CN111114308A - 驱动桥和车辆及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动桥和车辆及其驱动方法，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、第一减速器、第二减速器、第一半轴、第二半轴以及差速器，所述第一电机的电机轴与所述第一减速器的输入端传动连接，所述第一减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴与所述差速器的一个输出端传动连接，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端传动连接，所述第二减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第二半轴与所述差速器的另一输出端传动连接。根据本发明实施例的驱动桥，可以提高驱动桥的承载能力和稳定性。

Description

驱动桥和车辆及其驱动方法

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，特别涉及一种驱动桥、具有该驱动桥的车辆以及该车辆的驱动方法。

背景技术

相关技术中的电机驱动桥包括车桥壳体、电机、减速器、差速器左半轴及右半轴，车桥壳体包括呈中空圆柱形的中间桥壳及设置在中间桥壳两侧的左、右半轴桥壳，左、右半轴桥壳与中间桥壳通过螺栓连接；电机、减速器及差速器集成设置在中间桥壳内，电机的输出轴连接减速器的输入端，减速器的输出端与差速器的行星齿轮系的输入端传动连接，行星齿轮系的输出端分别与左、右半轴传动连接；在左半轴或右半轴上设置有手动驻动装置。本发明具备轻量化、结构紧凑、安装简单、功率密度高、效率高成本低的优点。

但是，相关技术中的电机驱动桥无法提供大功率的动力供给。在同功率，同扭矩下对主减速齿轮的应力更大，不利于主减速器齿轮的寿命。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种驱动桥，可以提高驱动桥的承载能力和稳定性。

本发明的另一目的在于提出一种具有该驱动桥的车辆。

本发明的再一目的在于提出一种车辆的驱动方法。

根据本发明实施例的驱动桥，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、第一减速器、第二减速器、第一半轴、第二半轴以及差速器，所述第一电机的电机轴与所述第一减速器的输入端传动连接，所述第一减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴与所述差速器的一个输出端传动连接，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端传动连接，所述第二减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第二半轴与所述差速器的另一输出端传动连接，所述第一电机和所述差速器分设于所述第一减速器的相对两侧，所述第二电机的电机轴与所述差速器分设于所述第二减速器的相对两侧，所述差速器设于所述第一减速器和所述第二减速器之间，所述第一电机的电机轴与所述第二电机的电机轴同轴。

根据本发明实施例的驱动桥，可以提高驱动桥的承载能力和稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的驱动桥，还可以具有如下附加的技术特征：

一些实施例中，所述第一半轴与所述第一电机的电机轴同轴，且所述第一半轴贯穿所述第一电机，所述第二半轴与所述第二电机的电机轴同轴，且所述第二半轴贯穿所述第二电机。

一些实施例中，所述第一电机的电机轴与所述第一减速器的输入端之间连接有第一离合器。

一些实施例中，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端之间连接有第二离合器。

一些实施例中，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端之间连接有第二离合器，所述第二离合器包括外圈、内圈和滚子，所述滚子设于所述内圈和所述外圈之间用于使所述外圈相对于所述内圈沿环绕所述内圈的方向单向转动，所述外圈与所述第二电机的电机轴相连，且所述内圈与所述第二减速器相连。

一些实施例中，所述第一减速器包括相互传动连接的第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一电机的电机轴传动连接，所述第一行星轮通过所述第一行星架与所述差速器的输入端传动连接。

一些实施例中，所述第二减速器包括相互传动连接的第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二电机的电机轴传动连接，所述第二行星轮通过所述第二行星架与所述差速器的输入端传动连接。

一些实施例中，所述第一太阳轮与所述第一电机的电机轴由花键连接，所述第二太阳轮与所述第二电机的电机轴由花键连接。

一些实施例中，所述差速器包括第三行星轮、第三太阳轮、第四太阳轮和差速器壳体，所述第三太阳轮与所述第一半轴同轴且固定连接，所述第四太阳轮与所述第二半轴同轴且固定连接，所述第三太阳轮和所述第四太阳轮同轴且间隔设置，所述第三行星轮分别与所述第三太阳轮和所述第四太阳轮啮合，所述差速器壳体分别与所述第一行星架、所述第二行星架以及所述第三行星轮传动连接。

一些实施例中，所述第一行星轮、所述第二行星轮以及所述第三行星轮均包括一个或多个。

一些实施例中，所述差速器还包括一字轴，所述一字轴两端分别与所述差速器壳体固定，两个所述第二行星轮分别套设在所述一字轴上的两端。

一些实施例中，所述第一减速器还包括第一内齿轮，所述第一内齿轮与所述第一太阳轮同轴，且所述第一内齿轮环绕所述第一太阳轮，所述第一行星轮啮合于所述第一太阳轮和所述第一内齿轮之间。

