CN116653570A - 双电机驱动系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双电机驱动系统及具有其的车辆。双电机驱动系统包括：壳体；动力输入机构，动力输入机构与壳体可转动地连接；驱动源，驱动源包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均与壳体连接，第一电机和第二电机分别位于壳体的两侧，第一电机的输出端与动力输入机构连接，第二电机输出端与动力输入机构连接，动力输入机构与轮系连接，其中，动力输入机构用于将第一电机、第二电机中至少一个的动力传递给轮系。本申请的技术方案，解决了现有技术中的双电机驱动系统的驱动效率和动力性不能兼顾的问题。

Description

双电机驱动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及双电机驱动系统设计技术领域，具体而言，涉及一种双电机驱动系统及具有其的车辆。

背景技术

当前市场主流的电动车动力系统，其主要型式为单电机驱动，动力通过传动装置增扭后输出至车轮端。若想让电动车动力充沛，则需要配置功率较大的电机，才能够保证车辆有较强的加速性能。但是，大功率的电机体积也更大，效率更低，在车辆正常行驶不需要加速超车时，并不需要较大功率，使用这种大功率电机效率自然不会很高。反之，如果选择一个功率较小的电机，虽然在整车正常行驶时效率较高，但它由于最大功率不足，无法给整车带来足够的加速向能，即动力性较差。目前市场上还出现了双电机驱动的动力方案，两个电机带动两个传动装置，各自负责各自侧的车轮的驱动，并通过不同的调速实现车辆的转弯等。这种方案相当于将一个大功率电驱系统分解成为两套小功率电驱并使其同时工作，动力叠加也能实现单个大功率电机的动力性能。但是，两套电驱系统始终需要共同工作，虽然动力性能得到满足，但对于提升效率作用并不明显。

针对现有技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双电机驱动系统及具有其的车辆，以解决现有技术中的双电机驱动系统的驱动效率和动力性不能兼顾的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双电机驱动系统，包括：壳体；动力输入机构，动力输入机构与壳体可转动地连接；驱动源，驱动源包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均与壳体连接，第一电机和第二电机分别位于壳体的两侧，第一电机的输出端与动力输入机构连接，第二电机输出端与动力输入机构连接，动力输入机构与轮系连接，其中，动力输入机构用于将第一电机、第二电机中至少一个的动力传递给轮系。

进一步地，壳体包括前壳和后壳，前壳和后壳相对设置，前壳和后壳连接，第一电机与前壳连接，第二电机与后壳连接。

进一步地，动力输入机构包括：内轴，内轴通过第一前轴承与前壳连接，内轴与第一电机的第一电机轴连接，内轴的外表面设置有啮合轮齿；外轴，外轴通过第一后轴承与后壳连接，外轴与内轴同轴设置，部分的内轴位于外轴的内部，外轴与内轴之间设置有至少一个滚针轴承，外轴与第二电机的第二电机轴连接；离合器组件，部分的离合器组件与内轴连接，另一部分的离合器组件与外轴连接，离合器组件用于控制内轴与外轴结合或脱离。

进一步地，离合器组件包括：执行机构；同步器齿套，同步器齿套与执行机构连接；同步器齿毂，同步器齿毂与外轴连接；同步器结合齿，同步器结合齿与内轴连接；其中，同步器齿套可选择地与同步器齿毂或同步器结合齿结合。

进一步地，双电机驱动系统还包括减速机构，减速机构包括：减速轴，减速轴通过第二前轴承与前壳可转动地连接，减速轴通过第二后轴承与后壳可转动地连接，减速轴上设置有第一齿轮，第一齿轮与啮合轮齿啮合。

进一步地，双电机驱动系统还包括差速机构，差速机构包括：差速轴，差速轴通过第三前轴承与前壳可转动地连接，差速轴通过第三后轴承与后壳可转动地连接，差速轴上设置有第二齿轮，第二齿轮与减速轴连接。

