CN108340767A - 一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车动力系统领域，公开一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车，包括：驱动桥壳、左电机、右电机、左减速机构、右减速机构、左板簧安装座和右板簧安装座，左电机和右电机均靠近驱动桥壳中心位置，左减速机构与左电机连接，右减速机构与右电机连接，左板簧安装座固定于左减速机构，右板簧安装座固定于右减速机构。本发明结构简洁、紧凑；重心降低，提高车辆行驶稳定性；传动链短，降低能源消耗，提升经济性；改善车辆行驶动力学性能；减小转向半径，增加转向灵便性；可回收制动能量。

Description

一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车
技术领域
本发明涉及汽车动力系统领域，特别是涉及一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车。
背景技术
新能源汽车动力系统可分为三个技术发展阶段，第一阶段是集中式驱动技术，第二阶段是轮边电机技术，第三阶段是被称为终极解决方案的轮毂电机技术。目前国内外新能源汽车市场以集中式驱动为主，轮边电机技术常见于客车或商用车，而轮毂电机技术由于设计难度较大，尚不能广泛应用于电动汽车。
现在市面上大部分新能源驱动系统的结构是由中央电机通过传动轴连接一个传统的后桥，传动效率差，系统构成复杂。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车，解决现有技术中新能源汽车驱动系统的结构是由中央电机或加变速箱通过传动轴连接一个传统的后桥，传动效率差，系统构成复杂的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，包括：驱动桥壳、左电机、右电机、左减速机构、右减速机构、左板簧安装座和右板簧安装座，所述左电机和右电机均靠近所述驱动桥壳中心位置，所述左减速机构与所述左电机连接，所述右减速机构与所述右电机连接，所述左板簧安装座固定于所述左减速机构，所述右板簧安装座固定于所述右减速机构。
其中，所述右减速机构包括右一级减速箱体总成和右轮边减速机构，所述左减速机构包括左轮边减速机构和左一级减速箱体总成，所述左一级减速箱体总成置于所述左电机左侧，并与所述左电机连接，所述右一级减速箱体总成置于所述右电机右侧，并与所述右电机连接，所述左板簧安装座固定于所述左一级减速箱体总成，所述右板簧安装座固定于所述右一级减速箱体总成，所述左一级减速箱体总成左侧通过左半轴套管连接所述左轮边减速机构，所述右一级减速箱体总成右侧通过右半轴套管连接所述右轮边减速机构。
其中，还包括上横梁和下横梁，所述驱动桥壳的上横梁位于所述左电机和所述右电机的上方，并固定于所述左一级减速箱体总成和右一级减速箱体总成的顶端，所述驱动桥壳的下横梁位于所述左电机和所述右电机的下方，并固定于所述左一级减速箱体总成和右一级减速箱体总成的底端，所述上横梁、所述下横梁、所述左一级减速箱体总成和所述右一级减速箱体总成形成四边形框架结构。
其中，所述上横梁通过安装螺母固定于所述左一级减速箱体总成和右一级减速箱体总成的顶端，所述下横梁通过安装螺母固定于所述左一级减速箱体总成和右一级减速箱体总成的底端。
其中，还包括左驻车制动器、右驻车制动器、左行车制动器和右行车制动器，所述左驻车制动器位于所述左一级减速箱体总成的末端，并与所述左一级减速箱体总成连接；所述右驻车制动器位于所述右一级减速箱体总成的末端，并与所述右一级减速箱体总成连接，所述左行车制动器设于所述左半轴套管侧的左一级减速箱体总成法兰处，所述右行车制动器设于所述右半轴套管侧的右一级减速箱体总成法兰处。
其中，所述左一级减速箱体总成包括左主动轮和左被动轮，所述左主动轮与所述左电机连接，所述左主动轮与所述左被动轮啮合传动，所述左被动轮通过第一太阳轮轴与所述左轮边减速机构啮合传动；所述右一级减速箱体总成包括右主动轮和右被动轮，所述右主动轮与所述右电机连接，所述右主动轮与所述右被动轮啮合传动，所述右被动轮通过第二太阳轮轴与所述右轮边减速机构啮合传动。
其中，所述左主动轮、左被动轮、右主动轮和右被动轮均为斜齿圆柱齿轮。
其中，所述左驻车制动器通过左驻车齿轮与所述左被动轮啮合传动，所述右驻车制动器通过右驻车齿轮与所述右被动轮啮合传动。
