CN108528186A - 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统 - Google Patents

电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108528186A
CN108528186A CN201810155678.5A CN201810155678A CN108528186A CN 108528186 A CN108528186 A CN 108528186A CN 201810155678 A CN201810155678 A CN 201810155678A CN 108528186 A CN108528186 A CN 108528186A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
motor
electric vehicle
planetary gear
drive system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810155678.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108528186B (zh
Inventor
柯枫
石凯
柴少彪
刘顺龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIO Holding Co Ltd
Original Assignee
NIO Nextev Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIO Nextev Ltd filed Critical NIO Nextev Ltd
Priority to CN201810155678.5A priority Critical patent/CN108528186B/zh
Publication of CN108528186A publication Critical patent/CN108528186A/zh
Priority to EP19758233.1A priority patent/EP3756920B1/en
Priority to PCT/CN2019/074415 priority patent/WO2019161738A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108528186B publication Critical patent/CN108528186B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/10—Braking arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2033—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with one engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明属于汽车领域，具体提供一种电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统。本发明旨在解决现有技术中通过多个轮毂电机驱动的电动汽车的车轮无法通过减速器输出较大力矩的问题和通过单电机驱动电动汽车的车轮不能单独调节驱动力矩的问题中的至少一个问题。本发明的双电机行星齿轮动力传动系统主要包括两个相同的动力传动子系统。每个动力传动子系统又分别包括设置在副车架上的电机和减速器，电机通过该减速器与电动汽车的半轴连接，进而能够驱动车轮转动。该减速器主要包括驱动连接的单级圆柱齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，该两个减速机构能够使减速器在保证布置空间紧凑的同时，还具有较高的减速比，从而使电动汽车能够获得更佳的低速性能。

Description

电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
技术领域
本发明属于汽车领域，具体提供一种电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统。
背景技术
目前，电动汽车上单轴使用的驱动系统主要有单电机驱动和多电动机驱动两种方案。其中，单电机驱动是单个电机的动力输出通过差速器分配给左右两个半轴，然后再由左右两个半轴分别地传递给与每个半轴对应的车轮，使两个车轮同步转动。由于该两个车轮中的任一个都不能独立转动，使得每个车轮的驱动力矩不能得到单独地调节，进而不能使汽车获得良好的操作性能。
多电机驱动方案是通过为每一个车轮单独配置一个轮毂电机，使每个车轮能够单独转动以及获得其所需的驱动力矩。由于轮毂电机无法匹配减速器，所以车轮的转速大小只能依靠轮毂电机的转速范围来决定，无法大扭矩输出。并且，与车轮连接的轮毂电机设置在车辆减震弹簧以下的位置，属于非簧载质量，增加过多的非簧载质量会增加车轮驶过凹凸不平地面时的惯性力，从而对车辆本身造成较大的冲击，进而会影响车辆行驶的平顺性，以及会降低车辆行驶的可靠性。
