CN210363338U - 双电机动力装置及纯电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电机动力装置及纯电动汽车，装置包括：具有相同减速比的两个减速器；两个驱动电机，分别与两个所述减速器的输入轴连接；两个所述减速器的输出轴分别通过两个驱动轴与两个前驱动轮或两个后驱动轮连接。本实用新型通过双驱动电机和双减速器的结构实现两个驱动轮的单独驱动，提高整车动力性能并通过两个驱动电机的分别调速替代复杂的差速机构实现差速功能。

Description

双电机动力装置及纯电动汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，更具体地，涉及一种双电机动力装置及纯电动汽车。

背景技术

目前纯电动汽车通常采用集中式传动系统方案，如图1所示，一个固定速比减速器FG通过一个驱动电机M输入动力，通过差速器D将动力输出给两个驱动轴，然后驱动车轮使车辆行驶。

典型的固定速比减速器方案如图2所示，其与驱动电机是分体的，通过花键和法兰连接在一起。减速器内部通过输入轴轴齿1、中间轴齿轮2、中间轴轴齿3、主减速齿轮4依次连接实现两级斜齿轮减速，通过差速器半轴齿轮5(2个)与主减速齿轮4连接，实现差速机构的集成。

现有的集中式传动系统方案动力性能受限于驱动电机的输出功率，整车动力性能提升困难，日益无法满足电动汽车的动力需求。同时机械式差速器结构复杂，动力总成集成化程度低，增加整车重量。

因此需要提出一种能够减轻整车重量并提高整车动力性能的动力装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种双电机动力装置，实现减轻车身重量提高整车动力性能。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种双电机动力装置，包括：

具有相同减速比的两个减速器，两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个前驱动轮连接，或者两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个后驱动轮连接；

两个驱动电机，每个所述驱动电机分别与一个所述减速器的输入轴连接。

可选地，还包括左右对称设置的左壳体和右壳体，一个所述驱动电机和与之连接的一个所述减速器设置于所述左壳体中，另一个所述驱动电机和与之连接的另一个所述减速器设置于所述右壳体中。

可选地，还包括中间壳体，所述左壳体、所述右壳体分别通过螺栓与所述中间壳体固定连接并对称设置于所述中间壳体的左右两侧。

可选地，还包括电子差速控制器，两个所述驱动电机分别与所述电子差速控制器连接，所述电子差速控制器控制两个所述驱动电机分别输出转速和扭矩。

可选地，所述减速器包括互相平行的输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴设有一级小齿轮，所述中间轴设有一级大齿轮和二级小齿轮，所述输出轴设有二级大齿轮。

可选地，所述一级小齿轮与所述一级大齿轮啮合，所述二级小齿轮与所述二级大齿轮啮合。

可选地，所述一级小齿轮、所述一级大齿轮、所述二级小齿轮和所述二级大齿轮均为斜齿轮。

可选地，所述减速器的所述输入轴为所述驱动电机的输出转轴。

可选地，所述输出轴通过花键与所述驱动轴的一端连接。

可选地，所述驱动轴的另一端与一个所述驱动轮的轮毂轴承连接。

一种纯电动汽车，包括以上所述的双电机动力装置。

本实用新型的有益效果在于：

(1)通过双驱动电机和双减速器的结构实现左右驱动轮的单独驱动，提高整车动力性能；通过两个驱动电机的分别调速替代复杂的差速机构，简化动力系统结构。

进一步地，采用三段壳体的高集成度结构，左壳体为左边电机壳体与减速器左半部分壳体共壳体的结构，右壳体为右电机壳体与减速器右半部分壳体共壳体的结构，能够有效减轻动力装置的重量。驱动电机转轴和减速器输入轴采用同一根轴的结构，取消了常用的花键连接，简化动力系统结构，提高动力转化效率。减速器采用斜齿轮，成本低、容易调整速比。

(2)采用上述双电机动力装置的纯电动汽车能够通过两个驱动电机的分别调速替代复杂的差速机构实现差速功能，从而减轻整车重量并提高整车动力性能。

本实用新型的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本实用新型示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了现有传动系统结构示意图。

图2示出了现有典型集成差速机构的固定速比减速器结构示意图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种双电机动力装置的机械传动运动图。

