CN111173892B - 车辆及其动力总成系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车辆及其动力总成系统，属于动力传动领域。该车辆动力总成系统包括两个驱动电机以及两个减速器。每个减速器包括平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，且每个平行轴齿轮减速机构的输入齿轮与一个驱动电机连接，输出齿轮与一个行星齿轮减速机构的主动件连接，每个行星齿轮减速机构的从动件与一个动力输出轴连接。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求。并且，由于每个减速器均包括两个级联的减速机构，其减速效果较好。

Description

车辆及其动力总成系统

技术领域

本申请涉及动力传动领域，特别涉及一种车辆及其动力总成系统。

背景技术

动力总成为用于产生动力以及用于传送动力的组件，通常包括驱动电机和减速器。

相关技术中，为了改善操控性能，车辆共轴线排布的两个车轮所采用的动力总成一般为分布式动力总成，该分布式动力总成包括两个驱动电机、两个行星齿轮减速器。其中，每个行星齿轮减速器分别与一个驱动电机和一个动力输出轴连接，每个动力输出轴与一个车轮连接。每个驱动电机可以通过一个行星齿轮减速器对一个车轮进行控制。由此可以实现对每个车轮的独立控制。

但是，相关技术的分布式动力总成中，驱动电机与行星齿轮减速器连接，对行星齿轮减速器中的齿轮加工精度要求较高。

发明内容

本申请提供了一种车辆及其动力总成系统，可以降低相关技术中的动力总成对行星齿轮减速器中的齿轮加工精度的要求。

一方面，提供了一种车辆动力总成系统，该车辆动力总成系统可以包括：两个驱动电机以及两个减速器，每个驱动电机可以与一个减速器连接；每个减速器可以包括：平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，该平行轴齿轮减速机构可以包括输入齿轮和输出齿轮，该行星齿轮减速机构可以包括主动件和从动件；该平行轴齿轮减速机构的输入齿轮与对应的一个驱动电机连接，该平行轴齿轮减速机构的输出齿轮与行星齿轮减速机构的主动件连接；该行星齿轮减速机构的从动件与动力输出轴连接。

由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，而行星轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较高，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求。并且，由于每个减速器均包括两个级联的减速机构，其减速效果较好。

可选的，该车辆动力总成系统还可以包括：连接轴以及离合器；行星齿轮减速机构还可以包括：固定件；两个减速器中行星齿轮减速机构的固定件通过该连接轴连接；该离合器与一个该减速器的行星齿轮减速机构的固定件连接。

本申请可以通过连接轴将两个减速器中的固定件固定连接，因此设置一个离合器即可实现对两个减速器中的固定件的控制，从而实现对两个驱动电机与其对应的动力输出轴的结合与分离的控制。

可选的，在该行星齿轮减速机构中，主动件可以为太阳轮，从动件可以为行星架，固定件可以为内齿圈。在该实现方式中，两个行星齿轮减速机构中的内齿圈可以通过该连接轴连接。当输入齿轮转动时，输入齿轮可以带动输出齿轮转动，该输出齿轮带动太阳轮转动，从而带动每个行星轮在内齿圈内转动。当该内齿圈被离合器固定时，该行星轮可以带动行星架转动，此时驱动电机的动力即可通过行星架传递给动力输出轴，实现动力输出。

可选的，在该行星齿轮减速机构中，主动件可以为太阳轮，从动件可以为内齿圈，固定件可以为行星架。在该实现方式中，两个行星齿轮减速机构中的行星架可以通过连接轴连接。当输入齿轮转动时，该输入齿轮可以带动输出齿轮转动，该输出齿轮带动太阳轮转动，从而带动每个行星轮在内齿圈内转动。当行星架被离合器固定时，该至少一个行星轮可以带动内齿圈转动，此时驱动电机的动力即可通过内齿圈传递给动力输出轴，实现动力输出。

可选的，在该行星齿轮减速机构中，主动件可以为内齿圈，从动件可以为行星架，固定件可以为太阳轮。在该实现方式中，两个行星齿轮减速机构中的太阳轮通过连接轴连接。当输入齿轮转动时，该输入齿轮可以带动输出齿轮转动，该输出齿轮带动内齿圈转动，从而带动每个行星轮在内齿圈内转动，行星轮转动可以带动行星架转动。当太阳轮被离合器固定时，此时驱动电机的动力即可通过行星架传递给动力输出轴，实现动力输出。

可选的，离合器可以为爪形离合器。该爪形离合器传递扭矩的能力较强，结合和分离时的能量损失较小，提高了该车辆动力总成系统的经济性。

可选的，该爪形离合器可以包括：电磁组件、活塞、主动盘以及从动盘；该主动盘与该从动盘共轴线设置，且该主动盘的轴线平行于该连接轴；该主动盘靠近从动盘的一侧设置有齿状凸起；该从动盘与一个该行星齿轮减速机构中的该固定件连接，且该从动盘靠近该主动盘一侧设置有用于与该主动盘啮合的齿状凸起；该电磁组件分别与整车控制器和该活塞连接，该活塞还与该主动盘连接，该电磁组件用于在该整车控制器的控制下，通过该活塞驱动该主动盘与该从动盘啮合或分离。

可选的，两个驱动电机的输出轴可以均平行于该连接轴。并且，该两个驱动电机的输出轴的轴线与该连接轴的轴线可以不共面，由此可以减小车辆动力总成系统的径向尺寸，节省车辆动力总成系统的占用空间。其中，该径向尺寸是指垂直于连接轴的方向的尺寸。

