一种带有驻车锁止功能的驱动系统及汽车的制作方法

    专利查询2026-08-09  3


    本技术涉及汽车的驱动系统领域,具体地,涉及一种带有驻车锁止功能的驱动系统及汽车。


    背景技术:

    1、现有的电动汽车大多是驱动电机通过一个单挡减速器输出到轮边,由于驱动电机的高效区较窄,导致在车辆高速工况下无法使驱动电机工作于高效区,另外目前电动汽车主要通过单独的驻车锁止装置实现驻车锁止功能,结构复杂且成本高。

    2、公告号为cn113771608b的中国专利公开了一种用于电动车辆的驱动系统,包括电机、电机轴、中间传动机构和差速机构,所述电机通过所述电机轴传递驱动力,并且所述电机的驱动力经由第一动力传递路径、第一替代路径、第二动力传递路径和第二替代路径中的至少一者传递到所述中间传动机构和所述差速机构,所述驱动系统通过驻车路径实现电动车辆的驻车。该专利通过设计两挡变速,可以让电机在不同行驶车速下更多的工作在高效区,并且通过两挡变速的结构实现驻车锁止功能,但是在实现驻车锁止功能时,需要第一啮合套与第一结合齿结合使得所述电机的驱动力通过所述电机轴、所述第一啮合套、所述第一结合齿和所述第一传动轴传递到所述第一主动齿轮,再由第一主动齿轮与中间轴上的第一从动齿轮相啮合,并且需要第二啮合套与第二结合齿结合使得所述电机的驱动力通过所述电机轴、所述第一离合器、所述第二传动轴、所述第二结合齿、所述第二啮合套和所述第二传动轴而传递到所述第二主动齿轮,再由第二主动齿轮与中间轴上的第二从动齿轮相啮合实现驻车锁止功能,结构复杂且力的传递路径长,所占空间大。


    技术实现思路

    1、为解决上述问题的至少一个方面,本实用新型提供了一种带有驻车锁止功能的驱动系统,包括驱动电机、同步器组件、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、中间轴和输出轴;驱动电机包括壳体、定子、转子和输入轴;定子同轴固定连接在壳体内,转子同轴转动连接在定子内,输入轴与转子同轴固定连接;同步器组件为双向同步器,双向同步器包括连接部、第一齿套部和第二齿套部,连接部与输入轴同轴固定连接;或者同步器组件包括第一同步器和第二同步器,第一同步器和第二同步器均与输入轴同轴固定连接;或者同步器组件包括第一同步器和第二同步器,第一同步器和第二同步器均与输入轴同轴固定连接;第一齿轮和第二齿轮均与输入轴同轴设置;第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合或分离,当第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合时,实现第一齿轮与输入轴的同轴固定;第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合或分离,当第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合时,实现第二齿轮与输入轴的同轴固定;中间轴和输出轴均与输入轴平行设置;中间轴设置在输入轴与输出轴之间,用于驱动输出轴,输出轴用于驱动车轮;第三齿轮和第四齿轮均与中间轴同轴固定连接,且分别与第一齿轮和第二齿轮相啮合,第三齿轮和第一齿轮的传动比与第四齿轮和第二齿轮的传动比不相等。

    2、通过上述技术方案,当第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合时,驱动电机通过输入轴带动第二齿轮转动,第二齿轮直接带动第四齿轮转动,而当第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合时,驱动电机通过输入轴带动第一齿轮转动,第一齿轮直接带动第三齿轮转动,并且当第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合且第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合时,由于三齿轮和第一齿轮的传动比与第四齿轮和第二齿轮的传动比不相等,使得输入轴与中间轴之间通过第一齿轮与第三齿轮的啮合和第二齿轮与第四齿轮的啮合形成锁止,因此本技术的驱动系统在保持两挡功能和驻车锁止功能的前提下,减少了离合器和用于间接传递的齿轮,具有简化结构、缩短力的传递路径、降低成本、减小所占空间的作用。

    3、优选地,还包括第五齿轮;第五齿轮与输出轴同轴固定连接,并与第三齿轮或第四齿轮相啮合。通过上述技术方案,公开了中间轴驱动输出轴的具体方式,当第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合时,第四齿轮带动第五齿轮转动,第五齿轮带动输出轴转动;当第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合时,第三齿轮带动中间轴转动,中间轴带动第四齿轮转动,第四齿轮带动第五齿轮转动,第五齿轮带动输出轴转动,减少了用于间接传递的齿轮,具有缩短力的传递路径、降低成本、减小所占空间的作用。

