CN211493637U - 汽车驱动系统以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车驱动系统以及汽车，其中，汽车驱动系统包括电机主体、减速器主体和差速器主体，所述减速器主体设置有输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴呈同轴线设置，所述输入轴与所述电机主体连接，所述输出轴与所述差速器主体连接，所述差速器主体用于连接汽车的车轮半轴，以通过所述电机主体驱动所述车轮半轴。本申请通过设置减速器的输入轴和输出轴为同轴，能够减小汽车驱动系统在X向的尺寸，使得汽车驱动系统的结构变得紧凑，汽车驱动系统的重量减小，功率密度得到提升。

Description

汽车驱动系统以及汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及汽车驱动系统以及汽车。

背景技术

现有的电动汽车的电驱动系统主要由驱动电机控制器(microcontroller unit，MCU)、驱动电机、减速器、差速器及其之间三相动力线束组成。电动汽车的能量来源主要是动力电池，通过高压直流母线传输到驱动电机控制器，由通过逆变电路将直流电转化成交流电通过三相动力线束传输到驱动电机，驱动电机通过电机轴花键与减速器输入轴连接，最后由差速器左右输出通过半轴传递至车轮。整个动力系统中，减速器通常为三轴平行轴结构，减速器的总体尺寸和重量都比较大，进而导致整体动力系统占用空间大且成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种汽车驱动系统以及汽车，旨在减小现有的电动汽车的动力系统的尺寸。

第一方面，本实用新型提供了一种汽车驱动系统，包括电机主体、减速器主体和差速器主体，所述减速器主体设置有输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴呈同轴线设置，所述输入轴与所述电机主体连接，所述输出轴与所述差速器主体连接，所述差速器主体用于连接汽车的车轮半轴，以通过所述电机主体驱动所述车轮半轴。

本申请通过设置减速器的输入轴和输出轴为同轴，能够减小汽车驱动系统在X向的尺寸，使得汽车驱动系统的结构变得紧凑，汽车驱动系统的重量减小，功率密度得到提升。

在一个实施例中，所述汽车驱动系统还包括壳体，所述壳体内形成有第一安装区和第二安装区，所述减速器主体设置于所述第一安装区内，所述电机主体设置于所述第二安装区内，所述电机主体的电机轴延伸至所述第一安装区内，以形成所述输入轴。

本申请通过将电机轴作为减速器的输入轴，取消了现有的电机和减速器之间的花键连接结构，能够避免出现花键连接结构磨损的问题，能够有效提升转轴寿命，降低NVH。

在一个实施例中，所述差速器主体设置于所述第一安装区内。

本申请通过将电机主体、减速器主体和差速器主体集成为共壳一体机，这样有利于减小汽车驱动系统的尺寸和重量，使得汽车驱动系统的结构更为紧凑。

在一个实施例中，所述电机轴和所述输出轴均呈中空设置，用于供所述车轮半轴穿过。

在一个实施例中，所述汽车驱动系统还包括壳体和电机控制器，所述电机主体设置于所述壳体内，所述电机控制器设置于所述壳体的外壁，且电性连接所述电机主体。

本申请通过将电机主体、减速器主体、差速器主体和电机控制器集成为共壳一体机，这样有利于减小汽车驱动系统的尺寸和重量，使得汽车驱动系统的结构更为紧凑。同时，集成化设置汽车驱动系统有利于整车厂多车型的电驱动系统布置平台化，能够有效地降低成本。

在一个实施例中，所述电机控制器设置于所述壳体的顶部。

在一个实施例中，所述减速器主体包括齿轮传动机构，且所述齿轮传动机构为两级齿轮传动机构。

本申请通过设置减速器主体为两级齿轮传动机构，这样减速器主体的结构较为简单，且有利于减小汽车驱动系统的尺寸。

在一个实施例中，所述输入轴和所述输出轴在所述输入轴的轴线方向上呈间隔设置，所述齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、内齿圈和中间轴，所述中间轴的轴线和所述输入轴的轴线平行，所述第一齿轮设置于所述输入轴，所述内齿圈设置于所述输出轴，所述第二齿轮设置于所述中间轴靠近所述输入轴的一端，且与所述第一齿轮相啮合，所述第三齿轮设置于所述中间轴靠近所述输出轴的一端，且与所述内齿圈相啮合。

