一种双电机控制器集成结构的制作方法

本实用新型属于新能源汽车传动技术领域，涉及一种双电机控制器集成结构。

背景技术：

随着全球汽车保有量越来越高，能源危机日益临近，加之汽车尾气污染致使恶劣极端天气出现频率越来越高，人民的环境保护意识得到日益提高。纯电动轿车以其零排放的优势越来越受到各国政府的重视，各整车厂商也都加大了对纯电动轿车研发的投入。

现有的技术，电机与控制器是通过三相线、旋变线束，水管相连。旋变线存在漏水的风险，影响车辆的安全性。车辆运行长时间后，水管容易腐蚀老化，连接处会松动，水会漏出，电机得不到好的水冷却，导致温度过高，车辆无法行驶。电动汽车行业发展的越来越快，其动力是由电机控制器控制的电机输出，控制器与电机是两个分开的实体，整车上的空间有限，电机及与控制器会占用很大一部分空间，影响整车布置，客户的空间舒适性较低。

例如，申请号为CN201280073510的PCT发明专利公开了双速传动装置和电动车辆，图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的电动车辆的传动系。示出的传动系包括电动机1，其充当用于将电转换为机械动力的电-机械能转换器。在电动车辆正常行驶期间，电动机1通过来自车载电池组的电力供电，并输出旋转运动和转矩。可选地，电动机1可以另外在电动车辆的制动操作期间充当发电机，用于将制动力转换为可被反馈到所述电池组的电。

电动机1的运转由与其连接的控制器2来控制。控制器2可以是车辆ECU(电子控制单元)、车辆ECU中的子模块、与车辆ECU通信的单个控制器等。控制器2从驱动器接收包括关于对换档机构、加速踏板和其它踏板操作的信息以及其它相关信息的命令，然后控制电动机1在期望的方向上以期望的速度旋转。电动机1的速度取决于各种因素，诸如从电池组供应的电流的强度、车辆的驱动阻力等。

一对车轮3由电动机1通过双速传动装置(变速器)4进行驱动。差速器5布置在传动装置4和一对车轮3之间。在所示实施例中，差速器5是集成的锥齿轮式差速器，包括差速器壳体5a、外部输入齿轮5b、一对相对的内部中间锥齿轮5c和一对相对的内部输出锥齿轮5d，所有这些齿轮由差速器壳体5a承载。该对中间锥齿轮5c具有彼此共线并且与外部输入齿轮5b的中心轴线垂直的中心轴线，该对输出锥齿轮5d具有彼此共线并且与外部输入齿轮5b的中心轴线同轴的中心轴线，并且分别啮合在两个中间锥齿轮5c之间。每个输出锥齿轮5d与对应车轮3的驱动轴6相连。

当外部输入齿轮5b旋转时，其旋转运动同时通过差速器壳体5a、中间锥齿轮5c和输出锥齿轮5d传递给该对车轮3。输出锥齿轮5d能够相对于差速器壳体5a在相反的方向上旋转，这允许两个车轮3以不同的速度旋转。

如上所述的电动汽车的传动系统，目前，以车载电源为动力的车辆中，大多采用单电机独立驱动形式。为了使车辆具有较好的动力性能，通常会采用一个功率、扭矩都比较大的驱动电机。为了使单电机具有较高的扭矩和功率，电机的体积通常较大，特别是径向尺寸较大，致使整车布置较难等问题。当车辆在较好的工况行驶时，由于电机工作负荷较低，还会使电机驱动效率偏低，造成资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种双电机控制器集成结构，缩小了整体结构占用空间，便于布置，特别适用于以车载电源为全部或部分动力的纯电动汽车或混合动力汽车上。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种双电机控制器集成结构，包括电机控制器集成和耦合机构；

电机控制器集成包括主电机控制器集成和辅助电机控制器集成，主控制器电机集成包括主控制器和与主控制器连接的主电机；辅助电机控制器集成包括辅助控制器和与辅助控制器连接的辅助电机；主电机通过主动力输出轴连接耦合机构，辅助电机通过辅助动力输出轴连接耦合机构；

主动力输出轴在耦合机构内部依次连接有第三离合器和第二离合器，辅助动力输出轴在耦合机构内部连接有定轴齿轮机构，第二离合器分别连接定轴齿轮机构和动力输出齿轮机构，第二离合器通过太阳轮中心轴连接太阳轮，在太阳轮和内齿圈之间设有通过行星架连接的行星轮，行星架连接动力传动轴，使得动力通过动力传动轴从耦合机构输出；

动力输出齿轮机构与内齿圈之间设置第一离合器和制动器。

进一步的，耦合机构采用齿轮式的耦合机构。

进一步的，在耦合机构的壳体上设有主控制器和辅助控制器的电源接口及保险。

进一步的，主控制器的三相输出端与主电机的三相绕组连接在一起，辅助控制器的三相输出端与辅助电机的三相绕组连接在一起。

进一步的，主电机的壳体与主控制器的壳体一体成型，辅助电机的壳体与辅助控制器的壳体一体成型。

进一步的，主电机与主控制器共用一套水路，辅助电机与辅助控制器共用一套水路。

进一步的，第一离合器和制动器以及控制第一离合器和制动器的控制器构成联动控制机构。

本实用新型的有益效果为：

1.实现了四种工作模式，能够很好的适用于车辆的中低速中小负荷率、低速大负荷率和高速运行工况，这样车辆不仅在中小负荷下采用单电机驱动来提高负荷率来达到节能的效果，并且在大扭矩和高速工况下，通过转矩耦合和转速耦合来调节电机的工作点，在工作区间内进行寻优以达到节能效果；

