【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電驅動系統，具體涉及一種一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋。
技術介紹
1、電驅動系統僅裝減速傳動雖然能使電動機產生的扭矩輸出直接順暢，卻無法同時兼顧純電動車輛的動力性和經濟性，這是因為行駛過程中驅動電機多數工作情況下無法處于高效率工作點，尤其是在最高或最低車速以及低負荷條件下，由于減速傳動比大，速度到達極限之后沒有提升空間，造成電動車輛巡航狀態也處于較高的轉速臨界點，速度受到制約，效率一般會降至60-70％以下，功率損耗較大，高速經濟性不高，車輛的動力性、經濟性與舒適性差，嚴重浪費了車載電能，而減少續駛里程。另外，僅裝減速傳動結構電驅動系統也不利于采用高效率、輕量化的驅動電機。
2、從2013年至今，本申請的專利技術人團隊曾設計了一系列的用于匹配變速器的自適應摩擦離合器。
3、比如，公開號為cn111075851b的中國授權專利技術專利，通過在內摩擦片安裝筒上設置內片分動同步擋圈，能夠主動地帶動各內摩擦片與相鄰的外摩擦片分離，相對于現有多片式摩擦離合器，不僅大幅提高了響應速度，縮短了相應時間，從而能夠大幅增加摩擦片的數量，甚至無限增加摩擦片的數量，使本摩擦離合器能夠應用于大扭矩場景。
4、但是，本申請的專利技術人團隊設計的一系列離合片式電驅動系統都不能直接安裝在驅動橋上，都需要一個單獨的安裝空間，導致不適用于一些對安裝空間要求極為嚴苛的應用場景。
5、解決以上問題成為當務之急。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術
2、其技術方案如下：
3、本申請的第一方面涉及一種一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，包括同軸設置的第一半軸和第二半軸，所述第一半軸的內端與第二半軸的內端之間連有差速器，所述第一半軸上設置有動力電機和變速總成，所述動力電機的電機軸能夠相對轉動地套裝在第一半軸上，所述變速總成包括能夠相對轉動地套裝在第一半軸上的軸套、均設置在軸套上的框架離合片機構和彈性機構以及均與軸套平行設置的減速和前后換擋機構和動力輸出軸組件；
4、所述彈性機構包括沿軸向依次套裝在軸套上的端面凸輪套、小托環和大托環，所述端面凸輪套與小托環之間設置有至少一個雙端面凸輪套，所述端面凸輪套、雙端面凸輪套、小托環和大托環的相鄰端面之間均構成第一端面凸輪副，所述端面凸輪套與軸套同步轉動，所述小托環、大托環和各雙端面凸輪套均能夠相對軸套轉動，所述小托環和各雙端面凸輪套能夠沿軸套軸向移動，所述小托環具有徑向延伸的第一支撐盤，所述大托環具有徑向延伸的第二支撐盤；
5、所述框架離合片機構包括同步轉動地套裝在小托環上的內離合片支架以及環繞在內離合片支架周向外側的外離合片支架，所述外離合片支架與電機軸同步轉動，并能夠軸向滑動地安裝有多片沿徑向向內延伸的外摩擦片，所述內離合片支架上能夠軸向滑動地安裝有多片沿徑向向外延伸的內摩擦片，各內摩擦片和各外摩擦片交替設置在外離合片支架的固定壓緊盤和內離合片支架的活動壓緊盤之間，所述第一支撐盤的兩側分別與內離合片支架和第二支撐盤之間彈性地支承有第一彈性元件組和第二彈性元件組，所述端面凸輪套與各雙端面凸輪套的其中之一上能夠相對轉動地套裝有二級從動齒輪，該二級從動齒輪與內離合片支架之間設置有中間傳動套，該中間傳動套的兩端端面分別與二級從動齒輪和內離合片支架的相鄰端面之間均構成第二端面凸輪副，所述中間傳動套上能夠相對轉動地套裝有與外離合片支架同步轉動的動力輸出套；
6、所述減速和前后換擋機構能夠將動力輸出套輸出的動力傳遞給二級從動齒輪，所述動力輸出軸組件能夠將端面凸輪套輸出的動力傳遞給差速器。
7、采用以上一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，具有以下有益效果：
8、1、動力電機和變速總成呈一字型布置地安裝在驅動橋的其中一根半軸上，結構緊湊度極高，無需再提供額外的安裝空間，適用于一些對安裝空間要求極為嚴苛的應用場景。
9、2、基于框架離合片機構的變速總成具備自適應換擋的功能，能夠在信息不充分或無信息或電控換擋機構無法工作的情況下，感知認知道路路況和負荷瞬態變化信息(上坡、下坡、載重、順風、逆風、平路，道路吸附力)，無需人的干預，無需另外機構，不依賴任何外部控制，系統全自主在輸出動力過程中，隨負荷/阻力變化，適時同步自適應不終斷動力地輸出合理的扭矩和轉速(功率目標)，系統完成動力給出、傳遞、分配和輸出的任務，達到全過程高效節能的使用要求。
10、3、使電機能夠根據駕駛意圖的變化始終高效地保持在當前高效率區內工作，實現以人的意識和意圖為優先的“多參數”控制策略，實現了人、車、路和行駛阻力/運行負荷的和諧統一，解決了牽引力/驅動力-行駛阻力/載荷高效精確平衡控制的重大科學和工程技術共性關鍵難題。
11、4、結構的擴展性極佳，能夠根據實際需求靈活地擴展出人控倒車、慣性倒車以及根據實時功率主動升降檔等多種功能模塊，滿足平臺化和模塊化的設計需求。
