一种电动车驱动系统的制作方法

1.本发明属于变速器领域，具体属于一种电动车驱动系统。


背景技术：

2.随着资源枯竭以及环保问题的日益严峻，绿色环保的交通运输方式的发展得到了越来越多的重视，纯电动汽车进入了高速发展阶段。传统的变速器利用液压和摩擦原理工作，这两个工作原理在由内燃机提供动力的传统变速器中使用良好，但也会导致一定程度的能源浪费，由于这些能源浪费引起的损失，不宜于将它们直接应用到电动车辆中。
3.在商用车领域，传统的机械变速器系统在各挡位转换时都会出现动力短时中断的现象；这对于重载商用车的驾乘体验带来影响，甚至在某些恶劣工况时存在安全隐患。因此，当采用纯电动技术路线时，需要一种新型的变速器系统及使用该系统的驱动系统，为各挡位转换时可以实现动力不中断，提高商用车驾乘体验，消除换挡动力中断带来的安全隐患。
4.综上所述，现有技术中的变速器系统存在不适用于电动车辆，易造成能源浪费，并且各挡位转换时容易出现动力中断的问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种电动车驱动系统，用于解决现有技术中变速器系统存在不适用于电动车辆，易造成能源浪费，并且各挡位转换时容易出现动力中断的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种电动车驱动系统，包括驱动系统总成；
8.所述驱动系统总成包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、第一挡位中间轴、第二挡位中间轴和输出轴；
9.所述第一电机通过第一输入轴输出动力，旋转元件与第一输入轴固定连接，旋转元件与第一挡位中间轴固定连接，旋转元件与旋转元件进行传动连接；
10.所述第二电机通过第二输入轴输出动力，旋转元件与第一输入轴固定连接，旋转元件与第一挡位中间轴固定连接，旋转元件与旋转元件进行传动连接；
11.所述第一挡位中间与第二挡位中间之间设置有可控滑套进行连接或断开；
12.所述第一输入轴上设置奇数挡位旋转元件，第二输入轴上设置偶数挡位旋转元件；或所述第一输入轴上设置偶数挡位旋转元件，所述第二输入轴上设置奇数挡位旋转元件；
13.所述输出轴上固定设置有对应挡位旋转元件的从动旋转元件，从动旋转元件与第一输入轴和第二输入轴上的挡位旋转元件进行传动连接。
14.优选的，所述第一挡位中间轴上设置有二挡旋转元件、四挡旋转元件和二四挡滑套；
15.所述第二挡位中间轴上设置有三挡旋转元件、一档旋转元件和一三挡滑套；
16.所述输出轴上固定设置有二挡从动元件、四档从动元件、三挡从动元件和一挡从动元件；
17.所述一档旋转元件、二挡旋转元件、三挡旋转元件、四挡旋转元件分别与一挡从动元件、二挡从动元件、三挡从动元件、四档从动元件一一对应进行传动连接。
18.优选的，所述第一挡位中间轴上设置有三挡旋转元件、一档旋转元件和一三挡滑套；
19.所述第二挡位中间轴上设置有二挡旋转元件、四挡旋转元件和二四挡滑套；
20.所述输出轴上固定设置有二挡从动元件、四档从动元件、三挡从动元件以及一挡从动元件；
21.所述一档旋转元件、二挡旋转元件、三挡旋转元件、四挡旋转元件分别与一挡从动元件、二挡从动元件、三挡从动元件、四档从动元件一一对应进行传动连接。
22.优选的，驱动系统总成的动力输入模式包括，仅第一电机输出功率、仅第二电机输出功率；第一电机和第二电机同时输出功率。
23.优选的，所述驱动系统总成与车辆传动轴连接，通过车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端。
24.进一步的，所述驱动系统总成与第一车辆传动轴相连，再通过两个车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端。
25.进一步的，所述驱动系统总成与第一车辆传动轴相连接，通过两个车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端；所述第一车辆传动轴与第二车辆传动轴相连接，第二车辆传动轴与两个车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端。
26.进一步的，所述驱动系统总成上设置有前输出端和后输出端，后输出端与第一车辆传动轴相连，第一车辆传动轴通过两个车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端；前输出端与第三车辆传动轴相连，第三车辆传动轴通过两个车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端。
27.优选的，所述第一电机、第二电机与第一挡位中间轴、第二挡位中间轴之间进行同侧、异侧或同轴布置。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
