一种电驱桥和电动汽车

摘要

本发明公开了一种电驱桥，包括驱动组件、动力耦合齿轮、第一齿轮传动组件、第二齿轮组件和通过差速器连接的两个半轴，所述驱动组件用于驱动所述差速器。通过上述方式，本发明提供的电驱桥和电动车，实现了3个变速档位，可以根据车辆载荷、路面情况、运输时间需求等，适时啮合不同的档位，适时实现车辆高效运行，提高运行效率，降低能源消耗，满足商用车多样化载荷和多样化工况的动力需求，获得高的运输效率和经济效益。

权利要求

1.一种电驱桥，其特征在于，包括驱动组件、动力耦合齿轮、第一齿轮传动组件、第二齿轮组件和通过差速器连接的两个半轴，所述驱动组件用于驱动所述差速器；

所述驱动组件包括电机以及与所述电机传动连接的行星齿轮机构，所述动力耦合齿轮设在相应所述半轴，所述行星齿轮机构通过动力耦合齿轮与所述第一齿轮传动组件传动连接；

当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第一齿轮传动组件与所述差速器传动连接；

当所述电驱桥处在第二传动模式，所述行星齿轮机构与第二齿轮传动组件传动连接，所述第二齿轮传动组件与所述差速器传动连接，所述第一齿轮传动组件与所述差速器传动断开；

所述第一齿轮传动组件包括中间轴，所述中间轴设有与所述动力耦合齿轮啮合的第二齿轮，所述中间轴上还设有第三齿轮和第四齿轮，所述半轴上设有与所述差速器连接的第五齿轮和第六齿轮；

所述第二齿轮传动组件包括第七齿轮以及设在所述半轴上与所述差速器连接的第八齿轮，所述第七齿轮设在所述电机的输出轴上。

2.根据权利要求1所述的电驱桥，其特征在于，所述驱动组件还包括第一滑套换挡机构，所述第一滑套换挡机构固定设在所述行星齿轮机构的行星架，当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述第二齿轮传动组件传动断开；

当所述电驱桥处在第二传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述第二齿轮传动组件传动连接。

3.根据权利要求1所述的电驱桥，其特征在于，所述驱动组件和所述第一齿轮传动组件分别设在所述动力耦合齿轮相对侧。

4.根据权利要求1所述的电驱桥，其特征在于，所述行星齿轮机构的行星架设有与所述动力耦合齿轮啮合的第一齿轮；

当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第三齿轮与所述第五齿轮传动连接或所述第四齿轮与第六齿轮传动连接。

5.根据权利要求4所述的电驱桥，其特征在于，还包括滑动套设在所述中间轴上的第二滑套换挡机构，当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第二滑套换挡机构与所述第三齿轮传动连接，或所述第二滑套换挡机构与所述第四齿轮传动连接。

6.根据权利要求1所述的电驱桥，其特征在于，当所述电驱桥处在第二传动模式，所述第七齿轮与所述第八齿轮传动连接。

7.根据权利要求4所述的电驱桥，其特征在于，所述动力耦合齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述第一齿轮啮合，所述小齿轮与所述第二齿轮啮合。

8.根据权利要求4所述的电驱桥，其特征在于，所述电驱桥还包括与第一滑套换挡机构和第二滑套换挡机构电连接的换挡控制单元，所述换挡控制单元用于在所述第一传动模式，控制所述第二滑套换挡机构的滑套与所述第三齿轮或第四齿轮传动连接；

在所述第二传动模式，控制所述第一滑套换挡机构的滑套与所述第二齿轮传动组件传动连接，控制所述第二滑套换挡机构的滑套与所述第三齿轮和所述第四齿轮传动断开。

9.根据权利要求4所述的电驱桥，其特征在于，所述第五齿轮和所述第六齿轮设在一个半轴上，第八齿轮和所述动力耦合齿轮设在另一个半轴上。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1‑9任一项所述的电驱桥。

说明书

一种电驱桥和电动汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电驱桥和电动汽车。

背景技术

[0002] 商用车运载货物的重量范围从空载到50、60吨，运输路况多种多样，为了保证各种工况下车辆运营能力和运营效率，必须保证不同工况下车辆输出的动力也要多样化，既能保证一定的速度，又具有较高的效率。

