一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构的制作方法
一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，前桥双离合器驱动结构，电驱动后桥结构以及动力源，电驱动后桥结构包括动力电机以及设置在动力电机与后桥之间的变速装置，变速装置包括换挡机构总成和传动齿轮系，换挡机构总成包括换挡执行电机，与动力电机相连的多档位结构，以及在换挡执行电机的驱动下，选择与多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构。本实用新型的电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑易于布置，同时具备两挡变速功能，优化电机工作点，降低能耗，减少滑摩损失；前桥将ISG集成于前桥双离合器驱动结构内部、可以减少前桥横向尺寸。
【专利说明】—种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车领域，具体是一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构。
【背景技术】
[0002]在当前公开专利和发表文献中，集成电控机械式自动变速器(Automaticmechanical transmiss1n, AMT)和双离合器(Dual Clutch transmiss1n, DCT)四驱混合动力的结构较多，但其后桥均为电机集成单级减速器结构，或者是电机与传统两挡变速器集成的机构。通过专利和文献检索，并未发现电驱动后桥(Electric axle, EA)与DCT集成的四驱混合动力结构。
[0003]当前DCT或者AMT四驱混合动力后桥为电机与单级减速器集成的结构，尽管结构简单，但存在较多缺点。四驱混动大多采用插电式方式、增加纯电续驶里程，纯电动工况是车辆的常用模式、此时车辆仅由后桥驱动，由于采用单级减速，纯电动行驶时不能通过换挡优化电机工作点、比两挡变速箱结构耗能增加；而且单级减速机构未配置离合器，车辆滑行过程中后桥动力系统不能解耦，存在不必要的滑摩损失。目前少数样车后桥中装备了两挡变速器，但由于是在传统变速器上改造而成，体积大、不易布置。当前混合动力车辆电子稳定系统(electric stability program, ESP)与传统汽车装置类似,偏转力矩采用制动措施，影响车辆的动力性。
实用新型内容
[0004]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的四驱混合动力结构的后桥为电机集成单机减速器结构或电机与传统两挡变速器集成的机构，而导致结构不紧凑，不易布置，能耗大，且车辆操稳性能较低的问题，进而提供一种结构合理的电驱动后桥与双离合器集成的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构。
[0005]进一步提供一种可实现转矩矢量控制，提高车辆操稳性能，而且不降低车辆动力性能的电驱动后桥纯电动系统结构。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构，驱动后桥运转的电驱动后桥结构，以及为所述前桥双离合器驱动结构、所述电驱动后桥结构提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构包括输出转矩的动力电机，以及设置在所述动力电机与后桥之间，将所述动力电机的输出转速进行变速后驱动所述后桥运转的变速装置，所述变速装置包括:
[0007]换挡机构总成，包括换挡执行电机，与所述动力电机相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构；
[0008]传动齿轮系，设置在所述档位选择结构与左、右后桥之间，将所述档位选择结构传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
[0009]所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。
[0010]所述档位齿轮组包括与所述后桥同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a外围，且位置固定的齿圈a，以及设置在所述太阳轮a与所述齿圈a之间，与所述太阳轮a与所述齿圈a均啮合的行星齿轮a、所述行星齿轮a的行星架a与所述第一档位结合部固定连接。
[0011]所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系,所述第一齿轮系包括与所述后桥同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮b外围，且位置固定的齿圈b，以及设置在所述太阳轮b与所述齿圈b之间，与所述太阳轮b与所述齿圈b均啮合的行星齿轮b、所述太阳轮b由所述档位选择结构驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮C，以及设置在所述太阳轮c外围，与所述太阳轮c啮合的行星齿轮C，且所述行星齿轮b与所述行星齿轮c共用一行星架组；所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮d，以及设置在所述太阳轮d外围，且与所述太阳轮d啮合的行星齿轮d，且所述行星齿轮c与所述行星齿轮d啮合。
[0012]还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈C，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈c之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈C的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e，以及太阳轮齿圈组，所述太阳轮齿圈组包括与所述后桥同轴设置，且处于所述双边行星齿轮内环的太阳轮g，以及与所述太阳轮g连接同步转动的齿圈g，所述齿圈g设于所述行星齿轮e外围，且与所述行星齿轮e啮合；所述行星齿轮d为双边行星齿轮，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮C，所述太阳轮d均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g与所述双齿圈c的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g、所述第二齿圈均啮合。
[0013]所述前桥双离合器驱动结构包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴与所述发动机的输出轴之间的第一离合器，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴与所述发动机的输出轴之间的第二离合器，以及汽车启动发电一体机，所述汽车启动发电一体机的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴或所述偶数挡调速结构的输入轴通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴与所述偶数挡调速结构的输出轴通过啮合结构由变速箱输出轴输出。
