CN111114307A - 驱动桥和车辆及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动桥和车辆及其驱动方法，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、减速器、差速器、第一半轴和第二半轴，所述第一电机的输出端与所述第二电机的输出端传动连接，所述第二电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴分别与所述差速器的两个输出端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴由所述第一电机和所述第二电机中的至少一个驱动旋转。根据本发明实施例的驱动桥，可以提供大功率的动力供给。

Description

驱动桥和车辆及其驱动方法

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，特别涉及一种驱动桥、具有该驱动桥的车辆以及该车辆的驱动方法。

背景技术

相关技术中的电机驱动桥包括车桥壳体、电机、减速器、差速器左半轴及右半轴，车桥壳体包括呈中空圆柱形的中间桥壳及设置在中间桥壳两侧的左、右半轴桥壳，左、右半轴桥壳与中间桥壳通过螺栓连接；电机、减速器及差速器集成设置在中间桥壳内，电机的输出轴连接减速器的输入端，减速器的输出端与差速器的行星齿轮系的输入端传动连接，行星齿轮系的输出端分别与左、右半轴传动连接；在左半轴或右半轴上设置有手动驻动装置。本发明具备轻量化、结构紧凑、安装简单、功率密度高、效率高成本低的优点。

但是，相关技术中的电机驱动桥只用到单电机，无法提供大功率的动力供给。动力供给不够灵活，在低载荷下由一个大电机提供动力会有动力浪费。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种驱动桥，可以提供大功率的动力供给。

本发明的另一目的在于提出一种具有该驱动桥的车辆。

本发明的再一目的在于提出一种车辆的驱动方法。

根据本发明实施例的驱动桥，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、减速器、差速器、第一半轴和第二半轴，所述第一电机的输出端与所述第二电机的输出端传动连接，所述第二电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴分别与所述差速器的两个输出端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴由所述第一电机和所述第二电机中的至少一个驱动旋转，所述第二电机和所述第一电机设于所述差速器的同一侧。

根据本发明实施例的驱动桥，可以提供大功率的动力供给。

另外，根据本发明上述实施例的驱动桥，还可以具有如下附加的技术特征：

一些实施例中，所述第一电机的电机轴和所述第二电机的电机轴同轴且传动连接。

一些实施例中，所述第一电机、所述第二电机、所述减速器以及所述差速器沿所述第一电机的电机轴的轴线依次布置。

一些实施例中，所述第一半轴与所述第一电机的电机轴和所述第二电机的电机轴同轴，且所述第一半轴贯穿所述第一电机和所述第二电机。

一些实施例中，所述第一电机与所述第二电机之间连接有离合器。

一些实施例中，所述第一电机的轴与所述第二电机的轴为同一根轴。

一些实施例中，所述第一电机与所述第二电机之间连接有离合器，所述离合器包括外圈、内圈和滚子，所述滚子设于所述内圈和所述外圈之间用于使所述外圈相对于所述内圈沿环绕所述内圈的方向单向转动，所述外圈与所述第一电机相连，且所述内圈与所述第二电机相连。

一些实施例中，所述减速器包括相互传动连接的第一太阳轮、第一行星轮和行星架，所述第一太阳轮与所述第二电机的输出端传动连接，所述第一行星轮通过所述行星架与所述差速器的输入端传动连接。

一些实施例中，所述第一太阳轮与所述第二电机的电机轴由花键连接。

一些实施例中，所述差速器的输入端为差速器壳体，所述行星架和所述差速器壳体连接。

一些实施例中，所述差速器包括第二行星轮、第二太阳轮、第三太阳轮，所述第二太阳轮与所述第一半轴同轴且固定连接，所述第三太阳轮与所述第二半轴同轴且固定连接，所述第二太阳轮和所述第三太阳轮同轴且间隔设置，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第三太阳轮啮合，所述差速器还包括差速器壳体，所述差速器壳体与所述第二行星轮传动连接。

一些实施例中，所述差速器还包括一字轴，所述一字轴两端分别与所述差速器壳体固定，两个所述第二行星轮分别套设在所述一字轴上的两端。

一些实施例中，所述减速器还包括内齿轮，所述内齿轮与所述第一太阳轮同轴，且所述内齿轮环绕所述第一太阳轮，所述第一行星轮啮合于所述第一太阳轮和所述内齿轮之间，所述第一太阳轮包括一个或间隔设置的多个。

一些实施例中，所述驱动桥还包括：桥壳，所述内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第二电机的电机壳上。

根据本发明实施例的车辆，所述车辆包括；车体和驱动桥，所述驱动桥为根据前述的驱动桥，所述第一半轴和所述第二半轴均连接有轮毂。

根据本发明实施例的车辆的驱动方法，所述车辆为根据前述的车辆，其特征在于，所述驱动方法包括：获取需求功率P；如果需求功率不大于预设功率值，第二电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2。