2.占用空间小，便于布置；

3.结构简单，操作方便，成本低。

附图说明

图1为现有技术的传动系统结构的示意图。

图2为所述集成结构的示意图。

图3为辅助电机驱动动力传递路线示意图。

图4为主电机驱动动力传递路线示意图。

图5为双电机转矩耦合驱动动力传递路线示意图。

图6为双电机转速耦合驱动动力传递路线示意图。

图中：1-主控制器，2-辅助控制器，3-主电机，4-辅助电机，5-辅助电机控制器集成，6-主电机控制器集成，7-耦合机构，8-动力传动轴，9-辅助动力输出轴，10-主动力输出轴，11-电源接口及保险，12-太阳轮中心轴，13-内齿圈，14-行星轮，15-行星架，16-定轴齿轮机构，17-动力输出齿轮机构，18-行星齿轮机构，19-太阳轮，C1-制动器，C2-第一离合器，C3-第二离合器，C4-第三离合器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步的说明。

实施例一

所述集成结构，如图2所示，包括电机控制器集成和耦合机构7；

电机控制器集成包括主电机控制器集成6和辅助电机控制器集成5，主控制器电机集成6包括主控制器1和与主控制器1连接的主电机3；辅助电机控制器集成5包括辅助控制器2和与辅助控制器2连接的辅助电机4；主电机3通过主动力输出轴10连接耦合机构7，辅助电机4通过辅助动力输出轴9连接耦合机构7；

主动力输出轴10在耦合机构7内部依次连接有第三离合器C4和第二离合器C3，辅助动力输出轴9在耦合机构7内部连接有定轴齿轮机构16，第二离合器C3分别连接定轴齿轮机构16和动力输出齿轮机构17，第二离合器C3通过太阳轮中心轴12连接太阳轮19，在太阳轮19和内齿圈13之间设有通过行星架15连接的行星轮14，行星架15连接动力传动轴8，使得动力通过动力传动轴8从耦合机构7输出；

动力输出齿轮机构17与内齿圈13之间设置第一离合器C2和制动器C1。

进一步的，耦合机构7采用齿轮式的耦合机构。

进一步的，在耦合机构7的壳体上设有主控制器1和辅助控制器2的电源接口及保险11。

进一步的，主控制器1的三相输出端与主电机3的三相绕组连接在一起，辅助控制器2的三相输出端与辅助电机4的三相绕组连接在一起。

进一步的，主控制器1集成在主电机3的后端盖上，辅助控制器2集成在辅助电机4的端盖上。

进一步的，主电机3的壳体与主控制器1的壳体一体成型，辅助电机4的壳体与辅助控制器2的壳体一体成型。

进一步的，主电机3与主控制器1共用一套水路，辅助电机4与辅助控制器2共用一套水路。

进一步的，第一离合器C2和制动器C1以及控制第一离合器C2和制动器C1的控制器构成联动控制机构(图中未示)。

通过上述结构，实现了四种工作模式，即，

当需要较小动力时，

1.参照图3，制动器C1、第二离合器C3工作，第一离合器C2、第三离合器C4松开，辅助电机4单独工作，此时，辅助电机4产生的动力从辅助电机控制器集成5通过辅助动力输出轴9传递到定轴齿轮机构16，第二离合器C3闭合，动力通过太阳轮中心轴12传递到行星齿轮机构18，通过动力传动轴8输出动力；

2.参照图4，制动器C1、第三离合器C4工作，第一离合器C2、第二离合器C3松开，主电机单独工作，此时，主电机3产生的动力从主电机控制器集成6通过太阳轮中心轴12传递到行星齿轮机构18，通过动力传动轴8输出动力；

当需要较大动力时，则需要主电机和辅助电机共同工作，

3.参照图5，制动器C1、第二离合器C3、第三离合器C4工作，第一离合器C2松开，转矩耦合驱动，此时，主电机3产生的动力通过主电机控制器集成6传递给太阳轮中心轴12，同时，辅助电机4产生的动力通过辅助电机控制器集成5传递给辅助动力输出轴9，然后传递给太阳轮中心轴12，上述两个线路传输的动力在太阳轮中心轴12汇合后传递给行星齿轮机构18，最后通过动力传动轴8输出动力；

4.参照图6，第一离合器C2、第三离合器C4工作，制动器C1、第二离合器C3松开，转速耦合驱动，此时，主电机3产生的动力通过主电机控制器集成6传递给太阳轮中心轴12，再传递给行星轮14，同时，辅助电机4产生的动力通过辅助电机控制器集成5传递给辅助动力输出轴9，再传递给动力输出齿轮机构17，由于第一离合器C2工作，动力通过内齿圈13传递给行星轮14，上述两个线路传输的动力在行星轮14汇合后传递给行星架15，最后通过动力传动轴8输出动力。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。