CN116455132A - 电机、动力总成和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电机、动力总成和车辆。该电机包括定子、转子、离合装置、第一输出轴和第二输出轴。离合装置位于电机转子内部。作为一种情况,该离合装置为限滑差速器。作为另一种情况,该离合装置为第一离合器和第二离合器。该动力总成包括壳体、第一减速器、第二减速器和上述电机。根据本申请实施例,将离合装置设置在电机转子内部,可以减小动力总成的尺寸。此外,将离合装置设置在电机转子的内部,该离合装置承载扭矩较小,从而提高动力总成的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,更具体地,涉及一种电机、动力总成和车辆。
背景技术
在车辆的动力总成(或者称为驱动总成)中,驱动力需要通过差速装置传输到两侧的车轮,以满足车辆在不平整路面或转弯等两侧车轮转速不一致场景的需求。然而,现有的动力总成还存在一些缺陷。
一方面,当前,动力总成中的差速装置主要为开放式差速器。然而,开放式差速器无法实现两侧车轮扭矩的区别输出。例如,在一侧车轮打滑的场景下,开放式差速器仍然会将动力源源不断地传递给打滑的车轮,造成大量驱动力的流失,不利于车辆脱困。
另一方面,当前,动力总成中的差速装置通常设置在输出轴。这种架构的差速装置由于传递扭矩大,对于零部件的强度要求高,因此体积通常较大,成本较高,可靠性也较差。
综上,现有的动力总成仍存在改进空间。
发明内容
本申请提供一种电机、动力总成和车辆。
第一方面,提供了一种电机,包括:定子、转子、离合装置、第一输出轴和第二输出轴,所述转子用于相对所述定子旋转,并且所述转子用于带动所述第一输出轴或所述第二输出轴中的至少一个旋转,所述第一输出轴用于传动连接所述转子和第一减速器,所述第二输出轴用于传动连接所述转子和第二减速器,其中:所述离合装置位于所述电机的转子内部,沿所述电机的轴向所述离合装置排列于所述第一输出轴与所述第二输出轴之间;所述离合装置用于断开或耦合所述转子与所述第一减速器的传动连接或所述转子与所述第二减速器的传动连接中的至少一个。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述离合装置为多片离合器式限滑差速器,所述多片离合器式限滑差速器包括第一钢片、第二钢片、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、第一摩擦片和第二摩擦片;所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向排列,所述第一钢片和所述第一摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮的一侧,所述第二钢片和所述第二摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮的另一侧;所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;所述第一半轴齿轮用于带动所述第一摩擦片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第一钢片;所述第二半轴齿轮用于带动所述第二摩擦片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第二钢片。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述离合装置为电子限滑差速器,所述电子限滑差速器包括第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、锁止片、电控机构;所述第一半轴齿轮、所述锁止片和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向依次排列,所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;所述电控机构用于使所述第一半轴齿轮沿所述电机的轴向与所述锁止片锁止或分离。