双系统电动全轮驱动辅助驱动轴的制作方法

本申请要求于2016年3月15日提交的美国临时申请号62/308,259的权益。

本发明总体涉及的领域包括车辆动力系。

背景技术

车辆动力系可包括变速器。

技术实现要素：

多种变型可包括一种产品，其包括第一电机、第二电机和至少一个轴组件，第一电机和第二电机可操作地连接到变速箱；至少一个轴组件可操作地连接到变速箱；其中第一电机和第二电机被构造和布置成驱动变速箱；并且其中变速箱被构造和布置成驱动轴组件。

多种变型可包括一种产品，其包括第一电机、第二电机、变速箱和至少一个轴组件，第一电机和第二电机可操作地连接到至少一个输入轴；变速箱包括至少一个齿轮系，其中变速箱可操作地连接到至少一个输入轴；至少一个轴组件可操作地连接到变速箱；其中，第一电机和第二电机被构造和布置成驱动变速箱；并且其中变速箱被构造和布置成驱动至少一个轴组件。

多种变型可包括用于驱动第一轮和第二轮的方法，其包括：提供第一电机和第二电机；用来自第一电机和第二电机的输出驱动变速箱；用来自变速箱的输出驱动至少一个轴组件；并且用来自至少一个轴组件的输出驱动第一轮和第二轮。

根据下文提供的详细描述，本发明范围内的其他说明性变型将变得显而易见。应当理解，虽然公开了本发明范围内的变型，但是详细描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，而非意图限制本发明的范围。

附图说明

从详细描述和附图将更全面地理解本发明范围内的变型的选择示例，其中：

图1示出了根据多种变型的车辆传动系的示意图。

图2示出了根据多种变型的单速变速器的动力流。

图3示出了根据多种变型的单速变速器的动力流。

图4示出了根据多种变型的单速变速器的动力流。

图5示出了根据多种变型的双速变速器的动力流。

图6示出了根据多种变型的双速变速器的动力流。

具体实施方式

以下对变型的描述本质上仅是说明性的，决非意在限制本发明的范围、其应用或用途。

参照图1，在多种变型中，车辆20可包括双系统变速器22。在多种变型中，双系统变速器22可包括第一电机30和第二电机32，其可驱动变速箱50、70、102、120用于驱动轴组件24，该轴组件24连接到第一轮34和第二轮36。在多种变型中，用第一电机30和第二电机32驱动轴组件24可以改善车辆的牵引力和车辆动力学。可以使用任何数量的电机30、32，包括但不限于马达、马达-发电机或其他类型的电机。电机30、32可以是低压(包括但不限于48伏)，或可以是高压(包括但不限于300-400伏)。在多种变型中，轴组件24可包括第一半轴26、第二半轴28以及它们之间的差速器52。轴组件24可以处于车辆20中的任何数量的位置，包括但不限于前轮驱动车辆中的后轴或后轮驱动车辆中的前轴。在多种变型中，车辆20可包括车辆控制器44，其可操作地连接到第一电机30和第二电机32，并且可用于控制第一电机30和第二电机32。电池46可以可操作地连接到车辆控制器44并且可以向车辆控制器44提供动力。在多种变型中，转换器48可以可操作地连接到车辆控制器44。在多种变型中，轴组件24可以在低压系统(包括但不限于48伏系统)和高压系统(包括但不限于300-400伏系统)中提供电驱动。在多种变型中，轴组件24还可以驱动第一电机30和第二电机32，其可以允许再生制动以对车辆电池46充电。在多种变型中，车辆20可以配备有第二轴组件38，该第二轴组件38可以由传统的动力装置驱动，该动力装置可以驱动第三轮40和第四轮42以完成全轮驱动。

在多种变型中，双系统变速器22的使用可以允许使用更紧凑的高压或低压电机来代替更大的高压或低压电机。在多种变型中，双系统变速器22还可以通过降低能量消耗来提高效率并且可以使车辆性能改善。

参照图2和图3，在多种变型中，双系统变速器22可包括第一电机30和第二电机32，第一电机30和第二电机32可以可操作地连接到单速变速箱50，其可通过变速箱50和差速器52向轴组件24提供动力。在多种变型中，输入轴54可以在第一电机30和第二电机32之间延伸，并且可以由第一电机30和第二电机32驱动。在多种变型中，输入轴54可以可操作地连接到单速变速箱50。单速变速箱50可包括任何数量的齿轮系56，包括但不限于小齿轮、行星齿轮或螺旋齿轮。

