一种车辆、电驱动桥及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种车辆、电驱动桥及其控制方法，其中，该电驱动桥安装于车辆底盘，包括中置的驱动机构，该驱动机构包括同轴设置的两电机，两所述电机的电机轴均连接有减速机构，并能够通过所述减速机构与两侧的车轮传动连接；还包括控制单元，所述控制单元与两所述电机均信号连接，以根据车辆行驶状况切换两所述电机的工作模式。本发明专利技术所提供电驱动桥省却了传统电驱动桥中变速箱、差速器等部件，能够大幅简化电驱动桥的结构，并节省底盘下方的空间，有利于整车构架布置的优化，还能够降低电驱动桥的重量，以降低运行能耗；驱动机构中置使得电驱动桥的重量集中在中间位置，可降低车轮的转动惯量，进而提高车辆的易操控性和平顺性。

A vehicle, electric drive axle and its control method

The invention discloses a vehicle, an electric drive axle and a control method thereof, wherein the electric drive axle is installed on the vehicle chassis, including a middle driving mechanism, the driving mechanism comprises two motors arranged in a coaxial way, the motor shafts of the two motors are connected with a deceleration mechanism, and can be connected with the wheels on both sides through the deceleration mechanism; the electric drive axle also comprises a control unit, and the control unit The element and the two motors are connected by signals to switch the working modes of the two motors according to the driving conditions of the vehicle. The power supply drive axle of the invention saves the components such as gearbox and differential in the traditional electric drive axle, greatly simplifies the structure of the electric drive axle, saves the space under the chassis, is conducive to the optimization of the whole vehicle frame layout, and also reduces the weight of the electric drive axle to reduce the running energy consumption; the middle of the drive mechanism makes the weight of the electric drive axle concentrated in the middle position, which can reduce the energy consumption The moment of inertia of the wheel improves the maneuverability and smoothness of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆、电驱动桥及其控制方法
本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种车辆、电驱动桥及其控制方法。
技术介绍
当前的混合动力汽车及电动汽车的动力布置方案主要为电驱动桥。以舍弗勒的第三代高压电驱动桥为例，其包括了两个不同尺寸的电机、减速机构、用于主动扭矩分配的扭矩矢量变速箱、变速箱驱动电机以及差速器组成。在行驶过程中，电驱动桥中一侧半轴的电机负责提供驱动力，而电驱动桥中另一侧半轴的小功率电机负责差速扭矩输出匹配，以进行扭矩矢量控制，实现扭矩在各车轮的选择性分布。如此，可显著提升车辆的驾驶动力性、安全性与舒适性。但是，这种电驱动桥仍是由单一电机负责输出，因此，电驱动桥内部仍需保留减速机构、变速箱、差速器、差速锁等部件，电驱动桥的结构仍较为复杂，电驱动桥的尺寸较大，质量仍较为可观，不利于整车布置及整车重量的降低。因此，如何提供一种结构较为简单的电驱动桥，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车辆、电驱动桥及其控制方法，其中，该电驱动桥省却了传统电驱动桥中变速箱、差速器等部件，电驱动桥的结构更为简单，重量更轻。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电驱动桥，安装于车辆底盘，包括中置的驱动机构，该驱动机构包括同轴设置的两电机，两所述电机的电机轴均连接有减速机构，并能够通过所述减速机构与两侧的车轮传动连接；还包括控制单元，所述控制单元与两所述电机均信号连接，以根据车辆行驶状况切换两所述电机的工作模式。本专利技术所提供电驱动桥，其驱动机构包括两个电机，且两电机的工作模式相互独立，可分别对两侧的车轮进行单独控制。