[0003] 现有技术中，电驱桥变速系统多为单一速比，不能同时兼顾速度和牵引力。而一些电驱桥具有两档变速的，虽然能够提供两种动力流模式，只能满足一部分工况的高效率需求，还会出现许多工况下，不能兼顾车速、牵引力以及高效率的平衡。

发明内容

[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种电驱桥和电动汽车，变速系统创新的结构设计布局，通过耦合齿轮机构，将车桥桥壳前后的两个传动模块有效地结合，组成多档位的齿轮传动系统，实现多种动力流传递模式，和电机相配合，应用于商用车电驱桥总成，可使电动商用车辆获得最优化的车速、牵引力以及效率平衡，最大限度地满足车辆轻载、重载，平路运行、坡道运行等各种工况对牵引力、速度及效率的要求，降低能耗、增加效益。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电驱桥，包括驱动组件、动力耦合齿轮、第一齿轮传动组件、第二齿轮组件和通过差速器连接的两个半轴，所述驱动组件用于驱动所述差速器；

[0006] 所述驱动组件包括电机以及与所述电机传动连接的行星齿轮机构，所述动力耦合齿轮设在相应所述半轴，所述行星齿轮机构通过动力耦合齿轮与所述第一齿轮传动组件传动连接；

[0007] 当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第一齿轮传动组件与所述差速器传动连接；

[0008] 当所述电驱桥处在第二传动模式，所述行星齿轮机构与第二齿轮传动组件传动连接，所述第二齿轮传动组件与所述差速器传动连接，所述第一齿轮传动组件与所述差速器传动断开。

[0009] 在本发明一个较佳实施例中，其特征在于，所述驱动组件还包括第一滑套换挡机构，所述第一滑套换挡机构固定设在所述行星齿轮机构的行星架，

[0010] 当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述第二齿轮传动组件传动断开；

[0011] 当所述电驱桥处在第二传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述第二齿轮传动组件传动连接。

[0012] 在本发明一个较佳实施例中，其特征在于，所述驱动组件和所述第一齿轮传动组件分别设在所述动力耦合齿轮相对侧。

[0013] 在本发明一个较佳实施例中，所述行星齿轮机构的行星架设有与所述动力耦合齿轮啮合的第一齿轮；

[0014] 所述第一齿轮传动组件包括中间轴，所述中间轴设有与所述动力耦合齿轮啮合的第二齿轮，所述中间轴上还设有第三齿轮和第四齿轮，所述半轴上设有与所述差速器连接的第五齿轮和第六齿轮，

[0015] 当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第三齿轮与所述第五齿轮传动连接或所述第四齿轮与第六齿轮传动连接。

[0016] 在本发明一个较佳实施例中，还包括滑动套设在所述中间轴上的第二滑套换挡机构，

[0017] 当所述电驱桥处在第一传动模式，所述第二滑套换挡机构与所述第三齿轮传动连接，或所述第二滑套换挡机构与所述第四齿轮传动连接。

[0018] 在本发明一个较佳实施例中，所述第二齿轮传动组件包括第七齿轮以及设在所述半轴上与所述差速器连接的第八齿轮，所述第七齿轮设在所述电机的输出轴上；

[0019] 当所述电驱桥处在第二传动模式，所述第七齿轮与所述第八齿轮传动连接。

[0020] 在本发明一个较佳实施例中，所述动力耦合齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述第一齿轮啮合，所述小齿轮与所述第二齿轮啮合。

[0021] 在本发明一个较佳实施例中，所述电驱桥还包括与所述第一滑套换挡机构和所述第二滑套换挡机构电连接的换挡控制单元，所述换挡控制单元用于在所述第一传动模式，控制所述第二滑套换挡机构的滑套与所述第三齿轮或第四齿轮传动连接；

[0022] 在所述第二传动模式，控制所述第一滑套换挡机构的滑套与所述第二齿轮传动组件传动连接，控制所述第二滑套换挡机构的滑套与所述第三齿轮和所述第四齿轮传动断开。