一些实施例中，所述第二减速器还包括第二内齿轮，所述第二内齿轮与所述第二太阳轮同轴，且所述第二内齿轮环绕所述第二太阳轮，所述第二行星轮啮合于所述第二太阳轮和所述第二内齿轮之间。

一些实施例中，所述驱动桥还包括：桥壳，所述第一内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第一电机的电机壳上，所述第二内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第二电机的电机壳上。

本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括；车体和驱动桥，所述驱动桥为根据前述的驱动桥，所述第一半轴和所述第二半轴均连接有轮毂。

根据本发明实施例的车辆的驱动方法，所述车辆为根据前述的车辆，所述驱动方法包括：确定需求功率P；如果需求功率不大于预设功率值，第一电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2。

一些实施例中，所述需求功率P根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器的反馈信号确定。

一些实施例中，在需求功率P大于预设功率值时，满足P1+P2＝P，第一电机转速n1和第二电机转速n2相同。

附图说明

图1是本发明一个实施例的驱动桥的示意图。

图2是本发明一个实施例的驱动桥的立体示意图。

图3是本发明一个实施例的驱动桥的局部示意图。

图4是本发明一个实施例的驱动桥的爆炸图的局部示意图。

图5是本发明一个实施例的驱动桥的局部示意图。

图6是本发明另一实施例的驱动桥的示意图。

图7是本发明另一实施例的驱动桥的立体示意图。

图8是本发明另一实施例的驱动桥的局部示意图。

图9是本发明另一实施例的驱动桥的爆炸图的局部示意图。

图10是本发明一个实施例的驱动桥的第二离合器的一个方向上的剖视图。

图11是本发明一个实施例的驱动桥的第二离合器的另一方向上的剖视图。

图12是本发明一个实施例的车辆驱动桥的驱动方式的流程示意图。

附图标记：驱动桥1，第一电机21，第二电机22，第一减速器31，第二减速器32，第一半轴41，第二半轴42，差速器5，第二离合器6，外圈61，滚子62，弹簧63，内圈64，第一太阳轮311，第一行星轮312，第二太阳轮321，第二行星轮322，第三行星轮53，第三太阳轮52，第四太阳轮54，差速器壳体55，第一内齿轮313，第二内齿轮323。

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。

结合图1至图9，本发明第一方面提供了一种驱动桥1，根据本发明实施例的驱动桥1，包括第一电机21、第二电机22、第一减速器31、第二减速器32、第一半轴41、第二半轴42以及差速器5。

其中，第一电机21和第二电机22可以用作动力源，通过第一电机21和第二电机22提供的动力驱动第一半轴41和第二半轴42，第一减速器31可以对第一电机21提供降速增矩，第二减速器32可以对第二电机22提供降速增矩。其中，第一减速器31可以集成于第一电机21内，也可以将第一减速器31与第一电机21分离，第二减速器32可以集成于第二电机22内，也可以将第二减速器32与第二电机22分离。第一半轴41和第二半轴42分别可以用于连接不同的车轮轮毂，通过第一半轴41、第二半轴42分别驱动不同的车轮滚动。差速器5用于将第一电机21和第二电机22的动力传递到第一半轴41和第二半轴42。在第一电机21和第二电机22同时进行驱动时，可以通过差速器5将第一电机21和第二电机22的动力合成，提高驱动扭矩。其中，可以通过差速器5的调整，使得第一半轴41和第二半轴42的转速可以不一致，削弱第一半轴41的转动与第二半轴42之间的转动的相互影响。

具体而言，第一电机21具有电机轴，第二电机22同样具有电机轴，第一减速器31具有输入端和输出端，第一减速器31的输入端接入动力并进行调整(例如降速增矩)之后传递至输出端；第二减速器32具有输入端和输出端，第二减速器32的输入端接入动力并进行调整(例如降速增矩)之后传递至输出端；差速器5具有输入端和输出端，其中，差速器5的输出端可以具有多个，例如，差速器5具有两个输出端，两个输出端分别连接第一半轴41和第二半轴42，差速器5的两个输出端可分别带动第一半轴41和第二半轴42旋转。

如图1至图9，第一电机21的电机轴与第一减速器31的输入端传动连接，以将第一电机21的动力传递到第一减速器31。第一减速器31的输出端与差速器5的输入端传动连接，在经过第一减速器31的减速之后，将第一电机21的动力传递至差速器5，第一半轴41与差速器5的一个输出端传动连接。第二电机22的电机轴与第二减速器32的输入端传动连接，以将第二电机22的动力传递到第一减速器31，第二减速器32的输出端与差速器5的输入端传动连接，在经过第一减速器31的减速之后，将第一电机21的动力传递至差速器5，第二半轴42与差速器5的另一输出端传动连接。