其中，所述左板簧安装座通过定位销和螺栓紧固在所述左一级减速箱体总成，所述右板簧安装座通过定位销和螺栓紧固在所述右一级减速箱体总成。
本发明还公开一种新能源汽车，包括本发明的搭载板簧悬架用轮边电机桥。
(三)有益效果
本发明提供的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车，首先，采用轮边驱动可以使车辆驱动系统及整车结构更加简洁、紧凑，容易实现低底盘及站立面积和载客数的增加。同时，还能使整车重心降低，提高车辆行驶稳定性。另外，轮边驱动系统由于动力传动链短，而且能通过能源管理和动力系统控制策略优化驱动及制动力分配，降低能源消耗，提升车辆燃油经济性。与内燃机、集中电机驱动车辆相比，轮边驱动技术还能大大改善车辆的行驶动力学性能，能够通过电机控制技术，较为容易的实现防抱死制动系统(简称：ABS)、牵引力控制系统(简称：TCS)及车身电子稳定系统(简称：ESP)功能；除此之外，该系统可提高车辆转向行驶性能，并有效减小转向半径，甚至零转向半径，大大增加了转向灵便性；便于实现电子差速与转矩协调控制，可回收制动能量，具有能量利用率高的独特优势。
附图说明
图1为本发明一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥的结构图；
图2为本发明一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥的承载部件结构图；
图3为本发明一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥的一级减速机构的结构图；
图4为本发明一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥的主动轮与被动轮的连接结构示意图。
图中，1、左轮边减速机构；2、左板簧安装座；3、左电机；4、右电机；5、上横梁安装螺母；6、右板簧安装座；7、右轮边减速机构；9、右一级减速箱体总成；10、右驻车制动器；11、上横梁；12、下横梁；13、左驻车制动器；14、左一级减速箱体总成；15、下横梁安装螺母；17、左半轴套管；18、右半轴套管；19、左行车制动器； 20、右行车制动器；21、驻车齿轮轴；22、被动轮；23、主动轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，包括：驱动桥壳、左电机3、右电机4、左减速机构、右减速机构、左板簧安装座 2和右板簧安装座6，所述左电机3和右电机4均靠近所述驱动桥壳中心位置，所述左减速机构与所述左电机3连接，所述右减速机构与所述右电机4连接，所述左板簧安装座2固定于所述左减速机构，所述右板簧安装座6固定于所述右减速机构。
本发明公开一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车，首先，采用轮边驱动可以使车辆驱动系统及整车结构更加简洁、紧凑，容易实现低底盘及站立面积和载客数的增加。同时，还能使整车重心降低，提高车辆行驶稳定性。另外，轮边驱动系统由于动力传动链短，而且能通过能源管理和动力系统控制策略优化驱动及制动力分配，降低能源消耗，提升车辆燃油经济性。与内燃机、集中电机驱动车辆相比，轮边驱动技术还能大大改善车辆的行驶动力学性能，能够通过电机控制技术，较为容易的实现防抱死制动系统(简称：ABS)、牵引力控制系统(简称：TCS)及车身电子稳定系统(简称：ESP)功能；除此之外，该系统可提高车辆转向行驶性能，并有效减小转向半径，甚至零转向半径，大大增加了转向灵便性；便于实现电子差速与转矩协调控制，可回收制动能量，具有能量利用率高的独特优势。
其中，所述右减速机构包括右一级减速箱体总成9和右轮边减速机构7，所述左减速机构包括左轮边减速机构1和左一级减速箱体总成14，所述左一级减速箱体总成14置于所述左电机3左侧，并与所述左电机3连接，所述右一级减速箱体总成9置于所述右电机4右侧，并与所述右电机4连接，所述左板簧安装座固定于所述左一级减速箱体总成14，所述右板簧安装座固定于所述右一级减速箱体总成9，所述左一级减速箱体总成14左侧通过左半轴套管17连接所述左轮边减速机构1，所述右一级减速箱体总成9右侧通过右半轴套管18连接所述右轮边减速机构7。
