CN219727845U - 一种双电机分布式电驱桥及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种双电机分布式电驱桥及车辆，电驱桥包括：第一电机以及与第一电机匹配的齿轮轴系，第二电机以及与第二电机匹配的齿轮轴系，其中，第一电机与第二电机均以车桥轴线为中心呈对称布置，还包括：分别布置在车桥轴线上的第一半轴和第二半轴，第一半轴和第二半轴相互独立。本实用新型采用三级减速的分布式传动路线，传动级数较少、效率高，容易实现较大的齿轮速比。空间结构具有对称性，质量分布合理，从而提升了***的抗振性；同时，左右半轴由两路电机及其齿轮轴系独立驱动，实现了分布式驱动的效果，使得驱动***更具有可控性和动力冗余性；同时具备两挡换挡功能，通过左右车轮交替换挡的方式实现电驱桥换挡动力不中断。

Description

一种双电机分布式电驱桥及车辆

技术领域

本申请涉及驱动桥技术领域，具体涉及一种双电机分布式电驱桥及车辆。

背景技术

重卡驱动桥结构，主要将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩。电驱动桥结构是将电机集成到桥上，取代原来的万向传动装置和发动机，直接在桥上通过变速机构将电机动力输出至车轮，目前，电驱桥发展为集中式电驱桥和分布式电驱桥两类。

在涉及分布式电机驱动桥的现有技术方案中，一种方案是在车桥中心轴线上同轴且对称地布设两个电机，双电机经过各自减速装置后将动力传递至轮端。然而，该种方案的整个电驱桥仅有一个固定的齿轮速比，这种电驱桥结构内部空间狭窄，搅油损失大，热量不容易散发；同时固定的齿轮速比难以有效的适应复杂道路工况的运行要求，两级行星齿轮传动的总效率较低。

另一种方案是在车桥中心轴线上同轴且对称地布设两个电机，双电机经过各自减速装置后将动力传递至轮端，两个电机后面均只有一级行星齿轮减速机构，且布置在车桥两端的轮毂内，实现固定的齿轮速比。然而，由于轮毂尺寸限制，该减速行星排的速比不能太大，因此需要较大扭矩的电机才能满足整桥输出扭矩的要求，电机和电控的配套成本较高。与此同时，固定的齿轮速比也不能很好地适应复杂的路况要求。

第三种方案是采用行星齿轮机构实现二挡机构的换挡，然而，受限于行星齿轮自身的工艺特点，挡间速度阶比往往较大，不利于换挡冲击的抑制；需要两级行星排才能实现较大的速比，***传动效率较低。

实用新型内容

针对上述问题，本申请公开了一种双电机分布式电驱桥及车辆，以达到空间质量分布合理，提升***抗振性，以最小传动级数实现较大的齿轮速比，实现提升传动效率匹配小扭矩电机的目的，同时，内部空间较大，便于降低***搅油损耗及减少发热；分布式驱动的方式也提升了驱动***的可控性、冗余性，并且结构更加紧凑，可以实现换挡无动力中断的技术效果。

为达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种双电机分布式电驱桥，所述电驱桥包括：

第一电机以及与所述第一电机匹配的齿轮轴系，

第二电机以及与所述第二电机匹配的齿轮轴系，其中，所述第一电机与所述第二电机均以车桥轴线为中心呈对称布置，

还包括：分别布置在所述车桥轴线上的第一半轴和第二半轴，所述第一半轴和所述第二半轴相互独立，

所述第一电机通过与所述第一电机匹配的齿轮轴系驱动所述第一半轴，所述第二电机通过与所述第二电机匹配的齿轮轴系驱动所述第二半轴。

进一步地，所述第一电机通过所述第一电机的一轴分别与第一侧的一挡主动齿轮、第一侧的二挡主动齿轮连接，所述第二电机通过所述第二电机的一轴分别与第二侧的一挡主动齿轮、第二侧的二挡主动齿轮连接，所述第一电机一侧的二轴与第二电机一侧的二轴以车桥轴线为中心布置。

进一步地，还包括：设置在所述第一电机一侧的二轴上的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，以及设置在所述第二电机一侧的二轴上的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，

其中，所述第一电机一侧的二轴上刚性地集成有该侧换挡的换挡齿毂，所述第二电机一侧的二轴上刚性地集成有该侧换挡的换挡齿毂；

所述第一电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮分列在所述第一侧的换挡齿毂的两侧，所述第二电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮分列在所述第二侧的换挡齿毂的两侧，