[0023] 在本发明一个较佳实施例中，所述第五齿轮和所述第六齿轮设在一个半轴上，所述第八齿轮和所述动力耦合齿轮设在另一个半轴上。

[0024] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电动汽车，包括上述所述的电驱桥。

[0025] 本发明的有益效果是：本发明提供的电驱桥和电动车，可实现3个变速档位，使得电驱桥可以实现多种动力输出模式，可以灵活应对车辆的各种应用工况，尤其适合载荷变动范围大、工况多样复杂的商用车。该多档传动电驱桥应用于电动商用车辆，多达3个档位，既能满足电动商用车在爬坡时最大牵引力的要求，又能满足最高车速要求。

附图说明

[0026] 图1是本发明电驱桥一较佳实施例的结构示意图；

[0027] 图2是电驱桥1档动力传递路线图；

[0028] 图3是电驱桥2档动力传递路线图；

[0029] 图4是电驱桥3档动力传递路线图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

[0031] 一种电驱桥，包括驱动组件、动力耦合齿轮1、第一齿轮传动组件、第二齿轮组件和通过差速器2连接的两个半轴3，驱动组件用于驱动差速器2。

[0032] 驱动组件包括电机4以及与电机4传动连接的行星齿轮机构5，动力耦合齿轮1设在两个半轴3的其中一个半轴，行星齿轮机构5通过动力耦合齿轮1与第一齿轮传动组件传动连接。其中，行星齿轮机构5的行星架6设有与动力耦合齿轮1啮合的第一齿轮11。行星齿轮机构5可以实现减速增扭的效果；第一齿轮11和行星齿轮机构5的行星架6固定硬连接，动力可以通过第一齿轮11传递到动力耦合齿轮1。

[0033] 当处于变速1档和变速2档时，电驱桥处在第一传动模式，第一齿轮传动组件与差速器2传动连接；当处于变速3档时，电驱桥处在第二传动模式，行星齿轮机构5与第二齿轮传动组件传动连接，第二齿轮传动组件与差速器2传动连接，第一齿轮传动组件与差速器2传动断开。

[0034] 在一些实施方式中，上述驱动组件还包括第一滑套换挡机构7，第一滑套换挡机构7固定设在行星齿轮机构5的行星架6。当电驱桥处在第一传动模式，第一滑套换挡机构7与第二齿轮传动组件传动断开；当电驱桥处在第二传动模式，第一滑套换挡机构7与第二齿轮传动组件传动连接。通过第一滑套换挡机构7，实现两个方向动力传递。

[0035] 本实施例中，驱动组件和第一齿轮传动组件分别设在动力耦合齿轮2相对侧，形成相对均衡布置，并且实现多档位换挡变速功能。

[0036] 其中，第一齿轮传动组件包括中间轴9，中间轴9设有与动力耦合齿轮1啮合的第二齿轮12，中间轴9上还设有第三齿轮13和第四齿轮14，半轴3上设有与差速器2连接的第五齿轮15和第六齿轮16。

[0037] 当电驱桥处在第一传动模式时，第三齿轮13与第五齿轮15传动连接或第四齿轮14与第六齿轮16传动连接。由第三齿轮13和第五齿轮15组成的齿轮副，形成变速1档；第四齿轮14和第六齿轮16组成的齿轮副，形成变速2档。

[0038] 第一齿轮传动组件还包括滑动套设在中间轴9上的第二滑套换挡机构8，当电驱桥处在第一传动模式，第二滑套换挡机构8与第三齿轮13传动连接，或第二滑套换挡机构8与第四齿轮14传动连接，通过第二滑套换挡机构8，实现不同档位之间的切换。

[0039] 其中，第二齿轮传动组件包括第七齿轮17以及设在半轴3上与差速器2连接的第八齿轮18，第七齿轮17设在电机4的输出轴10上。当电驱桥处在第二传动模式，第七齿轮17 与第八齿轮18传动连接。由第七齿轮17和第八齿轮18组成的齿轮副，形成变速3档。

[0040] 电驱桥形成两路动力传递路线：其中一路通过第一齿轮11传到动力耦合齿轮1，再传递到第三齿轮13和第四齿轮14与第五齿轮15和第六齿轮16，分别组成齿轮组，形成变速 1档和变速2档动力输出；另一路动力传递路线是通过第七齿轮17将动力传递到第八齿轮 
18，形成变速3档动力输出；两路动力传递路线的动力都会传动到两个半轴3上，最终传递到与半轴相连接的车轮19上，实现电机动力驱动。

