CN109017251A - 车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆，包括：差速器、同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴、动力耦合轴、第一电机和第二电机。所述差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；所述第一车轮轴与所述第一动力输出端相连，所述第二车轮轴与所述第二动力输出端相连；所述动力耦合轴与所述动力输入端传动；所述第一电机具有第一电机轴，所述第一电机轴平行于所述第一车轮轴，所述第一电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第一离合器；所述第二电机具有第二电机轴，所述第二电机轴平行于所述第二车轮轴，所述第二电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第二离合器。该车辆的两个驱动电机耦合输出，共用一套减速系统和差速器，可以降低制造成本且更节省布置空间。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆。
背景技术
传统纯电动汽车的电机的高效区使用率不高，为了解决这一问题，现有纯电动汽车开始使用大功率驱动电机加小功率电机两套电驱动总成装置，或者两个电机通过行星排进行功率耦合传动，根据车辆行驶工况，分配大小驱动电机功率，提高驱动电机的高效区使用率。然而，前者会改变汽车驱动形式和占用布置空间，后者则对行星排设计制造和电机控制具有较高的要求，不易实现，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆，该车辆的两个驱动电机耦合输出，共用一套减速系统和差速器，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。
根据本发明的实施例的车辆，包括：差速器，所述差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴，所述第一车轮轴与所述第一动力输出端相连，所述第二车轮轴与所述第二动力输出端相连；动力耦合轴，所述动力耦合轴与所述动力输入端传动；第一电机，所述第一电机具有第一电机轴，所述第一电机轴平行于所述第一车轮轴，所述第一电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第一离合器；第二电机，所述第二电机具有第二电机轴，所述第二电机轴平行于所述第二车轮轴，所述第二电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第二离合器。
根据本发明的实施例的车辆，该车辆的两个驱动电机耦合输出，共用一套减速系统和差速器，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。
另外，根据发明实施例的车辆，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述动力耦合轴与所述第一车轮轴和所述第二车轮轴平行，所述第一离合器与所述动力耦合轴之间设置有第一传动机构，所述第二离合器与所述动力耦合轴之间设置有第二传动机构。
根据本发明的一些实施例，所述第一传动机构和所述第二传动机构关于所述差速器对称分布，所述第一电机和所述第二电机关于所述差速器对称分布，并且所述第一电机和所述第二电机分别位于所述第一传动机构和所述第二传动机构的外侧。
根据本发明的一些实施例，所述第一传动机构包括：第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一电机轴之间设置有所述第一离合器，所述第二齿轮与所述动力耦合轴传动；所述第二传动机构包括：第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与所述第二电机轴之间设置有所述第二离合器，所述第四齿轮与所述动力耦合轴传动。
根据本发明的一些实施例，所述第二齿轮和所述第四齿轮分别固定在所述动力耦合轴的两端，并且所述第二齿轮和所述第四齿轮均位于所述差速器的径向外侧。
根据本发明的一些实施例，所述动力耦合轴上固定设置有动力耦合轴齿轮，所述动力耦合轴齿轮与作为所述动力输入端的主减速从动齿轮啮合。
根据本发明的一些实施例，所述动力耦合轴齿轮位于所述第二齿轮和所述第四齿轮的中间位置。
根据本发明的一些实施例，所述动力耦合轴与所述差速器的外壳的宽度相当，所述第二齿轮对应所述外壳的第一侧边缘，所述第四齿轮对应所述外壳的第二侧边缘。
根据本发明的一些实施例，所述车辆具有单电机驱动模式，在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第一离合器处于接合状态而所述第二离合器处于断开状态，从而所述第一电机作为动力源输出动力；或者在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第二离合器处于接合状态而所述第一离合器处于断开状态，从而所述第二电机作为动力源输出动力。
根据本发明的一些实施例，所述车辆具有双电机驱动模式，在所述车辆处于所述双电机驱动模式时，所述第一离合器和所述第二离合器均处于接合状态，从而所述第一电机和所述第二电机共同作为动力源输出动力。
附图说明
图1是根据本发明实施例的车辆的动力传动系统的结构示意图。
附图标记：