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述离合装置为电子限滑差速器,所述电子限滑差速器包括钢片、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、摩擦片、电控机构;所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向排列,所述钢片和所述摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮背离所述第二半轴齿轮的一侧;所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过第二输出轴与所述第二减速器传动连接;所述电控机构用于使所述摩擦片沿所述电机的轴向移动,以使所述摩擦片与所述钢片锁止或分离。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述离合装置为托森限滑差速器,所述托森限滑差速器包括第一蜗轮、第二蜗轮、第一蜗杆、第二蜗杆、第一直齿轮和第二直齿轮,其中:
所述第一蜗轮和所述第二蜗轮沿所述电机的轴向排列,所述第一蜗轮与所述第一直齿轮固定连接,所述第二蜗轮与所述第二直齿轮固定连接,所述第一直齿轮与所述第二直齿轮相互啮合,所述转子用于带动所述第一蜗杆和所述第二蜗杆旋转,所述第一蜗杆用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二蜗杆用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;所述第一蜗轮和所述第一蜗杆用于使所述第一输出轴与所述第二输出轴锁止,或者所述第二蜗轮和所述第二蜗杆用于使所述第一输出轴与所述第二输出轴锁止。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述离合装置包括第一离合器和第二离合器,其中:
所述第一离合器和所述第二离合器沿所述电机的轴向排列,所述第一离合器包括第一主动片、第一从动片和第一驱动机构,所述第一从动片与所述第一输出轴连接,所述第一驱动机构用于使所述第一从动片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第一主动片;所述第二离合器包括第二主动片、第二从动片和第二驱动机构,所述第二从动片与所述第二输出轴连接,所述第二驱动机构用于使所述第二从动片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第二主动片。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一离合器的壳体与所述第二离合器的壳体为同一壳体,所述第一主动片和所述第二主动片为同一组主动片。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为液压机构;或者,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为电磁机构。
第二方面,提供一种动力总成,所述动力总成包括壳体、第一减速器、第二减速器和如第一方面中任一项所述的电机,其中:
所述壳体用于容纳所述电机、所述第一减速器和所述第二减速器,所述定子与所述动力总成的壳体固定连接,沿所述电机的轴向所述第一减速器和所述第二减速器排列于所述电机的两侧。
第三方面,提供一种车辆,包括:第一车轮,第二车轮和如第二方面所述的动力总成;所述第一车轮与所述动力总成中的第一减速器连接,所述第二车轮与所述动力总成中的第二减速器连接;在所述第一车轮和所述第二车轮出现轮速差的情况下,所述动力总成用于调整输出至所述第一车轮和输出至所述第二车轮的扭矩。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述车辆还包括轮速传感器和控制模块;所述轮速传感器用于监测所述第一车轮和所述第二车轮的轮速;所述控制模块用于根据所述第一车轮和所述第二车轮的轮速差,控制所述动力总成中的离合装置以调整输出至所述第一车轮或所述第二车轮的扭矩。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述第一车轮的轮速大于所述第二车轮的轮速且所述第一车轮与所述第二车轮的轮速差大于第一阈值,所述动力总成中的离合装置用于耦合所述转子与所述第二减速器的传动连接,以增大输出至所述第二车轮的扭矩。