[0014]所述汽车启动发电一体机的输出轴上设有第一主动齿轮，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮啮合传动的第一从动齿轮。
[0015]所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。
[0016]还包括将动力源的电能分配输送至各电机以及汽车启动发电一体机的中控盒。
[0017]所述中控盒与所述换挡执行电机之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。
[0018]还包括驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成的附件电机。
[0019]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0020]I)在实用新型中，提出电驱动后桥结构与前桥双离合器驱动结构集成的四驱混合动力结构，电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑且易于布置；前桥将汽车启动发电一体机(ISG)集成于前桥双离合器驱动结构内部、安装在奇数挡的输入轴上,可以减少前桥横向尺寸，容易在前桥上进行布置；
[0021]2)在本实用新型中，在纯电动模式时，电驱动后桥结构具备两挡变速功能，可最大限度优化电机工作点、降低能耗；车辆滑行过程中，使EA置于空挡，减少滑摩损失；
[0022]3)在本实用新型中，后桥驱动结构通过控制电机可实现转矩矢量控制，提高车辆的操稳性能，而且不降低车辆的动力性能，无需装备车辆电子稳定系统(ESP)。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中:
[0024]图1是本实用新型的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构的示意图；
[0025]图2是本实用新型的电驱动后桥结构的结构简图；
[0026]图3是本实用新型的前桥双离合器驱动结构的结构简图。
[0027]图中附图标记表示为:1-换挡执行电机，2-动力电机，3-太阳轮a，4_行星齿轮a，5-齿圈a，6-行星架a，7-档位选择结构，8_齿圈b，9_行星齿轮b，10-太阳轮b，11-行星架组，12-行星齿轮c, 13-太阳轮c, 14-行星齿轮d, 15-太阳轮d, 16-双齿圈c, 17-行星架b，18-太阳轮齿圈组，19-行星齿轮e，20-行星架C，21-行星齿轮f，22-控制电机，23-太阳轮f，24-太阳轮e，25-太阳轮g，26-齿圈g、27_后桥、28-前桥双离合器驱动结构、29-电驱动后桥结构、30-第一离合器、31-第二离合器,32-汽车启动发电一体机、ZOl-第一主动齿轮、Z02-第一从动齿轮、Ml-奇数挡调速结构的输出轴、M2-偶数挡调速结构的输出轴、M3-变速箱输出轴、Cl-奇数挡调速结构的输入轴、C2-偶数挡调速结构的输入轴。
【具体实施方式】
[0028]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0029]如图1-3所示，本实施例的一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构28，驱动后桥运转的电驱动后桥结构29，以及为所述前桥双离合器驱动结构28、所述电驱动后桥结构29提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构29包括输出转矩的动力电机2，以及设置在所述动力电机2与后桥27之间,将所述动力电机2的输出转速进行变速后驱动所述后桥27运转的变速装置，所述变速装置包括:
[0030]换挡机构总成，包括换挡执行电机1，与所述动力电机2相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机I的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构7 ;
[0031]传动齿轮系，设置在所述档位选择结构7与左、右后桥之间，将所述档位选择结构7传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
[0032]所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构7结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机2与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构7结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机2输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构7处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。在实用新型中的上述结构，电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑且易于布置；前桥将汽车启动发电一体机(ISG)集成于前桥双离合器驱动结构内部、安装在奇数挡的输入轴上，可以减少前桥横向尺寸，容易在前桥上进行布置。同时，在纯电动模式时，电驱动后桥结构具备两挡变速功能，可最大限度优化电机工作点、降低能耗；车辆滑行过程中，使档位选择结构7置于空挡，即第一档位结合部与第二档位结合部之间时，可减少滑摩损失；
[0033]所述档位齿轮组包括与所述后桥27同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a3外围，且位置固定的齿圈a5，以及设置在所述太阳轮a3与所述齿圈a5之间，与所述太阳轮a3与所述齿圈a5均啮合的行星齿轮a4、所述行星齿轮a4的行星架a6与所述第一档位结合部固定连接。
[0034]所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系,所述第一齿轮系包括与所述后桥27同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮blO外围，且位置固定的齿圈b8，以及设置在所述太阳轮blO与所述齿圈b8之间，与所述太阳轮blO与所述齿圈b8均啮合的行星齿轮b9、所述太阳轮blO由所述档位选择结构7驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮cl3，以及设置在所述太阳轮cl3外围，与所述太阳轮cl3啮合的行星齿轮cl2，且所述行星齿轮b9与所述行星齿轮cl2共用一行星架组11 ;所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮dl5，以及设置在所述太阳轮dl5外围，且与所述太阳轮dl5啮合的行星齿轮dl4，且所述行星齿轮cl2与所述行星齿轮dl4啮八口 ο
