一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成及电动车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电动车辆技术领域，尤其涉及一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成及电动车辆。


背景技术：

2.目前，现有的新能源纯电动汽车普遍采用单电机单速比减速器的电驱动总成结构，为实现更快的起步及加速响应，需要增加电机扭矩或者提高减速器速比；为满足高速平稳与静谧的动力输出，需要提升电机最高工作转速，提高齿轮加工及电驱装配精度；而为实现更高的电驱动总成综合使用效率，需要电驱动总成在很宽的转速范围内均达到高的系统效率。这些对于单电机单速比减速器的电驱动总成很难兼顾，同时大的电机扭矩及高的制造精度也使得电驱动总成的成本大幅升高，无法完全满足用户的诉求。
3.因此，亟待需要一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成及电动车辆，能够较好地兼顾整车动力性与经济性需求，结构简单，无双速比换挡或模式切换的动力中断和冲击，整车舒适性更好，零部件少，易加工制造，总成成本低。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成，包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一速比减速机构、第二速比减速机构和中间轴，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均位于所述第一速比减速机构和所述第二速比减速机构的同一侧，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机同轴设置且可独立驱动；所述第二驱动电机通过所述第二速比减速机构将动力直接传递给所述中间轴，所述第一速比减速机构包括第一速比主动齿轮、第一速比从动齿轮和单向离合器，所述第一速比主动齿轮与所述第一速比从动齿轮啮合；所述第一驱动电机的输出端通过所述单向离合器与所述第一速比主动齿轮同轴传动连接，所述第一速比从动齿轮与所述中间轴传动连接；或所述第一驱动电机的输出端与所述第一速比主动齿轮同轴传动连接，所述第一速比从动齿轮通过所述单向离合器与所述中间轴传动连接。
7.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述第二速比减速机构包括依次传动啮合的第二速比主动齿轮、过渡齿轮及第二速比从动齿轮，所述第二速比主动齿轮与所述第二驱动电机的输出端同轴传动连接，所述过渡齿轮与所述中间轴传动连接。
8.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述同轴集成式双电机双速比电驱动总成还包括差速器总成，所述差速器总成的外壳与所述第二速比从动齿轮固定连接。
9.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述同轴集成式双电机双速比电驱动总成还包括一级输入轴和二级输入轴，所述第一驱动电机的输出端与所述
一级输入轴花键连接，所述第二驱动电机的输出端与所述二级输入轴花键连接。
10.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述一级输入轴为第一空心轴且与所述二级输入轴同轴设置，所述二级输入轴贯穿所述第一空心轴并通过第一轴承与所述第一空心轴可转动连接。
11.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述二级输入轴为第二空心轴且与所述一级输入轴同轴设置，所述一级输入轴贯穿所述第二空心轴并通过第二轴承与所述第二空心轴可转动连接。
12.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述第一速比主动齿轮与所述一级输入轴同轴固定连接，所述第二速比主动齿轮与所述二级输入轴同轴固定连接。
13.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述第一速比减速机构和所述第二速比减速机构平行设置，所述中间轴与所述二级输入轴平行设置。
14.作为一种同轴集成式双电机双速比电驱动总成的优选方案，所述单向离合器包括内圈和外圈，所述内圈与所述中间轴固定连接，所述外圈与所述第一速比从动齿轮固定连接；或者，所述内圈与所述第一驱动电机的输出端固定连接，所述外圈与所述第一速比主动齿轮固定连接。
15.一种电动车辆，包括以上任一方案所述的同轴集成式双电机双速比电驱动总成。