所述第一电机一侧的二轴由所述第一电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮驱动，所述第二电机一侧的二轴分别由所述第二电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮驱动，

所述第一电机一侧的一挡从动齿轮与所述第一侧的一挡主动齿轮啮合、所述第一电机一侧的二挡从动齿轮与所述第一侧的二挡主动齿轮啮合；

所述第二电机一侧的一挡从动齿轮与所述第二侧的一挡主动齿轮啮合、所述第二电机一侧的二挡从动齿轮与所述第二侧的二挡主动齿轮啮合。

进一步地，还包括：第一电机一侧的主减速小齿轮，以及第一电机一侧的主减速大齿轮，其中所述第一电机一侧的主减速小齿轮作为所述第一电机一侧二轴的输出齿轮，所述第一电机一侧的主减速大齿轮作为所述第一半轴的输入齿轮，

所述第一电机一侧的主减速小齿轮与所述第一电机一侧的二轴刚性连接，并且所述第一电机一侧的主减速小齿轮与所述第一电机一侧的主减速大齿轮相啮合；

还包括：第二电机一侧的主减速小齿轮，以及第二电机一侧的主减速大齿轮，其中所述第二电机一侧的主减速小齿轮作为所述第二电机一侧二轴的输出齿轮，所述第二电机一侧的主减速大齿轮作为所述第二半轴的输入齿轮，

所述第二电机一侧的主减速小齿轮与所述第二电机一侧的二轴刚性连接，并且所述第二电机一侧的主减速小齿轮与所述第二电机一侧的主减速大齿轮相啮合。

进一步地，其特征在于，所述第一电机一侧的所述第一半轴上设置有第一侧的减速行星排总成，所述第二电机一侧的所述第二半轴上设置有第二侧的减速行星排总成，

所述第一侧的减速行星排总成和所述第二侧的减速行星排总成均匀布设在所述车桥轴线上。

进一步地，所述第一侧的减速行星排总成包括第一侧太阳轮、第一侧行星轮、第一侧内齿圈、以及第一侧行星轮框架，所述第一侧内齿圈与电驱桥壳体刚性固连，所述第一侧太阳轮接受来自所述第一半轴的动力产生旋转运动，所述第一侧行星轮绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第一侧太阳轮进行公转且相对于第一侧行星轮框架进行自转；

所述第二侧的减速行星排总成包括第二侧太阳轮、第二侧行星轮、第二侧内齿圈、以及第二侧行星轮框架，所述第二侧内齿圈与电驱桥壳体刚性固连，所述第二侧太阳轮接受来自所述第二半轴的动力产生旋转运动，所述第二侧行星轮绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第二侧太阳轮进行公转且相对于第二侧行星轮框架进行自转。

进一步地，所述第一侧太阳轮与所述第一电机一侧的主减速大齿轮刚性连接，所述第一侧行星轮框架与所述第一半轴连接；

所述第二侧太阳轮与所述第二电机一侧的主减速大齿轮刚性连接，所述第二侧行星轮框架与所述第二半轴连接。

进一步地，第一侧的换挡结合套和第一侧的换挡齿毂部署在所述第一电机一侧的二轴上，第二侧的换挡结合套和第二侧的换挡齿毂部署在所述第二电机一侧的二轴上；

所述第一侧的换挡结合套在其外部的作动机构的作用和控制下，能够在所述第一侧的换挡齿毂上往复滑动到第一位置、第二位置，以及所述第一位置与所述第二位置之间的第一N位置；

当所述第一侧的换挡结合套在第一位置时所述第一电机一侧处于一挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套在第二位置时所述第一电机一侧处于二挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套在第一N位置时所述第一电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态；

所述第二侧的换挡结合套在其外部的作动机构的作用以及控制下，能够在所述第二侧的换挡齿毂上往复滑动到第三位置、第四位置以及第二N位置；

当所述第二侧的换挡结合套在第三位置时所述第二电机一侧处于一挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套在第四位置时所述第二电机一侧处于二挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套在第二N位置时所述第二电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态。

进一步地，当所述双电机分布式电驱桥在一挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于一挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧一挡的齿轮速比相同；

当所述双电机分布式电驱桥在二挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于二挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧二挡的齿轮速比相同；