[0035]进一步地改进，为了实现对转矩矢量的控制，在本实施例中还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥27同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈cl6，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈cl6之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈cl6的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥27同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e24，以及太阳轮齿圈组18，所述太阳轮齿圈组18包括与所述后桥27同轴设置，且处于所述双边行星齿轮内环的太阳轮g25，以及与所述太阳轮g25连接同步转动的齿圈g26，所述齿圈g26设于所述行星齿轮e24外围，且与所述行星齿轮e24啮合；所述行星齿轮dl4为双边行星齿轮，所述双边行星齿轮共用一行星架bl7，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮cl2，所述太阳轮dl5均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g25与所述双齿圈cl6的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g25、所述第二齿圈均啮合。上述结构的设计可使得后桥驱动结构通过控制电机可实现转矩矢量控制，提高车辆的操稳性能，而且不降低车辆的动力性能，无需装备车辆电子稳定系统(ESP)。
[0036]在本实施例中，所述前桥双离合器驱动结构28包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴Cl与所述发动机的输出轴之间的第一离合器30，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴C2与所述发动机的输出轴之间的第二离合器31，以及汽车启动发电一体机32，所述汽车启动发电一体机32的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴Cl通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴Ml与所述偶数挡调速结构的输出轴M2通过啮合结构由变速箱输出轴输出M3。
[0037]在本实施例中，所述汽车启动发电一体机32的输出轴上设有第一主动齿轮Z01，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮ZOl啮合传动的第一从动齿轮Z02。当然，所述汽车启动发电一体机32的输出轴也可以与所述偶数挡调速结构的输入轴C2通过齿轮啮合传动。
[0038]所述奇数挡调速结构的每一档位均由设置在所述奇数挡调速结构输入轴Cl和输出轴Ml上的相互啮合传动的主从动齿轮构成，所述偶数挡调速结构的每一档位均由设置在所述偶数挡调速结构输入轴C2和输出轴M2上的相互啮合传动的主从动齿轮构成，所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。如图1和2所示，本实施例中，所述奇数挡调速结构的挡位设为I挡、3挡、5挡、7挡，其中I挡与3挡之间设有同步器Tl，5挡与7挡之间设有同步器T2;所述偶数挡调速结构的挡位设为2挡、4挡、6挡、倒挡，其中2挡与4挡之间设有同步器T3，6挡与倒挡之间设有同步器Τ4 ;当然档位数设置的多少可以根据需要设置，这里仅是例举一实施例。
[0039]动力源为动力电池，能够为整车提供电能，通过电源管理的中控盒，分别给换档执行电机1、动力电机2、控制电机22、汽车启动发电一体机32和附件电机提供能量。所述中控盒与所述换挡执行电机I之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。所述附件电机驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成。
[0040]本实用新型的工作原理
[0041]本实用新型的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构包括发动机启动与停机、前桥驱动、后桥驱动、四轮驱动、串联、滑行和操稳处理模式。
[0042]发动机启动时，第一离合器30结合、第二离合器31脱开；输出轴Ml上的同步器Tl和Τ2处于中间位置，输出轴Ml空转、不传递动力；输出轴M2上的同步器Τ4处于中间位置，同步器Τ3与齿轮Ζ22结合；汽车启动发电一体机(ISG)的电机动力经过齿轮Ζ01、Ζ02和第一离合器30，拖动发动机快速启动，待发动机达到怠速转速后、发动机喷油，此时第二离合器31结合、第一离合器30分离，发动机动力经过第二离合器31、2挡主从动齿轮Ζ21和Ζ22、同步器Τ3、输出轴M2、前桥主减速器和差速器传递至车辆前轮。
[0043]发动机停机过程中，第一离合器30结合、第二离合器31脱开，同步器Τ1、Τ2和Τ4处于中间位置，同步器Τ3与齿轮Ζ22结合，汽车启动发电一体机(ISG)辅助发动机快速完成停机过程、优化排放性能。
[0044]在前桥驱动模式中，如果发动机传递路径的目标挡位是偶数挡、例如2挡，第二离合器31结合、第一离合器30分离，发动机动力经过第二离合器31、2挡主从动齿轮Ζ21和Ζ22、同步器Τ3和输出轴M2传递到变速箱输出轴M3，ISG动力(驱动转矩或发电转矩)经过齿轮ZOl和Ζ02、所选择的挡位的主从动齿轮传递到变速箱输出轴M3，ISG传递路径挡位应保证在实时车速下ISG不超速；如果发动机传递路径的目标挡位是奇数挡、例如3挡，第一离合器30结合、第二离合器31分离，发动机和ISG电机动力经过第一离合器30、3挡主从动齿轮Z31和Z32、同步器Tl和输出轴M2传递到变速箱输出轴M3，电机动力经过ZOl和Z02、3挡主从动齿轮传递到变速箱输出轴M3。
[0045]在后轮电动模式中，前桥同步器T1、T2、T3和T4均处于中间状态、未与任何挡位的齿轮结合，前桥无动力输出，后桥电机驱动车辆或回收制动能量。如果电机传递路径的目标挡位是I挡，电驱动后桥结构中行星架a6和档位选择结构7结合，动力电机2动力经过太阳轮a3、行星架a6、档位选择结构7、太阳轮blO和行星齿轮b9，传至行星齿轮cl2和行星齿轮dl4，然后经过太阳轮cl3和太阳轮dl5传递至左右车轮；如果电机传递路径的目标挡位是2挡，档位选择结构7和太阳轮blO结合，动力电机2动力经过档位选择结构7、太阳轮blO和行星齿轮b9，行星齿轮cl2和行星齿轮dl4，然后经过太阳轮cl3和太阳轮dl5传递至左右车轮。
[0046]四轮驱动模式中，前后桥动力传递路径与前桥驱动模式相同，后桥电机与前桥动力共同驱动车辆。
[0047]串联驱动模式中，第一离合器30结合、第二离合器31分离，同步器Tl、T2、T3和T4均处于中间状态、未与任何挡位的齿轮结合,发动机带动ISG电机发电、输送给后桥电机驱动车辆。
[0048]滑行模式中，前桥第一离合器30结合、第二离合器31分离，同步器Tl、T2、T3和T4均处于中间状态；电驱动后桥结构中档位选择机构7处于中间位置，实现车轮与电机间的解耦，减少滑摩损失。
[0049]操稳处理模式中，例如在弯道和冰雪等特殊路段行驶时，电驱动后桥结构控制电机22动力分别经过行星齿轮f21和双齿圈16、行星齿轮el9和太阳轮齿圈组18，传递至行星齿轮dl4，通过控制电机22、可改变行星齿轮cl2和行星齿轮dl4、左右车轮之间的转速差和滑移率，由于驱动转矩和滑移率存在对应关系，因此即可改变动力电机2在左右车轮的转矩分配。与ESP原理不同，该控制方法未减少驱动转矩，车辆动力性好。
