本实用新型涉及一种汽车驱动桥，具体涉及一种混合动力汽车的后电驱动总成。
背景技术：
随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，人们越来越关注于新能源汽车。其中混合动力汽车具有节油明显，无续航里程限制，可纯电行驶，动力性好等优点，加之技术日臻成熟，已经成为市场上的主流，但是，由于混合动力车辆前舱空间有限，将电机放置在前舱会导致车辆改动大，成本增加，开发周期长；并且将电机布置在发动机前舱，电机的输出功率必须经过传动机构才能到达后轮，进过传动机构导致功率损耗严重。常规的混合动力汽车，当只需进行内燃机驱动时，整车的传动结构会对不参与动力输出的电机反拖，导致电驱动总成发生搅油和摩擦等能量损失，从而浪费了一部分内燃机输出的功率，造成电机转速超速和车辆速度受限的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种混合动力汽车的后电驱动总成，它能方便混合动力汽车的车辆前舱空间布置，也能便于控制驱动电机动力的传递和断开，防止驱动电机被反拖，还能提高整车效率，节约能源。
本实用新型的目的是这样实现的：一种混合动力汽车的后电驱动总成，包括驱动电机和减速器总成，所述减速器总成包括安装在减速器箱体内的差速器组件，所述差速器组件的差速器壳体由差速器左壳体和差速器右壳体相向连接固定形成箱体结构，所述差速器左壳体和差速器右壳体分别设有供半轴穿过的延伸套管段，延伸套管段通过轴承支承在减速器箱体上，所述差速器壳体上固联一主减速齿轮，该主减速齿轮接受来自驱动电机输出的扭矩，所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架，所述行星架内支承一个行星齿轮轴，所述行星齿轮轴上分别空套对称设置的行星齿轮，差速器左壳体和差速器右壳体内各支承一个与行星齿轮啮合的半轴齿轮，所述行星架的一轴向端面设置沿行星架环形端面分布的端面齿，所述差速器壳体内套置一可轴向移动齿轮环，所述齿轮环的端面齿设于一轴向端面与行星架的端面齿对应，所述齿轮环的另一轴向端设置多个轴向安装柱，齿轮环通过多个轴向安装柱与差速器壳体上的对应设置的过孔配合形成周向定位，这些轴向安装柱伸出差速器共同支承一信号盘，所述信号盘与差速器壳体之间设置回位弹簧，所述减速器上设置一用于驱动信号盘轴向位移的驱动装置，该驱动装置的推头可轴向作用在信号盘外端面上，可通过信号盘带动齿轮环做相对于差速器壳体的轴向运动，所述减速器内设置用于判断信号盘的轴向位置的位置传感器，所述位置传感器与轴向驱动装置分别与电子控制系统电连接。
所述差速器左壳体呈帽状，所述差速器左壳体左端设置凸起于端面中心的延伸套管段，所述差速器左壳体右端边缘与差速器右壳体连接固定，所述差速器左壳体左端面设置多个以差速器左壳体轴心线为中心且均分360°的过孔。
所述齿轮环包括一接合齿圈，所述接合齿圈的下端面设置用于与行星架端面接合的端面齿，所述接合齿圈的上端面设置多个以接合齿圈轴心线为中心且均分360°的轴向安装柱，所述轴向安装柱的外柱面均设置安装信号盘的安装轴肩、圆周定位曲面、以及卡圈固定沟槽；所述信号盘套置在各轴向安装柱的圆周定位曲面共同形成的定位柱面上并通过卡圈和安装轴肩进行轴向限位。
所述驱动电机与差速器之间减速机构，所述驱动电机输出的扭矩通过减速机构减速增扭后传递给主减速齿轮。