在多种变型中，齿轮系56可包括第一齿轮58，第一齿轮58可操作地连接到输入轴54，使得第一齿轮58可与输入轴54一起旋转。第二齿轮60可啮合第一齿轮58，使得第二齿轮60可以由第一齿轮58驱动。在多种变型中，第二齿轮60可以可操作地连接到中间轴62，使得第二齿轮60可以与中间轴62一起旋转。第三齿轮64也可以可操作地连接到中间轴62，使得第三齿轮64可以与中间轴62一起旋转。在多种变型中，环形齿轮68可以啮合第三齿轮64，使得环形齿轮68可以由第三齿轮64驱动。在多种变型中，环形齿轮68可以可操作地连接到差速器52，使得差速器52可以由环形齿轮68驱动。差速器52然后可以驱动第一轮34和第二轮36，第一轮34可以可操作地连接到第一半轴26，第二轮36可以可操作地连接到第二半轴28。

在多种变型中，第一齿轮58、第二齿轮60和第三齿轮64可以增加环形齿轮68上的转矩，并且可以降低到第一半轴26和第二半轴28的速度，从而降低第一轮34和第二轮36的速度。在多种变型中，动力可以通过单速变速箱50传递，使得第一电机30和第二电机32驱动轴组件24，诸如用于推进，并且动力也可以通过单速变速箱50传递，使得轴组件24可以驱动第一电机30和第二电机32，诸如用于再生制动。

参照图3，在多种变型中，分离式离合器66可以可操作地连接到第三齿轮64，使得第三齿轮64可以选择性地连接到中间轴62以与中间轴62一起旋转，使得来自第一电机30和第二电机32的动力可以被传递到差速器52，或者使得第三齿轮64可以在中间轴62上自由旋转，使得来自第一电机30和第二电机32的动力可以不被传递到差速器52以用于空档模式。可以使用任何数量的断开离合器66，包括但不限于爪形离合器、同步器或电磁离合器。

参照图4，在多种变型中，双系统变速器22可包括第一电机30和第二电机32，第一电机30和第二电机32可操作地连接到单速变速箱70。在多种变型中，单速变速箱70可以包括第一齿轮系72和第二齿轮系73。可以使用任何数量的齿轮系72、73，包括但不限于行星齿轮系、螺旋齿轮系或小齿轮系。在多种变型中，第一电机30可以通过第一齿轮系72向第一轴组件74提供动力以驱动第一轮34，并且第二电机32可以通过第二齿轮系73向第二轴组件76提供动力以驱动第二轮36。

在多种变型中，第一电机30可包括第一输入轴78，第一输入轴78可从第一电机30延伸。第一输入轴78可以可操作地连接到第一齿轮系72的第一齿轮82，使得第一齿轮82可以与第一输入轴78一起旋转。第二齿轮84可以啮合第一齿轮82，使得第二齿轮84可以由第一齿轮82驱动。在多种变型中，第二齿轮84可以可操作地连接到第一中间轴86，使得第二齿轮84可以与第一中间轴86一起旋转。第三齿轮88也可以可操作地连接到第一中间轴86，使得第三齿轮88可以与第一中间轴86一起旋转。在多种变型中，第一环形齿轮90可以啮合第三齿轮88，使得第一环形齿轮90可以由第三齿轮88驱动。在多种变型中，第一环形齿轮90可以可操作地连接到第一轴组件74，使得来自第一环形齿轮90的输出可以驱动第一轴组件74。在多种变型中，第一轴组件74可以驱动第一轮34，第一轮34可以可操作地连接到第一轴组件74。

在多种变型中，第二电机32可包括第二输入轴80，第二输入轴80可从第二电机32延伸。在多种变型中，第二输入轴80可以可操作地连接到第二齿轮系73的第四齿轮92，使得第四齿轮92可以与第二输入轴80一起旋转。第五齿轮94可以啮合第四齿轮92，使得第五齿轮94可以由第四齿轮92驱动。在多种变型中，第五齿轮94可以可操作地连接到第二中间轴96，使得第五齿轮94可以与第二中间轴96一起旋转。第六齿轮98也可以可操作地连接到第二中间轴96，使得第六齿轮98可以与第二中间轴96一起旋转。在多种变型中，第二环形齿轮100可以啮合第六齿轮98，使得第二环形齿轮100可以由第六齿轮98驱动。在多种变型中，第二环形齿轮可以由第二齿轮98驱动。在多种变型中，第二环形齿轮100可以可操作地连接到第二轴组件76，使得来自第二环形齿轮100的输出可以驱动第二轴组件76。在多种变型中，第二轴组件76可以驱动第二轮36，第二轮36可以可操作地连接到第二轴组件76。