相应地，本领域需要一种新的动力传递系统来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中通过多个轮毂电机驱动的电动汽车的车轮无法通过减速器输出较大力矩的问题和通过单电机驱动的电动汽车的车轮不能单独调节驱动力矩的问题中的至少一个问题，本发明提供了一种用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，所述动力传动系统包括至少一个动力传动子系统；所述动力传动子系统包括电机和减速器，其中，所述减速器包括第一减速机构和第二减速机构，所述第一减速机构的输入端与所述电机的输出轴相连接，所述第一减速机构的输出端与所述第二减速机构的输入端相连接，所述第二减速机构的输出端用于连接所述电动汽车的半轴。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述第一减速机构是单级圆柱齿轮减速机构。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述单级圆柱齿轮减速机构包括相互啮合的第一输入齿轮和第一输出齿轮，其中，所述第一输入齿轮与所述电机的输出轴驱动连接，所述第一输出齿轮与所述第二减速机构的输入端驱动连接。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述单级圆柱齿轮减速机构还包括与所述第一输入齿轮同轴固定的第一输入轴，所述第一输入轴与所述电机的输出轴同轴固定连接。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述第二减速机构是行星齿轮减速机构。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述行星齿轮减速机构包括壳体和从外到内依次设置在所述壳体内的外齿圈、行星轮和太阳轮，其中，所述太阳轮与所述第一减速机构的输出端相连接；所述行星轮分别与所述太阳轮和所述外齿圈相啮合，并且通过行星架连接所述半轴；所述外齿圈与所述壳体相连接。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述行星齿轮减速机构还包括设置在所述壳体上的齿圈锁，当所述齿圈锁上锁时，所述外齿圈通过所述齿圈锁与所述壳体周向固定；当所述齿圈锁解锁时，所述外齿圈能够绕自身轴线自由转动。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述齿圈锁是电控锁。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述行星齿轮减速机构还包括与所述太阳轮同轴固定的中间转换齿轮，所述太阳轮通过所述中间转换齿轮与所述第一减速机构的输出端相连接。
在上述动力传动系统的优选技术方案中，所述动力传动系统包括两个相同的所述动力传动子系统，并且所述两个动力传动子系统对称设置。
此外，本发明还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括上述动力传动系统的优选技术方案中任一项所述的双电机行星齿轮动力传动系统。
在上述电动汽车的优选技术方案中，所述电机和所述减速器都设置在所述电动汽车的副车架上。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过两个子动力传动子系统分别驱动电动汽车的两个车轮，使得电动汽车的每一个车轮(驱动轮)的驱动力矩都能够被单独调节。进一步，每一个动力传动子系统都包括电机和减速器，将与电机相连接的减速器通过半轴与电动汽车的车轮相连接，使得电机和减速器能够被安装到电动汽车的副车架上。由于副车架位于电动汽车车体的减震弹簧以上，因此，与现有技术中为车轮配置有轮毂电机的电动汽车相比，本发明的动力传动系统降低了电动汽车的非簧载质量，从而降低了车轮驶过凹凸不平地面时的惯性力，进而减轻了凹凸不平的地面对车体造成的冲击，提高了车辆行驶过程中的平顺性。
进一步，减速器包括驱动连接的单级圆柱齿轮减速机构和行星齿轮减速机构。该两个减速机构的设置在保证减速器布置空间紧凑的同时，还能够使减速器具有较高的减速比，从而使电动汽车能够获得更佳的低速性能。
更进一步，通过在行星齿轮减速机构的机壳上设置齿圈锁，使外齿圈在与其对应的电机发生故障时也能够自由转动，并因此使行星架也能够自由转动。换句话说，在齿圈锁解锁后，减速器的输出端(行星架)的扭力被释放变成自由状态，与该输出端对应的车轮可以自由转动。避免了电动汽车因某个电机出现故障卡死导致与其对应的车轮也被卡死时而发生整车失控的现象。
因此，本发明的电动汽车与通过多个轮毂电机驱动的电动汽车相比，不仅能够将电机安装到副车架上，降低电动汽车的非簧载质量；还能够使电机通过减速器输出较大的扭矩，以满足电动汽车的驱动力需求。本发明的电动汽车与单电机驱动的电动汽车相比，不仅能够使每一个车轮获得单独的转速，从而提高了电动汽车的转向性能；还能够在某一个电机发生故障时使对应的车轮空转，从而能够减少电动汽车的行驶阻力。
方案1、一种用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括至少一个动力传动子系统；
所述动力传动子系统包括电机和减速器，
其中，所述减速器包括第一减速机构和第二减速机构，
所述第一减速机构的输入端与所述电机的输出轴相连接，所述第一减速机构的输出端与所述第二减速机构的输入端相连接，所述第二减速机构的输出端用于连接所述电动汽车的半轴。
方案2、根据方案1所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述第一减速机构是单级圆柱齿轮减速机构。
