CN105459781A - 一种电动汽车的多电机驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电动汽车领域，特指一种新型的电动汽车的多电机驱动系统，在车体上安装有左、右两个驱动轮，车体内安装有两套电机驱动机构，两套电机驱动机构分别驱动对应的驱动轮，电机驱动机构均包括主电机和变速齿轮组件,两组变速齿轮组件均设置有一传动联动轴；两个传动联动轴间隔一定距离设置并同一轴线转动；两个传动联动轴之间设有可联合或断开这对轴的离合装置；本发明具有结构简单，使用方便，安全可靠，可将两个独立电机的扭矩叠加的优点。

Description

一种电动汽车的多电机驱动系统
技术领域
本发明属于电动汽车领域，特指一种新型的电动汽车的多电机驱动系统。
背景技术
随着世界能源紧张和环境污染问题日益严重，低能耗、无污染的电动汽车越来越受到人们的重视。由于电动汽车油耗低、排放少，非常适合城市交通运输，对保护环境、节约能源有着非常明显的积极作用，所以国内外汽车公司和各大高校都在积极研究电动汽车技术。
由于电动汽车需要经常起步、停车，因此对于驱动电机的过载性能及动态响应性能要求较高，并且由于搭载了大量的电池包，使其总重量增加，为了提高质量利用系数，充分发挥电动汽车的节能优势，驱动电机应在满足动力性要求的前提下尽可能轻便。这些问题都是电动汽车在推广和产业化过程中所必须要解决的技术问题。
现有电动汽车驱动箱体多采用单电机驱动单箱体或单电机驱动机械换档机构箱体，单电机驱动机械换档机构箱体运用在电动车上，整个电动车的生产成本要增加很多，必须增加换档时的分离部分装置还有差速器，另外整个箱体的体积也要增大很多，尤其是在整个电动车上要增加很多辅助装置来换档，若不增加换档分离装置换档不平稳而且易打齿，不能正常工作。
为了解决上述问题，就出现了多个电机驱动多个驱动轮的设计，这样就可以减少很多的辅助装置，然而这种多电机驱动的方式虽然使得车身更轻，但由于体积受限，单个电机的扭矩不足，在陷入极端困境时，单个驱动轮的驱动力不足，使得不能脱离困境。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种结构简单，使用方便，安全可靠，可将两个独立电机的扭矩叠加的新型的电动汽车的多电机驱动系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种电动汽车的多电机驱动系统，在车体上安装有左、右两个驱动轮，车体内安装有两套电机驱动机构，两套电机驱动机构分别驱动对应的驱动轮，电机驱动机构均包括主电机和变速齿轮组件,两组变速齿轮组件均设置有一传动联动轴；两个传动联动轴间隔一定距离设置并同一轴线转动；两个传动联动轴之间设有可联合或断开这对轴的离合装置。
所述离合装置包括固定在其中一传动联动轴内端的连接环和固定在另一传动联动轴内端的固定环；设有连接环的传动联动轴上还设有离合环，离合环可在该轴上滑动，所述连接环与离合环的相向端分别设有可相互啮合的齿或可相互联接的花键，所述离合环上设有使离合环趋于远离连接环的复位装置，所述离合环的内端成型有若干个凸起，固定环上成型有若干个限转孔，离合环的若干个凸起穿过限转孔并固定连接有磁片，所述磁片的轴向外侧设有电磁装置，电磁装置通电时，磁片带动离合环与连接环相联接或啮合。
所述复位装置为弹簧，弹簧的一端抵在离合环上，弹簧的另一端抵在固定环上，弹簧使离合环趋于远离连接环。
所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴、第三级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮a和次级传动齿轮b，第三级传动轴上设有第三级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮a相啮合，次级传动齿轮b和第三级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，第三级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴或第三级传动轴。
所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，次级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴。
所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴、第三级传动轴、第四级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮a和次级传动齿轮b，第三级传动轴上设有第三级传动齿轮a和第三级传动齿轮b，第四级传动轴上设有第四级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮a相啮合，次级传动齿轮b和第三级传动齿轮a相啮合，第三级传动齿轮b与第四级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，第四级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴或第三级传动轴或第四级传动轴。