一些实施例中，所述需求功率P根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器的反馈信号确定。

一些实施例中，在需求功率P大于预设功率值时，满足P1+P2＝P，第一电机转速n1和第二电机转速n2相同。

附图说明

图1是本发明一个实施例的驱动桥的示意图。

图2是本发明一个实施例的驱动桥的示意图。

图3是本发明一个实施例的驱动桥中减速器与差速器配合的示意图。

图4是本发明一个实施例的驱动桥中减速器与差速器配合的示意图。

图5是本发明一个实施例的驱动桥的第一电机的示意图。

图6是本发明一个实施例的驱动桥的离合器的一个方向上的剖视图。

图7是本发明一个实施例的驱动桥的离合器的另一方向上的剖视图。

图8是本发明另一实施例的驱动桥的离合器的一个方向上的剖视图。

图9是本发明另一实施例的驱动桥的离合器的另一方向上的剖视图。

图10是本发明一个实施例的车辆驱动桥的驱动方式的流程示意图。

附图标记：驱动桥1，第一电机21，第二电机22，减速器3，第一半轴41，第二半轴42，差速器5，离合器6，外圈61，滚子62，弹簧63，内圈64，第一太阳轮311，第一行星轮312，第二行星轮51，第二太阳轮52，第三太阳轮53，差速器壳体55，内齿轮313。

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。

如图1所示，根据本发明实施例的驱动桥1，所述驱动桥1包括第一电机21、第二电机22、减速器3、差速器5、第一半轴41和第二半轴42。

其中，第一电机21和第二电机22可以用作动力源，通过第一电机21和第二电机22提供的动力驱动第一半轴41和第二半轴42，减速器3可以对第一电机21和/或第二电机22输出的动力提供减速。其中，减速器3可以集成于第一电机21内；减速器3也可以集成于第二电机22内，也可以将减速器3与第一电机21、第二电机22分离。第一半轴41和第二半轴42分别可以用于连接不同的车轮轮毂，通过第一半轴41、第二半轴42分别驱动不同的车轮轮毂滚动。差速器5用于将第一电机21和第二电机22的动力传递到第一半轴41和第二半轴42，通过差速器5可以将第一电机21和第二电机22的动力传递。其中，可以通过差速器5的调整，使得第一半轴41和第二半轴42的转速可以不一致，削弱第一半轴41的转动与第二半轴42之间的转动的相互影响。另外，第一电机21可以接入或不接入，即第一电机21可以不接入作为后备电机，第一电机21也可以接入,而第一电机21与第二电机22同轴，可以实现动力耦合,共同提供输出更大的扭矩，从而实现不同的驱动方式。

具体而言，第一电机21具有电机轴，第二电机22具有电机轴；减速器3具有输入端和输出端，减速器3的输入端接入动力并进行调整(例如降速增矩)之后传递至输出端；差速器5具有输入端和输出端，差速器5的输入端可以将动力合成，并传输至输出端，其中，差速器5的输出端可以具有多个，例如，差速器5具有两个输出端，两个输出端分别连接第一半轴41和第二半轴42，差速器5的两个输出端可分别带动第一半轴41和第二半轴42旋转。

结合图1至图5，第一电机21的输出端与第二电机22的输出端传动连接，以将第一电机21的动力传递至第二电机22。第二电机22的输出端与减速器3的输入端传动连接，减速器3的输出端与差速器5的输入端传动连接，第一半轴41和第二半轴42分别与差速器5的两个输出端传动连接，第一半轴41和第二半轴42由第一电机21和第二电机22中的至少一个驱动旋转。

在经过减速器3的减速之后，将第一电机21和/或第二电机22的动力传递至差速器5，第一半轴41与差速器5的一个输出端传动连接。

其中，两个部件之间传动连接是指，两个部件之间通过直接或间接的方式传递动力，例如，两个部件之间通过齿轮啮合的方式实现传动连接；两个部件通过齿轮传动连接；两个部件通过带轮传动连接；两个部件直接连接；两个部件通过联轴器连接；两个部件直接固定等。两个部件之间通过传动连接的方式可以传递动力。

根据本发明实施例的驱动桥1，可以提供大功率的动力供给。

另外，本发明中可以实现第一电机21和第二电机22的动力通过合成后传递到第一半轴41和第二半轴42，由于采用了第一电机21和第二电机22的同时驱动，可以具有更高的力矩，功率密度高，而且，第一电机21和第二电机22分别接入到差速器5，可以实现力矩的稳定分配，提高驱动桥1的稳定性。