进一步地，双电机驱动系统具有普通工作模式，双电机驱动系统位于普通工作模式时，同步器齿套与同步器齿毂结合。

进一步地，双电机驱动系统具有加速工作模式，双电机驱动系统位于加速工作模式时，同步器齿套与同步器结合齿结合。

进一步地，执行机构包括液压缸、伺服电机、气缸中的至少一个。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括双电机驱动系统，双电机驱动系统为上述的双电机驱动系统。

应用本发明的技术方案，通过在双电机驱动系统的壳体的两侧分别设置第一电机和第二电机，并且利用动力输入机构将两者中的至少一个的动力传递给轮系，使得双电机驱动系统实现单电机驱动和双电机驱动的模式切换，以达到既提升效率，又能够满足较强的动力性能需求。采用本申请的技术方案，解决了现有技术中的双电机驱动系统的驱动效率和动力性不能兼顾的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的双电机驱动系统的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的双电机驱动系统的第二实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一电机；11、第一电机轴；

20、第二电机；21、第二电机轴；

30、动力输入机构；31、内轴；32、同步器齿套；33、同步器齿毂；34、同步器结合齿；35、第一前轴承；37、外轴；38、滚针轴承；39、第一后轴承；

40、减速机构；41、第二前轴承；42、第二后轴承；43、第一齿轮；

50、差速机构；51、第三前轴承；52、第三后轴承；53、第二齿轮；

60、前壳；

70、后壳；

80、执行机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图2所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种双电机驱动系统。

如图1所示，双电机驱动系统包括：壳体；动力输入机构30，动力输入机构30与壳体可转动地连接；驱动源，驱动源包括第一电机10和第二电机20，第一电机10和第二电机20均与壳体连接，第一电机10和第二电机20分别位于壳体的两侧，第一电机10的输出端与动力输入机构30连接，第二电机20输出端与动力输入机构30连接，动力输入机构30与轮系连接，其中，动力输入机构30用于将第一电机10、第二电机20中至少一个的动力传递给轮系。

应用本申请的技术方案，通过在双电机驱动系统的壳体的两侧分别设置第一电机10和第二电机20，并且利用动力输入机构30将两者中的至少一个的动力传递给轮系，使得双电机驱动系统实现单电机驱动和双电机驱动的模式切换，以达到既提升效率，又能够满足较强的动力性能需求。采用本申请的技术方案，解决了现有技术中的双电机驱动系统的驱动效率和动力性不能兼顾的问题。

第一电机10通过第一电机轴11与动力输入机构30连接，第二电机20通过第二电机轴21与动力输入机构30连接。

进一步地，壳体包括前壳60和后壳70，前壳60和后壳70相对设置，前壳60和后壳70连接，第一电机10与前壳60连接，第二电机20与后壳70连接。这样设置可整体的布置空间，缩短驱动系统的轴向长度。

进一步地，动力输入机构30包括：内轴31，内轴31通过第一前轴承35与前壳60连接，内轴31与第一电机10的第一电机轴11连接，内轴31的外表面设置有啮合轮齿；外轴37，外轴37通过第一后轴承39与后壳70连接，外轴37与内轴31同轴设置，部分的内轴31位于外轴37的内部，外轴37与内轴31之间设置有至少一个滚针轴承38，外轴37与第二电机20的第二电机轴21连接；离合器组件，部分的离合器组件与内轴31连接，另一部分的离合器组件与外轴37连接，离合器组件用于控制内轴31与外轴37结合或脱离。如图2示出了两组滚针轴承38。内轴31与第一电机轴11连接并能够传递扭矩，外轴37与第二电机轴21连接并能够传递扭矩。内轴31跟外轴37之间放置滚针轴承38实现互相支撑并能够相对转动。

具体来说，动力输入机构30与前壳60之间固定有第一前轴承35，与后壳70之间固定有第一后轴承39，使动力输入机构30支撑在前壳60和后壳70上并能够实现回转运动。减速机构40与前壳60之间固定有第二前轴承41，与后壳70之间固定有第二后轴承42，使减速机构40支撑在前壳60和后壳70上并能够实现回转运动。差速机构50与前壳60之间固定有第三前轴承51，与后壳70之间固定有第三后轴承52，使差速机构50支撑在前壳60和后壳70上并能够实现回转运动。

