CN109519506B - 电动汽车及其驱动*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其驱动***，该驱动***包括：第一电机和第二电机，二者通过离合器连接；通过差速器连接的第一半轴和第二半轴；与第一电机传动连接的第一传动机构的一级减速部分、与第二电机传动连接的第二传动机构的一级减速部分；与第一半轴传动连接的第一传动机构的二级减速部分、与第二半轴传动连接的第二传动机构的二级减速部分、与差速器传动连接的第三传动机构；第一传动机构的一级减速部分通过第一同步器可选择地与其二级减速部分和第三传动机构传动连接，第二传动机构的一级减速部分通过第二同步器可选择地与其二级减速部分和第三传动机构传动连接。上述电动汽车及其驱动***，具有多种工作模式，可以较好的适用于复杂路况。

Description

电动汽车及其驱动***
技术领域
本发明涉及电车技术领域，更具体地说，涉及一种电动汽车及其驱动***。
背景技术
目前的双电机纯电驱动***结构，如图1所示，图1为现有技术中双电机驱动***示意图，两个电机1分别与一个双级减速机构2相连，其半轴 3、即输出轴相互独立，而两个电机1之间设有离合器4，用于切换电机的串、并联模式.
离合器4分离时为并联模式，可实现电机1对两侧半轴3的独立驱动，达到主动差速差扭的功能；离合器4结合时为串联模式，可实现单侧的大扭矩输出但不差速。可见该方案由于其结构较为简单，且只有一个档位，速比单一，故可供选择的工作模式较少，不能较好地适应复杂路况。
因此，如何解决现有技术中双电机驱动***工作模式少，不能较好的适应复杂路况的技术问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车及其驱动***，该驱动***能够实现多种工作模式，进而可以较好的适用于复杂路况。
本发明提供的一种电动汽车的驱动***，包括：
第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机的输出轴通过离合器可分离地相连接；
通过差速器相连接的第一半轴和第二半轴；
与所述第一电机的输出轴传动连接的第一传动机构的一级减速部分、与所述第二电机的输出轴传动连接的第二传动机构的一级减速部分；
与所述第一半轴传动连接的第一传动机构的二级减速部分、与所述第二半轴传动连接的第二传动机构的二级减速部分、以及与所述差速器传动连接的第三传动机构；
所述第一传动机构通过第一同步器可选择地与所述第一传动机构的二级减速部分和所述第三传动机构传动连接，所述第二传动机构通过第二同步器可选择地与所述第二传动机构的二级减速部分和所述第三传动机构传动连接。
优选地，所述第一传动机构、所述第二传动机构为两级传动，所述第三传动机构为一级传动。
优选地，还包括中间轴和空套在所述中间轴上的第三传动机构的主动齿轮，该主动齿轮与所述第三传动机构的从动轮传动连接；
所述第一传动机构的一级减速部分包括固定在所述第一电机的输出轴上的一级减速主动齿轮、空套在所述中间轴上且与所述一级减速主动齿轮相啮合的一级减速从动齿轮，所述第一传动机构的二级减速部分包括空套在所述中间轴上且与所述一级减速主动齿轮通过第一同步器连接的二级减速主动齿轮、固定在所述第一半轴上的二级减速从动齿轮；
所述第一同步器包括结合套、齿毂和左右两个结合齿，且其齿毂空套在中间轴上并与所述第一传动机构的一级减速从动齿轮相连接、其左右两个结合齿分别与所述第一传动机构的二级减速主动齿轮和第三传动机构的主动齿轮相连接。
优选地，所述第二传动机构的一级减速部分包括固定在所述第二电机的输出轴上的一级减速主动齿轮、固定在所述中间轴上且与所述一级减速主动齿轮相啮合的一级减速从动齿轮，所述第二传动机构的二级减速部分包括空套在所述中间轴上且与所述第二传动机构的一级减速主动齿轮通过第二同步器连接的二级减速主动齿轮、固定在所述第二半轴上的二级减速从动齿轮；
所述第二同步器包括结合套、齿毂和左右两个结合齿部分，且其齿毂固定在中间轴上并与所述第二传动机构的一级减速从动齿轮相连接、其左右两个结合齿分别与所述第二传动机构的二级减速主动齿轮和第三传动机构的主动齿轮相连接。
优选地，所述第一传动机构的二级减速从动齿轮为设置在所述第一半轴上且与所述第一传动机构的二级减速主动齿轮相啮合的第一半轴齿轮.