当所述双电机分布式电驱桥空挡时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于空挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧的动力均不输出；

当所述双电机分布式电驱桥从一挡换到二挡时，或者从二挡换至一挡时，采用左右侧电机短时交替换挡的方式，以实现整个电驱桥无动力中断的换挡，

其中，当所述双电机分布式电驱桥一挡换挡到二挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥二挡换挡到一挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥驱动车辆转向时，通过对第一电机以及第二电机扭矩、转速的调节，合理分配转向时两侧车轮的扭矩和转速，以使得转向的外侧车轮扭矩和转速适当调大，内侧车轮的扭矩和转速适当减小；

当所述双电机分布式电驱桥的其中一侧电机故障时，另一侧电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系仍可以驱动整车以一半的功率行驶。

本申请的第二方面提供了一种车辆，包括如上述第一方面任一项所述的双电机分布式电驱桥。

本申请的优点及有益效果是：首先，通过在车桥轴线前后对称布置两挡分布式电驱桥的方式，使得质量分布合理，结构紧凑，有利于增加电驱桥内部空间，便于降低***搅油损耗，改善了***的抗振性；其次，通过将第一半轴和第二半轴分别布置在车桥轴线的方式，实现了左右车轮的分布式独立驱动，所述第一电机能够通过与所述第一电机匹配的齿轮轴系驱动所述第一半轴，所述第二电机能够通过与所述第二电机匹配的齿轮轴系驱动所述第二半轴，提升了传动效率和驱动***的可控性；同时，取消了机械差速器机构，采用电子差速的控制模式，减轻了重量，便于驱动轮独立矢量化控制。最后，通过将换挡机构布设在二轴的方式，换挡力不太大，换挡转速不太高，不仅提升了换挡机构的可靠性，而且降低了***成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一个实施例中的双电机分布式电驱桥的结构示意图之一；

图2为本申请一个实施例中的双电机分布式电驱桥的结构示意图之二；

图3为本申请一个实施例中的双电机分布式电驱桥的结构示意图之三。

图中：1、电驱桥壳体及与其固连不动的支撑结构；2、第一电机；3、第一侧的二挡主动齿轮；4、第一电机一侧的一轴；5、第一侧的一挡主动齿轮；6、第一电机一侧的一挡从动齿轮；7、第一侧的换挡结合套；8、第一电机一侧的换挡二轴(集成换挡齿毂)；9、第一侧行星轮框架；10、第一侧太阳轮；11、第一半轴；12、第一侧行星轮；13、第一电机一侧的主减速大齿轮；14、第二电机一侧的换挡二轴(集成换挡齿毂)；15、第二侧的换挡结合套；16、第二电机一侧的一挡从动齿轮；17、第二侧的一挡主动齿轮；18、第二电机一侧的一轴；19、第二侧的二挡主动齿轮；20、第二电机；21、第二电机一侧的二挡从动齿轮；22、第二电机一侧的主减速小齿轮；23、第二侧内齿圈；24、第二电机一侧的主减速大齿轮；25、第二侧太阳轮；26、第二半轴；27、第二侧行星轮框架；28、第二侧行星轮；29、第一侧内齿圈；30、第一电机一侧的主减速小齿轮；31、第一电机一侧的二挡从动齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

参照图1所示，在本申请的一个实施例中，提出了一种双电机分布式电驱桥，所述电驱桥包括：第一电机2以及与所述第一电机匹配的齿轮轴系，第二电机20以及与所述第二电机匹配的齿轮轴系，其中，所述第一电机2与所述第二电机20均以车桥轴线为中心呈对称布置。

不难理解，一方面，由于电驱桥包括双电机及其各自匹配的齿轮轴系均以车桥轴线为中心布置，可以使得总成质量分布合理；所述电驱桥的质心与桥壳轴线接近理论上的同轴，较好地改善了受力与振动状况；另一方面，有利于增加电驱桥内部空间，便于降低***搅油损耗、且减少***发热，同时，也有利于布设专门的润滑散热油路等结构。

在本实施例中，所述电驱桥还包括：分别布置在所述车桥轴线上的第一半轴11和第二半轴26，结合图1-3所示，第一半轴11即为总成左半轴，第二半轴26即为总成右半轴。所述第一半轴11和所述第二半轴26相互独立，所述第一电机2通过与所述第一电机匹配的齿轮轴系驱动所述第一半轴11，所述第二电机20通过与所述第二电机匹配的齿轮轴系驱动所述第二半轴26。本申请实施例通过左右车轮的分布式独立驱动设计，提升了驱动***的可控性和车辆的操稳性，进而解决了现有技术中传动效率较低的问题。