进一步地，离合器组件包括：执行机构80；同步器齿套32，同步器齿套32与执行机构80连接；同步器齿毂33，同步器齿毂33与外轴37连接；同步器结合齿34，同步器结合齿34与内轴31连接；其中，同步器齿套32可选择地与同步器齿毂33或同步器结合齿34结合。这样设置使得离合器组件具有断开外轴37和内轴31或者将外轴37和内轴31连接以共同传递动力的功能。

当正常平稳行驶的时候，第一电机10转动，并将动力通过第一电机轴11传递给动力输入机构30的内轴31，而第二电机20不工作转动，因此外轴37也不转，并且同步器齿套32放置在同步器齿毂33上，与同步器结合齿34没有结合，因此内轴31在滚针轴承38以及第一前轴承35的支撑之下转动，而外轴37不转动。内轴31通过与减速机构40上的第一齿轮43啮合，将动力传给一级的减速机构40，减速轴通过与固定在差速机构50上的第二齿轮53啮合，使一级的减速机构40的动力传递给差速机构50，并最终传递给车轮。

当车辆需要较大功率进行加速、爬坡或者超车时，需要第一电机10和第二电机20同时提供动力。这时，执行机构80会带动同步器齿套32向右移动，同步器齿套32与同步器结合齿34发生结合，这时外轴37与内轴31之间只能一同转动，无法相对转动。此时动力输入机构30得到第一电机10和第二电机20提供的动力总和，并通过上述的方式，最终将动力传递至车轮。

进一步地，双电机驱动系统还包括减速机构40，减速机构40包括：减速轴，减速轴通过第二前轴承41与前壳60可转动地连接，减速轴通过第二后轴承42与后壳70可转动地连接，减速轴上设置有第一齿轮43，第一齿轮43与啮合轮齿啮合。也即是说，减速轴与内轴31保持常连接状态。本实施例中的双电机驱动系统支持双电机驱动，通过特殊设计的动力输入机构30，实现单电机驱动和双电机驱动的模式切换。双电机驱动系统包括第一电机10和第二电机20，第一电机10和第二电机20均可选用小功率电机，第一电机10和传动装置(减速机构40和差速机构50的总和)始终保持连接，第二电机20与传动装置之间装有断开结构(即为离合器组件)，根据实际的需求实现连接或者断开。当车辆平稳行驶时，不需要大功率动力输出，则只有第一电机10驱动传动装置，第二电机20没有功率输出，此时驱动系统实现高效工作。当车辆需要加速超车时，动力需求大，此时断开装置结合(同步器齿套32与同步器结合齿34结合)，第二电机20与传动装置相连接，第一电机10和第二电机20同时共工作，传动装置将两个电机的动力叠加后输出，给整车提供较强的动力输出，实现加速超车。在另一个可选实施例中，只要在第二电机轴21上设置啮合齿轮与减速轴连接，也可使减速轴与外轴保持常连接状态，本领域技术人员可以合理改进设计以使整体布置更加合理。

进一步地，双电机驱动系统还包括差速机构50，差速机构50包括：差速轴，差速轴通过第三前轴承51与前壳60可转动地连接，差速轴通过第三后轴承52与后壳70可转动地连接，差速轴上设置有第二齿轮53，第二齿轮53与减速轴连接。

进一步地，双电机驱动系统具有普通工作模式，双电机驱动系统位于普通工作模式时，同步器齿套32与同步器齿毂33结合。

进一步地，双电机驱动系统具有加速工作模式，双电机驱动系统位于加速工作模式时，同步器齿套32与同步器结合齿34结合。

进一步地，执行机构80包括液压缸、伺服电机、气缸中的至少一个。

根据本发明的另一具体实施例，提供了一种车辆，包括双电机驱动系统，双电机驱动系统为上述的双电机驱动系统。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：既可以单独传递第一电机10的动力，也可以同时传递第一电机10和第二电机20的动力。将一个大功率电机拆分成两个小功率电机的总和，在车辆平稳行驶时，只用其中一个小功率电机提供动力，比大功率电机输出相同功率的效率更高。而加速性作为车辆不可或缺的功能，两个小功率电机同时工作可以替代一个大功率电机。这样，即在平稳行驶时效率得到提高从而提升电动车续航里程，又保证了电动车的加速性。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述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)