29.本发明提供一种电动车驱动系统，通过设置第一电机和第二电机独立输出功率。驱动系统总成有三种动力输入模式：只有第一电机输出功率；只有第二电机输出功率；两个电机同时输出功率。第一输入轴与第二输入轴由可控滑套连接，奇数挡的挡位齿轮安装在第二输入轴上，偶数挡的挡位齿轮安装在第一输入轴上，奇数挡位与偶数挡位的齿轮分别安装在两个输入轴上，且两个输入轴中间由一个可控滑套连接，能够避免挡位转换时出现动力中断的问题。
附图说明
30.图1为驱动系统传动原理图。
31.图2为驱动系统在整车布置示例一示意图。
32.图3为驱动系统在整车布置示例二示意图。
33.图4为驱动系统在整车布置示例三示意图。
34.图5为驱动系统一挡传动路线图。
35.图6为驱动系统二挡传动路线图。
36.图7为驱动系统三挡传动路线图。
37.图8为驱动系统四挡结构示意图。
38.图9为驱动系统换挡过程中一挡挡位示意图。
39.图10为驱动系统换挡过程示意图。
40.图11为驱动系统换挡过程示意图。
41.图12为驱动系统换挡过程示意图。
42.图13为驱动系统换挡过程中脱开一挡挡位示意图。
43.附图中：10为驱动系统总成；11为变速器壳体；12为第一电机；14为第二电机；22为第一电机输出轴；24为第二电机输出轴；52为旋转元件；53为旋转元件；32为输入轴；34为输入轴；44为输出轴；54为四挡旋转元件；55为四挡从动元件；56为三挡旋转元件；57为三挡从动元件；58为二挡旋转元件；59为二挡从动元件；60为一档旋转元件；61为一挡从动元件；64为二四挡滑套；65为一三挡滑套；66为滑套；110为车桥半轴；112为第一车辆传动轴；113为第二车辆传动轴；114为第三车辆传动轴；120为车辆驱动轮端。
具体实施方式
44.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
49.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
50.如图1所示，本发明的一种驱动系统总成10包括变速器壳体11、第一电机12、第二电机14、第一输入轴22、第二输入轴24、第一挡位中间轴32、第二挡位中间轴34、输出轴44以及固定在所有轴上的各挡位齿轮副、滑套机构，且这些机构都布置在变速器壳体11内。
51.第一电机12通过第一输入轴22输出动力，旋转元件52与第一输入轴22固连在一起，旋转元件53与第一挡位中间轴32固连在一起，旋转元件52与旋转元件53通过固定的速比进行啮合。同样地，第二电机14通过第二输入轴24输出动力，旋转元件52与第一输入轴24固连在一起，旋转元件53与第一挡位中间轴34固连在一起，旋转元件52与旋转元件53通过固定的速比进行啮合。
52.第一挡位中间轴32上安装二挡旋转元件58、四挡旋转元件54以及二四挡滑套64；第二挡位中间轴34上安装三挡旋转元件56、一档旋转元件60以及一三挡滑套65；第一挡位中间32与第二挡位中间34之间用滑套66实现连接或断开。
53.输出轴44上固连二挡从动元件59、四档从动元件55、三挡从动元件57以及一挡从动元件61；一般情况输出轴44具有一个输出，特定情况下输出轴44具有两个输出(如图4)。
54.如图2所示具有一个驱动轴的车辆传动系统中，驱动系统总成10与车辆传动轴112相连，再通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
55.如图3所示具有两个驱动轴的车辆传动系统中，驱动系统总成10与车辆传动轴112相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120；另外再通过传动轴113相连，与两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
56.如图4所示具有两个驱动轴的车辆传动系统，驱动系统总成10具有前后两个输出端，后端输出与车辆传动轴112相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120；前端输出与车辆传动轴114相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
57.在驱动系统总成中，第一电机12相对于第二电机14独立输出功率。驱动系统总成有三种动力输入模式：只有第一电机12输出功率；只有第二电机14输出功率；第一电机12和第二电机14同时输出功率。采用哪个电机进行动力输入取决于不同车型设计需要的不同轮端扭矩，同时电机布置不限于图1所示结构，可以在第一挡位中间轴32、第二挡位中间轴34的同侧、异侧或同轴布置。
