CN211809037U - 车辆动力驱动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆动力驱动系统和车辆，其中车辆动力驱动系统包括：多个驱动电机和减速机构。多个所述驱动电机的轴线位于同一平面内且平行设置；所述减速机构分别与多个所述驱动电机以及车辆的车轮半轴传动，多个所述驱动电机位于所述减速机构的上方。该车辆动力驱动系统将多个驱动电机设置在减速机构的上方，而不占用减速机构轴向两侧的空间，因此减少了车辆动力驱动系统的整体轴向尺寸，更有利于在整车上的布置。

Description

车辆动力驱动系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆动力驱动系统和车辆。

背景技术

传统多电机驱动系统布置结构为同轴对称布置形式，即将多个驱动电机布置在减速箱的轴向两侧，因此占用了减速箱两侧较多的轴向空间，使得整个电机驱动系统的轴向长度较大，导致在车辆的机舱内布置较困难，存在改进空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆动力驱动系统，该车辆动力驱动系统更易于布置在车辆上。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆动力驱动系统，包括：多个驱动电机，多个所述驱动电机的轴线位于同一平面内且平行设置；减速机构，所述减速机构分别与多个所述驱动电机以及车辆的车轮半轴传动，多个所述驱动电机位于所述减速机构的上方。

进一步，所述减速机构包括：多个多级减速机构，多个所述多级减速机构相互独立传动，多个所述多级减速机构分别与多个所述驱动电机以及多个车轮半轴一一对应传动。

进一步，所述驱动电机为两个，两个所述驱动电机的动力输出端反向设置。

进一步，所述减速机构包括：第一两级减速机构和第二两级减速机构，所述第一两级减速机构传动连接在两个所述驱动电机中的第一电机与所述车辆的其中一个第一车轮半轴之间，所述第二两级减速机构传动连接在两个所述驱动电机中的第二电机与所述车辆的另一个第二车轮半轴之间。

进一步，所述第一两级减速机构包括：第一驱动电机主动齿轮、第一驱动电机从动齿轮、第一减速主动齿轮、第一减速从动齿轮、第一中间齿轮轴以及第一半轴套，所述第一驱动电机主动齿轮设置在所述第一电机的输出轴上，所述第一驱动电机从动齿轮固定在所述第一中间齿轮轴上，所述第一驱动电机主动齿轮与所述第一驱动电机从动齿轮啮合传动，所述第一减速主动齿轮形成在所述第一中间齿轮轴上且与所述第一驱动电机从动齿轮同轴转动，所述第一减速主动齿轮与所述第一减速从动齿轮啮合传动，所述第一减速从动齿轮套设固定在所述第一半轴套上，所述第一半轴套与所述第一车轮半轴联动。

进一步，所述第二两级减速机构包括：第二驱动电机主动齿轮、第二驱动电机从动齿轮、第二减速主动齿轮、第二减速从动齿轮、第二中间齿轮轴以及第二半轴套，所述第二驱动电机主动齿轮设置在所述第二电机的输出轴上，所述第二驱动电机从动齿轮固定在所述第二中间齿轮轴上，所述第二驱动电机主动齿轮与所述第二驱动电机从动齿轮啮合传动，所述第二减速主动齿轮形成在所述第二中间齿轮轴上且与所述第二驱动电机从动齿轮同轴转动，所述第二减速主动齿轮与所述第二减速从动齿轮啮合传动，所述第二减速从动齿轮套设固定在所述第二半轴套上，所述第二半轴套与所述第二车轮半轴联动。

进一步，所述第一中间齿轮轴的轴线与所述第二中间齿轮轴的轴线位于同一水平面内且平行设置。

进一步，所述第一减速从动齿轮的轴线与所述第二减速从动齿轮的轴线同轴布置。

进一步，所述第一中间齿轮轴的轴线与所述第二中间齿轮轴的轴线同轴布置。

相对于现有技术，本实用新型所述的车辆动力驱动系统具有以下优势：

本实用新型所述的车辆动力驱动系统，该车辆动力驱动系统将多个驱动电机设置在减速机构的上方，而不占用减速机构轴向两侧的空间，因此减少了车辆动力驱动系统的整体轴向尺寸，更有利于在整车上的布置。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，包括上述的车辆动力驱动系统，该车辆的车辆动力驱动系统的整体轴向尺寸更小，更便于布置在车辆上，可使车辆的整体结构布置的更合理。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统的主视图；

