CN106499790A - 一种同轴式双电机电驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同轴式双电机电驱动桥，其使得电动汽车在换挡过程中整个车辆的动力不会中断、确保了行车的舒适性与安全性，同时可以通过变速器实现双电机通过不同速比的档位组合驱动,且其结构集成度高、便于安装。其包括差速器、分别布置于差速器两侧的第一车轮、第二车轮，差速器的两输出侧分别通过半轴连接第一车轮、第二车轮，差速器的输入环齿上啮合套装连接有主减速齿轮，两个半轴上分别套装有对应的第一电机、第二电机，第一电机的第一电机轴、第二电机的第二电机轴均为中空轴，第一电机轴、第二电机轴中心分别贯穿有对应的半轴，第一电机轴的输出端套装有第一输入齿轮，第二电机轴的输出端套装有第二输入齿轮。

Description

一种同轴式双电机电驱动桥

技术领域

本发明涉及新能源汽车的技术领域，具体为一种同轴式双电机电驱动桥。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国的汽车保有量也在不断增加，从而给我国资源、环境带来巨大的压力。作为重要化工原料——石油，有一半以上是作为机动车的燃料，因此开发节能车辆和使用替代能源是减缓目前能源压力的主要途径。

采用纯电力能源作为新能源汽车成为主流的趋势，然而现有的电动汽车仅设置有一个动力电机，当动力电机的输出端连接有换挡结构后，在换挡结构在换挡过程中，电动汽车的动力中断，进而影响了车辆的使用舒适性，且在爬坡路段，有可能会影响到车辆的行驶安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种同轴式双电机电驱动桥，其使得电动汽车在换挡过程中整个车辆的动力不会中断、确保了行车的舒适性与安全性，同时可以通过变速器实现双电机通过不同速比的档位组合驱动,且其结构集成度高、便于安装。

一种同轴式双电机电驱动桥，其技术方案是这样的：其包括差速器、分别布置于差速器两侧的第一车轮、第二车轮，所述差速器的两输出侧分别通过半轴连接所述第一车轮、第二车轮，其特征在于：所述差速器的输入环齿上啮合套装连接有主减速齿轮，两个所述半轴上分别套装有对应的第一电机、第二电机，所述第一电机的第一电机轴、第二电机的第二电机轴均为中空轴，所述第一电机轴、第二电机轴中心分别贯穿有对应的半轴，所述第一电机轴的输出端固定安装有第一输入齿轮，所述第二电机轴的输出端固定安装有第二输入齿轮，所述第一输入齿轮啮合连接第一传动换挡结构的输入端，所述第一传动换挡结构的输出端啮合连接所述主减速齿轮的外端齿面，所述第二输入齿轮啮合连接第二传动换挡结构的输入端，所述第二传动换挡结构的输出端啮合连接所述主减速齿轮的外端齿面。

其进一步特征在于：所述第一传动换挡结构、第二传动换挡结构分别布置于半轴所在轴线的两端布置，确保第一传动换挡结构的输出端、第二传动换挡结构的输出端和所述主减速齿轮的外端齿面独立连接、不互相干涉；

所述第一传动换挡结构、第二传动换挡结构具体为变速箱结构；

所述第一传动换挡结构包括第一中间轴总成、两档输出齿轮A、第一同步器、第一输出轴、第一输出齿轮，所述两档输出齿轮A包括输出二档齿A、输出一档齿A，所述第一中间轴总成上分别套装有第一传动齿轮A、第二传动齿轮A，所述第一传动齿轮A啮合连接所述第一输入齿轮，第一同步器套装于第一输出轴的输入端，所述第一同步器的两侧分别布置有输出二档齿A、输出一档齿A，所述输出二档齿A和所述第一传动齿轮A啮合连接布置，所述输出一档齿A和所述第二传动齿轮A啮合连接布置，所述第一输出轴的输出端套装有所述第一输出齿轮，所述第一输出齿轮啮合所述主减速齿轮的外端齿面；

