[发明专利]集成式两档变速电驱总成系统及应用方法

说明书

本发明提供了一种集成式两档变速电驱总成系统及应用方法，包括：驱动电机、第一制动器、第二制动器、双排行星齿轮机构、主减及差速器总成；驱动电机的输出轴通过花键与前排行星架相连；前排齿圈和后排齿圈连为一体，且后排太阳轮同前排行星架相连；第一制动器和第二制动器的钢片组与变速箱箱体啮合，第一制动器的摩擦片组与外齿圈啮合，第二制动器的摩擦片组与前排太阳轮的延伸端啮合；后排行星架输出端同主减及差速器总成的输入轴相连并输出动力到车轮。本发明减小了动力总成的轴向尺寸，减小了机械噪声的同时降低了整车布置的难度，整体结构紧凑，体积小、重量轻，两挡的设计使得电机可以长时间工作在高效区，提升了整车的动力性和经济性。

技术领域

本发明涉及电动汽车传动技术领域，具体地，涉及集成式两档变速电驱总成系统及应用方法。

背景技术

目前市售的纯电动汽车多采用单级减速机构，尽管其结构简单、成本低，但是不能兼顾纯电动汽车的动力性和经济性，驱动电机无法一直工作在高效区，降低了电驱动总成系统的效率。尤其是在起步和最高车速的低负荷工况下，电机处于低效率区，严重影响电池的寿命和续航能力。

在公开号为CN102152738A的专利中公开了一种电动汽车的驱动电机与变速器动力集成，该发明通过将电机前端盖和变速器壳体设计成一个整体，减小了机械噪声和振动，降低了整车布置的难度，提高了电驱动动力总成的可靠性，但是其本质上仍是一个档位的减速机构。

为了避免采用单级减速机构的弊端，纯电动汽车应采用多挡变速器。较之更多档位的有级变速器乃至无级变速器，两挡变速机构结构上更紧凑，相关技术相对成熟，能以低成本实现较高的传动效率，提高纯电动汽车的动力性和经济性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种集成式两档变速电驱总成系统及应用方法。

根据本发明提供的集成式两档变速电驱总成系统，包括：驱动电机1、第一制动器4、第二制动器11、双排行星齿轮机构、主减及差速器总成7；其中：

驱动电机1的输出轴通过花键与双排行星齿轮机构中的前排行星架相连；双排行星齿轮机构的前排齿圈和后排齿圈连为一体，且后排太阳轮同前排行星架相连；第一制动器4和第二制动器11的钢片组与变速箱箱体啮合，第一制动器4的摩擦片组与外齿圈啮合，第二制动器11的摩擦片组与前排太阳轮的延伸端啮合；后排行星架输出端同主减及差速器总成7的输入轴相连并输出动力到车轮。

优选地，所述主减及差速器总成7包括：主减速齿轮组、主差速器；所述主减及差速器总成7的外壳与变速箱外壳集成设计铸造；所述主减速齿轮组结构形式包括：圆柱齿轮式、圆锥齿轮或准双曲面齿轮中的一种；所述主差速器为对称式锥齿轮差速器。

优选地，所述驱动电机1包括：定子101、转子102和电机外壳，所述电机外壳与变速箱外壳集成设计铸造，定子101固定在外壳内侧，转子102内嵌入定子101中，驱动电机输出轴的伸出端与前排行星齿轮组的行星架通过花键固定连接。

优选地，所述驱动电机1、双排行星齿轮机构中前后行星齿轮组的太阳轮、第一制动器4的钢片组和摩擦片组、第二制动器11的钢片组和摩擦片组、主减及差速器总成的主减速齿轮组的主动齿轮为同轴设置。

优选地，所述第一制动器4和第二制动器11包括：湿式制动器或楔形离合器。

根据本发明提供的集成式两档变速电驱总成系统的应用方法，包括如下步骤：

预处理步骤：记录行星齿轮组的特征参数，即齿圈与太阳轮的齿数比为k，其中前行星排的特征参数为k₁，后行星排的特征参数为k₂，主减速器速比为i₀；

设置工作模式步骤：通过第一制动器4和第二制动器11的配合实现两个速比，实现电动汽车不同工作模式之间的变换。