所述减速机构为二级减速机构，所述减速机构包括中间轴组件，所述中间轴组件包括中间轴、中间轴左轴承和中间轴右轴承，所述中间轴上固联一中间轴齿轮、二级主动齿轮，所述中间轴两端分别通过中间轴左轴承和中间轴右轴承支撑在减速器箱体上，所述中间轴齿轮与输出齿轮啮合，所述二级主动齿轮与主减速齿轮啮合。
所述信号盘与差速器壳体端面之间设置的回位弹簧为对顶波形弹簧、蝶形弹簧或者螺旋弹簧。
所述驱动装置为直线马达、气缸或者液压缸。
所述行星齿轮轴为十字行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的轴杆上分别空套对称设置的行星齿轮。
所述减速器上设置至少三个以信号盘轴心线为中心且均分360°的驱动装置。
所述驱动电机为永磁同步电机或者交流异步电机。
采用上述方案，所述减速器总成包括安装在减速器箱体内的差速器组件，所述差速器组件的差速器壳体由差速器左壳体和差速器右壳体相向连接固定形成箱体结构，所述差速器左壳体和差速器右壳体分别设有供半轴穿过的延伸套管段，延伸套管段通过轴承支承在减速器箱体上，所述差速器壳体上固联一主减速齿轮，该主减速齿轮接受来自驱动电机输出的扭矩，所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架，所述行星架内支承一个行星齿轮轴，所述行星齿轮轴上分别空套对称设置的行星齿轮，差速器左壳体和差速器右壳体内各支承一个与行星齿轮啮合的半轴齿轮，所述行星架的一轴向端面设置沿行星架环形端面分布的端面齿，所述差速器壳体内套置一可轴向移动齿轮环，所述齿轮环的端面齿设于一轴向端面与行星架的端面齿对应，所述齿轮环的另一轴向端设置多个轴向安装柱，齿轮环通过多个轴向安装柱与差速器壳体上的对应设置的过孔配合形成周向定位，这些轴向安装柱伸出差速器共同支承一信号盘，所述信号盘与差速器壳体之间设置回位弹簧，所述减速器上设置一用于驱动信号盘轴向位移的驱动装置，该驱动装置的推头可轴向作用在信号盘外端面上，可通过信号盘带动齿轮环做相对于差速器壳体的轴向运动，所述减速器内设置用于判断信号盘的轴向位置的位置传感器，所述位置传感器与轴向驱动装置分别与电子控制系统电连接。所述差速器左壳体和差速器右壳体分别设有供半轴穿过的延伸套管段，可实现将差速器壳体通过轴承支承在减速器箱体上。所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架，所述行星架内支承一个行星齿轮轴，所述行星齿轮轴上分别空套对称设置的行星齿轮，差速器左壳体和差速器右壳体内各支承一个与行星齿轮啮合的半轴齿轮，两半轴齿轮实现将动力分配给两后轮，同时两半轴齿轮对行星架实现限位。所述差速器壳体上固联一主减速齿轮，该主减速齿轮接受来自驱动电机输出的扭矩，实现减速增扭。所述差速器壳体内套置一可轴向移动齿轮环，齿轮环通过多个轴向安装柱与差速器壳体上的对应设置的过孔配合形成周向定位，齿轮环上端面齿与行星架上端面的接合或者脱离从而实现差速器壳体的与行星架的接合或者脱离，从而实现差速器壳体与行星架的扭矩传递的接合和中断。轴向安装柱伸出差速器共同支承一信号盘，该信号盘的设置便于对信号盘施加轴向的推力，施加推力的装置位于差速器壳体外部，有利于差速器壳体结构和空间的布置。设置回位弹簧使信号处于最外端，保证在不对信号盘施力时，差速器壳体与行星架的扭矩的传递中断，使行星架不会反拖差速器壳体。所述减速器内设置用于判断信号盘的轴向位置的位置传感器，所述位置传感器与轴向驱动装置分别与电子控制系统电连接，位置传感器用于信号的收集和传递，轴向驱动装置用于执行电子控制系统的输出推力的命令。