1.一种双电机驱动系统，其特征在于，包括：

壳体；

动力输入机构(30)，所述动力输入机构(30)与所述壳体可转动地连接；

驱动源，所述驱动源包括第一电机(10)和第二电机(20)，所述第一电机(10)和所述第二电机(20)均与所述壳体连接，所述第一电机(10)和所述第二电机(20)分别位于所述壳体的两侧，所述第一电机(10)的输出端与所述动力输入机构(30)连接，所述第二电机(20)输出端与所述动力输入机构(30)连接，所述动力输入机构(30)与轮系连接，其中，所述动力输入机构(30)用于将所述第一电机(10)、所述第二电机(20)中至少一个的动力传递给所述轮系。

2.根据权利要求1所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述壳体包括前壳(60)和后壳(70)，所述前壳(60)和所述后壳(70)相对设置，所述前壳(60)和所述后壳(70)连接，所述第一电机(10)与所述前壳(60)连接，所述第二电机(20)与所述后壳(70)连接。

3.根据权利要求2所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述动力输入机构(30)包括：

内轴(31)，所述内轴(31)通过第一前轴承(35)与所述前壳(60)连接，所述内轴(31)与所述第一电机(10)的第一电机轴(11)连接，所述内轴(31)的外表面设置有啮合轮齿；

外轴(37)，所述外轴(37)通过第一后轴承(39)与所述后壳(70)连接，所述外轴(37)与所述内轴(31)同轴设置，部分的所述内轴(31)位于所述外轴(37)的内部，所述外轴(37)与所述内轴(31)之间设置有至少一个滚针轴承(38)，所述外轴(37)与所述第二电机(20)的第二电机轴(21)连接；

离合器组件，部分的所述离合器组件与所述内轴(31)连接，另一部分的所述离合器组件与所述外轴(37)连接，所述离合器组件用于控制所述内轴(31)与所述外轴(37)结合或脱离。

4.根据权利要求3所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述离合器组件包括：

执行机构(80)；

同步器齿套(32)，所述同步器齿套(32)与所述执行机构(80)连接；

同步器齿毂(33)，所述同步器齿毂(33)与所述外轴(37)连接；

同步器结合齿(34)，所述同步器结合齿(34)与所述内轴(31)连接；

其中，所述同步器齿套(32)可选择地与所述同步器齿毂(33)或所述同步器结合齿(34)结合。

5.根据权利要求3所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统还包括减速机构(40)，所述减速机构(40)包括：

减速轴，所述减速轴通过第二前轴承(41)与所述前壳(60)可转动地连接，所述减速轴通过第二后轴承(42)与所述后壳(70)可转动地连接，所述减速轴上设置有第一齿轮(43)，所述第一齿轮(43)与所述啮合轮齿啮合。

6.根据权利要求5所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统还包括差速机构(50)，所述差速机构(50)包括：

差速轴，所述差速轴通过第三前轴承(51)与所述前壳(60)可转动地连接，所述差速轴通过第三后轴承(52)与所述后壳(70)可转动地连接，所述差速轴上设置有第二齿轮(53)，所述第二齿轮(53)与所述减速轴连接。

7.根据权利要求4所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统具有普通工作模式，所述双电机驱动系统位于所述普通工作模式时，所述同步器齿套(32)与所述同步器齿毂(33)结合。

8.根据权利要求4所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统具有加速工作模式，所述双电机驱动系统位于所述加速工作模式时，所述同步器齿套(32)与所述同步器结合齿(34)结合。

9.根据权利要求4所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述执行机构(80)包括液压缸、伺服电机、气缸中的至少一个。

10.一种车辆，包括双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统为权利要求1至9中任一项所述的双电机驱动系统。