[发明专利]混合动力电动车辆的驱动单元

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于车辆的动力系统，更为具体地，涉及一种具有包括用于驱动一组车辆车轮的电动马达的多个动力源的动力系统。

背景技术

人们已经开发出混合动力电动动力系统，其包括可取决于驱动状况、牵引电池的荷电状态和最有效地达到车辆驾驶者要求的当前动力需求的动力源来独立运转或共同运转的电动马达和内燃(IC)发动机。

大部分商业可用的混合动力电动车辆为前轮驱动车辆，其中仅驱动前轮。开发用于四轮驱动车辆的混合动力电动动力系统使得马达和发动机可以向后面一组驱动轮传递动力。

当封装用于后桥的电动马达驱动单元时，为了最佳的封装效率，优选地将马达驱动单元放置在后桥中心线上。发动机在发动机舱内位于车辆的前部。然而，这种混合动力电动驱动系统给车辆设计者带来了封装难度，特别是当使用副轴齿轮从纵向驱动轴向后桥传递动力时。类似于车桥驱动，齿圈和小齿轮机械驱动可没有副轴齿轮而运转。

需要有一种车桥由电动马达驱动或由内燃发动机与马达共同驱动的低成本混合动力电动力系统。为了使成本最低，电机将提供所有的混合动力功能，包括发电、电动车辆发动、发动机起动、发动机动力电动增压和再生制动。

发明内容

用于混合动力电动马达车辆的驱动单元包括可驱动地连接至动力源的小锥齿轮、与该小锥齿轮啮合并与轴线对齐的锥齿轮、第一和第二驱动轴、包括固定至该锥齿轮的输入的用于在输入与第一和第二驱动轴之间传递动力的差速机构、包括转子的电动马达/发电机、和可驱动地连接至输入和转子的用于在转子与输入之间传递动力以使得转子的速度大于输入的速度的行星齿轮组。

类似于车桥驱动的齿圈和小齿轮机械驱动使得可以去除副轴齿轮。

行星齿轮组的扭矩反作用元件固定至壳体不旋转，固定至齿轮的鼓形件环绕行星齿轮组。这种设置使得需要用于容纳驱动单元的封装空间减至最小。

鼓形件和锥齿轮的位置有助于将它们支撑在壳体上用于旋转。副轴齿轮包括最少数量的部件。

根据下面的详细说明、权利要求和附图，优选实施例的应用范围将变得显而易见。应了解，尽管这些描述和具体例子指示了本发明的优选实施例，其仅是以说明方式给出。对所描述的实施例和示例的多种改变和修改对本领域的技术人员而言是显而易见的。

附图说明

结合附图参考描述，本发明将更容易理解。

图1为用于混合动力电动车辆的动力系统的示意图，其后桥轴由电动后桥驱动单元驱动。

图2为图1的电动后桥驱动单元的示意图。

图3为电动后桥驱动单元第二实施例的示意图。

图4为图3中所示电动后桥驱动单元的仰视截面图。

具体实施方式

图1中示出的用于混合动力电动马达车辆的动力系统10包括IC(内燃)发动机12、驱动前主减速器单元16的变速器14，该前主减速器单元16通过前驱动轴20、21可驱动地连接至一对前轮18、19。变速器14可以为手动变速箱或任意类型的自动变速器。前主减速器单元16还驱动通过纵向传动轴26连接至后主减速器单元24(即，电动后桥驱动(ERAD)单元)的后驱动取力单元22。ERAD单元24通过后驱动轴30、31可驱动地连接至一对后轮28、29。ERAD单元24包括容纳后驱动轴30、31内侧端的壳体32。

图2示出了在主减速器单元24中横向设置的马达/发电机34。该马达/发电机34包括空心转子36，该中空转子通过套轴38连接至副轴减速齿轮系42的输入小齿轮40。输入齿轮40与固定至副轴46的大直径齿轮44啮合，该副轴46还具有固定于其上的小直径小齿轮48。小直径小齿轮48与固定至轮间差速机构53的大直径驱动齿轮50啮合，该轮间差速机构通过驱动轴30、31驱动后轮28、29。驱动轴31穿过转子36和套轴38同心延伸。

联轴器或离合器52交替打开和关闭传动轴26与输入轴54之间的驱动连接，该输入轴54固定至主减速器小锥齿轮56。锥齿轮58与小锥齿轮56啮合并固定至大直径齿轮44。

马达/发电机34由电子控制单元(ECU)60控制。电能和旋转动力由马达/发电机34和集成起动机-发电机62生成，其中该集成起动机-发电机62交替地驱动发动机12及由发动机12驱动。马达/发电机34和集成起动机-发电机62两者均交替地从牵引电池64和辅助电池66引出电流和向牵引电池64和辅助电池66提供电流。牵引电池64为高压单元，辅助电池66为用于车辆电子系统的供应与控制的12V单元。