在多种变型中，动力可以通过单速变速箱70传递，使得第一电机30和第二电机32可以分别驱动第一轴组件74和第二轴组件76，诸如用于推进，并且动力也可以通过单速变速箱70传递，使得轴组件74、76分别驱动第一电机30和第二电机32，诸如用于再生制动。在多种变型中，第一齿轮82、第二齿轮84和第三齿轮88可以增加第一环形齿轮90上的转矩，并且可以降低到第一轴组件74的速度，从而降低第一轮34的速度，并且第四齿轮92、第五齿轮94和第六齿轮98可以增加第二环形齿轮100上的转矩，这可以降低到第二轴组件76的速度，从而降低第二轮36的速度。在多种变型中，可以通过用车辆控制器44独立地控制第一电机30和第二电机32来实现转矩矢量控制，车辆控制器44可以允许一个输出侧速度超过另一个输出侧。

参照图5，在多种变型中，双系统变速器22可包括第一电机30和第二电机32，第一电机30和第二电机32可操作地连接到双速变速箱102，并且可以通过双速变速箱102和差速器52向轴组件24提供动力。输入轴54可以在第一电机30和第二电机32之间延伸。在多种变型中，输入轴54可以可操作地连接到双速变速箱102。双速变速箱102可包括任何数量的齿轮系103，包括但不限于小齿轮、行星齿轮或螺旋齿轮。

在多种变型中，齿轮系103可包括第一齿轮104和第二齿轮106，第一齿轮104和第二齿轮106各自可在输入轴54上自由旋转。在多种变型中，换档器108可以可操作地连接到第一齿轮104和第二齿轮106，并且可以被构造和布置成选择性地将第一齿轮104连接到输入轴54以将输入轴54驱动达到第一速度，或者将第二齿轮106连接到输入轴54以驱动输入轴54达到第二速度。换档器108还可以保持在第一齿轮104和第二齿轮106之间的位置，使得第一齿轮104或第二齿轮106都不旋转，使得来自第一电机30和第二电机32的动力可以不传递到差速器52以实现空档模式。可以使用任何数量的换档器108，包括但不限于离合器或同步器。

在多种变型中，第三齿轮110、第四齿轮112和第五齿轮114可以连接到中间轴116。第三齿轮110可以被构造和布置成啮合第一齿轮104并由第一齿轮104驱动，第四齿轮112可以被构造和布置成啮合第二齿轮106并由第二齿轮106驱动。在多种变型中，第五齿轮114可以位于第三齿轮110和第四齿轮112之间，并且可以可操作地连接到环形齿轮118。在多种变型中，第五齿轮114可以被构造和布置成由第三齿轮110或第四齿轮112通过中间轴116驱动。在多种变型中，第五齿轮114可以被构造和布置成驱动环形齿轮118。

在多种变型中，环形齿轮118可以可操作地连接到轴组件24的差速器52，使得差速器52可以由环形齿轮118的输出驱动。差速器52可以驱动第一半轴26和第二半轴28，第一半轴26可操作地连接到第一轮34，并且第二半轴28可操作地连接到第二轮36。在多种变型中，第一齿轮104、第二齿轮106、第三齿轮110、第四齿轮112和第五齿轮114可以增加环形齿轮118上的转矩并且可以减小到轴组件24的速度，这可以降低第一轮34和第二轮36的速度。在多种变型中，动力可以通过双速变速箱102传递，使得第一电机30和第二电机32单独驱动轴组件24，并且使得换档器108可用于使变速器22在第一速度和第二速度之间切换。动力也可以通过双速变速箱102传递，使得轴组件24驱动第一电机30和第二电机32，诸如用于再生制动。

参照图6，在多种变型中，双系统变速器22可包括第一电机30和第二电机32，其可以可操作地连接到双速变速箱120，并且可通过双速变速箱120向轴组件24提供动力。输入轴54可以在第一电机30和第二电机32之间延伸。在多种变型中，输入轴54可以可操作地连接到双速变速箱120。双速变速箱可包括任何数量的齿轮系121，包括但不限于小齿轮、行星齿轮或螺旋齿轮。

