CN108839548A - 车辆 - Google Patents

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王泽兴
白伟
苏正杲
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Abstract

本发明公开了一种车辆，包括：差速器、同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴、第一电机和第二电机。差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；第一车轮轴与第一动力输出端相连，第二车轮轴与第二动力输出端相连；第一电机具有第一空心轴，第一电机和第一空心轴均空套在第一车轮轴上，第一空心轴与动力输入端之间设置有第一行星齿轮机构；第二电机具有第二空心轴，第二电机和第二空心轴均空套在第二车轮轴上，第二空心轴与动力输入端之间设置有第二行星齿轮机构。该车辆的两个驱动电机共用一套减速***和差速器输出动力，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆。
背景技术
传统纯电动汽车的电机的高效区使用率不高，为了解决这一问题，现有纯电动汽车开始使用大功率驱动电机加小功率电机两套电驱动总成装置，或者两个电机通过行星排进行功率耦合传动，根据车辆行驶工况，分配大小驱动电机功率，提高驱动电机的高效区使用率。然而，前者会改变汽车驱动形式和占用布置空间，后者则对行星排设计制造和电机控制具有较高的要求，不易实现，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆，该车辆的两个驱动电机共用一套减速***和差速器输出动力，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。
根据本发明的实施例的车辆，包括：差速器，所述差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴，所述第一车轮轴与所述第一动力输出端相连，所述第二车轮轴与所述第二动力输出端相连；第一电机，所述第一电机具有第一空心轴，所述第一电机和所述第一空心轴均空套在所述第一车轮轴上，所述第一空心轴与所述动力输入端之间设置有第一行星齿轮机构；第二电机，所述第二电机具有第二空心轴，所述第二电机和所述第二空心轴均空套在所述第二车轮轴上，所述第二空心轴与所述动力输入端之间设置有第二行星齿轮机构。
根据本发明的实施例的车辆，该车辆的两个驱动电机共用一套减速***和差速器输出动力，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。
另外，根据发明实施例的车辆，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构关于所述差速器对称分布。
根据本发明的一些实施例，所述第一电机和所述第二电机关于所述差速器对称分布，并且所述第一电机和所述第二电机分别位于所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构的外侧。
根据本发明的一些实施例，所述第一行星齿轮机构包括：第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一空心轴与所述第一太阳轮同轴相连，所述第一行星架与所述动力输入端联动；所述车辆还包括：第一制动器，所述第一制动器用于制动所述第一齿圈。
根据本发明的一些实施例，所述第二行星齿轮机构包括：第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二空心轴与所述第二太阳轮同轴相连，所述第二行星架与所述动力输入端联动；所述车辆还包括：第二制动器，所述第二制动器用于制动所述第二齿圈。
根据本发明的一些实施例，所述动力输入端包括：差速器行星轴和差速器锥齿轮，所述差速器锥齿轮分别设置在所述差速器行星轴的两端，所述第一行星架上设置有第一行星架啮合齿，所述第一行星架啮合齿与所述差速器锥齿轮啮合，所述第二行星架上设置有第二行星架啮合齿，所述第二行星架啮合齿与所述差速器锥齿轮啮合。
根据本发明的一些实施例，所述动力输入端包括：差速器行星轴，所述第一行星架和所述第二行星架分别与所述差速器行星轴固定。
根据本发明的一些实施例，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构均为单排单级行星齿轮机构。
根据本发明的一些实施例，所述车辆具有单电机驱动模式，在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第一制动器处于接合状态而所述第二制动器处于断开状态，从而所述第一电机作为动力源输出动力；或者在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第二制动器处于接合状态而所述第一制动器处于断开状态，从而所述第二电机作为动力源输出动力。
根据本发明的一些实施例，所述车辆具有双电机驱动模式，在所述车辆处于所述双电机驱动模式时，所述第一制动器和所述第二制动器均处于接合状态，从而所述第一电机和所述第二电机共同作为动力源输出动力。
附图说明
图1是根据本发明实施例的车辆的动力传动***的结构示意图。