本申请通过设置两级齿轮传动机构为外啮合齿轮副和内啮合齿轮齿圈副，这样减速器主体可用较大速比传动，减速增扭明显。

第二方面，本实用新型还提供一种汽车，包括第一方面各种实施例中任一项所述的汽车驱动系统和车轮半轴，所述汽车驱动系统的差速器主体和所述车轮半轴连接。

在一个实施例中，所述汽车包括两个所述车轮半轴，一个所述车轮半轴穿过所述汽车驱动系统的壳体，而与所述汽车驱动系统的差速器主体远离电机主体的一端连接，另一个所述车轮半轴依次穿过所述汽车驱动系统的壳体、电机轴和输出轴，而与所述汽车驱动系统的差速器主体靠近电机主体的一端连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的一种实施例中汽车驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的具体实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

现有的电动汽车的电驱动系统主要由驱动电机控制器(microcontroller unit，MCU)、驱动电机、减速器、差速器及其之间三相动力线束组成。电动汽车的能量来源主要是动力电池，通过高压直流母线传输到驱动电机控制器，由通过逆变电路将直流电转化成交流电通过三相动力线束传输到驱动电机，驱动电机通过电机轴花键与减速器输入轴连接，最后由差速器左右输出通过半轴传递至车轮。整个动力系统中，减速器通常为三轴平行轴结构，减速器的总体尺寸和重量都比较大，进而导致整体动力系统占用空间大且成本较高。

针对上述问题，本申请提供了一种汽车驱动系统，该汽车驱动系统能够运用于汽车，如图1所示，在一个具体的实施例中，该汽车驱动系统100包括电机主体1、减速器主体2和差速器主体3。

汽车驱动系统100中的驱动电机通常是包括电机壳、电机定子11、电机转子12和电机轴，电机定子11和电机转子12安装于电机壳内，电机转子12和电机轴相固定。而电机主体1可以为一个驱动电机；电机主体1也可以为一个驱动电机的部分结构，例如，在一具体的实施例中，电机主体1包括电机定子11、电机转子12和电机轴，电机主体1与汽车驱动系统100的其他部件共用壳体，故可以不需要单独设置电机壳。电机主体1可以通过三相铜排电性连接电机控制器5(使用三相铜排进行电性连接，能够节省线束成本)，而电机控制器5是电性连接汽车的动力电池。

汽车驱动系统100中的减速器通常包括箱体、减速齿轮传动机构、输入轴21和输出轴22，减速齿轮传动机构设置于箱体内，输入轴21和输出轴22连接于减速齿轮传动机构。减速器主体2可以为一个减速器，减速器主体2也可以为一个减速器的部分结构，例如，在一具体的实施例中，减速器主体2包括减速齿轮传动机构和输出轴22，同样的，减速器主体2与汽车驱动系统100的其他部件共用壳体，故可以不需要单独设置箱体，并且，减速器主体2也可以与电机主体1共轴，以电机主体1的电机轴作为输入轴21，故可以不需要单独设置输入轴21。如图1所示，减速器主体2设置有输入轴21(该输入轴21可以为单独设置的一个轴，也可以为电机主体1的电机轴)和输出轴22，输入轴21和输出轴22呈同轴线设置。将输入轴21和输出轴22呈同轴线设置，能够减小汽车驱动系统100在X向的尺寸(X向是指从车尾到车头的方向)，使得汽车驱动系统100的结构变得紧凑，汽车驱动系统100的重量减小，功率密度得到提升。