可选的，该两个驱动电机的输出轴以及该连接轴在第一平面的正投影的连线可以组成等腰三角形，且该等腰三角形的顶点为该连接轴的正投影；其中，该第一平面为垂直于该连接轴的平面。也即是，该两个驱动电机以该连接轴为轴对称排布，该对称排布的方式可以减少车辆动力总成系统的轴向尺寸，节省车辆动力总成系统的占用空间。其中，该轴向尺寸是指平行于该连接轴的方向的尺寸。

可选的，每个减速器可以包括：中间轴；该中间轴可以与行星齿轮减速机构的主动件连接，平行轴齿轮减速机构的输出齿轮可以套接在该中间轴上，由此可以实现输出齿轮与主动件的同轴连接。其中，当主动件为太阳轮，从动件为行星架，固定件为内齿圈时，该中间轴可以为空心圆柱结构，行星齿轮减速机构中的行星架可以穿过该中间轴与动力输出轴连接。

可选的，该车辆动力总成系统还可以包括：两个输入轴；每个该输入轴的一端与一个驱动电机的输出轴连接，每个该输入轴的另一端与一个平行轴齿轮减速机构的输入齿轮连接。其中，每个输入轴的一端与一个驱动电机的输出轴可以通过花键连接，当然也可以通过平键连接。

可选的，每个该输入轴与其连接的输入齿轮可以为一体结构，当然，也可以通过焊接连接。

可选的，行星齿轮减速机构可以位于平行轴齿轮减速机构和驱动电机之间；或者，该平行轴齿轮减速机构位于该行星齿轮减速机构和该驱动电机之间。

可选的，该车辆动力总成系统还可以包括：两个电机控制器；每个该电机控制器与一个驱动电机连接。每个电机控制器用于对其所连接的驱动电机的工作状态进行控制。

可选的，该车辆动力总成系统还可以包括：两个外壳；每个减速器可以分别设置在一个该外壳内，离合器与其连接的减速器可以设置在同一个外壳内。该两个外壳的形状和尺寸可以相同，以便于该外壳的加工和互换，减少成本。

另一方面，提供了一种车辆，该车辆可以包括：如上述方面所提供的车辆动力总成系统。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种车辆及其动力总成系统。该车辆动力总成系统包括两个驱动电机以及两个减速器。每个减速器包括平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，且每个平行轴齿轮减速机构的输入齿轮与一个驱动电机连接，输出齿轮与一个行星齿轮减速机构的主动件连接，每个行星齿轮减速机构的从动件与一个动力输出轴连接。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求。并且，由于每个减速器均包括两个级联的减速机构，其减速效果较好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的相关技术中的一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的爆炸结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的局部爆炸结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的组合结构示意图；

图10是图9的侧视结构示意图；

图11是本发明实施例提供的车辆动力总成系统的另一种局部爆炸结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的剖视图；

图13是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的局部结构示意图；

图14是本发明实施例提供的车辆动力总成系统的另一种爆炸结构示意图；

图15是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图；

图16是本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图；

图17是本发明实施例提供的另一种车辆的结构示意图；

图18是本发明实施例提供的又一种车辆的结构示意图；

图19是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统在驱动模式下的功率流向的结构示意图；

图20是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统在分离模式下的功率流向的结构示意图；

图21是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统在扭矩矢量控制模式下的功率流向的结构示意图；

图22是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统在能量回收模式下的功率流向的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供的车辆动力总成系统可以应用于车辆中，该车辆动力总成系统可以为分布式车辆动力总成系统。参考图1，该分布式车辆动力总成系统可以包括两个驱动电机01，且两个驱动电机01分别与一个减速器02连接。每个驱动电机01可以通过其所连接的减速器02实现对车辆的一个车轮的控制。因此，通过该两个驱动电机01和两个减速器02即可实现对车辆的左右两个车轮的独立驱动，从而可以实现左右两个车轮独立调节，达到优异的车辆操控性。

可选的，该车辆可以为纯电动汽车、增程式电动汽车或燃料电池电动汽车等纯电力驱动的汽车。或者，该车辆也可以为燃油和电力混合驱动的混合动力汽车。

图2是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的结构示意图。参考图2可以看出，该车辆动力总成系统可以包括：两个驱动电机01以及两个减速器02。该两个减速器02与两个驱动电机01一一对应，每个驱动电机01与对应的一个减速器02连接。

如图2所示，每个减速器02可以包括：平行轴齿轮减速机构021和行星齿轮减速机构022，该平行轴齿轮减速机构021可以包括输入齿轮0211和输出齿轮0212，该行星齿轮减速机构022可以包括主动件0221和从动件0222。该主动件0221为行星齿轮减速机构022的动力输入端，该从动件0222为行星齿轮减速机构022的动力输出端。

该平行轴齿轮减速机构021的输入齿轮0211可以与对应的一个驱动电机01连接，该平行轴齿轮减速机构021的输出齿轮0212可以与行星齿轮减速机构022的主动件0221连接。该行星齿轮减速机构022的从动件0222可以与动力输出轴(图2未示出)连接。

参考图2可以看出，本发明实施例提供的车辆动力总成系统中的每个减速器02包括两个级联的减速机构，其中与驱动电机01直接连接的第一级减速机构为平行轴齿轮减速机构021，与该第一级减速机构连接的第二级减速机构为行星齿轮减速机构022。其中，在该平行轴齿轮减速机构021对驱动电机01的转速进行减速后，行星齿轮减速机构022可以对该驱动电机01的转速进行进一步的减速，有效改善了减速器02的减速效果。

综上所述，本发明实施例提供了一种车辆动力总成系统，该车辆动力总成系统包括两个驱动电机以及两个减速器。每个减速器包括平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，且每个平行轴齿轮减速机构的输入齿轮与一个驱动电机连接，输出齿轮与一个行星齿轮减速机构的主动件连接，每个行星齿轮减速机构的从动件与一个动力输出轴连接。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求。并且，由于每个减速器均包括两个级联的减速机构，其减速效果较好。

