一种多模式双电机耦合电动驱动桥制造技术

本发明专利技术公开了一种多模式双电机耦合电动驱动桥，包括：主电机；副电机；差速器；壳体；前端盖；后端盖；第一半轴；第二半轴；主减速器；动力耦合机构；TV耦合机构；第一离合器，实现所述TV耦合机构的第三太阳轮和第三行星架的分与合；第二离合器，实现所述第一半轴和所述第三太阳轮的分与合；第三离合器，实现所述差速器的壳体和所述动力耦合机构的第二行星架的分与合。所述多模式双电机耦合电动驱动桥具有主电机独立驱动模式、转矩定向分配模式、双电机转矩耦合驱动模式、双电机转速耦合驱动模式四种工作模式，通过控制所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器的工作状态，能使其在各工作模式间切换，以满足汽车多工况驱动需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式双电机耦合电动驱动桥


[0001]本专利技术属于电动汽车传动领域，特别涉及一种具有转矩定向分配功能的多模式双电机耦合电动驱动桥。

技术介绍

[0002]得益于排放特性好、集成度高、电机响应快、控制精确度高等优势，电动汽车近年来得到了快速发展。但与特斯拉等国外电动汽车厂商相比，国内高性能电动汽车相关技术还存在一定的差距。
[0003]目前电动汽车有集中式驱动和分布式驱动两种驱动形式。尽管分布式驱动因其显著的优点可能是未来的发展方向，但由于材料与工艺等技术限制和成本限制，集中式驱动目前以及未来一段时间内仍会是主流的驱动形式。
[0004]对于集中式驱动电动汽车，目前有单电机单减速器、单电机多挡变速器、双电机独立驱动和双电机耦合驱动等驱动方案。其中双电机耦合驱动方案包括双电机转矩耦合驱动方案和双电机转速耦合驱动方案。双电机转矩耦合驱动方案能有效提高汽车的爬坡和加速性能，使汽车获得更好的动力性；双电机转速耦合驱动方案能有效利用电机的高效区，使汽车获得更好的经济性。因而双电机耦合驱动方案是集中式驱动电动汽车的一个优选方案。
[0005]转矩定向分配技术(TV，Torque Vectoring)是一种通过对各驱动车轮的驱动转矩进行控制，以提高汽车的通过性、动力性、经济性、操纵稳定性和主动安全性的底盘技术。该技术直接对驱动转矩进行控制和分配，相比传统的ESP(电子稳定性制动控制)技术能很好的避免动力损失，使汽车具有更好的驾驶乐趣和经济性。该技术在传统燃油车上已经有所应用，近年来在分布式驱动电动汽车上得到了广泛的研究，但目前该技术在集中式驱动电动汽车上的研究与应用还很少。
[0006]因此，作为一种应用于高性能电动汽车的技术，一款基于双电机耦合驱动方案、具有转矩定向分配功能并能在多种驱动模式间切换的电动驱动桥，将兼具转矩定向分配和双电机耦合的优势，满足汽车多种行驶工况的驱动需求，有效提升电动汽车的动力性、经济性、操纵稳定性、通过性和主动安全性等诸多性能，具有重要的工程应用价值和社会意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提出一种具有转矩定向分配功能的多模式双电机耦合电动驱动桥，其具有主电机独立驱动模式、转矩定向分配模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式等四种工作模式。通过控制离合器的工作状态，所述多模式双电机耦合电动驱动桥能在四种工作模式间切换。
[0008]在主电机独立驱动模式下，仅主电机输出转矩，汽车能耗较小。
[0009]在转矩定向分配模式下，所述多模式双电机耦合电动驱动桥输出的驱动转矩能在两侧半轴间任意分配，克服了传统开放式差速器“差速不差扭”的缺陷，能有效提高汽车的通过性，并能使汽车具有更好的动力性、经济性、操纵稳定性和驾驶乐趣。
[0010]在双电机转矩耦合驱动模式下，副电机起到助力电机的作用，与主电机转矩耦合，共同驱动汽车行驶，提高汽车的动力性。
[0011]在双电机转速耦合驱动模式下，副电机起到调速电机的作用，与主电机转速耦合，调节主电机的工作区间，尽可能使主电机工作在高效区，以得到更高的驱动效率，提高汽车的经济性。
[0012]为实现上述目的，采用如下技术方案：
[0013]一种多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，包括：
[0014]主电机，其是一个空心轴内转子永磁同步电机，布置在所述差速器一侧，用于输出驱动转矩，驱动汽车行驶。所述主电机产生的转矩通过主电机输出轴输出。
[0015]副电机，其是一个中空外转子永磁同步电机，布置在所述主电机另一侧，其输出的转矩可用于实现转矩定向分配功能、双电机转矩耦合驱动功能以及双电机转速耦合驱动功能。所述副电机产生的转矩通过副电机壳体转子输出。
[0016]差速器，其用于使两侧半轴实现不同转速，由差速器壳体接收所述主电机与所述副电机产生的转矩，由第一半轴齿轮与第二半轴齿轮输出转矩。
[0017]第一半轴，与所述第一半轴齿轮花键连接。
[0018]第二半轴，与所述第二半轴齿轮花键连接。
[0019]所述主电机、所述副电机与所述第一半轴布置在所述差速器的同一侧。
[0020]壳体，其用于容置所述多模式双电机耦合电动驱动桥的各总成和零部件。
[0021]前端盖，其布置在所述副电机外侧，与所述壳体通过螺钉连接。
[0022]优选的是，所述第一半轴通过滚针轴承旋转支承在所述前端盖上。
[0023]后端盖，其布置在所述差速器外侧，与所述壳体通过螺钉连接。