方案3、根据方案2所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述单级圆柱齿轮减速机构包括相互啮合的第一输入齿轮和第一输出齿轮，
其中，所述第一输入齿轮与所述电机的输出轴驱动连接，
所述第一输出齿轮与所述第二减速机构的输入端驱动连接。
方案4、根据方案3所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述单级圆柱齿轮减速机构还包括与所述第一输入齿轮同轴固定的第一输入轴，所述第一输入轴与所述电机的输出轴同轴固定连接。
方案5、根据方案1至4中任一项所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述第二减速机构是行星齿轮减速机构。
方案6、根据方案5所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构包括壳体和从外到内依次设置在所述壳体内的外齿圈、行星轮和太阳轮，
其中，所述太阳轮与所述第一减速机构的输出端相连接；
所述行星轮分别与所述太阳轮和所述外齿圈相啮合，并且通过行星架连接所述半轴；
所述外齿圈与所述壳体相连接。
方案7、根据方案6所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构还包括设置在所述壳体上的齿圈锁，
当所述齿圈锁上锁时，所述外齿圈通过所述齿圈锁与所述壳体周向固定；
当所述齿圈锁解锁时，所述外齿圈能够绕自身轴线自由转动。
方案8、根据方案7所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述齿圈锁是电控锁。
方案9、根据方案6所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构还包括与所述太阳轮同轴固定的中间转换齿轮，所述太阳轮通过所述中间转换齿轮与所述第一减速机构的输出端相连接。
方案10、根据方案1至4中任一项所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括两个相同的所述动力传动子系统，并且所述两个动力传动子系统对称设置。
方案11、一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括方案1至8中任一项所述的双电机行星齿轮动力传动系统。
方案12、根据方案11所述的电动汽车，其特征在于，所述电机和所述减速器都设置在所述电动汽车的副车架上。
附图说明
下面参照附图并结合纯电动汽车来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的双电机行星齿轮动力传动系统的结构示意图；
图2是本发明的减速器的原理图；
图3是本发明的的减速器的内部结构示意图。
附图标记列表：
100、集成减速器；110、减速器壳；120、第一减速器；121、第一输入轴；122、第一输入齿轮；123、第一输出齿轮；124、第一中间转换齿轮；125、第一太阳轮；126、第一行星轮；127、第一行星架；128、第一外齿圈；129、第一齿圈锁；130、第二减速器；131、第二输入轴；132、第二输入齿轮；133、第二输出齿轮；134、第二中间转换齿轮；135、第二太阳轮；136、第二行星轮；137、第二行星架；138、第二外齿圈；139、第二齿圈锁；210、第一电机；220、第二电机；300、第一半轴；400、第二半轴。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明的双电机行星齿轮动力传动系统是结合纯电动汽车来说明的，但是本发明的双电机行星齿轮动力传动系统还可以应用于油电混合动力汽车和气电混合动力汽车，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据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，本发明用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统主要包括相同的第一动力传动子系统(图中未标示)和第二动力传动子系统(图中未标示)。其中，第一动力传动子系统主要第一减速器120和第一电机210。第一减速器120的输入端与第一电机210的输出轴相连，第一减速器120的输出端通过第一半轴300与电动汽车的一个车轮相连接。第二动力传动子系统主要包括第二减速器130和第二电机220。第二减速器130的输入端与第二电机220的输出轴相连，第二减速器130的输出端通过第二半轴400与电动汽车的另一个车轮相连接。
进一步，虽然图中并未示出，但是本发明的第一减速器120、第二减速器130、第一电机210和第二电机220都设置在电动汽车的副车架上，以便使第一减速器120、第二减速器130、第一电机210和第二电机220都位于电动汽车减震弹簧的上方。与现有技术中将轮毂电机设置在电动汽车减震弹簧下方的车轮上相比，本发明的双电机行星齿轮动力传动系统应用在电动汽车上时降低了电动汽车的非簧载质量，从而降低了车轮驶过凹凸不平地面时的惯性力，进而减轻了凹凸不平的地面对车体造成的冲击，提高了车辆行驶过程中的平顺性。