可以理解，图中“电机A”即第一电机，“电机B”即第二电机，本申请实施例中所述的“第一侧”即指“电机A侧”，“第二侧”即指“电机B侧”。

所述电机A和所述电机B不一定具有相同的动力特性，也不一定具有相同的尺寸和重量。具有相同动力特性、或者相同尺寸或者相同重量的电机A、电机B只是一种可行的特殊实施例，在本申请的实施例中并不进行具体限定。

进一步地，所述第一电机2通过所述第一电机一侧的一轴4分别与第一侧的一挡主动齿轮5、第一侧的二挡主动齿轮3连接，所述第二电机20通过所述第二电机一侧的一轴18分别与第二侧的一挡主动齿轮17、第二侧的二挡主动齿轮19连接，所述第一电机一侧的换挡二轴8与第二电机一侧的换挡二轴14以车桥轴线为中心布置在前后两侧，可以理解，所述第一电机一侧和第二电机一侧的换挡二轴上都集成了换挡齿毂。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述电驱桥还包括：设置在所述第一电机一侧二轴上的第一电机一侧的一挡从动齿轮6和第一电机一侧的二挡从动齿轮31，以及设置在所述第二电机一侧二轴上的第二电机一侧的一挡从动齿轮16和第二电机一侧的二挡从动齿轮21。

其中，所述第一电机一侧的一挡从动齿轮6和第一电机一侧的二挡从动齿轮31分列在所述第一侧的换挡齿毂的两侧，所述第二电机一侧的一挡从动齿轮16和所述第二电机一侧的二挡从动齿轮21分列在所述第二侧的换挡齿毂的两侧。

在本实施例中，所述第一电机一侧的换挡二轴8由所述第一电机一侧的一挡从动齿轮6和第一电机一侧的二挡从动齿轮31驱动，所述第二电机一侧的换挡二轴14分别由所述第二电机一侧的一挡从动齿轮16和第二电机一侧的二挡从动齿轮21驱动；

同时，结合图1至图3，可以看出，所述第一电机一侧的一挡从动齿轮6与所述第一侧的一挡主动齿轮5啮合、所述第一电机一侧的二挡从动齿轮31与所述第一侧的二挡主动齿轮3啮合；所述第二电机一侧的一挡从动齿轮16与所述第二侧的一挡主动齿轮17啮合、所述第二电机一侧的二挡从动齿轮21与所述第二侧的二挡主动齿轮19啮合。

进一步地，所述电驱桥还包括：第一电机一侧的主减速小齿轮30，以及第一电机一侧的主减速大齿轮13，其中所述第一电机一侧的主减速小齿轮30作为所述第一电机一侧二轴的输出齿轮，所述第一电机一侧的主减速大齿轮13作为所述第一半轴的输入齿轮，所述第一电机一侧的主减速小齿轮30与所述第一电机一侧的换挡二轴8刚性连接，并且所述第一电机一侧的主减速小齿轮30与所述第一电机一侧的主减速大齿轮13相啮合；

与之对应地，所述电驱桥还包括：第二电机一侧的主减速小齿轮22，以及第二电机一侧的主减速大齿轮24，其中所述第二电机一侧的主减速小齿轮22作为所述第二电机一侧二轴的输出齿轮，所述第二电机一侧的主减速大齿轮24作为所述第二半轴的输入齿轮，所述第二电机一侧的主减速小齿轮22与所述第二电机一侧的换挡二轴14刚性连接，并且所述第二电机一侧的主减速小齿轮22与所述第二电机一侧的主减速大齿轮24相啮合。

由上可知，本申请实施例中所述的电驱桥采用将换挡机构布设在二轴上的方式，既不会转速太高，又不至于扭矩太大，便于换挡机构的选型设计，同时不至于导致二挡工作时一挡空转的小齿轮转速过大，进而提升了换挡机构的可靠性。

在本申请的一些实施例中，参照图1-图3所示，所述第一电机一侧的所述第一半轴11上设置有第一侧的减速行星排总成，所述第二电机一侧的所述第二半轴26上设置有第二侧的减速行星排总成，所述第一侧的减速行星排总成和所述第二侧的减速行星排总成均匀布设在所述车桥轴线上。