58.第一输入轴22、第二输入轴24与第一挡位中间轴32、第二挡位中间轴34的连接方式有且不限于图1所示结构，根据变速器减速比的设计不同，可以采用一级或多级齿轮传动或其它传动(如带传动、链传动等)，典型为1级或2级传动。
59.第一挡位中间轴32与第二挡位中间轴34由可控滑套66连接，奇数挡的挡位齿轮安装在第二挡位中间轴34上，偶数挡的挡位齿轮安装在第一挡位中间轴32上；或者奇数挡的挡位齿轮安装在第一挡位中间轴32上，偶数挡的挡位齿轮安装在第二挡位中间轴34上。需要注意的是奇数挡位与偶数挡位的齿轮必须分别安装在两个挡位中间轴上，且两个挡位中间轴中间由一个可控滑套连接，这是本发明能够实现换挡时动力不中断的重要条件。
60.图1展示了本发明变速器总成具有4个挡位，根据车型设计的需要，可以增加或减少变速器总成设计的挡位数。
61.如图1所示，输出轴44为一端输出，但根据车型设计需求以及本发明变速器总成在整车底盘中的布置形式，输出轴44可以为两端输出(如图4所示)。
62.图1展示了驱动系统传动原理图。变速器壳体11、第一电机12、第二电机14、第一输入轴22、第二输入轴24、第一挡位中间轴32、第二挡位中间轴34、输出轴44、旋转元件以及滑套都安装在壳体11内。输出轴44可以由一个输出，应用在图2与图3所示的整车布置形式中；输出轴44也可以由两个输出，应用在图4所示的整车布置形式中。
63.如图2所示具有一个驱动轴的车辆传动系统中，驱动系统总成10与车辆传动轴112相连，再通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
64.如图3所示具有两个驱动轴的车辆传动系统中，驱动系统总成10与车辆传动轴112相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120；另外再通过传动轴113相连，与两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
65.如图4所示具有两个驱动轴的车辆传动系统，驱动系统总成10具有前后两个输出端，后端输出与车辆传动轴112相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120；前端输出与车辆传动轴114相连，通过两个车桥半轴110将动力传输到车辆驱动轮端120。
66.图5至图8展示了驱动系统一、二、三、四挡位的传动路线图，通过一三挡滑套65与二四挡滑套64的不同位置来实现驱动系统挂入不同的挡位。
67.图9至图13展示了驱动系统换挡过程，以从1挡换2挡为例，图9是驱动系统处于1挡挡位时，车辆正常运行时，可以根据整车动力需求执行三种输入模式，即只第一电机工作；只第二电机工作；第一电机与第二电机同时工作。当驱动系统执行换挡动作时，按照下面过程进行换挡：
68.如图9所示，第一电机的扭矩降为0，同时第二电机的扭矩增加至满足整车动力需求的扭矩值；
69.如图10所示，调整输入轴32与输入轴34转速同步时，移动滑套66，使输入轴32与输入轴34断开，即第一电机的动力就不能通过旋转元件作用于输出轴44上；
70.如图11所示，调整第一电机的转速，使其旋转元件58的转速在挂入2挡时转速相一致，移动滑套64，挂入2挡挡位，但此时第一电机不输出扭矩；
71.如图12所示，调整输入轴32与输入轴34转速同步时，移动滑套66，使输入轴32与输入轴34相连，第一电机扭矩增加至整车动力需求的扭矩值，同时第二电机降低扭矩至0；
72.如图13所示，移动滑套65，即驱动系统脱开1挡；
73.此时，就完成了驱动系统从1挡到2挡的换挡过程，并实现了在换挡过程中动力不中断。其它挡位切换与此类似，不再赘述。
74.上面所有的位置、空间描述，都是基于附图说明里图片中各零部件的相对位置来描述的，只是为了更清楚的表述电驱动系统的传动原理，并不代表各零部件的实际空间位置。只要是传动原理相同(类似)，都应视为本发明所要保护的范围。

技术特征：
1.一种电动车驱动系统，其特征在于，包括驱动系统总成(10)；所述驱动系统总成(10)包括第一电机(12)、第二电机(14)、第一输入轴(22)、第二输入轴(24)、第一挡位中间轴(32)、第二挡位中间轴(34)和输出轴(44)；所述第一电机(12)通过第一输入轴(22)输出动力，旋转元件(52)与第一输入轴(22)固定连接，旋转元件(53)与第一挡位中间轴(32)固定连接，旋转元件(52)与旋转元件(53)进行传动连接；所述第二电机(14)通过第二输入轴(24)输出动力，旋转元件(52)与第一输入轴(24)固定连接，旋转元件(53)与第一挡位中间轴(34)固定连接，旋转元件(52)与旋转元件(53)进行传动连接；所述第一挡位中间(32)与第二挡位中间(34)之间设置有可控滑套(66)进行连接或断开；所述第一输入轴(32)上设置奇数挡位旋转元件，第二输入轴(34)上设置偶数挡位旋转元件；或所述第一输入轴(32)上设置偶数挡位旋转元件，所述第二输入轴(34)上设置奇数挡位旋转元件；所述输出轴(44)上固定设置有对应挡位旋转元件的从动旋转元件，从动旋转元件与第一输入轴(32)和第二输入轴(34)上的挡位旋转元件进行传动连接。