CN208306352U - 双电机双行星排差速器的电驱动桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了双电机双行星排差速器的电驱动桥，其第一电机、第二电机同轴安装，第一行星排与第二行星排同轴安装；第一电机轴与第一电机轴齿轮连接，第一电机轴齿轮与左输入齿轮外啮合连接，左输入齿轮与第一内齿圈连接；左输出齿轮与第一行星排的转臂连接，左输出齿轮与左半轴连接。第二电机轴与第二电机轴齿轮连接，第二电机轴齿轮分别与第一右输入齿轮、第二右输入齿轮外啮合连接；第一右输入齿轮与第一太阳轮连接；第二右输入齿轮与第二内齿圈连接；右输出齿轮与第二行星排的第二转臂连接，右输出齿轮与右半轴连接。本实用新型有效实现了左半轴、右半轴的等速驱动、差速驱动；具有体积重量小，传动效率高，能耗低等优点。

Description

双电机双行星排差速器的电驱动桥

技术领域

本实用新型涉及乘用车辆用驱动桥技术领域，特别涉及双电机双行星排差速器的电驱动桥。

背景技术

随着纯电动车辆对纯电动驱动桥高动力性、高节电性、降低成本需求的不断提高，尤其对于未来发展燃料电池汽车用电电混合动力驱动桥，双电机电驱动桥成为解决上述问题的一个关键。目前市场上主要采用三种电驱动桥：一是单电机加单速比减速器电驱动桥；二、单电机加多档变速装置电驱动桥；三、双电机加单速比减速器电驱动桥。对于第一种单电机加单速比减速器电驱动桥而言，在低速驱动区域和高速驱动区域系统效率大幅度降低，已经很难满足新一代电动汽车的要求。对于第二种单电机加多档变速装置电驱动桥而言，较好的解决了第一种动力总成方案中低速驱动区域和高速驱动区域效率低的问题，然而，由于采用单个驱动电机导致该驱动电机功率大，在低功率驱动区域系统效率降低幅度大，另外，在高速运行区域单电机的极限转速需求高，对系统振动噪音控制、以及进一步提高系统效率存在瓶颈。对于第三种双电机加单速比减速器电驱动桥而言，双电机可以采用一台电机负责低速驱动区域、一台电机负责中高速驱动区域，在一定程度上解决了单电机驱动带来的问题。然而，每台电机的高效驱动区间窄，难以进一步提高系统效率，特别是在两台电机联合驱动匹配控制是个瓶颈问题。

对于上述三种电驱动桥方案，尤其是满足电动汽车性能要求的多档变速装置未面市之前，双电机电驱动桥是目前一种比较优秀的解决方案。然而，对于现有双电机驱动桥而言，基本上都是采用传统差速器作为末级传动装置，双电机完全是刚性直联驱动，这就导致双电机的动力输出和转速同步控制方面要求极高。同时，传统差速器的存在导致驱动装置体积、重量、传动效率和离地间隙难以进一步降低；如何研发一款既能满足双电机之间的差速需求又能满足左右半轴的差速要求，成为目前双电机电驱动桥的热点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能满足双电机驱动之间的差速需求，又能满足左右半轴的差速要求，结构简单、体积重量小的双电机双行星排差速器的电驱动桥。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

双电机双行星排差速器的电驱动桥，包括第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第一电机轴齿轮、第二电机轴齿轮、左输入齿轮、左输出齿轮、左半轴齿轮、左半轴、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮、右输出齿轮、右半轴齿轮、右半轴；

所述第一电机、第二电机同轴安装，所述第一行星排与第二行星排同轴连接安装；所述第一电机的第一电机轴与第一电机轴齿轮固定连接，所述第一电机轴齿轮与左输入齿轮外啮合连接，所述左输入齿轮通过第一内齿圈连接件与第一行星排的第一内齿圈连接；所述左输出齿轮与第一行星排的转臂连接，所述左输出齿轮与左半轴齿轮外啮合连接，所述左半轴齿轮与左半轴固定连接；

所述第二电机的第二电机轴与第二电机轴齿轮固定连接，所述第二电机轴齿轮分别与第一右输入齿轮、第二右输入齿轮外啮合连接；所述第一右输入齿轮通过第一太阳轮连接轴与第一行星排的太阳轮连接；所述第二右输入齿轮与第二行星排的第二内齿圈固定连接；所述右输出齿轮与第二行星排的第二转臂固定连接，所述右输出齿轮与右半轴齿轮外啮合连接，所述右半轴齿轮与右半轴固定连接。

优选地，所述第一行星排包括第一内齿圈、第一行星轮、第一转臂、第一太阳轮；

所述第一行星轮与第一转臂连接，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接，所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接。

优选地，所述第二行星排包括第二内齿圈、第二行星轮、第二转臂、第二太阳轮；

所述第二行星轮与第二转臂连接，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

优选地，所述第一太阳轮连接轴为空心轴，所述第二太阳轮连接轴穿过第一太阳轮连接轴两端分别与第一内齿圈连接件、第二太阳轮连接。

优选地，所述第一电机轴齿轮与第二电机轴齿轮具有相同的齿数和模数；所述左输入齿轮、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮均具有相同的齿数和模数；所述左输出齿轮与右输出齿轮具有相同的齿数和模数；所述左半轴齿轮与右半轴齿轮具有相同的齿数和模数。