图2是根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统的局部俯视图；

图3是根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统的左视图；

图4是根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统的局部俯视图；

图5是根据本实用新型另一实施例的车辆动力驱动系统的左视图；

图6是根据本实用新型另一实施例的车辆动力驱动系统的局部俯视图。

附图标记说明：

100-车辆动力驱动系统，1-第一两级减速机构，2-第二两级减速机构，3-第一电机，4-第二电机，11-第一驱动电机主动齿轮，12-第一驱动电机从动齿轮，13-第一减速主动齿轮，14-第一减速从动齿轮，15-第一中间齿轮轴，16-第一半轴套，21-第二驱动电机主动齿轮，22-第二驱动电机从动齿轮，23-第二减速主动齿轮，24-第二减速从动齿轮，25-第二中间齿轮轴，26-第二半轴套，5-电机控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统100。

根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统100可以包括：多个驱动电机和减速机构。

如图1和图2所示，多个驱动电机的轴线位于同一平面内且平行设置。也就是说，本实用新型实施例的车辆动力驱动系统100是采用多个驱动电机进行驱动的，驱动效果更好，动力性更强，并且，多个驱动电机均设置在同一平面内且平行设置，以占用更少的布置空间。

其中，可根据车辆的实际情况设置驱动电机的数量，以便于满足车辆不同的动力以及功能性需求。

进一步，减速机构分别与多个驱动电机以及车辆的车轮半轴传动，即多个驱动电机通过减速机构将动力传递到车轮半轴，进而传递到车轮，以实现减速作用以及驱动车辆运行。

为使整个车辆动力驱动系统100的轴向空间占用的更少，本实用新型实施例使多个驱动电机位于减速机构的上方，也就是说，多个驱动电机并非像传统多电机驱动系统那样将多个电机布置在减速机构的轴向两侧，而是将多个驱动电机都布置在减速机构的上方，因而不会占用减速机构轴向两侧的空间，因此，使得车辆动力驱动系统100的轴向尺寸更小，整体结构更紧凑，易于整车布置。

根据本实用新型实施例的车辆动力驱动系统100，该车辆动力驱动系统100将多个驱动电机设置在减速机构的上方，而不占用减速机构轴向两侧的空间，因此减少了车辆动力驱动系统100的整体轴向尺寸，更有利于在整车上的布置。

根据本实用新型的一些实施例，减速机构包括：多个多级减速机构，多个多级减速机构相互独立传动，且多个多级减速机构分别与多个驱动电机以及多个车轮半轴一一对应传动。即每个多级减速机构分别对应与一个驱动电机和一个车轮半轴独立传动，以实现每个驱动电机独立驱动一个车轮运转，因此可避免在减速机构内配置差速器，车轮可通过驱动电机控制扭矩实现差速行驶，可使得整个减速机构的体积更小，重量更轻，进而实现了整车轻量化的目的。

其中，可根据车辆的实际情况设计减速机构的级数，以便于满足车辆不同的动力以及功能性需求。

参照图3和图5，车辆动力驱动系统100还具有电机控制器5，电机控制器5布置在多个驱动电机的上方，电机控制器5可同时控制多个驱动电机的输出扭矩和转速，并且多个车轮可通过电机控制器5对多个驱动电机扭矩的分别控制来实现差速行驶，因此不需要设置差速器。

其中，多台驱动电机均可为相同的永磁同步交流电机，且两台相邻布置的驱动电机可共用一套电机冷却水套。由此，可使集成度更高，可占用更少的布置空间。

结合图1和图2所示实施例，驱动电机为两个，两个驱动电机的动力输出端反向设置。即两个驱动电机的输出轴是反向设置的，例如，两个驱动电机中的一个的驱动轴可沿车辆宽度方向向左伸出，而另一个驱动电机的驱动轴则向右伸出，且两个输出轴保持平行设置。由此，可使分别与两个驱动电机传动的多级减速机构能够分部在两侧，以避免发生相互干扰而不便于布置的情况。

如图1所示，减速机构包括：第一两级减速机构1和第二两级减速机构2，第一两级减速机构1和第二两级减速机构2可为两套相同的两级减速机构。即本实用新型实施例可为具有两个驱动电机以及两个两级减速机构的车辆动力驱动系统100。

其中，第一两级减速机构1传动连接在两个驱动电机中的第一电机3与车辆的其中一个第一车轮半轴之间，也就是说，第一两级减速机构1的动力输入端与第一电机3的动力输出端传动连接，而第一两级减速机构1的动力输出端与第一车轮半轴传动连接，进而实现了对车辆的其中一个车轮的驱动。