所述相啮合的两个传动齿轮间，低一级的传动齿轮齿数小于高一级的传动齿轮齿数。
两个变速齿轮组件对称设在车体的左右两侧。
所述主电机为伺服电机。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明通过两个传动联动轴之间设有可联合或断开这对轴的离合装置的设计，使得在其中一个驱动轮打滑或空转时，另一个驱动轮的动力不足以使电动汽车脱离困境时，可以控制离合装置使两轴联合，达到扭矩的叠加，由于其中一个驱动轮打滑和空转，所以两电机的扭矩通过传递到有附着力的驱动轮上，使得由附着力的驱动轮动力增加，从而驱使汽车脱离困境。
2、本发明通过通过离合环、连接环、与离合环环固定连接的磁片和电磁装置的设计，使得可以通过控制电磁装置的开关来实现离合环和连接环的联接和断开，从而实现两轴的联合和断开，这样的设计由于部件少结构简单，使得电动汽车整体质量减轻，使得续航能力增强。
3、本发明通过多级传动齿轮并且相啮合的两个传动齿轮间，低一级的传动齿轮齿数小于高一级的传动齿轮齿数的设计，使得电机的转速降低扭矩增强，使得驱动轮的动力增加。
4、本发明通过两组齿轮传动装置平行对称设置，使得两边受力传力相同，不会导致单边磨损严重，使得更安全可靠。
附图说明
图1是电动汽车的多电机驱动系统的结构示意图。
图2是离合装置的部件分解图。
图3是离合装置的内部结构图。
1-驱动轮；2-主电机；3-离合箱；4-连接环；5-固定环；6-离合环；7-离合环上的花键；8-连接环上的花键；9-弹簧；91-弹簧安装位；10-凸起；11-限转孔；12-磁片；13-螺丝；14-电磁装置；15-首级传动轴；151-首级传动齿轮；16-次级传动轴；161-次级传动齿轮a；162-次级传动齿轮b；17-第三级传动轴；171-第三级传动齿轮；18-轴承。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述：
一种电动汽车的多电机驱动系统，在车体上安装有左、右两个驱动轮1，车体内安装有两套电机驱动机构，两套电机驱动机构分别驱动对应的驱动轮1，电机驱动机构均包括主电机2和变速齿轮组件，两组变速齿轮组件均设置有一传动联动轴；两个传动联动轴间隔一定距离设置并同一轴线转动；两个传动联动轴之间设有可联合或断开这对轴的离合装置；在其中一个驱动轮打滑或空转时，另一个驱动轮的动力不足以使电动汽车脱离困境时，可以控制离合装置使两轴联合，达到扭矩的叠加，由于其中一个驱动轮打滑和空转，所以两主电机2的扭矩通过传递到有附着力的驱动轮上，使得由附着力的驱动轮动力增加，从而驱使汽车脱离困境。
所述离合装置设置在离合箱3内。
所述离合装置包括固定在其中一传动联动轴内端的连接环4和固定在另一传动联动轴内端的固定环5，设有连接环4的传动联动轴上还设有离合环6，离合环6可在该轴上滑动，所述连接环4与离合环6的相向端分别设有可相互啮合的齿或可相互联接的花键7、8，优选的，所述连接环4与离合环6的相向端分别设有可相互联接的花键7、8，所述离合环6上设有使离合环6趋于远离连接环4的复位装置，所述离合环6的内端成型有若干个凸起10，固定环5上成型有若干个限转孔11，离合环6的若干个凸起10穿过限转孔11并固定连接有磁片12；本发明所述的磁片泛指能被磁铁吸引的物体，包括但不限于铁片、镍片、锰片、磁铁等；所述磁片12的轴向外侧设有电磁装置14，电磁装置14通电时，磁片12带动离合环6与连接环4相联接或啮合；优选的，离合环6与连接环4的活动间隙等于磁片12与电磁装置14的间隙；驾驶员可以在遇到一个驱动轮打滑或空转时，而另一个驱动轮的驱动力不足以使电动汽车脱离此困境时，通过控制电磁装置14的开关来实现离合环6和连接环4的联接和断开，从而实现两轴的联合和断开，由于其中一个驱动轮打滑和空转，所以两电机的扭矩通过传递到有附着力的驱动轮上，使得由附着力的驱动轮动力增加，从而驱使汽车脱离困境。
所述复位装置为弹簧9，弹簧9的一端抵在离合环6上，弹簧9的另一端抵在固定环5上，弹簧9使离合环6趋于远离连接环4，由于连接环4是固定在轴端的，所以在正常情况下，离合环6和连接环4是分开的，两边变速齿轮组件也是相互独立的，因此两个驱动轮也是相互独立的。
所述两组齿轮传动装置均包括首级传动轴15、次级传动轴16、第三级传动轴17，首级传动轴15上设有首级传动齿轮151，次级传动轴16上设有次级传动齿轮a161和次级传动齿轮b162，第三级传动轴17上设有第三级传动齿轮171；所述首级传动齿轮151和次级传动齿轮a161相啮合，次级传动齿轮b162和第三级传动齿轮171相啮合；首级传动轴15的外端连接电机2，第三级传动轴17的外端连接驱动轮1；所述传动联动轴是首级传动轴15或次级传动轴16或第三级传动轴17；优选的，离合装置设置在两个次级传动轴16的内端。
所述两组齿轮传动装置均包括首级传动轴15、次级传动轴16，首级传动轴15上设有首级传动齿轮151，次级传动轴16上设有次级传动齿轮161；所述首级传动齿轮151和次级传动齿轮161相啮合；首级传动轴15的外端连接电机2，次级传动轴16的外端连接驱动轮1；所述传动联动轴是首级传动轴15或次级传动轴16；优选的，离合装置设置在两个次级传动轴16的内端。
