CN215921857U - 一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车，属于驱动传动领域。包括第一驱动机构、第二驱动机构和差速器，其中，第一驱动机构包括第一动力源，与第一动力源相连接的一级主动齿轮，与一级主动齿轮同轴连接的一级从动齿轮，与一级从动齿轮过盈配合的二级主动齿轮，与二级主动齿轮同轴的二级从动齿轮；第二驱动机构包括第二动力源，输入端与第二动力源相连接、输出端与一级主动齿轮相连接的离合器；差速器与二级从动齿轮相连接，差速器包括两个输出半轴，通过两根输出半轴将动力输出；本实用新型采用平行轴传动形式，结构简单，易于加工装配，采用单一执行元件输出，对控制要求较高，传动平顺性更高。

Description

一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车

技术领域

本实用新型属于驱动传动领域，尤其是一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车。

背景技术

现有电动汽车整车驱动系统大都采用单电机加减速器的形式，这种驱动形式导致在 动力匹配初期为了满足电动汽车的动力性而忽略其经济型的特点，即电机的极限扭矩与 功率只有在特定极限工况下才被使用，正常行驶工况下，电机输出并不能始终保持在高效区。鉴于目前电动汽车驱动系统存在上述问题，双电机驱动系统是一种很好的解决方案，它的优势是使驱动系统能够充分利用两个电机的高效区间，同时耦合后仍然能满足 电动汽车的动力性要求。

但是现有的双电机驱动系统一般采用行星齿轮机构进行传动，传动结构复杂，而且 行星齿轮机构的加工工艺难度大，并且同时有两个执行元件(制动器)，对控制要求较高，难以实现平顺性。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车， 以解决背景技术所涉及的问题。

本实用新型提供一种双动力源耦合驱动系统及其电动汽车，包括：

箱体；

第一驱动机构，包括第一动力源，与所述第一动力源相连接的一级主动齿轮，与所述一级主动齿轮同轴连接的一级从动齿轮，与所述一级从动齿轮过盈配合的二级主动齿轮，与所述二级主动齿轮同轴的二级从动齿轮；

第二驱动机构，包括第二动力源，输入端与所述第二动力源相连接、输出端与所述一级主动齿轮相连接的离合器；

差速器，与所述二级从动齿轮相连接，所述差速器包括两个输出半轴，通过两根输出半轴将动力输出；

控制机构，包括与所述第一动力源信号连接、适于控制所述第一动力源输出的第一 控制器，与所述第二动力源信号连接、适于控制所述第二动力源输出的第二控制器。

优选地或可选地，所述第一控制器和第二控制器均与主控制器相连接。

优选地或可选地，所述输出半轴的远离二级从动齿轮的一端为输出轮端，在所述输 出轮端设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器与主控制器相连接。

优选地或可选地，所述第一动力源与所述一级主动齿轮之间通过花键连接。

优选地或可选地，所述离合器为超越离合器。

优选地或可选地，所述一级主动齿轮和一级从动齿轮的连接轴、二级主动齿轮和二 级从动齿轮的连接轴相互平行，且均通过轴承安装在所述箱体上。

优选地或可选地，所述第一动力源和第二动力源均为驱动电机。

优选地或可选地，所述二级从动齿轮与差速器输入端通过止口配合、螺栓拧紧的方 式连接。

本实用新型还提供一种电动汽车，包括所述的双动力源耦合驱动系统。

本实用新型涉及一种双动力源耦合驱动系统，相较于现有技术，具有如下有益效果： 本实用新型采用平行轴传动形式，结构简单，易于加工装配。采用单一执行元件输出，对控制要求较高，传动平顺性更高。通过超越离合器来实现第二动力源的动力接入与断开，可根据电动汽车不同动力需求，选用不同功率等级的电机匹配。在低功率运行工况 下，超越离合器分离，根据实际需求，单独启动其中一个电机运行，可以使单电机工作 在其高效区间，同时保证低速行驶需求在，在高功率需求时，超越离合器连接，双电机 输出动力，保证整车动力需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的第一动力源单独驱动模式能量流示意图。

图3是本实用新型的第二动力源单独驱动模式能量流示意图。

图4是本实用新型的双动力源耦合驱动模式能量流示意图。

附图标记为：第一控制器1、一级主动齿轮2、超越离合器3、主控制器4、第二动 力源5、第二控制器6、第一动力源7、一级从动齿轮8、二级主动齿轮9、二级从动齿 轮10、差速器11、扭矩传感器12、箱体13。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。 然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细 节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1至4，一种双动力源耦合驱动系统，包括：第一控制器1、一级主动齿 轮2、超越离合器3、主控制器4、第二动力源5、第二控制器6、第一动力源7、一级 从动齿轮8、二级主动齿轮9、二级从动齿轮10、差速器11、扭矩传感器12、箱体13。

其中，所述箱体13，用于容纳和安装一级主动齿轮2、一级从动齿轮8的连接轴、 二级主动齿轮9和二级从动齿轮10。第一驱动机构包括第一动力源7，与所述第一动力 源7相连接的一级主动齿轮2，与所述一级主动齿轮2同轴连接的一级从动齿轮8，与 所述一级从动齿轮8过盈配合的二级主动齿轮9，与所述二级主动齿轮9同轴的二级从 动齿轮10；第二驱动机构包括第二动力源5，输入端与所述第二动力源5相连接、输出 端与所述第一主动齿轮相连接的离合器；差速器11与所述二级从动齿轮10相连接，所 述差速器11包括两个输出半轴，通过两根输出半轴将动力输出；控制机构包括与所述 第一动力源7信号连接、适于控制所述第一动力源7输出的第一控制器1，与所述第二 动力源5信号连接、适于控制所述第二动力源5输出的第二控制器6，以及所述第一控 制器1和第二控制器6相连接的主控制器4。在本实施例中，所述第一动力源7和第二 动力源5均为驱动电机。