附图说明
图1示出了一种现有的动力总成;
图2示出了本申请提出的一种电机;
图3示出了本申请提出的一种动力总成;
图4示出了离合装置为限滑差速器的动力总成;
图5示出了多片离合器式限滑差速器的一种可能的结构;
图6示出了电子限滑差速器的一种可能的结构;
图7示出了电子限滑差速器的一种可能的结构;
图8示出了离合装置为第一离合器和第二离合器的动力总成;
图9示出了离合装置为第一离合器和第二离合器的动力总成;
图10为采用行星齿轮减速器的动力总成;
图11为采用行星齿轮减速器的动力总成;
图12示出了本申请提出的一种车辆。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,可以理解的是,通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。
图1示出了现有的一种动力总成。一方面,该动力总成中的差速装置为开放式差速器。然而,开放式差速器无法实现两侧车轮扭矩的区别输出,在车辆打滑时,不能助力车辆脱困。另一方面,该动力总成中的差速装置设置在了输出轴。这种架构的差速装置由于传递扭矩大,对于零部件的强度要求高,因此体积通常较大,成本较高,可靠性也较差。
针对现有的动力总成存在的上述问题,本申请实施例首先提供了一种电机,参考图2,该电机包括定子、转子、离合装置、第一输出轴和第二输出轴。转子用于相对定子旋转,并且转子用于带动第一输出轴或第二输出轴中的至少一个旋转,第一输出轴用于传动连接转子和第一减速器,第二输出轴用于传动连接转子和第二减速器。
其中:离合装置位于电机的转子内部,沿电机的轴向离合装置排列于第一输出轴与第二输出轴之间。
在本申请实施例中,电机的转子可以设置成空心(或者说,中空)的形式。即,该电机的转子为空心转子。
离合装置用于断开或耦合转子与第一减速器的传动连接或转子与第二减速器的传动连接中的至少一个。或者说,离合装置用于调整第一输出轴或第二输出轴的输出扭矩。关于该离合装置,后续将详细描述。
在上述电机的基础上,本申请实施例还提供了一种动力总成,用于对现有的动力总成进行改进。
图3示出了本申请提出的一种动力总成,该动力总成包括:壳体(也可以称为外壳)、第一减速器、第二减速器和图2所示的电机。
动力总成的壳体用于容纳该电机、第一减速器和第二减速器,电机的定子与动力总成的壳体固定连接(例如,可以直接固定连接,或者通过其他零部件实现固定连接,不予限制),沿电机的轴向第一减速器和第二减速器排列于电机的两侧。
电机中的离合装置用于向第一减速器传递电机的扭矩,并用于向第二减速器传递电机的扭矩。
可选地,电机中的离合装置可以包括壳体,该离合装置的壳体与电机的转子固定连接(示例性地,壳体与电机的转子一体化设计)。
可以理解的是,相比于图1中将差速装置设置在输出轴,本申请实施例中将离合装置设置在电机转子的内部,可以减小该动力总成的尺寸。此外,将离合装置设置在电机转子的内部,该离合装置承载扭矩较小,从而提高动力总成的可靠性。
下面分情况对图2所示的电机,以及图3所示的动力总成进行详细说明。
情况1:
参考图4,本申请提出的电机中的离合装置为限滑差速器。本申请实施例对限滑差速器的类型不作限定。下面通过几个例子进行说明。
示例A:
该限滑差速器为多片离合器式限滑差速器。参考图5,示例性地,多片离合器式限滑差速器包括行星锥齿轮、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、预紧弹簧、第一摩擦片、第二摩擦片、第一钢片、第二钢片,可选地还可以包括壳体。
第一半轴齿轮和第二半轴齿轮沿电机转子的轴向排列,第一钢片和第一摩擦片沿电机的轴向交替排列于第一半轴齿轮的一侧,第二钢片和第二摩擦片沿电机的轴向交替排列于第一半轴齿轮的另一侧。
