双电机驱动桥装置的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种双电机驱动桥装置。


背景技术：

2.驱动桥，是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成，转向驱动桥还有等速万向节。另外，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力。
3.在中国专利文献cn213291965u中公开了一种纯电动汽车双驱动桥总成，提供了一种主要集中式电驱动桥，包括差速器、半轴、车轮、第一电机和第二电机，第一电机连接有第一减速装置和第一单行星齿轮排变速机构，第二电机连接有第二减速装置和第二单行星齿轮排变速机构，第一单行星齿轮排变速机构和第二单行星齿轮排变速机构的内齿圈均固定于变速器壳体。在cn213291965u中，差速器设置于驱动桥的中部，且设置有两个电机，在差速器的两侧分别设置有一减速装置及变速机构，两减速装置及两变速机构内的多级齿轮啮合的结构使得电驱动桥的传动效率较低、电功率以及制动能量浪费严重，且在该专利中，电机轴与半轴平行设置，容易造成该电驱动桥的结构不够紧凑、占用空间较大。
4.在中国专利文献cn210390735u中公开了一种双电机驱动桥装置，提供了一种主要集中式电驱动桥，包括：驱动桥壳体，沿车辆的横向延伸；两个轮边结构，分别设置于驱动桥壳体的两端；和主减总成，连接于驱动桥壳体，主减总成包括：两个驱动电机；和齿轮减速机构，具有输入端和输出端，输入端与两个驱动电机相连，输出端与两个轮边结构相连。在cn210390735u中，设置有两电机，两个驱动电机及齿轮减速机构集成为主减总成，且设置于电驱动桥的中部，驱动力从两个电机通过齿轮减速机构经过差速器再传递到两侧的车轮，进而驱动车轮，利用一个差速器进行集中式驱动，传动效率较低主减总成与驱动桥壳体平行设置，容易造成该电驱动桥的结构不够紧凑、占用空间较大。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种能够实现分布式驱动，提高传动效率，能够更方便地控制驱动轮的转速和扭矩，同时实现有效利用电功率和制动能量的双电机驱动桥装置。
6.一种双电机驱动桥装置，包括：
7.驱动桥壳体，所述驱动桥壳体具有第一中心轴线；
8.两电动力总成，两所述电动力总成对称设置于所述驱动桥壳体的所述第一中心轴线两侧，每一所述电动力总成包括驱动电机、驻车制动器、行星减速器、驱动轮及行车制动器，所述驱动电机通过半轴依次连接所述驻车制动器、所述行车制动器及所述行星减速器，所述行星减速器与所述驱动轮传动连接，所述行星减速器设置于所述驱动轮内；
9.其中，两所述驱动电机、两驻车制动器均关于所述第一中心轴线对称设置于所述驱动桥壳体内，两所述行车制动器、两所述行星减速器分别设置于对应的所述驱动轮内。
10.通过将两电动力总成对称设置，且驱动电机、驻车制动器、行星减速器及驱动轮间隔设置，能够实现分布式驱动，能够更方便地控制驱动轮的转速和扭矩，提高了传动效率，有效利用电功率和制动能量；通过将两驱动电机及两驻车制动器设置于驱动桥壳体内，将两行星减速器分别设置于对应的驱动轮内，能够提高驱动轮和驱动桥壳体的空间利用率，能够使得整体结构更加紧凑；通过将驻车制动器及行车制动器分开设置，更有利于驻车制动器及行车制动器的选型。
11.在其中一个实施例中，所述双电机驱动桥装置还包括第一控制器、第二控制器，所述第一控制器、所述第二控制器与两所述驱动电机一一对应连接，所述第一控制器、所述第二控制器分别用于控制对应的所述驱动电机的转速。
12.在其中一个实施例中，所述双电机驱动桥装置还包括电子差速器，所述电子差速器分别与所述第一控制器、所述第二控制器电性连接，所述电子差速器用于向所述第一控制器及所述第二控制器输出控制指令。
13.在其中一个实施例中，两所述半轴均具有第二中心轴线，两所述半轴的所述第二中心轴线彼此重合，两所述第二中心轴线均与所述第一中心轴线相交。
14.在其中一个实施例中，所述行星减速器、所述驱动轮的回转中心均位于所述第二中心轴线上。