在进一步实施例中，所述输出半轴的远离二级从动齿轮10的一端为输出轮端，在所述输出轮端设置有扭矩传感器12，所述扭矩传感器12与主控制器4相连接。通过扭 矩传感器12检测两侧车轮的扭矩与转速，进而确定采用的驱动模式，所述驱动模式包 括第一动力源7单独驱动模式、第二动力源5单独驱动模式和双动力源耦合驱动模式三 种模式。

在进一步实施例中，所述第一动力源7与所述一级主动齿轮2之间通过花键连接。首先，由于花键的因齿数较多，总接触面积较大，可承受较大的载荷，由于本实施例采 用轴行轴传动、一个执行元件，因此需要保持比较高的对中性能。

在进一步实施例中，所述离合器为超越离合器3。由于超越离合器3的工作特性，只有当第二动力源5的输出转速等于或者超过一级主动齿轮2时，第二动力源5输出的 扭矩才能够作用在一级主动齿轮2上。否则两者处于相对滑动状态。利用超越离合器3 的特性，能够实现第二动力源5输出轴与一级主动齿轮2的离合功能，因此系统中只需 要通过第一控制器1和第二控制器6，根据实际情况分别控制第一动力源7和第二动力 源5的输出转速来实现第一动力源7单独驱动模式、第二动力源5单独驱动模式和双动 力源耦合驱动模式这三种模式。

在进一步实施例中，所述一级主动齿轮2和一级从动齿轮8的连接轴、二级主动齿轮9和二级从动齿轮10的连接轴相互平行，且均通过轴承安装在所述箱体13上。本实 施例采用平行轴传动形式，结构简单，易于加工装配。

在进一步实施例中，所述二级从动齿轮10与差速器11输入端通过止口配合、螺栓拧紧的方式连接。如此设置，能够提高二级从动齿轮10与差速器11的安装精度、装配 简单，工艺容易保证。

为了方便理解双动力源耦合驱动系统的技术方案，对其应用于电动汽车上的工作原 理做出简要说明：1、第一动力源7单独驱动模式，参阅附图2，在电动汽车平稳运行时，布置于输出轮端的扭矩传感器12监测电动汽车实时扭矩，将扭矩信号传输给主控制器4(即整车控制器)，整车控制器分别控制第一控制器1与第二控制器6，使第一动力源7 启动工作，第二动力源5不启动，此时超越离合器3断开，动力通过一级主动齿轮2传 递到一级从动齿轮8与二级主动齿轮9上，二级主动齿轮9带动输出大齿轮10，输出大 齿轮10将动力最终传递到差速器11的输出轴上，实现扭矩输出。动力输出示意图如图 2所示。2、第二动力源5单独驱动模式，参阅附图3，当扭矩传感器12检测到轮端所 需扭矩与转速较低(例如市区堵车情况)，且实时功率在辅助电机驱动输出的高效区间 时，整车控制器通过计算，实时控制辅助电机控制器来单独启动辅助电机，此时第一动 力源7不输出动力，第二动力源5转速大于一级主动齿轮2轴转速，超越离合器3处于 结合状态，第二动力源5单独驱动一级主动齿轮2轴，后段动力传递路径与第一动力源 7单独驱动一样。3、双动力源耦合驱动模式，参阅附图4，在电动汽车需要大扭矩输出 时(例如加速、爬坡等运行工况下)，减速器输出端扭矩传感器12将检测所需扭矩传输 给整车控制器，整车控制器根据实际扭矩，分别对第一控制器1与第二控制器6,传达启 动信号，第二动力源5转速不小于第一动力源7转速电机，超越离合器3闭合，两电机 同时工作，整车控制器结合两电机输出的高效区间，通过计算，适时分配扭矩输出，使 各电机输出功率均在高效区工作。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾 的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (8)

1.一种双动力源耦合驱动系统，其特征在于，包括：

箱体；

第一驱动机构，包括第一动力源，与所述第一动力源相连接的一级主动齿轮，与所述一级主动齿轮同轴连接的一级从动齿轮，与所述一级从动齿轮过盈配合的二级主动齿轮，与所述二级主动齿轮同轴的二级从动齿轮；

第二驱动机构，包括第二动力源，输入端与所述第二动力源相连接、输出端与所述一级主动齿轮相连接的超越离合器；

差速器，与所述二级从动齿轮相连接，所述差速器包括两个输出半轴，通过两根输出半轴将动力输出；

控制机构，包括与所述第一动力源信号连接、适于控制所述第一动力源输出的第一控制器，与所述第二动力源信号连接、适于控制所述第二动力源输出的第二控制器。

2.根据权利要求1所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器均与主控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述输出半轴的远离二级从动齿轮的一端为输出轮端，在所述输出轮端设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器与主控制器相连接。

4.根据权利要求1所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述第一动力源与所述一级主动齿轮之间通过花键连接。

5.根据权利要求1所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述一级主动齿轮和一级从动齿轮的连接轴、二级主动齿轮和二级从动齿轮的连接轴相互平行，且均通过轴承安装在所述箱体上。

6.根据权利要求1所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述第一动力源和第二动力源均为驱动电机。

7.根据权利要求1所述的双动力源耦合驱动系统，其特征在于，所述二级从动齿轮与差速器输入端通过止口配合、螺栓拧紧的方式连接。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的双动力源耦合驱动系统。

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