[0041] 进一步的，动力耦合齿轮1包括大齿轮和小齿轮，大齿轮与第一齿轮11啮合，小齿轮与第二齿轮12啮合。第五齿轮15和第六齿轮16设在一个半轴3上，第八齿轮18和动力耦合齿轮1设在另一个半轴3上。

[0042] 参见图2所示的变速1档的动力传动路线图，在该档位，电机4输入的动力通过第一齿轮11传入动力耦合齿轮1，通过与动力耦合齿轮1啮合的第二齿轮12将动力传递至中间轴9，再通过第二滑套换挡机构7传到第三齿轮13和第五齿轮15组成变速1档，将动力传入差速器2，再通过两个半轴3将动力输出到车轮19上。

[0043] 参见图3所示的变速2档的动力传动路线图，在该档位，电机4输入的动力通过第一齿轮11传入动力耦合齿轮1，传到第二齿轮12及轴9，再通过第二滑套换挡机构7传到第四齿轮14，与第六齿轮16组成变速2档，将动力传入差速器2，再通过两个半轴3将动力输出到车轮19上。

[0044] 参见图4所示的变速3档的动力传动路线图，在该档位，电机4输入的动力通过行星齿轮机构5、第一滑套换挡机构7、第七齿轮17，通过第八齿轮18传入差速器2，再通过两个半轴3将动力输出到车轮19上。

[0045] 本实施例中，电驱桥还包括与第一滑套换挡机构7和第二滑套换挡机构8电连接的换挡控制单元，换挡控制单元用于在第一传动模式，控制第二滑套换挡机构8的滑套与第三齿轮13或第四齿轮14传动连接。在第二传动模式，控制第一滑套换挡机构7的滑套与第二齿轮传动组件传动连接，控制第二滑套换挡机构8的滑套与第三齿轮13和第四齿轮14 传动断开。通过换挡控制单元来控制第一滑套换挡机构7和第二滑套换挡机构8的滑动换挡，操作简便。

[0046] 第一滑套换档机构7不滑动时，动力通过第一齿轮11传递到动力耦合齿轮1，实现一路动力传递路线；第一滑套换档机构7滑动时，使第一齿轮11与第七齿轮17啮合形成另一路动力传递路线。其中，第一齿轮11与动力耦合齿轮1始终啮合；而第七齿轮17和第八齿轮18啮合形成变速3档。从第二齿轮传动组件过来的动力，通过第二齿轮12，传递到中间轴9；
在第二滑套换挡机构8的作用下，分别通过第三齿轮13和第四齿轮14形成输出，分别与第五齿轮15和第六齿轮16形成变速1档和变速2档。

[0047] 本发明提供的电驱桥的有益效果为：

[0048] 1、行星齿轮机构可以实现较大的减速增扭的倍数，有利于各档位速比的匹配优化；第一齿轮和底气齿轮之间通过结构创新，优化设置第一滑套换挡机构，实现两个方向的动力传递路线；

[0049] 2、第一齿轮传动组件设有第三齿轮和第四齿轮，而第三齿轮和第四齿轮之间设置有第二滑套换挡机构，可以实现两个档位的动力传递；

[0050] 3、设置动力耦合齿轮，该齿轮设置成一大一小两个齿轮组合，大齿轮与所述第一齿轮啮合，所述小齿轮与所述第二齿轮啮合，可以配置出需要的范围宽大的速比，在有效的布置空间内实现商用车应用工况所要求的电驱桥变速速比。

[0051] 本发明还提供一种电动汽车，包括上述所述的电驱桥，所公开的多档变速系统可以应用在商用车电驱桥总成，也可以应用在其他与电动商用车功能类似的运输车辆的电驱桥。

[0052] 综上所述，本发明提供的电驱桥和电动车，可以根据不同的车辆、不同的工况和载荷，可以选择设置不同的具体速比，以实现车辆最优化的功率、扭矩传递，满足车辆对牵引力、速度及效率的要求，实现最低的车辆能量消耗要求。

[0053] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。