具体的，轮边双电机驱动桥采用两级减速，一级减速机构位于一级减速箱体总成内部，二级减速机构(即轮边减速器)位于轮边减速壳体内。轮边双电机驱动桥便于实现电子差速与转矩协调控制，可回收制动能量，具有能量利用高的独特优势，并且省略了离合器、变速器等环节，简化传动系统，提高传动效率，且整车零部件比传统燃油车减少30-40％，质量大大减轻。
如图2所示，还包括上横梁和下横梁，所述驱动桥壳的上横梁 11位于所述左电机3和所述右电机4的上方，并固定于所述左一级减速箱体总成14和右一级减速箱体总成9的顶端，所述驱动桥壳的下横梁12位于所述左电机3和所述右电机4的下方，并固定于所述左一级减速箱体总成14和右一级减速箱体总成9的底端，上横梁11、下横梁12、左一级减速箱体总成14和右一级减速箱体总成9形成四边形框架结构。传统驱动桥垂直承载主要靠刚性桥壳和轴管受力，而本发明主要靠上、下横梁、一级减速箱体总成和半轴套管承受垂向力、横向力和纵向力，形成的四边形框架结构基于电机、驻车制动器布置需要设计，经过多轮CAE分析、台架试验、道路试验验证优化。
如图3所示，还包括左驻车制动器13、右驻车制动器10、左行车制动器19和右行车制动器20，左驻车制动器13位于左一级减速箱体总成14的末端，并与左一级减速箱体总成14连接；右驻车制动器10位于右一级减速箱体总成9的末端，并与右一级减速箱体总成9连接，左行车制动器19设于左半轴套管17侧的左一级减速箱体总成14法兰处，右行车制动器20设于右半轴套管18侧的右一级减速箱体总成9法兰处。本发明的制动系统由驻车制动器和行车制动器两部分组成，行车制动器为盘式制动器，驻车制动器为鼓式制动器，驻车制动器布置于一级减速机构末端有利于降低制动力矩，使制动损耗减少。
其中，左板簧安装座2通过定位销和螺栓紧固在左一级减速箱体总成14，右板簧安装座6通过定位销和螺栓紧固在右一级减速箱体总成9。
其中，上横梁11通过安装螺母固定于左一级减速箱体总成14和右一级减速箱体总成9的顶端，下横梁12通过安装螺母固定于左一级减速箱体总成14和右一级减速箱体总成9的底端。如图1所示，固定上横梁的安装螺母命名为上横梁安装螺母5，数量为四个；固定下横梁的安装螺母命名为下横梁安装螺母15，数量为四个。
如图4所示，左一级减速箱体总成14包括左主动轮和左被动轮，左主动轮与左电机3连接，左主动轮与左被动轮啮合传动，左被动轮通过第一太阳轮轴与左轮边减速机构1啮合传动；右一级减速箱体总成9包括右主动轮和右被动轮，右主动轮与右电机4连接，右主动轮与右被动轮啮合传动，右被动轮通过第二太阳轮轴与右轮边减速机构 1啮合传动。主动轮23内花键与电机轴外花键联接，为了降低电机布置高度和保证下横梁结构强度设计可靠，主动轮23与一级减速机构输出轴线布置不在同一轴线上。主动轮23通过被动轮22和驻车齿轮21与驻车制动器连接，即驻车制动器连接在一级减速机构的末端，且驻车齿轮21与被动齿轮分度圆相同，以减小驻车制动器制动力矩。
优选地，左主动轮、左被动轮、右主动轮和右被动轮均为斜齿圆柱齿轮，保证一级减速机构在高速运转期间齿轮的啮合冲击稳定可靠。
其中，所述左驻车制动器13通过左驻车齿轮与所述左被动轮啮合传动，所述右驻车制动器10通过右驻车齿轮与所述右被动轮啮合传动。
本发明还公开一种新能源汽车，包括本发明的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥。
本发明提供的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥及新能源汽车，首先，采用轮边驱动可以使车辆驱动系统及整车结构更加简洁、紧凑，容易实现低底盘及站立面积和载客数的增加。同时，还能使整车重心降低，提高车辆行驶稳定性。另外，轮边驱动系统由于动力传动链短，而且能通过能源管理和动力系统控制策略优化驱动及制动力分配，降低能源消耗，提升车辆燃油经济性。与内燃机、集中电机驱动车辆相比，轮边驱动技术还能大大改善车辆的行驶动力学性能，能够通过电机控制技术，较为容易的实现防抱死制动系统(简称：ABS)、牵引力控制系统(简称：TCS)及车身电子稳定系统(简称：ESP)功能；除此之外，该系统可提高车辆转向行驶性能，并有效减小转向半径，甚至零转向半径，大大增加了转向灵便性；便于实现电子差速与转矩协调控制，可回收制动能量，具有能量利用率高的独特优势。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，包括：驱动桥壳、左电机(3)、右电机(4)、左减速机构、右减速机构、左板簧安装座(2)和右板簧安装座(6)，所述左电机(3)和右电机(4)均靠近所述驱动桥壳中心位置，所述左减速机构与所述左电机(3)连接，所述右减速机构与所述右电机(4)连接，所述左板簧安装座(2)固定于所述左减速机构，所述右板簧安装座(6)固定于所述右减速机构。