附图标记：
差速器1，动力输入端11，第一动力输出端12，第二动力输出端13，第一车轮轴2，第二车轮轴3，第一电机4，第一空心轴41，第一行星齿轮机构5，第二电机6，第二空心轴61，第二行星齿轮机构7，第一太阳轮51，第一行星架52，第一齿圈53，第一制动器8，第二太阳轮71，第二行星架72，第二齿圈73，第二制动器9，差速器行星轴111，差速器锥齿轮112，第一行星架啮合齿521，第二行星架啮合齿721。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1描述根据本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的车辆可以包括：差速器1、第一车轮轴2、第二车轮轴3、第一电机4和第二电机6。
如图1所示，差速器1具有动力输入端11(例如，差速器行星轴111和差速器锥齿轮112)、第一动力输出端12(例如，左侧半轴齿轮)和第二动力输出端13(例如，右侧半轴齿轮)。其中，差速器1从动力输入端11获得来自第一电机4和/或第二电机6的动力，之后直接驱动行星架，再由行星轮带动第一动力输出端12和第二动力输出端13向外输出动力。
参照图1，第一车轮轴2和第二车轮轴3同轴布置，第一车轮轴2与第一动力输出端12相连，第二车轮轴3与第二动力输出端13相连。由此，第一动力输出端12输出的动力传递给了第一车轮轴2并带动相应车轮转动，第二动力输出端13的动力传递给了第二车轮轴3并带动相应车轮转动。
第一电机4具有第一空心轴41，第一电机4和第一空心轴41均空套在第一车轮轴2上，第一空心轴41与动力输入端11之间设置有第一行星齿轮机构5。第一空心轴41与动力输入端11通过第一行星齿轮机构5的空转与联动实现第一电机4的动力输出与中断。
其中，设置第一空心轴41并空套在第一车轮轴2上不会影响第一车轮轴2的正常转动，而且这样设置更节省布置空间，整体结构更加紧凑。
第二电机6具有第二空心轴61，第二电机6和第二空心轴61均空套在第二车轮轴3上，第二空心轴61与动力输入端11之间设置有第二行星齿轮机构7。第二空心轴61与动力输入端11通过第二行星齿轮机构7的空转与联动实现第二电机6的动力输出与中断。
根据本发明实施例的车辆，该车辆的两个驱动电机共用一套减速***和差速器1输出动力，进而可以降低制造成本且更节省布置空间。同时，第一电机4和第二电机6可以单独作为动力源输出动力，或者共同输出动力，传动模式丰富，提升了动力性。
参照图1，第一行星齿轮机构5和第二行星齿轮机构7关于差速器1对称分布，第一电机4和第二电机6关于差速器1对称分布，并且第一电机4和第二电机6分别位于第一行星齿轮机构5和第二行星齿轮机构7的外侧。
其中，当第一电机4、第二电机6、第一行星齿轮机构5、第二行星齿轮机构7采用相同的设计，即对称式设计方式时，本发明实施例的差速器1的壳体、轴承等零部件同样可采用对称式设计方式，可以大大降低驱动电机、齿轮、轴、壳体等的设计、制造、装配成本。
作为另一种实施例，当第一电机4、第二电机6、第一行星齿轮机构5、第二行星齿轮机构7采用不同的设计，即非对称式设计方式时，第一电机4、第二电机6、第一行星齿轮机构5、第二行星齿轮机构7可以根据不同的工况进行参数匹配设计，以提高汽车的经济性。
如图1所示，第一行星齿轮机构5包括：第一太阳轮51、第一行星架52和第一齿圈53，第一空心轴41与第一太阳轮51同轴相连，第一行星架52与动力输入端11联动。并且还包括：第一制动器8，第一制动器8用于制动第一齿圈53。当第一制动器8不制动第一齿圈53时，第一行星齿轮机构5进行空转，来自第一电机4的动力无法从第一行星架52处向外传输。而当第一制动器8制动第一齿圈53时，第一齿圈53被锁止而无法转动，第一行星架52在第一太阳轮51的带动下向外输出动力。
其中，当第一制动器8制动第一齿圈53时的动力的传动过程为：第一电机4将动力传递给第一空心轴41，第一空心轴41将动力传递给第一太阳轮51，第一太阳轮51带动第一行星架52转动，之后第一行星架52转动将动力传递给动力输入端11，最后传递到差速器1，由差速器1将动力传递给第一车轮轴2和第二车轮轴3。
如图1所示，第二行星齿轮机构7包括：第二太阳轮71、第二行星架72和第二齿圈73，第二空心轴61与第二太阳轮71同轴相连，第二行星架72与动力输入端11联动。并且还包括：第二制动器9，第二制动器9用于制动第二齿圈73。当第二制动器9不制动第二齿圈73时，第二行星齿轮机构7进行空转，来自第二电机6的动力无法从第二行星架72处向外传输。而当第二制动器9制动第二齿圈73时，第二齿圈73被锁止而无法转动，第二行星架72在第二太阳轮71的带动下向外输出动力。
其中，当第二制动器9制动第二齿圈73时的动力的传动过程为：第二电机6将动力传递给第二空心轴61，第二空心轴61将动力传递给第二太阳轮71，第二太阳轮71带动第二行星架72转动，之后第二行星架72转动将动力传递给动力输入端11，最后传递到差速器1，由差速器1将动力传递给第一车轮轴2和第二车轮轴3。
作为一种优选的实施例，动力输入端11包括：差速器行星轴111和差速器锥齿轮112，差速器锥齿轮112分别设置在差速器行星轴111的两端，第一行星架52上设置有第一行星架啮合齿521，第一行星架啮合齿521与差速器锥齿轮112啮合，第二行星架72上设置有第二行星架啮合齿721，第二行星架啮合齿721与差速器锥齿轮112啮合。