其中，两个部件之间传动连接是指，两个部件之间通过直接或间接的方式传递动力，例如，两个部件之间通过齿轮啮合的方式实现传动连接；两个部件通过齿轮传动连接；两个部件通过带轮传动连接；两个部件直接连接；两个部件通过联轴器连接；两个部件直接固定等。两个部件之间通过传动连接的方式可以传递动力。

根据本发明实施例的驱动桥1，可以通过多个电机同时提供动力，单个电机较小功率即可满足扭矩需求，并且传动效率高。

另外，本发明中改善了差速器两侧的载荷分布，避免应力集中，提高驱动桥的稳定性。

其中，同轴是指两者的轴线/中心线相同或相互重合，例如，第一电机21的电机轴和第二电机22的电机轴同轴是指，第一电机21的电机轴的轴线与第二电机22的电机轴的轴线相同或者重合。

其中，可以选择第一电机21和第二电机22同时提供动力，有效地提高驱动桥1的稳定性。第一电机21和第二电机22的动力通过差速器5合成后传递到第一半轴41和第二半轴42，由于可以采用第一电机21和第二电机22的同时驱动，可以具有更高的力矩，功率密度高，而且，第一电机21的电机轴和第二电机22的电机轴分别接入到差速器5，可以实现力矩的稳定分配，提高驱动桥1的稳定性。

如图1至图9，一些实施例中，第一电机21和差速器5分设于第一减速器31的相对两侧，第二电机22与差速器5分设于第二减速器32的相对两侧，差速器5设于第一减速器31和第二减速器32之间。驱动桥1的整体布置合理，重心平稳，而且，各个部件之间可以设置合理的间距，各转轴、各转动零件之间的传动更加稳定，力矩的分配均匀，避免了部分零件受力集中的问题，进一步有效地提高驱动桥1的稳定性和安全性。

可选地，第一电机21的电机轴与第二电机22的电机轴同轴，从而有效地优化动力分配，提高整个驱动桥的稳定性。

当然，本发明中的第一电机的电机轴与第二电机的电机轴可以设置成共线或具有夹角等形式。

如图1至图9，可选地，第一半轴41和第二半轴42可以同轴，第一电机21、第一减速器31、差速器5、第二减速器32、第二电机22沿着第一半轴41的轴线和第二半轴42的轴线依次排布。

本发明中各部件的上述布置方式是为了获得更好的驱动效果，但是本发明中各部件的布置形式并非仅限于此，上述描述并非为限制本发明的保护范围，例如，可以将第一电机21和第二电机22均设于差速器5的同一侧、将第一减速器31和第二减速器32设于差速器5的同一侧等等。

如图1至图9，一些实施例中，第一半轴41与第一电机21的电机轴同轴，且第一半轴41贯穿第一电机21，第二半轴42与第二电机22的电机轴同轴，且第二半轴42贯穿第二电机22。可以有效地进行各部件的集成，减小空间占用，提高空间利用率，而且，可以提高驱动桥1的稳定性。

可选地，本发明中的第一半轴41的一部分套设于第一电机21的电机轴内，也就是说，第一电机21的电机轴为空心轴，第一半轴41穿过第一电机21的电机轴；第二半轴42的一部分套设于第二电机22的电机轴内，也就是说，第二电机22的电机轴为空心轴，第二半轴42穿过第二电机22的电机轴。

一些实施例中，如图6，第一电机21的电机轴与第一减速器31的输入端之间连接有第一离合器(图中未示出)，通过第一离合器可以控制第一电机21与第一减速器31之间进行动力传输或不进行动力传输，从而方便实现通过第一电机21进行驱动、或通过第一电机21和第二电机22同时进行驱动，根据实际的使用需求进行有效地调节。

可选地，第一电机21的电机轴和第一减速器31的输入端之间连接的第一离合器为单向离合器。可以通过单向离合器将第一电机21将动力传递至第一减速器31，而第一减速器31的动力无法传递至第一电机21，也就是说，在第一电机21的电机轴的转速高于第一减速器31的输入端的转速时，通过单向离合器将第一电机21的动力传递至第一减速器31的输入端，在第一减速器31的输入端的转速高于第一电机21的电机轴时，第一电机21和第一减速器31之间断开。

一些实施例中，第二电机22的电机轴与第二减速器32的输入端之间连接有第二离合器6，通过第二离合器6可以控制第二电机22的电机轴与第二减速器32之间进行动力传输或不进行动力传输，从而方便实现通过第二电机22进行驱动或通过第一电机21和第二电机22同时进行驱动，根据实际的使用需求进行有效地调节。