附图标记说明

图1-图2中：D、差速器；FG、固定速比减速器；M驱动电机；1、输入轴轴齿；2、中间轴齿轮；3、中间轴轴齿；4、主减速齿轮；5、差速器半轴齿轮。

图3中：

1、驱动电机；2、差速器；3、输入轴；4、中间轴；5、输出轴；6、左壳体；7、右壳体；8、中间壳体；9、一级小齿轮；10、一级大齿轮；11、二级小齿轮；12、二级大齿轮。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种双电机动力装置的机械传动运动图，该动力装置包括：具有相同减速比的两个减速器，两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个前驱动轮连接，或者两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个后驱动轮连接；两个驱动电机，每个所述驱动电机分别与一个所述减速器的输入轴连接。

具体地，通过双驱动电机和双减速器的结构实现两个驱动轮的单独驱动，增加动力输出，提高整车动力性能；通过设置两个驱动电机，能够实现两个驱动电机的分别单独调速，从而实现差速功能，进而替代复杂的差速机构，同样能够满足转弯等左右驱动轴(半轴)需要不同转速的行驶场景。

本实施例中，还包括左右对称设置的左壳体和右壳体，一个所述驱动电机和一个与之连接的一个所述减速器设置于所述左壳体中，另一个所述驱动电机和与之连接的另一个所述减速器设置于所述右壳体中。还包括中间壳体，所述左壳体、所述右壳体分别通过螺栓与所述中间壳体固定连接并对称分布于所述中间壳体的左右两侧。

具体地，本实施例中采用左侧驱动电机壳体与左侧减速器壳体共壳体、右侧驱动电机壳体与右侧减速器壳体共壳体的结构，即将左侧驱动电机与左侧减速器集成在一个左壳体中，将右侧驱动电机与右侧减速器集成在一个右壳体中，然后通过螺栓分别将左壳体和右壳体固定安装在中间壳体的两侧，左壳体和右壳体在中间壳体左右两侧实现对称结构。采用高度集成的三段壳体的结构，能够有效减轻动力装置的重量并增加整体的结构强度，同时兼顾了可拆卸便于维修。具体实施时，需要在左壳体、右壳体和中间壳体对应的位置预留用于安装螺栓的螺孔。

本实施例中，还包括电子差速控制器(未示出)，两个所述驱动电机分别与所述电子差速控制器连接，所述电子差速控制器控制两个所述驱动电机分别输出转速和扭矩。具体地，电子差速控制器可以为整车控制器或单独设置的计算单元，所述电子差速控制器根据整车需求控制两个驱动电机分别输出转速和扭矩。当车辆直行时，电子差速控制器控制两个驱动电机输出相同的转速和扭矩，当车辆转弯驾驶员转动方向盘时，电子差速控制器启动，安装在转向盘柱上的角度传感器检测转向盘转动角度的变化，并将转向盘转动的角度传入电子差速控制器中，电子差速控制器中的控制算法依据传入的转向盘转动角度，并根据阿克曼转向模型和内外轮速比与转弯半径比相等的关系，计算出内外驱动轮转速初值。然后将内外驱动轮转速初值与车速相比较，利用车轮滑动率(车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值)计算公式求该转速初值下的滑转率(车辆的理论速度与实际速度的差与理论速度的比值)，并判断求得的滑转率是否在15-20％区间内。如求得的滑转率在该区间内，则通过对应的驱动电机输出该转速初值；如不在该区间内，则通过对应的驱动电机输出上一计算周期所计算出的转速初值。需要说明的是，阿克曼转向模型为现有技术，本领域技术人员容易根据上述描述设计类似的控制算法实现电子差速控制功能，此处不再赘述。