[0050]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构(28)，驱动后桥运转的电驱动后桥结构(29)，以及为所述前桥双离合器驱动结构(28)、所述电驱动后桥结构(29)提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构(29)包括输出转矩的动力电机(2)，以及设置在所述动力电机(2)与后桥(27)之间，将所述动力电机(2)的输出转速进行变速后驱动所述后桥(27)运转的变速装置，其特征在于:所述变速装置包括 换挡机构总成，包括换挡执行电机(I)，与所述动力电机(2)相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机(I)的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构(7)； 传动齿轮系，设置在所述档位选择结构(7)与左、右后桥之间，将所述档位选择结构(7)传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
2.根据权利要求1所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构(7)结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机(2)与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构(7)结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机(2)输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构(7)处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。
3.根据权利要求2所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述档位齿轮组包括与所述后桥(27)同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a(3)外围，且位置固定的齿圈a(5)，以及设置在所述太阳轮a(3)与所述齿圈a(5)之间，与所述太阳轮a(3)与所述齿圈a(5)均啮合的行星齿轮a(4)、所述行星齿轮a (4)的行星架a(6)与所述第一档位结合部固定连接。
4.根据权利要求3所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系，所述第一齿轮系包括与所述后桥(27)同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮b (10)外围，且位置固定的齿圈b (8)，以及设置在所述太阳轮b(10)与所述齿圈b(8)之间，与所述太阳轮b(10)与所述齿圈b(8)均啮合的行星齿轮b (9)、所述太阳轮b (10)由所述档位选择结构(7)驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮c (13)，以及设置在所述太阳轮c (13)外围，与所述太阳轮c (13)啮合的行星齿轮c (12)，且所述行星齿轮b (9)与所述行星齿轮c (12)共用一行星架组(11);所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮d(15)，以及设置在所述太阳轮d (15)外围，且与所述太阳轮d(15)啮合的行星齿轮d (14)，且所述行星齿轮c (12)与所述行星齿轮d (14)啮合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥(27)同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈c (16)，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈c (16)之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈c (16)的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥(27)同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e (24)，以及太阳轮齿圈组(18)，所述太阳轮齿圈组(18)包括与所述后桥(27)同轴设置，且处于双边行星齿轮内环的太阳轮g(25)，以及与所述太阳轮g(25)连接同步转动的齿圈g(26)，所述齿圈g(26)设于所述行星齿轮e(24)外围，且与所述行星齿轮e (24)啮合；所述行星齿轮d(14)为所述双边行星齿轮，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮c (12)，所述太阳轮d(15)均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g(25)与所述双齿圈c(16)的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g(25)、所述第二齿圈均啮合。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述前桥双离合器驱动结构(28)包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴(Cl)与所述发动机的输出轴之间的第一离合器(30)，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴(C2)与所述发动机的输出轴之间的第二离合器(31)，以及汽车启动发电一体机(32)，所述汽车启动发电一体机(32)的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴(Cl)或所述偶数挡调速结构的输入轴(C2)通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴(Ml)与所述偶数挡调速结构的输出轴(M2)通过啮合结构由变速箱输出轴(M3)输出。
7.根据权利要求6项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述汽车启动发电一体机(32)的输出轴上设有第一主动齿轮(ZOl)，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮(ZOl)哨合传动的第一从动齿轮(Z02)。
8.根据权利要求7项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。
9.根据权利要求8项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括将动力源的电能分配输送至各电机以及汽车启动发电一体机(32)的中控盒。