优选地，所述第二传动机构的二级减速从动齿轮为设置在所述第二半轴上且与所述第二传动机构的二级减速主动齿轮相啮合的第二半轴齿轮。
优选地，所述第三传动机构的从动齿轮为设置在所述差速器上且与所述第三传动机构的主动齿轮相啮合的差速器齿轮。
本发明还提供了一种电动汽车，包括驱动***，所述驱动***为如上任一项所述的驱动***。
本发明提供的技术方案中，在双电机串、并联模式下，通过离合器与同步器的控制，在同一***内实现多种驱动方式，以满足智能驾驶需求。当离合器分离时，既可以实现电机对两侧半轴的独立驱动，主动差速差扭，又可以实现单侧电机通过差速器同时驱动两侧半轴，被动差速不差扭，当两电机转速一致时还可以实现两侧电机通过差速器共同驱动两侧半轴；当离合器结合时，既可实现两个电机同时驱动两侧半轴，又可以实现单侧驱动及差扭不差速。因此，本发明提供的电动汽车的驱动***，具有多种工作模式，能够较好的适应各种路况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为现有技术中双电机驱动***示意图；
图2为本发明实施例中电动汽车的驱动***示意图；
图3-图9b 为本发明实施例中驱动***的各驱动模式动力传递线路示意图；
图中：
第一电机—11、第二电机—12、离合器—13、差速器—14、第一半轴— 15、第二半轴—16、第一同步器—17、第二同步器—18、中间轴—19、第三传动机构主动齿轮—20、第一传动机构一级减速主动齿轮—21、第一传动机构一级减速从动齿轮—22、第一传动机构二级减速主动齿轮—23、第二传动机构一级减速主动齿轮—24、第二传动机构一级减速从动齿轮—25、第二传动机构二级减速主动齿轮—26、第一传动机构二级减速从动齿轮—27、第二传动机构二级减速从动齿轮—28、第三传动机构从动齿轮—29。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种电动汽车及其驱动***，该驱动***能够实现多种工作模式，进而可以较好的适用于复杂路况。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参考图2，本实施例提供的电动汽车的驱动***，包括第一电机11和第二电机12，而且第一电机11和第二电机12的输出轴通过离合器13可分离地相连接。电动汽车的第一半轴15和第二半轴16通过差速器14相连接，第一半轴15和第二半轴16用于带动车轮转动。
本实施例提供的驱动***还包括：与第一电机11的输出轴传动连接的第一传动机构的一级减速部分、与第二电机12的输出轴传动连接的第二传动机构的一级减速部分、与第一半轴15传动连接的第一传动机构的二级减速部分、与第二半轴16传动连接的第二传动机构的二级减速部分、以及与差速器14传动连接的第三传动机构。
需要强调的是，本实施例中，第一传动机构通过第一同步器17可选择地与第一传动机构的二级减速部分和第三传动机构传动连接，第二传动机构通过第二同步器18可选择地与第二传动机构的二级减速部分和第三传动机构传动连接。
本实施例中，上述第一传动机构、第二传动机构为两级传动，第三被动传动机构为一级传动。当然，在其它实施例中也可设置为二级、三级等传动机构，具体可如下所述设置：
本实施例提供的驱动***，还包括中间轴19和空套在中间轴19上的第三传动机构主动齿轮20，第三传动机构主动齿轮20与第三传动机构从动齿轮传动连接。
而且，第一传动机构包括：固定在第一电机11的输出轴上的第一传动机构一级减速主动齿轮21、空套在中间轴19上且与第一传动机构一级减速主动齿轮21相啮合的第一传动机构一级减速从动齿轮22、空套在中间轴19 上且与第一传动机构通过第一同步器连接的第一传动机构二级减速主动齿轮 23。