差速器1，动力输入端11，第一动力输出端12，第二动力输出端13，第一车轮轴2，第二车轮轴3，动力耦合轴4，第一电机5，第一电机轴51，第一离合器6，第二电机7，第二电机轴71，第二离合器8，第一传动机构9，第二传动机构10，第一齿轮91，第二齿轮92，第三齿轮101，第四齿轮102，动力耦合轴齿轮41。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1描述根据本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的车辆可以包括：差速器1、第一车轮轴2、第二车轮轴3、动力耦合轴4、第一电机5和第二电机7。
如图1所示，差速器1具有动力输入端11(例如，主减速从动齿轮)、第一动力输出端12(例如，左侧半轴齿轮)和第二动力输出端13(例如，右侧半轴齿轮)。其中，差速器1从动力输入端11获得来自第一电机5和/或第二电机7的动力，之后直接驱动行星轮架，再由行星轮带动第一动力输出端12和第二动力输出端13向外输出动力。
参照图1，第一车轮轴2和第二车轮轴3同轴布置，第一车轮轴2与第一动力输出端12相连，第二车轮轴3与第二动力输出端13相连。由此，第一动力输出端12输出的动力传递给了第一车轮轴2并带动相应车轮转动，第二动力输出端13的动力传递给了第二车轮轴3并带动相应车轮转动。
如图1所示，动力耦合轴4与动力输入端11传动。动力耦合轴4为将来自第一电机5与第二电机7的动力进行耦合，再将此耦合动力由动力输入端11传入差速器1内，以完成两股动力的耦合与传递。当然，动力耦合轴4也可以单独传递第一电机5或第二电机7的动力。
第一电机5具有第一电机轴51，第一电机轴51平行于第一车轮轴2，第一电机轴51与动力耦合轴4之间设置有第一离合器6。第一电机轴51与动力耦合轴4通过第一离合器6的接合与分离实现第一电机5的动力输出与中断。
第二电机7具有第二电机轴71，第二电机轴71平行于第二车轮轴3，第二电机轴71与动力耦合轴4之间设置有第二离合器8。第二电机轴71与动力耦合轴4通过第二离合器8的接合与分离实现第二电机7的动力输出与中断。
根据本发明实施例的车辆，该车辆的两个驱动电机耦合输出，共用一套减速系统和差速器1，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。同时，第一电机5和第二电机7可以单独作为动力源输出动力，或者在动力耦合轴4进行动力耦合共同输出，传动模式丰富，提升了动力性。
根据本发明的一些实施例，动力耦合轴4与第一车轮轴2和第二车轮轴3平行，第一离合器6与动力耦合轴4之间设置有第一传动机构9，第二离合器8与动力耦合轴4之间设置有第二传动机构10。由此可知，第一电机轴51经由第一离合器6通过第一传动机构9将第一电机5的动力传递到动力耦合轴4处。同理，第二电机轴71经由第二离合器8通过第二传动机构10将第二电机7的动力传递到动力耦合轴4处，以在动力耦合轴4处完成来自第一电机5与第二电机7两股动力的耦合，并将最终形成的耦合力传递给差速器1。
其中，动力耦合轴4与第一车轮轴2和第二车轮轴3平行设置可更节省布置空间，使得动力系统的布置更加紧凑。
作为一种优选的实施例，第一传动机构9和第二传动机构10关于差速器1对称分布，第一电机5和第二电机7关于差速器1对称分布，并且第一电机5和第二电机7分别位于第一传动机构9和第二传动机构10的外侧。
其中，当第一电机5、第二电机7、第一传动机构9、第二传动机构10采用相同的设计，即对称式设计方式时，本发明实施例的差速器1的壳体、轴承等零部件同样可采用对称式设计方式，可以大大降低驱动电机、齿轮、轴、壳体等的设计、制造、装配成本。此外，还节省了整车布置空间，降低了电控难度。
作为另一种实施例，当第一电机5、第二电机7、第一传动机构9、第二传动机构10采用不同的设计，即非对称式设计方式时，第一电机5、第二电机7、第一传动机构9、第二传动机构10可以根据不同的工况进行参数匹配设计，以提高汽车的经济性。
如图1所示，第一传动机构9包括：第一齿轮91和第二齿轮92，第一齿轮91与第一电机轴51之间设置有第一离合器6，第二齿轮92与动力耦合轴4传动。其中，动力的传动过程为：第一电机5将动力传递给第一电机轴51，第一电机轴51将动力传递给第一离合器6，由第一离合器6的接合实现动力在第一齿轮91上的传递，之后第一齿轮91将动力传递给第二齿轮92，再由第二齿轮92将动力最终传递给动力耦合轴4。
第二传动机构10包括：第三齿轮101和第四齿轮102，第三齿轮101与第二电机轴71之间设置有第二离合器8，第四齿轮102与动力耦合轴4传动。其中，动力的传动过程为：第二电机7将动力传递给第二电机轴71，第二电机轴71将动力传递给第二离合器8，由第二离合器8的接合实现动力在第三齿轮101上的传递，之后第三齿轮101将动力传递给第四齿轮102，再由第四齿轮102将动力最终传递给动力耦合轴4，最终来自第一电机5和第二电机7的动力在动力耦合轴4处耦合传递给动力输入端11。
根据本发明的一些实施例，第二齿轮92和第四齿轮102分别固定在动力耦合轴4的两端，并且第二齿轮92和第四齿轮102均位于差速器1的径向外侧。这样设置使得第一齿轮9191、第二齿轮9292以及第三齿轮101101和第四齿轮102102的布置更加方便，不与差速器11本身构造干涉，这样能够灵活地设计传动速比，更好地满足传动需求，而且这种布置方式在整体上也使得动力系统更加紧凑，空间利用率更加合理，在轴向和径向上都有良好的空间布局表现，更易于整车的小型化设计。
如图1所示，动力耦合轴4上固定设置有动力耦合轴齿轮41，动力耦合轴齿轮41与作为动力输入端11的主减速从动齿轮啮合。由此，实现了动力耦合轴齿轮41、第二齿轮92和第四齿轮102同时固定在动力耦合轴4上，以便于布置及动力的耦合。