10.根据权利要求9项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述中控盒与所述换挡执行电机(I)之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。
11.根据权利要求10项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成的附件电机。
【文档编号】F16H61/32GK204025566SQ201420253087
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】杨伟斌 申请人:北汽福田汽车股份有限公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，前桥双离合器驱动结构，电驱动后桥结构以及动力源，电驱动后桥结构包括动力电机以及设置在动力电机与后桥之间的变速装置，变速装置包括换挡机构总成和传动齿轮系，换挡机构总成包括换挡执行电机，与动力电机相连的多档位结构，以及在换挡执行电机的驱动下，选择与多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构。本实用新型的电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑易于布置，同时具备两挡变速功能，优化电机工作点，降低能耗，减少滑摩损失；前桥将ISG集成于前桥双离合器驱动结构内部、可以减少前桥横向尺寸。
【专利说明】—种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车领域，具体是一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构。
【背景技术】
[0002]在当前公开专利和发表文献中，集成电控机械式自动变速器(Automaticmechanical transmiss1n, AMT)和双离合器(Dual Clutch transmiss1n, DCT)四驱混合动力的结构较多，但其后桥均为电机集成单级减速器结构，或者是电机与传统两挡变速器集成的机构。通过专利和文献检索，并未发现电驱动后桥(Electric axle, EA)与DCT集成的四驱混合动力结构。
[0003]当前DCT或者AMT四驱混合动力后桥为电机与单级减速器集成的结构，尽管结构简单，但存在较多缺点。四驱混动大多采用插电式方式、增加纯电续驶里程，纯电动工况是车辆的常用模式、此时车辆仅由后桥驱动，由于采用单级减速，纯电动行驶时不能通过换挡优化电机工作点、比两挡变速箱结构耗能增加；而且单级减速机构未配置离合器，车辆滑行过程中后桥动力系统不能解耦，存在不必要的滑摩损失。目前少数样车后桥中装备了两挡变速器，但由于是在传统变速器上改造而成，体积大、不易布置。当前混合动力车辆电子稳定系统(electric stability program, ESP)与传统汽车装置类似,偏转力矩采用制动措施，影响车辆的动力性。
实用新型内容
[0004]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的四驱混合动力结构的后桥为电机集成单机减速器结构或电机与传统两挡变速器集成的机构，而导致结构不紧凑，不易布置，能耗大，且车辆操稳性能较低的问题，进而提供一种结构合理的电驱动后桥与双离合器集成的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构。
[0005]进一步提供一种可实现转矩矢量控制，提高车辆操稳性能，而且不降低车辆动力性能的电驱动后桥纯电动系统结构。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构，驱动后桥运转的电驱动后桥结构，以及为所述前桥双离合器驱动结构、所述电驱动后桥结构提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构包括输出转矩的动力电机，以及设置在所述动力电机与后桥之间，将所述动力电机的输出转速进行变速后驱动所述后桥运转的变速装置，所述变速装置包括:
[0007]换挡机构总成，包括换挡执行电机，与所述动力电机相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构；
[0008]传动齿轮系，设置在所述档位选择结构与左、右后桥之间，将所述档位选择结构传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
[0009]所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。
[0010]所述档位齿轮组包括与所述后桥同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a外围，且位置固定的齿圈a，以及设置在所述太阳轮a与所述齿圈a之间，与所述太阳轮a与所述齿圈a均啮合的行星齿轮a、所述行星齿轮a的行星架a与所述第一档位结合部固定连接。
[0011]所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系,所述第一齿轮系包括与所述后桥同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮b外围，且位置固定的齿圈b，以及设置在所述太阳轮b与所述齿圈b之间，与所述太阳轮b与所述齿圈b均啮合的行星齿轮b、所述太阳轮b由所述档位选择结构驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮C，以及设置在所述太阳轮c外围，与所述太阳轮c啮合的行星齿轮C，且所述行星齿轮b与所述行星齿轮c共用一行星架组；所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮d，以及设置在所述太阳轮d外围，且与所述太阳轮d啮合的行星齿轮d，且所述行星齿轮c与所述行星齿轮d啮合。
[0012]还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈C，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈c之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈C的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e，以及太阳轮齿圈组，所述太阳轮齿圈组包括与所述后桥同轴设置，且处于所述双边行星齿轮内环的太阳轮g，以及与所述太阳轮g连接同步转动的齿圈g，所述齿圈g设于所述行星齿轮e外围，且与所述行星齿轮e啮合；所述行星齿轮d为双边行星齿轮，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮C，所述太阳轮d均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g与所述双齿圈c的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g、所述第二齿圈均啮合。
