[发明专利]用于新能源车辆的柔性传动系统

说明书

本发明涉及一种用于新能源车辆的柔性传动系统，包括驱动电机和减速箱，还包括设于驱动电机和减速箱之间的扭转减振装置。扭转减振装置包括壳体和扭转减振机构。壳体用于连接驱动电机和减速箱。扭转减振机构设于壳体内，其包括驱动连接于驱动电机的第一刚性件、驱动连接于减速箱的第二刚性件和设于第一刚性件和第二刚性件之间的柔性件。第一刚性件和第二刚性件相对且分离设置。柔性件具有相对的第一端面和第二端面，第一端面连接于第一刚性件，第二端面连接于第二刚性件。经过柔性件的过滤衰减，使得动能由第二刚性件传递至减速箱时，减速箱受到的冲击和扭矩拨动大大降低，从而降低了驱动电机和减速箱在运行过程中的振动和噪音。

技术领域

本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种用于新能源车辆的柔性传动系统。

背景技术

随着科技的发展，人们的环保意识越来越强，且由于汽油、柴油等能源的不可再生，促使人们研发出可再生且环保的能源应用于车辆，以缓解目前存在且亟待解决的诸多状况。

以传统燃料，例如汽油、柴油为动力的车辆，其动力输出源为发动机。该车辆的动力输出路径为发动机-离合器-变速箱-传动轴-主减速器-半轴-轮端。通过该动力输出路径，可使得发动机产生的动力最终传递到轮端，使得车辆得以前行。但目前市场上常规的发动机的结构为曲轴活塞式四冲程发动机，只有在其启动做功的行程中才会将燃料压燃或者点燃，以对整车辆进行做功。为了保证四冲程发动机(以四冲程柴油机为例)运转的均匀性和平衡性，曲轴每转动两圈，每个气缸必须完成一次做功循环。因此对于四缸机曲轴每转动一圈就会点火两次，六缸机曲轴每转动一圈就会点火三次，这就意味着对于四缸机曲轴每转动一圈就会对曲轴带来两次扭矩冲击，六缸机曲轴每转动一圈就会对曲轴带来三次扭矩冲击，随之同步伴随的就是振动和噪音。为了消除发动机这种周期性固有的振动和噪音的影响，在近百年的汽车技术发展中，人们发明了多项提升整车NVH(即噪音Noise、振动Vibration及声振粗糙度Harshness的英文缩写)性能的技术，比如在曲轴的前段增加扭转减振器、在离合器上集成扭转减振器及将发动机飞轮做成双质量飞轮(其本质也是扭转减震器的一种形式)，再外加整车隔音降噪材料，使得现代的车辆的NVH性能得到很大的提升。使得驾驶员及乘客在乘车时均能够得到很舒适的体验。

然而，随着汽油、柴油等能源的日渐枯竭，及给环境带来的恶劣影响，进入2010年以后，国内新能源车辆开始推广使用，逐渐取代以传统燃料为动力的车辆。尤其是在商用车和乘用车领域，新能源车辆得到了很大的发展。新能源车辆动力系统主要有三种技术路线：油电混合动力系统、电机驱动动力系统以及氢燃料电池动力系统。在推广的初期，新能源车辆主要是以油电混合技术路线为主要发展路线，整车NVH手段和措施可以沿用传统车辆的成熟手段和措施来应对。但随着技术的发展，目前主要为电机驱动动力系统的技术路线，后续可能会发展氢燃料电池动力系统技术路线。

由于纯电车辆采用的动力输出路径为电池-电机-减速箱(整车有减速箱或无减速箱，不同车辆技术路线不同)-主减速器(整车有主减速器或无减速器，不同车辆技术路线不同)-轮端。由于电机工作时运转平稳且噪音低，所以截止目前从电机到轮端全部为机械刚性连接，没有任何阻尼减振的部件在动力系统中使用。然而，随着这种技术路线的深入使用，在使用过程中逐渐暴露出振动噪音问题和系统部件损坏问题。具体地，由于电机输出产生扭矩波动和振动噪音，刚性传递到电机后端输出结构或系统，从而对整个动力系统本体、整套机构或整车，产生较大的振动或噪音。严重情况会导致系统共振缩短零部件、系统、整套机构或整车整体寿命的缩减。然而，截止至目前为止，仍未有很好的解决方案。通过对电机工作特性的了解，电机在工作时实际仍然存在扭矩波动和振动噪音。电机系统的振动和噪音主要来源于三方面：齿槽转矩、轴向力波激励以及由于控制器控制程序带来的电机扭矩波动。这些扭矩的波动通过花键轴直接传入电机后端的齿轮结构，又会带来齿轮冲击噪音、反向冲击噪音和振动，同时对齿轮的可靠性和寿命也会造成不利影响，所以在电机输出端增加扭转减振机构是非常有必要的。特定扭转减振机构装在曲轴上，用于产生阻尼力矩或反向力矩以降低曲轴扭转振动的振幅，如此可实现电机输出的扭矩波动柔性的传递到后端的齿轮系统中，从而达到降低系统噪音和振动，同时提高零部件使用寿命的目的。