作为一种可选的实施例，动力耦合轴齿轮41位于第二齿轮92和第四齿轮102的中间位置。动力耦合轴4采用了两端第二齿轮92和第四齿轮102的设计、中间采用单一动力耦合轴齿轮41的设计布局，这样动力传递更加平稳，动力耦合轴4所受转矩更加平稳，不会出现局部应力集中而发生折断，降低使用成本。
根据本发明的一些实施例，动力耦合轴4与差速器1的外壳的宽度相当，第二齿轮92对应外壳的第一侧边缘，第四齿轮102对应外壳的第二侧边缘。由于动力耦合轴4与差速器1的外壳的宽度相同，因此更便于将差速器1与第一传动机构9和第二传动机构10正对设置，以便于进行动力传输，并且由于宽度相等，因此可在底盘上设置前后大致相等的布置空间，由此更便于底盘的设计与生产实施。
其中，本发明实施例适于设置在动力系统前置后驱或后置前驱的车辆上。
作为一种可选的实施例，车辆具有单电机驱动模式，在车辆处于单电机驱动模式时，第一离合器6处于接合状态而第二离合器8处于断开状态，从而第一电机5作为动力源输出动力；或者在车辆处于单电机驱动模式时，第二离合器8处于接合状态而第一离合器6处于断开状态，从而第二电机7作为动力源输出动力。由此，可在车辆不需要高动力行驶时节省能源。
作为另一种可选的实施例，车辆具有双电机驱动模式，在车辆处于双电机驱动模式时，第一离合器6和第二离合器8均处于接合状态，从而第一电机5和第二电机7共同作为动力源输出动力。此时可保证车辆在大功率下行驶，以保证车辆的动力性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种车辆，其特征在于，包括：
差速器，所述差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；
同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴，所述第一车轮轴与所述第一动力输出端相连，所述第二车轮轴与所述第二动力输出端相连；
动力耦合轴，所述动力耦合轴与所述动力输入端传动；
第一电机，所述第一电机具有第一电机轴，所述第一电机轴平行于所述第一车轮轴，所述第一电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第一离合器；
第二电机，所述第二电机具有第二电机轴，所述第二电机轴平行于所述第二车轮轴，所述第二电机轴与所述动力耦合轴之间设置有第二离合器。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述动力耦合轴与所述第一车轮轴和所述第二车轮轴平行，所述第一离合器与所述动力耦合轴之间设置有第一传动机构，所述第二离合器与所述动力耦合轴之间设置有第二传动机构。
3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述第一传动机构和所述第二传动机构关于所述差速器对称分布，所述第一电机和所述第二电机关于所述差速器对称分布，并且所述第一电机和所述第二电机分别位于所述第一传动机构和所述第二传动机构的外侧。
4.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述第一传动机构包括：第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一电机轴之间设置有所述第一离合器，所述第二齿轮与所述动力耦合轴传动；
所述第二传动机构包括：第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与所述第二电机轴之间设置有所述第二离合器，所述第四齿轮与所述动力耦合轴传动。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述第二齿轮和所述第四齿轮分别固定在所述动力耦合轴的两端，并且所述第二齿轮和所述第四齿轮均位于所述差速器的径向外侧。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述动力耦合轴上固定设置有动力耦合轴齿轮，所述动力耦合轴齿轮与作为所述动力输入端的主减速从动齿轮啮合。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述动力耦合轴齿轮位于所述第二齿轮和所述第四齿轮的中间位置。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述动力耦合轴与所述差速器的外壳的宽度相当，所述第二齿轮对应所述外壳的第一侧边缘，所述第四齿轮对应所述外壳的第二侧边缘。
9.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有单电机驱动模式，在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第一离合器处于接合状态而所述第二离合器处于断开状态，从而所述第一电机作为动力源输出动力；或者在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第二离合器处于接合状态而所述第一离合器处于断开状态，从而所述第二电机作为动力源输出动力。
10.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有双电机驱动模式，在所述车辆处于所述双电机驱动模式时，所述第一离合器和所述第二离合器均处于接合状态，从而所述第一电机和所述第二电机共同作为动力源输出动力。
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