其中,电机的转子用于带动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮旋转。作为一种方式,电机的转子可以通过销轴带动行星锥齿轮转动,进而带动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮旋转。
第一摩擦片与第一半轴齿轮固定连接,第一钢片可以与限滑差速器的壳体固定连接,第二摩擦片与第二半轴齿轮固定连接,第二钢片可以与限滑差速器的壳体固定连接,行星锥齿轮分别与第一半轴齿轮和第二半轴齿轮啮合,预紧弹簧位于第一半轴齿轮和第二半轴齿轮之间。该预紧弹簧用于向第一半轴齿轮和第二半轴齿轮提供持续的推力。
第一半轴齿轮通过第一输出轴与第一减速器传动连接,第二半轴齿轮通过第二输出轴与第二减速器传动连接。第一减速器可以与第一车轮连接,第二减速器可以与第二车轮连接。
第一半轴齿轮用于带动第一摩擦片沿电机的轴向靠近或远离第一钢片;第二半轴齿轮用于带动第二摩擦片沿电机的轴向靠近或远离第二钢片。
换句话说,第一半轴齿轮用于带动第一摩擦片沿第一输出轴移动,以调整第一摩擦片与第一钢片的结合程度。第二半轴齿轮用于带动第二摩擦片沿第二输出轴移动,以调整第二摩擦片与第二钢片的结合程度。
以第一车轮行驶到摩擦系数较低的路面,例如,冰面,第二车轮行驶到摩擦系数较高的路面,例如,正常路面,为例。由于第二车轮行驶在高摩擦系数的路面,第二半轴齿轮可以带动第二摩擦片沿第二输出轴移动,提高第二摩擦片与第二钢片的结合程度,从而将第二摩擦片与第二钢片锁止,这样来自该限滑差速器外壳的动力将通过第二摩擦片与第二钢片传输给第二车轮,助力车辆脱困。
示例B:
该限滑差速器为电子限滑差速器,参考图6,该电子限滑差速器包括:行星锥齿轮、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、回位弹簧、锁止片、电控机构(图6中未示出),可选地还可以包括壳体。
第一半轴齿轮、锁止片和第二半轴齿轮沿电机转子的轴向依次排列。电机转子用于带动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮旋转,具体的实现方式可以参考上文。
锁止片可以与电子限滑差速器的壳体固定连接,行星锥齿轮分别与第一半轴齿轮和第二半轴齿轮啮合,回位弹簧位于锁止片与第一半轴齿轮之间。
第一半轴齿轮通过第一输出轴与第一减速器传动连接,第二半轴齿轮通过第二输出轴与第二减速器传动连接。
电控机构用于使第一半轴齿轮沿第一输出轴移动,以使锁止片与第一半轴齿轮锁止或分离。
例如,在电控机构未工作时,回位弹簧的弹力可以使锁止片和第一半轴齿轮分离。在电控机构工作时,电控机构用于使第一半轴齿轮沿第一输出轴移动,将锁止片与第一半轴齿轮锁止。
示例性地,该电控机构在工作时可以产生磁场。
具体地,车辆中可设置有多种传感器,例如轮速传感器、转向角度传感器、加速度传感器等。车辆中的控制模块(例如,电子控制单元(electronic control unit,ECU))可获取各个传感器采集的信号,并实时监控左右车轮轮速差、车辆转向角度、横向加速度、油门踏板信号等,通过车辆模型和算法判断车辆是否打滑。示例性地,在监控到左右车轮的轮速差达到设定阈值后,ECU可以向该电控机构发送信号(或者说指令),使得电控机构开始工作,产生磁场。在磁力(可以为吸力,也可以为斥力)的作用下,第一半轴齿轮沿第一输出轴移动,克服回位弹簧的弹力,与锁止片贴合,达到锁止的状态。这样来自该限滑差速器外壳的动力将均匀地传输到第一车轮和第二车轮,助力车辆脱困。
示例C:
该限滑差速器为电子限滑差速器,参考图7,该电子限滑差速器包括:行星锥齿轮、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、摩擦片、钢片、电控机构(图7中未示出),可选地还可以包括壳体。该摩擦片与第一半轴齿轮固定连接,钢片可以与电子限滑差速器的壳体固定连接。
第一半轴齿轮和第二半轴齿轮沿电机转子的轴向排列,钢片和摩擦片沿电机转子的轴向交替排列于第一半轴齿轮背离第二半轴齿轮的一侧。
电机转子用于带动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮旋转,具体实现方式可以参考上文。第一半轴齿轮通过第一输出轴与第一减速器传动连接,第二半轴齿轮通过第二输出轴与第二减速器传动连接。