第一同步器17包括齿毂和结合套S1、结合齿A和结合齿B，且其齿毂和结合套S1与第一传动机构一级减速从动齿轮22相连接、结合齿A和结合齿B分别与第一传动机构二级减速主动齿轮23和第三传动机构主动齿轮20 相连接。
同样，第二传动机构可以包括：固定在第二电机12的输出轴上的第二传动机构一级减速主动齿轮24、固定在中间轴19上且与第二传动机构一级减速主动齿轮24相啮合的第二传动机构一级减速从动齿轮25、空套在中间轴19上且与第二传动机构通过第二同步器连接的第二传动机构二级减速主动齿轮26。
第二同步器18包括齿毂和结合套S2、结合齿C和结合齿D，且其齿毂和结合套S2与第二传动机构一级减速从动齿轮25相连接、结合齿C和结合齿D分别与第二传动机构二级减速主动齿轮26和第三传动机构主动齿轮20 相连接。
第一传动机构的二级减速从动轮为设置在第一半轴15上且与第一传动机构二级减速主动齿轮23相啮合的第一传动机构二级减速从动齿轮27。第二传动机构的二级减速从动轮为设置在第二半轴16上且与第二传动机构二级减速主动齿轮26相啮合的第二传动机构二级减速从动齿轮28。第三传动机构为设置在差速器14上且与第三传动机构主动齿轮20相啮合的第三传动机构从动齿轮29。
如此构成了本实施例提供的驱动***的完整的传动机构。该驱动***能够完成多种驱动模式，下面结合附图对驱动模式的控制方法及动力传动路线进行说明，各图中虚线箭头所示为动力传递方向。
1、当离合器13分离时，可实现如下技术效果：
(1)如图3，第一同步器17的结合套S1接入结合齿A，第二同步器 18的结合套S2接入结合齿C时，可实现两个电机分别驱动两侧半轴，电机处于并联模式，此时两侧半轴相互独立，既可同速同扭，又可差速差扭，两侧半轴的转速与扭矩情况可完全由与其连接的电机进行主动控制，此时通过电机控制两侧半轴的转速可实现车辆在方向盘无转角输入下以较小的转弯半径进行转弯；
(2)第一同步器17的结合套S1接入结合齿B，第二同步器18的结合套S2处于空挡，如图4a所示；或第一同步器17的结合套S1处于空挡，第二同步器18的结合套S2接入结合齿D时如图4b所示；如此操作，可实现单侧电机的驱动，此时只有一个电机工作，通过差速器14同时驱动两侧半轴，差速不差扭，该状态下***为经济模式，适合一般路况。
(3)如图5，第一同步器17的结合套S1接入结合齿B，第二同步器18 的结合套S2接入结合齿D时，两个电机转速需保持一致，此时两侧电机同时通过差速器14驱动两侧半轴，实现差速不差扭，该方案可保证车辆在转弯的同时具有较大的扭矩，适用于坡道转弯一类的路况。
(4)第一同步器17的结合套S1接入结合齿A，第二同步器18的结合套S2处于空挡，如图6a所示；或第一同步器17的结合套S1处于空挡，第二同步器18的结合套S2接入结合齿C时，如图6b所示；如此操作，可实现单侧电机驱动一侧半轴，另一侧半轴不输出，适用于车辆脱困。
2、当离合器13结合时，可实现如下技术效果：
(1)如图7所示，第一同步器17的结合套S1接入结合齿A，第二同步器18的结合套S2接入结合齿C，此时两电机分别驱动两侧半轴，但由于离合器13结合，两电机转速一致，可实现两侧半轴同速不同扭的功能，适用于车辆在前进中遇到的两侧扭矩需求不一致的路况；
(2)第一同步器17的结合套S1接入结合齿B，第二同步器18的结合套S2接入结合齿D，如图8a所示；或其中一个同步器处于空挡时，如图8b 所示；此时为电机为串联模式，两电机的动力经由差速器14一同传递到两侧半轴上，可被动差速但不差扭，适用于两侧扭矩需求较大且一致的路况；
(3)第一同步器17的结合套S1接入结合齿A，第二同步器18的结合套S2处于空挡，如图9a所示；或第一同步器17的结合套S1处于空挡，第二同步器18的主动部S2接入C档时，如图9b所示；此时为两个电机动力均从一侧输出，另一侧半轴无动力输出，此方案适用于车辆脱困，由于两个电机同时输出，相较于离合器13分离时的技术效果具有更大的输出扭矩。