在多种变型中，齿轮系121可包括第一齿轮122和第二齿轮124，第一齿轮122和第二齿轮124各自可以可操作地连接到输入轴54，使得第一齿轮122和第二齿轮124可与输入轴54一起旋转。在多种变型中，第三齿轮126、第四齿轮128和第五齿轮130可以可操作地连接到中间轴132。在多种变型中，第一齿轮122可以啮合第三齿轮126，使得第一齿轮122可以驱动第三齿轮126。在多种变型中，第二齿轮124可以啮合第四齿轮128，使得第二齿轮124可以驱动第四齿轮128。在多种变型中，第五齿轮130可以可操作地连接到中间轴132，使得它可以通过中间轴132由第三齿轮126和第四齿轮128驱动。第三齿轮126和第四齿轮128可以可操作地连接到中间轴132，使得它们可以各自在中间轴上自由地旋转。在多种变型中，换档器134可以可操作地连接到第三齿轮126和第四齿轮128，使得换档器134可以选择性地将第三齿轮126连接到输入轴54以驱动中间轴132达到第一速度，使得换档器134可以将第四齿轮128连接到中间轴132以驱动中间轴132达到第二速度，或者由此换档器134可以保持在第三齿轮126和第四齿轮128之间的位置，使得动力可以不从第一电机30和第二电机32传递到差速器52以实现空档模式。可以使用任何数量的换档器134，包括但不限于离合器或同步器。

在多种变型中，第五齿轮130可以被构造和布置成啮合环形齿轮136，使得它可以驱动环形齿轮136。在多种变型中，第五齿轮130可以位于第四齿轮128附近与第三齿轮126相对。在多种变型中，环形齿轮136可以可操作地连接到轴组件24的差速器52，使得差速器52可以由环形齿轮136的输出驱动。差速器52然后可以驱动第一轮34和第二轮36，第一轮34可以可操作地连接到第一半轴26，第二轮36可以可操作地连接到第二半轴28。在多种变型中，第一齿轮122、第二齿轮124、第三齿轮126、第四齿轮128和第五齿轮130可以增加环形齿轮136上的转矩并且可以降低到轴组件24的速度，这可以降低第一轮34和第二轮36的速度。在多种变型中，动力可以通过双速变速箱120传递，使得第一电机30和第二电机32各自单独驱动轴组件24，并且使得双速变速箱120可以通过换档器134在第一速度、第二速度和空档模式之间切换。动力也可以通过双速变速箱120传递，使得轴组件24驱动第一电机30和第二电机32，诸如用于再生制动。

以下对变型的描述仅说明被认为在本发明范围内的组件、元件、动作、产品和方法，并且不以任何方式旨在通过具体公开或未明确阐述的内容来限制这种范围。除了在此明确描述的之外，本文所述的组件、元件、动作、产品和方法可以组合和重新布置，并且仍然被认为是在本发明的范围内。

变型1可包括一种产品，该产品包括：第一电机、第二电机和至少一个轴组件，第一电机和第二电机可操作地连接到变速箱；至少一个轴组件可操作地连接到变速箱；其中第一电机和第二电机被构造和布置成驱动变速箱；并且其中变速箱被构造和布置成所述轴组件。

变型2可包括如变型1所述的产品，其中变速箱是单速变速箱。

变型3可包括如变型1-2中任一项所述的产品，其中单速变速箱被构造和布置成选择性地使从第一电机和第二电机到轴组件的动力断开。

变型4可包括如变型1所述的产品，其中变速箱是双速变速箱。

变型5可包括如变型1-4中任一项所述的产品，其中第一电机和第二电机是高压电动机/发电机。

变型6可包括如变型1-4中任一项所述的产品，其中第一电机和第二电机是低压电动机/发电机。

变型7可包括如变型1-6中任一项所述的产品，其中第一电机和第二电机用至少一个输入轴驱动变速箱。

变型8可包括如变型7所述的产品，其中轴组件还包括差速器和至少一个可操作地连接到差速器的半轴。

变型9可包括如变型1-8中任一项所述的产品，其中变速箱包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和齿圈，第一齿轮可操作地连接到输入轴以与输入轴一起旋转，第二齿轮和第三齿轮可操作地连接到中间轴以与中间轴一起旋转，并且环形齿轮可操作地连接到第三齿轮和轴组件；其中第一齿轮被构造和布置成由输入轴驱动，第二齿轮被构造和布置成由第一齿轮驱动，第三齿轮被构造和布置成由第二齿轮通过中间轴驱动，环形齿轮被构造和布置成由第三齿轮驱动，并且轴组件被构造和布置成由环形齿轮驱动。