电控机构用于使摩擦片沿第一输出轴移动,以使摩擦片与钢片锁止或分离。
例如,在电控机构未工作时,摩擦片与钢片分离。在电控机构工作时,电控机构用于使摩擦片沿第一输出轴移动,将摩擦片与钢片锁止。
与上述示例B类似,在监控到左右车轮的轮速差达到设定阈值后,ECU可以向该电动机构发送信号,使得电控机构开始工作,产生磁场。在磁力的作用下,第一半轴齿轮带动摩擦片沿第一输出轴移动,与钢片锁止。这样来自该限滑差速器外壳的动力将均匀地传输到第一车轮和第二车轮,助力车辆脱困。
示例D:
该限滑差速器为托森限滑差速器。示例性地,该托森限滑差速器可以为A型-托森限滑差速器、B型-托森限滑差速器、C型-托森限滑差速器中的任一种。
以A型-托森限滑差速器为例,该A型-限滑差速器包括第一蜗轮、第二蜗轮、第一蜗杆、第二蜗杆、第一直齿轮、第二直齿轮,可选地还可以包括壳体。
其中,第一蜗轮和第二蜗轮沿电机转子的轴向排列,第一蜗轮和第二蜗轮可以分别与限滑差速器的壳体固定连接,第一蜗轮与第一直齿轮固定连接,第二蜗轮与第二直齿轮固定连接,第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合。
电机转子用于带动第一蜗杆和第二蜗杆旋转。
第一蜗杆通过第一输出轴与第一减速器传动连接,第二蜗杆通过第二输出轴与第二减速器传动连接。第一减速器可以与第一车轮连接,第二减速器可以与第二车轮连接。
本申请对第一车轮和第二车轮在车辆中的位置不作限定。例如,该第一车轮和第二车轮可以为车辆的两个前轮,也可以为车辆的两个后轮。
可以理解的是,在第一车轮和第二车轮未出现打滑情况下,限滑差速器的壳体、第一蜗轮、第二蜗轮、第一蜗杆、第二蜗杆、第一直齿轮、第二直齿轮之间没有相对运动(或者说相对静止)。
以第一车轮行驶到摩擦系数较低的路面,例如,冰面,第二车轮行驶到摩擦系数较高的路面,例如,正常路面,为例。在第一车轮行驶到冰面的瞬间,第一车轮想要发生打滑,即,第一车轮的转速想要迅速提升。假设第一车轮的转速迅速提升,那么基于A型托森限滑差速器的结构,第一蜗杆、第一蜗轮、第一直齿轮的转速也会提升。由于第一直齿轮与第二直齿轮啮合,相应地第二直齿轮、第二蜗轮、第二蜗杆的转速也会提高。但是,由于蜗轮蜗杆传动的不可逆原理,第二蜗轮无法带动第二蜗杆,也就是说第二蜗轮不能带动第二蜗杆,从而不能提升第二蜗杆的转速。因此,上述假设不成立。
也就是说,如果第一车轮行驶到冰面,由于第二蜗轮与第二蜗杆的传动不可逆,第二蜗轮和第二蜗杆可以用于使第一输出轴与第二输出轴锁止,从而限制第一车轮打滑。
类似地,如果第二车轮行驶到冰面,由于第一蜗轮与第一蜗杆的传动不可逆,第一蜗轮和第一蜗杆可以用于使第一输出轴与第二输出轴锁止,从而限制第二车轮打滑。
示例E:
该限滑差速器为黏性耦合式限滑差速器。黏性耦合式限滑差速器也可以称为粘性耦合器、粘性联轴节等,是一种利用液体的粘性阻力来传递扭矩的传动装置。例如,该液体可以为硅油。黏性耦合式限滑差速器中包括传动轴、壳体、内叶片、外叶片。其中,内叶片与传动轴固定连接,外叶片与壳体固定连接,在内叶片和外叶片之间填充有硅油。示例性地,当车辆的前轮打滑时,前后车轮出现较大的转速差,内叶片和外叶片之间的硅油产生极大的粘性阻力,阻止内叶片和外叶片之间的相对运动,此时,车辆的动力可以传送给后轮,从而助力车辆脱困。
情况2:
参考图8,本申请提出的电机中的离合装置包括第一离合器和第二离合器。第一离合器和第二离合器沿电机转子的轴向排列。
第一离合器包括第一壳体、第一主动片、第一从动片和第一驱动机构(图8中未示出),第一壳体与转子固定连接,第一主动片与第一壳体固定连接(即,第一主动片、电机的转子和第一壳体同步旋转),第一从动片与第一输出轴连接,第一驱动机构用于使第一从动片沿电机的轴向靠近或远离第一主动片。换句话说,第一驱动机构用于使第一从动片沿第一输出轴移动,以调整第一主动片与第一从动片的结合程度。
第二离合器包括第二壳体、第二主动片、第二从动片和第二驱动机构(图8中未示出),第二壳体与转子固定连接,第二主动片与第二壳体固定连接(即,第二主动片、电机的转子和第二壳体同步旋转),第二从动片与第二输出轴连接,第二驱动机构用于使第二从动片沿电机的轴向靠近或远离第二主动片。换句话说,第二驱动机构用于使第二从动片沿第二输出轴移动,以调整第二主动片与第二从动片的结合程度。