当车辆爬坡或加速时，需要驱动电机参与车辆驱动时，车辆的电子控制系统对轴向驱动装置进行控制，推头会推出。此时推头会与信号盘发生接触且对信号盘产生推力作用，在此推力的作用下，信号盘能够克服回位弹簧的弹力，并轴向发生移动，进而带动齿轮环移动，当齿轮环移动一定距离后，齿轮环端面的端面齿会与行星架端面的端面齿结构相接合，此时齿轮环和行星架之间实现扭矩传递。此时驱动电机工作，可以将来自驱动电机的动力传递到主减速齿轮，进而将动力通过差速器壳体传递到齿轮环，并通过端面齿结构带动行星架，再传递到行星齿轮组，从而传递到传动半轴和车轮，实现对车辆的驱动，即电驱动总成可以参与车辆的驱动和能量回收等工况。当不需要驱动电机参与动力输出或者能力回收时，驱动电机和轴向驱动装置无动力输出。轴向驱动装置的推头处与非推出状态，由于信号盘受到来自回位弹簧的弹力作用，即轴向驱动装置与信号盘位于最外端，齿轮环和行星架端面的端面齿为分离状态，即齿轮环和行星架之间无力的作用。由于所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架，因此行星架可以在差速器壳体内部自由的发生旋转运动。此时，行星架和齿轮环的运动互相不受影响，不会反拖齿轮环，此时车辆前轮的动力系统可以单独对车辆进行驱动；驱动电机、输入轴组件，以及差速器组件中的差速器左壳体、差速器右壳体、主减速齿轮、齿轮环、信号盘等均处于静止状态，不会随着车轮发生转动，不会发生搅油和摩擦等能量损失，从而达到一定的节能目的。采用本实用新型，驱动电机及驱动电机的控制和传递机构均设置在车辆前舱外的的后轮减速器附近便于混合动力车辆前舱空间布置；也避免了传动机构导致的功率损耗严重的问题。
所述齿轮环包括一接合齿圈，所述接合齿圈的下端面设置用于与行星架端面接合的端面齿，所述接合齿圈的上端面设置多个以接合齿圈轴心线为中心且均分360°的轴向安装柱，所述轴向安装柱的外柱面均设置安装信号盘的安装轴肩、圆周定位曲面、以及卡圈固定沟槽；所述信号盘套置在各轴向安装柱的圆周定位曲面共同形成的定位柱面上并通过卡圈和安装轴肩进行轴向限位，采用这种结构能够便于信号盘可拆卸的与齿轮环连接固定，便于装配和拆卸维护。
所述驱动电机与差速器之间设置减速机构，所述驱动电机输出的扭矩通过减速机构减速增扭后传递给主减速齿轮，设置减速机构既能够进行减速增扭，又能够保证驱动电机在高效区间运转保证驱动电机效率。
所述减速机构为二级减速机构，所述减速机构包括中间轴组件，所述中间轴组件包括中间轴、中间轴左轴承和中间轴右轴承，所述中间轴上固联一中间轴齿轮、二级主动齿轮，所述中间轴两端分别通过中间轴左轴承和中间轴右轴承支撑在减速器箱体上，所述中间轴齿轮与输出齿轮啮合，所述二级主动齿轮与主减速齿轮啮合，驱动电机输出的动力经过输出齿轮和中间轴齿轮组成的齿轮副实现一次减速增扭，动力经过中间轴通过二级主动次与主减速齿轮组成的齿轮副实现二次减速增扭。
所述信号盘与差速器壳体端面之间设置的回位弹簧为对顶波形弹簧、蝶形弹簧或者螺旋弹簧，对顶波形弹簧安装空间很小，具有降低噪音，减小振动性能；蝶形弹簧具有行程短、负荷重，所需空间小，组合使用方便，维修换装容易，经济、安全性高，使用寿命长的特性；螺旋弹簧具有制造比较容易，结构比较紧凑，能量利率高的特性。
所述驱动装置为直线马达、气缸或者液压缸，直线马达是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置；液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线运动的液压执行元件，它结构简单、工作可靠；气缸是将压缩气体的压力能转换为机械能的、做直线运动的气压执行元件，实现轴向驱动装置的推头的直线运动。