可选地，本发明中的第一电机和第二电机设于差速器的同一侧。本发明中驱动桥1各部分的布置形式，使得驱动桥1的整体布置合理，重心平稳，而且，各个部件之间可以设置合理的间距，各转轴、各转动零件之间的传动更加稳定，力矩的分配均匀，避免了部分零件受力集中的问题，进一步有效地提高驱动桥1的稳定性和安全性。

结合图1至图5，一些实施例中，第一电机21的轴和第二电机22的轴同轴且传动连接。可以有效地实现第一电机21和第二电机22之间的动力和成，从而将更大的力矩提供给减速器3，并进而提供给第一半轴41和第二半轴42。

当然，本发明中的以第一电机21的轴与第二电机22的轴可以不同轴，而通过其他的方式进行传动连接，例如，将第一电机21和第二电机22通过轴套、齿轮传动等方式实现不同轴的传动连接，另外，也可以将第一电机21的电机轴连接第二电机22的壳体等。

其中，本发明中描述的第一电机21的轴专门指代第一电机21的电机轴、第二电机22的轴专门指代第二电机22的电机轴。

结合图1至图5，一些实施例中，第一电机21、第二电机22、减速器3以及差速器5沿第一电机21的电机轴的轴线依次布置。

换言之，第一电机21和减速器3分设于第二电机22的两侧，第二电机22和差速器5分设于第一电机21的两侧。

本发明中驱动桥1各部分的布置形式，使得驱动桥1的整体布置合理，重心平稳，而且，各个部件之间可以设置合理的间距，各转轴、各转动零件之间的传动更加稳定，力矩的分配均匀，避免了部分零件受力集中的问题，进一步有效地提高驱动桥1的稳定性和安全性。

结合图1至图5，可选地，第一半轴41和第二半轴42可以同轴，第一电机21、第二电机22、减速器3、差速器5沿着第一半轴41的轴线和第二半轴42的轴线依次排布。

其中，本发明中的同轴是指两者的轴线或中心线相同或者重合，例如，第一半轴41和第二半轴42同轴是指：第一半轴41的轴线和第二半轴42的轴线相同或者重合。

本发明中各部件的上述布置方式是为了获得更好的驱动效果，但是本发明中各部件的布置形式并非仅限于此，上述描述并非为限制本发明的保护范围，例如，可以将第一电机21和第二电机22均设于减速器3的相对两侧等等。

结合图1至图5，一些实施例中，第一半轴41与第一电机21的电机轴和第二电机22的电机轴同轴，且第一半轴41贯穿第一电机21和第二电机22。可以有效地进行各部件的集成，减小空间占用，提高空间利用率，而且，可以提高驱动桥1的稳定性。

可选地，本发明中的第一半轴41的一部分套设于第一电机21的电机轴内，也就是说，第一电机21的电机轴为空心轴，第一半轴41穿过第一电机21的电机轴；第一半轴41的一部分套设于第二电机22的电机轴内，也就是说，第二电机22的电机轴为空心轴，第一半轴41穿过第二电机22的电机轴。

结合图1至图4，一些实施例中，第一电机21的电机轴与第二电机22的电机轴之间连接有离合器6。通过离合器可以控制第一电机21与第二电机22进行动力传输或不进行动力传输，从而方便实现通过第二电机22进行驱动、或通过第一电机21和第二电机22同时进行驱动，根据实际的使用需求进行有效地调节。

可选地，第一电机21的电机轴和第二电机22的电机轴之间连接的离合器6为单向离合器。例如，设置单向离合器，可以通过第一电机21将动力传递至第二电机22，而第二电机22的动力无法传递至第一电机21，也就是说，在第一电机21的电机轴的转速高于第二电机22的输入端的转速时，通过单向离合器将第一电机21的动力传递至第二电机22的输入端，在第二电机22的输入端的转速高于第一电机21的输入端时，第一电机21和第二电机22之间断开。

其中，如图6和图7，本发明中的离合器可以为滚子式单向离合器、楔块式单向离合器等。

以离合器6为滚子式单向离合器为例，滚子式单向离合器由外圈61、滚子62和内圈64组成，滚子62数目可以为6—8个。

滚子62设于内圈64和外圈61之间，通过设置滚子62，使外圈61相对于内圈64沿环绕内圈64的方向单向转动，外圈61与第二电机22相连，且内圈64与第二减速器32相连。其中，环绕内圈64的方向可以为图7中示出的逆时针方向和顺时针方向，外圈61相对于内圈64沿环绕内圈64的方向单向转动是指，外圈61相对于内圈64沿图7中示出的逆时针和顺时针中的一个方向可转动，而外圈61相对于内圈64不可以沿图7中示出的逆时针和顺时针中的另一个方向可转动。具体而言，图7中示出的示例中，外圈61可以相对于内圈64沿逆时针方向转动而无法沿顺时针方向转动。