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1.一種一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，包括同軸設置的第一半軸和第二半軸，所述第一半軸的內端與第二半軸的內端之間連有差速器，其特征在于：所述第一半軸上設置有動力電機和變速總成，所述動力電機的電機軸能夠相對轉動地套裝在第一半軸上，所述變速總成包括能夠相對轉動地套裝在第一半軸上的軸套、均設置在軸套上的框架離合片機構和彈性機構以及均與軸套平行設置的減速和前后換擋機構和動力輸出軸組件；
2.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括減速軸組件和人控倒車軸組件；
3.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括與第一半軸平行的第二減速軸、能夠相對轉動地套裝在第二減速軸上的第二副軸傳動套以及套裝在第二副軸傳動套上的第二超越離合器，所述第二副軸傳動套上成型有與二級從動齒輪嚙合的人控二級主動齒，所述第二超越離合器的內圈與第二副軸傳動套同步轉動，所述第二超越離合器的外圈具有與成型在動力輸出套上的減速一級主動齒嚙合的人控一級從動齒，所述第二減速軸上同步轉動地套裝有能
4.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括與第一半軸平行的第三減速軸、能夠相對轉動地套裝在第三減速軸上的第三副軸傳動套以及套裝在第三副軸傳動套上的第三超越離合器，所述第三副軸傳動套上成型有與二級從動齒輪嚙合的慣性二級主動齒，所述第三超越離合器的內圈與第三副軸傳動套同步轉動，所述第三超越離合器的外圈具有與成型在動力輸出套上的減速一級主動齒嚙合的慣性一級從動齒，所述第三減速軸上套裝有能夠相對其轉動的慣性離心結合盤以及均與其同步轉動的慣性離心外端蓋和倒擋結合套，所述慣性離心結合盤能夠軸向移動地設置在慣性離心外端蓋和倒擋結合套之間，所述倒擋結合套和慣性離心結合盤之間彈性地支承有至少三根用于驅使慣性離心結合盤靠近慣性離心外端蓋的復位壓簧，各復位壓簧沿周向分布在第三減速軸的周圍，所述慣性離心外端蓋靠近慣性離心結合盤的一側凹陷形成有多條沿周向均勻分布的第一滾道，各第一滾道均為同向設置的漸開線結構或阿基米德螺旋線結構，所述慣性離心結合盤靠近慣性離心外端蓋的一側凹陷形成有多條沿周向均勻分布的第二滾道，各第二滾道均為同向設置的漸開線結構或同為阿基米德螺旋線結構，且第一滾道和第二滾道的深度均內端向外端逐漸減小，各第一滾道分別與對應的第二滾道構成漸開線滾道，各漸開線滾道中均設置有滾珠；
5.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述動力輸出軸組件包括與第一半軸平行的輸出軸以及均一體成型在輸出軸的輸出一級從動齒和輸出二級主動齒，所述輸出一級從動齒與端面凸輪套嚙合，所述輸出二級主動齒與差速器的差速器輸入齒輪嚙合。
6.根據權利要求5所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：還包括實時功率檢測組件，該實時功率檢測組件包括同步轉動地套裝在輸出軸上的傳動傳感凸輪套、彈性地支承在傳動傳感凸輪套和輸出二級主動齒相鄰端面的彈性元件、均安裝在傳動傳感凸輪套上的轉速檢測永磁體和位移檢測永磁體以及均設置在一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋的殼體上的轉速檢測霍爾元件和位移檢測霍爾元件，所述傳動傳感凸輪套能夠沿輸出軸軸向移動，且傳動傳感凸輪套遠離輸出二級主動齒的一端端面與輸出一級從動齒的相鄰端面之間構成第三端面凸輪副，所述轉速檢測霍爾元件與轉速檢測永磁體相適配，所述位移檢測霍爾元件與位移檢測永磁體相適配。
7.根據權利要求6所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：還包括電控換擋機構，該電控換擋機構包括同步轉動地套裝在電機軸上的空心絲桿、螺紋配合地套裝在空心絲桿上的傳動件、與電機軸平行設置的換擋電機、同步轉動地套裝在換擋電機的電機軸上的主動件以及至少三根與穿設在外離合片支架上的推拉桿，各推拉桿均與電機軸平行，所述大托環遠離小托環的一側設置有用于帶動其軸向移動的推環，該推環遠離大托環的一側與各推拉桿的內端之間設置有第一平面軸承，各推拉桿的外端與空心絲桿的內端之間設置有既能夠使二者相對轉動、又能夠使二者同步軸向移動的連接組件，所述空心絲桿與傳動件構成絲桿螺母運動副；
8.根據權利要求7所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述連接組件包括支撐環、外端蓋和第二端面軸承，各推拉桿的外端支承在支撐環的一側，所述外端蓋蓋合在支撐環的另一側，所述空心絲桿的一端插入外端蓋的中心孔后擴徑形成有環形限位凸筋，所述外端蓋的中心孔的孔壁上凸出形成有與環形限...