由此，当第一制动器8将第一齿圈53锁止时，第一太阳轮51将动力传递给第一行星架52，再通过第一行星架啮合齿521与差速器锥齿轮112的啮合作用，将动力传递给差速器行星轴111。同理，当第二制动器9将第二齿圈73锁止时，第二太阳轮71将动力传递给第二行星架72，再通过第二行星架啮合齿721与差速器锥齿轮112的啮合作用，将动力传递给差速器行星轴111。
作为一种可选的实施方式，动力输入端11包括：差速器行星轴111，第一行星架52和第二行星架72分别与差速器行星轴111固定，即三者形成一体结构。由于三者固定设置，因此，当第一行星架52和第二行星架72获得动力时，差速器行星轴111自然也同时获得了动力，以完成动力向差速器1的传递。
根据本发明的一些实施例，第一行星齿轮机构5和第二行星齿轮机构7均为单排单级行星齿轮机构。由此，动力传输较简单，便于控制，且单排单级行星齿轮机构相比较多排星齿轮机构而言，布置起来较简单，且更节省空间。
根据本发明的一些实施例，车辆具有单电机驱动模式，在车辆处于单电机驱动模式时，第一制动器8处于接合状态而第二制动器9处于断开状态，从而第一电机4作为动力源输出动力；或者在车辆处于单电机驱动模式时，第二制动器9处于接合状态而第一制动器8处于断开状态，从而第二电机6作为动力源输出动力。由此，可在车辆不需要高动力行驶时节省能源。
根据本发明的一些实施例，车辆具有双电机驱动模式，在车辆处于双电机驱动模式时，第一制动器8和第二制动器9均处于接合状态，从而第一电机4和第二电机6共同作为动力源输出动力。此时可保证车辆在大功率下行驶，以保证车辆的动力性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆，其特征在于，包括：
差速器，所述差速器具有动力输入端、第一动力输出端和第二动力输出端；
同轴布置的第一车轮轴和第二车轮轴，所述第一车轮轴与所述第一动力输出端相连，所述第二车轮轴与所述第二动力输出端相连；
第一电机，所述第一电机具有第一空心轴，所述第一电机和所述第一空心轴均空套在所述第一车轮轴上，所述第一空心轴与所述动力输入端之间设置有第一行星齿轮机构；
第二电机，所述第二电机具有第二空心轴，所述第二电机和所述第二空心轴均空套在所述第二车轮轴上，所述第二空心轴与所述动力输入端之间设置有第二行星齿轮机构。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构关于所述差速器对称分布。
3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机关于所述差速器对称分布，并且所述第一电机和所述第二电机分别位于所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构的外侧。
4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述第一行星齿轮机构包括：第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一空心轴与所述第一太阳轮同轴相连，所述第一行星架与所述动力输入端联动；
所述车辆还包括：第一制动器，所述第一制动器用于制动所述第一齿圈。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述第二行星齿轮机构包括：第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二空心轴与所述第二太阳轮同轴相连，所述第二行星架与所述动力输入端联动；
所述车辆还包括：第二制动器，所述第二制动器用于制动所述第二齿圈。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述动力输入端包括：
差速器行星轴和差速器锥齿轮，所述差速器锥齿轮分别设置在所述差速器行星轴的两端，所述第一行星架上设置有第一行星架啮合齿，所述第一行星架啮合齿与所述差速器锥齿轮啮合，所述第二行星架上设置有第二行星架啮合齿，所述第二行星架啮合齿与所述差速器锥齿轮啮合。
7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述动力输入端包括：
差速器行星轴，所述第一行星架和所述第二行星架分别与所述差速器行星轴固定。
8.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构均为单排单级行星齿轮机构。
9.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有单电机驱动模式，在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第一制动器处于接合状态而所述第二制动器处于断开状态，从而所述第一电机作为动力源输出动力；或者在所述车辆处于所述单电机驱动模式时，所述第二制动器处于接合状态而所述第一制动器处于断开状态，从而所述第二电机作为动力源输出动力。
10.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有双电机驱动模式，在所述车辆处于所述双电机驱动模式时，所述第一制动器和所述第二制动器均处于接合状态，从而所述第一电机和所述第二电机共同作为动力源输出动力。
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