所述两组齿轮传动装置均包括首级传动轴15、次级传动轴16、第三级传动轴17、第四级传动轴，首级传动轴15上设有首级传动齿轮151，次级传动轴16上设有次级传动齿轮a161和次级传动齿轮b162，第三级传动轴17上设有第三级传动齿轮a171和第三级传动齿轮b，第四级传动轴上设有第四级传动齿轮；所述首级传动齿轮151和次级传动齿轮161a相啮合，次级传动齿轮b162和第三级传动齿轮a171相啮合，第三级传动齿轮b与第四级传动齿轮相啮合；首级传动轴15的外端连接电机2，第四级传动轴的外端连接驱动轮1；所述传动联动轴是首级传动轴15或次级传动轴16或第三级传动轴17或第四级传动轴；优选的，离合装置设置在两个次级传动轴16的内端或两个第三级传动轴17的内端。
所述两组齿轮传动装置可以包括更多级的传动，但由于电动汽车要尽量保持轻巧，使得电动汽车的续航能力更强，所以优选的，在能实现传动和控制离合的基础上，尽可能的让传动级数变少，本发明优选三级传动，离合装置设置在两个次级传动轴16的内端。
所述相啮合的两个传动齿轮间，低一级的传动齿轮齿数小于高一级的传动齿轮齿数，例如：首级传动齿轮151的齿数小于与之相啮合的次级传动齿轮a161的齿数。
两个变速齿轮组件对称设在车体的左右两侧。
所述主电机2为伺服电机。
本发明有结构简单，使用方便，安全可靠，可将两个独立电机的扭矩叠加的新型的电动汽车多电机驱动的转矩叠加机构的特点。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电动汽车的多电机驱动系统，在车体上安装有左、右两个驱动轮，车体内安装有两套电机驱动机构，两套电机驱动机构分别驱动对应的驱动轮，电机驱动机构均包括主电机和变速齿轮组件,其特征在于，两组变速齿轮组件均设置有一传动联动轴；两个传动联动轴间隔一定距离设置并同一轴线转动；两个传动联动轴之间设有可联合或断开这对轴的离合装置。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述离合装置包括固定在其中一传动联动轴内端的连接环和固定在另一传动联动轴内端的固定环；设有连接环的传动联动轴上还设有离合环，离合环可在该轴上滑动，所述连接环与离合环的相向端分别设有可相互啮合的齿或可相互联接的花键，所述离合环上设有使离合环趋于远离连接环的复位装置，所述离合环的内端成型有若干个凸起，固定环上成型有若干个限转孔，离合环的若干个凸起穿过限转孔并固定连接有磁片，所述磁片的轴向外侧设有电磁装置，电磁装置通电时，磁片带动离合环与连接环相联接或啮合。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述复位装置为弹簧，弹簧的一端抵在离合环上，弹簧的另一端抵在固定环上，弹簧使离合环趋于远离连接环。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴、第三级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮a和次级传动齿轮b，第三级传动轴上设有第三级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮a相啮合，次级传动齿轮b和第三级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，第三级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴或第三级传动轴。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，次级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述变速齿轮组件均包括首级传动轴、次级传动轴、第三级传动轴、第四级传动轴，首级传动轴上设有首级传动齿轮，次级传动轴上设有次级传动齿轮a和次级传动齿轮b，第三级传动轴上设有第三级传动齿轮a和第三级传动齿轮b，第四级传动轴上设有第四级传动齿轮；所述首级传动齿轮和次级传动齿轮a相啮合，次级传动齿轮b和第三级传动齿轮a相啮合，第三级传动齿轮b与第四级传动齿轮相啮合；首级传动轴的外端连接电机，第四级传动轴的外端连接驱动轮；所述传动联动轴是首级传动轴或次级传动轴或第三级传动轴或第四级传动轴。
7.根据权利要求4或5或6所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述相啮合的两个传动齿轮间，低一级的传动齿轮齿数小于高一级的传动齿轮齿数。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，两个变速齿轮组件对称设在车体的左右两侧。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车的多电机驱动系统，其特征在于，所述主电机为伺服电机。
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