一种同轴式双电机电驱动桥及挡位控制方法

文档序号:29630362发布日期:2022-04-13 15:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:其包括:车桥壳,设置于车桥壳内的差速器(100),从左往右依次同轴设置于差速器(100)左侧的左轮毂(200)、小电机(300)、i组行星机构(400)、ii组行星机构(900),从右往左依次同轴设置于差速器(100)右侧的右轮毂(500)、大电机(600)、iv组行星机构(700)和iii组行星机构(800),所述差速器(100)的左右两侧部件呈水平左右对称设置;所述差速器(100)设置有差速输入端、左差速输出端和右差速输出端,所述左差速输出端连接有左半轴(110),所述右差速输出端连接有与左半轴(110)同轴设置的右半轴(120),所述小电机(300)、i组行星机构(400)、ii组行星机构(900)均设置有同轴设置的左空心轴孔,所述左半轴(110)依次同轴穿过所述左空心轴孔与左轮毂(200)同轴连接,所述大电机(600)、iv组行星机构(700)和iii组行星机构(800)均设置有同轴设置的右空心轴孔,所述右半轴(120)依次同轴穿过所述右空心轴孔与右轮毂(500)同轴连接,所述小电机(300)、i组行星机构(400)、ii组行星机构(900)与差速输入端依次传动连接,所述大电机(600)、iv组行星机构(700)和iii组行星机构(800)与所述差速输入端依次传动连接。2.根据权利要求1所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:所述i组行星机构(400)包括i组太阳轮(410)、i组行星轮(420)、i组齿圈(430),i组行星架(440)、c1离合器(450)、c2离合器(460),所述i组太阳轮(410)与小电机(300)的输出轴同轴连接,所述i组齿圈(430)通过c1离合器(450)与小电机(300)的输出轴耦合连接,所述i组齿圈(430)通过c2离合器(460)与车桥壳耦合连接,所述i组行星轮(420)啮合连接于i组太阳轮(410)与i组齿圈(430)之间,所述i组行星轮(420)安装于i组行星架(440),所述i组行星架(440)与ii组行星机构(900)的动力输入端传动连接,所述ii组行星机构(900)的动力输出端与所述差速输入端传动连接;所述iv组行星机构(700)包括iv组太阳轮(710)、iv组行星轮(720)、iv组齿圈(730)、iv组行星架(740)、c3离合器(750)、c4离合器(760),所述iv组太阳轮(710)与大电机(600)的输出轴同轴连接,所述iv组齿圈(730)通过c4离合器(760)与大电机(600)的输出轴耦合连接,所述iv组齿圈(730)通过c3离合器(750)与车桥壳耦合连接,所述iv组行星轮(720)啮合连接于iv组太阳轮(710)与iv组齿圈(730)之间,所述iv组行星轮(720)安装于iv组行星架(740),所述iv组行星架(740)与iiii组行星机构(800)的动力输入端传动连接,所述iii组行星机构(800)的动力输出端与所述差速输入端传动连接。3.根据权利要求2所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:所述ii组行星机构(900)包括ii组太阳轮(910)、ii组行星轮(920)、ii组齿圈(930)、ii组行星架(940),所述ii组齿圈(930)固定于车桥壳,所述ii组太阳轮(910)与i组行星架(440)同轴连接,所述ii组行星轮(920)啮合连接于ii组太阳轮(910)与ii组齿圈(930)之间,所述ii组行星轮(920)安装于ii组行星架(940),所述ii组行星架(940)与所述差速输入端连接;所述iii组行星机构(800)包括iii组太阳轮(810)、iii组行星轮(820)、iii组齿圈(830)、iii组行星架(840),所述iii组齿圈(830)固定于车桥壳,所述iii组太阳轮(810)与iv组行星架(740)同轴连接,所述iii组行星轮(820)啮合连接于iii组太阳轮(810)与iii组齿圈(830)之间,所述iii组行星轮(820)安装于iii组行星架(840),所述iii组行星架(840)与所述差速输入端连接。
4.根据权利要求3所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:所述差速器(100)包括差速壳(130)、差速行星轮(140)、左锥齿轮(150)和右锥齿轮(160),所述差速壳(130)与差速行星轮(140)传动连接,所述差速壳(130)同时与ii组行星架(940)和iii组行星架(840)相连,所述差速行星轮(140)同时与所述左锥齿轮(150)、右锥齿轮(160)啮合,所述左锥齿轮(150)与左半轴(110)同轴连接,所述右锥齿轮(160)与所述右半轴(120)同轴连接。5.根据权利要求4所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:所述差速壳(130)、ii组行星架(940)和iii组行星架(840)一体铸造而成。6.根据权利要求3所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:所述i组太阳轮(410)、ii组太阳轮(910)、iii组太阳轮(810)和iv组太阳轮(710)均为空心太阳轮结构,所述小电机(300)和大电机(600)均为空心电机。7.根据权利要求3所述的一种同轴式双电机电驱动桥,其特征在于:当c1离合器(450)接合,c2离合器(460)断开时,所述i组行星机构(400)传动比i
i1
=1;当c1离合器(450)断开,c2离合器(460)接合,所述i组行星机构(400)的传动比i
i2
=k,k>1;当c4离合器(760)接合,c3离合器(750)断开,此时iv组行星机构(700)的传动比i
iv1
=1;当c4离合器(760)断开,c3离合器(750)接合,此时iv组行星机构(700)的传动比i
iv2
=l,l>1;而所述ii组行星机构(900)的传动比i
ii
=m,m>1;所述iii组行星机构(800)的传动比i
iii
=n,n>1。8.一种应用于矿用重卡的双电机驱动桥挡位控制方法,其特征在于:其采用如权利要求7所述的同轴式双电机电驱动桥,具体的挡位控制方法如下:矿卡在工况一下,即行驶车速α小于a km/h,矿卡所需力矩β小于a n*m时,档位切换至档位1,其中档位1:c1离合器(450)接合,c2离合器(460)断开,c3离合器(750)断开,c4离合器(760)断开,小电机(300)在额定转速下工作,大电机(600)制动,小电机(300)的传动比为i