可以理解的是,第一主动片可以包括多片主动片,第一从动片可以包括多片从动片。类似地,第二主动片可以包括多片主动片,第二从动片可以包括多片从动片,本申请对主动片和从动片的数量不作限定。即,第一离合器和第二离合器可以为多片式离合器。
示例性地,第一驱动机构可以为第一电磁机构,第二驱动机构可以为第二电磁机构,相应地,该第一离合器和第二离合器为电磁离合器。
其中,电磁机构在工作时可以产生磁场,在磁力(可以为吸力,也可以为斥力)的作用下,可以调整主动片和从动片之间的结合程度。
或者,示例性地,第一驱动机构可以为第一液压机构,第二驱动机构可以为第二液压机构,相应地,该第一离合器和第二离合器为液压离合器。
第一液压机构可以与第一从动片连接,从而第一液压机构在工作时,可以带动第一从动片沿着第一输出轴移动,调整第一主动片和第一从动片之间的结合程度。类似地,第二液压机构可以与第二从动片连接,从而第二液压机构在工作时,可以带动第二从动片沿着第二输出轴移动,调整第二主动片和第二从动片之间的结合程度。
具体而言,ECU可以从轮速传感器获取左车轮和右车轮的轮速信息,进一步地,ECU可以根据左右车轮的轮速差,控制主动片和从动片的结合程度。
例如,当第一车轮打滑,第二车轮未打滑时,ECU可以向第二电磁机构发送指令,该第二电磁机构根据接收到的指令开始工作,产生磁场,使得第二从动片沿第二输出轴移动,提高第二主动片与第二从动片的结合程度,从而提高输出至第二车轮的扭矩,助力车辆脱困。
又例如,当第一车轮打滑,第二车轮未打滑时,ECU可以向第二液压机构发送指令,该第二液压机构根据接收到的指令开始工作,带动第二从动片,使得第二从动片沿第二输出轴移动,提高第二主动片与第二从动片的结合程度,从而提高输出至第二车轮的扭矩,助力车辆脱困。
类似地,当第二车轮打滑,第一车轮未打滑时,ECU可以向第一电磁机构发送指令,该第一电磁机构根据接收到的指令开始工作,产生磁场,使得第一从动片沿第一输出轴移动,提高第一主动片与第一从动片的结合程度,从而提高输出至第一车轮的扭矩,助力车辆脱困。
又例如,当第二车轮打滑,第一车轮未打滑时,ECU可以向第一液压机构发送指令,该第一液压机构根据接收到的指令开始工作,带动第一从动片,使得第一从动片沿第一输出轴移动,提高第一主动片与第一从动片的结合程度,从而提高输出至第一车轮的扭矩,助力车辆脱困。
此外,作为一种情况,如图8所示,第一离合器和第二离合器可以为一体化设计的,从而节省内部空间。
其中,“第一离合器和第二离合器一体化设计”可以理解为第一壳体与第二壳体一体化(或者说,第一壳体和第二壳体为同一壳体),进一步地,第一主动片和第二主动片为同一组主动片(或者说,第一离合器和第二离合器共享同一组主动片)。
作为另一种情况,如图9所示,第一离合器和第二离合器可以为分开设置的,从而降低设计难度。此时,第一主动片和第二主动片可以为两组不同的主动片。
此外,本申请实施例中,动力总成的电机可以为永磁同步电机、异步电机、励磁电机中的任一种。第一减速器和第二减速器可以均为行星齿轮减速器,或者均为平行轴减速器,或者均为偏置同轴减速器。如果第一减速器和第二减速器均为行星齿轮减速器,该动力总成的尺寸会进一步降低。
作为一种情况,第一减速器和第二减速器可以均为一级行星齿轮减速器,或者均为多级行星齿轮减速器。
如图10和图11所示,以二级行星齿轮减速器为例,第一输出轴与行星齿轮减速器#A1的太阳轮固定连接,行星齿轮减速器#A1的行星架与行星齿轮减速器#A2的太阳轮固定连接。
类似地,第二输出轴与行星齿轮减速器#B1的太阳轮固定连接,行星齿轮减速器#B1的行星架与行星齿轮减速器#B2的太阳轮固定连接。
此外,如图12所示,本申请实施例还提供一种车辆。
例如,该车辆可以为纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车、或者新能源汽车等。
又例如,该车辆可以为陆上交通工具、水上交通工具、空中交通工具、工业设备、农业设备、或者娱乐设备等。示例性地,该车辆可以为广义概念上的车辆,可以是交通工具(如商用车、乘用车、摩托车、飞行车等),工业车辆(如:叉车、挂车、牵引车等),农用设备(如割草机、收割机等),游乐设备,玩具车辆等,本申请实施例对车辆的类型不作具体限定。