所述行星齿轮轴为十字行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的轴杆上分别空套对称设置的行星齿轮，十字行星齿轮轴的每个轴杆分担载荷和十字行星齿轮轴上每个行星齿轮分担载荷都相对一字行星轴较小，因此十字行星齿轮轴比传统采用的一字行星轴能承载的载荷相对提高，十字行星齿轮轴的每个轴杆不易变形，行星齿轮间位置精度提高，差速器内齿轮间的旋转运动不会出现忽紧忽松现象，能提高后驱减速器的使用寿命、运转的稳定性、输出扭矩。
所述减速器上设置至少三个以信号盘轴心线为中心且均分360°的驱动装置，能保证至少三个驱动装置的轴向推力作用在信号盘上，减轻信号盘受力不均程度，减轻偏载现象。
所述驱动电机为永磁同步电机或者交流异步电机。永磁同步电机本身的功率效率高以及功率因数高；发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；允许的过载电流大，可靠性显著提高。交流异步电机可靠性高、使用寿命长；通用性极强，可提供各种冷却类型、防护等级及各种型号以适用于腐蚀性环境条件和危险性应用场合。采用上述实用新型，它能方便混合动力汽车的车辆前舱空间布置，也能便于控制驱动电机动力的传递和断开，防止驱动电机被反拖，还能提高整车效率，节约能源。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为齿轮环安装结构的分解图。
附图中，1为驱动电机，2为输入轴组件，3为中间轴组件，4为差速器组件，5为位置传感器，6为驱动装置，7为减速器总成，1-1为电机轴左轴承，1-2为电机轴，1-3为电机轴右轴承，1-4为输出齿轮，2-1为输入轴左轴承，2-2为输入轴，2-3为输入轴右轴承，3-1为中间轴左轴承，3-2为中间轴，3-3为中间轴齿轮，3-4为中间轴右轴承，3-5为二级主动齿轮，4-1为差速器左轴承，4-10为主减速齿轮，4-11为差速器右壳体，4-12为差速器右轴承，4-2为差速器左壳体，4-3为信号盘，4-4为回位弹簧，4-5为齿轮环，4-6为半轴齿轮，4-7为行星齿轮轴， 4-9为行星架，6-1为推头，a为端面齿，b为延伸套管段，d为行星齿轮，e为轴向安装柱，f为安装轴肩，g为圆周定位曲面，n为卡圈。
具体实施方式
参照附图，将详细描述本实用新型的具体实施方案。
参见图1至图2，混合动力汽车的后电驱动总成的一种实施例，混合动力汽车的后电驱动总成包括驱动电机1和减速器总成7，所述减速器总成7包括安装在减速器箱体内的差速器组件4，所述差速器组件的差速器壳体由差速器左壳体4-2和差速器右壳体4-11相向连接固定形成箱体结构，所述差速器左壳体4-2和差速器右壳体4-11分别设有供半轴穿过的延伸套管段b，延伸套管段b通过轴承支承在减速器箱体上。本实施例中，所述差速器左壳体4-2呈帽状，帽状左变速器壳体用于容纳行星架4-9和齿轮环4-5，所述差速器左壳体4-2左端设置凸起于端面中心的延伸套管段b，所述差速器左壳体4-2右端边缘与差速器右壳体4-11连接固定，所述差速器左壳体4-2的延伸套管段b通过差速器左轴承4-1支承在减速器箱体上，所述差速器右壳体4-2的延伸套管段b通过差速器右轴承4-12支承在减速器箱体上；所述差速器左壳体4-2左端面设置多个以差速器左壳体4-2轴心线为中心且均分360°的过孔，这种结构能够保证差速器左壳体与齿轮环4-5之间扭矩传递均匀，提高了差速器左壳体与齿轮环4-5的结构寿命。