图7中示出了外圈61可以相对于内圈63沿逆时针方向转动、且外圈61无法相对于内圈63沿顺时针方向转动的示例，当然，也可以设置成外圈61可以相对于内圈沿顺时针方向转动。

另外，参照图6，内圈64的内周面上可以设置第一键槽601，第一键槽601可以为沿内圈64的轴线方向延伸并贯穿内圈64的形状，外圈61可以通过锲块65来连接其他部件，例如结合前面的实施例，外圈61可以通过锲块65来连接第二电机。锲块65的至少一部分可以环绕外圈61设置，锲块65与外圈61在周向上相对固定，锲块65与外圈61可以采用键连接，例如，在锲块65的内周面上设置第二键槽602，在外圈61的外周面上设置第三键槽603。

其中，锲块64还可以包括套接部651，套接部651可以用来连接其他部件，可以在套接部651的内周面上设置第四键槽604，其中，套接部651的内侧与内圈64的内侧可以相通，可选地，套接部651的内部空间与内圈64的内部空间同轴，且套接部651的内部空间与内圈64的内部空间为径向尺寸相同的孔。

参照图7，离合器中的外圈61可以相对于内圈64沿逆时针方向转动，工作过程中，若单向离合器的外圈61相对于内圈64沿逆时针方向转动，那么，滚子62便在具有凸轮型线的开口槽中向大端移动并压缩弹簧63。这时，单向离合器不会出现锁止现象，而允许外圈61转动，也就是说，参照图6和图7，单向离合器在任何时候都允许其外圈61相对于内圈64作逆时针转动。换一种说法，即允许其内圈64相对于外圈61作顺时针转动。

但在工作过程中，若单向离合器的外圈61试图相对于内圈64沿顺时针方向转动，那么，滚子62便在开口槽中向小端移动，楔入内、外圈61之间，将两者锁住，与此同时，还可以在两者之间传递扭矩。此刻，弹簧63的作用是改善滚子62最初的楔入动作，一旦滚子62楔入开口槽的小端，则单向离合器出现锁止，从而不允许其外圈61相对于内圈64作顺时针转动，或内圈64相对于外圈61作逆时针转动。

外圈61与滚子62的接触面制成凸轮型线表面，并具有一定的楔入角。在现有结构中，此角可以为6度—8度。考虑到机加工误差及使用中磨损的影响，为在接触区段保持不变的楔入角，常将开口槽的凸轮表面型线加工成对数螺旋线。

滚子式单向离合器工作时，最大接触应力发生在滚子62与内、外圈61的接触处。严格地讲，由于滚子62两侧的作用力相等，而且其与内圈64凸面的接触面积要小于与外圈61凹面的接触面积，所以，最大接触应力发生在滚子62与内圈64的接触表面上。这里，最易发生的是表面疲劳磨损，典型的失效形式是点蚀剥落。制造单向离合器滚子62及内、外圈61的金属材料，一般与滚动轴承材料相同。

当然，上述描述是以滚子式单向离合器进行的说明，并非是对本发明中单向离合器进行的限制说明，也就是说，本发明中也可以采用其他形式的单向离合器。

其中，在第一电机21与第二电机22之间设置滚子式单向离合器时，单向离合器的外圈61和内圈64中的一个连接第一电机21而另一个连接第二电机22。以该离合器6中的外圈可相对于内圈沿逆时针方向移动、且第一电机21的电机轴以逆时针方向转动为例，在连接于第一电机21和第二电机之间的离合器中，第一电机21与该单向离合器的外圈相连，而第二电机与该单向离合器的内圈相连。

另外，本发明中的的离合器还可以为机械式离合器、电磁离合器等。

例如，参照图8和图9，离合器还可以为电磁离合器，参照图8和图9，电磁离合器包括第一齿轮66、第二齿轮67、啮合套齿轮68以及驱动件(图中未示出)，啮合套齿轮与第一齿轮和第二齿轮中的一个啮合，且啮合套可以在驱动件的驱动下移动以同时啮合第一齿轮和第二齿轮、啮合第一齿轮或第二齿轮。

具体而言，可以将啮合套设置成与第二齿轮始终处于啮合状态，在一定条件下(例如第一齿轮、第二齿轮转速一致)，在驱动件的驱动作用下，啮合套将与第一齿轮也啮合，从而通过啮合套啮合第一齿轮和第二齿轮，实现第一齿轮和第二齿轮之间的传动。

还可以将啮合套设置成与第一齿轮始终处于啮合状态，在一定条件下(例如第一齿轮、第二齿轮转速一致)，在驱动件的驱动作用下，啮合套将与第二齿轮也啮合，从而通过啮合套啮合第一齿轮和第二齿轮，实现第一齿轮和第二齿轮之间的传动。