可选地，第二电机22的电机轴和第二减速器32的输入端之间连接的第二离合器6为单向离合器。可以通过单向离合器将第二电机22将动力传递至第二减速器32，而第二减速器32的动力无法传递至第二电机22，也就是说，在第二电机22的电机轴的转速高于第二减速器32的输入端的转速时，通过单向离合器将第二电机22的动力传递至第二减速器32的输入端，在第二减速器32的输入端的转速高于第二电机22的电机轴时，第二电机22的电机轴和第二减速器32之间断开。

一些实施例中，第一电机21的电机轴与第一减速器31的输入端之间连接有第一离合器，第二电机22的电机轴与第二减速器32的输入端之间连接有第二离合器6，通过第一离合器可以控制第一电机21与第一减速器31之间进行动力传输或不进行动力传输，以及通过第二离合器可以控制第二电机22与第二减速器32之间进行动力传输或不进行动力传输。从而方便实现通过第一电机21进行驱动、通过第二电机22进行驱动或通过第一电机21和第二电机22同时进行驱动，根据实际的使用需求进行有效地调节。

可选地，第一电机21的电机轴和第一减速器31的输入端之间连接的第一离合器为单向离合器，第二电机22的电机轴和第二减速器32的输入端之间连接的第二离合器为单向离合器。例如，可以通过第一离合器将第一电机21将动力传递至第一减速器31，而第一减速器31的动力无法传递至第一电机21，也就是说，在第一电机21的电机轴的转速高于第一减速器31的输入端的转速时，通过第一离合器将第一电机21的动力传递至第一减速器31的输入端，在第一减速器31的输入端的转速高于第一电机21的电机轴时，第一电机21和第一减速器31之间断开。可以通过第二离合器将第二电机22将动力传递至第二减速器32，而第二减速器32的动力无法传递至第二电机22，也就是说，在第二电机22的电机轴的转速高于第二减速器32的输入端的转速时，通过第二离合器6将第二电机22的动力传递至第二减速器32的输入端，在第二减速器32的输入端的转速高于第二电机22的电机轴时，第二电机22和第二减速器32之间断开。

其中，本发明中的单向离合器可以为滚子式单向离合器、楔块式单向离合器等。

以第二离合器6为滚子式单向离合器为例，第二离合器6包括外圈61、滚子62和内圈64组成，滚子62数目可以为6—8个。

滚子62设于内圈64和外圈61之间，通过设置滚子62，使外圈61相对于内圈64沿环绕内圈64的方向单向转动，外圈61与第二电机22的电机轴相连，且内圈64与第二减速器32相连。其中，环绕内圈64的方向可以为图11中示出的逆时针方向和顺时针方向，外圈61相对于内圈64沿环绕内圈64的方向单向转动是指，外圈61相对于内圈64沿图11中示出的逆时针和顺时针中的一个方向可转动，而外圈61相对于内圈64不可以沿图11中示出的逆时针和顺时针中的另一个方向可转动。具体而言，图11中示出的示例中，外圈61可以相对于内圈64沿逆时针方向转动而无法沿顺时针方向转动。

图11中示出了外圈61可以相对于内圈63沿逆时针方向转动、且外圈61无法相对于内圈63沿顺时针方向转动的示例，当然，也可以设置成外圈61可以相对于内圈沿顺时针方向转动，对于不同于前面描述结构的单向离合器，本领域技术人员根据上面的描述，可以很容易地获得不同于前面描述的单向离合器连接电机和减速器的方式。

另外，参照图10，内圈64的内周面上可以设置第一键槽601，第一键槽601可以为沿内圈64的轴线方向延伸并贯穿内圈64的形状，外圈61可以通过锲块65来连接其他部件，例如结合前面的实施例，外圈61可以通过锲块65来连接第二电机。锲块65的至少一部分可以环绕外圈61设置，锲块65与外圈61在周向上相对固定，锲块65与外圈61可以采用键连接，例如，在锲块65的内周面上设置第二键槽602，在外圈61的外周面上设置第三键槽603。

其中，锲块64还可以包括套接部651，套接部651可以用来连接其他部件，可以在套接部651的内周面上设置第四键槽604，其中，套接部651的内侧与内圈64的内侧可以相通，可选地，套接部651的内部空间与内圈64的内部空间同轴，且套接部651的内部空间与内圈64的内部空间为径向尺寸相同的孔。