所述第二传动换挡结构包括第二中间轴总成、两档输出齿轮B、第二同步器、第二输出轴、第二输出齿轮，所述两档输出齿轮B包括输出二档齿B、输出一档齿B，所述第二中间轴总成上分别套装有第一传动齿轮B、第二传动齿轮B，所述第一传动齿轮B啮合连接所述第二输入齿轮,第二同步器套装于第二输出轴的输入端，所述第二同步器的两侧分别布置有输出二档齿B、输出一档齿B，所述输出二档齿B和所述第一传动齿轮B啮合连接布置，所述输出一档齿B和所述第二传动齿轮B啮合连接布置，所述第二输出轴的输出端套装有所述第二输出齿轮，所述第二输出齿轮啮合所述主减速齿轮的外端齿面；

所述差速器的两输出侧分别设置有第一支撑隔板、第二支撑隔板，所述第一支撑隔板位于靠近所述第一电机的一侧布置，所述第二支撑隔板位于靠近所述第二电机的一侧布置，所述主减速齿轮位于所述第一支撑隔板、第二支撑隔板之间的空间内；

所述第一中间轴总成的第一中间轴的靠近所述差速器的一端支承于所述第一支撑隔板上的定位孔，所述第二中间轴总成的第二中间轴的靠近所述差速器的一端支承于所述第二支撑隔板上的定位孔，确保整个结构安装方便。

采用上述技术方案后，第一电机驱动模块换档策略：第二电机升高扭矩，第一电机扭矩降到0，然后第一传动换挡结构进行换挡，实现第一电机驱动从一档到二档的切换，换挡完成，然后第一电机升高扭矩，第二电机降扭，第一电机和第二电机扭矩回归正常，整个换档过程没有动力中断；

第二电机驱动模块换档策略：第一电机升高扭矩，第二电机扭矩降到0，然后第二传动换挡结构进行换挡，实现第二电机驱动从一档到二档的切换，换挡完成，然后第二电机升高扭矩，第一电机降扭，第一电机和第二电机扭矩回归正常，整个换档过程没有动力中断；

两个电机驱动模块不得不同时换档，这样过程中，此时即可实现整体的档位的切换，主减速齿轮的外端齿面始终有持续的动力输入，其使得电动汽车在换挡过程中整个车辆的动力不会中断、确保了行车的舒适性与安全性，且其结构集成度高、便于安装。

并且可以根据整车动力需求实现下列四种动力组合

上述结构可以通过变速器实现双电机通过不同速比的档位组合驱动,在电机驱动时，通过主减速齿轮输出端的转速实时调整两个输入电机的转速，确保两个电机的所对应的第一传动换挡结构、第二传动换挡结构的输出端的转速保持一致，确保双电机通过不同速比的档位组合驱动主减速齿轮。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图；

图中序号所对应的名称如下：

差速器1、第一车轮2、第二车轮3、半轴4、主减速齿轮5、第一电机6、第二电机7、第一电机轴8、第二电机轴9、第一输入齿轮10、第二输入齿轮11、第一传动换挡结构12、第二传动换挡结构13、第一中间轴总成14、第一同步器15、第一输出轴16、第一输出齿轮17、输出二档齿A18、输出一档齿A19、第一传动齿轮A20、第二传动齿轮A21、第二中间轴总成22、第二同步器23、第二输出轴24、第二输出齿轮25、输出二档齿B26、输出一档齿B27、第一传动齿轮B28、第二传动齿轮B29、第一支撑隔板30、第二支撑隔板31。

具体实施方式

一种同轴式双电机电驱动桥，见图1：其包括差速器1、分别布置于差速器1两侧的第一车轮2、第二车轮3，差速器1的两输出侧分别通过半轴4连接第一车轮2、第二车轮3，差速器1的输入环齿上啮合套装连接有主减速齿轮5，两个半轴4上分别套装有对应的第一电机6、第二电机7，第一电机6的第一电机轴8、第二电机7的第二电机轴9均为中空轴，第一电机轴8、第二电机轴9中心分别贯穿有对应的半轴4，第一电机轴8的输出端固定安装有第一输入齿轮10，第二电机轴9的输出端固定安装有第二输入齿轮11，第一输入齿轮10啮合连接第一传动换挡结构12的输入端，第一传动换挡结构12的输出端啮合连接主减速齿轮5的外端齿面，第二输入齿轮11啮合连接第二传动换挡结构13的输入端，第二传动换挡结构13的输出端啮合连接主减速齿轮5的外端齿面。