[0013]所述前桥双离合器驱动结构包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴与所述发动机的输出轴之间的第一离合器，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴与所述发动机的输出轴之间的第二离合器，以及汽车启动发电一体机，所述汽车启动发电一体机的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴或所述偶数挡调速结构的输入轴通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴与所述偶数挡调速结构的输出轴通过啮合结构由变速箱输出轴输出。
[0014]所述汽车启动发电一体机的输出轴上设有第一主动齿轮，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮啮合传动的第一从动齿轮。
[0015]所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。
[0016]还包括将动力源的电能分配输送至各电机以及汽车启动发电一体机的中控盒。
[0017]所述中控盒与所述换挡执行电机之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。
[0018]还包括驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成的附件电机。
[0019]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0020]I)在实用新型中，提出电驱动后桥结构与前桥双离合器驱动结构集成的四驱混合动力结构，电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑且易于布置；前桥将汽车启动发电一体机(ISG)集成于前桥双离合器驱动结构内部、安装在奇数挡的输入轴上,可以减少前桥横向尺寸，容易在前桥上进行布置；
[0021]2)在本实用新型中，在纯电动模式时，电驱动后桥结构具备两挡变速功能，可最大限度优化电机工作点、降低能耗；车辆滑行过程中，使EA置于空挡，减少滑摩损失；
[0022]3)在本实用新型中，后桥驱动结构通过控制电机可实现转矩矢量控制，提高车辆的操稳性能，而且不降低车辆的动力性能，无需装备车辆电子稳定系统(ESP)。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中:
[0024]图1是本实用新型的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构的示意图；
[0025]图2是本实用新型的电驱动后桥结构的结构简图；
[0026]图3是本实用新型的前桥双离合器驱动结构的结构简图。
[0027]图中附图标记表示为:1-换挡执行电机，2-动力电机，3-太阳轮a，4_行星齿轮a，5-齿圈a，6-行星架a，7-档位选择结构，8_齿圈b，9_行星齿轮b，10-太阳轮b，11-行星架组，12-行星齿轮c, 13-太阳轮c, 14-行星齿轮d, 15-太阳轮d, 16-双齿圈c, 17-行星架b，18-太阳轮齿圈组，19-行星齿轮e，20-行星架C，21-行星齿轮f，22-控制电机，23-太阳轮f，24-太阳轮e，25-太阳轮g，26-齿圈g、27_后桥、28-前桥双离合器驱动结构、29-电驱动后桥结构、30-第一离合器、31-第二离合器,32-汽车启动发电一体机、ZOl-第一主动齿轮、Z02-第一从动齿轮、Ml-奇数挡调速结构的输出轴、M2-偶数挡调速结构的输出轴、M3-变速箱输出轴、Cl-奇数挡调速结构的输入轴、C2-偶数挡调速结构的输入轴。
【具体实施方式】
[0028]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0029]如图1-3所示，本实施例的一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构28，驱动后桥运转的电驱动后桥结构29，以及为所述前桥双离合器驱动结构28、所述电驱动后桥结构29提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构29包括输出转矩的动力电机2，以及设置在所述动力电机2与后桥27之间,将所述动力电机2的输出转速进行变速后驱动所述后桥27运转的变速装置，所述变速装置包括:
[0030]换挡机构总成，包括换挡执行电机1，与所述动力电机2相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机I的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构7 ;
[0031]传动齿轮系，设置在所述档位选择结构7与左、右后桥之间，将所述档位选择结构7传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
[0032]所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构7结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机2与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构7结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机2输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构7处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。在实用新型中的上述结构，电驱动后桥结构基于行星齿轮系统结构搭建，紧凑且易于布置；前桥将汽车启动发电一体机(ISG)集成于前桥双离合器驱动结构内部、安装在奇数挡的输入轴上，可以减少前桥横向尺寸，容易在前桥上进行布置。同时，在纯电动模式时，电驱动后桥结构具备两挡变速功能，可最大限度优化电机工作点、降低能耗；车辆滑行过程中，使档位选择结构7置于空挡，即第一档位结合部与第二档位结合部之间时，可减少滑摩损失；
[0033]所述档位齿轮组包括与所述后桥27同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a3外围，且位置固定的齿圈a5，以及设置在所述太阳轮a3与所述齿圈a5之间，与所述太阳轮a3与所述齿圈a5均啮合的行星齿轮a4、所述行星齿轮a4的行星架a6与所述第一档位结合部固定连接。
[0034]所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系,所述第一齿轮系包括与所述后桥27同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮blO外围，且位置固定的齿圈b8，以及设置在所述太阳轮blO与所述齿圈b8之间，与所述太阳轮blO与所述齿圈b8均啮合的行星齿轮b9、所述太阳轮blO由所述档位选择结构7驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮cl3，以及设置在所述太阳轮cl3外围，与所述太阳轮cl3啮合的行星齿轮cl2，且所述行星齿轮b9与所述行星齿轮cl2共用一行星架组11 ;所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮dl5，以及设置在所述太阳轮dl5外围，且与所述太阳轮dl5啮合的行星齿轮dl4，且所述行星齿轮cl2与所述行星齿轮dl4啮八口 ο