其中，啮合套齿轮、第一齿轮以及第二齿轮的轴线同轴，啮合套齿轮沿啮合套齿轮的轴线、第二齿轮的轴线或第二齿轮的轴线的方向可移动。

其中，第一齿轮66与第一电机21的电机轴固定连接，第二齿轮67与第二电机22的电机轴固定连接，啮合套齿轮68适于分别与第一齿轮66和第二齿轮67啮合以实现动力传动。换言之，第一齿轮66与第一电机21的电机轴固连同步转动，第二齿轮67与第二电机22的电机轴固连同步转动，啮合套齿轮68与第二齿轮67配合可滑动，待第一齿轮66转速达到可与第二齿轮67啮合的范围内(一般转速差在150rpm以内)，拨叉带动啮合套齿轮，使得啮合套齿轮68与第一齿轮66齿轮啮合。第一电机21的电机轴与第二电机22的电机轴同步转动并共同驱动。

如前所述，第一电机的电机轴和第二电机的电机轴之间连接有离合器，可选地，可以将第一半轴依次穿过第二电机、离合器以及第一电机。驱动桥进一步地的集成，重力分配均匀。

另外，在本发明中，第一电机21的轴与第二电机22的轴为同一根轴。也可以将第一电机21的轴与第二电机22的轴之间连接轴套等传动连接结构，而不设置离合器。

一些实施例中，减速器3可以为减速齿轮组。

结合图1至图4，具体而言，减速器3包括相互传动连接的第一太阳轮311、第一行星轮312和行星架(图中未示出)，第一太阳轮311与第二电机22的输出端传动连接，第一行星轮312通过行星架与差速器5的输入端传动连接。

进一步地，第一太阳轮311与第二电机22的电机轴由花键连接。

当然，本发明中第一太阳轮311与第二电机22之间也可以通过轴套等方式进行连接，也可以通过齿轮、带轮等方式进行动力传递。

其中，减速器3的第一太阳轮311可以相当于本申请前述的减速器3的输入端；减速器3的第一行星轮312可以相当于本申请前述的减速器3的输出端。

差速器的输入端为差速器壳体，行星架和所述差速器壳体连接。

结合图1至图4，一些实施例中，差速器5包括第二行星轮51、第二太阳轮52、第三太阳轮53，第二太阳轮52与第一半轴41同轴且固定连接，第三太阳轮53与第二半轴42同轴且固定连接，第二太阳轮52和第三太阳轮53同轴且间隔设置，第二行星轮51分别与第二太阳轮52和第三太阳轮53啮合，差速器壳体55分别与第一行星轮312以及第二行星轮51传动连接。

其中，第二行星轮51可以相当于本申请前述的差速器5的输入端；第二太阳轮52和第三太阳轮53可以相当于本申请前述的差速器5的输出端。

另外，本发明中的差速器还可以包括差速器壳体55，差速器壳体可以与第二行星轮传动连接。

其中，差速器还包括一字轴54，一字轴54两端分别与差速器壳体55固定，两个第二行星轮分别套设在一字轴54上的两端。

差速器5能够使第一半轴41和第二半轴42实现以不同转速转动。当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使第一半轴41和第二半轴42以不同转速旋转，即保证两侧半轴作纯滚动运动。

差速器5的这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置(位能)，它自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。

当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使差速器壳体55产生自转，使内侧半轴转速减慢，外侧半轴转速加快，从而实现两边车轮转速的差异。

驱动桥1两侧的半轴若为一根整轴，则两轮只能以相同的角度旋转。这样，当汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等(轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等)而引起车轮的滑动。

车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动，在结构上必须保证各车轮能以不同的角度转动。

另外，差速器5有多种不同的类型，本发明中主要设置的是齿轮式差速器5，本发明中的差速器5还可以设置防滑差速器、双蜗杆差速器、LSD***等。

另外，在本发明前述实施例的差速器5中，第一行星轮312、第二行星轮51均可以包括一个或多个。也就是说，减速器3可以具有一个或多个第一行星轮312，差速器5可以具有一个或多个第二行星轮51。

其中，第一行星轮312以及第二行星轮51的数量可以相同且一一对应，通过差速器壳体55可以将相对应的第一行星轮312和第二太阳轮52连接在一起，实现传动。

当然，第一行星轮312、第二太阳轮52的数量也可以设置成不相同。

如图1至图3，一些实施例中，减速器3还包括内齿轮313，内齿轮313与第一太阳轮311同轴，且内齿轮313环绕第一太阳轮311，第一行星轮312啮合于第一太阳轮311和内齿轮313之间，第一太阳轮311包括一个或间隔设置的多个。

