[发明专利]电动汽车集成式变速驱动器一体机

说明书

本发明公开了一种电动汽车集成式变速驱动器一体机。它涉及新能源节能汽车关键技术的动力耦合方式变革。用一台双转子电机代替两台电机实现调速‑调矩功能；还省去一件离合器，有效解决横置发动机前舱布置空间紧张问题；因增设齿轮对，增加了转矩输出；它结构简单、效率高、成本低廉，并高度集成于同一机壳内。另外，它提供了横向6种构型方式平台：无级自动变速器CVT、混合动力变速驱动器HEV、插电混合动力驱动器PHEV、增程电力驱动器EREV、纯电驱动器BEV、燃料电池驱动器FCEV；兼容集成在一个技术平台上，并纵向涵盖了几乎现存的新能源节能汽车所有主要工作模式。本发明显著缩短研发周期，有利于企业产品标准化、系列化、通用化，使其更具市场竞争力。

技术领域

本发明属于新能源节能汽车动力传动系统技术领域，特别设计多方式构型电动汽车集成式变速驱动器一体机。

背景技术

2008年3月25日公告了发明专利200810086323.1“混合动力电动汽车集成式无级自动变速驱动装置”，该装置有无级自动变速驱动功能，但其结构中有一功率路径必须经过离合器，才能连接行星机构，增加了机构复杂程度和安装尺寸，尤其当采用FF发动机横置时，限制了其在机舱布置空间；同时，所开发的构型功能挖掘也不够充分；另外，在合理布置的条件下，输出大转矩也需要增设齿轮对。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构更简单、效率更高、制造成本更低，节能减排更优、实用性更强、并能在同一技术系统平台上，兼容更多种方式构型，且高度集成于同一机壳内的新型电动汽车集成式变速驱动器一体机。

为实现本发明的目的，电动汽车集成式变速驱动器一体机包括：双转子电机、行星机构、执行元件、减速齿轮对、集电环、传感器和电机控制器，且能够集成实现无级自动变速-变矩和各种驱动功能的一体机。

所述电动汽车集成式变速驱动器一体机，简称ITD，即Integrated TransmissionDrive；它是将一台双转子电机、行星机构、执行元件、齿轮对、集电环与传感器及电接口，集成安装于同一机壳空腔内，由输入机壳内的动力能源系统与储能动力源功率种类，和执行元件参与工况的不同组合，搭建出多种功能构型；由机壳内机件输出的机械功率，可以是动力能源系统与储能动力源之一种功率，抑或两种或多种混合动力联合功率。

ITD执行元件作动与多模式切换，靠手动/电动操纵机构或电-液自动控制实现。

作为本发明的第一种实施方式，所述集成式变速驱动器无级自动变速器构型ITD-CVT，它仅有动力能源系统与储能动力源中的燃油发动机输入机械功率；其一端与发动机缸体机械连接，另一端与传动轴机械连接，以保证驱动功率传递给车轮。

发动机曲轴经由带扭转减振器的输出轴，机械连接双转子电机第一转子后，机械串联行星机构之一元件，第二转子则机械连接行星机构之二元件；或发动机曲轴经由带扭转减振器的输出轴，一端通过电机中空轴管机械连接行星机构之一元件，另一端机械并联双转子电机第一转子，并通过电磁力连接第二转子，再机械连接行星机构之二元件。

在第一转子与扭转减振器间的轴径处，设有执行元件，用以限制第一转子与发动机曲轴逆转，保证发动机动力正常输出；在第二转子与所连行星机构元件间，设有执行元件，用以控制第二转子和行星机构该元件的转动及功率流；行星机构所余第三元件作为输出渠道，用于输出发动机机械功率。

当根据构型布置或大转矩需要设置减速齿轮对时，它或安装于行星机构之前，或安装于行星机构之后。

对于FF前置前驱动横置发动机，通过机壳腔内主减速器，与壳外2根传动半轴机械连接，用能源与管理系统的发动机一种功率，来驱动车轮行驶。