虽然，在本发明的优选实施方案中，第一动力传动子系统和第二动力传动子系统是完全相同的。但是，本领域技术人员还可以根据需要，对第一动力传动子系统和第二动力传动子系统进行适当调整，例如，对第一减速器120和第二减速器130的形状和结构做出适当调整。调整后的技术方案并未偏离本发明的原理，因此调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
如图1和图2所示，第一减速器120和第二减速器130被优选地设置为一个集成减速器100，以便使整个减速装置在结构上能够更加紧凑，从而能够减少整个减速装置的占用空间。
优选地，如图2所示的，第一减速器120和第二减速器130对称地设置在减速器壳110内。
如图2和图3所示，本发明的第一减速器120主要包括第一减速机构(图中未标示)和第二减速机构(图中未标示)。其中，第一减速机构为单级圆柱齿轮减速机构，其主要包括第一输入轴121、第一输入齿轮122和第一输出齿轮123。第一输入轴121枢转地设置在减速器壳110上的同时与第一输入齿轮122同轴固定，第一输入齿轮122和第一输出齿轮123相啮合。第二减速机构为行星齿轮减速机构，其主要包括第一中间转换齿轮124、第一太阳轮125、第一行星轮126、第一行星架127和第一外齿圈128。第一中间转换齿轮124与第一输出齿轮123相啮合的同时与第一太阳轮125同轴固定；第一外齿圈128通过第一行星轮126与第一太阳轮125相连接，多个第一行星轮126又分别地与第一行星架127枢转连接。
继续参阅图2，第一减速器120还包括设置在减速器壳110上的第一齿圈锁129，该第一齿圈锁129用于将第一外齿圈128进行周向固定。具体地，当第一齿圈锁129的锁舌伸出时，锁舌的端部能够与第一外齿圈128的外侧相抵并压紧，从而使第一外齿圈128被周向固定。当第一齿圈锁129的锁舌缩回时，锁舌的端部与第一外齿圈128的外侧相脱离，此时第一外齿圈128能够自由转动。本领域技术人员能够理解的是，第一齿圈锁129的锁舌和第一外齿圈128之间的锁定方式可以任何可行的方式，例如，通过摩擦力锁定的方式和通过使锁舌的端部插进设置在第一外齿圈128外侧的锁槽的方式。
在本发明的优选技术方案中，第一齿圈锁129为电控锁，以便通过电动汽车的控制器能够控制第一齿圈锁129的锁舌的伸缩。
此外，虽然图中并未示出，但是本发明的第二减速机构还可以设置单独的壳体，用于容纳第一太阳轮125、第一行星轮126、第一行星架127和第一外齿圈128。此时，第一齿圈锁129被设置在该壳体上。
下面结合图2来描述第一减速器120的动力传递过程。
如图2所示，在第一电机210驱动电动汽车的车轮转动时，第一齿圈锁129将第一外齿圈128锁定，防止第一外齿圈128发生转动。第一电机210的输出轴与第一输入轴121同轴固定，并通过第一输入轴121带动第一输入齿轮122转动。转动的第一输入齿轮122通过其与第一输出齿轮123之间的啮合连接驱动第一输出齿轮123转动。转动的第一输出齿轮123通过其与第一中间转换齿轮124之间的啮合连接驱动第一太阳轮125转动。由于第一外齿圈128被锁定，所以转动的第一太阳轮125通过与其第一行星轮126之间的啮合连接驱动第一行星轮126朝相反的方向转动。转动的第一行星轮126驱动第一行星架127转动。转动的第一行星架127通过与图2中第一行星架127左端连接的第一半轴300驱动车轮转动。
当第一电机210发生故障不能为第一减速器120提供动力时，电动汽车通过控制器使第一齿圈锁129解锁，释放第一外齿圈128，使第一外齿圈128能够自由转动。此时，第一太阳轮125不能够借助第一外齿圈128和第一行星轮126驱动第一行星架127转动。与第一太阳轮125驱动连接的第一电机210和与第一行星架127驱动连接的车轮之间的动力传递被因此断开，从而使得车轮能够自由转动，消除了电动汽车行驶时故障的第一电机210对电动汽车产生的阻力。
需要说明的是，由于行星减速器的工作原理是本领域技术人员所熟知的，所以此处不再对第一齿圈锁129解锁时第一太阳轮125、第一行星轮126、第一行星架127和第一外齿圈128之间的动力传递关系做过多说明。
继续参阅图2和图3，本发明的第二减速器130主要包括与第一减速机构对称的第三减速机构(图中未标示)和与第二减速机构对称的第四减速机构(图中未标示)。其中，第三减速机构为单级圆柱齿轮减速机构，其主要包括第二输入轴131、第二输入齿轮132和第二输出齿轮133。第二输入轴131枢转地设置在减速器壳110上的同时与第二输入齿轮132同轴固定，第二输入齿轮132和第二输出齿轮133相啮合。第四减速机构为行星齿轮减速机构，其主要包括第二中间转换齿轮134、第二太阳轮135、第二行星轮136、第二行星架137和第二外齿圈138。第二中间转换齿轮134与第二输出齿轮133相啮合的同时与第二太阳轮135同轴固定；第二外齿圈138通过第二行星轮136与第二太阳轮135相连接，多个第二行星轮136又分别地与第二行星架137枢转连接。
继续参阅图2，第二减速器130还包括设置在减速器壳110上的第二齿圈锁139，该第二齿圈锁139用于将第二外齿圈138进行周向固定。具体地，当第二齿圈锁139的锁舌伸出时，锁舌的端部能够与第二外齿圈138的外侧相抵并压紧，从而使第二外齿圈138被周向固定。当第二齿圈锁139的锁舌缩回时，锁舌的端部与第二外齿圈138的外侧相脱离，此时第二外齿圈138能够自由转动。本领域技术人员能够理解的是，第二齿圈锁139的锁舌和第二外齿圈138之间的锁定方式可以任何可行的方式，例如，通过摩擦力锁定的方式和通过使锁舌的端部插进设置在第二外齿圈138外侧的锁槽的方式。
在本发明的优选技术方案中，第二齿圈锁139为电控锁，以便通过电动汽车的控制器能够控制第二齿圈锁139的锁舌的伸缩。