[0035]进一步地改进，为了实现对转矩矢量的控制，在本实施例中还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥27同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈cl6，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈cl6之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈cl6的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥27同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e24，以及太阳轮齿圈组18，所述太阳轮齿圈组18包括与所述后桥27同轴设置，且处于所述双边行星齿轮内环的太阳轮g25，以及与所述太阳轮g25连接同步转动的齿圈g26，所述齿圈g26设于所述行星齿轮e24外围，且与所述行星齿轮e24啮合；所述行星齿轮dl4为双边行星齿轮，所述双边行星齿轮共用一行星架bl7，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮cl2，所述太阳轮dl5均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g25与所述双齿圈cl6的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g25、所述第二齿圈均啮合。上述结构的设计可使得后桥驱动结构通过控制电机可实现转矩矢量控制，提高车辆的操稳性能，而且不降低车辆的动力性能，无需装备车辆电子稳定系统(ESP)。
[0036]在本实施例中，所述前桥双离合器驱动结构28包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴Cl与所述发动机的输出轴之间的第一离合器30，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴C2与所述发动机的输出轴之间的第二离合器31，以及汽车启动发电一体机32，所述汽车启动发电一体机32的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴Cl通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴Ml与所述偶数挡调速结构的输出轴M2通过啮合结构由变速箱输出轴输出M3。
[0037]在本实施例中，所述汽车启动发电一体机32的输出轴上设有第一主动齿轮Z01，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮ZOl啮合传动的第一从动齿轮Z02。当然，所述汽车启动发电一体机32的输出轴也可以与所述偶数挡调速结构的输入轴C2通过齿轮啮合传动。
[0038]所述奇数挡调速结构的每一档位均由设置在所述奇数挡调速结构输入轴Cl和输出轴Ml上的相互啮合传动的主从动齿轮构成，所述偶数挡调速结构的每一档位均由设置在所述偶数挡调速结构输入轴C2和输出轴M2上的相互啮合传动的主从动齿轮构成，所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。如图1和2所示，本实施例中，所述奇数挡调速结构的挡位设为I挡、3挡、5挡、7挡，其中I挡与3挡之间设有同步器Tl，5挡与7挡之间设有同步器T2;所述偶数挡调速结构的挡位设为2挡、4挡、6挡、倒挡，其中2挡与4挡之间设有同步器T3，6挡与倒挡之间设有同步器Τ4 ;当然档位数设置的多少可以根据需要设置，这里仅是例举一实施例。
[0039]动力源为动力电池，能够为整车提供电能，通过电源管理的中控盒，分别给换档执行电机1、动力电机2、控制电机22、汽车启动发电一体机32和附件电机提供能量。所述中控盒与所述换挡执行电机I之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。所述附件电机驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成。
[0040]本实用新型的工作原理
[0041]本实用新型的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构包括发动机启动与停机、前桥驱动、后桥驱动、四轮驱动、串联、滑行和操稳处理模式。
[0042]发动机启动时，第一离合器30结合、第二离合器31脱开；输出轴Ml上的同步器Tl和Τ2处于中间位置，输出轴Ml空转、不传递动力；输出轴M2上的同步器Τ4处于中间位置，同步器Τ3与齿轮Ζ22结合；汽车启动发电一体机(ISG)的电机动力经过齿轮Ζ01、Ζ02和第一离合器30，拖动发动机快速启动，待发动机达到怠速转速后、发动机喷油，此时第二离合器31结合、第一离合器30分离，发动机动力经过第二离合器31、2挡主从动齿轮Ζ21和Ζ22、同步器Τ3、输出轴M2、前桥主减速器和差速器传递至车辆前轮。
[0043]发动机停机过程中，第一离合器30结合、第二离合器31脱开，同步器Τ1、Τ2和Τ4处于中间位置，同步器Τ3与齿轮Ζ22结合，汽车启动发电一体机(ISG)辅助发动机快速完成停机过程、优化排放性能。
[0044]在前桥驱动模式中，如果发动机传递路径的目标挡位是偶数挡、例如2挡，第二离合器31结合、第一离合器30分离，发动机动力经过第二离合器31、2挡主从动齿轮Ζ21和Ζ22、同步器Τ3和输出轴M2传递到变速箱输出轴M3，ISG动力(驱动转矩或发电转矩)经过齿轮ZOl和Ζ02、所选择的挡位的主从动齿轮传递到变速箱输出轴M3，ISG传递路径挡位应保证在实时车速下ISG不超速；如果发动机传递路径的目标挡位是奇数挡、例如3挡，第一离合器30结合、第二离合器31分离，发动机和ISG电机动力经过第一离合器30、3挡主从动齿轮Z31和Z32、同步器Tl和输出轴M2传递到变速箱输出轴M3，电机动力经过ZOl和Z02、3挡主从动齿轮传递到变速箱输出轴M3。
[0045]在后轮电动模式中，前桥同步器T1、T2、T3和T4均处于中间状态、未与任何挡位的齿轮结合，前桥无动力输出，后桥电机驱动车辆或回收制动能量。如果电机传递路径的目标挡位是I挡，电驱动后桥结构中行星架a6和档位选择结构7结合，动力电机2动力经过太阳轮a3、行星架a6、档位选择结构7、太阳轮blO和行星齿轮b9，传至行星齿轮cl2和行星齿轮dl4，然后经过太阳轮cl3和太阳轮dl5传递至左右车轮；如果电机传递路径的目标挡位是2挡，档位选择结构7和太阳轮blO结合，动力电机2动力经过档位选择结构7、太阳轮blO和行星齿轮b9，行星齿轮cl2和行星齿轮dl4，然后经过太阳轮cl3和太阳轮dl5传递至左右车轮。
[0046]四轮驱动模式中，前后桥动力传递路径与前桥驱动模式相同，后桥电机与前桥动力共同驱动车辆。
[0047]串联驱动模式中，第一离合器30结合、第二离合器31分离，同步器Tl、T2、T3和T4均处于中间状态、未与任何挡位的齿轮结合,发动机带动ISG电机发电、输送给后桥电机驱动车辆。
