[发明专利]用于混合动力电动车辆的车桥总成

说明书

公开一种用于混合动力电动车辆的车桥总成。所述混合动力后桥提供除了非混合动力车桥的功能之外的多种功能。所述车桥以两个可选择的传动比将来自电动马达的动力传递到驱动轮以推进所述车辆。所述两个传动比中的一个可用于在发动机停止的情况下电动地推进所述车辆。在驱动轮静止的情况下，所述车桥将动力从驱动轴传输到所述马达而对电池充电或者将动力从所述马达传输到所述驱动轴以起动所述发动机。

技术领域

本公开涉及混合动力电动车辆领域。更具体地，本公开涉及具有双速齿轮箱的混合动力电动车辆。

背景技术

传统上，大部分通用的道路车辆是由诸如汽油或柴油燃料的液体燃料提供动力的。当车辆需要动力时，内燃发动机将燃料中的化学能转化为机械能，并且动力传动系将所述机械能传递到车辆车轮。车辆在包括前进和倒车运动两者的宽范围的车辆速度下使用。然而，某些类型的内燃发动机只能在窄的速度范围内高效运行。因此，动力传动系通常包括可变传动比变速器。另外，差速器总成可将变速器输出轴连接到车辆车轮，提供额外的固定传动比并允许在车辆转弯时左车轮和右车轮以轻微不同的转速旋转。

为了减少液体燃料的消耗，一些被称为混合动力电动车辆的车辆利用诸如电池的电能储存。能量储存能力提供了灵活性，以在化学能的转换能够被最高效地完成时执行该转换，而不是在需要动力时一直执行该转换。一些被称为插电式混合动力电动车辆的混合动力电动车辆还适于以电的形式直接获得能量。

发明内容

一种电动车桥包括：差速器；副轴；电动马达；以及第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮。所述差速器被构造为将动力从座架传输到两个半轴。所述副轴可驱动地连接到所述座架。例如，所述锥形环齿轮可固定地结合到所述座架并且锥形小齿轮可固定地结合到所述副轴并与所述锥形环齿轮啮合。所述电动马达具有转子轴。第一齿轮选择性地结合到所述副轴。例如，第一套筒可被支撑而随着所述副轴旋转并且可轴向地移动以与所述第一齿轮接合。第二齿轮可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；第四齿轮可固定地结合到所述副轴并且与所述第三齿轮啮合。所述第三齿轮可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。第二套筒可被支撑而随着所述转子轴旋转并且可轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮。

所述电动车桥还可包括控制器。所述控制器被配置为通过命令所述第一套筒接合所述第一齿轮来建立ICE(内燃发动机)驱动模式。在处于所述ICE驱动模式时，所述控制器命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以建立第一电动传动比或者接合所述第三齿轮以建立第二电动传动比。在建立所述电动传动比中的一个之后，所述控制器命令所述马达产生扭矩以推进车辆或者对电池充电。所述控制器被进一步配置成使用发动机功率对电池充电或者通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离、命令所述第二套筒接合所述第二齿轮并命令所述马达产生扭矩而起动发动机。

根据本发明，提供一种混合动力电动驱动装置，包括：副轴，适于可驱动地连接到驱动轮；第一齿轮，选择性地结合到所述副轴并且适于可驱动地连接到变速器输出；电动马达，具有转子轴；第二齿轮，可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；第三齿轮，可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。

根据本发明的一个实施例，所述混合动力电动驱动装置还包括：第二套筒，被支撑而随着所述转子轴旋转并且被构造为轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮从而将所述第二齿轮与第三齿轮选择性地结合到所述转子轴。

根据本发明的一个实施例，所述混合动力电动驱动装置还包括控制器，所述控制器被配置为：通过命令所述第一套筒接合所述第一齿轮来建立ICE驱动模式；在处于所述ICE驱动模式时，命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以建立第一电动传动比或者接合所述第三齿轮以建立第二电动传动比；在建立所述第一电动传动比或者所述第二电动传动比之后，命令所述马达产生扭矩以推进驱动轮或者对电池充电。

根据本发明的一个实施例，其中，所述控制器被进一步配置为：通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离并且命令所述第二套筒接合第三齿轮来建立电动驱动模式。