进一步地，所述第一侧的减速行星排总成包括第一侧太阳轮10、第一侧行星轮12、第一侧内齿圈29、以及第一侧行星轮框架9，所述第一侧内齿圈29与电驱桥壳体及与其固连不动的支撑结构1刚性固连，且无相对转动；所述第一侧太阳轮10接受来自所述第一半轴11的动力产生旋转运动，所述第一侧行星轮12绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第一侧太阳轮10进行公转且相对于第一侧行星轮框架9进行自转；

所述第二侧的减速行星排总成包括第二侧太阳轮25、第二侧行星轮28、第二侧内齿圈23、以及第二侧行星轮框架27，所述第二侧内齿圈23与电驱桥壳体及与其固连不动的支撑结构1刚性固连，且无相对转动，所述第二侧太阳轮25接受来自所述第二半轴26的动力产生旋转运动，所述第二侧行星轮28绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第二侧太阳轮25进行公转且相对于第二侧行星轮框架27进行自转。

进一步地，所述第一侧太阳轮10与所述第一电机一侧的主减速大齿轮13刚性连接，所述第一侧行星轮框架9与所述第一半轴11连接；所述第二侧太阳轮25与所述第二电机一侧的主减速大齿轮24刚性连接，所述第二侧行星轮框架27与所述第二半轴26连接。

在本申请的一些实施例中，结合图1至图3所示，第一侧的换挡结合套7和第一侧的换挡齿毂(图中未标注)部署在所述第一电机一侧的换挡二轴8上，第二侧的换挡结合套15和第二侧的换挡齿毂(图中未标注)部署在所述第二电机一侧的换挡二轴14上；上述换挡结合套和换挡齿毂以花键连接。

所述第一侧的换挡结合套在其外部的作动机构(如气动、液动或者电动等)的作用和控制下，能够在所述第一侧的换挡齿毂上往复滑动到第一位置(图中‘1’位置)、第二位置(图中‘2’位置)，以及所述第一位置与所述第二位置之间的第一N位置(第一电机的空挡位置)；

可以理解，当所述第一侧的换挡结合套7在第一位置(图中‘1’位置)时所述第一电机一侧处于一挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套7在第二位置(图中‘2’位置)时所述第一电机一侧处于二挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套7在第一N位置时所述第一电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态；

同样地，所述第二侧的换挡结合套15在其外部的作动机构的作用以及控制下，能够在所述第二侧的换挡齿毂上往复滑动到第三位置(图中‘3’位置)、第四位置(图中‘4’位置)以及第二N位置(第二电机的空挡位置)；

当所述第二侧的换挡结合套15在第三位置(图中‘3’位置)时所述第二电机一侧处于一挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套15在第四位置(图中‘4’位置)时所述第二电机一侧处于二挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套15在第二N位置时所述第二电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态。可以理解，上述的一挡或二挡仅为举例，并不作为对具体挡位控制的限定。

进一步地，本申请实施例中双电机两挡挡位组合关系的模式至少包括：

当所述双电机分布式电驱桥在一挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于一挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧一挡的齿轮速比完全相同；

当所述双电机分布式电驱桥在二挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于二挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧二挡的齿轮速比完全相同；

当所述双电机分布式电驱桥空挡时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于空挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧的动力均不输出；

当所述双电机分布式电驱桥从一挡换到二挡时，或者从二挡换至一挡时，可以采用左右侧电机短时交替换挡的方式，实现整个电驱桥无动力中断的换挡。

其中，当所述双电机分布式电驱桥一挡换挡到二挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥二挡换挡到一挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥驱动车辆转向时，由于整车载荷的离心力导致的左右侧车轮垂向载荷出现变化，这时，可以通过对两侧电机扭矩、转速的调节，合理分配转向时两侧车轮的驱动扭矩和转速，一般地，其操控效果为转向的外侧车轮扭矩和转速适当调大，内侧车轮的扭矩和转速适当减小，这种对两侧驱动轮扭矩和转速的调节，可以提升整车的操纵稳定性和动力分配的合理性。