本实施例中，所述减速器包括互相平行的输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴设有一级小齿轮，所述中间轴设有一级大齿轮和二级小齿轮，所述输出轴设有二级大齿轮。所述一级小齿轮与所述一级大齿轮啮合，所述二级小齿轮与所述二级大齿轮啮合。所述一级小齿轮、所述一级大齿轮、所述二级小齿轮和所述二级大齿轮均为斜齿轮。具体地，减速器采用二级减速结构，每个减速器均通过两级斜齿轮减速，具有相同的速比，其中输入轴、中间轴和输出轴之间相互平行设置，输入轴的一级小齿轮与中间轴上的一级大齿轮啮合实现一级减速，中间轴上的二级小齿轮和输出轴上的二级大齿轮啮合实现二级减速，减速器采用斜齿轮，有成本低、容易调整速比(可根据整车性能需求调整速比)等优点，具体实施过程中，可以根据具体地减速比需求选择多个大、小齿轮对应的参数(如直径、齿数等)。在本实用新型的其他实施例中，也可以采用圆柱齿轮等其它类型的传动齿轮。需要说明的是，本实用新型中齿轮的大、小为分别在减速器一级减速机构、二级减速机构中齿轮之间的相对概念，即一级大齿轮的直径要大于一级小齿轮的直径，一级大齿轮的齿数要多于一级小齿轮的齿数，二级大齿轮和二级小齿轮含义相同，本领域人员根据实际减速比需求选择大、小齿轮的类型，此处不再赘述。

本实施例中，所述减速器的所述输入轴为所述驱动电机的输出转轴。具体地，输入轴为驱动电机转轴和减速器输入轴一体轴的结构，即驱动电机的输出转轴和减速器的输入轴为同一根转轴，取消了传统的将驱动电机轴和减速器输入轴通过花键连接的方式，以此简化传动连接关系，提高动力传递效率。

本实施例中，所述输出轴通过花键与所述驱动轴的一端连接。所述驱动轴的另一端与一个所述驱动轮的轮毂轴承连接。具体地，输出轴可通过花键与半轴(输出轴)的一端连接，半轴的另一端与驱动轮连接，驱动电机的输出动力(转速、扭矩)通过减速器减速后传递到半轴然后通过半轴使驱动轮转动，进而车辆行驶。本实施例的动力装置可以设置在车体前端用于驱动车辆的两个前轮(即前驱)，也可以设置在车体后端用于驱动车辆的两个后轮(即后驱)，还可以在车体的前端和后端分别设置一套动力装置，实现四驱功能。

一种纯电动汽车，该电动汽车采用上述实施例的双电机动力装置替代现有的差速机构，实现减轻整车重量同时提高整车的动力性能。

上述实施例通过双驱动电机和双减速器的结构实现两个驱动轮的单独驱动，提高整车动力性能；通过两个驱动电机的分别调速替代复杂的差速机构，简化动力系统结构并降低车身重量，采用三段壳体的高集成度结构，有效减轻动力装置的重量。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (11)

1.一种双电机动力装置，其特征在于，包括：

具有相同减速比的两个减速器，两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个前驱动轮连接，或者两个所述减速器的输出轴分别通过驱动轴与两个后驱动轮连接；

两个驱动电机，每个所述驱动电机分别与一个所述减速器的输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，还包括左右对称设置的左壳体和右壳体，一个所述驱动电机和与之连接的一个所述减速器设置于所述左壳体中，另一个所述驱动电机和与之连接的另一个所述减速器设置于所述右壳体中。

3.根据权利要求2所述的双电机动力装置，其特征在于，还包括中间壳体，所述左壳体、所述右壳体分别通过螺栓与所述中间壳体固定连接并对称设置于所述中间壳体的左右两侧。

4.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，还包括电子差速控制器，两个所述驱动电机分别与所述电子差速控制器连接，所述电子差速控制器控制两个所述驱动电机分别输出转速和扭矩。

5.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述减速器包括互相平行的输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴设有一级小齿轮，所述中间轴设有一级大齿轮和二级小齿轮，所述输出轴设有二级大齿轮。

6.根据权利要求5所述的双电机动力装置，其特征在于，所述一级小齿轮与所述一级大齿轮啮合，所述二级小齿轮与所述二级大齿轮啮合。

7.根据权利要求5所述的双电机动力装置，其特征在于，所述一级小齿轮、所述一级大齿轮、所述二级小齿轮和所述二级大齿轮均为斜齿轮。

8.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述驱动电机的输出转轴作为所述减速器的所述输入轴。

9.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述输出轴通过花键与所述驱动轴的一端连接。

10.根据权利要求9所述的双电机动力装置，其特征在于，所述驱动轴的另一端与一个所述驱动轮的轮毂轴承连接。

11.一种纯电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至10任意一项所述的双电机动力装置。

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