此外，虽然图中并未示出，但是本发明的第二减速机构还可以设置单独的壳体，用于容纳第二太阳轮135、第二行星轮136、第二行星架137和第二外齿圈138。此时，第二齿圈锁139被设置在该壳体上。
下面结合图2来描述第二减速器130的动力传递过程。
如图2所示，在第二电机220驱动电动汽车的车轮转动时，第二齿圈锁139将第二外齿圈138锁定，防止第二外齿圈138发生转动。第二电机220的输出轴与第二输入轴131同轴固定，并通过第二输入轴131带动第二输入齿轮132转动。转动的第二输入齿轮132通过其与第二输出齿轮133之间的啮合连接驱动第二输出齿轮133转动。转动的第二输出齿轮133通过其与第二中间转换齿轮134之间的啮合连接驱动第二太阳轮135转动。由于第二外齿圈138被锁定，所以转动的第二太阳轮135通过其与第二行星轮136之间的啮合连接驱动第二行星轮136朝相反的方向转动。转动的第二行星轮136驱动第二行星架137转动。转动的第二行星架137通过与图2中第二行星架137左端连接的第二半轴400驱动车轮转动。
当第二电机220发生故障不能为第二减速器130提供动力时，电动汽车通过控制器使第二齿圈锁139解锁，释放第二外齿圈138，使第二外齿圈138能够自由转动。此时，第二太阳轮135不能够借助第二外齿圈138和第二行星轮136驱动第二行星架137转动。与第二太阳轮135驱动连接的第二电机220和与第二行星架137驱动连接的车轮之间的动力传递被因此断开，从而使得车轮能够自由转动，消除了电动汽车行驶时故障的第二电机220对电动汽车产生的阻力。
需要说明的是，由于行星减速器的工作原理是本领域技术人员所熟知的，所以此处不再对第二齿圈锁139解锁时第二太阳轮135、第二行星轮136、第二行星架137和第二外齿圈138之间的动力传递关系做过多说明。
本领域技术人员能够理解的是，本发明的双电机行星齿轮动力传动系统在应用到电动汽车上时，能够保证电动汽车在正常行驶过程中，并且在某个动力电机(第一电机210或第二电机220)发生故障时，能够通过解除齿圈锁(第一齿圈锁129或第二齿圈锁139)对外齿圈(第一外齿圈128或第二外齿圈138)的锁定来解除动力电机与其对应的车轮之间的动力连接。从而保证了发生故障的动力电机不会对行驶的电动汽车产生阻力，减少了汽车的行驶阻力。
此外本领域技术人员还能够理解的是，本发明的双电机行星齿轮动力传动系统不仅可以用在纯电动汽车上，并使该纯电动汽车具有前驱、后驱或四驱的动力输出，还可以应用到油电混合动力汽车上以及应用到气电混合动力汽车上。
进一步，在本发明的优选实施方案中，第一电机210和第二电机220是两台结构性能完全相同的永磁同步电机。或者，本领域技术人员还可以根据需要，选用其他任何形式的电机来替代上述的第一电机210和第二电机220，例如伺服电机。
综上所述，本发明的双电机行星齿轮动力传动系统不仅能够使电动汽车的每一个动力车轮分别由一个单独的电机驱动，从而有效控制每一车轮的输出扭矩；还能够通过单级圆柱齿轮减速机构和行星齿轮减速机构的设置使集成减速器100在布置空间紧凑的同时具有较高的减速比，从而使电动汽车能够获得更佳的低速性能。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括至少一个动力传动子系统；
所述动力传动子系统包括电机和减速器，
其中，所述减速器包括第一减速机构和第二减速机构，
所述第一减速机构的输入端与所述电机的输出轴相连接，所述第一减速机构的输出端与所述第二减速机构的输入端相连接，所述第二减速机构的输出端用于连接所述电动汽车的半轴。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述第一减速机构是单级圆柱齿轮减速机构。
3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述单级圆柱齿轮减速机构包括相互啮合的第一输入齿轮和第一输出齿轮，
其中，所述第一输入齿轮与所述电机的输出轴驱动连接，
所述第一输出齿轮与所述第二减速机构的输入端驱动连接。
4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述单级圆柱齿轮减速机构还包括与所述第一输入齿轮同轴固定的第一输入轴，所述第一输入轴与所述电机的输出轴同轴固定连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述第二减速机构是行星齿轮减速机构。
6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构包括壳体和从外到内依次设置在所述壳体内的外齿圈、行星轮和太阳轮，
其中，所述太阳轮与所述第一减速机构的输出端相连接；
所述行星轮分别与所述太阳轮和所述外齿圈相啮合，并且通过行星架连接所述半轴；
所述外齿圈与所述壳体相连接。
7.根据权利要求6所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构还包括设置在所述壳体上的齿圈锁，
当所述齿圈锁上锁时，所述外齿圈通过所述齿圈锁与所述壳体周向固定；
当所述齿圈锁解锁时，所述外齿圈能够绕自身轴线自由转动。
8.根据权利要求7所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述齿圈锁是电控锁。