当所述双电机分布式电驱桥其中一侧的驱动电机故障时，另一侧驱动电机及其轴系仍可以驱动整车以一半的功率行驶，即***动力具有冗余性。

由此，可以通过对两侧电机和换挡机构的控制，适应不同路况的运行要求。当然，上述多种工作模式仅是为了便于说明，不能视为对本申请的限制。

由上可知，本申请实施例中双电机发出动力的传输方向分别为：

所述第一电机2发出的动力经所述第一电机一侧的一轴4，分别传至所述第一侧的一挡主动齿轮5、所述第一侧的二挡主动齿轮3，并分别经由所述第一电机一侧的一挡从动齿轮6、所述第一电机一侧的二挡从动齿轮31传至所述第一电机一侧的二轴上两挡换挡执行机构的所述第一侧的换挡齿毂和所述第一侧的换挡结合套7之后，再由所述第一电机一侧的二轴上的输出齿轮(第一电机一侧的主减速小齿轮30)和第一电机一侧的主减速大齿轮13，传至所述第一半轴11后输出到轮端；

所述第二电机20发出的动力经所述第二电机一侧的一轴18，分别传至所述第二侧的一挡主动齿轮17、所述第二侧的二挡主动齿轮19，并分别经由所述第二电机一侧的一挡从动齿轮16、所述第二电机一侧的二挡从动齿轮21传至所述第二电机一侧的二轴上两挡换挡执行机构的所述第二侧的换挡齿毂和所述第二侧的换挡结合套15之后，再由所述第二电机一侧的二轴上的输出齿轮(第二电机一侧的主减速小齿轮22)和第二电机一侧的主减速大齿轮24，传至所述第二半轴26后输出到轮端。

由此可见，本申请通过采用上述三级减速的传动路线的方式，不仅实现了左右车轮的分布式独立驱动，而且还提升了传动效率，有利于增加齿轮速比，便于匹配小扭矩电机，进而降低***成本。

值得注意的是，本申请实施例采用的是电子差速模式，即通过电子差速器来实现对总成左右半轴的控制。

可见，本申请取消了机械差速器机构、采用电子差速器模式的设计，不仅减轻了所述电驱桥的重量，而且让左右侧动力可控性更好，便于驱动轮独立矢量化控制，同时有利于改善车辆的操纵稳定性和复杂路况的通过性。

此外，在图1所示的结构基础上，本申请实施例所述电驱桥内部的两个减速行星排总成与二轴齿轮轴系结构的相对位置关系可以灵活布置，具体如图2、图3所示。

例如，在图1中，所述第一侧减速行星排总成位于所述第一电机一侧二轴输出齿轮的左侧位置，所述第二侧减速行星排总成位于所述第二电机一侧二轴输出齿轮的右侧位置；而在图2中，所述第一侧减速行星排总成位于所述第一电机一侧二轴输出齿轮的右侧位置，所述第二侧减速行星排总成位于所述第二电机一侧二轴输出齿轮的左侧位置；同理，在图3中，所述第一侧减速行星排总成和所述第二侧减速行星排总成分别位于所述第一电机和第二电机二轴输出齿轮的左右两侧位置，但是，与图1不同的是，图3中的第一电机一侧的二轴的输出齿轮(主减速小齿轮)和主减速大齿轮整体设计在二轴的左侧(图1中在右侧)，第二电机一侧的二轴的输出齿轮(主减速小齿轮)和主减速大齿轮整体设计在二轴的右侧。

当然，应当理解，图1-图3示出的各个齿轮轴系的位置关系，不能理解为对本申请的限制，可以根据具体的实施场景形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

在本申请的一些实施例中，还提出了一种车辆，所述车辆包括如上述任一项所述的双电机分布式电驱桥。可以理解，采用这种双电机分布式电驱桥设计的车辆，可以适应于不同路况的运行要求，进而有利于改善车辆的换挡品质，提升换挡元件的运行寿命及车辆的动力性，节约了使用成本。