其中，内齿轮313可以与第二电机22的外壳固定地连接(可以拆卸地连接或不可拆卸地连接)，而第二电机22的轴与减速器3的第一太阳轮311传动连接，可以通过第二电机22驱动第一太阳轮311旋转，在第一行星轮312旋转过程中，由于第一行星轮312与第一行星轮312啮合，从而可以将第二电机22的动力传递至第一行星轮312。另外，由于设置了内齿轮313，而且第一行星轮312与内内齿轮之间啮合，通过内齿轮313对第一行星轮312进行定位，通过内齿轮313可以维持第一行星轮312的稳定运行，从而有效地提高驱动桥1的运行稳定性。

另外，本发明的驱动桥还可以包括桥壳(图中未示出)，可以将前述的第一内齿轮固定于桥壳上，也可以将前述的第一内齿轮固定于第一电机的电机壳上；可以将前述的第二内齿轮固定于桥壳上，也可以将前述的第二内齿轮固定于第二电机的电机壳上。

根据本发明实施例的车辆，车辆包括；车体和驱动桥1，驱动桥1为根据前述的驱动桥1，第一半轴41和第二半轴42均连接有车轮。由于采用了前述的驱动桥1，可以合理地分配力矩，并可以根据需要选用单个或多个电机进行驱动。

本发明涉及电动商用车集成驱动桥1。驱动桥1包括：第一电机21、第二电机22、减速器3、差速器5、第一半轴41和第二半轴42。驱动桥1中在设有第一电机21、第二电机22，第一电机21、第二电机22串联布置在驱动桥1的一侧，第一电机21、第二电机22中间布置有单向离合器，能实现单方向的动力传导。第二电机22通过减速器3(例如行星减速器3)带动差速器5的差速器壳体55转动，差速器5连接第一半轴41和第二半轴42将动力输出到车轮。减速器3的太阳轮(即前述的第一太阳轮311)直接与第二电机22的电机轴通过花键相连，太阳轮为主动轮与行星齿轮组(即前述的第一行星轮312)啮合，内齿轮313和第二电机22的壳体相连并和行星齿轮组啮合，行星轮可自转，太阳轮带动行星轮周转从而带动差速器5的行星架转动。差速器5将动力分配给第一半轴41和第二半轴42。第一半轴41穿过行星减速器3和第一电机21、第二电机22，驱动桥1的驱动、传动集成固联在一起，装配简单，结构紧凑，传动效率高，功率密度高，无震动，低噪音。

其中，在本发明的一些实施例中，第一电机21可以在达到一定速度后通过离合器的闭合连接第二电机22。但是由于第二电机22根据负载的不同转速会不同，如果第一电机21达到一定转速才结合可能会造成第一电机21和第二电机22转速差别过大。对于速度一致才结合的问题，由于刚开始启动第一电机21时第一电机21没有负载而第二电机22是有重负载动力不足，动力足够就不会启动左电机了，在这种情况下第一电机21的转速会很快达到第二电机22的转速一同提供输出动力，因此，本发明中优选采用单向离合器来连接第一电机21和第二电机22。

当然，采用啮合套齿轮、同步器等连接第一电机21和第二电机22，利用啮合套齿轮或同步器也能实现同样功能，不过有结构复杂还要配有带小电动机的拨叉，而且在这种第一电机21和第二电机22的轴连接在一起的结构上，效果没有单向离合器理想。

在目前的电动轻卡都是采用单电机驱动的情况下，本实例与传统布置的直连式传动相比没有传动轴，万向节等结构所以在传动效率上更高在结构上更加紧凑节约下来的重量和空间可以让给电池组。而现在一般的集成电机同轴车桥，若采用高动力电机则在车辆低载荷下右动力浪费，若采用低动力电机则限制了最大载重，所以一般上为了达到动力要求，无法很好的做到兼顾节能。本实例是为了兼顾高动力和节能的要求而设计，与减速器3、差速器5近的电机为常用的节能电机，在中低载荷下可提供动力供给，在高载荷下另一台备用电机启动与节能电机一同提供动力输出，可实现单电机没法提供的高动力。两电机中间的单向离合器可很好的控制两电机的关系，动力可从备用电机传递到节能电机、差速器5，也能实现备用电机在不使用时备用电机和节能电机的动力分离。在城市运输的轻卡有大多数情况下都是不在满载情况的，在现有电池电量密度不高，电动车续航不理想的情况下，本实例可以提高车辆续航水平是有一定的现实意义。也因为是对节能电机和备用电机的动力要求都不高，所以与单个高动力电机相比成本不会增加可能还会更加低，在目前在提供同等动力功率下双电机比单个高动力性能电机要便宜。