具体而言,该车辆包括第一车轮、第二车轮以及上文中的动力总成。
可选地,该车辆还包括轮速传感器和控制模块。轮速传感器用于监测第一车轮和第二车轮的轮速。控制模块用于根据第一车轮和第二车轮的轮速差,控制动力总成中的离合装置以调整输出至第一车轮或第二车轮的扭矩。
例如,第一车轮的轮速大于第二车轮的轮速,且第一车轮与第二车轮的轮速差大于第一阈值,动力总成中的离合装置用于耦合转子与第二减速器的传动连接,以增大输出至第二车轮的扭矩。
可以理解的是,如果该车辆为四驱车,则该车辆可以包括两个动力总成(分别记为动力总成#1和动力总成#2)。其中,动力总成#1用于控制第一车轮和第二车轮,动力总成#2用于控制第三车轮和第四车轮。
在实际行驶的过程中,该两个动力总成可以只有一个工作,从而提高车辆的续航里程。当然,该两个动力总成也可以都工作,从而给车辆提供更大的动力。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种电机,其特征在于,所述电机包括定子、转子、离合装置、第一输出轴和第二输出轴,所述转子用于相对所述定子旋转,并且所述转子用于带动所述第一输出轴或所述第二输出轴中的至少一个旋转,所述第一输出轴用于传动连接所述转子和第一减速器,所述第二输出轴用于传动连接所述转子和第二减速器,其中:
所述离合装置位于所述电机的转子内部,沿所述电机的轴向所述离合装置排列于所述第一输出轴与所述第二输出轴之间;
所述离合装置用于断开或耦合所述转子与所述第一减速器的传动连接或所述转子与所述第二减速器的传动连接中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述离合装置为多片离合器式限滑差速器,所述多片离合器式限滑差速器包括第一钢片、第二钢片、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、第一摩擦片和第二摩擦片;
所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向排列,所述第一钢片和所述第一摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮的一侧,所述第二钢片和所述第二摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮的另一侧;
所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;
所述第一半轴齿轮用于带动所述第一摩擦片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第一钢片;
所述第二半轴齿轮用于带动所述第二摩擦片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第二钢片。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述离合装置为电子限滑差速器,所述电子限滑差速器包括第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、锁止片、电控机构;
所述第一半轴齿轮、所述锁止片和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向依次排列,所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;
所述电控机构用于使所述第一半轴齿轮沿所述电机的轴向与所述锁止片锁止或分离。
4.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述离合装置为电子限滑差速器,所述电子限滑差速器包括钢片、第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、摩擦片、电控机构;
所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮沿所述电机的轴向排列,所述钢片和所述摩擦片沿所述电机的轴向排列于所述第一半轴齿轮背离所述第二半轴齿轮的一侧;