2.根据权利要求1所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述第一挡位中间轴(32)上设置有二挡旋转元件(58)、四挡旋转元件(54)和二四挡滑套(64)；所述第二挡位中间轴(34)上设置有三挡旋转元件(56)、一档旋转元件(60)和一三挡滑套(65)；所述输出轴(44)上固定设置有二挡从动元件(59)、四档从动元件(55)、三挡从动元件(57)和一挡从动元件(61)；所述一档旋转元件(60)、二挡旋转元件(58)、三挡旋转元件(56)、四挡旋转元件(54)分别与一挡从动元件(61)、二挡从动元件(59)、三挡从动元件(57)、四档从动元件(55)一一对应进行传动连接。3.根据权利要求1所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述第一挡位中间轴(32)上设置有三挡旋转元件(56)、一档旋转元件(60)和一三挡滑套(65)；所述第二挡位中间轴(34)上设置有二挡旋转元件(58)、四挡旋转元件(54)和二四挡滑套(64)；所述输出轴(44)上固定设置有二挡从动元件(59)、四档从动元件(55)、三挡从动元件(57)以及一挡从动元件(61)；所述一档旋转元件(60)、二挡旋转元件(58)、三挡旋转元件(56)、四挡旋转元件(54)分别与一挡从动元件(61)、二挡从动元件(59)、三挡从动元件(57)、四档从动元件(55)一一对应进行传动连接。4.根据权利要求1所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，驱动系统总成的动力输入模式包括，仅第一电机(12)输出功率、仅第二电机(14)输出功率；第一电机(12)和第二电机(14)同时输出功率。5.根据权利要求1所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述驱动系统总成(10)与车辆传动轴连接，通过车桥半轴将动力传输到车辆驱动轮端(120)。
6.根据权利要求5所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述驱动系统总成(10)与第一车辆传动轴(112)相连，再通过两个车桥半轴(110)将动力传输到车辆驱动轮端(120)。7.根据权利要求5所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述驱动系统总成(10)与第一车辆传动轴(112)相连接，通过两个车桥半轴(110)将动力传输到车辆驱动轮端(120)；所述第一车辆传动轴(112)与第二车辆传动轴(113)相连接，第二车辆传动轴(113)与两个车桥半轴(110)将动力传输到车辆驱动轮端(120)。8.根据权利要求5所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述驱动系统总成(10)上设置有前输出端和后输出端，后输出端与第一车辆传动轴(112)相连，第一车辆传动轴(112)通过两个车桥半轴(110)将动力传输到车辆驱动轮端(120)；前输出端与第三车辆传动轴(114)相连，第三车辆传动轴(114)通过两个车桥半轴(110)将动力传输到车辆驱动轮端(120)。9.根据权利要求1所述的一种电动车驱动系统，其特征在于，所述第一电机(12)、第二电机(14)与第一挡位中间轴(32)、第二挡位中间轴(34)之间进行同侧、异侧或同轴布置。

技术总结
本发明公开了一种电动车驱动系统，第一电机通过第一输入轴输出动力；第二电机通过第二输入轴输出动力；第一挡位中间与第二挡位中间之间设置有可控滑套进行连接或断开；第一输入轴上设置奇数挡位旋转元件，第二输入轴上设置偶数挡位旋转元件；或第一输入轴上设置偶数挡位旋转元件，第二输入轴上设置奇数挡位旋转元件；输出轴上固定设置有对应挡位旋转元件的从动旋转元件，从动旋转元件与第一输入轴和第二输入轴上的挡位旋转元件进行传动连接。用于解决现有技术中变速器系统存在不适用于电动车辆，易造成能源浪费，并且各挡位转换时容易出现动力中断的问题。现动力中断的问题。现动力中断的问题。


技术研发人员：孙春艳 严鉴铂 刘义 张海涛 张发勇 孙鹏
受保护的技术使用者：陕西法士特齿轮有限责任公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/27