如图1所示，减速器主体2的输入轴21与电机主体1连接，输入轴21的两端分别连接减速器主体2的减速齿轮传动机构和电机主体1。而输入轴21与电机主体1连接的设置方式可以是电机主体1和减速器主体2为单独零件，电机主体1和减速器主体2之间可以采用现有的方式进行连接，例如，电机主体1的电机轴通过花键与输入轴21连接。输入轴21与电机主体1连接的设置方式还可以如图1所示，在一个具体的实施例中，汽车驱动系统100还包括壳体4，壳体4内形成有第一安装区和第二安装区，减速器主体2设置于第一安装区内，电机主体1设置于第二安装区内。将电机主体1和减速器主体2均设置在一个壳体4内，即现有的汽车驱动系统中的驱动电机和减速器共用壳体，例如，取消现有的驱动电机的电机端盖，将驱动电机安装于减速器的箱体上，以减速器的箱体作为驱动电机的电机端盖。这种将驱动电机和减速器共用壳体的设置方式是有利于减小汽车驱动系统100的尺寸和重量的，能够使得汽车驱动系统100的结构更为紧凑。电机主体1的电机轴延伸至第一安装区内，以形成输入轴21。将电机轴作为减速器的输入轴21，即将减速器的减速齿轮传动机构中的齿轮直接安装于电机轴上，减速器的输入轴21与驱动电机的电机轴为同一根轴，这样取消了现有的驱动电机和减速器之间的花键连接结构，能够避免出现花键连接结构磨损的问题，能够有效提升转轴寿命，降低NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)。

汽车驱动系统100中的差速器通常是包括外壳和差速齿轮组，差速齿轮组设置于外壳内。而差速器主体3可以为一个差速器；差速器主体3也可以为一个差速器的部分结构，例如，在一具体的实施例中，差速器主体3包括差速齿轮组，同样的，差速器主体3与汽车驱动系统100的其他部件共用壳体，故可以不需要单独设置外壳。如图1所示，输出轴22与差速器主体3连接，输出轴22的两端分别连接减速器主体2的减速齿轮传动机构和差速器主体3。而差速器主体3是用于连接汽车的车轮半轴200，车轮半轴200的两端分别连接差速器主体3和汽车的车轮300。这样汽车的动力路线为：动力电池→电机控制器5→电机定子11→电机转子12→输入轴21→减速齿轮传动机构→输出轴22→差速器主体3→车轮半轴200→车轮300，如此，即可通过电机主体1驱动车轮300。

本申请通过设置减速器的输入轴21和输出轴22为同轴，能够减小汽车驱动系统100在X向的尺寸，使得汽车驱动系统100的结构变得紧凑，汽车驱动系统100的重量减小，功率密度得到提升。

如图1所示，在一个具体的实施例中，差速器主体3设置于第一安装区内，即将现有的驱动电机、减速器和差速器集成设置，三者共用壳体。

同样的，如图1所示，在一个具体的实施例中，汽车驱动系统100还包括电机控制器5，电机主体1设置于壳体4内，电机控制器5设置于壳体4的外壁，且电性连接电机主体1。这样通过将电机主体1、减速器主体2、差速器主体3和电机控制器5集成为共壳一体机，这样有利于减小汽车驱动系统100的尺寸和重量，使得汽车驱动系统100的结构更为紧凑。同时，集成化设置汽车驱动系统100有利于整车厂多车型的电驱动系统布置平台化，能够有效地降低成本。

电机控制器5设置于壳体4的外壁，可以将电机控制器5设置于壳体4的底部；也可以如图1所示，在一个具体的实施例中，电机控制器5设置于壳体4的顶部，这样将汽车驱动系统100安装于汽车上时，电机控制器5是位于电机主体1和减速器主体2的上方或者斜上方区域，而不是朝向地面的。

减速器主体2通过减速齿轮传动机构来实现减速，具体的，如图1所示，在一个具体的实施例中，减速器主体2包括齿轮传动机构，且齿轮传动机构为两级齿轮传动机构。通过设置减速器主体2为两级齿轮传动机构，这样减速器主体2的结构较为简单，且有利于减小汽车驱动系统100的尺寸。