    4、优选地,还包括差速器;差速器与输出轴和第五齿轮均同轴连接。

    5、优选地,所述第二齿轮位于输入轴远离转子的一端,第五齿轮与第四齿轮相啮合。

    6、优选地,所述驱动系统包括一挡驱动路径,一挡驱动路径为第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合,使得驱动电机的驱动力通过输入轴、第二齿套部或第二同步器、第二齿轮、第四齿轮、第五齿轮传递至输出轴,主要应用于车辆处于起步或低速驱动状态。

    7、优选地,所述驱动系统还包括二挡驱动路径,二挡驱动路径为第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合,使得驱动电机的驱动力通过输入轴、第一齿套部或第一同步器、第一齿轮、第三齿轮、中间轴、第四齿轮、第五齿轮传递至输出轴,主要应用于车辆处于高速驱动状态。

    8、优选地,所述驱动系统还包括一挡回收路径,一挡回收路径为第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合,使得车轮的转动通过输出轴、第五齿轮、第四齿轮、第二齿轮、第二齿套部或第二同步器、输入轴带动转子在定子中转动用于回收电能,主要应用于车辆处于低速制动状态。

    9、优选地,所述驱动系统还包括二挡回收路径,二挡回收路径为第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合,使得车轮的转动通过输出轴、第五齿轮、第四齿轮、中间轴、第三齿轮、第一齿轮、第一齿套部或第一同步器、输入轴转动,输入轴带动转子在定子中转动用于回收电能,主要应用于车辆处于高速制动状态。

    10、优选地,所述驱动系统还包括驻车锁止路径,驻车锁止路径为第一齿套部或第一同步器与第一齿轮接合且第二齿套部或第二同步器与第二齿轮接合,使得输入轴与中间轴之间通过第一齿轮与第三齿轮的啮合和第二齿轮与第四齿轮的啮合形成锁止,主要应用于车辆停止需要驻车锁止状态。

    11、优选地,所述同步器组件为双向同步器,具有简化结构的作用。

    12、本技术还提供了一种汽车,包括上述任一所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统、整车控制器、挡位系统、制动系统、驻车系统,驱动系统包括一挡驱动路径、二挡驱动路径、一挡回收路径、二挡回收路径和驻车锁止路径;整车控制器与驱动系统、挡位系统、制动系统、驻车系统均通信连接,用于根据挡位系统的挡位信号控制驱动系统执行一挡驱动路径或二挡驱动路径,和根据挡位系统的挡位信号与制动系统的制动信号控制驱动系统执行一挡回收路径或二挡回收路径,和根据驻车系统的驻车信号控制驱动系统执行驻车锁止路径。

    13、本实用新型的一种带有驻车锁止功能的驱动系统及汽车,具有以下有益效果:

    14、(1)本技术通过在驱动电机的输入轴上设计双向同步器,并在双向同步器两侧分别设置第一齿轮和第二齿轮,在中间轴上设置分别直接与第一齿轮和第二齿轮相啮合的第三齿轮和第四齿轮,并将第三齿轮和第一齿轮的传动比与第四齿轮和第二齿轮的传动比设计为不相等,实现两挡设计和驻车锁止功能设计,有助于扩大驱动电机的高效区,提升驱动系统效率,并且无需单独驻车锁止装置即可实现驻车锁止功能,有助于简化结构、降低成本,同时由于将第一齿轮和第二齿轮、第二齿轮和第五齿轮设计为直接啮合,在保持两挡功能和驻车锁止功能的前提下,减少了离合器和用于间接传递的齿轮,具有简化结构、缩短力的传递路径、降低成本、减小所占空间的作用。

    15、(2)通过在输出轴上设置第五齿轮直接与第四齿轮啮合,使得两挡传递路径中共用第四齿轮和第五齿轮,有助于简化结构、缩短力的传递路径、降低成本、减小所占空间。


    技术特征:

    1.一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:包括驱动电机、同步器组件、第一齿轮(3)、第二齿轮(4)、第三齿轮(5)、第四齿轮(6)、中间轴(8)和输出轴(9);