综上所述，本实施例提出了一种双电机分布式电驱桥，所述电驱桥包括：第一电机以及与所述第一电机匹配的齿轮轴系，第二电机以及与所述第二电机匹配的齿轮轴系，其中，所述第一电机与所述第二电机均以车桥轴线为中心呈对称布置；首先，通过在车桥轴线前后对称布置两挡分布式电驱桥的方式，使得质量分布合理，结构紧凑，有利于增加电驱桥内部空间，便于降低***搅油损耗，改善了***的抗振性；其次，通过将第一半轴和第二半轴分别布置在车桥轴线的方式，实现了左右车轮的分布式独立驱动，所述第一电机能够通过与所述第一电机匹配的齿轮轴系驱动所述第一半轴，所述第二电机能够通过与所述第二电机匹配的齿轮轴系驱动所述第二半轴，提升了传动效率和驱动***的可控性，左右半轴由两路电机及其齿轮轴系独立驱动，实现了分布式驱动的效果，使得驱动***更具有可控性和动力冗余性；同时，取消了机械差速器机构，采用电子差速的控制模式，减轻了重量，便于驱动轮的独立矢量化控制。最后，通过将换挡机构布设在二轴的方式，具备两挡换挡功能，通过左右车轮交替换挡的方式实现电驱桥换挡动力不中断，便于换挡机构的选型设计，更有利于增加齿轮速比，便于匹配小扭矩电机，不仅提升了换挡机构的可靠性，而且降低了***成本。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，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实用新型中的具体含义。

需要说明的是，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型中，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”、“一个实施例”、“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实用新型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一定指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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双电机分布式电驱桥，其特征在于，所述电驱桥包括：

第一电机以及与所述第一电机匹配的齿轮轴系，

第二电机以及与所述第二电机匹配的齿轮轴系，其中，所述第一电机与所述第二电机均以车桥轴线为中心呈对称布置，

还包括：分别布置在所述车桥轴线上的第一半轴和第二半轴，所述第一半轴和所述第二半轴相互独立，

所述第一电机通过与所述第一电机匹配的齿轮轴系驱动所述第一半轴，所述第二电机通过与所述第二电机匹配的齿轮轴系驱动所述第二半轴。

2.如权利要求1所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，所述第一电机通过所述第一电机的一轴分别与第一侧的一挡主动齿轮、第一侧的二挡主动齿轮连接，所述第二电机通过所述第二电机的一轴分别与第二侧的一挡主动齿轮、第二侧的二挡主动齿轮连接，所述第一电机一侧的二轴与第二电机一侧的二轴以车桥轴线为中心布置。

3.如权利要求2所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，还包括：设置在所述第一电机一侧的二轴上的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，以及设置在所述第二电机一侧的二轴上的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，

其中，所述第一电机一侧的二轴上刚性地集成有该侧换挡的换挡齿毂，所述第二电机一侧的二轴上刚性地集成有该侧换挡的换挡齿毂；

所述第一电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮分列在所述第一侧的换挡齿毂的两侧，所述第二电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮分列在所述第二侧的换挡齿毂的两侧，

所述第一电机一侧的二轴由所述第一电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮驱动，所述第二电机一侧的二轴分别由所述第二电机一侧的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮驱动，

所述第一电机一侧的一挡从动齿轮与所述第一侧的一挡主动齿轮啮合、所述第一电机一侧的二挡从动齿轮与所述第一侧的二挡主动齿轮啮合；

所述第二电机一侧的一挡从动齿轮与所述第二侧的一挡主动齿轮啮合、所述第二电机一侧的二挡从动齿轮与所述第二侧的二挡主动齿轮啮合。

4.如权利要求3所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，还包括：第一电机一侧的主减速小齿轮，以及第一电机一侧的主减速大齿轮，其中所述第一电机一侧的主减速小齿轮作为所述第一电机一侧二轴的输出齿轮，所述第一电机一侧的主减速大齿轮作为所述第一半轴的输入齿轮，

所述第一电机一侧的主减速小齿轮与所述第一电机一侧的二轴刚性连接，并且所述第一电机一侧的主减速小齿轮与所述第一电机一侧的主减速大齿轮相啮合；

还包括：第二电机一侧的主减速小齿轮，以及第二电机一侧的主减速大齿轮，其中所述第二电机一侧的主减速小齿轮作为所述第二电机一侧二轴的输出齿轮，所述第二电机一侧的主减速大齿轮作为所述第二半轴的输入齿轮，

所述第二电机一侧的主减速小齿轮与所述第二电机一侧的二轴刚性连接，并且所述第二电机一侧的主减速小齿轮与所述第二电机一侧的主减速大齿轮相啮合。

5.如权利要求4所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，所述第一电机一侧的所述第一半轴上设置有第一侧的减速行星排总成，所述第二电机一侧的所述第二半轴上设置有第二侧的减速行星排总成，