9.根据权利要求6所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构还包括与所述太阳轮同轴固定的中间转换齿轮，所述太阳轮通过所述中间转换齿轮与所述第一减速机构的输出端相连接。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电动汽车的双电机行星齿轮动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括两个相同的所述动力传动子系统，并且所述两个动力传动子系统对称设置。
CN201810155678.5A 2018-02-23 2018-02-23 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统 Active CN108528186B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810155678.5A CN108528186B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
EP19758233.1A EP3756920B1 (en) 2018-02-23 2019-02-01 Electric vehicle and dual-motor planet gear power transmission system thereof
PCT/CN2019/074415 WO2019161738A1 (zh) 2018-02-23 2019-02-01 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810155678.5A CN108528186B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108528186A true CN108528186A (zh) 2018-09-14
CN108528186B CN108528186B (zh) 2021-07-23

Family

ID=63486202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810155678.5A Active CN108528186B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3756920B1 (zh)
CN (1) CN108528186B (zh)
WO (1) WO2019161738A1 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161738A1 (zh) * 2018-02-23 2019-08-29 蔚来汽车有限公司 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
CN110758076A (zh) * 2019-11-11 2020-02-07 北京理工大学 一种新能源汽车四轮独立驱动系统
CN111173892A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 华为技术有限公司 车辆及其动力总成系统
WO2020181671A1 (zh) * 2019-03-11 2020-09-17 南京越博动力系统股份有限公司 双电机驱动桥箱
CN112659890A (zh) * 2020-12-31 2021-04-16 华人运通(江苏)技术有限公司 变速传动系统、驱动系统、动力系统和车辆
CN113147342A (zh) * 2021-03-09 2021-07-23 江苏米孚自动化科技有限公司 一种纯电驱动矿卡车用双电机
CN113400912A (zh) * 2021-07-07 2021-09-17 方银元 一种拖挂轮式电动机组
CN113954614A (zh) * 2021-09-22 2022-01-21 江苏英拓动力科技有限公司 用于提高电驱车传动系统的功率密度的方法及采用该方法的传动系统
CN114211951A (zh) * 2021-12-21 2022-03-22 吉林大学 一种带减速器的电动轮结构
CN114290889A (zh) * 2021-06-30 2022-04-08 华为数字能源技术有限公司 动力装置和车辆
CN114393990A (zh) * 2021-12-21 2022-04-26 徐州博汇世通重工机械有限责任公司 一种双电机驱动的轮式底盘
CN115973263A (zh) * 2022-12-20 2023-04-18 吉林大学 一种冗余式双电机转向机构及其控制方法
WO2023173318A1 (zh) * 2022-03-16 2023-09-21 舍弗勒技术股份两合公司 电桥驱动系统及车辆

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112937273B (zh) * 2019-12-10 2023-01-20 中车时代电动汽车股份有限公司 一种电驱动车桥总成装置
CN114571971A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 比亚迪股份有限公司 轮边驱动总成和车辆
DE102021208174A1 (de) 2021-07-29 2023-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