【技術特征摘要】
1.一種一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，包括同軸設置的第一半軸和第二半軸，所述第一半軸的內端與第二半軸的內端之間連有差速器，其特征在于：所述第一半軸上設置有動力電機和變速總成，所述動力電機的電機軸能夠相對轉動地套裝在第一半軸上，所述變速總成包括能夠相對轉動地套裝在第一半軸上的軸套、均設置在軸套上的框架離合片機構和彈性機構以及均與軸套平行設置的減速和前后換擋機構和動力輸出軸組件；
2.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括減速軸組件和人控倒車軸組件；
3.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括與第一半軸平行的第二減速軸、能夠相對轉動地套裝在第二減速軸上的第二副軸傳動套以及套裝在第二副軸傳動套上的第二超越離合器，所述第二副軸傳動套上成型有與二級從動齒輪嚙合的人控二級主動齒，所述第二超越離合器的內圈與第二副軸傳動套同步轉動，所述第二超越離合器的外圈具有與成型在動力輸出套上的減速一級主動齒嚙合的人控一級從動齒，所述第二減速軸上同步轉動地套裝有能夠軸向滑動的第二撥叉套，該第二減速軸能夠與第二副軸傳動套結合或斷開。
4.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述減速和前后換擋機構包括與第一半軸平行的第三減速軸、能夠相對轉動地套裝在第三減速軸上的第三副軸傳動套以及套裝在第三副軸傳動套上的第三超越離合器，所述第三副軸傳動套上成型有與二級從動齒輪嚙合的慣性二級主動齒，所述第三超越離合器的內圈與第三副軸傳動套同步轉動，所述第三超越離合器的外圈具有與成型在動力輸出套上的減速一級主動齒嚙合的慣性一級從動齒，所述第三減速軸上套裝有能夠相對其轉動的慣性離心結合盤以及均與其同步轉動的慣性離心外端蓋和倒擋結合套，所述慣性離心結合盤能夠軸向移動地設置在慣性離心外端蓋和倒擋結合套之間，所述倒擋結合套和慣性離心結合盤之間彈性地支承有至少三根用于驅使慣性離心結合盤靠近慣性離心外端蓋的復位壓簧，各復位壓簧沿周向分布在第三減速軸的周圍，所述慣性離心外端蓋靠近慣性離心結合盤的一側凹陷形成有多條沿周向均勻分布的第一滾道，各第一滾道均為同向設置的漸開線結構或阿基米德螺旋線結構，所述慣性離心結合盤靠近慣性離心外端蓋的一側凹陷形成有多條沿周向均勻分布的第二滾道，各第二滾道均為同向設置的漸開線結構或同為阿基米德螺旋線結構，且第一滾道和第二滾道的深度均內端向外端逐漸減小，各第一滾道分別與對應的第二滾道構成漸開線滾道，各漸開線滾道中均設置有滾珠；
5.根據權利要求1所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：所述動力輸出軸組件包括與第一半軸平行的輸出軸以及均一體成型在輸出軸的輸出一級從動齒和輸出二級主動齒，所述輸出一級從動齒與端面凸輪套嚙合，所述輸出二級主動齒與差速器的差速器輸入齒輪嚙合。
6.根據權利要求5所述的一字型離合片式自適應自動變速電驅動橋，其特征在于：還包括實時功率檢測組件，該實時功率檢測組件包括同步轉動地套裝在輸出軸上的傳動傳...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛榮生，鄧鑫濤，鄧天儀，鄧云帆，梁稚子，薛菲，
申請(專利權)人：重慶智主傳動產業技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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