所述差速器壳体上固联一主减速齿轮4-10，该主减速齿轮4-10接受来自驱动电机1输出的扭矩，优选地，所述驱动电机1为永磁同步电机或者交流异步电机；永磁同步电机本身的功率效率高以及功率因数高；发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；允许的过载电流大，可靠性显著提高；交流异步电机可靠性高、使用寿命长；通用性极强，可提供各种冷却类型、防护等级及各种型号以适用于腐蚀性环境条件和危险性应用场合。所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架4-9，所述行星架4-9内支承一个行星齿轮轴4-7，优选地，所述行星齿轮轴4-7为十字行星齿轮轴，所述行星齿轮轴4-7的轴杆上分别空套对称设置的行星齿轮d，十字行星齿轮轴的每个轴杆分担载荷和十字行星齿轮轴上每个行星齿轮d分担载荷都相对一字行星轴较小，因此十字行星齿轮轴比传统采用的一字行星轴能承载的载荷相对提高，十字行星齿轮轴的每个轴杆不易变形，行星齿轮d间位置精度提高，差速器内齿轮间的旋转运动不会出现忽紧忽松现象，能提高后驱减速器的使用寿命、运转的稳定性、输出扭矩。所述行星齿轮轴4-7上分别空套对称设置的行星齿轮d，差速器左壳体4-2和差速器右壳体4-11内各支承一个与行星齿轮d啮合的半轴齿轮4-6，所述行星架4-9的一轴向端面设置沿行星架4-9环形端面分布的端面齿a，所述差速器壳体内套置一可轴向移动齿轮环4-5，所述齿轮环4-5的端面齿设于一轴向端面与行星架4-9的端面齿a对应，所述齿轮环4-5的另一轴向端设置多个轴向安装柱e，齿轮环4-5通过多个轴向安装柱e与差速器壳体上的对应设置的过孔配合形成周向定位，这些轴向安装柱e伸出差速器共同支承一信号盘4-3。本实施例中，所述齿轮环4-5包括一接合齿圈，所述接合齿圈的下端面设置用于与行星架4-9端面接合的端面齿a，所述接合齿圈的上端面设置多个以接合齿圈轴心线为中心且均分360°的轴向安装柱e，所述轴向安装柱e的外柱面均设置安装信号盘4-3的安装轴肩f、圆周定位曲面g、以及卡圈固定沟槽；所述信号盘4-3套置在各轴向安装柱e的圆周定位曲面g共同形成的定位柱面上并通过卡圈n和安装轴肩f进行轴向限位，采用这种结构能够便于信号盘4-3可拆卸的与齿轮环4-5连接固定，便于装配和拆卸维护。
所述信号盘4-3与差速器壳体之间设置回位弹簧4-4，所述信号盘4-3与差速器壳体端面之间设置的回位弹簧4-4可为对顶波形弹簧、蝶形弹簧或者螺旋弹簧，对顶波形弹簧安装空间很小，具有降低噪音，减小振动性能；蝶形弹簧具有行程短、负荷重，所需空间小，组合使用方便，维修换装容易，经济、安全性高，使用寿命长的特性；螺旋弹簧具有制造比较容易，结构比较紧凑，能量利率高的特性。所述减速器上设置一用于驱动信号盘4-3轴向位移的驱动装置6，所述驱动装置6可为直线马达、气缸或者液压缸，直线马达是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置；液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线运动的液压执行元件，它结构简单、工作可靠；气缸是将压缩气体的压力能转换为机械能的、做直线运动的气压执行元件，均可实现轴向驱动装置6的推头6-1的直线运动。该驱动装置6的推头6-1可轴向作用在信号盘4-3外端面上，可通过信号盘4-3带动齿轮环4-5做相对于差速器壳体的轴向运动，优选地，所述减速器上设置至少三个以信号盘4-3轴心线为中心且均分360°的驱动装置6，若其中一驱动装置6失效，能保证至少三个驱动装置6的轴向推力作用在信号盘4-3上，减轻信号盘4-3受力不均程度，减轻偏载现象。所述减速器内设置用于判断信号盘4-3的轴向位置的位置传感器5，所述位置传感器5与轴向驱动装置6分别与电子控制系统电连接。