优选地，所述左输出齿轮安装在左输入齿轮和第一右输入齿轮中间；所述右输出齿轮安装在第一右输入齿轮和第二右输入齿轮中间。

优选地，所述第一太阳轮与第二太阳轮具有相同的齿数和模数；所述第一行星轮与第二行星轮具有相同的齿数和模数；所述第一内齿圈和第二内齿圈具有相同的齿数和模数。

采用上述技术方案，由于使用了第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第一电机轴齿轮、第二电机轴齿轮、左输入齿轮、左输出齿轮、左半轴齿轮、左半轴、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮、右输出齿轮、右半轴齿轮、右半轴等技术特征。本实用新型通过具有相同电器参数的第一电机、第二电机，以及具有相同参数的第一行星排、第二行星排。第一电机、第二电机通过左输入齿轮、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮实现动力的输入，通过第一行星排、第二行星排传动实现将第一电机和第二电机的动力叠加到左半轴、右半轴实现动力的输出。实现左半轴、右半轴的等速驱动；左半轴转速大于右半轴的差速驱动；左半轴转速小于右半轴的差速驱动。本实用新型结构简单、体积重量小，传动效率高，能耗低。

附图说明

图1为本实用新型原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，双电机双行星排差速器的电驱动桥，包括第一电机1、第二电机2、第一行星排3、第二行星排4、第一电机轴齿轮5、第二电机轴齿轮6、左输入齿轮7、左输出齿轮8、左半轴齿轮9、左半轴10、第一右输入齿轮11、第二右输入齿轮12、右输出齿轮13、右半轴齿轮14、右半轴15。将第一电机1、第二电机2同轴安装，将第一行星排3与第二行星排4同轴连接安装。将第一电机1的第一电机轴16与第一电机轴齿轮5固定连接，将第一电机轴齿轮5与左输入齿轮7外啮合连接，将左输入齿轮7通过第一内齿圈连接件17与第一行星排3的第一内齿圈20连接；将左输出齿轮8与第一行星排3的转臂21连接，将左输出齿轮8与左半轴齿轮9外啮合连接，将左半轴齿轮9与左半轴10固定连接。

将第二电机2的第二电机轴18与第二电机轴齿轮6固定连接，将第二电机轴齿轮6分别与第一右输入齿轮11、第二右输入齿轮12外啮合连接。将第一右输入齿轮11通过第一太阳轮连接轴19与第一行星排3的第一太阳轮22连接。将第二右输入齿轮12与第二行星排4的第二内齿圈24固定连接；将右输出齿轮13与第二行星排4的第二转臂27固定连接，将右输出齿轮13与右半轴齿轮14外啮合连接，将右半轴齿轮14与右半轴15固定连接。

具体实施中，第一行星排3包括第一内齿圈20、第一行星轮23、第一转臂21、第一太阳轮22。将第一行星轮23与第一转臂21连接，将第一太阳轮22与第一行星轮23外啮合连接，将第一行星轮23与第一内齿圈20内啮合连接。

第二行星排4包括第二内齿圈24、第二行星轮25、第二转臂27、第二太阳轮26；将第二行星轮25与第二转臂27连接，将第二太阳轮6与第二行星轮25外啮合连接，将第二行星轮25与第二内齿圈24内啮合连接。

具体实施中，将第一太阳轮连接轴19设置成空心轴，将第二太阳轮连接轴28穿过第一太阳轮连接轴19两端分别与第一内齿圈20连接件、第二太阳轮26连接。

具体实施中，为了实现精确控制差速传动，第一电机轴齿轮5与第二电机轴齿轮6具有相同的齿数和模数；左输入齿轮7、第一右输入齿轮11、第二右输入齿轮12均具有相同的齿数和模数；左输出齿轮8与右输出齿轮13具有相同的齿数和模数；左半轴齿轮9与右半轴齿轮14具有相同的齿数和模数。第一太阳轮22与第二太阳轮26具有相同的齿数和模数；第一行星轮23与第二行星轮25具有相同的齿数和模数；第一内齿圈20和第二内齿圈24具有相同的齿数和模数。并将左输出齿轮8安装在左输入齿轮7和第一右输入齿轮11中间；右输出齿轮13安装在第一右输入齿轮11和第二右输入齿轮12中间。