第一传动换挡结构12、第二传动换挡结构13分别布置于半轴4所在轴线的两端布置，确保第一传动换挡结构12的输出端、第二传动换挡结构13的输出端和主减速齿轮5的外端齿面独立连接、不互相干涉；

第一传动换挡结构12、第二传动换挡结构13具体为变速箱结构；

第一传动换挡结构12包括第一中间轴总成14、两档输出齿轮A、第一同步器15、第一输出轴16、第一输出齿轮17，两档输出齿轮A包括输出二档齿A18、输出一档齿A19，第一中间轴总成14上分别套装有第一传动齿轮A20、第二传动齿轮A21，第一传动齿轮A20啮合连接第一输入齿轮10，第一同步器15套装于第一输出轴16的输入端，第一同步器15的两侧分别布置有输出二档齿A18、输出一档齿A19，输出二档齿A18和第一传动齿轮A20啮合连接布置，输出一档齿A19和第二传动齿轮A21啮合连接布置，第一输出轴16的输出端套装有第一输出齿轮17，第一输出齿轮17啮合主减速齿轮5的外端齿面，第一同步器15啮合输出二档齿A18、输出一档齿A19中的任一一个，即为在对应档位上；

第二传动换挡结构13包括第二中间轴总成22、两档输出齿轮B、第二同步器23、第二输出轴24、第二输出齿轮25，两档输出齿轮B包括输出二档齿B26、输出一档齿B27，第二中间轴总成上分别套装有第一传动齿轮B28、第二传动齿轮B29，第一传动齿轮28B啮合连接第二输入齿轮11,第二同步器23套装于第二输出轴24的输入端，第二同步器23的两侧分别布置有输出二档齿B26、输出一档齿B27，输出二档齿B26和第一传动齿轮B28啮合连接布置，输出一档齿B27和第二传动齿轮B29啮合连接布置，第二输出轴24的输出端套装有第二输出齿轮25，第二输出齿轮25啮合主减速齿轮5的外端齿面，第二同步器23啮合输出二档齿B26、输出一档齿B27中的任一一个，即为在对应档位上；

差速器1的两输出侧分别设置有第一支撑隔板30、第二支撑隔板31，第一支撑隔板30位于靠近第一电机6的一侧布置，第二支撑隔板31位于靠近第二电机7的一侧布置，主减速齿轮5位于第一支撑隔板30、第二支撑隔板31之间的空间内；

第一中间轴总成14的第一中间轴的靠近差速器1的一端支承于第一支撑隔板30上的定位孔，第二中间轴总成22的第二中间轴的靠近差速器1的一端支承于第二支撑隔板31上的定位孔，确保整个结构安装方便。

其工作原理如下：第一电机6将扭矩通过第一电机轴8传送到第一输入齿轮10，其中第一电机轴8与第一输入齿轮10为一体结构；第一输入齿轮10与第一传动齿轮A20啮合，第一中间轴总成14上的第一传动齿轮A20、第二传动齿轮A21分别与输出二档齿A18、输出一档齿A19啮合，当第一同步器15与输出一档齿A19结合时，输出一档速比，当第一同步器15与输出二档齿A18啮合时，输出为二档速比；第一同步器15与第一输出轴16通过花键相连，第一输出齿轮17与第一输出轴16一体，第一输出齿轮17与主减速齿轮5啮合，主减速齿轮5与差速器1总成一体，对应的半轴4穿过第一电机轴8与差速器1相连；

同理，第二电机7将扭矩通过第二电机轴9传送到第二输入齿轮11，其中第二电机轴9与第二输入齿轮11为一体结构；第二输入齿轮11与第一传动齿轮B28啮合，第二中间轴总成22上的第一传动齿轮B28、第二传动齿轮B29分别分别与输出二档齿B26、输出一档齿B27啮合，当第二同步器23与输出一档齿B27结合时，输出一档速比，当第二同步器23与输出二档齿B26啮合时，输出为二档速比；第二同步器23与第二输出轴24通过花键相连，第二输出齿轮25与第二输出轴24一体，第二输出齿轮25与主减速齿轮5啮合，主减速齿轮5与差速器1总成一体，对应的半轴4穿过第二电机轴9与差速器1相连；