并且，第二两级减速机构2传动连接在两个驱动电机中的第二电机4与车辆的另一个第二车轮半轴之间，也就是说，第二两级减速机构2的动力输入端与第二电机4的动力输出端传动连接，而第二两级减速机构2的动力输出端与第二车轮半轴传动连接，进而实现了对车辆的另一个车轮的驱动。

可选的，第一电机3和第二电机4可分别用于驱动两个前轮、两个后轮或者一个前轮一个后轮。

由于每个车轮都由独立的驱动电机以及两级减速机构来控制车轮的输出扭矩，以使每台电机通过减速机构传递给车轮的扭矩较大，同时两台驱动电机可输出的功率也较大，车辆可具备更强的动力性，进而有效的提升了车辆的脱困能力。

如图1所述，第一两级减速机构1包括：第一驱动电机主动齿轮11、第一驱动电机从动齿轮12、第一减速主动齿轮13、第一减速从动齿轮14、第一中间齿轮轴15以及第一半轴套16，其中，第一驱动电机主动齿轮11采用花键连接设置在第一电机3的输出轴上，第一驱动电机从动齿轮12花键连接固定在第一中间齿轮轴15上，同时第一驱动电机主动齿轮11与第一驱动电机从动齿轮12外啮合传动，而第一中间齿轮轴15的两端由左右两个轴承支撑，第一减速主动齿轮13形成在第一中间齿轮轴15上且与第一驱动电机从动齿轮12同轴转动，并且第一减速主动齿轮13与第一减速从动齿轮14外啮合传动，第一半轴套16同时具有外花键和内花键，第一减速从动齿轮14套设固定在第一半轴套16上并通过外花键连接，而第一半轴套16通过内花键与第一车轮半轴联动以驱动一个车轮转动。

同理，第二两级减速机构2包括：第二驱动电机主动齿轮21、第二驱动电机从动齿轮22、第二减速主动齿轮23、第二减速从动齿轮24、第二中间齿轮轴25以及第二半轴套26，其中，第二驱动电机主动齿轮21采用花键连接设置在第二电机4的输出轴上，第二驱动电机从动齿轮22花键连接固定在第二中间齿轮轴25上，同时第二驱动电机主动齿轮21与第二驱动电机从动齿轮22外啮合传动，而第二中间齿轮轴25的两端由左右两个轴承支撑，第二减速主动齿轮23形成在第二中间齿轮轴25上且与第二驱动电机从动齿轮22同轴转动，并且第二减速主动齿轮23与第二减速从动齿轮24外啮合传动，第二半轴套26同时具有外花键和内花键，第二减速从动齿轮24套设固定在第二半轴套26上并通过外花键连接，而第二半轴套26通过内花键与第二车轮半轴联动以驱动另一个车轮转动。

根据本实用新型的一些实施例，如图3和图4所示，第一中间齿轮轴15的轴线与第二中间齿轮轴25的轴线位于同一水平面内且平行设置，且第一减速从动齿轮14的轴线与第二减速从动齿轮24的轴线同轴布置(位于同一条直线上)。由此，在空间结构上第一电机3、第二电机4、第一中间齿轮轴15、第二中间齿轮轴25、第一减速从动齿轮14和第二减速从动齿轮24的连线呈“V”型布置(参照图3)，可使整个车辆动力驱动系统100的结构更紧凑，减速机构的集成度更高，更有利于在整车上的布置。

根据本实用新型的另一些实施例，如图5和图6所述，第一中间齿轮轴15的轴线与第二中间齿轮轴25的轴线同轴布置(位于同一条直线上)。由此，在空间结构上第一电机3、第二电机4、第一中间齿轮轴15、第二中间齿轮轴25、第一减速从动齿轮14和第二减速从动齿轮24的连线呈“Y”型布置(参照图5)，也可使整个车辆动力驱动系统100的结构更紧凑，减速机构的集成度更高，更有利于在整车上的布置。

综上，可根据车辆的具体设置情况来合理选择车辆动力驱动系统100的上述两种或更多的布置形式，以便于实现占用更少的布置空间且更便于布置在车辆内。

本实用新型实施例的车辆动力驱动系统100共有五种工作模式：

(1)当车辆处于起步或者加速阶段时，双驱动电机输出扭矩分别通过两个两级减速机构减速增扭以驱动车辆行驶，由于每侧车轮均由一台驱动电机驱动，每侧车轮的输出扭矩仅与相应驱动电机的输出扭矩相关，与传统减速桥不同，两侧车轮不会均摊减速桥传递给车轮的扭矩，此时双驱动电机输出扭矩相同并且可使车轮输出更大的扭矩，以提高车辆的动力性能和脱困能力；