参照图11，以第二离合器中的外圈61可以相对于内圈64沿逆时针方向转动，工作过程中，若第二离合器的外圈61相对于内圈64沿逆时针方向转动，那么，滚子62便在具有凸轮型线的开口槽中向大端移动并压缩弹簧63。这时，第二离合器不会出现锁止现象，而允许外圈61转动，也就是说，参照图10和图11，第二离合器在任何时候都允许其外圈61相对于内圈64作逆时针转动。换一种说法，即允许其内圈64相对于外圈61作顺时针转动。

但在工作过程中，若第二离合器的外圈61试图相对于内圈64沿顺时针方向转动，那么，滚子62便在开口槽中向小端移动，楔入内、外圈61之间，将两者锁住，与此同时，还可以在两者之间传递扭矩。此刻，弹簧63的作用是改善滚子62最初的楔入动作，一旦滚子62楔入开口槽的小端，则第二离合器出现锁止，从而不允许其外圈61相对于内圈64作顺时针转动，或内圈64相对于外圈61作逆时针转动。

外圈61与滚子62的接触面制成凸轮型线表面，并具有一定的楔入角。在现有结构中，此角可以为6度—8度。考虑到机加工误差及使用中磨损的影响，为在接触区段保持不变的楔入角，常将开口槽的凸轮表面型线加工成对数螺旋线。

滚子式单向离合器工作时，最大接触应力发生在滚子62与内、外圈61的接触处。严格地讲，由于滚子62两侧的作用力相等，而且其与内圈64凸面的接触面积要小于与外圈61凹面的接触面积，所以，最大接触应力发生在滚子62与内圈64的接触表面上。这里，最易发生的是表面疲劳磨损，典型的失效形式是点蚀剥落。制造滚子62及内、外圈61的金属材料，一般与滚动轴承材料相同。

当然，上述描述是以滚子式单向离合器进行的说明，并非是对本发明中单向离合器进行的限制说明，也就是说，本发明中也可以采用其他形式的单向离合器，例如楔块式单向离合器。

另外，在本发明中，第一离合器可以与第二离合器具有同样的结构。例如，在第一电机21的电机轴与第一减速器31之间设置的第一离合器为滚子式单向离合器。

一些实施例中，第一减速器31和第二减速器32均可以为减速齿轮组。

具体而言，如图1至图9，第一减速器31包括第一太阳轮311、第一行星轮312和第一行星架(图中未示出)，第一太阳轮311与第一行星轮312传动连接，第一行星架与第一行星轮312传动连接，可选地，第一行星轮312可自传地连接第一行星架。第一太阳轮311可以作为第一减速器31的输入端，而第一行星架可以作为第一减速器31的输出端。第一太阳轮311与第一电机21的电机轴传动连接，第一行星轮312通过第一行星架与差速器5的输入端传动连接。

如图1至图9，第二减速器32包括第二太阳轮321、第二行星轮322和第二行星架(图中未示出)，第二太阳轮321与第二行星轮322传动连接，第二行星架与第二行星轮322传动连接，可选地，第二行星轮322可自传地连接第二行星架。第二太阳轮321可以作为第二减速器32的输入端，而第二行星架可以作为第二减速器32的输出端。第二太阳轮321与第二电机22的电机轴传动连接，第二行星轮322通过第二行星架与差速器5的输入端传动连接。

进一步地，第一太阳轮311与第一电机21的电机轴由花键连接，第二太阳轮321与第二电机22的电机轴由花键连接。通过花键可以提高各部件之间动力传递的稳定性，而且还可以方便安装。

当然，本发明中第一太阳轮311与第一电机21的电机轴之间也可以通过轴套等方式进行连接，也可以通过齿轮、带轮等方式进行动力传递，同样地，第二太阳轮321与第二电机22的电机轴之间也可以通过轴套等方式进行连接，也可以通过齿轮、带轮等方式进行动力传递。

一些实施例中，差速器5包括第三行星轮53、第三太阳轮52、第四太阳轮54和差速器壳体55，第三太阳轮52与第一半轴41同轴且固定连接，第四太阳轮54与第二半轴42同轴且固定连接，第三太阳轮52和第四太阳轮54同轴且间隔设置，第三行星轮53分别与第三太阳轮52和第四太阳轮54啮合，其中，第三行星轮53的轴线可以垂直于第三太阳轮52的轴线和第四太阳轮54的轴线。其中，差速器壳体55可以作为差速器5的输入端，第三行星轮53可以与差速器壳体55可转动地连接，第三太阳轮52和第四太阳轮54可以分别作为差速器5的两个输出端，通过第三太阳轮52和第四太阳轮54输出动力。

差速器壳体55分别与第一行星架、第二行星架以及第三行星轮53传动连接。

差速器5能够使第一半轴41和第二半轴42实现以不同转速转动。当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使第一半轴41和第二半轴42以不同转速旋转，即保证两侧半轴作纯滚动运动。