15.在其中一个实施例中，两所述驱动电机的动力输出轴具有第三中心轴线，所述第三中心轴线与所述第二中心轴线彼此重合。
16.在其中一个实施例中，所述行车制动器包括液压制动器或气压制动器。
17.在其中一个实施例中，所述驻车制动器包括液压制动器。
18.在其中一个实施例中，所述行星减速器包括两级行星减速器。
19.在其中一个实施例中，所述驱动电机包括外转子电机。
20.上述方案中，通过将两电动力总成对称设置，且驱动电机、驻车制动器、行星减速器及驱动轮间隔设置，能够实现分布式驱动，能够更方便地控制驱动轮的转速和扭矩，提高了传动效率，有效利用电功率和制动能量，且两电动力总成在同一轴线上，能够使得整体结构更加紧凑；通过将两驱动电机及两驻车制动器设置于驱动桥壳体内，将两行星减速器分别设置于对应的驱动轮内，能够提高驱动轮和驱动桥壳体的空间利用率，同时，由于两驱动电机不承重，使得整体结构更加可靠及高效；通过将驻车制动器及行车制动器分开设置，更有利于驻车制动器及行车制动器的选型。
附图说明
21.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明一实施例所示的双电机驱动桥装置的结构线框示意图；
24.图2为背景技术一实施例所示的纯电动汽车双驱动桥总成的结构线框示意图；
25.图3为背景技术另一实施例所示的双电机驱动桥装置的结构线框示意图。
26.附图标记说明
27.10、双电机驱动桥装置；100、驱动桥壳体；110、第一中心轴线；200、电动力总成；210、驱动电机；211、第三中心轴线；220、驻车制动器；230、行星减速器；240、驱动轮；250、半轴；251、第二中心轴线；260、减速器壳体；270、行车制动器；20、电机；30、差速器；40、车轮。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；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发明中的具体含义。
32.在本发明中，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。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.为便于理解本技术实施例的技术方案，在对本技术实施例的具体实施方式进行阐述说明之前，首先对本技术实施例所属技术领域的一些技术术语进行简单说明。
35.nvh(noise、vibration、harshness)，即噪声、振动与声振粗糙度。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。对于汽车而言，nvh
问题是处处存在的，根据问题产生的来源又可分为发动机nvh、车身nvh和底盘nvh三大部分，进一步还可细分为空气动力nvh、空调系统nvh、道路行驶nvh、制动系统nvh等等。声振粗糙度又可称为不平顺性或冲击特性，与振动和噪声的瞬态性质有关，描述了人体对振动和噪声的主观感受，不能直接用客观测量方法来度量。乘员在汽车中的舒适性感受以及由于振动引起的汽车零部件强度和寿命问题都属于nvh的研究范畴。从nvh的观点来看，汽车是一个由激励源(发动机、变速器等)、振动传递器(由悬架系统和连接件组成)和噪声发射器(车身)组成的系统。
36.图2示出了背景技术一实施例中纯电动汽车双驱动桥总成的结构线框示意图；图3示出了背景技术另一实施例中双电机驱动桥装置的结构线框示意图；为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
37.如背景技术所述，请参照图2，背景技术一实施例提供了在中国专利文献cn213291965u中公开了一种纯电动汽车双驱动桥总成，纯电动汽车双驱动桥总成包括车轮40、差速器30和电机20，该实施例设置有两个电机20，即是在差速器30两端分别设置两减速装置及两变速机构，但是，两减速装置及两变速机构内的多级齿轮啮合的结构使得驱动桥总成的传动效率较低、电功率以及制动能量浪费严重。请参照图3，背景技术另一实施例提供了在中国专利文献cn210390735u中公开了一种双电机驱动桥装置，双电机驱动桥装置包括车轮40、差速器30和电机20，利用一个差速器30进行集中式驱动，传动效率较低。