所述转子用于带动所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮旋转,所述第一半轴齿轮用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二半轴齿轮用于通过第二输出轴与所述第二减速器传动连接;
所述电控机构用于使所述摩擦片沿所述电机的轴向移动,以使所述摩擦片与所述钢片锁止或分离。
5.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述离合装置为托森限滑差速器,所述托森限滑差速器包括第一蜗轮、第二蜗轮、第一蜗杆、第二蜗杆、第一直齿轮和第二直齿轮,其中:
所述第一蜗轮和所述第二蜗轮沿所述电机的轴向排列,所述第一蜗轮与所述第一直齿轮固定连接,所述第二蜗轮与所述第二直齿轮固定连接,所述第一直齿轮与所述第二直齿轮相互啮合,所述转子用于带动所述第一蜗杆和所述第二蜗杆旋转,所述第一蜗杆用于通过所述第一输出轴与所述第一减速器传动连接,所述第二蜗杆用于通过所述第二输出轴与所述第二减速器传动连接;
所述第一蜗轮和所述第一蜗杆用于使所述第一输出轴与所述第二输出轴锁止,或者
所述第二蜗轮和所述第二蜗杆用于使所述第一输出轴与所述第二输出轴锁止。
6.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述离合装置包括第一离合器和第二离合器,其中:
所述第一离合器和所述第二离合器沿所述电机的轴向排列,所述第一离合器包括第一主动片、第一从动片和第一驱动机构,所述第一从动片与所述第一输出轴连接,所述第一驱动机构用于使所述第一从动片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第一主动片;
所述第二离合器包括第二主动片、第二从动片和第二驱动机构,所述第二从动片与所述第二输出轴连接,所述第二驱动机构用于使所述第二从动片沿所述电机的轴向靠近或远离所述第二主动片。
7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,
所述第一离合器的壳体与所述第二离合器的壳体为同一壳体,所述第一主动片和所述第二主动片为同一组主动片。
8.根据权利要求6或7所述的电机,其特征在于,
所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为液压机构;或者,
所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为电磁机构。
9.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括壳体、第一减速器、第二减速器和如权利要求1-8中任一项所述的电机,其中:
所述壳体用于容纳所述电机、所述第一减速器和所述第二减速器,所述定子与所述动力总成的壳体固定连接,沿所述电机的轴向所述第一减速器和所述第二减速器排列于所述电机的两侧。
10.一种车辆,其特征在于,包括:第一车轮,第二车轮和如权利要求9所述的动力总成;
所述第一车轮与所述动力总成中的第一减速器连接,所述第二车轮与所述动力总成中的第二减速器连接;
在所述第一车轮和所述第二车轮出现轮速差的情况下,所述动力总成用于调整输出至所述第一车轮和输出至所述第二车轮的扭矩。
11.根据权利要求10所述的车辆,其特征在于,所述车辆还包括轮速传感器和控制模块;
所述轮速传感器用于监测所述第一车轮和所述第二车轮的轮速;
所述控制模块用于根据所述第一车轮和所述第二车轮的轮速差,控制所述动力总成中的离合装置以调整输出至所述第一车轮或所述第二车轮的扭矩。
12.根据权利要求10或11所述的车辆,其特征在于,所述第一车轮的轮速大于所述第二车轮的轮速且所述第一车轮与所述第二车轮的轮速差大于第一阈值,所述动力总成中的离合装置用于耦合所述转子与所述第二减速器的传动连接,以增大输出至所述第二车轮的扭矩。
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