差速器5的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置(位能)，它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。

当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使第三行星轮53产生自转，使内侧半轴转速减慢，外侧半轴转速加快，从而实现两边车轮转速的差异。

驱动桥1两侧的半轴若为一根整轴，则两轮只能以相同的角度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等(轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等)而引起车轮的滑动。

车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。

另外，差速器5有多种不同的类型，本发明中主要设置的是齿轮式差速器5，本发明中的差速器5还可以设置防滑差速器、双蜗杆差速器、LSD系统等。

另外，在本发明前述实施例的差速器5中，第一行星轮312、第二行星轮322以及第三行星轮53均可以包括一个或多个。也就是说，第一减速器31可以具有多个第一行星轮312，第二减速器32可以具有多个第二行星轮322，差速器5可以具有多个第三行星轮53。

其中，第一行星轮312、第二行星轮322以及第三行星轮53的数量可以相同且一一对应，通过差速器壳体55可以将相对应的第一行星轮312、第二行星轮322和第三行星轮连接在一起，实现传动。

当然，第一行星轮312、第二行星轮322和第三行星轮53的数量也可以设置成不相同。

差速器5还包括一字轴56，一字轴56两端分别与差速器壳体44固定，两个第三行星轮分别套设在一字轴56上的两端。

一些实施例中，如图1至图9，第一减速器31还包括第一内齿轮313，第一内齿轮313与第一太阳轮311同轴，且第一内齿轮313环绕第一太阳轮311，第一行星轮312啮合于第一太阳轮311和第一内齿轮313之间。

其中，第一内齿轮313可以与第一电机21的电机壳固定地连接(可拆卸地连接或不可拆卸地连接)，而第一电机21的电机轴与第一减速器31的第一太阳轮311传动连接，可以通过第一电机21驱动第一太阳轮311旋转，在第一行星轮312旋转过程中，由于第一行星轮312与第一行星轮312啮合，从而可以将第一电机21的动力传递至第一行星轮312。另外，由于设置了第一内齿轮313，而且第一行星轮312与第一内齿轮啮合，通过第一内齿轮313对第一行星轮312进行定位，通过第一内齿轮313可以维持第一行星轮312的稳定运行，从而有效地提高驱动桥1的运行稳定性。

如图1至图9，第二减速器32还包括第二内齿轮323，第二内齿轮323与第二太阳轮321同轴，且第二内齿轮323环绕第二太阳轮321，第二行星轮322啮合于第二太阳轮321和第二内齿轮323之间。

其中，第二内齿轮323可以与第二电机22的电机壳固定地连接(可以拆卸地连接或不可拆卸地连接)，而第二电机22的电机轴与第二减速器32的第二太阳轮321传动连接，可以通过第二电机22驱动第二太阳轮321旋转，在第二行星轮322旋转过程中，由于第二行星轮322与第二行星轮322啮合，从而可以将第二电机22的动力传递至第二行星轮322。另外，由于设置了第二内齿轮323，而且第二行星轮322与第二内齿轮之间啮合，通过第二内齿轮323对第二行星轮322进行定位，通过第二内齿轮323可以维持第二行星轮322的稳定运行，从而有效地提高驱动桥1的运行稳定性。

另外，本发明的驱动桥还可以包括桥壳(图中未示出)，可以将前述的第一内齿轮固定于桥壳上，也可以将前述的第一内齿轮固定于第一电机的电机壳上；可以将前述的第二内齿轮固定于桥壳上，也可以将前述的第二内齿轮固定于第二电机的电机壳上。

本发明还提供了一种车辆，车辆包括；车体和驱动桥1，驱动桥1为根据前述的驱动桥1，第一半轴41和第二半轴42均连接有轮毂，轮毂上可以连接车轮。由于采用了前述的驱动桥1，可以合理地分配力矩，并可以根据需要选用单个或多个驱动总成进行驱动。