38.基于此，有必要提供一种能够实现分布式驱动，提高传动效率，能够更方便地控制驱动轮240的转速和扭矩，同时实现有效利用电功率和制动能量的双电机驱动桥装置10。
39.参见图1所示，本发明的实施例涉及了一种双电机驱动桥装置10，包括驱动桥壳体100及两电动力总成200。驱动桥壳体100具有第一中心轴线110，两电动力总成200对称设置于驱动桥壳体100的第一中心轴线110两侧。需要理解的是，驱动桥壳体100为关于第一中心轴线110对称的结构。两电动力总成200沿第一中心轴线110左右对称设置。
40.参见图1所示，每一电动力总成200包括驱动电机210、驻车制动器220、行星减速器230及驱动轮240。具体地，位于第一中心轴线110左侧的电动力总成200包括从右至左依次设置的驱动电机210、驻车制动器220、行星减速器230及驱动轮240。位于第一中心轴线110右侧的电动力总成200包括从左至右依次设置的驱动电机210、驻车制动器220、行星减速器230及驱动轮240。通过将两电动力总成200对称设置，且驱动电机210、驻车制动器220和行星减速器230及驱动轮240间隔设置，能够实现分布式驱动，能够更方便地控制驱动轮240的转速和扭矩，提高了传动效率，有效利用电功率和制动能量。
41.驱动电机210通过半轴250与行星减速器230相连接。驱动电机210的动力输出端与半轴250传动连接，半轴250与行星减速器230传动连接，驱动电机210将转矩传递至半轴250，半轴250再将转矩传递至行星减速器230。驱动电机210的动力输出端直接通过半轴250与行星减速器230相连接，省去了背景技术中使用到的差速器机构，减少了动力传递层级，有利于整车nvh性能，动力传递的灵敏性更好。
42.行星减速器230与驱动轮240传动连接，且行星减速器230设置于驱动轮240内。行星减速器230能够将转矩传递给驱动轮240，以带动驱动轮240转动。具体地，行星减速器230安装在驱动轮240的中心位置处，以便于行星减速器230带动对应的驱动轮240运动。
43.两驱动电机210对称设置于驱动桥壳体100内。行星减速器230设置于减速器壳体
260内，减速器壳体260设置于驱动轮240内。通过将两驱动电机210设置于驱动桥壳体100内，将两行星减速器230分别设置于对应的驱动轮240内，能够提高驱动轮240内部和驱动桥壳体100内部的空间利用率。同时，两驱动电机210依靠驱动桥壳体100支撑，能够使得两驱动电机210不承重，使得整体结构更加可靠及高效。
44.驻车制动器220连接于驱动电机210与行星减速器230之间。驻车制动器220与半轴250传动连接，用以通过控制半轴250的转速。两驻车制动器220对称设置于驱动桥壳体100内，能够将驱动桥壳体100内的空间充分利用，提高了驱动桥壳体100内部的空间利用率。
45.需要理解的是，制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。驻车制动器220通常是指机动车辆安装的手动刹车，简称手刹。通过控制驻车制动器220，能够控制半轴250的转速，从而能够控制驱动轮240的转速。驻车制动器220采用液压制动器。
46.参见图1所示，每一电动力总成200还包括行车制动器270，申请人在设置行车制动器270的位置时发现：不同类型的汽车的载重吨位是不同的，汽车载重吨位越大，需要的制动力越大。由于驱动桥壳体100内或驱动轮240内的空间有限，若是将驻车制动器220及行车制动器270均设置于驱动桥壳体100内或驱动轮240内，则会容易导致驱动桥壳体100内或驱动轮240内布置空间不足，若是选择型号较小的驻车制动器220及行车制动器270，则会导致汽车的制动效果不佳，无法做到两者兼顾。