准备换挡时，第一电机6升高扭矩，第二电机7扭矩降到0，第二传动换挡结构13换挡，换挡完成后，第二电机7升高扭矩，第一电机6扭矩归零，此时动力是不中断的，之后第一传动换挡结构12换挡，两个电机都完成换挡，第一电机6和第二电机7扭矩回归正常，此时即可实现整体的档位的切换，主减速齿轮5的外端齿面始终有持续的动力输入。

其有益效果如下：

1、换挡无动力中断；

2、同轴设计集成度更高；

3、双电机设计，电机的高效区使用更优，实现自动调速换挡。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种同轴式双电机电驱动桥，其包括差速器、分别布置于差速器两侧的第一车轮、第二车轮，所述差速器的两输出侧分别通过半轴连接所述第一车轮、第二车轮，其特征在于：所述差速器的输入环齿上啮合套装连接有主减速齿轮，两个所述半轴上分别套装有对应的第一电机、第二电机，所述第一电机的第一电机轴、第二电机的第二电机轴均为中空轴，所述第一电机轴、第二电机轴中心分别贯穿有对应的半轴，所述第一电机轴的输出端固定安装有第一输入齿轮，所述第二电机轴的输出端固定安装有第二输入齿轮，所述第一输入齿轮啮合连接第一传动换挡结构的输入端，所述第一传动换挡结构的输出端啮合连接所述主减速齿轮的外端齿面，所述第二输入齿轮啮合连接第二传动换挡结构的输入端，所述第二传动换挡结构的输出端啮合连接所述主减速齿轮的外端齿面。

2.如权利要求1所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述第一传动换挡结构、第二传动换挡结构分别布置于半轴所在轴线的两端布置，确保第一传动换挡结构的输出端、第二传动换挡结构的输出端和所述主减速齿轮的外端齿面独立连接、不互相干涉。

3.如权利要求1或2所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述第一传动换挡结构、第二传动换挡结构具体为变速箱结构。

4.如权利要求1或2所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述第一传动换挡结构包括第一中间轴总成、两档输出齿轮A、第一同步器、第一输出轴、第一输出齿轮，所述两档输出齿轮A包括输出二档齿A、输出一档齿A，所述第一中间轴总成上分别套装有第一传动齿轮A、第二传动齿轮A，所述第一传动齿轮A啮合连接所述第一输入齿轮，第一同步器套装于第一输出轴的输入端，所述第一同步器的两侧分别布置有输出二档齿A、输出一档齿A，所述输出二档齿A和所述第一传动齿轮A啮合连接布置，所述输出一档齿A和所述第二传动齿轮A啮合连接布置，所述第一输出轴的输出端套装有所述第一输出齿轮，所述第一输出齿轮啮合所述主减速齿轮的外端齿面。

5.如权利要求4所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述第二传动换挡结构包括第二中间轴总成、两档输出齿轮B、第二同步器、第二输出轴、第二输出齿轮，所述两档输出齿轮B包括输出二档齿B、输出一档齿B，所述第二中间轴总成上分别套装有第一传动齿轮B、第二传动齿轮B，所述第一传动齿轮B啮合连接所述第二输入齿轮,第二同步器套装于第二输出轴的输入端，所述第二同步器的两侧分别布置有输出二档齿B、输出一档齿B，所述输出二档齿B和所述第一传动齿轮B啮合连接布置，所述输出一档齿B和所述第二传动齿轮B啮合连接布置，所述第二输出轴的输出端套装有所述第二输出齿轮，所述第二输出齿轮啮合所述主减速齿轮的外端齿面。

6.如权利要求5所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述差速器的两输出侧分别设置有第一支撑隔板、第二支撑隔板，所述第一支撑隔板位于靠近所述第一电机的一侧布置，所述第二支撑隔板位于靠近所述第二电机的一侧布置，所述主减速齿轮位于所述第一支撑隔板、第二支撑隔板之间的空间内。

7.如权利要求6所述的一种同轴式双电机电驱动桥，其特征在于：所述第一中间轴总成的第一中间轴的靠近所述差速器的一端支承于所述第一支撑隔板上的定位孔，所述第二中间轴总成的第二中间轴的靠近所述差速器的一端支承于所述第二支撑隔板上的定位孔。