(2)当车辆匀速直线行驶时，车辆仅需克服轮胎滚动阻力和风阻，双驱动电机输出扭矩相同，且以恒定功率驱动车辆行驶。

(3)当车辆转弯时，两侧车轮具有转速差，电机控制器5可接收方向盘转角或车轮转角信号以控制两个驱动电机输出不同的扭矩，以使车轮差速行驶。

(4)当车辆减速行驶时，电机控制器5可接收制动踏板信号，两个驱动电机转化为发电机，以辅助车辆制动并回收制动能量对电池充电。

(5)当车辆倒驶时，电机控制器5控制两个驱动电机反转，以通过减速机构驱动车辆倒驶。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的车辆动力驱动系统100。对于车辆的其它构造例如制动系统、转向系统等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，包括：

多个驱动电机，多个所述驱动电机的轴线位于同一平面内且平行设置；

减速机构，所述减速机构分别与多个所述驱动电机以及车辆的车轮半轴传动，多个所述驱动电机位于所述减速机构的上方。

2.根据权利要求1所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述减速机构包括：多个多级减速机构，多个所述多级减速机构相互独立传动，多个所述多级减速机构分别与多个所述驱动电机以及多个车轮半轴一一对应传动。

3.根据权利要求2所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述驱动电机为两个，两个所述驱动电机的动力输出端反向设置。

4.根据权利要求3所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述减速机构包括：第一两级减速机构(1)和第二两级减速机构(2)，所述第一两级减速机构(1)传动连接在两个所述驱动电机中的第一电机(3)与所述车辆的其中一个第一车轮半轴之间，所述第二两级减速机构(2)传动连接在两个所述驱动电机中的第二电机(4)与所述车辆的另一个第二车轮半轴之间。

5.根据权利要求4所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述第一两级减速机构(1)包括：第一驱动电机主动齿轮(11)、第一驱动电机从动齿轮(12)、第一减速主动齿轮(13)、第一减速从动齿轮(14)、第一中间齿轮轴(15)以及第一半轴套(16)，所述第一驱动电机主动齿轮(11)设置在所述第一电机(3)的输出轴上，所述第一驱动电机从动齿轮(12)固定在所述第一中间齿轮轴(15)上，所述第一驱动电机主动齿轮(11)与所述第一驱动电机从动齿轮(12)啮合传动，所述第一减速主动齿轮(13)形成在所述第一中间齿轮轴(15)上且与所述第一驱动电机从动齿轮(12)同轴转动，所述第一减速主动齿轮(13)与所述第一减速从动齿轮(14)啮合传动，所述第一减速从动齿轮(14)套设固定在所述第一半轴套(16)上，所述第一半轴套(16)与所述第一车轮半轴联动。

6.根据权利要求5所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述第二两级减速机构(2)包括：第二驱动电机主动齿轮(21)、第二驱动电机从动齿轮(22)、第二减速主动齿轮(23)、第二减速从动齿轮(24)、第二中间齿轮轴(25)以及第二半轴套(26)，所述第二驱动电机主动齿轮(21)设置在所述第二电机(4)的输出轴上，所述第二驱动电机从动齿轮(22)固定在所述第二中间齿轮轴(25)上，所述第二驱动电机主动齿轮(21)与所述第二驱动电机从动齿轮(22)啮合传动，所述第二减速主动齿轮(23)形成在所述第二中间齿轮轴(25)上且与所述第二驱动电机从动齿轮(22)同轴转动，所述第二减速主动齿轮(23)与所述第二减速从动齿轮(24)啮合传动，所述第二减速从动齿轮(24)套设固定在所述第二半轴套(26)上，所述第二半轴套(26)与所述第二车轮半轴联动。

7.根据权利要求6所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述第一中间齿轮轴(15)的轴线与所述第二中间齿轮轴(25)的轴线位于同一水平面内且平行设置。

8.根据权利要求7所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述第一减速从动齿轮(14)的轴线与所述第二减速从动齿轮(24)的轴线同轴布置。

9.根据权利要求7所述的车辆动力驱动系统(100)，其特征在于，所述第一中间齿轮轴(15)的轴线与所述第二中间齿轮轴(25)的轴线同轴布置。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的车辆动力驱动系统(100)。

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