16.本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的第一驱动电机和第二驱动电机同侧同轴安装，集成度高，结构紧凑，可根据具体行驶需要选择第一驱动电机和第二驱动电机中的至少一个驱动，能够较好地兼顾整车动力性与经济性需求；第二驱动电机通过第二速比减速机构将动力直接传递给中间轴，第一速比减速机构的第一驱动电机通过第一速比减速机构和单向离合器将动力直接传递给中间轴，机械地实现第一驱动电机与中间轴的传动连接与断开，无需换挡操纵机构及额外的控制单元，无双速比换挡或模式切换的动力中断与冲击，整车舒适性好；同时该同轴集成式双电机双速比电驱动总成还具有结构简单、零部件少及电驱动总成可靠性好的特点。
17.本实用新型提供的电动汽车，通过应用上述同轴双电机双速比电驱动总成，该电动汽车具有整车舒适性好、操控简单便捷及成本低的特点。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型具体实施例一提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的示意图；
20.图2是本实用新型具体实施例二提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的示意图；
21.图3是本实用新型具体实施例三提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的示意图。
22.图中：
23.1、第一驱动电机；
24.2、第二驱动电机；
25.3、第一速比减速机构；31、第一速比主动齿轮；32、第一速比从动齿轮；33、单向离合器；
26.4、第二速比减速机构；41、第二速比主动齿轮；42、过渡齿轮；43、第二速比从动齿轮；
27.5、一级输入轴；
28.6、二级输入轴；
29.7、中间轴；
30.8、差速器总成；
31.9、左半轴；
32.10、右半轴。
具体实施方式
33.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例一
37.本实施例提供一种用于电动车辆的同轴集成式双电机双速比电驱动总成，如图1所述，包括第一驱动电机1、第二驱动电机2、第一速比减速机构3、第二速比减速机构4和中间轴7，此时第一驱动电机1、第二驱动电机2、第二速比减速机构4及第一速比减速机构3依次排布，第一驱动电机1和第二驱动电机2均位于第一速比减速机构3和第二速比减速机构4的同一侧，第一驱动电机1和第二驱动电机2同轴设置且可独立驱动；第二驱动电机2通过第二速比减速机构4将动力直接传递给中间轴7，第一速比减速机构3包括第一速比主动齿轮31、第一速比从动齿轮32和单向离合器33，第一速比主动齿轮31与第一速比从动齿轮32啮
合；第一驱动电机1的输出端与第一速比主动齿轮31同轴传动连接，第一速比从动齿轮32通过单向离合器33与中间轴7传动连接。
38.第一驱动电机1经第一速比减速机构3形成第一速比；第二驱动电机2通过第二速比减速机构4形成第二速比；通过第一驱动电机1、第二驱动电机2、第一速比减速机构3及第二速比减速机构4的配合，可以实现双电机联合驱动、单电机高效驱动及单电机高效制动能量回收等多种工作模式，满足整车不同工况下动力性与经济性的需求。
39.本实施例提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的第一驱动电机1和第二驱动电机2同侧同轴安装，集成度高，结构紧凑，可根据具体行驶需要选择第一驱动电机1和第二驱动电机2中的至少一个驱动，能够较好地兼顾整车动力性与经济性需求；第二驱动电机2通过第二速比减速机构4将动力直接传递给中间轴7，第一速比减速机构3的第一驱动电机1通过第一速比减速机构3和单向离合器33将动力直接传递给中间轴7，机械地实现第一驱动电机1与中间轴7的传动连接与断开，无需换挡操纵机构及额外的控制单元，无双速比换挡或模式切换的动力中断与冲击，整车舒适性好；同时该同轴集成式双电机双速比电驱动总成还具有结构简单、零部件少及电驱动总成可靠性好的特点。
40.本实施例的单向离合器33包括内圈和外圈，内圈与中间轴7固定连接，外圈与第一速比从动齿轮32固定连接。具体地，单向离合器33的外圈同轴压装于第一速比从动齿轮32内，单向离合器33的内圈同轴压装于中间轴7上，从而实现第一驱动电机1到中间轴7的单向传动。
41.如图1所述，具体地，本实施例的第二速比减速机构4包括依次传动啮合的第二速比主动齿轮41、过渡齿轮42及第二速比从动齿轮43，第二速比主动齿轮41与第二驱动电机2的输出端同轴传动连接，过渡齿轮42与中间轴7传动连接。
42.该同轴集成式双电机双速比电驱动总成还包括差速器总成8，第二速比从动齿轮43与差速器总成8的外壳固定连接。同轴集成式双电机双速比电驱动总成还包括左半轴9和右半轴10，差速器总成8两端通过花键分别与整车左半轴9、右半轴10连接，将驱动电机的扭矩传递到车轮上，驱动整车行驶。
43.本实施例的同轴集成式双电机双速比电驱动总成还包括一级输入轴5和二级输入轴6，第一驱动电机1的输出端与一级输入轴5花键连接，第二驱动电机2的输出端与二级输入轴6花键连接。具体地，本实施例的二级输入轴6为第二空心轴且与一级输入轴5同轴设置，一级输入轴5贯穿第二空心轴并通过第二轴承与第二空心轴可转动连接，且第二轴承起到支撑二级输入轴6的作用。