=i
i1
*i
ii
=m;矿卡在工况二下,即在行驶车速α大于等于a km/h小于b km/h,矿卡所需力矩β小于b n*m时,档位切换到档位2,其中档位2:c1离合器(450)断开,c2离合器(460)接合,c3离合器(750)断开,c4离合器(760)断开,小电机(300)在额定转速下工作,大电机(600)制动,小电机(300)的传动比为i

=i
i2
*i
ii
=k*m;矿卡在工况三下,即在行驶车速α大于等于b km/h小于c km/h,矿卡所需力矩β小于c n*m时,档位切换到档位3,其中档位3:c1离合器(450)断开,c2离合器(460)断开,c3离合器(750)断开,c4离合器(760)接合,大电机(600)在额定转速下工作,小电机(300)制动,大电机(600)的传动比为i

=i
iv1
*i
iii
=n;矿卡在工况四下,即在行驶车速α大于等于c km/h小于d km/h,矿卡所需力矩β小于d n*m时,档位切换到档位4,其中档位4:c1离合器(450)断开,c2离合器(460)断开,c3离合器(750)接合,c4离合器(760)断开,大电机(600)在额定转速下工作,小电机(300)制动,大电机(600)的传动比为i

=i
iv2
*i
iii
=l*n;矿卡在工况五下,即在行驶车速α大于等于d km/h小于e km/h,矿卡所需力矩β小于e n*m时,档位切换到档位5,其中档位5:c1离合器(450)接合,c2离合器(460)断开,c3离合器
(750)断开,c4离合器(760)接合,大电机(600)和小电机(300)均在额定转速下工作,大电机(600)的传动比为i

=i
iv1
*i
iii
=n,小电机(300)的传动比为i

=i
i1
*i
ii
=m;矿卡在工况六下,即在行驶车速α大于等于e km/h小于f km/h,矿卡所需力矩β小于f n*m时,档位切换到档位6,其中档位6:c1离合器(450)断开,c2离合器(460)接合,c3离合器(750)断开,c4离合器(760)接合,大电机(600)和小电机(300)均在额定转速下工作,大电机(600)的传动比为i

=i
iv1
*i
iii
=n,小电机(300)的传动比为i

=i
i2
*i
ii
=k*m;矿卡在工况七下,即在行驶车速α大于等于f km/h小于g km/h,矿卡所需力矩β小于g n*m时,档位切换到档位7,其中档位7:c1离合器(450)接合,c2离合器(460)断开,c3离合器(750)接合,c4离合器(760)断开,大电机(600)和小电机(300)均在额定转速下工作,大电机(600)的传动比为i

=i
iv2
*i
iii
=l*n,小电机(300)的传动比为i

=i
i1
*i
ii
=m;矿卡在工况八下,即在行驶车速α大于等于g km/h小于h km/h,矿卡所需力矩β小于h n*m时,档位切换到档位8,其中档位8:c1离合器(450)断开,c2离合器(460)接合,c3离合器(750)接合,c4离合器(760)断开,大电机(600)和小电机(300)均在额定转速下工作,大电机(600)的传动比为i

=i
iv2
*i
iii
=l*n,小电机(300)的传动比为i

=i
i2
*i
ii
=k*m;其中,a<b<c<d<e<f<g<h,a<b<c<d<e<f<g<h。9.根据权利要求8所述的一种应用于矿用重卡的双电机驱动桥挡位控制方法,其特征在于:矿卡在工况九下,即在行驶车速α大于等于h km/h,或者矿卡所需力矩β大于等于h n*m时,档位切换到8挡,大电机(600)和小电机(300)均在高于额定转速下工作,大电机(600)的传动比为i

=i
iv2
*i
iii
=l*n,小电机(300)的传动比为i

=i
i2
*i
ii
=k*m。

技术总结
本发明公开了一种同轴式双电机电驱动桥及挡位控制方法,同轴式双电机电驱动桥包括车桥壳,设置于车桥壳内的差速器,从左往右依次同轴设置于差速器左侧的左轮毂、小电机、I组行星机构、II组行星机构,从右往左依次同轴设置于差速器右侧的右轮毂、大电机、IV组行星机构和III组行星机构,小电机、I组行星机构、II组行星机构均设置有同轴设置的左空心轴孔,大电机、IV组行星机构和III组行星机构均设置有同轴设置的右空心轴孔,差速器的左半轴依次同轴穿过左空心轴孔与左轮毂同轴连接,差速器右半轴依次同轴穿过右空心轴孔与右轮毂同轴连接。挡位控制方法可实现双电机的八种档位模式的切换,平顺了电机的输出功率,大幅度增加了矿卡的经济型。卡的经济型。卡的经济型。


技术研发人员:杨灿 孙志 田韶鹏 王宇宁
受保护的技术使用者:武汉理工大学
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2022/4/12
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