CN113719586B (zh) * 2021-11-01 2022-05-20 深圳电通信息技术有限公司 一种新能源车用减速机齿轮组件
CN114572331B (zh) * 2022-02-25 2024-05-24 浙江夏厦精密制造股份有限公司 一种低噪音电动代步车
DE102022123036A1 (de) * 2022-09-09 2024-03-14 Trailer Dynamics Gmbh Elektrischer Antriebsstrang für ein Nutzfahrzeug mit zwei Elektromotoren
DE102023108554B3 (de) 2023-04-04 2024-05-08 Audi Aktiengesellschaft Kronenradgetriebe
CN116494743B (zh) * 2023-06-12 2024-04-16 中国重汽集团济南动力有限公司 电驱动桥系统及汽车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519040A (zh) * 2008-05-23 2009-09-02 北京理工大学 电动汽车双电机防滑差速驱动桥
CN102848908A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 长城汽车股份有限公司 一种电动车动力驱动装置及电动汽车
CN107054036A (zh) * 2017-02-22 2017-08-18 吉林大学 一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法
CN206600423U (zh) * 2017-01-23 2017-10-31 陕西工业职业技术学院 双电机持续动力耦合变速箱
CN206889591U (zh) * 2017-07-06 2018-01-16 深圳市华宏昊科技有限公司 一种行星轮减速机构及其减速器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4434237A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Deere & Co Fahrzeugachse mit elektrischem Einzelradantrieb
JP2005104215A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動装置
CN200977848Y (zh) * 2006-06-27 2007-11-21 杭州三园工具有限公司 电动车底盘
DE102016201223A1 (de) * 2016-01-28 2017-03-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug
US11186162B2 (en) * 2016-03-15 2021-11-30 Borgwarner, Inc. Twin system electric all-wheel drive supplementary drive axle
CN108528186B (zh) * 2018-02-23 2021-07-23 蔚来(安徽)控股有限公司 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
DE102018005947A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Daimler Ag Elektrischer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519040A (zh) * 2008-05-23 2009-09-02 北京理工大学 电动汽车双电机防滑差速驱动桥
CN102848908A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 长城汽车股份有限公司 一种电动车动力驱动装置及电动汽车
CN206600423U (zh) * 2017-01-23 2017-10-31 陕西工业职业技术学院 双电机持续动力耦合变速箱
CN107054036A (zh) * 2017-02-22 2017-08-18 吉林大学 一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法
CN206889591U (zh) * 2017-07-06 2018-01-16 深圳市华宏昊科技有限公司 一种行星轮减速机构及其减速器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161738A1 (zh) * 2018-02-23 2019-08-29 蔚来汽车有限公司 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
CN111173892A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 华为技术有限公司 车辆及其动力总成系统
CN111173892B (zh) * 2018-11-12 2021-12-14 华为技术有限公司 车辆及其动力总成系统
WO2020181671A1 (zh) * 2019-03-11 2020-09-17 南京越博动力系统股份有限公司 双电机驱动桥箱
