【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车变速器，具体涉及一种高集成式多级速比的电驱桥系统及工作方法。
技术介绍
1、随着中型及重型商用车电动化的快速发展，匹配电驱桥系统已经逐渐成为主流。电驱桥系统是电动车的关键组件，电动车运行的性能主要取决于电驱桥系统的类型和性能。
2、目前，电驱桥系统向着集成化、轻量化、高功率密度及大扭质比发展。现有电驱桥系统采用的双电机技术方案中，有些电驱桥系统选配两个不同功率的电机，与大功率电机一侧连接的变速箱有2个速比，为速比i1和i2，而与小电机相连的为单级差速器，为速比i3，为了满足高车速时整车动力性，两小速比i2、i3相近或相同，但速比i1和i3组合动力输出无法满足整车起步或爬坡时大扭矩的需求；还有些电驱桥系统，在电驱桥前后两侧的传动机构对称布置，仅有两个速比，为兼顾最高车速和最大爬坡度要求，这两个速比极差大，在部分工况行驶时会出现低档车速不够、高档出现动力不足的情况，且一般各档位传动级数相同，不仅传动效率偏低，还致使电机偏置距大，桥壳受力与抗振能力较差。
技术实现思路
1、本专利技术为解决各挡传动级数多、挡位间速比极差大，电驱桥整体效率低的的问题，提供一种高集成式多级速比的电驱桥系统及工作方法，通过合理布置速比来实现双电机挡位的交替切换，满足新能源商用车高效率、高动力性的设计要求。
2、为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种高集成式多级速比的电驱桥系统，包括第一换档单元和第二换档单元；
4、第一换档单元包括
5、第二换档单元包括第二中间轴，第二中间轴两端分别设置二档齿轮和三档齿轮，在二档齿轮和三档齿轮之间的第二中间轴上设置第二滑套，二档齿轮和三档齿轮均能够与第二滑套接合或断开；二档齿轮和三档齿轮均与动力输出单元连接，靠近三档齿轮一侧，第二中间轴与第二动力输入单元连接。
6、第一动力输入系统包括第一驱动电机，第一驱动电机与第一输入轴的一端连接，第一输入轴的另一端与输出轴的轴头相互支撑，第一输入轴主动齿轮设置在第一输入轴上。
7、第二动力输入系统包括第二驱动电机，第二驱动电机与第二输入轴一端连接，第二输入轴另一端连接第二输入轴主动齿轮，第二输入轴主动齿轮与第二从动轮啮合，第二从动轮与第二中间轴连接。
8、动力输出单元包括差速器，在差速器的两侧分别设置主减大齿轮和主减小齿轮，主减大齿轮一端与输出轴齿轮啮合，另一端与二档齿轮啮合；主减小齿轮的一端与三档齿轮啮合，差速器的两侧还分别与第一半轴和第二半轴的一端连接，第一半轴和第二半轴的另一端均与车轮连接。
9、第一换档单元、第二换档单元和差速器均设置在变速箱壳体内，在第一半轴和第二半轴上均设置桥壳，桥壳与变速箱壳体相连。
10、在靠近车轮的一端，第一半轴和第二半轴上均设置轮端行星排。
11、在靠近差速器的一端，第一半轴和第二半轴上均设置行星排。
12、在靠近差速器的一端，第一半轴上设置第三滑套，第三滑套能够与差速器连接。
13、一种根据上述高集成式多级速比的电驱桥系统的工作方法，包括以下工作模式：
14、模式一为第一滑套与第一输入轴主动齿轮和中间轴从动齿轮均断开，第二滑套与二档齿轮和三档齿均与断开；
15、模式二为第一滑套与中间轴从动齿轮结合，第二滑套与二档齿轮和三档齿轮均与断开；
16、模式三为第一滑套和中间轴从动齿轮结合，第二滑套与二档齿轮结合；
17、模式四为第一滑套与第一输入轴主动齿轮和中间轴从动齿轮均断开，第二滑套与二档齿轮结合；
18、模式五为第一滑套与第一输入轴主动齿轮结合，第二滑套与二档齿轮结合；
19、模式六为第一滑套与第一输入轴主动齿轮结合，第二滑套与二档齿轮和三档齿轮均与断开；
20、模式七为第一滑套与第一输入轴主动齿轮结合，第二滑套与三档齿轮结合。
21、当第一滑套与中间轴从动齿轮结合时，变速箱速比为a；当第一滑套与第一输入轴主动齿轮结合时，变速箱速比为d；当第二滑套与二档齿轮结合时，变速箱速比为b；当第二滑套与三档齿轮结合时，变速箱速比为c；不同档位之间，变速箱速比大小关系为a＞b＞c≥d。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
23、本专利技术提供一种高集成式多级速比的电驱桥系统，电驱桥系统使用双动力源驱动车辆，车辆在加速或减速过程中，通过第一动力输入单元和第二输入单元驱动第一换挡单元和第二换挡单元的实现多级交替换档，档位间极差小，既能降低换档冲击，提高车辆驾驶舒适性，也能提高电机工作效率；单动力输入单元可以作为双动力输入单元换档时的中间过渡状态，保持换档动力不中断；单动力输入单元也可以根据整车的动力需求作为驱动模式，第一换挡单元可以实现三级齿轮传动，传动比大，可减小电机扭矩需求和体积，降低电机和电控成本，并输出高的轮端扭矩，可显著提高爬坡性能；第一换挡单元也能够实现直接档传动，传动效率高，可提高较高车速时的经济性。
24、进一步，本专利技术电驱桥系统的高集成式设计，使驱动电机离半轴的距离更小，变速箱壳体和桥壳的受力得到改善，安全性更高。
25、本专利技术提供的电驱桥系统通过档位切换能够实现七种工作模式，满足车辆多种动力需求，为车辆在不同载荷、不同车速、不同路况下提供最佳的传动效率，以提高续航里程。