如此，可省却传统电驱动桥中变速箱、差速器等部件，能够大幅简化电驱动桥的结构，并节省底盘下方的空间，有利于整车构架布置的优化，同时，还能够降低电驱动桥的重量，以节省车辆运行的能耗；由于取消了变速箱、差速器等传动部件，驱动机构和车轮之间的动力传递路径可以大幅缩短，传动效率可以大幅提高，并能够减少传动噪音的产生；而且，采用两电机单独进行驱动的方案，对于单一电机的输出功率要求较低，无需采用超高功率的电机即可满足使用要求，有利于降低电驱动桥的制造成本。此外，驱动机构中置可以使得电驱动桥的重量集中在中间位置，可降低车轮的转动惯量，进而可提高车辆的易操控性和平顺性；且这种方案可使得驱动机构远离车轮，驱动机构的工作环境相对较好，在生产安装时，驱动机构的密封防水、抗腐蚀、冷却散热等要求可以较低，能够进一步地降低驱动机构的制造成本。可选地，所述减速机构为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的输入轴为所述电机的电机轴，所述行星齿轮机构的输出轴与所述电机轴同轴设置，且所述输出轴与所述车轮传动连接。可选地，还包括半轴，所述半轴与所述车轮固连，所述输出轴与所述半轴通过等速万向节相连。可选地，两所述电机封装于同一壳体内。可选地，所述工作模式包括转矩模式和转速模式；正常行驶或者正常转弯时，所述控制单元控制两所述电机在所述转矩模式下工作，以使两所述电机能够输出相同的转矩；一侧所述车轮打滑或者存在打滑风险时，所述控制单元能够控制具有较大转速的所述电机退出所述转矩模式、进入所述转速模式，并控制具有较大转速的电机减速。可选地，还包括位置传感器，用于监测所述电机的转子的位置信号，所述控制单元与所述位置传感器信号连接，所述控制单元能够接收并依据所述位置信号计算得到所述电机的转速，进而能够依据两所述电机的转速计算滑转率，所述滑转率为两所述电机的转速差的绝对值与较小的转速的比值；所述滑转率大于或等于安全滑转率，或者，所述滑转率大于或等于预警滑转率且处于增大趋势时，所述控制单元能够控制具有较大转速的所述电机减速，直至所述滑转率小于所述预警滑转率。本专利技术还提供一种电驱动桥的控制方法，适用于上述的电驱动桥，包括如下步骤：步骤S1，获取能够表征同轴的两所述车轮转速的两个特征量，并计算滑转率；步骤S2，判断所述滑转率是否大于或等于安全滑转率，若是，执行步骤S3，若否，执行步骤S4；步骤S3，控制特征量较大侧的所述电机减速；步骤S4，控制两所述电机输出相同的转矩；其中，所述滑转率为两所述特征量的差值的绝对值与较小的特征量的比值。可选地，所述特征量为所述电机的转速。可选地，所述步骤S2之后、所述步骤S4之前还包括：步骤S21，判断所述滑转率是否大于或等于预警滑转率，若是，执行步骤S22，若否，执行步骤S4；步骤S22，判断所述滑转率是否随时间具有增大趋势，若是，执行步骤S3，若否，执行步骤S4。可选地，所述步骤S3具体为：控制特征量较大侧的所述电机减速，直至所述滑转率小于所述预警滑转率。可选地，所述步骤S4之前还包括：步骤S23，判断两所述特征量的差值的绝对值是否大于或等于等转矩输出时的最大允许差值，若是，执行步骤S24，若否，执行步骤S4；步骤S24，控制特征量较大侧的所述电机减速，直至两所述特征量的差值的绝对值小于所述最大允许差值。本专利技术还提供一种车辆，包括电驱动桥，所述电驱动桥为上述的电驱动桥。附图说明图1为本专利技术所提供电驱动桥的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中驱动机构的结构示意图；图3为本专利技术所提供电驱动桥的控制方法的流程图。图1-3中的附图标记说明如下：1驱动机构、11电机轴、12筒状壳壁、13端盖、14转子铁芯、15定子铁芯、16定子绕组、17磁钢插片、18位置传感器；2减速机构、21输出轴；3车轮、31半轴；4等速万向节；5控制单元；n1/n2两电机的转速、△nM最大允许转速差、S滑转率、SM安全滑转率、SW预警滑转率。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1请参考图1-2，图1为本专利技术所提供电驱动桥的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1中驱动机构的结构示意图。如图1所示，本专利技术提供一种电驱动桥，安装于车辆底盘，该电驱动桥包括中置的驱动机构1，驱动机构1包括同轴设置的两电机，两电机的电机轴11均连接有减速机构2，并能够通过减速机构2与两侧的车轮3(并非电驱动桥的部件)传动连接；还包括控制单元5，控制单元5与两电机均信号连接，以便根据车辆行驶状况切换两电机的工作模式。上述电驱动桥的驱动机构1包括了两个电机，且两电机的工作模式相互独立，可分别对两侧的车轮3进行单独控制。如此，可省却传统电驱动桥中变速箱、差速器等部件，能够大幅简化电驱动桥的结构，并节省底盘下方的空间，有利于整车构架布置的优化，同时，还能够降低电驱动桥的重量，本专利技术中电驱动桥预计只有传统电驱动桥重量的70％左右，尤其是当整车选用后置后驱或者四驱的驱动方式时，还可直接省略分动箱、粘性联轴节等部件，可更大程度地降低整车重量，以节省车辆运行的能耗，并提高电动汽车的续航；由于取消了变速箱、差速器等传动部件，驱动机构1与车轮3之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电驱动桥，安装于车辆底盘，其特征在于，包括中置的驱动机构(1)，该驱动机构(1)包括同轴设置的两电机，两所述电机的电机轴(11)均连接有减速机构(2)，并能够通过所述减速机构(2)与两侧的车轮(3)传动连接；/n还包括控制单元(5)，所述控制单元(5)与两所述电机均信号连接，以根据车辆行驶状况切换两所述电机的工作模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种电驱动桥，安装于车辆底盘，其特征在于，包括中置的驱动机构(1)，该驱动机构(1)包括同轴设置的两电机，两所述电机的电机轴(11)均连接有减速机构(2)，并能够通过所述减速机构(2)与两侧的车轮(3)传动连接；
还包括控制单元(5)，所述控制单元(5)与两所述电机均信号连接，以根据车辆行驶状况切换两所述电机的工作模式。