可选的，每个减速器02中的行星齿轮减速机构022可以包括：太阳轮、行星架和内齿圈。其中，行星齿轮减速机构022的主动件0221可以为太阳轮，从动件0222可以为行星架或内齿圈。或者，主动件0221可以为内齿圈，从动件0222可以为行星架。

图3是本发明实施例提供的另一种车辆动力总成系统的结构示意图。参考图3可以看出，该车辆动力总成系统还可以包括：连接轴03以及离合器04。行星齿轮减速机构022还可以包括：固定件0223。

两个减速器02中行星齿轮减速机构022的固定件0223可以通过连接轴03连接，且连接轴03与每个固定件0223均固定连接。该离合器04可以与一个减速器02的行星齿轮减速机构022的固定件0223连接。例如，图3所示的结构中，离合器04与位于左侧的减速器02的行星齿轮减速机构022的固定件0223连接。

在本发明实施例中，当离合器04处于结合状态时，可以将其所连接的固定件0223固定。由于离合器04所连接的固定件0223可以通过连接轴03与另一个减速器02中的固定件0223连接，因此该另一个固定件0223也被固定，该两个固定件0223均无法旋转。此时，在平行轴减速机构021的驱动下，行星齿轮减速机构022的主动件0221可以驱动从动件0222转动。由于固定件0223固定，该从动件0222可以驱动动力输出轴(图3中未示出)转动，并且每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴的输出转速可以保持一定的速比，每个驱动电机01可以将动力输送给与其对应的动力输出轴。也即，当离合器04处于结合状态时，两个驱动电机01分别与对应的动力输出轴结合，能够实现动力输出。

当离合器04处于分离状态时，该离合器04所连接的固定件0223可以以连接轴03为轴自由旋转，同时，另一个固定件0223也可以以连接轴03为轴自由旋转，此时，在平行轴减速机构021的驱动下，行星齿轮减速机构022的主动件0221可以驱动从动件0222转动，但由于固定件0223未固定，该从动件0222无法驱动动力输出轴正常转动。故此时每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴的输出转速无关，两个驱动电机01分别与对应的动力输出轴分离。若车辆动力总成系统中未设置离合器，则当驱动电机01电机关闭，但动力输出轴旋转时，该动力输出轴会通过减速器02带动驱动电机01一起旋转。此时，功率流由动力输出轴传递给驱动电机01，该驱动电机01会跟随该动力输出轴旋转但不能回收该动力输出轴传递的能量，造成驱动电机01的功率损失，该功率损失即为随转损失。由于本发明实施例提供的车辆动力总成系统中，当离合器04处于分离状态时，每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴的输出转速无关，因此可以减少驱动电机01的随转损失。

本发明实施例可以通过连接轴03将两个减速器02中的固定件0223固定连接，因此设置一个离合器04即可实现对两个减速器02中的固定件0223的控制，从而实现对两个驱动电机01与其对应的动力输出轴的结合与分离的控制。

作为一种可选的实现方式，参考图2和图3，每个行星齿轮减速机构022中的主动件0221可以为太阳轮，从动件0222可以为行星架，固定件0223可以为内齿圈。此外，每个行星齿轮减速机构022还可以包括：至少一个行星轮0224，每个行星轮0224设置在行星架0222的行星轴上。

如图2和图3所示，平行轴齿轮减速机构021中的输入齿轮0211与输出齿轮0212啮合，该输出齿轮0212与行星齿轮减速机构022中的太阳轮0221同轴连接。太阳轮0221可以与每个行星轮0224啮合，且每个行星轮0224均与内齿圈0223啮合。两个行星齿轮减速机构022中的内齿圈0223通过该连接轴03连接。

当输入齿轮0211转动时，该输入齿轮0211可以带动输出齿轮0212转动，该输出齿轮0212带动太阳轮0221转动，从而带动每个行星轮0224在内齿圈0223内转动。当该内齿圈0223被离合器04固定时，该至少一个行星轮0224可以带动行星架0222转动，此时驱动电机01与对应的动力输出轴结合，驱动电机01的动力即可通过行星架0222传递给动力输出轴，实现动力输出。

图4是本发明实施例提供的又一种车辆动力总成系统的结构示意图。作为另一种可选的实现方式，如图4所示，每个行星齿轮减速机构022中的主动件0221可以为太阳轮，从动件0222可以为内齿圈，固定件0223可以为行星架。

如图4所示，在该实现方式中，平行轴齿轮减速机构021中的输入齿轮0211与输出齿轮0212啮合，该输出齿轮0212与行星齿轮减速机构022中的太阳轮0221同轴连接。太阳轮0221可以与每个行星轮0224啮合，每个行星轮0224设置在行星架0222的行星轴上，且每个行星轮0224均与内齿圈0223啮合。两个行星齿轮减速机构022中的行星架0223通过连接轴03连接。

当输入齿轮0211转动时，该输入齿轮0211可以带动输出齿轮0212转动，该输出齿轮0212带动太阳轮0221转动，从而带动每个行星轮0224在内齿圈0222内转动。当行星架0223被离合器04固定时，该至少一个行星轮0224可以带动内齿圈0222转动，此时驱动电机01与对应的动力输出轴结合，驱动电机01的动力即可通过内齿圈0222传递给动力输出轴(图4未示出)，实现动力输出。

图5是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图。作为又一种可选的实现方式，如图5所示，每个行星齿轮减速机构022中的主动件0221可以为内齿圈，从动件0222可以为行星架，固定件0223可以为太阳轮。