[0024]优选的是，所述差速器壳体通过滚子轴承旋转支承在所述后端盖上。
[0025]第一法兰，其用于输出所述第一半轴的转矩，与所述第一半轴花键连接。第一限位螺钉依次穿过所述第一法兰的内孔、所述第一半轴的内孔，与所述第一半轴齿轮螺纹连接，使所述第一法兰、所述第一半轴轴向固定。
[0026]优选的是，所述第一法兰与所述前端盖间通过橡胶密封圈密封。
[0027]第二法兰，其用于输出所述第二半轴的转矩，与所述第二半轴花键连接。第二限位螺钉依次穿过所述第二法兰的内孔、所述第二半轴的内孔，与所述第二半轴齿轮螺纹连接，使所述第二法兰、所述第二半轴轴向固定。
[0028]优选的是，所述第二法兰与所述后端盖间通过橡胶密封圈密封。
[0029]主减速器，其主体是一个单排单行星轮行星齿轮机构，用于接收所述主电机输出的转矩，增大转矩后输出。其包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架、第一齿圈和第一行星齿轮轴。所述第一太阳轮与所述主电机输出轴固定连接。所述第一行星轮与所述第一太阳轮啮合传动。所述第一行星轮旋转支承在所述第一行星齿轮轴上。所述第一行星齿轮轴旋转支承在所述第一行星架上。所述第一齿圈与所述第一行星轮啮合传动。所述第一齿圈与所述壳体过盈连接。
[0030]优选的是，所述第一太阳轮与所述主电机输出轴制成一体。
[0031]动力耦合机构，其主体是一个单排单行星轮行星齿轮机构。在主电机独立驱动模式、转矩定向分配模式与双电机转矩耦合驱动模式下，其用于接收所述主减速器与来自所
述副电机的转矩，转矩耦合后输出转矩；在双电机转速耦合驱动模式下，其用于接收所述主减速器与来自所述副电机的转矩，转速耦合后输出转矩。其包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架、第二齿圈和第二行星齿轮轴。所述第二太阳轮旋转支承在所述第一驱动电机输出轴的内孔里。所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合传动。所述第二行星轮旋转支承在所述第二行星齿轮轴上。所述第二行星齿轮轴旋转支承在所述第二行星架上。所述第二齿圈与所述第二行星轮啮合传动。所述第二齿圈与所述第一行星架固定连接。所述第二行星架与所述差速器壳体固定连接。
[0032]优选的是，所述第二齿圈与所述第一行星架制成一体。
[0033]优选的是，所述第二行星架与所述差速器壳体制成一体。
[0034]TV耦合机构，其主体是一个双排单行星轮行星齿轮机构。在主电机独立驱动模式下，其用于断开副电机的动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，包括：主电机，其用于输出驱动转矩；副电机，其输出的转矩可用于实现转矩定向分配功能、双电机转矩耦合驱动功能以及双电机转速耦合驱动功能；差速器，其由差速器壳体接收所述主电机与所述副电机产生的转矩，由第一半轴齿轮与第二半轴齿轮输出转矩；第一半轴，与所述第一半轴齿轮花键连接；第二半轴，与所述第二半轴齿轮花键连接；壳体，其用于容置所述多模式双电机耦合电动驱动桥的各总成和零部件；前端盖，其与所述壳体通过螺钉连接；后端盖，其与所述壳体通过螺钉连接；第一法兰，其用于输出所述第一半轴的转矩，与所述第一半轴花键连接；第二法兰，其用于输出所述第二半轴的转矩，与所述第二半轴花键连接；主减速器，其主体是一个单排单行星轮行星齿轮机构，用于接收所述主电机输出的转矩，增大转矩后输出；动力耦合机构；TV耦合机构；第一离合器，其用于控制所述TV耦合机构是否闭锁；第二离合器，其用于控制所述TV耦合机构与所述第一半轴的分合；第三离合器，其用于控制所述动力耦合机构是否闭锁。2.如权利要求1所述的多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，所述主电机是一个空心轴内转子永磁同步电机，其产生的转矩通过主电机输出轴输出；所述副电机是一个中空外转子永磁同步电机，其产生的转矩通过副电机壳体转子输出。3.如权利要求1所述的多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，所述主电机、所述主减速器、所述副电机、所述TV耦合机构、所述动力耦合机构与所述第一半轴均布置在所述差速器的同一侧。4.如权利要求1所述的多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，所述主减速器的主体是一个单排单行星轮行星齿轮机构；其具体包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架、第一齿圈和第一行星齿轮轴；所述第一太阳轮与所述主电机输出轴固定连接；所述第一齿圈与所述壳体固定连接。5.如权利要求1所述的多模式双电机耦合电动驱动桥，其特征在于，所述动力耦合机构的主体是一个单排单行星轮行星齿轮机构；其具体包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架、第二齿圈和第二行星齿轮轴；所述第二太阳轮旋转支承在所述主电机输出轴的内孔里；所述第二齿圈与所述第一行星架固定连接；所述第二行星架与所述差速器壳体固...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军年，管畅洋，周子栋，高守林，刘哲，张春林，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：