[0048]滑行模式中，前桥第一离合器30结合、第二离合器31分离，同步器Tl、T2、T3和T4均处于中间状态；电驱动后桥结构中档位选择机构7处于中间位置，实现车轮与电机间的解耦，减少滑摩损失。
[0049]操稳处理模式中，例如在弯道和冰雪等特殊路段行驶时，电驱动后桥结构控制电机22动力分别经过行星齿轮f21和双齿圈16、行星齿轮el9和太阳轮齿圈组18，传递至行星齿轮dl4，通过控制电机22、可改变行星齿轮cl2和行星齿轮dl4、左右车轮之间的转速差和滑移率，由于驱动转矩和滑移率存在对应关系，因此即可改变动力电机2在左右车轮的转矩分配。与ESP原理不同，该控制方法未减少驱动转矩，车辆动力性好。
[0050]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，包括发动机，驱动前桥运转的前桥双离合器驱动结构(28)，驱动后桥运转的电驱动后桥结构(29)，以及为所述前桥双离合器驱动结构(28)、所述电驱动后桥结构(29)提供电能的动力源，所述电驱动后桥结构(29)包括输出转矩的动力电机(2)，以及设置在所述动力电机(2)与后桥(27)之间，将所述动力电机(2)的输出转速进行变速后驱动所述后桥(27)运转的变速装置，其特征在于:所述变速装置包括 换挡机构总成，包括换挡执行电机(I)，与所述动力电机(2)相连的多档位结构，以及在所述换挡执行电机(I)的驱动下，选择与所述多档位结构的其中一档结合传动的档位选择结构(7)； 传动齿轮系，设置在所述档位选择结构(7)与左、右后桥之间，将所述档位选择结构(7)传递过来的转矩分别向左、右后桥传动，驱动左、右后轮转动。
2.根据权利要求1所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述多档位结构为两档位结构，其中第一档位结构包括适合与所述档位选择结构(7)结合传动的第一档位结合部，以及设置在所述动力电机(2)与所述第一档位结合部之间进行传动的档位齿轮组；第二档位结构包括适合与所述档位选择结构(7)结合传动的第二档位结合部，所述第二档位结合部与所述动力电机(2)输出轴连接且同步转动，所述档位选择结构(7)处于所述第一档位结构与所述第二档位结构之间，能够与所述第一档位结构与所述第二档位结构的其中之一结合或与二者均不结合。
3.根据权利要求2所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述档位齿轮组包括与所述后桥(27)同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮a(3)外围，且位置固定的齿圈a(5)，以及设置在所述太阳轮a(3)与所述齿圈a(5)之间，与所述太阳轮a(3)与所述齿圈a(5)均啮合的行星齿轮a(4)、所述行星齿轮a (4)的行星架a(6)与所述第一档位结合部固定连接。
4.根据权利要求3所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述传动齿轮系包括第一齿轮系、第二齿轮系、第三齿轮系，所述第一齿轮系包括与所述后桥(27)同轴的太阳轮a、同轴设置在所述太阳轮b (10)外围，且位置固定的齿圈b (8)，以及设置在所述太阳轮b(10)与所述齿圈b(8)之间，与所述太阳轮b(10)与所述齿圈b(8)均啮合的行星齿轮b (9)、所述太阳轮b (10)由所述档位选择结构(7)驱动转动；所述第二齿轮系包括同轴安装在所述左或右后桥上的太阳轮c (13)，以及设置在所述太阳轮c (13)外围，与所述太阳轮c (13)啮合的行星齿轮c (12)，且所述行星齿轮b (9)与所述行星齿轮c (12)共用一行星架组(11);所述第三齿轮系包括同轴安装在所述右或左后桥上的太阳轮d(15)，以及设置在所述太阳轮d (15)外围，且与所述太阳轮d(15)啮合的行星齿轮d (14)，且所述行星齿轮c (12)与所述行星齿轮d (14)啮合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括对左右车轮分配转矩的转矩分配结构，所述转矩分配结构包括控制电机、第四齿轮系、第五齿轮系，所述第四齿轮系包括与所述后桥(27)同轴设置的太阳轮f，设置在所述太阳轮f外围的双齿圈c (16)，以及设置在所述太阳轮f与所述双齿圈c (16)之间，且与所述太阳轮f与所述双齿圈c (16)的第一齿圈啮合的行星齿轮f ;所述第五齿轮系包括与所述后桥(27)同轴设置的太阳轮e，设置在所述太阳轮e外围的行星齿轮e (24)，以及太阳轮齿圈组(18)，所述太阳轮齿圈组(18)包括与所述后桥(27)同轴设置，且处于双边行星齿轮内环的太阳轮g(25)，以及与所述太阳轮g(25)连接同步转动的齿圈g(26)，所述齿圈g(26)设于所述行星齿轮e(24)外围，且与所述行星齿轮e (24)啮合；所述行星齿轮d(14)为所述双边行星齿轮，所述双边行星齿轮的一侧行星齿轮与所述行星齿轮c (12)，所述太阳轮d(15)均啮合，所述双边行星齿轮的另一侧行星齿轮设置在所述太阳轮g(25)与所述双齿圈c(16)的第二齿圈之间，且与所述太阳轮g(25)、所述第二齿圈均啮合。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述前桥双离合器驱动结构(28)包括奇数挡调速结构、偶数挡调速结构，设置在所述奇数挡调速结构的输入轴(Cl)与所述发动机的输出轴之间的第一离合器(30)，设置在所述偶数挡调速结构的输入轴(C2)与所述发动机的输出轴之间的第二离合器(31)，以及汽车启动发电一体机(32)，所述汽车启动发电一体机(32)的输出轴与所述奇数挡调速结构的输入轴(Cl)或所述偶数挡调速结构的输入轴(C2)通过齿轮啮合传动，所述奇数挡调速结构的输出轴(Ml)与所述偶数挡调速结构的输出轴(M2)通过啮合结构由变速箱输出轴(M3)输出。
7.根据权利要求6项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述汽车启动发电一体机(32)的输出轴上设有第一主动齿轮(ZOl)，所述奇数挡调速结构的输入轴上设有与所述第一主动齿轮(ZOl)哨合传动的第一从动齿轮(Z02)。
8.根据权利要求7项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述奇数挡调速结构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器，所述偶数挡调速机构的挡位两两一组，且每组挡位之间设有一同步器。
9.根据权利要求8项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括将动力源的电能分配输送至各电机以及汽车启动发电一体机(32)的中控盒。
10.根据权利要求9项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:所述中控盒与所述换挡执行电机(I)之间还设有低压DC/DC，以及12伏电池。
11.根据权利要求10项所述的电驱动后桥双离合器四驱混合动力结构，其特征在于:还包括驱动电动助力转向、电动空调、电机冷却水泵和电动真空泵制动总成的附件电机。
【文档编号】F16H61/32GK204025566SQ201420253087
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】杨伟斌 申请人:北汽福田汽车股份有限公司
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