    2.根据权利要求1所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:还包括第五齿轮(7);第五齿轮(7)与输出轴(9)同轴固定连接,并与第三齿轮(5)或第四齿轮(6)相啮合。

    3.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:还包括差速器(10);差速器(10)与输出轴(9)和第五齿轮(7)均同轴连接。

    4.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述第二齿轮(4)位于输入轴(13)远离转子(12)的一端,第五齿轮(7)与第四齿轮(6)相啮合。

    5.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述驱动系统包括一挡驱动路径,一挡驱动路径为第二齿套部(23)或第二同步器与第二齿轮(4)接合,使得驱动电机的驱动力通过输入轴(13)、第二齿套部(23)或第二同步器、第二齿轮(4)、第四齿轮(6)、第五齿轮(7)传递至输出轴(9)。

    6.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述驱动系统还包括二挡驱动路径,二挡驱动路径为第一齿套部(22)或第一同步器与第一齿轮(3)接合,使得驱动电机的驱动力通过输入轴(13)、第一齿套部(22)或第一同步器、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)、中间轴(8)、第四齿轮(6)、第五齿轮(7)传递至输出轴(9)。

    7.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述驱动系统还包括一挡回收路径,一挡回收路径为第二齿套部(23)或第二同步器与第二齿轮(4)接合,使得车轮的转动通过输出轴(9)、第五齿轮(7)、第四齿轮(6)、第二齿轮(4)、第二齿套部(23)或第二同步器、输入轴(13)带动转子(12)在定子(11)中转动用于回收电能。

    8.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述驱动系统还包括二挡回收路径,二挡回收路径为第一齿套部(22)或第一同步器与第一齿轮(3)接合,使得车轮的转动通过输出轴(9)、第五齿轮(7)、第四齿轮(6)、中间轴(8)、第三齿轮(5)、第一齿轮(3)、第一齿套部(22)或第一同步器、输入轴(13)转动,输入轴(13)带动转子(12)在定子(11)中转动用于回收电能。

    9.根据权利要求2所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述驱动系统还包括驻车锁止路径,驻车锁止路径为第一齿套部(22)或第一同步器与第一齿轮(3)接合且第二齿套部(23)或第二同步器与第二齿轮(4)接合,使得输入轴(13)与中间轴(8)之间通过第一齿轮(3)与第三齿轮(5)的啮合和第二齿轮(4)与第四齿轮(6)的啮合形成锁止。

    10.根据权利要求1所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统,其特征在于:所述同步器组件为双向同步器。

    11.一种汽车,其特征在于:包括权利要求1至权利要求10任一所述的一种带有驻车锁止功能的驱动系统、整车控制器、挡位系统、制动系统、驻车系统,驱动系统包括一挡驱动路径、二挡驱动路径、一挡回收路径、二挡回收路径和驻车锁止路径;整车控制器与驱动系统、挡位系统、制动系统、驻车系统均通信连接,用于根据挡位系统的挡位信号控制驱动系统执行一挡驱动路径或二挡驱动路径,和根据挡位系统的挡位信号与制动系统的制动信号控制驱动系统执行一挡回收路径或二挡回收路径,和根据驻车系统的驻车信号控制驱动系统执行驻车锁止路径。


    技术总结
    本申请公开一种带有驻车锁止功能的驱动系统及汽车,包括驱动电机、双向同步器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、中间轴和输出轴;双向同步器的连接部与驱动电机的输入轴同轴固接,第一齿轮和第二齿轮均与输入轴同轴设置,双向同步器的第一齿套部和第二齿套部分别与第一齿轮和第二齿轮接合或分离;中间轴和输出轴均与输入轴平行设置,中间轴设置在输入轴与输出轴之间;第三齿轮和第四齿轮均与中间轴同轴固接,且分别与第一齿轮和第二齿轮相啮合,第三齿轮和第一齿轮的传动比与第四齿轮和第二齿轮的传动比不相等。本申请的驱动系统在保持两挡和驻车功能的前提下,减少了离合器和用于间接传递的齿轮,具有简化结构和缩短力的传递路径。

    技术研发人员:张喜州,姜雲崧,雷强
    受保护的技术使用者:一汽-大众汽车有限公司
    技术研发日:20240223
    技术公布日:2024/11/26
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