所述第一侧的减速行星排总成和所述第二侧的减速行星排总成分别布设在所述车桥轴线上。

6.如权利要求5所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，所述第一侧的减速行星排总成包括第一侧太阳轮、第一侧行星轮、第一侧内齿圈、以及第一侧行星轮框架，所述第一侧内齿圈与电驱桥壳体刚性固连，所述第一侧太阳轮接受来自所述第一半轴的动力产生旋转运动，所述第一侧行星轮绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第一侧太阳轮进行公转且相对于第一侧行星轮框架进行自转；

所述第二侧的减速行星排总成包括第二侧太阳轮、第二侧行星轮、第二侧内齿圈、以及第二侧行星轮框架，所述第二侧内齿圈与电驱桥壳体刚性固连，所述第二侧太阳轮接受来自所述第二半轴的动力产生旋转运动，所述第二侧行星轮绕所述车桥轴线均匀布置，可围绕所述第二侧太阳轮进行公转且相对于第二侧行星轮框架进行自转。

7.如权利要求6所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，所述第一侧太阳轮与所述第一电机一侧的主减速大齿轮刚性连接，所述第一侧行星轮框架与所述第一半轴连接；

所述第二侧太阳轮与所述第二电机一侧的主减速大齿轮刚性连接，所述第二侧行星轮框架与所述第二半轴连接。

8.如权利要求2所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，

第一侧的换挡结合套和第一侧的换挡齿毂部署在所述第一电机一侧的二轴上，第二侧的换挡结合套和第二侧的换挡齿毂部署在所述第二电机一侧的二轴上；

所述第一侧的换挡结合套在其外部的作动机构的作用和控制下，能够在所述第一侧的换挡齿毂上往复滑动到第一位置、第二位置，以及所述第一位置与所述第二位置之间的第一N位置；

当所述第一侧的换挡结合套在第一位置时所述第一电机一侧处于一挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套在第二位置时所述第一电机一侧处于二挡工作状态，当所述第一侧的换挡结合套在第一N位置时所述第一电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态；

所述第二侧的换挡结合套在其外部的作动机构的作用以及控制下，能够在所述第二侧的换挡齿毂上往复滑动到第三位置、第四位置以及第二N位置；

当所述第二侧的换挡结合套在第三位置时所述第二电机一侧处于一挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套在第四位置时所述第二电机一侧处于二挡工作状态，当所述第二侧的换挡结合套在第二N位置时所述第二电机一侧处于脱开动力输出的空挡工作状态。

9.如权利要求8所述的双电机分布式电驱桥，其特征在于，

当所述双电机分布式电驱桥在一挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于一挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧一挡的齿轮速比相同；

当所述双电机分布式电驱桥在二挡工作时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于二挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧二挡的齿轮速比相同；

当所述双电机分布式电驱桥空挡时，所述第一电机一侧和所述第二电机一侧均处于空挡工作状态，且所述第一电机一侧和所述第二电机一侧的动力均不输出；

当所述双电机分布式电驱桥从一挡换到二挡时，或者从二挡换至一挡时，采用左右侧电机短时交替换挡的方式，以实现整个电驱桥无动力中断的换挡，

其中，当所述双电机分布式电驱桥一挡换挡到二挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开一挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至二挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥二挡换挡到一挡时，驱动一侧车轮运转的电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系换挡，使该侧电机的扭矩主动降低至较小数值或零，该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行该侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；此时，驱动另一侧车轮运转的电机以及与另一侧电机匹配的齿轮轴系不换挡，并承担部分或者全部的整桥扭矩输出要求，待第一侧换挡完成后，第二侧电机以及与第二侧电机匹配的齿轮轴系开始进行换挡操作，第二侧电机换挡时同样采取扭矩降为零或一较小数值，然后将该侧的换挡机构开始移动换挡接合套，脱开二挡位置，然后进行第二侧电机的调速，直至达到合适的转速值，并进一步推动该侧换挡结合套至一挡位置，完成换挡；

当所述双电机分布式电驱桥驱动车辆转向时，通过对第一电机以及第二电机扭矩、转速的调节，合理分配转向时两侧车轮的扭矩和转速，以使得转向的外侧车轮扭矩和转速适当调大，内侧车轮的扭矩和转速适当减小；

当所述双电机分布式电驱桥的其中一侧电机故障时，另一侧电机以及与该侧电机匹配的齿轮轴系仍可以驱动整车以一半的功率行驶。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的双电机分布式电驱桥。