47.行车制动器270连接于行星减速器230与驻车制动器220之间。行车制动器270靠近行星减速器230设置，行车制动器270设置于驱动轮240内。能够将驱动轮240内的空间充分利用起来，提高了驱动轮240的空间利用率，利用分布式的行星减速器230驱动驱动轮240，可以更好地控制驱动轮240的转速和扭矩，易于实现智能线控化车辆的底盘。行车制动器270采用液压制动器或气压制动器。
48.通过将驻车制动器220及行车制动器270分开设置，更有利于驻车制动器220及行车制动器270的选型，既能保证制动效果，又不会导致驱动桥壳体100内或驱动轮240内的布置空间不足。需要理解的是，不同类型的汽车的载重吨位是不同的，汽车载重吨位越大，需要的制动力越大，若是将驻车制动器220及行车制动器270均设置于驱动桥壳体100内或驱动轮240内，可能会造成驱动桥壳体100内或驱动轮240内的布置空间不足，影响驻车制动器220及行车制动器270的选型，若是选择型号较小的驻车制动器220及行车制动器270，则会影响制动效果。
49.参见图1所示，两半轴250均具有第二中心轴线251，两半轴250的第二中心轴线251彼此重合。两驱动电机210的动力输出轴具有第三中心轴线211，第三中心轴线211与第二中心轴线251彼此重合。第二中心轴线251与第三中心轴线211分别与第一中心轴线110垂直相交。行星减速器230的回转中心位于第二中心轴线251上。驱动轮240的回转中心也位于第二中心轴线251上。也就是说，半轴250分别与对应的驱动电机210、对应的行星减速器230及对应的驱动轮240均是同轴安装，能够使得整体结构更加紧凑，且能够减少振动，便于动力传递，便于对对应的驱动轮240的动作进行控制，能够实现驱动电机210承矩但是不承重，可以更进一步减少振动。
50.参见图1所示，双电机驱动桥装置10还包括第一控制器、第二控制器及电子差速
器。第一控制器、第二控制器与两驱动电机210一一对应连接，第一控制器、第二控制器分别用于控制对应的驱动电机210的转速。
51.参见图1所示，电子差速器分别与第一控制器、第二控制器电性连接。电子差速器用于向第一控制器及第二控制器输出控制指令，第一控制器及第二控制器用于将其工作参数传输至电子差速器。也就是说，电子差速器与第一控制器、第二控制器之间的信号为双向传输，电子差速器通过第一控制器和第二控制器调整对应的驱动电机210的转速，从而平衡两驱动电机210的动力输出端对应连接的两个半轴250之间的扭矩差。两个驱动电机210是独立控制的，而采用电子差速器，不需要机械差速机构，提高了传动效率、控制精准度、可靠性以及电磁性能。
52.参见图1所示，行星减速器230采用两级行星减速器230，两级行星减速器230能够增大速比，当驱动轮240输出扭矩一定时，驱动电机210的输出扭矩较小，能够降低驱动电机210的开发成本和难度，提高了驱动电机210整体的可靠性和寿命。
53.参见图1所示，驱动电机210采用外转子电机。外转子电机能够输出较大的扭矩，在驱动轮240输出扭矩一定的条件下，可以降低行星减速器230速比，从而降低行星减速器230的体积、降级行星减速器230的开发难度和成本。
54.本实施例涉及的双电机驱动桥装置10在使用时，电子差速器向第一控制器及第二控制器输出控制指令。第一控制器、第二控制器分别控制对应的驱动电机210的转速。
55.位于第一中心轴线110左侧及位于第一中心轴线110右侧的驱动电机210分别将转矩传递至对应的半轴250，对应的半轴250再将转矩传递至对应的行星减速器230，对应的行星减速器230最后将转矩传递至对应的驱动轮240，以带动驱动轮240转动。电子差速器通过第一控制器和第二控制器调整对应的驱动电机210的转速，从而平衡两驱动电机210的动力输出端对应连接的两个半轴250之间的扭矩差。两个驱动电机210是独立控制的，而采用电子差速器，不需要机械差速机构，提高了传动效率、控制精准度、可靠性以及电磁性能。需要理解的是，当两驱动电机210的输出转速不同时，对应的驱动轮240的转速不同，能够实现差速调节。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。