如图5所示，在该实现方式中，平行轴齿轮减速机构021中的输入齿轮0211与输出齿轮0212啮合，该输出齿轮0212与内齿圈0221同轴连接，内齿圈0221可以与每个行星轮0224啮合，每个行星轮0224设置在行星架0222的行星轴上，且每个行星轮均与太阳轮0223啮合。两个行星齿轮减速机构022中的太阳轮0223通过连接轴03连接。

当输入齿轮0211转动时，该输入齿轮0211可以带动输出齿轮0212转动，该输出齿轮0212带动内齿圈0221转动，从而带动每个行星轮0224在内齿圈0221内转动，行星轮0224转动可以带动行星架0222转动。当太阳轮0223被离合器04固定时，此时驱动电机01与对应的动力输出轴结合，驱动电机01的动力即可通过行星架0222传递给动力输出轴(图5未示出)，实现动力输出。

在本发明实施例中，参考图2、图3和图5，每个减速器02中的行星齿轮减速机构022和平行轴齿轮减速机构021可以沿连接轴03的轴线方向排列。其中，该行星齿轮减速机构022可以位于平行轴齿轮减速机构021和驱动电机01之间。或者，图6是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图。参考图4和图6，每个减速器02中的平行轴齿轮减速机构021可以位于行星齿轮减速机构022和驱动电机01之间。本发明实施例对每个减速器02中的两个减速机构的设置方位不做限定，只要保证该两个减速机构能够与驱动电机01有效级联即可。

参考图6还可以看出，每个行星齿轮减速机构022中的主动件0221可以为内齿圈，从动件0222可以为行星架，固定件0223可以为太阳轮。每个平行轴齿轮减速机构021中的输出齿轮0212上可以设置有通孔，连接轴06可以穿过两个平行轴齿轮减速机构021中的输出齿轮0212中的通孔，将两个行星齿轮减速机构022中的太阳轮0223相连接。

在本发明实施例中，该车辆动力总成系统中的离合器04可以为湿式摩擦离合器、干式摩擦离合器、电磁离合器或爪形离合器等，本发明实施例对离合器04的形式不做限定。

图7是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的爆炸结构示意图。图8是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的局部爆炸结构示意图。以该离合器04为爪形离合器为例，对该离合器04的结构进行介绍。参考图7和图8可以看出，该爪形离合器04可以包括：电磁组件041、活塞042、主动盘043以及从动盘044。该主动盘043可以与该从动盘044共轴线设置，且该主动盘043的轴线可以平行于连接轴03。该主动盘043靠近从动盘044的一侧可以设置有齿状凸起。该从动盘044可以与一个该行星齿轮减速机构022中的一个固定件0223连接，且该从动盘044靠近该主动盘043一侧可以设置有用于与该主动盘043啮合的齿状凸起。电磁组件041可以分别与整车控制器(图7和图8未示出)和活塞042连接，该活塞042还与该主动盘043连接，该电磁组件041用于在整车控制器的控制下，通过该活塞042驱动该主动盘043与该从动盘044啮合或分离，从而控制固定件0223的固定状态。该爪形离合器传递扭矩的能力较强，主动盘043与从动盘044结合和分离时的能量损失小，提高了车辆动力总成系统的经济性。

其中，该电磁组件041、活塞042、主动盘043以及从动盘044中的每个组件上均可以设置有通孔，且各个组件的通孔可以共轴线。例如，该每个组件可以均为环形结构。连接轴03可以穿过该离合器04中的通孔与行星齿轮减速机构022中的固定件0223连接。

当该电磁组件041在整车控制器的控制下推动活塞042，使主动盘043与从动盘044啮合时，离合器04处于结合状态，与该从动盘044连接的固定件0223被固定。由于该固定件0223通过连接轴03与另一个固定件0223固定连接，因此该两个固定件0223以及连接轴03均不能自由旋转。此时，每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴的输出转速可以保持一定的速比，从而可以将驱动电机01的动力通过从动件0222传递给动力输出轴。

当该电磁组件041在整车控制器的控制下推动活塞042，使主动盘043与从动盘044分离时，离合器04处于分离状态，两个固定件0223以及连接轴03可以自由旋转，从而使每个驱动电机01与对应的动力输出轴分离，每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴的输出转速无关。

示例的，在图7所示的结构中，主动件0221为太阳轮，从动件0222为行星架，固定件0223为内齿圈，参考图7可以看出，该从动盘044可以与一个行星齿轮减速机构022中的内齿圈0223连接。该离合器04可以控制该内齿圈0223的固定状态。

在本发明实施例中，当每个减速器02中的行星齿轮减速机构022位于平行轴齿轮减速机构021和驱动电机01之间时，离合器04中的从动盘044与行星齿轮减速机构022中的固定件0223可以通过焊接连接。或者，离合器04中的从动盘044与行星齿轮减速机构022中的固定件0223可以通过连接轴03连接，即该从动盘044与连接轴03固定连接。又或者，离合器04中的从动盘044与行星齿轮减速机构022中的固定件0223也可以为一体结构。

当每个减速器02中的平行轴齿轮减速机构021位于行星齿轮减速机构022和驱动电机01之间时，离合器04中的从动盘044与行星齿轮减速机构022中的固定件0223可以通过连接轴03连接。

参考图7，两个驱动电机01的输出轴01a可以均平行于连接轴03。图9是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的组合结构示意图。图10是图9的侧视结构示意图。从图9和图10可以看出，该两个驱动电机01的输出轴01a的轴线01X与该连接轴03的轴线03X可以不共面。由此可以尽量减小该车辆动力总成系统的径向尺寸，该径向尺寸是指垂直于该连接轴03的方向的尺寸。

参考图10，该两个驱动电机01的输出轴01a以及连接轴03在第一平面的正投影的连线可以组成等腰三角形，且该等腰三角形的顶点为该连接轴03的正投影。其中，该第一平面为垂直于该连接轴03的平面。图11是本发明实施例提供的另一种车辆动力总成系统的局部爆炸结构示意图。参考图11，该两个驱动电机01以该连接轴03为轴对称排布(即两个驱动电机01径向排布)，该对称排布的方式可以减少车辆动力总成系统的轴向尺寸，节省车辆动力总成系统的占用空间。其中，该轴向尺寸是指平行于该连接轴03的方向的尺寸。

参考图7和图9可以看出，连接轴03所连接的两个减速器02位于驱动电机01的两侧，且两个平行轴齿轮减速机构021中的输出齿轮0212的轴线、两个行星齿轮减速机构022的轴线以及连接轴03的轴线03X可以共线。其中，行星齿轮减速机构022中的主动件0221、从动件0222以及固定件0223可以共轴线。将输出齿轮0212、行星齿轮减速机构022以及连接轴03共轴线设置可以便于通过一个离合器04实现对两个减速器02中的固定件0223的控制，从而实现对两个驱动电机01与其对应的动力输出轴的结合与分离的控制。

从图7至图11可以看出，每个驱动电机01可以为圆柱状结构，且该两个驱动电机01的侧壁接触，即该等腰三角形的底边的长度为两个驱动电机01的半径之和。并且，该等腰三角形的高可以小于或等于每个驱动电机01的半径，即连接轴03可以穿过两个驱动电机01之间的间隙，分别与每个减速器02中的固定件0223连接。由此有效缩小了车辆动力总成系统的径向尺寸，使得该车辆动力总成系统中的各组件合理布置，该车辆动力总成系统的结构更为紧凑，进一步节省车辆动力总成系统的占用空间。

可选的，如图7所示，该车辆动力总成系统还可以包括：两个输入轴02a。每个输入轴02a的一端与一个驱动电机01的输出轴01a连接，每个输入轴02a的另一端与一个该平行轴齿轮减速机构021的输入齿轮0211连接。

每个输入轴02a的一端与一个驱动电机01的输出轴01a可以通过花键连接，当然也可以通过平键连接。每个输入轴02a与其连接的输入齿轮0211可以为一体结构，也可以通过焊接连接，本发明实施例对每个输入轴与驱动电机以及输入齿轮的连接方式不做限定。

图12是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的剖视图。参考图7和图12可以看出，该车辆动力总成系统还可以包括：两个外壳05。每个减速器02可以分别设置在一个外壳05内，离合器04与其连接的减速器02可以设置在同一个外壳05内。

示例的，如图12所示，离合器04与其连接的减速器02设置在位于左侧的外壳05内。该两个外壳05的形状和尺寸可以相同，以便于外壳05的加工和互换，减少成本。从图12可以看出，位于右侧的外壳05内，对应于左侧外壳05内设置离合器04的位置留有空腔。

参考图7和图12可以看出，外壳05可以包括壳体051和端盖052，该壳体051和该端盖052可以通过螺栓连接。

参考图7、图8和图12可以看出，车辆动力总成系统还可以包括：支撑板06，该支撑板06可以通过螺栓与外壳05连接，且该支撑板06的板面垂直于连接轴03。图13是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的局部结构示意图，参考图12和图13，该支撑板06可以设置在平行轴齿轮减速机构021和行星排齿轮减速机构022之间，用于实现该两个减速机构的径向支撑，保证了车辆动力总成系统结构的稳定性和可靠性。

在本发明实施例中，如图12所示，每个减速器02还可以包括一个中间轴07。该中间轴07可以与行星齿轮减速机构022中的主动件0221连接，平行轴齿轮减速机构021中的输出齿轮0212可以套接在该中间轴07上，由此可以实现输出齿轮0212与主动件0221的同轴连接。

示例的，如图12和图13所示，当该主动件0221为太阳轮，从动件0222为行星架，固定件0223为内齿圈时，该中间轴07可以为空心圆柱结构。行星齿轮减速机构中的行星架0222可以穿过该中间轴07与动力输出轴连接。从图12和图13还可以看出，该中间轴07与行星齿轮减速机构022中的太阳轮0221可以为一体结构。当然两者也可以通过焊接的方式固定连接。

参考图7和图13，当主动件0221为太阳轮，从动件0222为行星架，固定件0223为内齿圈时，该支撑板06上可以设置有通孔，支撑板06可以通过该通孔套接在中间轴07上。且该支撑板06可以分别与外壳05的内壁，以及输入轴02a抵接。

以该主动件0221为太阳轮，从动件0222为行星架，固定件0223为内齿圈为例，对该车辆动力总成系统中的减速器02的结构进行进一步介绍。参考图10，内齿圈0223可以通过轴承0a支撑在外壳05中的壳体051上。例如，内齿圈0223与连接轴03连接的一端可以呈台阶状，该轴承0a套接在内齿圈0223的一端，且轴承0a的外壁与壳体051接触，从而实现对内齿圈0223的支撑。行星架0222可以通过轴承0b支撑在内齿圈0223上，即该轴承0b套接在该行星架0222靠近内齿圈0223的另一端，且轴承0b的外壁与内齿圈0223的内壁接触，从而将行星架0222支撑在内齿圈0223上。输出齿轮0212与太阳轮0221之间可以通过轴承0c支撑，即该轴承0c可以套接在中间轴07上，且支撑板06可以套接在该轴承0c上，从而将输出齿轮0212和太阳轮0221支撑在支撑板06上。与中间轴07连接的太阳轮0221可以通过轴承0d支撑在外壳05中的端盖052上，即该轴承0d可以套接在中间轴07上，且轴承0d的外壁与端盖052接触，从而实现对该太阳轮0221的支撑。行星架0222可以通过轴承0e支撑在太阳轮0221所连接的中间轴07上，即该轴承0e可以设置在行星架0222的外壁与中间轴07的内壁之间，即轴承0e套接在行星架0222的主轴(即用于设置太阳轮的轴)上，该中间轴07套接在轴承0e上，从而将行星架0222支撑在与中间轴07连接的太阳轮0221上。输入齿轮0211可以通过轴承0f支撑在外壳05中的端盖052上，即该轴承0f套接在与输入齿轮0221连接的输入轴02a的一端，且该轴承0f的外壁与端盖052接触，从而实现对输入齿轮0211的支撑。减速器02的输入轴02a可以通过轴承0g支撑在外壳05中的壳体051上，即该轴承0g可以套接在输入轴02a的另一端，且该轴承0g的外壁与壳体051接触，从而实现对减速器02的输入轴02a的支撑。

示例的，轴承0a、轴承0b、轴承0c、轴承0d、轴承0f以及轴承0g可以均为滚珠轴承，轴承0e可以为滚针轴承。

图14是本发明实施例提供的一种车辆动力总成系统的另一种爆炸结构示意图。参考图8、图11和图14可以看出，外壳05中的壳体051内可以设置有环状凸起，该环状凸起的内壁上设置有多个导向槽05a，该环状凸起的轴线以及该导向槽05a的延伸方向可以平行于连接轴03。参考图9和图11，主动盘043的侧壁上可以设置有多个导向凸起04a，该导向槽05a可以与离合器04中的主动盘043的导向凸起04a配合，使该主动盘043可以沿该导向槽05a向靠近或远离从动盘044的方向移动，实现驱动电机01与其对应的动力输出轴的结合与分离。

参考图7和图14可以看出，外壳05中的壳体051和端盖052上设置有通孔，连接轴03可以穿过该通孔与两个外壳05中设置的行星齿轮减速机构022中的固定件0223连接。

图15是本发明实施例提供的再一种车辆动力总成系统的结构示意图。参考图15，该车辆动力总成系统还可以包括：两个电机控制器08。每个电机控制器08可以与一个驱动电机01连接，实现对该驱动电机01的控制。该车辆动力总成系统可以设置为长方体结构，进一步节省车辆动力总成系统的占用空间。

综上所述，本发明实施例提供了一种车辆动力总成系统，该车辆动力总成系统包括：两个驱动电机、两个减速器、离合器以及连接轴。每个减速器包括：平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构。其中每个平行轴齿轮减速机构与一个驱动电机连接。每个行星齿轮减速机构与一个动力输出轴连接。两个减速器通过连接轴连接，通过离合器中的主动盘与其中一个减速器中的固定件的结合与分离实现两个驱动电机与其连接的动力输出轴的结合与分离。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而可以降低对行星齿轮减速机构中的齿轮加工精度的要求，降低了行星齿轮减速机构的加工难度。

本发明实施例提供了一种驱动系统，该驱动系统可以包括：至少一个车辆动力总成系统。每个车辆动力总成系统可以为如图2至图15任一所示的车辆动力总成系统。

示例的，当该驱动系统应用于车辆时，该驱动系统可以包括两个车辆动力总成系统，其中一个车辆动力总成系统用于驱动车辆的前轮，另一个车辆动力总成系统用于驱动车辆的后轮。用于驱动车辆的前轮的车辆动力总成系统也可以称为前车辆动力总成系统，用于驱动车辆的后轮的车辆动力总成系统也可以称为后车辆动力总成系统。

图16是本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。参考图16可以看出，该车辆中采用的驱动系统包括两个车辆动力总成系统，其中用于驱动车辆的前轮的前车辆动力总成系统为相关技术中的集中式车辆动力总成系统，该集中式车辆动力总成系统包括一个驱动电机、一个减速器以及一个电机控制器，该一个驱动电机可以通过减速器同步驱动左右两个车轮。用于驱动车辆的后轮的后车辆动力总成系统为本发明实施例提供的分布式车辆动力总成系统。

图16所示的车辆在行驶的过程中，可以由前车辆动力总成系统提供动力，后车辆动力总成系统进行扭矩矢量控制。其中，在车辆转弯时，车辆左右车轮的扭矩不同，会使得车辆产生额外的一个横向力矩。扭矩矢量控制可以通过调整左右车轮的扭矩，获得车辆所需的横向力矩，从而保证车辆行驶的稳定性。整车控制器可以控制后车辆动力总成系统中的离合器的结合与分离，从而实现后车辆动力总成系统中驱动电机与动力输出轴的结合与分离。当整车控制器判断出当前需求扭矩较大时，可以控制后车辆动力总成系统中的离合器结合，使得左驱动电机01和右驱动电机01分别向对应的动力输出轴输出动力。

图17是本发明实施例提供的另一种车辆的结构示意图。参考图17可以看出，该车辆的前车辆动力总成系统为本发明实施例提供的分布式车辆动力总成系统。后车辆动力总成系统为相关技术中的集中式车辆动力总成系统。图17所示的车辆在行驶的过程中，可以由后车辆动力总成系统提供动力，前车辆动力总成系统进行扭矩矢量控制。整车控制器可以控制前车辆动力总成系统中的离合器的结合与分离，从而实现前车辆动力总成系统中驱动电机与动力输出轴的结合与分离。当整车控制器判断出当前需求扭矩较大时，整车控制器可以控制前车辆动力总成系统中的离合器结合，使得左驱动电机01和右驱动电机01分别向对应的动力输出轴输出动力。

图18是本发明实施例提供的又一种车辆的结构示意图。参考图18可以看出，该车辆的前车辆动力总成系统和后车辆动力总成系统均采用本发明实施例提供的分布式车辆动力总成系统。图18所示的车辆在行驶的过程中，整车控制器可以控制前车辆动力总成系统中的减速器02中的离合器的结合与分离，以及后车辆动力总成系统中的减速器02中的离合器的结合与分离。当整车控制器判断出车辆的扭矩需求较小时，可以控制其中一个车辆动力总成系统中的离合器结合，由该车辆动力总成系统中的驱动电机提供动力，并控制另一个车辆动力总成系统中的离合器分离，由该另一个车辆动力总成系统中的驱动电机进行扭矩矢量控制。当整车控制器判断出当前扭矩需求较大时，整车控制器可以控制前车辆动力总成系统和后车辆动力总成系统中的离合器均结合，使得前车辆动力总成系统以及后车辆动力总成系统中的驱动电机01分别向对应的动力输出轴输出动力，保证车辆的操纵稳定性。其中，该操纵稳定性是指：在受到外界干扰(例如路不平、有侧风或货物偏载)时，车辆能够抵抗外界干扰保持稳定行驶的性能。

在本发明实施例中，该动力驱动系统除了上述图16至图18所示的3种实现方式外，其所包括的车辆动力总成系统还可以有其他组合方式。例如该动力驱动系统还可以包括三个或更多分布式车辆动力总成系统。本发明实施例对该动力驱动系统的实现方式不做限定。

综上所述，本发明实施例提供了一种驱动系统。该驱动系统包括至少一个车辆动力总成系统，该车辆动力总成系统包括：两个驱动电机以及两个减速器。每个减速器包括：平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构。其中每个平行轴齿轮减速机构与一个驱动电机连接。每个行星齿轮减速机构与一个动力输出轴连接。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求，降低了行星齿轮减速机构的加工难度。

本发明实施例还提供了一种车辆，参考图16至图18，该车辆可以包括驱动系统，该驱动系统可以包括至少一个如图2至图15任一所示的车辆动力总成系统。该车辆可以为纯电动汽车、增程式电动汽车或燃料电池电动汽车等纯电力驱动的汽车，或者，该车辆也可以为燃油和电力混合驱动的油电混动汽车。

本发明实施例提供的车辆中可以包括整车控制器，该整车控制器可以控制车辆动力总成系统中离合器的工作状态，并可以通过电机控制器控制驱动电机的工作状态。该整车控制器通过控制驱动电机以及离合器的工作状态，可以使车辆中的车辆动力总成系统实现至少四种工作模式：驱动模式、分离模式、扭矩矢量控制模式以及能量回收模式。以图16至图18中的分布式车辆动力总成系统为例，对该车辆动力总成系统的四种工作模式进行介绍。在该四种工作模式下，车辆动力总成系统中驱动电机01、离合器04以及行星齿轮减速机构022中的固定件0223的工作状态可以如表1所示。

参考表1可以看出，每个驱动电机01的工作状态可以包括开启、关闭和回收；离合器04的工作状态可以包括结合和分离。其中驱动电机01的工作状态为开启时，驱动电机01的扭矩和转速的方向相同。驱动电机01的工作状态为关闭时停止工作。驱动电机01的工作状态为回收时，驱动电机01的扭矩和转速的方向相反。

表1

在本发明实施例中，当整车控制器根据油门信号(即油门踏板的开度)判断出车辆动力需求及扭矩需求较高时，可以控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为驱动模式。也即是，控制车辆动力总成系统中的两个驱动电机01的工作状态均为开启，离合器04结合，使得两个固定件0223固定。每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴201的输出转速保持一定的速比。如图19所示，在该驱动模式下，左驱动电机01向左车轮202a输出能量，右驱动电机01向右车轮202b输出能量。车辆动力总成系统可以对该车辆的左车轮202a和右车轮202b进行分布式驱动，以保证车辆稳定行驶。通常车辆在急加速或爬坡等需求扭矩需求较大以及车辆的一个车轮打滑时，整车控制器可以根据油门信号控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为驱动模式。

当整车控制器根据油门信号判断出车辆动力需求及扭矩需求较低时，可以控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为分离模式。也即是，控制车辆动力总成系统中的两个驱动电机01的工作状态均为关闭，离合器04分离，两个固定件0223以及连接轴可以自由旋转。如图20所示，在该分离模式下，每个驱动电机01的转速与其对应的动力输出轴201的输出转速无关，每个驱动电机01分别与对应的动力输出轴分离，降低了驱动系统的损失。通常车辆在需求扭矩较小，且无操纵稳定性控制需求时，整车控制器可以根据油门信号控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为分离模式。

当整车控制器根据油门信号判断出车辆动力需求较低，且根据角速度、加速度以及方向盘转角等信息判断出车辆有操纵稳定性控制需求时，可以控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为扭矩矢量控制模式。也即是，控制车辆动力总成系统中的离合器04分离，两个驱动电机中的一个驱动电机01的工作状态为开启，另一个驱动电机01的工作状态为回收。在该扭矩矢量控制模式下，两个驱动电机01可以输出大小相等，方向相反的力矩，且总输出功率为零，从而实现扭矩矢量控制。参考图21，整车控制器可以控制左驱动电机01的工作状态为开启，右驱动电机01的工作状态为回收，此时左驱动电机01向左车轮202a输出能量，右驱动电机01不向右车轮202b输出能量。通常车辆在处于急转弯、低附路面或高速行驶等需求扭矩较小，且具有操纵稳定性控制需求时，整车控制器可以根据油门信号控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为扭矩矢量控制模式。

当整车控制器根据油门信号、制动信号(制动踏板的开度)以及车辆行驶速度判断出车辆有能量回收需求时，可以控制车辆动力总成系统的工作模式为能量回收模式时，也即是，控制车辆动力总成系统中的离合器04结合，并控制两个驱动电机01的工作状态均为回收，即每个驱动电机01的扭矩和转速的方向相反。此时两个减速机构中的固定件0223固定，两个驱动电机01分别与其对应的动力输出轴201的输出转速保持一定的速比。参考图22所示，在该能量回收模式下，能量由左车轮202a流向左驱动电机01，并由右车轮202b流向右驱动电机01，由两个驱动电机01对能量进行回收。通常车辆在急刹车时，整车控制器可以根据油门信号、制动信号以及车辆行驶速度控制车辆中的车辆动力总成系统的工作模式为能量回收模式。

综上所述，本发明实施例提供了一种车辆。该车辆包括驱动系统，该驱动系统包括的车辆动力总成系统包括：两个驱动电机以及两个减速器。每个减速器包括：平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构。其中每个平行轴齿轮减速机构与一个驱动电机连接。每个行星齿轮减速机构与一个动力输出轴连接。由于在同等转速下，平行轴齿轮减速机构中的齿轮加工难度较低，因此将平行轴齿轮减速机构与驱动电机直接连接，再将行星齿轮减速机构与该平行轴齿轮减速机构连接，可以降低行星齿轮减速机构的转速，进而降低对行星齿轮减速机构的齿轮加工精度的要求，降低了行星齿轮减速机构的加工难度。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种车辆动力总成系统，其特征在于，所述车辆动力总成系统包括：两个驱动电机以及两个减速器，每个所述驱动电机与一个所述减速器连接；

每个所述减速器包括：平行轴齿轮减速机构和行星齿轮减速机构，所述平行轴齿轮减速机构包括输入齿轮和输出齿轮，所述行星齿轮减速机构包括主动件和从动件；

所述平行轴齿轮减速机构的输入齿轮与对应的一个所述驱动电机连接，所述平行轴齿轮减速机构的输出齿轮与所述行星齿轮减速机构的主动件连接；

所述行星齿轮减速机构的从动件与动力输出轴连接；

其中，所述车辆动力总成系统还包括：连接轴，所述两个减速器中的行星齿轮减速机构通过所述连接轴连接，且所述两个减速器中的行星齿轮减速机构的轴线与所述连接轴的轴线共线，所述两个驱动电机以所述连接轴为轴对称排布，且所述两个减速器位于所述两个驱动电机的两侧，所述两个驱动电机的输出轴均平行于所述连接轴，且所述两个驱动电机的输出轴的轴线与所述连接轴的轴线不共面；

所述两个驱动电机的输出轴以及所述连接轴在第一平面的正投影的连线组成等腰三角形，且所述等腰三角形的顶点为所述连接轴的正投影，所述第一平面为垂直于所述连接轴的平面。

2.根据权利要求1所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述车辆动力总成系统还包括：离合器；所述行星齿轮减速机构还包括：固定件；

所述两个减速器中行星齿轮减速机构的固定件通过所述连接轴连接；

所述离合器与一个所述减速器的行星齿轮减速机构的固定件连接。

3.根据权利要求2所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述主动件为太阳轮，所述从动件为行星架，所述固定件为内齿圈。

4.根据权利要求2所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述主动件为太阳轮，所述从动件为内齿圈，所述固定件为行星架。

5.根据权利要求2所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述主动件为内齿圈，所述从动件为行星架，所述固定件为太阳轮。

6.根据权利要求2所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述离合器为爪形离合器，所述爪形离合器包括：电磁组件、活塞、主动盘以及从动盘；

所述主动盘与所述从动盘共轴线设置，且所述主动盘的轴线平行于所述连接轴；

所述主动盘靠近从动盘的一侧设置有齿状凸起；

所述从动盘与一个所述行星齿轮减速机构中的所述固定件连接，且所述从动盘靠近所述主动盘一侧设置有用于与所述主动盘啮合的齿状凸起；

所述电磁组件分别与整车控制器和所述活塞连接，所述活塞还与所述主动盘连接，所述电磁组件用于在所述整车控制器的控制下，通过所述活塞驱动所述主动盘与所述从动盘啮合或分离。

7.根据权利要求1至6任一所述的车辆动力总成系统，其特征在于，每个所述减速器包括：中间轴；

所述中间轴与所述行星齿轮减速机构的主动件连接，所述平行轴齿轮减速机构的输出齿轮套接在所述中间轴上。

8.根据权利要求1至6任一所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述车辆动力总成系统还包括：两个输入轴；

每个所述输入轴的一端与一个所述驱动电机的输出轴连接，每个所述输入轴的另一端与一个所述平行轴齿轮减速机构的所述输入齿轮连接。

9.根据权利要求8所述的车辆动力总成系统，其特征在于，每个所述输入轴与其连接的输入齿轮为一体结构。

10.根据权利要求1至6任一所述的车辆动力总成系统，其特征在于，

所述行星齿轮减速机构位于所述平行轴齿轮减速机构和所述驱动电机之间；

或者，所述平行轴齿轮减速机构位于所述行星齿轮减速机构和所述驱动电机之间。

11.根据权利要求2至6任一所述的车辆动力总成系统，其特征在于，所述车辆动力总成系统还包括：两个外壳；

每个所述减速器分别设置在一个所述外壳内，所述离合器与其连接的减速器设置在同一个所述外壳内。

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：如权利要求1至11任一所述的车辆动力总成系统。

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