[发明专利]一种集成式电驱动动力总成系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车动力及传动系统领域，具体涉及一种集成式电驱动动力总成系统。

背景技术

为缓解能源和环境危机，传统燃油汽车已经朝着混合动力汽车和电动汽车转型。目前，混合动力汽车和纯电动汽车的电驱动动力总成一般采用电池、逆变器和电机分置安装，并用电缆线实现电力连接；电机、变速器和主减速器分置安装，并用传动轴和法兰盘实现机械连接，保留了差速器和左右半桥结构，这种与传统传动系结合的动力结构大大地降低了车辆底盘空间利用率，且部件之间需要用连接装置进行连接，结构复杂，安装布置复杂，动力及传动系统总重大，无法实现动力总成轻量化的目标。

专利CN20162109499.1公开了一种集成式电驱动桥，该集成式电驱动桥将电机、行星减速器、差速器和承载桥体系集成化，有效地减少了布置空间。但该装置采用电机轴中空化，增加了制造和安装难度，且没有使用主减速器，驱动系统输出转矩有限，难以胜任需求转矩大的高负荷工况。

专利CN201620513908.7公开了一种集成式电驱动桥，该集成式电驱动桥包括：第一驱动电机、第一减速器、差速器、第二减速器和第二驱动电机，规避了双电机动力耦合系统结构复杂的问题，但是双电机和两个减速器均沿轴向布置在驱动桥上，存在簧下质量过大的问题。

专利CN201420176025.2公开了一种集成二挡变速箱、主减速器和差速器的电驱动变速桥，该装置结构完整、可靠性高且传动效率高，但是将变速箱、主减速器和差速器集成在驱动桥上，存在整个结构轴向尺寸过大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有汽车动力系统存在的上述不足，提供一种集成式电驱动动力总成系统，将逆变器、电机、两挡变速器、主减速器和差速器集成为一体，适用于混合动力车辆和纯电动车辆，可模块化生产，实际装配时可直接将系统的左右半轴与车辆左右半轴相连。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种集成式电驱动动力总成系统，包括逆变器、电机、两挡变速器、主减速器和左右半轴，所述逆变器包括正极母线、负极母线、电阻、电容、IGBT组、三相交流输出线和逆变器壳体，电阻、电容、IGBT组设置在正极母线和负极母线之间，IGBT组由6个IGBT组成，每两个IGBT之间引出一输出线，分别为U相输出线、V相输出线、W相输出线，构成三相交流输出线，三相交流输出线通过逆变器与电机接口和电机电力连接；所述电机包括定子、转子和电机壳体，电机的电机输出轴通过法兰盘与两挡变速器的变速器输入轴连接；所述两挡变速器包括变速器输入轴、一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、变速器输出轴、结合套和变速器壳体，一挡主动齿轮、二挡主动齿轮与变速器输入轴一体化连接，一挡从动齿轮和二挡从动齿轮均为变速器输出轴上的空套齿轮，结合套和变速器输出轴采用花键连接，结合套沿变速器输出轴轴向移动，结合套通过与一挡从动齿轮和二挡从动齿轮(变速器输出轴上的空套齿轮)结合实现换挡，一挡主动齿轮与一挡从动齿轮为常啮合齿轮，二挡主动齿轮和二挡从动齿轮为常啮合齿轮；所述主减速器集成差速器及主减速齿轮组，主减速齿轮组包括主减主动齿轮、主减从动齿轮，主减主动齿轮与变速器输出轴一体化连接(取消了使用法兰盘连接)，主减从动齿轮与差速器壳体一体化连接(取消了传动轴和机械连接部件，一体化设计有效减少了系统总重和成本)，差速器包括差速器壳体、半轴齿轮和行星齿轮，差速器两端与左右半轴连接。

按上述方案，所述逆变器与电机接口一方面作为逆变器与电机的电缆线通道(逆变器输出端口与电机输入接口直接相连，取消了多余接口，避免电缆线裸露在外)，另一方面作为逆变器壳体右侧固定端，差速器外部设置一防护罩，逆变器壳体左端固定于防护罩上，逆变器整体在空间上位于防护罩和电机上方(充分利用安装空间)。

按上述方案，所述两挡变速器和主减速器均设置在防护罩内部，防护罩与电机壳体通过螺栓组连接(整个驱动动力总成系统的传动部件没有裸露部分，避免受到外界影响和破坏，有效保护传动部件)。

按上述方案，所述电机输出轴、变速器输入轴、变速器输出轴和左右半轴轴线平行(传动平稳)。

按上述方案，所述逆变器的正极母线与负极母线处设有接口，用于与电池电力连接。

按上述方案，所述逆变器通过控制6个IGBT的依序循环导通和关闭，使U相输出线、V相输出线、W相输出线每一相间隔120°循环输出产生三相交流电。