2.根据权利要求1所述电驱动桥，其特征在于，所述减速机构(2)为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的输入轴为所述电机轴(11)，所述行星齿轮机构的输出轴(21)与所述电机轴(11)同轴设置，且所述输出轴(21)与所述车轮(3)传动连接。


3.根据权利要求2所述电驱动桥，其特征在于，还包括半轴(31)，所述半轴(31)与所述车轮(3)固连，所述输出轴(21)与所述半轴(31)通过等速万向节(4)相连。


4.根据权利要求1所述电驱动桥，其特征在于，两所述电机封装于同一壳体内。


5.根据权利要求1-4中任一项所述电驱动桥，其特征在于，所述工作模式包括转矩模式和转速模式；
正常行驶或者正常转弯时，所述控制单元(5)控制两所述电机在所述转矩模式下工作，以使两所述电机能够输出相同的转矩；
一侧所述车轮(3)打滑或者存在打滑风险时，所述控制单元(5)能够控制具有较大转速的所述电机退出所述转矩模式、进入所述转速模式，并控制具有较大转速的电机减速。


6.根据权利要求5所述电驱动桥，其特征在于，还包括位置传感器(18)，用于监测所述电机的转子的位置信号；
所述控制单元(5)与所述位置传感器(18)信号连接，所述控制单元(5)能够接收并依据所述位置信号计算得到所述电机的转速，进而能够依据两所述电机的转速(n1、n2)计算滑转率(S)，所述滑转率(S)为两所述电机的转速差的绝对值与较小的转速的比值；
所述滑转率(S)大于或等于安全滑转率(SM)，或者，所述滑转率(S)大...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈曹圆，刘斌，王金磊，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31