进一步，如图1所示，在一个具体的实施例中，输入轴21和输出轴22在输入轴21的轴线方向上呈间隔设置，齿轮传动机构包括第一齿轮23、第二齿轮24、第三齿轮25、内齿圈26和中间轴27，中间轴27的轴线和输入轴21的轴线平行，第一齿轮23设置于输入轴21，内齿圈26设置于输出轴22，第二齿轮24设置于中间轴27靠近输入轴21的一端，且与第一齿轮23相啮合，第三齿轮25设置于中间轴27靠近输出轴22的一端，且与内齿圈26相啮合。本申请通过设置两级齿轮传动机构为外啮合齿轮副和内啮合齿轮齿圈副，这样减速器主体2可用较大速比传动，减速增扭明显。

本申请提供了一种应用上述汽车驱动系统100的汽车，该汽车包括汽车驱动系统100和车轮半轴200，车轮半轴200的两端分别连接汽车驱动系统100的差速器主体3和车轮300。在一具体的实施例中，该汽车的能量传递路径为：动力电池为能量来源，动力电池通过高压直流母线传输到电机控制器5，由电机控制器5通过逆变电路将直流电转化成交流电传输到电机主体1，电机主体1将电能转化机械能输出动力通过减速器主体2两级减速，最后由差速器主体3的输出端通过车轮半轴200传递至车轮300。

如图1所示，在一具体的实施例中，汽车驱动系统100的电机轴和输出轴22均呈中空设置，汽车包括两个车轮半轴200，一个车轮半轴200穿过汽车驱动系统100的壳体4，而与汽车驱动系统100的差速器主体3远离电机主体1的一端连接，另一个车轮半轴200依次穿过汽车驱动系统100的壳体4、电机轴和输出轴22，而与汽车驱动系统100的差速器主体3靠近电机主体1的一端连接。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种汽车驱动系统，其特征在于，包括电机主体、减速器主体和差速器主体，所述减速器主体设置有输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴呈同轴线设置，所述输入轴与所述电机主体连接，所述输出轴与所述差速器主体连接，所述差速器主体用于连接汽车的车轮半轴，以通过所述电机主体驱动所述车轮半轴。

2.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述汽车驱动系统还包括壳体，所述壳体内形成有第一安装区和第二安装区，所述减速器主体设置于所述第一安装区内，所述电机主体设置于所述第二安装区内，所述电机主体的电机轴延伸至所述第一安装区内，以形成所述输入轴。

3.如权利要求2所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述差速器主体设置于所述第一安装区内。

4.如权利要求2所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述电机轴和所述输出轴均呈中空设置，用于供所述车轮半轴穿过。

5.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述汽车驱动系统还包括壳体和电机控制器，所述电机主体设置于所述壳体内，所述电机控制器设置于所述壳体的外壁，且电性连接所述电机主体。

6.如权利要求5所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述电机控制器设置于所述壳体的顶部。

7.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述减速器主体包括齿轮传动机构，且所述齿轮传动机构为两级齿轮传动机构。

8.如权利要求7所述的汽车驱动系统，其特征在于，所述输入轴和所述输出轴在所述输入轴的轴线方向上呈间隔设置，所述齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、内齿圈和中间轴，所述中间轴的轴线和所述输入轴的轴线平行，所述第一齿轮设置于所述输入轴，所述内齿圈设置于所述输出轴，所述第二齿轮设置于所述中间轴靠近所述输入轴的一端，且与所述第一齿轮相啮合，所述第三齿轮设置于所述中间轴靠近所述输出轴的一端，且与所述内齿圈相啮合。

9.一种汽车，其特征在于，包括车轮半轴和如权利要求1-8任一项所述的汽车驱动系统，所述汽车驱动系统的差速器主体和所述车轮半轴连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括两个车轮半轴和如权利要求4所述的汽车驱动系统，一个所述车轮半轴穿过所述汽车驱动系统的壳体，而与所述汽车驱动系统的差速器主体远离电机主体的一端连接，另一个所述车轮半轴依次穿过所述汽车驱动系统的壳体、电机轴和输出轴，而与所述汽车驱动系统的差速器主体靠近电机主体的一端连接。

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