其中，第一电机21和第二电机22可以为同样的或不一样的驱动形式(电驱动、燃油驱动、燃气驱动等)，可选地，第一电机21和第二电机22采用不同功率的电机。

第一电机21和第二电机22采用不同功率的电机，两电机都能传递扭矩到差速器5，与减速器3连接的第二电机22要能单独带动车辆。本发明的结构能在低载荷下只启用一个电机为车辆提供动力供给，在高载荷下启用两个电机为车辆提供大功率和大扭矩。

本发明的驱动桥1可以为双电机同轴集成车桥。第一电机21和第二电机22串联布置在驱动桥1的左边，差速器5位于驱动桥1的右侧位置。第一电机21和第二电机22串联且在第一电机21和第二电机22之间布置有单向离合器，单向离合器能实现动力从第一电机21传递到第二电机22，而不能从第二电机22传递到第一电机21。第二电机22的电机轴与减速器3的太阳轮通过花键连接。太阳轮与行星轮组啮合，动力从第一电机21和第二电机22传递到太阳轮再从太阳轮传递到行星轮组。行星轮组经过周转带动差速器5转动，差速器5再将动力分配给第一半轴41和第二半轴42。

另外，本发明中的减速器3军可以采用其他形式代替行星轮形式。本发明中的单向离合器可用滚子式或其他形式的结构来实现相同的功能。单向离合器还可用啮合套齿轮代替。

本发明可以通过两个电机可实现更大的动力供给，提高车辆的承载能力。

本发明可在低载荷下只启动一个电机，在需求高动力时可以启动两个电机提供大动力，大扭矩。在动力供给上比起单个大电机驱动桥1更加合理，在动力供给上更加灵活。在低载荷下只启动一个小电机，高载荷下启用两个电机，相比一个电机的集成驱动桥1能更加合理地控制能耗。

另外，本发明还公开了一种车辆的驱动方法，如图10，本发明中车辆的驱动方法包括：

确定需求功率P；

如果需求功率不大于预设功率值，第二电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2，通过第一电机和第二电机的功率合成并输出需求功率。

其中，预设功率值可以设置为第二电机的额定功率，也就是说，在需求功率不大于第二电机的额定功率时，第一电机不启动，在需求功率大于第二电机的额定功率时，第一电机启动，且第一电机与第二电机的动力合成后输出。

当然，预设功率值也可以与第二电机的额定功率不相同，例如，可以将预设功率值设定为第二电机的额定功率的预定百分比(例如10％到99％的范围内)，这样，可以在需求功率增大时，第一电机可以快速地提供动力。举例而言，在判定需求功率达到第二电机的额定功率的90％，而且，需求功率正在增加时，可以及时地启动第一电机，以提高反应速度。

进一步地，在需求功率P大于预设功率值时，满足P1+P2＝P，第一电机转速和第二电机转速n1＝n2。

另外，可以通过获得扭矩传感器、速度传感器、加速传感器等反馈信号来确定需求功率。所述的驱动方法具体包括：

所述的驱动方法如图10，具体包括：

检测油门和/或刹车的踩踏深度(在自动控制车辆中根据接收到的油门和刹车信号)，并根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器等反馈信号，利用VCU控制器根据数据判断驾驶员意图(包括加速行驶、减速行驶、匀速行驶)，并向MCU电机控制器、BMS提供决策信号(包括加速行驶、减速行驶、匀速行驶)，其中，BMS控制电池组放电功率对MCU电机控制器提供能量，同时MCU电机控制器向VCU控制器反馈需求功率。

MCU电机控制器根据提供功率决定电机的状态确定输出功率，其中，在输出功率为未达到设定值时只采用常用单个电机进行驱动，不启用第一电机21，需求功率为P1，P1全部由第二电机提供；；在输出功率达到设定值时，启用辅助电机，辅助电机转速达到常用电机转速，离合器接合，两个电机一同提供动力输出，需求功率为P2，P2由第一电机和第二电机共同提供，第一电机和第二电机可以按一定比例分配P2，但需保持第一电机和第二电机的转速一致。

其中离合器的结合方式可以为主动接合，也可以为自动结合(例如单向离合器)。

另外，本发明还提供了驱动桥1的使用实例。

以满载6吨，迎风面积为8平方米的轻卡为例来估算，下表1可知在多数情况下只启用常用节能电机就行，只需要在上坡或高速行驶需要启用辅助电机提供动力。在日常城市物流运输中更多是使用单个节能电机。这比起只用单个高性能大电机的电动卡车在动力配比上更加合理，更加节能。以60kw为界限下表黄色部分为适宜启动辅助电机。

试验车辆的基本参数如下

表1各条件下的电机端需求功率(KW)