优选地，所述驱动电机1与差速器之间设置减速机构，所述驱动电机1输出的扭矩通过减速机构减速增扭后传递给主减速齿轮4-10，设置减速机构既能够进行减速增扭，又能够保证驱动电机1在高效区间运转保证驱动电机1效率。本实施例中，驱动电机1的电机轴伸入减速器箱体内，所述电机轴1-2与一输入轴2-2通过花键进行连接，输入轴2-2通过输入轴左轴承2-1和输入轴右轴承2-3支撑在减速器箱体内。所述输入轴2-2上固联一输出齿轮1-4，所述减速机构为二级减速机构，所述减速机构包括中间轴组件3，所述中间轴组件3包括中间轴3-2、中间轴左轴承3-1和中间轴右轴承3-4，所述中间轴3-2上固联一中间轴齿轮3-3、二级主动齿轮3-5，所述中间轴3-2两端分别通过中间轴左轴承3-1和中间轴右轴承3-4支撑在减速器箱体上，所述中间轴齿轮3-3与输出齿轮1-4啮合，所述二级主动齿轮3-5与主减速齿轮4-10啮合，驱动电机1输出的动力经过输出齿轮1-4和中间轴齿轮3-3组成的齿轮副实现一次减速增扭，动力经过中间轴3-2通过二级主动次与主减速齿轮4-10组成的齿轮副实现二次减速增扭。
采用上述方案进行车辆驱动时，当车辆爬坡或加速时，需要驱动电机1参与车辆驱动时，车辆的电子控制系统对轴向驱动装置6进行控制，推头6-1会推出。此时推头6-1会与信号盘4-3发生接触且对信号盘4-3产生推力作用，在此推力的作用下，信号盘4-3能够克服回位弹簧4-4的弹力，并轴向发生移动，进而带动齿轮环4-5移动，当齿轮环4-5移动一定距离后，齿轮环4-5端面的端面齿a会与行星架4-9端面的端面齿a结构相接合，此时齿轮环4-5和行星架4-9之间实现扭矩传递。此时驱动电机1工作，可以将来自驱动电机1的动力传递到主减速齿轮4-10，进而将动力通过差速器壳体传递到齿轮环4-5，并通过端面齿a结构带动行星架4-9，再传递到行星齿轮d组，从而传递到传动半轴和车轮，实现对车辆的驱动，即电驱动总成可以参与车辆的驱动和能量回收等工况。当不需要驱动电机1参与动力输出或者能力回收时，驱动电机1和轴向驱动装置6无动力输出。轴向驱动装置6的推头6-1处与非推出状态，由于信号盘4-3受到来自回位弹簧4-4的弹力作用，即轴向驱动装置6与信号盘4-3位于最外端，齿轮环4-5和行星架4-9端面的端面齿a为分离状态，即齿轮环4-5和行星架4-9之间无力的作用。由于所述差速器壳体内间隙配合一可旋转的行星架4-9，因此行星架4-9可以在差速器壳体内部自由的发生旋转运动。此时，行星架4-9和齿轮环4-5的运动互相不受影响，不会反拖齿轮环4-5，此时车辆前轮的动力系统可以单独对车辆进行驱动；驱动电机1、输入轴组件2、中轴组件，以及差速器组件4中的差速器左壳体4-2、差速器右壳体4-11、主减速齿轮4-10、齿轮环、信号盘4-3等均处于静止状态，不会随着车轮发生转动，不会发生搅油和摩擦等能量损失，从而达到一定的节能目的。采用本实用新型，它能方便混合动力汽车的车辆前舱空间布置，也能便于控制驱动电机动力的传递和断开，防止驱动电机被反拖，还能提高整车效率，节约能源。