本发明可以为电动商用车集成驱动桥1。驱动桥1包括：第一电机21、第二电机22、第一减速器31、第二减速器32、差速器5、第一半轴41和第二半轴42。其中，驱动桥1中设置了第一电机21、第二电机22，第一电机21和第二电机22可以为同样的或不一样的驱动形式(电驱动、燃油驱动、燃气驱动等)。第一电机21和第二电机22分布在驱动桥1的左右两边，第一电机21的电机轴为中心通孔结构，第一半轴41可以无阻穿过，第二电机22的电机轴为中心通孔结构，第二半轴42可以无阻穿过。第一电机21和第二电机22中间布置有差速器5，第一电机21和第二驱动都通过减速器带动差速器5壳体转动，差速器5连接第一半轴41和第二半轴42将动力输出到车轮，其中第一电机21和第二电机22中的至少一个的电机轴通过单向离合器和对应的减速器连接。第一半轴41穿过第一减速器31和第一电机21，第二半轴42穿过第二减速器32和第二电机22。驱动桥1的驱动、传动集成固联在一起，装配简单，结构紧凑，传动效率高，功率密度高，无震动，低噪音。第一电机21的电机轴与第一减速器31的第一太阳轮311通过花键连接。第二电机22的电机轴与第二减速器32的第二太阳轮321通过花键连接。在第一减速器31中，第一太阳轮311为主动轮与第一行星轮312啮合，第一内齿轮313也和第一行星轮312啮合。在第二减速器32中，第二太阳轮321为主动轮与第二行星轮322(行星齿轮)啮合，第二内齿轮323也和第二行星轮322啮合。行星轮可自转，太阳轮带动行星轮周转，从而带动差速器5壳体(即前述的差速器壳体55)转动。差速器5将动力分配给第一半轴41和第二半轴42。差速器5的差速器壳体55连接第一减速器31的第一行星轮和第二减速器32的第二行星轮，由第一减速器31和第二减速器32的行星共同带动，动力供给的平均分配有利于改善第一减速器31的齿轮、第二减速器32的齿轮的受力情况。

在需求高功率扭矩的情况下，通过单减速机构提供动力，其减速机构的齿轮要承受全部力矩；可以通过在高动力下双电机平分的动力供给，使得减速机构要承受力矩减半。提高齿轮寿命或者降低齿轮强度要求也提高电机寿命。在低动力需求时可以只启动单个电机，另一个电机因为单向离合器的作用与动力系统断开。另一个优点是在相同输出下，两个小电机的成本比一个高性能大电机低，可以节约成本；或者用两电机提供单个电机无法输出的动力供给。

本发明的多个电机可以是相同规格，也可以不同规格的，优选的实施例是第一电机和第二点位是相同规格的；可以同时工作，也可以单电机工作，优选的是双电机工作，可以改善差速器两输入端的载荷分布。

本发明中的驱动桥1为双电机同轴集成车桥。第一电机21与第二电机22对称布置在驱动桥1的左右两边，差速器5位于驱动桥1的中间位置，第一电机21的电机轴与第一减速器31的第一太阳轮用花键连接，第二电机22的电机轴与第二减速器32的第二太阳轮通过单向离合器来连接，第一减速器31的第一太阳轮和第一行星轮组啮合，第二减速器32中的第二太阳轮和第二行星轮组啮合。第一减速器31的第一行星轮与第二减速器32的第二行星轮的周转一同带到差速器5，差速器5将动力传给第一半轴41和第二半轴42。

另外，本发明中的第一减速器31和第二减速器32均可以采用其他形式代替行星轮形式。本发明中的单向离合器可用滚子式或其他形式的结构来实现相同的功能。

本发明可以通过两个电机可实现更大的动力供给，提高车辆的承载能力。

本发明的差速器5的动力供给是由两个减速器平分的，在需求相同的扭矩下可改善减速器齿轮的受力情况，提高齿轮的寿命，也为大扭矩提供条件。

本发明可在低载荷下只启动一个电机，在需求高动力时可以启动两个电机提供大动力，大扭矩。在动力供给上比起单个大电机驱动桥1更加合理。

另外，本发明还公开了一种车辆的驱动方法，如图12，本发明中车辆的驱动方法包括：

确定需求功率P；

如果需求功率不大于预设功率值，第一电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2，通过第一电机和第二电机的功率合成并输出需求功率。

其中，预设功率值可以为第一电机的额定功率。另外，P1可以为第一电机的额定功率，P2可以为第二电机的额定功率，在第一电机和第二电机具有不同的额定功率时，预设功率值可以取第一电机的额定功率和第二电机的额定功率中的较大者；在第一电机和第二电机具有相同的额定功率时，预设功率值可以为第一电机的额定功率的一半(或者说第二电机的额定功率的一半)。

进一步地，在需求功率P大于预设功率值时，满足P1+P2＝P，第一电机转速和第二电机转速n1＝n2。

另外，可以通过获得扭矩传感器、速度传感器、加速传感器等反馈信号来确定需求功率。所述的驱动方法具体包括：

检测油门和/或刹车的踩踏深度(在自动控制车辆中根据接收到的油门和刹车信号)，并根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器等反馈信号，利用VCU控制器根据数据判断驾驶员意图(包括加速行驶、减速行驶、匀速行驶)，并向MCU电机控制器、BMS提供决策信号(包括加速行驶、减速行驶、匀速行驶)，其中，BMS控制电池组放电功率对MCU电机控制器提供能量，同时MCU电机控制器向VCU控制器反馈需求功率。