从上表可以看出，在大部分情况下，仅单个电机即可实现大部分的驱动，而本发明增加了车辆的使用范围。另外，从该数据可以看出，本申请中前速的驱动方式可以有效节能。

本发明的多个电机可以是相同规格，也可以不同规格的，优选的实施例是第一电机和第二点位是相同规格的；可以同时工作，也可以单电机工作，优选的是双电机工作，可以改善差速器两输入端的载荷分布。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。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；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，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (18)

1.一种驱动桥，其特征在于，所述驱动桥包括第一电机、第二电机、减速器、差速器、第一半轴和第二半轴，所述第一电机的输出端与所述第二电机的输出端传动连接，所述第二电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述差速器的输入端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴分别与所述差速器的两个输出端传动连接，所述第一半轴和所述第二半轴由所述第一电机和所述第二电机中的至少一个驱动旋转，所述第二电机和所述第一电机设于所述差速器的同一侧。

2.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机的电机轴和所述第二电机的电机轴同轴且传动连接。

3.根据权利要求2所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机、所述减速器以及所述差速器沿所述第一电机的电机轴的轴线依次布置。

4.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一半轴与所述第一电机的电机轴和所述第二电机的电机轴同轴，且所述第一半轴贯穿所述第一电机和所述第二电机。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机的电机轴与所述第二电机的电机轴之间连接有离合器；或所述第一电机的电机轴与所述第二电机的电机轴为同一根轴。

6.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机的电机轴与所述第二电机的电机轴之间连接有离合器，所述第一半轴依次穿过所述第二电机、所述离合器和所述第一电机。

7.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机与所述第二电机之间连接有离合器，所述离合器包括外圈、内圈和滚子，所述滚子设于所述内圈和所述外圈之间用于使所述外圈相对于所述内圈沿环绕所述内圈的方向单向转动，所述外圈与所述第一电机相连，且所述内圈与所述第二电机相连。

8.根据权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一电机与所述第二电机之间连接有离合器，所述离合器包括第一齿轮、第二齿轮、啮合套齿轮和驱动件，所述啮合套齿轮与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个啮合并沿轴线方向可滑动，且所述啮合套齿轮适于在所述驱动件的驱动作用下与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个啮合和分离，所述第一齿轮与所述第一电机的电机轴固定连接，所述第二齿轮与所述第二电机的电机轴固定连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的驱动桥，其特征在于，所述减速器包括相互传动连接的第一太阳轮、第一行星轮和行星架，所述第一太阳轮与所述第二电机的输出端传动连接，所述第一行星轮通过所述行星架与所述差速器的输入端传动连接。

10.根据权利要求9所述的驱动桥，其特征在于，所述第一太阳轮与所述第二电机的电机轴由花键连接。

11.根据权利要求9所述的驱动桥，其特征在于，所述差速器的输入端为差速器壳体，所述行星架和所述差速器壳体连接。

12.根据权利要求11所述的驱动桥，其特征在于，所述差速器包括第二行星轮、第二太阳轮、第三太阳轮，所述第二太阳轮与所述第一半轴同轴且固定连接，所述第三太阳轮与所述第二半轴同轴且固定连接，所述第二太阳轮和所述第三太阳轮同轴且间隔设置，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第三太阳轮啮合，

所述差速器壳体与所述行星架、所述第二行星轮传动连接。

13.根据权利要求12所述的驱动桥，其特征在于，所述差速器还包括一字轴，所述一字轴两端分别与所述差速器壳体固定，两个所述第二行星轮分别套设在所述一字轴上的两端。

14.根据权利要求9所述的驱动桥，其特征在于，所述减速器还包括内齿轮，所述内齿轮与所述第一太阳轮同轴，且所述内齿轮环绕所述第一太阳轮，所述第一行星轮啮合于所述第一太阳轮和所述内齿轮之间，所述第一太阳轮包括一个或间隔设置的多个。

15.根据权利要求14所述的驱动桥，其特征在于，所述驱动桥还包括：

桥壳，所述内齿轮固定在所述桥壳内或者所述第二电机的电机壳上。

16.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括；

车体；

驱动桥，所述驱动桥为根据权利要求1-15中任一项所述的驱动桥，所述第一半轴和所述第二半轴均连接有轮毂。

17.一种车辆的驱动方法，所述车辆为根据权利要求16所述的车辆，其特征在于，所述驱动方法包括：

确定需求功率P；

如果需求功率不大于预设功率值，第二电机单独提供所需求功率P；如果需求功率P大于预设功率值，第一电机提供功率P1，第二电机提供功率P2。

18.根据权利要求17所述的车辆的驱动方法，其特征在于，

所述需求功率P根据扭矩传感器、速度传感器、加速传感器的反馈信号确定；和/或

在需求功率P大于预设功率值时，满足P1+P2＝P。

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