由上述效果可知，当离合器13分离时，可实现电机的并联工作模式或单电机输出模式，当离合器13结合时，可实现电机的串联工作模式，获得较大的扭矩输出。且***具有两个档位，当动力从与电机相连的两级减速齿轮机构的二级输出齿轮处传递至半轴输出，此时为档位一，当动力从两级减速齿轮机构的一级输出齿轮传递给差速器14后输出，此时为档位二。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车的驱动***，其特征在于，包括：
第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机的输出轴通过离合器可分离地相连接；
通过差速器相连接的第一半轴和第二半轴；
与所述第一电机的输出轴传动连接的第一传动机构的一级减速部分、与所述第二电机的输出轴传动连接的第二传动机构的一级减速部分；
与所述第一半轴传动连接的第一传动机构的二级减速部分、与所述第二半轴传动连接的第二传动机构的二级减速部分、以及与所述差速器传动连接的第三传动机构；
所述第一传动机构通过第一同步器可选择地与所述第一传动机构的二级减速部分和所述第三传动机构传动连接，所述第二传动机构通过第二同步器可选择地与所述第二传动机构的二级减速部分和所述第三传动机构传动连接；
其中：
还包括中间轴和空套在所述中间轴上的第三传动机构的主动齿轮，该主动齿轮与所述第三传动机构的从动齿轮传动连接；
所述第一传动机构的一级减速部分包括固定在所述第一电机的输出轴上的一级减速主动齿轮、空套在所述中间轴上且与所述一级减速主动齿轮相啮合的一级减速从动齿轮，所述第一传动机构的二级减速部分包括空套在所述中间轴上且与所述一级减速从动齿轮通过第一同步器连接的二级减速主动齿轮、固定在所述第一半轴上的二级减速从动齿轮；
所述第一同步器包括结合套、齿毂和左右两个结合齿，且其齿毂空套在中间轴上且与所述第一传动机构的一级减速从动齿轮相连接、其左右两个结合齿分别与所述第一传动机构的二级减速主动齿轮和第三传动机构的主动齿轮相连接；
所述第二传动机构的一级减速部分包括固定在所述第二电机的输出轴上的一级减速主动齿轮、固定在所述中间轴上且与所述一级减速主动齿轮相啮合的一级减速从动齿轮，所述第二传动机构的二级减速部分包括空套在所述中间轴上且与所述第二传动机构的一级减速主动齿轮通过第二同步器连接的二级减速主动齿轮、固定在所述第二半轴上的二级减速从动齿轮；
所述第二同步器包括结合套、齿毂和左右两个结合齿部分，且其齿毂固定在中间轴上并与所述第二传动机构的一级减速从动齿轮相连接、其左右两个结合齿分别与所述第二传动机构的二级减速主动齿轮和第三传动机构的主动齿轮相连接。
2.如权利要求1所述的驱动***，其特征在于，所述第一传动机构、所述第二传动机构为两级传动，所述第三传动机构为一级传动。
3.如权利要求1所述的驱动***，其特征在于，所述第一传动机构的二级减速从动齿轮为设置在所述第一半轴上且与所述第一传动机构的二级减速主动齿轮相啮合的第一半轴齿轮。
4.如权利要求3所述的驱动***，其特征在于，所述第二传动机构的二级减速从动齿轮为设置在所述第二半轴上且与所述第二传动机构的二级减速主动齿轮相啮合的第二半轴齿轮。
5.如权利要求4所述的驱动***，其特征在于，所述第三传动机构的从动齿轮为设置在所述差速器上且与所述第三传动机构的主动齿轮相啮合的差速器齿轮。
6.一种电动汽车，包括驱动***，其特征在于，所述驱动***为如权利要求1-5任一项所述的驱动***。
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