本实用新型主要工作过程如下：

当车辆行驶时，第一电机1和第二电机2从车载电源处获得电能，通过第一电机转子和第二电机转子转换成机械动力；第一电机轴16和第二电机轴18具有相同转速，第一电机轴16将动力传递给第一电机轴齿轮5，第一电机轴齿轮5将动力传递给左输入齿轮7，左输入齿轮7将动力传递给第一内齿圈20，第一内齿圈20将动力同时传递给第一行星轮23和通过第一内齿圈连接件17、第二太阳轮连接轴28传递给第二太阳轮26，第一行星轮23将动力传递给第一转臂21；第二太阳轮26将来自第一电机1的动力传递给第二行星轮25，第二行星轮25将动力传递给第二转臂27。第二电机轴18将动力传递给第二电机轴齿轮6，第二电机轴齿轮6同时将动力传递给第一右输入齿轮11和第二右输入齿轮12，第一右输入齿轮11将动力通过第一太阳轮连接轴19传递给第一太阳轮22，第一太阳轮22将来自第二电机2的动力传递给第一行星轮23，第一行星轮23将动力传递给第一转臂21，第一转臂21将来自第一电机1和第二电机2的动力叠加后传递给左输出齿轮8，左输出齿轮8将动力传递给左半轴齿轮9，左半轴齿轮9将动力传递给左半轴10输出至左车轮。第二右输入齿轮12将动力传递给第二内齿圈24，第二内齿圈24将动力传递给第二行星轮25，第二行星轮25将动力传递给第二转臂27，第二转臂27将来自第一电机1和第二电机2的动力叠加后传递给右输出齿轮13，右输出齿轮13将动力传递给右半轴齿轮14，右半轴齿轮14将动力传递给右半轴15输出动力至右车轮。

第一电机轴16、第二电机轴18、左半轴10和右半轴15满足以下转速关系式：

其中：Z1表示第一电机轴承齿轮4的齿数；Z2表示第二电机轴齿轮6的齿数；Z3表示左输入齿轮5的齿数；Z4表示第二右输入齿轮的齿数；Z5表示第一太阳轮22的齿数；Z6表示第一内齿圈20的齿数；Z7表示第二太阳轮26的齿数；Z8表示第二内齿圈24的齿数；Z9表示左输出齿轮8的齿数；Z10表示右输出齿轮13的齿数；Z11表示左半轴齿轮9的齿数；Z12表示右半轴齿轮14的齿数；n1表示第一电机轴16的转速；n2表示第二电机轴18转速；n3表示左半轴10的转速；n4表示右半轴15的转速。(如无特殊说明，本文下列出现的字母均按上述表述意思代表构件参数)

结合上述，本双电机双行星排差速器的电驱动桥可以实现左半轴10和右半轴15的等速驱动模式、左半轴10的转速大于右半轴15的差速驱动模式以及左半轴10的转速小于右半轴15的差速驱动模式。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，包括第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第一电机轴齿轮、第二电机轴齿轮、左输入齿轮、左输出齿轮、左半轴齿轮、左半轴、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮、右输出齿轮、右半轴齿轮、右半轴；

所述第一电机、第二电机同轴安装，所述第一行星排与第二行星排同轴连接安装；所述第一电机的第一电机轴与第一电机轴齿轮固定连接，所述第一电机轴齿轮与左输入齿轮外啮合连接，所述左输入齿轮通过第一内齿圈连接件与第一行星排的第一内齿圈连接；所述左输出齿轮与第一行星排的转臂连接，所述左输出齿轮与左半轴齿轮外啮合连接，所述左半轴齿轮与左半轴固定连接；

所述第二电机的第二电机轴与第二电机轴齿轮固定连接，所述第二电机轴齿轮分别与第一右输入齿轮、第二右输入齿轮外啮合连接；所述第一右输入齿轮通过第一太阳轮连接轴与第一行星排的第一太阳轮连接；所述第二右输入齿轮与第二行星排的第二内齿圈固定连接；所述右输出齿轮与第二行星排的第二转臂固定连接，所述右输出齿轮与右半轴齿轮外啮合连接，所述右半轴齿轮与右半轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述第一行星排包括第一内齿圈、第一行星轮、第一转臂、第一太阳轮；

所述第一行星轮与第一转臂连接，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接，所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接。

3.根据权利要求2所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述第二行星排包括第二内齿圈、第二行星轮、第二转臂、第二太阳轮；

所述第二行星轮与第二转臂连接，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

4.根据权利要求3所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述第一太阳轮连接轴为空心轴，所述第二太阳轮连接轴穿过第一太阳轮连接轴两端分别与第一内齿圈连接件、第二太阳轮连接。

5.根据权利要求4所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述第一电机轴齿轮与第二电机轴齿轮具有相同的齿数和模数；所述左输入齿轮、第一右输入齿轮、第二右输入齿轮均具有相同的齿数和模数；所述左输出齿轮与右输出齿轮具有相同的齿数和模数；所述左半轴齿轮与右半轴齿轮具有相同的齿数和模数。

6.根据权利要求5所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述左输出齿轮安装在左输入齿轮和第一右输入齿轮中间；所述右输出齿轮安装在第一右输入齿轮和第二右输入齿轮中间。

7.根据权利要求6所述的双电机双行星排差速器的电驱动桥，其特征在于，所述第一太阳轮与第二太阳轮具有相同的齿数和模数；所述第一行星轮与第二行星轮具有相同的齿数和模数；所述第一内齿圈和第二内齿圈具有相同的齿数和模数。