变型10可包括如变型9所述的产品，其还包括分离式离合器，其中分离式离合器可操作地连接到第三齿轮，并且被构造和布置成使第三齿轮与旋转中间轴连接和断开。

变型11可包括如变型1-8中任一项所述的产品，其中变速箱包括第一齿轮系和第二齿轮系，其中第一齿轮系可操作地连接到第一电机，并且其中第二齿轮系可操作地连接到第二齿轮系；其中第一齿轮系驱动第一半轴，第二齿轮系驱动第二半轴；并且其中第一电机和第二电机由车辆控制器独立控制。

变型12可包括如变型1-8中任一项所述的产品，其中第一齿轮系和第二齿轮系各自包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和环形齿轮，第一齿轮可操作地连接到输入轴以与输入轴一起旋转，第二齿轮和第三齿轮可操作地连接到中间轴以与中间轴一起旋转，并且环形齿轮可操作地连接到第三齿轮和轴组件；其中第一齿轮被构造和布置成由输入轴驱动，第二齿轮被构造和布置成由第一齿轮驱动，第三齿轮被构造和布置成由第二齿轮通过中间轴驱动，环形齿轮被构造和布置成由第三齿轮驱动，并且轴组件被构造和布置成由环形齿轮驱动。

变型13可包括如变型1-8中任一项所述的产品，其中变速箱包括第一齿轮、第二齿轮、可切换离合器、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和环形齿轮，第一齿轮、第二齿轮和可切换离合器可操作地连接到输入轴，其中可切换离合器位于第一齿轮和第二齿轮之间，并且被构造和布置成选择性地连接第一齿轮以与输入轴一起旋转、或选择性地连接第二齿轮以与输入轴一起旋转；第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮可操作地连接到中间轴以与中间轴一起旋转；环形齿轮可操作地连接到第三齿轮和轴组件；其中第一齿轮被构造和布置成选择性地驱动第三齿轮，第二齿轮被构造和布置成选择性地驱动第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮被构造和布置成通过中间轴选择性地驱动第五齿轮，第五齿轮被构造和布置成驱动环形齿轮，并且环形齿轮被构造和布置成驱动轴组件。

变型14可包括如变型13所述的产品，其中第五齿轮位于第三齿轮和第四齿轮之间。

变型15可包括如变型1-8中任一项所述的产品，其中变速箱包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、可切换离合器和环形齿轮，第一齿轮和第二齿轮可操作地连接到输入轴以与输入轴一起旋转；第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和可切换离合器可操作地连接到中间轴，其中可切换离合器位于第三齿轮和第四齿轮之间，并且被构造和布置成选择性地连接第三齿轮以与输入轴一起旋转、或选择性地连接第二齿轮以与输入轴一起旋转；环形齿轮可操作地连接到第五齿轮和轴组件；其中第一齿轮被构造和布置成驱动第三齿轮，第二齿轮被构造和布置成驱动第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮被构造和布置成通过中间轴选择性地驱动第五齿轮，第五齿轮被构造和布置成驱动环形齿轮，并且环形齿轮被构造和布置成驱动轴组件。

变型16可包括如变型15所述的产品，其中第五齿轮位于第四齿轮附近与第三齿轮相对。

变型17可包括一种产品，该产品包括：第一电机、第二电机、变速箱和至少一个轴组件，第一电机和第二电机可操作地连接到至少一个输入轴；变速箱包括至少一个齿轮系，其中变速箱可操作地连接到至少一个输入轴；至少一个轴组件可操作地连接到变速箱；其中第一电机和第二电机被构造和布置成驱动变速箱；并且其中变速箱被构造和布置成驱动至少一个轴组件。

变型18可包括如变型17所述的产品，其中第一电机和第二电机是高压电机。

变型19可包括如变型17所述的产品，其中第一电机和第二电机是低压电机。

变型20可包括一种用于驱动第一轮和第二轮的方法，其包括：提供第一电机和第二电机；用来自第一电机和第二电机的输出驱动变速箱；用来自变速箱的输出驱动至少一个轴组件；并且用来自至少一个轴组件的输出驱动第一轮和第二轮。

以上对本发明范围内的选择变型的描述本质上仅是说明性的，因此，其变型或变体不应视为脱离本发明的精神和范围。