44.本实施例的第一驱动电机1和第二驱动电机2同侧同轴安装，双电机冷却、高低压连接及壳体支撑等结构集成度高；平行轴两级齿轮减速机构，通过一级两个齿轮啮合和二级三联齿轮啮合使得该同轴集成式双电机双速比电驱动总成具有两个传动速比，同轴集成式双电机双速比电驱动总成的轴向尺寸小、结构紧凑，整车布置便捷；同时零部件少、加工制造容易，系统成本低。
45.本实施例的第一驱动电机1包括第一电机定子和第一电机转子，第一电机转子通过花键与一级输入轴5连接，第二驱动电机2包括第二电机定子和第二电机转子，第二电机转子又包括第二电机转子轴，第二电机转子轴与二级输入轴6一体设计。
46.本实施例的第一速比主动齿轮31与一级输入轴5同轴固定连接，使得第一速比主
动齿轮31和一级输入轴5同步转动，第二速比主动齿轮41与二级输入轴6同轴固定连接，使得第二速比主动齿轮41和二级输入轴6同轴且同步转动。
47.优选地，本实施例的第一速比减速机构3和第二速比减速机构4平行设置，中间轴7与二级输入轴6平行设置，使总成整体结构更加紧凑，便于整车布置。
48.本提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成通过双电机、双速比并结合单向离合器33，提升了电机的扭矩以及高效区与传动速比匹配的灵活度，降低了非工作电机随转过程中的损耗，可以实现双电机联合驱动、单电机高效驱动及单电机高效制动能量回收等多种工作模式，满足了整车不同工况下动力性需求，能够实现更高的电驱动综合使用效率；而且无双速比换挡或模式切换产生的动力中断与冲击，整车舒适性好；具有轴向尺寸小、结构紧凑、零部件加工制造容易、可靠性好、整车布置便捷及电驱动总成成本低等特点。
49.为了方便理解，本实施例提供的同轴集成式双电机双速比电驱动总成的工作原理如下：
50.在低速大负荷或者急加速时，第一驱动电机1和第二驱动电机2联合驱动，第一驱动电机1的输出扭矩经一级输入轴5、第一速比主动齿轮31、第一速比从动齿轮32、单向离合器33传递到中间轴7；第二驱动电机2输出扭矩经二级输入轴6、第二速比主动齿轮41、过渡齿轮42传递到中间轴7；第一驱动电机1和第二驱动电机2输出的扭矩在中间轴7上汇聚后，经过渡齿轮42和第二速比从动齿轮43传递到差速器总成8上，再经差速器总成8两端的左半轴9和右半轴10传递到车轮。通过第一驱动电机1与第一速比减速机构3、第二驱动电机2与第二速比减速机构4的组合，为整车提供了较大的输出扭矩和快速的加速响应。
51.在中高速巡航或小负荷运行时，第二驱动电机2单独驱动，输出扭矩经二级输入轴6、第二速比主动齿轮41、过渡齿轮42、第二速比从动齿轮43传递到差速器总成8上，再经差速器总成8两端的左半轴9和右半轴10传递到车轮；第一驱动电机1停机，中间轴7带动单向离合器33的内圈旋转，单向离合器33的外圈及第一速比从动齿轮32不跟随中间轴7旋转，从而可降低第一驱动电机1的随动损耗及第一速比减速机构3的机械损耗；同时，第二驱动电机2与第二速比减速机构4匹配的高效区使用工况相对聚集，更好的确保了电驱动总成综合使用效率的提高。
52.在减速或刹车时，整车制动能量经车轮、左半轴9、右半轴10传入差速器总成8，再经差速器总成8传递到第二速比从动齿轮43、过渡齿轮42到中间轴7；此时，第一驱动电机1停机，中间轴7带动单向离合器33的内圈旋转，单向离合器33的外圈及第一速比从动齿轮32不跟随中间轴7旋转；整车制动能量全部经中间轴7上的过渡齿轮42和第二速比主动齿轮41拖动第二驱动电机2发电，实现制动能量的高效回收。
53.本实施例还提供一种电动车辆，包括本实施例的同轴集成式双电机双速比电驱动总成。
54.本实施例提供的电动汽车，通过应用上述同轴双电机双速比电驱动总成，该电动汽车具有整车舒适性好、操控简单便捷及成本低的特点。
55.实施例二
56.如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处在于单向离合器33的安装位置不同，第一速比从动齿轮32与中间轴7固定连接，单向离合器33的外圈同轴压装在第一速比主动齿轮31内，单向离合器33的内圈压装在一级输入轴5上；第一速比主动齿轮31经单向离合器
33可以实现在一级输入轴5上的单方向旋转，此时第一速比从动齿轮32与中间轴7传动连接。其他部件的连接结构、同轴集成式双电机双速比电驱动总成的工作原理及电动汽车均与实施例一相同，在此不再赘述。
57.实施例三
58.如图3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的一级输入轴5为第一空心轴且与二级输入轴6同轴设置，二级输入轴6贯穿第一空心轴并通过第一轴承与第一空心轴可转动连接，且第一轴承起到支撑二级输入轴6的作用，此时第二驱动电机2、第一驱动电机1、第一速比减速机构3及第二速比减速机构4依次排布。其他部件的连接结构、同轴集成式双电机双速比电驱动总成的工作原理及电动汽车均与实施例一相同，在此不再赘述。
59.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。