CN110758076A (zh) * 2019-11-11 2020-02-07 北京理工大学 一种新能源汽车四轮独立驱动系统
CN112659890A (zh) * 2020-12-31 2021-04-16 华人运通(江苏)技术有限公司 变速传动系统、驱动系统、动力系统和车辆
CN113147342A (zh) * 2021-03-09 2021-07-23 江苏米孚自动化科技有限公司 一种纯电驱动矿卡车用双电机
CN114290889A (zh) * 2021-06-30 2022-04-08 华为数字能源技术有限公司 动力装置和车辆
CN113400912A (zh) * 2021-07-07 2021-09-17 方银元 一种拖挂轮式电动机组
CN113400912B (zh) * 2021-07-07 2023-10-10 方银元 一种拖挂轮式电动机组
CN113954614A (zh) * 2021-09-22 2022-01-21 江苏英拓动力科技有限公司 用于提高电驱车传动系统的功率密度的方法及采用该方法的传动系统
CN114211951A (zh) * 2021-12-21 2022-03-22 吉林大学 一种带减速器的电动轮结构
CN114393990A (zh) * 2021-12-21 2022-04-26 徐州博汇世通重工机械有限责任公司 一种双电机驱动的轮式底盘
WO2023173318A1 (zh) * 2022-03-16 2023-09-21 舍弗勒技术股份两合公司 电桥驱动系统及车辆
CN115973263A (zh) * 2022-12-20 2023-04-18 吉林大学 一种冗余式双电机转向机构及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3756920B1 (en) 2024-05-08
WO2019161738A1 (zh) 2019-08-29
CN108528186B (zh) 2021-07-23
EP3756920A1 (en) 2020-12-30
EP3756920A4 (en) 2021-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108528186A (zh) 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
CN107521326B (zh) 用于混合动力车辆的混联式驱动系统及混合动力车辆
CN208232793U (zh) 电动汽车及其双电机行星齿轮动力传动系统
CN104786818A (zh) 混合动力汽车混联式双行星轮系动力耦合装置及方法
CN207809033U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN106347112A (zh) 一种双行星排式电驱动总成及其驱动方法
CN102673382A (zh) 轮边动力混合的驱动系统
CN206086367U (zh) 一种双行星排式电驱动总成
DE102010053447A1 (de) Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges
CN206765799U (zh) 一种增程式电动汽车传动装置
CN204567263U (zh) 混合动力汽车混联式双行星轮系动力耦合装置
CN102941801A (zh) 混合动力车驱动装置
CN106660447A (zh) 混合驱动系统
JP2020531334A (ja) 電気車軸アセンブリ
EP2218603B1 (de) Hybridantrieb
CN110281759A (zh) 一种汽车行星齿轮变速装置
CN108790936A (zh) 一种动力耦合驱动系统、电动汽车及控制方法
CN102235471B (zh) 行星差动无级变速齿轮箱
CN208428949U (zh) 混合动力驱动系统
CN207809041U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN106494216A (zh) 插电式混合动力车辆前驱动力系统
CN209320669U (zh) 一种行星排混合动力装置及使用该装置的车辆
CN209581123U (zh) 增程驱动系统及具有其的车辆
CN106515404B (zh) 电动车动力传动一体化系统
CN107082016A (zh) 一种无级变速器总成及汽车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200901

Address after: Susong Road West and Shenzhen Road North, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province

Applicant after: Weilai (Anhui) Holding Co., Ltd

Address before: 30 Floor of Yihe Building, No. 1 Kangle Plaza, Central, Hong Kong, China

Applicant before: NIO NEXTEV Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant