CN113276650A - 具有多个电驱动桥的车辆系统 - Google Patents

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CN113276650A
CN113276650A CN202110187753.8A CN202110187753A CN113276650A CN 113276650 A CN113276650 A CN 113276650A CN 202110187753 A CN202110187753 A CN 202110187753A CN 113276650 A CN113276650 A CN 113276650A
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CN
China
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gear
electric motor
generator
gear train
vehicle
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CN202110187753.8A
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E·M·恩格曼
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Dana Automotive Systems Group LLC
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Dana Automotive Systems Group LLC
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Abstract

提供了一种用于车辆系统的方法和系统。在一个示例中，车辆系统包括第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件。第一车桥组件和第二车桥组件中的每一个具有带有行星齿轮组的齿轮系，行星齿轮组与电动马达‑发电机轴向偏置。每个行星齿轮组旋转地联接至差速器。

Description

具有多个电驱动桥的车辆系统
技术领域
本发明总体涉及车辆中的电驱动桥，并且更具体地，涉及包括多个电驱动桥的车辆系统。
背景技术
电动车桥已被纳入电动汽车以及混合动力汽车，以产生和/或增强车辆推进力。驱动桥已经被设置在车辆的前部和后部中。例如，在某些车辆设计中，一个驱动桥从发动机接收旋转能量，而另一个驱动桥从电动马达接收旋转能量。其它车桥系统已经利用联接至每个驱动轮的电动马达来提供四轮驱动操作。
然而，发明人已经认识到，在车辆中使用多个电动车桥(例如，前、后电驱动桥)可能在制造成本、车辆操纵、车桥结构完整性以及驱动桥控制方面带来挑战。例如，为每个驱动轮提供带有单独电动马达的传动系统可能会显著增加传动系统的制造成本。发明人还认识到，可以通过在多个车辆驱动桥中使用相似部件来降低成本。然而，在某些情况下，车辆封装可能妨碍在车辆前部和后部使用相同的电动车桥壳体。此外，封装约束可能导致前、后驱动桥的重新定向，在某些情况下，在传动系统中，在不同电动机的协调控制方面存在电动机控制问题。
发明内容
为了克服上述缺点中的至少一些，提供了一种车辆系统。在一个示例中，车辆系统包括：第一电驱动桥组件，该第一电驱动桥组件具有第一齿轮系，第一齿轮系具有与第一电动马达-发电机轴向偏置的第一行星齿轮组，其中第一行星齿轮组旋转地联接至第一差速器。此外，该车辆系统具有第二电驱动桥组件，该第二电驱动桥组件具有第二齿轮系，第二齿轮系具有与第二电动马达-发电机轴向偏置的第二行星齿轮组，其中第二行星齿轮组旋转地联接至第二差速器。以这种方式布置齿轮允许第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件实现具有空间效率的布置。因此，车桥可以较不容易受到道路碎屑、障碍物等的损坏。
在另一示例中，第一齿轮系可以包括旋转地联接至第一行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，并且第二齿轮系可包括旋转地联接至第二行星齿轮组的多个可选择的齿轮组。第一齿轮系中的可选择的齿轮组中的齿轮的至少一部分可以相对于第二齿轮系中的对应齿轮具有大致等同的尺寸。在每个驱动桥中使用相似的齿轮尺寸允许降低驱动桥系统的制造成本。
在又一示例中，第一驱动桥组件和第二驱动桥组件可以定向成使得第一行星齿轮组和第二行星齿轮组定位成对应地从第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机向内或向外。在该示例中，在前向或反向驱动期间，可以控制两个电动马达-发电机以相反的方向旋转。以这种方式，使前-后电动机控制协配，以实现前向或反向车辆驱动模式。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1是包括车辆系统的车辆的示意图。
图2示出了包括多个电驱动桥组件的车辆系统的示例的立体图。
图3示出了前、后电驱动桥组件的第一布置的俯视图。
图4示出了前、后电驱动桥组件的第二布置的俯视图。
图5示出了前、后电驱动桥组件的第三布置的俯视图。
图6示出了前、后电驱动桥组件的第四布置的俯视图。
图7示出了前、后电驱动桥组件的第五布置的俯视图。
图8示出了前、后电驱动桥组件的第六布置的俯视图。
图9示出了用于操作配备有可以是图3至8中任意布置的电驱动桥组件的车辆的例程的示例。
图2至8大致按比例图示。然而，在其它实施例中，可以使用其它相对尺寸。
具体实施方式
本文描述了一种具有两个电驱动桥的车辆系统。该车辆系统的区别特征允许该系统实现紧凑的设计，其制造成本可能低于先前的电动车桥。为了详细说明，在一个示例中，可以选择前电驱动桥相对于后电驱动桥的定向，以允许在驱动桥中使用基本等同的齿轮，同时也满足车辆中的封装约束。例如，每个车桥中的行星齿轮组可以相对于电动马达-发电机定位在内侧或外侧。在一个示例中，前桥壳体可以镜像于后车桥壳体，但是在前向或后向驱动期间，前、后电动马达中的电动机旋转方向可以相同。以这种方式，电动机可以在同一方向运行，因此可以对前进模式、再生模式和后退模式下齿轮的驱动和侧翼(coastflanks)加以改进。然而，在这样的示例中，在生产中，前桥部件和后桥部件可能需要单独的零件号和/或识别标记。在另一个示例中，前桥壳体和后桥壳体可以具有相似的几何外形，但是每个车桥中的电动马达可以相对于车辆的中心部段定位在内侧或外侧。在这样的示例中，在前向或后向驱动期间，前、后电动马达中的电动机旋转方向可以彼此相反。以这种方式，可以协调电动机控制以实现前向和反向驱动操作，并且允许每个车桥的壳体具有等同的几何形状以降低系统制造成本。
图1示意性地示出了具有设计成具有多个传动比的车辆系统的车辆。包括前桥组件和后桥组件的车辆系统的示例在图2中以立体图示出。前桥组件和后桥组件的各种定向在图3至8中示出。在图9中描绘了用于操作可以在车辆中实施的电驱动桥组件的例程的示例。
图1示出了具有电驱动桥组件103的车辆100的示意图，该电驱动桥组件包括齿轮系104和电动马达-发电机106。图1的示意图提供了车辆、齿轮系和对应部件的高级拓扑结构。然而，应当理解，车辆、齿轮系和对应部件具有比图1中所示(captured)的更大的结构复杂性。车辆系统102的各个面的结构细节通过示例在本文中根据图2至8更详细地示出。
电动马达-发电机106电联接至能量储存装置108(例如，电池、电容器等)。箭头109表示在系统操作的不同模式期间可能发生的、电动马达-发电机106与能量储存装置108之间的能量传递。电动马达-发电机106可以包括用于产生旋转输出(例如，前向和反向的驱动旋转输出)和/或电能的常规部件，该电能用于对能量储存装置108充电，常规部件诸如是与定子电磁交互以提供前述能量传递功能的转子。电动马达-发电机106被示出为包括转子轴180，该转子轴具有联接至其的第一轴承181和第二轴承182。第一轴承181可以是固定轴承，并且第二轴承182可以是浮动轴承。尽管第二轴承182被示出为定位在电动马达-发电机内，但是应当理解，在一些实施例中，轴承182可以联接至输入轴以有利于其旋转。已经考虑了根据电动马达-发电机的其它轴承布置，诸如具有替代数量和/或类型的轴承的布置。
在不同的实施例中，车辆可以采取多种形式。例如，车辆100可以是混合动力车辆，其中电动马达-发电机106和内燃发动机(未示出)两者都用于动力发电。例如，在混合动力车辆构造的一个用例中，在特定条件下，内燃发动机可以有助于对能量储存装置108再充电。在混合动力车辆构造的另一个用例中，内燃发动机可以构造成对差速器110或齿轮系104中的其它适当位置提供旋转能量。此外，在其它示例中，车辆可以是其中省去内燃发动机的纯电动车辆(BEV)。
电动马达-发电机106的转子轴180联接至输入轴112。例如，转子轴180可以与输入轴112的一端过渡配合、滑动配合、机械附接、花键啮合、它们的组合等。第一齿轮114定位或形成在输入轴112上。轴承183被示出为联接至输入轴112。在一个示例中，轴承183可以是固定轴承。然而，在其它示例中，轴承183可以是另一合适类型的轴承，或者在某些情况下可以从系统省去。
第二齿轮116旋转地联接至第一齿轮114并且驻留在中间轴118上。如本文所述，齿轮或者其它部件之间的旋转联接可以包括齿轮之间的交接部(interface)，其中齿轮的齿啮合以有利于它们之间的旋转能量传递。因此，部件的旋转联接允许在对应部件之间传递的旋转能量传递。相反地，解除旋转联接可以包括当旋转能量在两个部件之间被实质性地阻止传递时两个部件之间的状态。
第三齿轮120和第四齿轮122附加地包括在中间轴118上，但也可设想其它齿轮布置。轴承184(例如，圆锥滚子轴承)联接至中间轴118的任一轴向端，以支承该轴并且有利于其旋转。与其它类型的轴承(诸如滚珠轴承)相比，圆锥滚子轴承可以减小桥封装(axlepackage)宽度。然而，已经设想了其它合适的中间轴轴承类型和/或布置。中间轴上的轴承布置以及本文所述的其它轴承布置可以基于预期的轴载荷(例如，径向载荷和推力载荷)、齿轮尺寸、轴尺寸等来选择。
现继续对齿轮系的说明，第四齿轮122旋转地联接至第五齿轮124，并且第三齿轮120旋转地联接至第六齿轮126。在图示实施例中，第一齿轮114、第二齿轮116、第三齿轮120、第四齿轮122、第五齿轮124和第六齿轮126被包括在齿轮组件130中。然而，在其它实施例中，该齿轮组件可以包括变化数量的齿轮和/或具有不同的布局。该组件中的齿轮数量和组件布局可以基于例如与期望的变挡范围和封装相关联的最终用途设计目标来选择。
第一齿轮114、第二齿轮116、第四齿轮122和第五齿轮124可以被包括在第一齿轮组127中。此外，第一齿轮114、第二齿轮116、第三齿轮120和第六齿轮126可以被包括在第二齿轮组129中。在一个示例中，第一齿轮组127可以具有比第二齿轮组129更高的传动比。然而，在其它示例中，可以使用不同齿轮组中的其它齿轮布置。系统102中的离合器组件允许第一齿轮组127或者第二齿轮组129安置成处在工作状态。更详细地，离合器组件允许借助于齿轮组件130、行星齿轮组件138和差速器110来调节被递送至在驱动表面133上的驱动轮128的传动比。例如，在某些条件下(例如牵引、低速车辆运行等)，离合器组件可以操作以接合第一齿轮组127，并在其它条件下(例如，高速车辆运行)接合第二齿轮组129。因此，该系统可以基于车辆运行条件、驾驶员输入等在不同的齿轮组之间转换。以这种方式，齿轮系具有不同的可选择传动比，允许齿轮系根据需要适应不同的驱动条件。应当理解，在某些情况下，还可利用传动比的可调节性来提高电动马达的效率。
系统102可以具体地包括第一离合器组件132和第二离合器组件134。第一离合器组件132构造成将第五齿轮124从输出轴136旋转地联接和解除联接。同样，第二离合器组件134用于将第六齿轮126与输出轴136旋转地联接和解除联接。第一离合器组件132可以包括单向离合器185(例如，楔块(sprag)离合器)和锁定离合器186，它们以紧凑的布置协同工作以实现联接/解除联接功能。然而，已经考虑其它离合器设计，诸如摩擦离合器(例如，湿式摩擦离合器)、液压离合器、电磁离合器等。
单向离合器185可以设计成：当第五齿轮以前向驱动方向旋转并且转速超过输出轴的转速时，将旋转能量从第五齿轮124传递至输出轴136。相反，当第五齿轮以大于第五齿轮速度的输出轴速度以反向驱动方向旋转时，单向离合器自由转动，允许第五齿轮和输出轴旋转地解除联接。此外，锁定离合器186可以构造成将第五齿轮与输出轴旋转地联接和解除联接。例如，在反向驱动模式或再生模式期间可以激活锁定离合器。
在一个实施例中，第二离合器组件134可以是提供平滑接合/分离的湿式摩擦离合器。然而，在其它示例中，第二离合器组件134可以包括附加或替代类型的适合离合器(例如，液压、电磁等)。
在图示实施例中，输出轴136旋转地联接至行星齿轮组件138。行星齿轮组件138可以包括环形件187(也称为齿圈)、在其上安装有行星齿轮189的行星架188，以及提供空间效率设计的太阳齿轮190，与非行星布置相比能够提供相对较高的传动比。然而，在某些实施例中，当例如空间效率封装不受青睐时，在系统中可以使用非行星齿轮布局。在所示的实施例中，太阳齿轮190旋转地联接至输出轴136，并且行星架188旋转地联接至差速器110(例如，差速器壳)。然而，在替代示例中，行星齿轮组件中的不同齿轮可以旋转地联接至输出轴和差速器。此外，在一个示例中，行星齿轮组件138的部件保持静止并允许旋转的部件可以是不可调节的。因此，在一个用例示例中，环形件187可以保持基本静止，并且在齿轮系操作期间，行星架188、行星齿轮189、太阳齿轮190和齿轮静止/旋转状态可以保持不变。在所示的实施例中，环形件187固定地联接至电动马达-发电机壳体，以提高系统空间效率。然而，在其它情况下，该环形件可以固定地联接至其它车辆结构。通过使用不可调节的行星齿轮组件，与带有具有旋转状态可调节性的齿轮的行星布置相比，可以简化齿轮系的操作。然而，在其它实施例中，在系统中可以使用可调节的行星布置。
各种轴承可以联接至输出轴136和行星齿轮组件138，以使联接至轴和组件的部件能够旋转，并且在某些情况下相对于径向载荷和/或推力载荷来支承这些部件。轴承191(例如，滚针滚子轴承)被示出为联接至输出轴136和第二离合器组件134。此外，轴承192(例如，圆锥滚子轴承)被示出为联接至第二离合器组件134。轴承193(例如，浮动轴承)也被示出为联接至第二离合器组件134和输出轴136。轴承194(例如，推力轴承)也可以轴向地定位在并且联接在第六齿轮126与第一离合器组件132之间。轴承196(例如，固定轴承)也可以联接至单向离合器185。此外，轴承197(例如，滚珠轴承)被示出为联接至行星齿轮组件138，并且轴承198(例如，滚珠轴承)被示出为联接至差速器壳142。然而，已经考虑了其它合适的轴承布置，诸如其中轴承的数量和/或构造变化的布置。
此外，图1描绘了直接旋转地联接至差速器110的行星齿轮组件138。将行星齿轮组件直接联接至差速器可增加系统紧凑性并且简化系统架构。然而，在其它示例中，可以在行星齿轮组件与差速器之间设置中间齿轮装置。继而，差速器110设计成旋转地驱动联接至驱动轮128的车桥140。车桥140被示出为包括联接至不同驱动轮128的第一轴部段141和第二轴部段143。此外，车桥140被示出为布置在输出轴136内(例如，与输出轴136同轴)，这允许实现更具空间效率的设计。然而，在其它示例中，可以使用偏置的车桥-输出轴布置。
在又一个示例中，车桥140可以是梁轴(beam axle)。梁轴，在本领域中也称为实心车桥或刚性车桥，可以是具有这样的机械部件的车桥，这些机械部件在结构上相互支承，并且在联接至车桥的驱动轮之间延伸。因此，在例如车辆在不平整的路面上行驶期间，当铰接时，联接至车桥的车轮可以一致地移动。例如，在一个实施例中，梁轴可以是在横向轴线上跨接驱动轮的、结构连续的车桥。在另一实施例中，梁轴可以包括接收来自差速器中的不同齿轮的旋转输入并且在结构上由差速器支承的同轴的轴。
差速器110可以包括容纳齿轮装置的壳142，齿轮装置诸如是小齿轮、侧齿轮等，以实现上述能量传递功能。为了详细说明，在一个示例中，差速器110可以是电子锁定差速器。在另一示例中，差速器110可以是电子限滑差速器或者扭矩矢量双离合器。在又一些示例中，可以使用开式差速器(open differential)。关于锁定差速器示例，当解锁时，该锁定差速器可以允许两个驱动轮以不同的速度旋转，并且反之，当锁定时，该锁定差速器可以迫使驱动轮以相同的速度旋转。以这种方式，在某些行驶条件下，齿轮系构造可以适于增加牵引力。在限滑差速器的情况下，该差速器允许联接至驱动轮128的轴144之间的速度的偏差被限制。因此，在某些道路条件下的牵引力(例如，低牵引力条件，诸如结冰条件、潮湿条件、泥泞条件等)可能由于车轮速度偏差限制而增加。此外，在扭矩矢量控制双离合器示例中，该差速器可以允许递送到驱动轮的扭矩被独立且更精确地调节，以在特定行驶条件下再次增加牵引力。因此，扭矩矢量控制双离合器可以提供更大的车轮转速/扭矩控制，但是在某些情况下可能比锁定差速器或者限滑差速器更复杂。
车辆100还可以包括具有控制器152的控制系统150。在一些示例中，如本文根据图3至9所述，车辆系统102可以包括多于一个的电驱动桥组件。因此，包括齿轮系104、电动马达-发电机106等的电驱动桥组件103在一个用例中可以是后电驱动桥组件。在这种情况下，可以在前桥处提供相似的电驱动桥组件，其包括相似的齿轮系、电动马达-发电机等。因此，在一些实施例中，前、后电驱动桥组件可以各自包括具有相似传动比的齿轮系和实现传动比选择功能的离合器。第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件两者都可以由控制系统150和控制器152控制。另外，在一些示例中，每个驱动桥的电动马达-发电机可以联接至能量储存装置108。在其它示例中，每个电动马达-发电机可以联接至单独的能量储存装置。
控制器152包括处理器154和存储器156。存储器156可以保持储存在其中的指令，当由处理器执行时，这些指令使控制器152执行在本文中描述的各种方法、控制技术等。处理器154可以包括微处理器单元和/或其它类型的电路。存储器156可以包括已知的数据储存介质，诸如随机存取存储器、只读存储器、保持活动存储器、其组合等。此外，还应当理解，存储器156可以包括非暂时存储器。
控制器152可以从联接至车辆100以及车辆系统102中的各个位置的传感器158接收各种信号。这些传感器可以包括电动马达-发电机速度传感器160、能量储存装置温度传感器162、能量储存装置充电状态传感器164、轮速传感器166、离合器位置传感器168等。控制器152还可以将控制信号发送到联接在车辆100和车辆系统102中的不同位置处的各种致动器170。例如，控制器152可以将信号发送到电动马达-发电机106和能量储存装置108，以调节电动马达-发电机的转速和/或方向(例如，前向驱动旋转方向和反向驱动旋转方向)。控制器152还可以将信号发送到第一离合器组件132和第二离合器组件134，以调节齿轮系104中的工作传动比。例如，第一离合器组件132可以脱离，并且第二离合器组件134可以接合，以使第二齿轮组129处在工作状态(在电动马达-发电机106与输出轴136之间传递旋转能量)。车辆和齿轮系统中的其它可控部件根据命令信号和致动器调节以的类似方式起作用。例如，差速器110可以接收来自控制器152的命令信号。
车辆100还可以包括输入装置172(例如，诸如排挡杆、换挡杆等的挡位选择器、控制台仪表板、触摸界面、触摸面板、键盘、它们的组合等)。响应于驾驶员输入的输入装置172可以产生指示针对齿轮系的期望操作模式的模式请求。例如，在用例示例中，驾驶员可以将挡位选择器切换到一个挡位模式(例如，第一挡位模式或者第二挡位模式)以在控制器处产生挡位设定模式转换请求。作为响应，控制器命令齿轮系部件(例如，第一离合器组件132和第二离合器组件134)从第二挡位模式开始转换到第一挡位模式或者反之亦然，在第一挡位模式中，第一齿轮组127可操作，在第二挡位模式中，第二齿轮组129可操作。控制器152还可以构造成将车辆系统102转换到再生模式。在再生模式中，利用电动马达-发电机106从齿轮系提取能量并且将其传递到能量储存装置108。例如，电动马达-发电机106可以安置成发电机模式，该发电机模式构造成借助于齿轮系将从驱动轮传递至发电机的至少一部分旋转能量转换成电能。应当理解，在一些实施例中，包括在车辆中的其它电驱动桥组件可以以相似模态(modality)操作。
图2示出了车辆系统200。应当理解，图2中所示的车辆系统200用作图1中所示的车辆系统102的示例。因此，在某些示例中，图1所示的车辆系统102的功能和结构特征的至少一部分可以实施在图2所示的车辆系统200中，或者反之亦然。
车辆系统200包括第一电驱动桥组件202和第二电驱动桥组件204。在图2至8中提供一组参考轴201，其指示y轴、x轴和z轴。在一个示例中，z轴可以是纵向轴线，x轴可以是横向轴线，和/或y轴可以是垂直轴线。然而，在其它示例中，轴线可以具有其它定向。
作为一个示例，第一电驱动桥组件202可以是车辆210的前电驱动桥，而第二电驱动桥组件204可以是车辆210的后电驱动桥。在一个示例中，前桥可以是联接至车辆210的前驱动轮203的梁轴，而后桥也可以是联接至车辆210的后驱动轮205的梁轴。因此，在这样的示例中，前电驱动桥组件202可以布置成靠近车辆210的前端206，后电驱动桥组件204可以布置成靠近车辆210的后端208。
现在将描述前电驱动桥组件202的部件。应当理解，尽管以不同的定向来定位，但是相关于诸如齿轮装置、离合器、电动马达-发电机等的内部部件，后电驱动桥组件204可以类似地构造成前电驱动桥组件202，并且因此，对前电驱动桥组件202的部件的描述可以适用于后电驱动桥组件204的部件。前电驱动桥组件202和后电驱动桥组件204的相对定向的细节将根据图3至8在下文进一步提供。
前电驱动桥组件202包括第一电动马达-发电机，并且转子轴213联接至第一输入轴214。第一电动马达-发电机在图2中被省去，但是在图3至8中被描绘。应当理解，在其它示例中，可以使用除图3至8中所示的电气接口之外的其它合适的电气接口。第一电动马达-发电机可以联接至第一齿轮系212，该第一齿轮系212可以包括第一输入轴214、第一中间轴216和图2中被遮挡的第一输出轴。
当系统在前向和反向的驱动模式下操作的同时，第一输入轴214接收来自第一电动马达-发电机的转子轴213的旋转输入(前向或反向驱动旋转)。第一输入轴214借助于第一齿轮系212旋转地联接至第一中间轴216和第一输出轴。第一输入轴214、第一中间轴216和第一输出轴的旋转轴线222、224和226在图2中分别提供以供参考。图2附加地示出了第一行星齿轮组件228，其旋转地联接至第一齿轮系212中的第一差速器230。应当理解，将第一行星齿轮组件228安置成靠近第一差速器224可允许较小的扭矩通过齿轮系212承载，如果需要的话，使得传动系具有较少和/或更小的部件(如果需要)。
第一行星齿轮组件228可以在相对于非行星齿轮布置而言更紧凑的布置中实现目标传动比(例如，相对较高的传动比，诸如在一个用例中为大于20:1的传动比)。因此，如果需要的话，行星齿轮组件可以用比非行星齿轮组件更少的部件(例如，齿轮和轴)实现所需的传动比。此外，在行星齿轮组件表现出相对高的扭矩输出的实施例中，如果需要的话，行星齿轮组件可以由于行星齿轮之间的载荷共享(sharing)而获得更紧凑的封装。
第一齿轮系212包括齿轮组件289，该齿轮组件289可以包括六个齿轮(第一齿轮290、第二齿轮291、第三齿轮(视图中被遮蔽)、第四齿轮292、第五齿轮293和第六齿轮294)，其中第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮联接至第一中间轴216，如上文关于图1所述。第五齿轮和第六齿轮联接至第一输出轴。应当理解，在系统运行的不同模式期间，可以操作不同的齿轮组。第一齿轮、第二齿轮、第四齿轮和第五齿轮可以被包括在第一齿轮组中，并且第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第六齿轮可以被包括在第二齿轮组中，如上文关于图1所述。在一些示例中，驻车齿轮也可以被包括在第一齿轮系212中。然而，在其它示例中，这些齿轮组可以包括不同的齿轮组合。
还应当理解，第一齿轮组和第二齿轮组具有不同的传动比。以这种方式，齿轮系可以包括多个传动比以增加齿轮系的适应性。此外，这些齿轮组可以共用一些共用齿轮(即，在所示实施例中的第一齿轮和第二齿轮)。将齿轮系中的第一传动比(即，第一齿轮和第二齿轮)固定可以允许齿轮的精度提高，如果需要的话，由此降低系统中的噪声、振动和不平顺性(NVH)。然而，已经设想了其中齿轮组不包括重叠齿轮的实施例。可以类似于图1中示出的离合器组件132和134的离合器组件被包括在第一齿轮系212中，以使第一齿轮组和第二齿轮组能够与第一输出轴联接/解除联接。以这种方式，可以操作地选择不同的齿轮组，以例如更适合于驱动环境和/或提高电动马达效率。因此，第一齿轮组和第二齿轮组可以在概念上包括在可选择的齿轮组件中。
第一行星齿轮组件228旋转地联接至输出轴214并且，第一齿轮系212中的差速器230旋转地联接至第一行星齿轮组件228。然而，其它齿轮布局可以用在其它示例中，诸如非行星齿轮组件、带有定位在行星组件与差速器之间的齿轮的齿轮系等。第一行星齿轮组件228允许在紧凑布置中实现所需的传动比。例如，如果需要的话，第一行星齿轮组件228可以实现相对较高的传动比和空间效率。然而，在其它示例中，可以使用非行星齿轮布置。
此外，第一行星齿轮组件228和第一差速器230被示出为定位在相对于第一电动马达-发电机的横向侧上(例如，其中第一电动马达-发电机联接至第一输入轴214并且以第一输入轴214的旋转轴线222为中心)。换言之，第一行星齿轮组件228和第一差速器230沿着z轴定位在第一电动马达-发电机的横向侧上。更具体地说，第一行星齿轮组件228和第一差速器230与第一电动马达-发电机的转子轴213轴向偏置。因此，转子轴213的旋转轴线222与输出轴、第一行星齿轮组件228和第一差速器230的旋转轴线226不共轴。应当理解，如果需要的话，第一行星齿轮组件228可以与第一电动马达-发动机轴向偏置，这是由于行星齿轮组件能够集成到齿轮系中，而无需与其平行的配合齿轮。以这种方式，该行星齿轮组件可以安置在某些电动变速箱中保留未使用的空间中。因此，将行星齿轮组件定位在电动机的侧部允许提高车桥系统的紧凑性。结果，在车桥安装在车辆中清洁产生的封装约束可能不造成太大问题。然而，在其它示例中，第一行星齿轮组件228可以定位在其它适当位置。
如上所述，车辆系统200包括两个电驱动桥组件。在所示的实施例中，每个电驱动桥组件具有基本相似的齿轮部件(例如，齿轮轴、齿轮和/或离合器)。为了详细说明，前电驱动桥组件202和第二电驱动桥组件204中的齿轮可以在其中的每一个的齿轮系中包括尺寸和/或轮廓基本等同的单个齿轮。例如，等同的齿轮可以具有相似的内径、外径、宽度和/或齿型。因此，这些齿轮可以共同地制造以允许降低车辆制造成本。然而，在其它示例中，每个驱动桥中的齿轮和/或其它部件的仅一部分可能具有基本等同的尺寸和/或轮廓。
因此，如图2所示，后电驱动桥组件204还包括第二齿轮系250、第二输入轴252、第二中间轴254和第二输出轴256。具有转子轴257的第二电动马达-发电机可以连接至第二输入轴252。第二电动马达-发电机可以与第二齿轮系250的第二行星齿轮组件258和第二差速器260轴向地(例如，沿x轴)偏置。此外，第二齿轮系250中的齿轮被示出为包括六个齿轮(第一齿轮295、第二齿轮296、第三齿轮297、第四齿轮(图中被遮蔽)、第五齿轮298和第六齿轮299)。然而，如上所述，在其它实施例中，齿轮系可以具有替代数量的齿轮。
后电驱动桥组件204的部件可以如前电驱动桥组件202那样以相似或等同的布置相对于彼此定向。然而，相对于车辆210的前端206和后端208，后电驱动桥组件204和前电驱动桥组件202可以各自定位成使得它们中的每一个的电动马达-发电机转子轴(213和257)相对于车辆中心区域259定位在外侧。因此，在这样的示例中，图2中示出的后电驱动桥组件204和前电驱动桥组件202的定向围绕y轴相对于彼此旋转180°。尽管车辆210被示出为在其中转子轴定位在外侧位置的布置，但是应当理解，在其它实施例中，前、后电驱动桥组件202和204可以定位成不同的定向。图3至8描绘了车辆系统200中的前、后驱动桥的不同的、可能的定向，并且驱动桥的部件封围在外壳体中。还应当理解，本文所述的车辆系统200和其它车辆系统布置可以由适当的控制器、诸如图1中示出的控制器152来控制。
图3示出了第一车辆系统布置300。如图3所示，第一车辆系统布置300包括对车辆210的前驱动轮303提供扭矩的前电驱动桥组件302以及对后驱动轮305提供扭矩的后电驱动桥组件304。如前所述，每个电驱动桥组件可以包括车桥390、392，并且车桥轴联接至差速器和驱动轮。
在所示的实施例中，后电驱动桥组件304相对于前电驱动桥组件302围绕y轴旋转180°，使得前电驱动桥组件302的第一电动马达-发电机306和后电驱动桥组件304的第二电动马达-发电机308以向外的构造定位。在第一车辆系统布置300的向外构造中，第一电动马达-发电机306和第二电动马达-发电机308中的每一个都与车辆210的中心区域310间隔开。在一个示例中，中心区域310可以通过分别在前后驱动轮303、305之间延伸的前桥390和后桥392来纵向地界定。
前电驱动桥组件302被描绘为具有第一外壳体312，并且后电驱动桥组件304被描绘为具有第二外壳体314。第一外壳体312和第二外壳体314可以分别封围第一电动马达-发电机306和第二电动马达-发电机308以及第一齿轮系(例如，图2中示出的第一齿轮系212)和第二齿轮系(例如，图2中示出的第二齿轮系250)。第一外壳体312和第二外壳体314可以类似地构造，并且下文中对外壳体的描述适用于两者。
第一外壳体312和第二外壳体314中的每一个可以包括第一部段350、第二部段352、第三部段354和第四部段356。应当理解，图4至8中示出的前、后驱动桥组件中的每一个均包括具有类似于图3所描述的第一外壳体312和第二外壳体314的部段的外壳体，并且为简明起见将不重新介绍。然而，在图4至8中示出的不同的车辆系统布置之间，壳体部段的相对定位和定向可能变化。此外，在一些实施例中，如本文关于图5至6中示出的车辆系统布置更详细讨论的，车桥壳体可以从前到后具有镜像轮廓。
外壳体的部段可以构造成经由紧固件、过盈配合、夹持件等可拆除地联接，以允许触及车辆系统200的内部部件。为了详细说明，第一部段350可以在附接交接部380处联接至第二部段352，并且第三部段354可以在附接交接部382处联接至第一部段350。第一部段350可以至少部分地封围车桥组件的电动马达-发电机、差速器(例如，图2中示出的第一差速器230)和齿轮系(例如，图2中所示的第一齿轮系212)的部分。当联接至第一部段350时，第二部段352可以至少部分地围绕齿轮系的一部分。此外，第三部段354可以至少部分地封围行星齿轮组件(例如，图2中示出第一行星齿轮组件228)和差速器(例如，图2中示出第一差速器230)并且提供可触及它们的通道。
外壳体的第一部段350可以包括第一轴开口358。应当理解，联接至车辆210的后驱动轮305之一(或者前驱动轮303之一)的后桥392的第一部段394可以延伸穿过第一轴开口358。外壳体的第二部段352可以包括第二轴开口360。同样，，联接至后驱动轮305之一(或者前驱动轮303之一)的后桥392的第二部段396可以延伸穿过第二轴开口360。此外，应当理解，车桥壳体中的轴开口可以与齿轮系中的输出轴(例如，图1中示出的输出轴136)同轴布置。
当组装时(例如，外壳体的所有部段彼此联接)，外壳体为车桥组件提供外壳，并且在车辆行驶期间遮蔽车桥组件的内部部件不与飞屑接触。
在第一车辆系统布置300中，前、后桥组件302、304成外侧构造，如上文所述。在该布置中，第一外壳体312的第一轴开口358靠近车辆210的第一车架部段370(例如，在图3的左侧)，并且第一外壳体312的第二轴开口360靠近车辆210的第二车架部段372(例如，在图3的右侧)。因此，如果需要的话，第一壳体和第二壳体可以是可互换的，并且基于单个原型制造，由此降低制造成本。
第一电动马达-发电机306和第二电动马达-发电机308中的每一个还包括沿着y轴从这些电动马达-发电机向上突出的电气接口307。电气接口307允许将电缆连接至电动马达-发电机。尽管前、后电驱动桥组件302、304中的齿轮系可以类似地构造(例如，每个齿轮系的部件类似地彼此对齐和定位)，但是齿轮系的驱动方向可以不同。例如，如图2所示，车辆210的前向方向由箭头262指示。前驱动轮203和后驱动轮205两者都沿如箭头264所示的第一方向旋转，以使车辆210能够向前行驶。为了有利于前驱动轮203沿第一方向旋转而使车辆向前运动，当沿着箭头207观察前电驱动桥组件202时，第一输入轴214可以由第一电动马达-发电机驱动，以便如箭头266指示以顺时针(cw)方向旋转。第一中间轴216可以由第一输入轴214驱动，以便如箭头266指示以逆时针(ccw)方向旋转。第一中间轴216呈ccw方向的旋转继而可以驱动第一输出轴218呈cw方向的旋转，如箭头270所示。由于第一输出轴218的旋转，驱动轮203以经由箭头262指示的向前方向推动车辆210。
如图2所示，在车辆210的后桥处，在前向驱动模式下，由于前、后电驱动桥的旋转构造，后电驱动桥组件204的部件可以构造成相对于前电驱动桥组件202的部件以相反方向旋转。例如，当沿着箭头209观察后电驱动桥组件204时，第二输入轴252可以由第二电动马达-发电机驱动而沿由箭头270指示的ccw方向旋转，第二中间轴254可以沿由箭头272指示的cw方向旋转，并且第二输出轴256可以沿由箭头274指示的ccw方向旋转。由于第二输出轴256的旋转，驱动轮205以经由箭头262指示的向前方向推动车辆210。
因此，在如图3所示的第一车辆系统布置300中，第一电动马达-发电机306和第二电动马达-发电机308可以产生相反的旋转输出，以实现车辆210的向前运动和向后运动。因此，控制器(例如，图1的控制器152)可以构造成具有特定于车辆系统200的布置的指令，以适应前、后电驱动桥组件的相对定向。因此，当车辆系统200构造在第一车辆系统布置300中时，车辆210的控制器可以用可执行指令来进行调整，沿相反的旋转方向操作第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机，以实现前向和反向的车辆驱动模式。还应当理解，在前、后电动马达-发电机两者中的再生模式期间，由每个电动马达-发电机接收的旋转输入可以呈相反的旋转方向。
在前、后电驱动桥组件的外侧定向(例如，第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机远离车辆210的中心区域310旋转)，电动马达-发电机的布置可以允许车辆部件(例如，电池组、车架部段等)在空间上有效地位于中心区域310。因此，通过将电动马达-发电机定位成远离中心区域，电动马达-发电机封装可以不干扰居中定位的车辆部件。此外，将电气接口307定位在电动马达-发电机的上侧上，这可在车辆运行期间减少它们暴露于道路碎片、静止物体等的可能性。
在其它情况下，当车辆210的中心区域310中有可用空间时，电动马达-发电机可以以向内构造而向内旋转。例如，如图4所示，在第二车辆系统布置400中，前电驱动桥组件402和后电驱动桥组件404可以定向成使得它们围绕y轴相对于彼此旋转180°。在第二车辆系统布置400中，前电驱动桥组件402的第一电动马达-发电机406和后电驱动桥组件404的第二电动马达-发电机408定位在内侧构造中，其中第一电动马达-发电机406和第二电动马达-发电机408处在车辆中心区域310中。如先前所述，中心车辆区域310可以分别经由在驱动轮303和驱动轮305之间延伸的前桥和后桥来纵向地界定。
在第二车辆系统布置400中，前电驱动桥组件402的第一外壳体450的第一轴开口358可以靠近第二车架部段372，并且第一外壳体450的第二轴开口360可以靠近第一车架部段370。后电驱动桥组件404的第二外壳体452的第一轴开口358可以靠近第一车架部段370，并且第二外壳体452的第二轴开口360可以靠近第二车架部段372。因此，图4的第二车辆系统布置400和第一车辆系统布置300中的外壳彼此相对定向。
在第二车辆系统布置400中，通过将第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机定位在内侧区域(例如，中心区域310)中，可以降低电动马达-发电机与飞屑之间接触的可能性。因此，与图3的外侧构造相比，在图4的内侧构造中，电动马达-发电机可以更加被遮蔽。
与图3的第一车辆系统布置300相似，前电驱动桥组件402可以等同地构造为后电驱动桥组件404(例如，齿轮系、行星齿轮组件、差速器的定位和/或轴组件的外壳体的几何形状可以相同)。为了详细说明，在一个实施例中，每个电驱动桥组件的齿轮系可以具有多个可选择的齿轮组，它们可以彼此基本上等同。以这种方式，如果需要的话，可以降低车辆系统的制造成本。前、后电驱动桥组件402、404中的每一个的电气接口403可以沿着y轴从每个车桥组件向上延伸。然而，如上所述，第一电动马达-发电机406可以构造成沿与第二电动马达-发电机408相反的旋转方向旋转，以实现车辆210的向前和向后运动。
例如，当沿着箭头412观察前电驱动桥组件时，第一电动马达-发电机406可以沿ccw方向旋转(spin)以实现由箭头414指示的车辆210的向前运动。沿着箭头416观察第二电驱动桥组件404(相对于箭头412的车桥组件的几何形状等同的立体图)，第二电动马达-发电机408可以沿cw方向旋转以类似地实现车辆210的向前运动。相反，当需要车辆210的反向运动(例如，车辆运动与由箭头414指示的方向相反)时，第一电动马达-发电机406可以沿cw方向旋转，并且第二电动马达-发电机408可以沿ccw方向旋转。
通过用基本等同的构造来实现图3和图4的第一布置300和第二布置400的第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件，可以简化车桥组件的制造。在某些情况下，单个电驱动桥组件单元可以制造并且用于前、后电驱动桥组件，因此，排除了前、后车桥组件的单独标识和封装。
在其它示例中，车辆系统可以具有不同的前、后电驱动桥组件壳体。如图5中所示，在第三车辆系统布置500中，前电驱动桥组件502和后电驱动桥组件504可以不是镜像的。例如，前电驱动桥组件502和后电驱动桥组件504可以是横跨镜平面506(与y-x平面共面)成镜像的。内部部件的布局，诸如每个电驱动桥组件中的多个可选择的齿轮组、行星齿轮组和差速器也可以是镜像的。因此，内部部件可以具有相似的形式和尺寸，但是具有镜像布置。因此，在这样的示例中，驱动桥组件的内部部件的至少一部分可以基本等同。换言之，内部齿轮系零件(例如齿轮、轴等)可以用制造等同性(equivalency)来制造，在制造等同性中，内部部件可以使用类似制造工艺来制造，以生产具有基本相似尺寸、轮廓和材料结构的组件。然而，应当理解，在具有制造等同性的部件中可能存在由制造工艺的类型导致的相对较小的尺寸差异和其它小的不一致性。以这种方式，可以降低车辆系统的制造成本。
前电驱动桥组件502的第一外壳体508可以作为后电驱动桥组件504的第二外壳体510的镜像来制造(例如，铸造、机械加工等)。因此，第一和第二外壳体508、510可以具有不同的几何轮廓。例如，如图5所示，第一外壳体508的第一轴开口358可以靠近第二车架部段372，并且第一外壳体508的第二轴开口360可以靠近第一车架部段370。第二外壳体510的第一轴开口358也靠近第二车架部段372，并且第二外壳体510的第二轴开口360也靠近第一车架部段370。然而，与后电驱动桥组件504的第二电动马达-发电机514相比，前电驱动桥组件502的第一电动马达-发电机512定位在第一轴开口358和第二轴开口360的相对侧(另一侧)。
内部部件可以以与封围在第二壳体510中的内部部件相反的定向来布置在第一壳体508内。因此，前电驱动桥组件502的第一电动马达-发电机512可以构造成如后电驱动桥组件504的第二电动马达-发电机514那样沿相同方向旋转，以实现车辆210的前向和反向推进。
例如，当沿着箭头516从相对于电驱动桥组件几何形状的等同视角观察前、后电驱动桥组件502、504时，第一电动马达-发电机512可以沿ccw方向旋转以使车辆210的前驱动轮303也沿ccw方向旋转，以实现车辆210的由箭头414指示的向前行驶。第二电动马达-发电机514也可以沿ccw方向旋转以使车辆210的后驱动轮305沿ccw方向旋转。在车辆210的控制器处实现的可执行指令可以相对于图3和4的布置简化，以在车辆210的向前和向后运动的相同旋转方向上操作第一电动马达-发电机512和第二电动马达-发电机514。
此外，车辆系统200的镜像构造可以允许前、后电驱动桥组件502、504的齿轮系的驱动和滑行侧针对车辆操作的驱动模式、再生模式和后退模式来改进(例如，优化)。如上所述，当前-后电驱动桥成镜像时，电动马达-发电机在前向和反向驱动模式中可以以类似的方向旋转。然而，关于制造，当实现镜像构造时，可能需要单独的零件号和/或识别标记。因此，在某些情况下，车辆210的前桥和后桥的齿轮、轴等可以制造有单独的零件号和识别标记。
在第三车辆系统布置500中，前、后电驱动桥组件502、504以外侧构造定位，其中第一电动马达-发电机512和第二电动马达-发电机514远离车辆210的中心区域310旋转。两个电驱动桥组件的电气接口503可以沿着y轴从电驱动桥组件向上延伸。当需要以相同旋转方向操作电动马达-发电机，同时车辆210的中心区域310被其它车辆部件占用时，可以实施第三车辆系统布置500。在其中中心区域310中的空间可用的情况下，车辆系统200可以以内侧构造布置，同时维持如图6所示的电驱动桥组件的镜像定向。
图6示出了第四车辆系统布置600。与图5的第三布置类似，前电驱动桥组件602和后电驱动桥组件604是镜像的。两个车桥组件的电气接口603沿y轴向上延伸。第四车辆系统布置600包括使前车桥组件602和后车桥组件604以内侧构造定向，其中车桥组件旋转，使得前电驱动桥组件602的第一电动马达-发电机606和后电驱动桥组件604的第二电动马达-发电机608位于车辆的中心区域310中。以这种方式，第一电动马达-发电机606和第二电动马达-发电机608可以以相同的旋转方向旋转，以迫使车辆210前向或后向驱动，以及激活再生模式，同时将电动马达-发电机维持在这样一个位置，其可减少车辆运动期间道路碎屑和电动马达-发电机之间的相互作用。
在车辆系统200的替代构造中，电驱动桥组件在车辆中可以具有相同的定向。例如，图7示出了第五车辆系统布置700，包括前电驱动桥组件702和后电驱动桥组件704。车桥组件被定向成，使得电气接口703沿y轴从车桥组件向上延伸。前、后桥组件702、704具有基本等同的几何形状，其中每个电驱动桥组件的部件类似地构造。在一个示例中，前、后电驱动桥组件702、704可以互换而不影响车桥组件的操作。
车桥组件的基本等同的几何形状使得前电驱动车桥组件702的第一电动马达-发电机706和后电驱动车桥组件704的第二电动马达-发电机708能够以相同的旋转方向旋转，以实现由箭头414指示的向前运动，或车辆的反向运动。单个电驱动桥组件单元可以被制造并且应用于车辆210的前桥和后桥，由此与图5和图6的镜像构造相比较，提供实施图7的第五车辆系统布置700(以及图8所示的第六车辆系统布置800)的简化制造工艺。此外，与图3和4的旋转构造相比较，沿相同旋转方向的电驱动桥组件的操作允许对车桥组件的控制变得简化。
前、后电驱动桥组件702、704在图7中定向成使得相对于由箭头710指示的向前运动方向，第一电动马达-发电机706位于前电驱动桥组件702的第一齿轮系712中的输出轴后面，并且第二电动马达-发电机708位于后电驱动桥组件704的第二齿轮系714中的输出轴后面。如上所述，齿轮系的输出轴与轴开口358和轴开口360同轴布置。第一电动马达-发电机706定位在车辆210的中心区域310中，并且第二电动马达-发电机708定位成靠近车辆的后端。当在前桥390后面但不在后桥392前面的中心区域310中的空间可用时，可将第五车辆系统布置700用在车辆中。
替代地，车桥组件可以围绕y轴旋转180°，以定向成与第五车辆系统布置700相反，同时维持车桥组件的基本等同和可互换的几何形状。例如，如图8所示，第六车辆系统布置800包括将前电驱动桥组件802和后电驱动桥组件804以相同定向定位，车桥组件的电气接口803沿y轴向上延伸。如在图7的第五车辆系统布置700中，第六车辆系统布置800中的前桥和后桥组件802、804可以互换。然而，在图8的第六车辆系统布置800中，车桥组件可以制造和组装成使得相对于由箭头414指示的车辆210的向前运动方向，第一电动马达-发电机806位于前电驱动车桥组件802的第一齿轮系808中的输出轴的前面。类似地，第二电动马达-发电机810定位成在后电驱动桥组件804的第二齿轮系812的输出轴的前面。
第二电动马达-发电机810可以位于第六车辆系统布置800的中心区域310中，并且第一电动马达-发电机806可以定位成靠近第六车辆系统布置的前向端。因此，当后桥392前方的中心区域310中的空间(但不是在前桥390后方)可用时，可以部署第六车辆系统布置800。
以这种方式，电驱动桥系统的布置可以基于操作复杂程度、制造效率、封装效率、和其它车辆部件的根据可用封装空间的容纳情况的期望水平来进行选择。在图3至8所示的每个车辆系统布置中，电驱动桥组件可以构造成维持向上定向的电气接口，以维持电缆远离地面并且维持紧凑、具空间效率的覆盖面积。前、后驱动桥组件中的每一个的齿轮系可以具有制造等同性，并且在每个齿轮系的多个可选择的齿轮组中具有基本等同的传动比。
如图2至8所示，用于操作配备车辆系统的任何示例的车辆的例程900的示例如图9所示。该车辆系统可以包括第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件，第一电驱动桥组件旋转地联接至车辆的前桥，第二电驱动桥组件旋转地联接至车辆的后桥。前桥附接至车辆的前驱动轮，而后桥附接至车辆的后驱动轮。第一车桥组件和第二车桥组件中的每一个均包括电动马达-发电机、齿轮系、行星齿轮组和旋转地联接至行星齿轮组的差速器。车桥组件可以联接至车桥，使得齿轮系的输出轴与车桥同轴，并且行星齿轮组和差速器与电动马达-发电机轴向偏置。
此外，在一些实施例中，第一车桥组件和第二车桥组件的齿轮系可以具有基本等同的可选择的传动比。每个齿轮系的行星齿轮组可以定位成从电动马达-发电机纵向向内，从电动马达-发电机纵向向外，或者，一个行星齿轮组可以从相应的电动马达-发电机纵向向内，而另一个行星齿轮组可以从相应的电动马达-发电机纵向向外。第一车桥组件和第二车桥组件中的每一个可以具有这样的外壳体，其具有相似的几何轮廓或不同的几何轮廓。然而，车桥组件可以被定向成，使得每个组件的电气接口从车桥组件向上延伸。
当车辆运行模式发生改变时，诸如当从静止模式请求车辆的向前或向后运动时，可实施例行程序900。例行程序900也可以在车辆行驶期间执行(例如，车辆已经在运动，并且请求改变速度)。
在902处，该例程包括调节第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件的电动马达-发电机的运行。例如，车辆可能是静止的，而电动马达-发电机可能是未激活的。一旦在车辆控制器处接收到车辆运动请求(例如，由油门踏板加速(tip-in)指示)，控制器可以命令电动马达-发电机激活以驱动前、后驱动轮的旋转。替代地，车辆可能已经在运动中，并且车辆速度的增加或降低可以由油门踏板的位置改变来指示。电动马达-发电机的功率(动力)可作相应调节。
在904处，旋转能量从电动马达-发电机传递至车辆的前、后驱动轮。能量可以经由电动马达-发电机的转子轴的旋转来传递。如前所述，当电驱动桥具有内侧电动机布置或外侧电动机布置并且它们的齿轮封装前后镜像时，在前向和反向驱动模式下，每个车桥上的电动马达-发电机可以以相似的方向旋转。然而，当电驱动桥具有内侧电动机布置或外侧电动机布置并且它们的齿轮封装前后对称时，在前向和反向驱动模式下，每个车桥上的电动马达-发电机可以以相反的方向旋转。
在906处，该例程包括根据车辆运行条件，诸如车辆速度和电动马达效率来选择挡位齿轮。可以操作离合器组件接合和/或脱离齿轮系的部件，以调节传递到前、后驱动轮的传动比。然后该例程返回到开始。
为车辆系统提供具有行星齿轮组和可选择的挡位的多个电驱动桥，使其提供紧凑的车桥布置，以及提高车辆中的挡位范围适应性。因此，可以选择车辆的传动装置以更适合车辆的驾驶环境。
图2至8示出了带有各种部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的，等等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。
在第一实施例中，系统包括：第一电驱动桥组件，该第一电驱动桥组件具有第一齿轮系，第一齿轮系具有与第一电动马达-发电机轴向偏置的第一行星齿轮组，其中第一行星齿轮组旋转地联接至第一差速器；以及第二电驱动桥组件，该第二电驱动桥组件具有第二齿轮系，第二齿轮系具有与第二电动马达-发电机轴向偏置的第二行星齿轮组，其中第二行星齿轮组旋转地联接至第二差速器。在系统的第一示例中，第一齿轮系包括旋转地联接至第一行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，并且第二齿轮系包括旋转地联接至第二行星齿轮组的多个可选择的齿轮组。该系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括，其中，第一齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比基本上等同于第二齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比。该系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中，第一电动马达-发电机包括第一壳体，并且第二电动马达-发电机包括具有与第一壳体不同的几何轮廓的第二壳体。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中，第一齿轮系中的一个或多个齿轮具有等同于所述第二齿轮系中的一个或多个齿轮的制造等同性。该系统的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括，旋转地联接至第一差速器的第一梁轴和旋转地联接至第二差速器的第二梁轴。该系统的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中第一梁轴与第一齿轮系中的第一输出轴同轴布置，并且其中第二梁轴与第二齿轮系中的第二输出轴同轴布置。该系统的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中第一电动马达-发电机的第一电气接口和第二电动马达-发电机的第二电气接口各自从对应的电动马达-发电机的壳体向上延伸。该系统的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个，并且还包括，其中第一行星齿轮组定位成从第一电动马达的纵向向内，并且其中，第二行星齿轮组定位成从第二电动马达的纵向向内，并且其中，第一电驱动桥组件和第二电驱动桥组件的壳体具有成镜像的几何轮廓。该系统的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个，并且进一步包括，控制器，该控制器包括储存在存储器中的指令，在前向或反向驱动模式期间执行所述指令时，会引起控制器以相反的方向旋转第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机。
在另一实施例中，一种方法包括：将来自第一电动马达-发电机的旋转能量通过第一齿轮系传递至第一组驱动轮，以及将来自第二电动马达-发电机的旋转能量通过第二齿轮系传递至第二组驱动轮，其中，第一齿轮系包括与第一电动马达-发电机轴向偏置的第一行星齿轮组，其中，第一行星齿轮组旋转地联接至第一差速器，其中，第二齿轮系包括与第二电动马达-发电机轴向偏置的第二行星齿轮组，以及其中，第二行星齿轮组旋转地联接至第二差速器。在该方法的第一个示例中，将旋转能量通过第一齿轮系从第一电动马达-发电机传递至第一组驱动轮，这包括使第一电动马达-发电机的第一转子轴沿第一旋转方向旋转，以及将旋转能量通过第二齿轮系从第二电动马达-发电机传递至第二组驱动轮，这包括使第二电动马达-发电机的第二转子轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。该方法的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括，其中第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的每一个定位成从它们各自的电动马达-发电机纵向向内或向外。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且还包括，其中在前向驱动模式或者反向驱动模式期间实施将旋转能量从第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机转传递的步骤。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括，在第一齿轮系中的可选择的齿轮组之间转换，以及在第二齿轮系中的可选择的齿轮组之间转换，其中，第一齿轮系中的可选择的齿轮组的传动比基本上等同于第二齿轮系中的可选择的齿轮组的传动比。
在又一实施例中，一种系统包括：第一电驱动桥组件，该第一齿轮系具有第一齿轮系，第一齿轮系具有旋转地联接至第一行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，其中，第一行星齿轮组与第一电动马达-发电机轴向偏置，并且其中第一行星齿轮组直接旋转地联接至第一差速器，以及第二电驱动桥组件，该第二齿轮系具有第二齿轮系，第二齿轮系具有旋转地联接至第二行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，其中，第二行星齿轮组与第二电动马达-发电机轴向偏置，并且其中第二行星齿轮组直接旋转地联接至第二差速器，其中，第一齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比基本上等同于第二齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比。在该系统的第一示例中，第一梁轴旋转地联接至第一差速器并且第二梁轴旋转地联接至第二差速器，并且其中，第一梁轴与第一齿轮系中的第一输出轴同轴布置，并且其中，第二梁轴与第二齿轮系中的第二输出轴同轴布置。该系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括，其中，第一电动马达-发电机包括第一壳体，并且第二电动马达-发电机包括具有与第一壳体相比成镜像的几何轮廓的第二壳体。该系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的每一个定位成从它们各自的电动马达-发电机纵向向内或向外。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括，控制器，该控制器包括储存在存储器中的指令，在前向或反向驱动模式期间执行所述指令时，会引起控制器以相反的方向旋转第一电动马达-发电机和第二电动马达-发电机。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及一个元件或第一元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。

Claims (10)

1.一种车辆系统，所述车辆系统包括：
第一电驱动桥组件，所述第一电驱动桥组件具有第一齿轮系，所述第一齿轮系具有与第一电动马达-发电机轴向偏置的第一行星齿轮组，其中所述第一行星齿轮组旋转地联接至第一差速器；以及
第二电驱动桥组件，所述第二电驱动桥组件具有第二齿轮系，所述第二齿轮系具有与第二电动马达-发电机轴向偏置的第二行星齿轮组，其中所述第二行星齿轮组旋转地联接至第二差速器。
2.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述第一齿轮系包括旋转地联接至所述第一行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，并且所述第二齿轮系包括旋转地联接至所述第二行星齿轮组的多个可选择的齿轮组，其中，所述第一齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比基本上等于所述第二齿轮系中的多个可选择的齿轮组的传动比，和/或其中，所述第一电动马达-发电机包括第一壳体，并且所述第二电动马达-发电机包括具有与所述第一壳体不同的几何轮廓的第二壳体。
3.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述第一齿轮系中的一个或多个齿轮具有等同于所述第二齿轮系中的一个或多个齿轮的制造等同性。
4.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，还包括旋转地联接至所述第一差速器的第一梁轴和旋转地联接至所述第二差速器的第二梁轴，其中，所述第一梁轴与所述第一齿轮系中的第一输出轴同轴布置，并且其中，所述第二梁轴与所述第二齿轮系中的第二输出轴同轴布置。
5.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述第一电动马达-发电机的第一电气接口和所述第二电动马达-发电机的第二电气接口各自从对应的电动马达-发电机的壳体向上延伸。
6.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述第一行星齿轮组定位成从所述第一电动马达的纵向向内，并且其中，所述第二行星齿轮组定位成从所述第二电动马达的纵向向内，并且其中，所述第一电驱动桥组件和所述第二电驱动桥组件的壳体具有成镜像的几何轮廓。
7.一种用于操作车辆系统的方法，所述方法包括：
将来自第一电动马达-发电机的旋转能量通过第一齿轮系传递至第一组驱动轮；以及
将来自第二电动马达-发电机的旋转能量通过第二齿轮系传递至第二组驱动轮；
其中，所述第一齿轮系包括与所述第一电动马达-发电机轴向偏置的第一行星齿轮组；
其中，所述第一行星齿轮组旋转地联接至第一差速器；
其中，所述第二齿轮系包括与所述第二电动马达-发电机轴向偏置的第二行星齿轮组；以及
其中，所述第二行星齿轮组旋转地联接至第二差速器。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
将旋转能量通过所述第一齿轮系从所述第一电动马达-发电机传递至所述第一组驱动轮，这包括使所述第一电动马达-发电机的第一转子轴沿第一旋转方向旋转；以及
将旋转能量通过所述第二齿轮系从所述第二电动马达-发电机传递至所述第二组驱动轮，这包括使所述第二电动马达-发电机的第二转子轴沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个定位成从它们各自的电动马达-发电机纵向向内或向外。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在前向驱动模式或者反向驱动模式期间实施将旋转能量从所述第一电动马达-发电机和所述第二电动马达-发电机转传递的步骤，和/或所述方法还包括：
在所述第一齿轮系中的可选择的齿轮组之间转换；以及
在所述第二齿轮系中的可选择的齿轮组之间转换；
其中，所述第一齿轮系中的可选择的齿轮组的传动比基本上等同于所述第二齿轮系中的可选择的齿轮组的传动比。
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