[发明专利]具有模式调节机构的电驱动桥及其操作方法

说明书

提供了一种用于电驱动桥的系统和方法。在一个示例中，该电驱动桥系统可以包括电动马达‑发电机，该电动马达‑发电机旋转地联接至变速箱，该变速箱具有单向离合器，该单向离合器安装在输出轴上，并且能在接合构造和脱离构造中操作，其中在啮合构造中，单向离合器将旋转能量从输出轴传递到旋转地联接至多个驱动轮的输出齿轮。该变速箱还包括模式调节机构，模式调节机构包括锁定环，锁定环旋转地联接至输出轴，并且构造成在多种操作模式中选择性地接合输入齿轮和单向离合器。

技术领域

本公开涉及具有模式调节机构的电驱动桥和用于操作该电驱动桥和模式调节机构的方法。

背景技术

电动和混合动力车辆利用来自电池或联接至电动马达(电动机)-发电机的其它合适能量源的能量，来为车辆产生动力。在某些情况下，与带来电动机集成方面挑战的其它车辆电气化方法相比，电驱动桥允许将电动马达高效且成本相对较低地集成到车辆中。

电驱动桥可以具有能量回收和动力发电能力。例如，为了产生动力，电动马达提取电池电能以将旋转能量施加到车桥。相反，在再生模式中，电动机使用来自车桥的旋转能量产生用于为电池充电的电能。

发明人已经认识到，在某些运行条件下，电动机与车桥的分离可能是期望的，但是先前不可获得。例如，在先前的系统中，电动马达在某些运行条件下(诸如当车辆被牵引时)产生过电流。然而，电池可能没有能力储存在这些条件下产生的附加电流。因此，如果过电流没有消散，可能会发生由于过度充电导致的电池损坏。发明人还认识到，在某些操作情况中，诸如车辆驻车时，需要锁定电动机和/或变速箱。然而，以前的电驱动桥没有提供用于锁定电动机和变速箱的功能。

发明内容

为解决上述问题的至少一些，提供了一种电驱动桥。在一个示例中，电驱动桥可以包括旋转地联接至变速箱的电动马达-发电机，该变速箱具有安装在输出轴上的单向离合器。单向离合器设计成用于在接合构造和脱离构造两者中操作。在接合构造中，单向离合器将旋转能量从输出轴传递到旋转地联接至多个驱动轮的输出齿轮。变速箱还包括模式调节机构，该模式调节机构具有旋转地联接至输出轴的锁定环。取决于其操作模态(modality)，锁定环接合输入齿轮和/或单向离合器。可调的锁定环允许模式调节机构有效地结合到变速箱中。此外，如果需要，可调的锁定环允许变速箱在不同模式(例如，分离模式、不同传动模式和/或锁定模式)中操作。因此，可以扩展电驱动桥的操作模式，以包括例如电动机-分离、齿轮切换，和/或驻车功能，同时如果需要，还可以实现相对紧凑的车桥布置。

在一个示例中，模式调节机构被设计成在分离模式中操作。在分离模式中，锁定环与输入齿轮和单向离合器旋转地分离。以这种方式，当需要时，可以将电动马达-发电机与驱动轮分离。例如，当联接至电动马达-发电机的能量储存装置的充电状态超过阈值(例如，装置的储存容量的上限)时，可以实施分离模式。当具有电驱动桥的车辆正在牵引时，可能会出现这种情况。因此，可以避免由电动马达-发电机产生的过电流。结果，可防止能量储存装置的过度充电。

在又一个示例中，模式调节机构被设计成在锁定模式中操作。在锁定模式中，锁定环与固定接地花键旋转地啮合。以这种方式，变速箱可以保持在基本固定的构造中，例如，当车辆驻车时，这可能是有益的。因此，可以降低车辆驻车时的意外移动的可能性。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包括具有带有模式调节机构的变速箱的电驱动桥的车辆的示意图。

图2示出了包括可在分离模式中操作的模式调节机构的变速箱的示例的截面图。

图3示出了如图2所示的带有模式调节机构的变速箱，其在第一传动模式(gearingmode)中运行。