2.如权利要求1所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述右减速机构包括右一级减速箱体总成(9)和右轮边减速机构(7)，所述左减速机构包括左轮边减速机构(1)和左一级减速箱体总成(14)，所述左一级减速箱体总成(14)置于所述左电机(3)左侧，并与所述左电机(3)连接，所述右一级减速箱体总成(9)置于所述右电机(4)右侧，并与所述右电机(4)连接，所述左板簧安装座固定于所述左一级减速箱体总成(14)，所述右板簧安装座固定于所述右一级减速箱体总成(9)，所述左一级减速箱体总成(14)左侧通过左半轴套管(17)连接所述左轮边减速机构(1)，所述右一级减速箱体总成(9)右侧通过右半轴套管(18)连接所述右轮边减速机构(7)。
3.如权利要求2所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，还包括上横梁和下横梁，所述驱动桥壳的上横梁(11)位于所述左电机(3)和所述右电机(4)的上方，并固定于所述左一级减速箱体总成(14)和右一级减速箱体总成(9)的顶端，所述驱动桥壳的下横梁(12)位于所述左电机(3)和所述右电机(4)的下方，并固定于所述左一级减速箱体总成(14)和右一级减速箱体总成(9)的底端，所述上横梁(11)、所述下横梁(12)、所述左一级减速箱体总成(14)和所述右一级减速箱体总成(9)形成四边形框架结构。
4.如权利要求3所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述上横梁(11)通过安装螺母固定于所述左一级减速箱体总成(14)和右一级减速箱体总成(9)的顶端，所述下横梁(12)通过安装螺母固定于所述左一级减速箱体总成(14)和右一级减速箱体总成(9)的底端。
5.如权利要求2所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，还包括左驻车制动器(13)、右驻车制动器(10)、左行车制动器(19)和右行车制动器(20)，所述左驻车制动器(13)位于所述左一级减速箱体总成(14)的末端，并与所述左一级减速箱体总成(14)连接；所述右驻车制动器(10)位于所述右一级减速箱体总成(9)的末端，并与所述右一级减速箱体总成(9)连接，所述左行车制动器(19)设于所述左半轴套管(17)侧的左一级减速箱体总成(14)法兰处，所述右行车制动器(20)设于所述右半轴套管(18)侧的右一级减速箱体总成(9)法兰处。
6.如权利要求5所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述左一级减速箱体总成(14)包括左主动轮和左被动轮，所述左主动轮与所述左电机(3)连接，所述左主动轮与所述左被动轮啮合传动，所述左被动轮通过第一太阳轮轴与所述左轮边减速机构(1)啮合传动；所述右一级减速箱体总成(9)包括右主动轮和右被动轮，所述右主动轮与所述右电机(4)连接，所述右主动轮与所述右被动轮啮合传动，所述右被动轮通过第二太阳轮轴与所述右轮边减速机构(1)啮合传动。
7.如权利要求6所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述左主动轮、左被动轮、右主动轮和右被动轮均为斜齿圆柱齿轮。
8.如权利要求6所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述左驻车制动器(13)通过左驻车齿轮与所述左被动轮啮合传动，所述右驻车制动器(10)通过右驻车齿轮与所述右被动轮啮合传动。
9.如权利要求2所述的一种搭载板簧悬架用双轮边电机桥，其特征在于，所述左板簧安装座(2)通过定位销和螺栓紧固在所述左一级减速箱体总成(14)，所述右板簧安装座(6)通过定位销和螺栓紧固在所述右一级减速箱体总成(9)。
10.一种新能源汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的搭载板簧悬架用轮边电机桥。
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