[發明專利]一種電動汽車兩擋變速后橋驅動系統

在審

• 申請號: 201810298636.7
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108327530A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 陳辛波;孟德建;王威;張榜;史鵬飛;李晏
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60K17/16
• 分類號: B60K17/16
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習群;陳臻曄

為了改善驅動系統對驅動電機的功率和轉矩要求，優化傳動系統匹配不合理而導致驅動電機不能更好的運行在高效率區等問題，本發明提出了一種電動汽車兩擋變速后橋驅動系統。該驅動系統主要由變速器、同軸布置的中空軸電機及差速器組成，通過控制同步器的工作狀態獲得兩種不同的減速比，傳動系統采用行星齒輪以增大減速比和系統的集成度。該電動后橋驅動系統具有結構簡單，布局緊湊，速比可調，集成度高等優點，可以很好的改善汽車的動力性和經濟性。

技術領域

本發明設計電動汽車驅傳動領域，具體涉及一種電動汽車兩擋變速后橋驅動系統。

背景技術

純電動汽車具有零排放、高效率、不依賴石油以及安靜、平穩運行等諸多優點，是21世紀最理想的交通工具。國內傳統的純電動汽車后橋驅動系統普遍采用結構簡單、成本較低的定比減速裝置，后橋的結構布置一般采用將一個電機直接接入差速器以驅動后橋上的兩個半軸轉動。采用定比減速裝置，一方面，為滿足各種行駛工況的要求，這種驅動系統必然對驅動電機的功率和轉矩具有更高的要求；另一方面，采用單一的變速比所造成的傳動系統匹配不合理會導致驅動電機不能更好的運行在高效率區，從而造成能耗增加，降低了純電動汽車的動力性和經濟性。

近年來，隨著電動汽車的不斷普及，具有兩擋變速功能的電動后橋驅動系統也取得了不斷的發展，如公開號為CN102555796A的發明專利就公開了一種純電動汽車兩擋自動變速后橋驅動系統，該發明專利將驅動電機、自動變速器與驅動橋集為一體，可實現變速傳動，其生產繼承性好，可以大幅降低車輛的制造成本。但是，由于主電機、差速器以及變速器不同軸，造成其縱向空間占用較大，集成度不高等系列缺點直接制約了其發展。

發明內容

為解決上述現有技術縱向空間占用較大，集成度不高等技術問題，本發明提出一種電驅動后橋，具有速比可調的功能，從而降低對電機性能的要求，提高電機的工作效率，改善汽車的動力性和經濟型，同時整個電驅動后橋總成需滿足結構緊湊，集成度高，占用空間少，制造成本低等特點。具體如下：

一種電動汽車兩擋變速后橋驅動系統，包括中空軸電機、低速擋主動齒輪、同步器、高速擋主動齒輪、差速器、右半軸、右車輪、減速器總成殼體、內齒圈、中間軸齒輪Ⅲ、中間軸、中間軸高速擋齒輪Ⅱ、中間軸低速擋齒輪Ⅰ、左半軸和左車輪；

所述中空軸電機的中空部分通過滾動軸承與差速器輸出半軸以轉動副形式連接，所述低速擋主動齒輪與高速擋主動齒輪與中空軸電機輸出軸同心且相對轉動，所述同步器的內圈與中空軸電機的輸出軸通過花鍵連接傳遞扭矩，布置于所述低速擋主動齒輪與高速擋主動齒輪之間，用于切換兩個擋位；所述差速器殼通過軸承與減速器殼體之間為轉動副連接，所述差速器輸出半軸穿過電機中空軸的部分，通過滾動軸承與電機中空軸之間為轉動副連接，以保證電機中空軸與差速器同軸，所述中間軸低速擋齒輪Ⅰ、中間軸高速擋齒輪Ⅱ、中間軸齒輪Ⅲ及中間軸為一體化結構設計，中間軸通過軸承與減速器總成殼體之間為轉動副連接，所述中間軸低速擋齒輪Ⅰ與低速擋主動齒輪嚙合傳動，所述中間軸高速擋齒輪Ⅱ與高速擋主動齒輪嚙合傳動，所述中間軸齒輪Ⅲ和內齒圈相嚙合，所述內齒圈和差速器外殼固連，通過內齒圈輸出帶動差速器轉動。

本發明的優點在于： 本發明采用中空軸電機作為動力源，可實現中空軸電機、差速器同軸布置，提高了整個結構的緊湊性，大大的節省了后橋的布置空間，使得整個后橋驅動系統結構緊湊、集成度高，結構緊湊的變速箱使得電動機以及與其相連各系統的尺寸得到降低，減輕了重量，從而大大減少了制造成本。

本發明后橋驅動系統的傳動方案采用兩擋變速，結合具有良好調速性能的電動汽車中空軸電機,為中空軸電機輸出額外增加一個齒輪傳動比，可以提高車輛的加速性能，如用于插電混動車輛可同時增加其純電動模式行駛里程。降低了驅動系統對驅動電機的性能要求，減少了制造成本，改善了汽車的動力性和經濟性。

本發明采用內齒圈輸出方案，通過內齒圈與中間軸齒輪Ⅲ嚙合，能夠使傳動系統更加緊湊，傳動比更高，實現電機與差速器同軸布置，集成度更高，同時內齒圈齒輪可采用直齒輪，避免了斜齒輪制造和安裝麻煩等缺點。