[发明专利]多模式传动系统及控制方法与驱动模式切换装置

说明书

本发明提供了一种多模式传动系统及控制方法与驱动模式切换装置，涉及传动系统技术领域，该模式切换装置包括相互连接的中间齿轮和齿轮移动单元；该齿轮移动单元用于移动中间齿轮，以使该中间齿轮与直驱半轴齿轮啮合，或者与差速器的输入齿轮啮合，或者与直驱半轴齿轮和差速器的输入齿轮均分离，以实现不同驱动模式之间的切换。本发明实施例提供的驱动模式切换装置可以提高驱动系统的鲁棒性及综合效率，并使得驱动系统具有更好的操控性和动力性。

技术领域

本发明涉及传动系统技术领域，尤其是涉及一种多模式传动系统及控制方法与驱动模式切换装置。

背景技术

纯电动汽车的驱动模式主要分为集中式驱动和分布式驱动两种。

集中式驱动模式仅有一个动力源，驱动动力通过变速器、主减速器、差速器将动力分配到每个驱动轮。当前大部分汽车采用的是集中式驱动方式，经过多年的锤炼，集中式驱动技术已经十分成熟，但其两侧车轮的力矩通过差速器进行平衡，无法实现单个车轮的独立控制，这对于提高汽车的操纵稳定性形成了很大障碍。

分布式驱动模式是每个驱动轮具有独立的驱动电机，每个驱动电机可以进行独立控制，分布式驱动电动汽车为未来智能汽车的动力学控制水平发展提供了更好的硬件条件。采用分布式驱动模式的电动汽车，通过优秀的控制算法可以提升操纵稳定性和在复杂路面的通过性，并且具备转向辅助控制功能。现有的分布式驱动系统大部分为轮毂电机驱动，大幅增加了非簧载质量且使驱动系统的可靠性降低。一旦单侧分布式驱动系统失效，两侧驱动力矩将出现不平衡，不能保证车辆继续安全高速行驶。

整体来说，现有集中式驱动系统操控性不佳；而现有多电机分布式驱动系统的鲁棒性较低，综合效率不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多模式传动系统及控制方法与驱动模式切换装置，可以提高驱动系统的鲁棒性及综合效率，并使得驱动系统具有更好的操控性和动力性。

第一方面，本发明实施例提供了一种驱动模式切换装置，应用于传动系统，该驱动模式切换装置外接有动力输出装置；该动力输出装置包括直驱半轴齿轮和差速器；该模式切换装置包括相互连接的中间齿轮和齿轮移动单元；该齿轮移动单元用于移动中间齿轮，以使该中间齿轮与直驱半轴齿轮啮合，或者与该差速器的输入齿轮啮合，或者与该直驱半轴齿轮和该差速器的输入齿轮均分离，以实现不同驱动模式之间的切换。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该模式切换装置还外接有动力输入装置；该动力输入装置包括减速装置；该齿轮移动单元包括：导向环、外复位弹簧、内复位弹簧、复位弹簧压板、电磁线圈激励器外线圈、电磁线圈激励器内线圈、衔铁环和导向拉环；该导向环与该中间齿轮相连；该外复位弹簧的两端分别与该减速装置的低速端齿轮的内端面和该中间齿轮的外侧端面相连；该复位弹簧压板与该减速装置的低速端齿轮相连；该内复位弹簧的两端分别与该复位弹簧压板和该中间齿轮相连；该导向拉环的两端分别与该中间齿轮和该衔铁环相连；该电磁线圈激励器外线圈和该电磁线圈激励器内线圈用于产生电磁场力以使该衔铁环移动，以带动该中间齿轮移动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该模式切换装置还外接有动力输入装置；该动力输入装置包括减速装置；该齿轮移动单元包括：激励器、丝杠、丝杠螺母、拨叉-丝杠螺母连接转轴、拨叉固定销、拨叉、滑块和槽轮；该激励器、该丝杠和该丝杠螺母依次相连；该丝杠螺母通过该拨叉-丝杠螺母连接转轴与该拨叉相连；该拨叉与该滑块相连；该拨叉固定销用于固定该拨叉；该滑块嵌于该槽轮的导向槽中，该槽轮与该中间齿轮相连；该中间齿轮与该减速装置相连；该丝杠在该激励器的驱动下旋转，以带动该丝杠螺母移动，该丝杠螺母带动该拨叉摆动，该拨叉通过该滑块带动该槽轮移动，该槽轮带动该中间齿轮移动。