相对转动地连接，所述第二正齿轮(SG2)与所述差速器(D)的差速器壳体不能相对转动地连接。


3.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述系统还包括电机轴(S1)和齿轮箱输入轴(S2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，王天斌，钟虎，翟青泉，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE