CN114537111A - 一种双电机电驱动桥总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双电机电驱动桥总成及车辆,该总成包括第一驱动电机、第一变速箱、取力器、第二驱动电机、第二变速箱以及驱动桥;第一变速箱包括第一动力输出单元和第二动力输出单元;当所述双电机电驱动桥总成用于驱动车辆附加功能作业时,所述第一驱动电机与第一动力输出单元连接设置,所述第一动力输出单元与取力器连接设置;当所述双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,所述第一驱动电机与第二动力输出单元连接设置,所述第二动力输出单元与驱动桥的一侧连接设置;所述驱动桥的另一侧与第二变速箱啮合。该结构有效实现了第二动力输出单元输出的动力与第二变速箱输出的动力之间的耦合,实现了对额外电机的有效利用,有效提高了整车经济性和动力性。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域,,涉及一种双电机电驱动桥总成及车辆。
背景技术
现有新能源商用车保持了原有的中央驱动形式,动力系统和后桥是分开的,集成化程度不高,传动效率低。随着新能源汽车技术不断应用到商用车上,高集成化的电驱桥成为研究开发的热点,然而目前市场上多为单电机驱动,其存在动力性不足、可靠性不高、经济性差等缺点。同时,对于额外需要取力的作业车辆,通过另一个电机单独驱动,这种结构布置对于车辆不作业时,以及当车辆负载过重或爬坡等需要足够动力的时候,该额外的电机无法利用、处于闲置状态,造成功率上的浪费,也导致了较高的成本。
发明内容
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种双电机电驱动桥总成,包括第一驱动电机、第一变速箱、取力器、第二驱动电机、第二变速箱以及驱动桥;
所述第一变速箱包括第一动力输出单元和第二动力输出单元;
所述第一驱动电机与第一动力输出单元以及第二动力输出单元连接设置;
所述第一动力输出单元与取力器连接设置;所述驱动桥的一侧与所述第二动力输出单元连接设置,另一侧与第二变速箱连接设置;
所述第二驱动电机与第二变速箱连接设置。
优选的,所述第一变速箱包括第一变速箱输入轴主动齿轮,所述第一动力输出单元包括取力器主动齿轮以及取力器从动齿轮;所述第一变速箱输入轴主动齿轮与取力器主动齿轮共轴设置;所述取力器主动齿轮与取力器从动齿轮啮合设置;所述取力器与取力器从动齿轮共轴设置。
优选的,所述第一变速箱还包括第一变速箱输入轴;所述第一变速箱输入轴与第一驱动电机连接设置;所述第一变速箱输入轴主动齿轮与取力器主动齿轮均一体设置在第一变速箱输入轴上。
优选的,所述第一变速箱还包括取力器轴,所述取力器从动齿轮一体设置在取力器轴上,所述取力器与取力器轴连接设置。
优选的,所述第二动力输出单元包括第一变速箱输出轴、第一变速箱输出轴从动齿轮、第一变速箱滑套以及第一变速箱输出轴主动齿轮;所述第一变速箱输出轴从动齿轮与第一变速箱输入轴主动齿轮啮合连接设置;所述第一变速箱输出轴从动齿轮在第一变速箱输出轴上空套设置;所述第一变速箱滑套以及所述第一变速箱输出轴主动齿轮均一体设置在所述第一变速箱输出轴上;所述第一变速箱输出轴主动齿轮与驱动桥连接设置;当所述双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,所述第一变速箱输出轴从动齿轮与第一变速箱滑套啮合连接设置。
优选的,所述第二变速箱包括第二变速箱第一挡位主动齿轮、第二变速箱第一挡位从动齿轮、第二变速箱输出轴主动齿轮以及第二变速箱滑套;所述第一挡位主动齿轮与第二变速箱第一挡位从动齿轮啮合设置;所述第二变速箱第一挡位从动齿轮在第二变速箱内空套设置;所述第二变速箱滑套、第二变速箱第一挡位从动齿轮以及第二变速箱输出轴主动齿轮共轴设置;所述第二驱动电机与第一挡位主动齿轮连接设置;所述第二变速箱输出轴主动齿轮与驱动桥连接设置;当所述双电机电驱动桥总成输出第一挡位时,所述第二变速箱滑套与第二变速箱第一挡位从动齿轮啮合设置。
优选的,所述第二变速箱还包括啮合设置的第二变速箱第二挡位主动齿轮以及第二变速箱第二挡位从动齿轮;所述第二变速箱第二挡位主动齿轮与第二变速箱第一挡位主动齿轮共轴设置,且与第二驱动电机连接设置;第二变速箱第二挡位从动齿轮在第二变速箱内空套设置,所述第二变速箱第二挡位从动齿轮第二变速箱滑套以及第二变速箱输出轴主动齿轮同轴设置;当所述双电机电驱动桥总成输出第二挡位时,所述第二变速箱第二挡位从动齿轮与第二变速箱滑套啮合设置。
优选的,所述第二变速箱还包括第二变速箱输入轴以及第二变速箱输出轴;所述第二变速箱输入轴与第二驱动电机连接设置;所述第二变速箱第一挡位主动齿轮与第二变速箱第二挡位主动齿轮均一体设置在第二变速箱输入轴上;所述第二变速箱第一挡位从动齿轮与第二变速箱第二挡位从动齿轮在第二变速箱输出轴上空套设置;所述第二变速箱滑套与第二变速箱输出轴主动齿轮一体设置在第二变速箱输出轴上。
优选的,所述驱动桥包括差速器从动齿轮、差速器、半轴以及轮边减速器;所述差速器从动齿轮在半轴上空套设置;所述差速器从动齿轮与差速器一体设置;所述半轴的一端与差速器啮合连接,另一端与轮边减速器连接设置;所述差速器从动齿轮与第二变速箱输出轴主动齿轮以及第一变速箱输出轴主动齿轮啮合设置。
一种车辆,包括上述的双电机电驱动桥总成。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
一种双电机电驱动桥总成,通过第一驱动电机包括第一动力输出单元和第二动力输出单元,第一动力输出单元结合取力器实现驱动车辆附加功能的作业,第二动力输出单元结合第二驱动电机以及第二变速箱有效实现了在车辆行驶动力不足时,起到辅助行驶动力的作用,驱动桥有效实现了第二动力输出单元输出的动力与第二变速箱输出的动力之间的耦合,降低了单电机系统功率及转矩冗余,提高了整车的经济性和动力性。
进一步的,第一变速箱滑套有效实现了将第一变速箱的动力传输至第一变速箱输出轴主动齿轮。
进一步的,第二变速箱滑套有效实现了第一挡位与第二挡位之间的切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明第一变速箱的结构示意图;
图3为本发明第二变速箱的结构示意图;
图4为本发明驱动桥的结构示意图。
其中:1、第一驱动电机,2、第一变速箱,21、第一变速箱输入轴,22、第一变速箱输入轴主动齿轮,23、取力器主动齿轮,24、取力器从动齿轮,25、取力器轴,26、第一变速箱输出轴,27、第一变速箱输出轴从动齿轮,28、第一变速箱滑套,29、第一变速箱输出轴主动齿轮,3、取力器,4、第二驱动电机,5、第二变速箱,51、第二变速箱输入轴,52、第二变速箱第一挡位主动齿轮,53、第二变速箱第二挡位主动齿轮,54、第二变速箱第二挡位从动齿轮,55、第二变速箱滑套,56、第二变速箱第一挡位从动齿轮,57、第二变速箱输出轴,58、第二变速箱输出轴主动齿轮,6、驱动桥,61、差速器从动齿轮,62、差速器,63、半轴,64、轮边减速器,641、太阳轮,642、行星轮,643、齿圈,644行星架,7、车轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,若出现术语“水平”,并不表示要求部件绝对水平,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“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。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
如图1所示,一种双电机电驱动桥总成,包括第一驱动电机1、第一变速箱2、取力器3、第二驱动电机4、第二变速箱5以及驱动桥6;第一驱动电机1与第一变速箱2相连布置于驱动桥6的一侧,第二驱动电机4与第二变速箱5相连布置于驱动桥6的另一侧。
第一变速箱2包括第一动力输出单元和第二动力输出单元;
当双电机电驱动桥总成用于驱动车辆附加功能作业时,第一驱动电机1与第一动力输出单元连接设置,第一动力输出单元与取力器3连接设置;
当双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,第一驱动电机1与第二动力输出单元连接设置,第二动力输出单元与驱动桥6的一侧连接设置;
第二驱动电机4与第二变速箱5连接设置;驱动桥6的另一侧与第二变速箱5啮合设置。
如图2所示,第一变速箱2包括第一变速箱输入轴21、第一变速箱输入轴主动齿轮22、取力器主动齿轮23、取力器从动齿轮24、取力器轴25、第一变速箱输出轴26、第一变速箱输出轴从动齿轮27、第一变速箱滑套28以及第一变速箱输出轴主动齿轮29。
第一驱动电机1与第一变速箱输入轴21相连,第一变速箱输入轴主动齿轮22和取力器主动齿轮23均一体设置于第一变速箱输入轴21上,取力器从动齿轮24一体设置在取力器轴25上,取力器3与取力器轴25连接设置,取力器主动齿轮23与取力器从动齿轮24啮合设置。取力器主动齿轮23、取力器从动齿轮24以及取力器轴25构成第一动力输出单元。
第一变速箱输出轴从动齿轮27与第一变速箱输入轴主动齿轮22啮合连接设置;第一变速箱输出轴从动齿轮27在第一变速箱输出轴26上空套设置;第一变速箱滑套28以及第一变速箱输出轴主动齿轮29均一体设置在第一变速箱输出轴26上;第一变速箱输出轴主动齿轮29与驱动桥6连接设置;当双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,第一变速箱输出轴从动齿轮27与第一变速箱滑套28啮合连接设置。第二动力输出单元包括第一变速箱输出轴26、第一变速箱输出轴从动齿轮27、第一变速箱滑套28以及第一变速箱输出轴主动齿轮29构成第二动力输出单元。当双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,第一变速箱输出轴从动齿轮27与第一变速箱滑套28啮合连接设置。
如图3所示,第二变速箱5包括第二变速箱输入轴51以及第二变速箱输出轴57。第二变速箱输入轴51上一体设有第二变速箱第一挡位主动齿轮52以及第二变速箱第二挡位主动齿轮53,第二变速箱输出轴57上一体设置有第二变速箱滑套55以及第二变速箱输出轴主动齿轮58,并空套设置有以及第二变速箱第二挡位从动齿轮54以及第二变速箱第一挡位从动齿轮56。第二变速箱输入轴51与第二驱动电机4连接设置。第二变速箱第一挡位主动齿轮52与第二变速箱第一挡位从动齿轮56啮合设置,第二变速箱第二挡位主动齿轮53与第二变速箱第二挡位从动齿轮54啮合设置。第二变速箱输出轴主动齿轮58与驱动桥6连接设置连接设置。当双电机电驱动桥总成输出第一挡位时,第二变速箱第一挡位从动齿轮56与第二变速箱滑套55啮合连接设置。当双电机电驱动桥总成输出第二挡位时,第二变速箱第二挡位从动齿轮54与第二变速箱滑套55啮合连接设置。第一挡位可以表示为I挡,第二挡位可以表示为II挡。
如图4所示,驱动桥6包括差速器从动齿轮61、差速器62、半轴63以及轮边减速器64,差速器从动齿轮61在半轴63上空套设置;差速器从动齿轮61与差速器62一体设置;半轴63的一端与差速器62啮合连接,另一端与轮边减速器64连接设置。差速器从动齿轮61与第二变速箱输出轴主动齿轮58以及第一变速箱输出轴主动齿轮29啮合设置。其中轮边减速器64包括太阳轮641、行星轮642、齿圈643以及行星架644。第一驱动电机1通过第一变速箱2将动力传递至差速器从动齿轮61,第二驱动电机4通过第二变速箱5将动力传递至差速器从动齿轮61,然后通过驱动桥内部的差速器62、半轴63和轮边减速器64将动力传递至车轮7,驱动车轮行驶。驱动桥6内部差速器从动齿轮与差速器62固定,差速器62的锥齿轮与两侧半轴63相连,每侧半轴63均与轮边减速器64的太阳轮641相连,太阳轮641、齿圈643均与行星轮642啮合,齿圈643固定在桥壳上,行星轮642通过行星架644与车轮7连接。轮边减速器64可以根据车辆实际的负载和车速设计要求进行选配,当不需要时,半轴63与车轮7直接相连。第一变速箱滑套和第二变速箱滑套也可以使用同步器、离合器等换挡元件代替。驱动桥轮边减速器可根据车辆实际载荷工况进行选配。
本发明提供了一种双电机电驱动桥总成,通过控制第一变速箱滑套28、第二变速箱滑套55处于不同的位置,本发明中的电动驱动桥可以实现行车取力作业和停车取力作业,以满足不同的车辆需求。通过两套驱动系统可以实现整车双电机耦合驱动、单电机独立驱动/作业、行驶与作业解耦等八种工作模式,如表1所示,实现一种动力平台满足运输和作业两种使用需求,且换挡无中断,驱动/作业电机可分离,降低了系统功率及转矩冗余,提高了整体的系统效率。
表1双电机驱动桥系统工作模式表
本发明还公开一种车辆,包括上述的双电机电驱动桥总成。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,包括第一驱动电机(1)、第一变速箱(2)、取力器(3)、第二驱动电机(4)、第二变速箱(5)以及驱动桥(6);
所述第一变速箱(2)包括第一动力输出单元和第二动力输出单元;
所述第一驱动电机(1)与第一动力输出单元以及第二动力输出单元连接设置;
所述第一动力输出单元与取力器(3)连接设置;所述驱动桥(6)的一侧与所述第二动力输出单元连接设置,另一侧与第二变速箱(5)连接设置;
所述第二驱动电机(4)与第二变速箱(5)连接设置。
2.根据权利要求1所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第一变速箱(2)包括第一变速箱输入轴主动齿轮(22),所述第一动力输出单元包括取力器主动齿轮(23)以及取力器从动齿轮(24);所述第一变速箱输入轴主动齿轮(22)与取力器主动齿轮(23)共轴设置;所述取力器主动齿轮(23)与取力器从动齿轮(24)啮合设置;所述取力器(3)与取力器从动齿轮(24)共轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第一变速箱(2)还包括第一变速箱输入轴(21);所述第一变速箱输入轴(21)与第一驱动电机(1)连接设置;所述第一变速箱输入轴主动齿轮(22)与取力器主动齿轮(23)均一体设置在第一变速箱输入轴(21)上。
4.根据权利要求2所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第一变速箱(2)还包括取力器轴(25),所述取力器从动齿轮(24)一体设置在取力器轴(25)上,所述取力器(3)与取力器轴(25)连接设置。
5.根据权利要求2所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第二动力输出单元包括第一变速箱输出轴(26)、第一变速箱输出轴从动齿轮(27)、第一变速箱滑套(28)以及第一变速箱输出轴主动齿轮(29);所述第一变速箱输出轴从动齿轮(27)与第一变速箱输入轴主动齿轮(22)啮合连接设置;所述第一变速箱输出轴从动齿轮(27)在第一变速箱输出轴(26)上空套设置;所述第一变速箱滑套(28)以及所述第一变速箱输出轴主动齿轮(29)均一体设置在所述第一变速箱输出轴(26)上;所述第一变速箱输出轴主动齿轮(29)与驱动桥(6)连接设置;当所述双电机电驱动桥总成用于驱动车辆行驶时,所述第一变速箱输出轴从动齿轮(27)与第一变速箱滑套(28)啮合连接设置。
6.根据权利要求5所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第二变速箱(5)包括第二变速箱第一挡位主动齿轮(52)、第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)、第二变速箱输出轴主动齿轮(58)以及第二变速箱滑套(55);所述第一挡位主动齿轮(52)与第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)啮合设置;所述第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)在第二变速箱(5)内空套设置;所述第二变速箱滑套(55)、第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)以及第二变速箱输出轴主动齿轮(58)共轴设置;所述第二驱动电机(4)与第一挡位主动齿轮(52)连接设置;所述第二变速箱输出轴主动齿轮(58)与驱动桥(6)连接设置;当所述双电机电驱动桥总成输出第一挡位时,所述第二变速箱滑套(55)与第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)啮合设置。
7.根据权利要求6所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第二变速箱(5)还包括啮合设置的第二变速箱第二挡位主动齿轮(53)以及第二变速箱第二挡位从动齿轮(54);所述第二变速箱第二挡位主动齿轮(53)与第二变速箱第一挡位主动齿轮(52)共轴设置,且与第二驱动电机(4)连接设置;第二变速箱第二挡位从动齿轮(54)在第二变速箱(5)内空套设置,所述第二变速箱第二挡位从动齿轮(54)、第二变速箱滑套(55)以及第二变速箱输出轴主动齿轮(58)同轴设置;当所述双电机电驱动桥总成输出第二挡位时,所述第二变速箱第二挡位从动齿轮(54)与第二变速箱滑套(55)啮合设置。
8.根据权利要求7所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述第二变速箱(5)还包括第二变速箱输入轴(51)以及第二变速箱输出轴(57);所述第二变速箱输入轴(51)与第二驱动电机(4)连接设置;所述第二变速箱第一挡位主动齿轮(52)与第二变速箱第二挡位主动齿轮(53)均一体设置在第二变速箱输入轴(51)上;所述第二变速箱第一挡位从动齿轮(56)与第二变速箱第二挡位从动齿轮(54)在第二变速箱输出轴(57)上空套设置;所述第二变速箱滑套(55)与第二变速箱输出轴主动齿轮(58)一体设置在第二变速箱输出轴(57)上。
9.根据权利要求6所述的一种双电机电驱动桥总成,其特征在于,所述驱动桥(6)包括差速器从动齿轮(61)、差速器(62)、半轴(63)以及轮边减速器(64);所述差速器从动齿轮(61)在半轴(63)上空套设置;所述差速器从动齿轮(61)与差速器(62)一体设置;所述半轴(63)的一端与差速器(62)啮合连接,另一端与轮边减速器(64)连接设置;所述差速器从动齿轮(61)与第二变速箱输出轴主动齿轮(58)以及第一变速箱输出轴主动齿轮(29)啮合设置。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的双电机电驱动桥总成。
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- 2022-03-17 CN CN202210265900.3A patent/CN114537111A/zh active Pending
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