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1.一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，包括第一换档单元和第二换档单元；
2.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，第一动力输入系统包括第一驱动电机(1)，第一驱动电机(1)与第一输入轴(20)的一端连接，第一输入轴(20)的另一端与输出轴(28)的轴头相互支撑，第一输入轴主动齿轮(21)设置在第一输入轴(20)上。
3.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，第二动力输入系统包括第二驱动电机(2)，第二驱动电机(2)与第二输入轴(36)一端连接，第二输入轴(36)另一端连接第二输入轴主动齿轮(35)，第二输入轴主动齿轮(35)与第二从动轮(37)啮合，第二从动轮(37)与第二中间轴(32)连接。
4.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，动力输出单元包括差速器(30)，在差速器(30)的两侧分别设置主减大齿轮(29)和主减小齿轮(38)，主减大齿轮(29)一端与输出轴齿轮(27)啮合，另一端与二档齿轮(31)啮合；主减小齿轮(38)的一端与三档齿轮(3
5.根据权利要求4所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，第一换档单元、第二换档单元和差速器(30)均设置在变速箱壳体(300)内，在第一半轴(39)和第二半轴(40)上均设置桥壳(100)，桥壳(100)与变速箱壳体(300)相连。
6.根据权利要求4所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，在靠近车轮(41)的一端，第一半轴(39)和第二半轴(40)上均设置轮端行星排(90)。
7.根据权利要求4所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，在靠近差速器(30)的一端，第一半轴(39)和第二半轴(40)上均设置行星排(80)。
8.根据权利要求4所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，在靠近差速器(30)的一端，第一半轴(39)上设置第三滑套(50)，第三滑套(50)能够与差速器(30)连接。
9.一种根据权利要求1所述的高集成式多级速比的电驱桥系统的工作方法，其特征在于，包括以下工作模式：
10.根据权利要求9所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统的工作方法，其特征在于，当第一滑套(24)与中间轴从动齿轮(26)结合时，变速箱速比为A；当第一滑套(24)与第一输入轴主动齿轮(21)结合时，变速箱速比为D；当第二滑套(33)与二档齿轮(31)结合时，变速箱速比为B；当第二滑套(33)与三档齿轮(34)结合时，变速箱速比为C；不同档位之间，变速箱速比大小关系为A＞B＞C≥D。
...【技术特征摘要】
1.一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，包括第一换档单元和第二换档单元；
2.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，第一动力输入系统包括第一驱动电机(1)，第一驱动电机(1)与第一输入轴(20)的一端连接，第一输入轴(20)的另一端与输出轴(28)的轴头相互支撑，第一输入轴主动齿轮(21)设置在第一输入轴(20)上。
3.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，第二动力输入系统包括第二驱动电机(2)，第二驱动电机(2)与第二输入轴(36)一端连接，第二输入轴(36)另一端连接第二输入轴主动齿轮(35)，第二输入轴主动齿轮(35)与第二从动轮(37)啮合，第二从动轮(37)与第二中间轴(32)连接。
4.根据权利要求1所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，动力输出单元包括差速器(30)，在差速器(30)的两侧分别设置主减大齿轮(29)和主减小齿轮(38)，主减大齿轮(29)一端与输出轴齿轮(27)啮合，另一端与二档齿轮(31)啮合；主减小齿轮(38)的一端与三档齿轮(34)啮合，差速器(30)的两侧还分别与第一半轴(39)和第二半轴(40)的一端连接，第一半轴(39)和第二半轴(40)的另一端均与车轮(41)连接。
5.根据权利要求4所述的一种高集成式多级速比的电驱桥系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪鹏鹏，刘义，张发勇，梁豪，魏复超，高涛，
申请(专利权)人：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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