MCU电机控制器根据提供功率决定电机的状态确定输出功率，其中，在输出功率低于预设功率值时只采用常用的第一电机进行驱动，需求功率为P1，P1全部由第一电机提供；在输出功率高于预设功率值时，同时启用第一电机和第二电机，需求功率为P2，P2由第一电机和第二电机共同提供，第一电机和第二电机可以按一定比例分配P2，但需保持第一电机和第二电机的转速一致。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。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；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，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (14)

1.一种驱动桥，其特征在于，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、第一减速器、第二减速器、第一半轴、第二半轴以及差速器，所述第一电机的电机轴与所述第一减速器的输入端传动连接，所述第一减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴与所述差速器的一个输出端传动连接，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端传动连接，所述第二减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第二半轴与所述差速器的另一输出端传动连接，所述第一电机的电机轴和所述差速器分设于所述第一减速器的相对两侧，所述第二电机与所述差速器分设于所述第二减速器的相对两侧，所述差速器设于所述第一减速器和所述第二减速器之间，所述第一电机的电机轴与所述第二电机的电机轴同轴。

2.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一半轴与所述第一电机的电机轴同轴，且所述第一半轴贯穿所述第一电机的电机轴，所述第二半轴与所述第二电机的电机轴同轴，且所述第二半轴贯穿所述第二电机的电机轴。

3.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，

所述第一电机的电机轴与所述第一减速器的输入端之间连接有第一离合器；和/或

所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端之间连接有第二离合器。

4.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第二电机的电机轴与所述第二减速器的输入端之间连接有第二离合器，所述第二离合器包括外圈、内圈和滚子，所述滚子设于所述内圈和所述外圈之间用于使所述外圈相对于所述内圈沿环绕所述内圈的方向单向转动，所述外圈与所述第二电机的电机轴相连，且所述内圈与所述第二减速器相连。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的驱动桥，其特征在于，

所述第一减速器包括相互传动连接的第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一电机的电机轴传动连接，所述第一行星轮通过所述第一行星架与所述差速器的输入端传动连接；

所述第二减速器包括相互传动连接的第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二电机的电机轴传动连接，所述第二行星轮通过所述第二行星架与所述差速器的输入端传动连接。

6.根据权利要求5所述的驱动桥，其特征在于，所述第一太阳轮与所述第一电机的电机轴由花键连接，所述第二太阳轮与所述第二电机的电机轴由花键连接。

7.根据权利要求5所述的驱动桥，其特征在于，所述差速器包括第三行星轮、第三太阳轮、第四太阳轮和差速器壳体，所述第三太阳轮与所述第一半轴同轴且固定连接，所述第四太阳轮与所述第二半轴同轴且固定连接，所述第三太阳轮和所述第四太阳轮同轴且间隔设置，所述第三行星轮分别与所述第三太阳轮和所述第四太阳轮啮合，

所述差速器壳体分别与所述第一行星架、所述第二行星架以及所述第三行星轮传动连接。

8.根据权利要求7所述的驱动桥，其特征在于，所述第一行星轮、所述第二行星轮以及所述第三行星轮均包括一个或多个。

9.根据权利要求7所述的驱动桥，其特征在于，所述差速器还包括一字轴，所述一字轴两端分别与所述差速器壳体固定，两个所述第二行星轮分别套设在所述一字轴上的两端。

10.根据权利要求5所述的驱动桥，其特征在于，

所述第一减速器还包括第一内齿轮，所述第一内齿轮与所述第一太阳轮同轴，且所述第一内齿轮环绕所述第一太阳轮，所述第一行星轮啮合于所述第一太阳轮和所述第一内齿轮之间；

所述第二减速器还包括第二内齿轮，所述第二内齿轮与所述第二太阳轮同轴，且所述第二内齿轮环绕所述第二太阳轮，所述第二行星轮啮合于所述第二太阳轮和所述第二内齿轮之间。

11.根据权利要求10所述的驱动桥，其特征在于，所述驱动桥还包括：

桥壳，所述第一内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第一电机的电机壳上，所述第二内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第二电机的电机壳上。

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括；

车体；

驱动桥，所述驱动桥为根据权利要求1-11中任一项所述的驱动桥，所述第一半轴和所述第二半轴均连接有轮毂。

13.一种车辆的驱动方法，所述车辆为根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述驱动方法包括：

确定需求功率P；

如果需求功率不大于预设功率值，第一电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2。

14.根据权利要求13所述的车辆的驱动方法，

所述需求功率P根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器的反馈信号确定。

Images