一种电驱桥系统及其工作方法与流程

本发明涉及电驱桥领域，尤其涉及一种电驱桥系统及其工作方法。

背景技术：

1、机械差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构，差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成，发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮，当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡工况，而在汽车转弯时三者平衡工况被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加；但在电驱桥上使用机械差速器，增加了机械差速及挡位齿轮传动数量，降低了系统传递路径和传动效率，不能很好的兼顾整车经济性。

2、现有技术中，为了避免机械差速器大于传动效率的影响，采用轮边直接驱动的方式代替机械差速器，即通过两个电机直接驱动相应半轴，并通过电控形式控制两个电机的转速，进而实现两边半轴即车轮转速不同，此技术方案具有动力传递路径短，传动效率高。

3、但采用以上技术方案，由于没有机械差速，左右两个电机差速控制完全依靠电控，需要识别路面激励载荷谱，在路面不平、弯道坡道比较多等路况差的情况下，由于响应速度产生时间差以及识别激励载荷谱存在误差，导致两边轮胎转速难以满足驾驶要求，出现在路况差下的情况下车轮磨胎、吃胎现象，同时为适应扭矩需求，往往需要匹配更大功率和扭矩的电机，一方面造成成本增加，另一方面由于簧下质量的大幅增加，大大影响了整车操控性和舒适性。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中电驱桥在复杂工况下车轮出现磨胎吃胎现象的技术问题，本发明提供了一种电驱桥系统及其工作方法，能够有效提高整车经济性同时，还能解决复杂路况下磨胎吃胎问题。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种电驱桥系统，包括差速器，所述差速器的侧齿轮一与半轴一连接，所述差速器的侧齿轮二与半轴二连接，所述半轴一的外圆周上可转动地套设有轴套一，所述轴套一的一端通过离合机构一与所述半轴一连接，所述轴套一的另一端通过离合机构二与所述差速器的壳体连接，所述半轴二的外圆周上可转动地套设有轴套二，所述轴套二的一端通过离合机构三与所述差速器壳体连接，所述轴套二的另一端通过离合机构四与所述半轴二连接；还包括电机一和电机二，所述电机一能够驱动所述轴套一转动，所述电机二能够驱动轴套二转动。通过差速器、电机一、电机二、离合机构一至四的配合，能够使驾驶人员根据工况和路况，选择由差速器驱动半轴一和半轴二，还是由电机一和电机二驱动半轴一和半轴二，充分利用轮边驱动和机械差速驱动各自的优势，有效提高整车经济性，并解决了复杂工况下磨胎吃胎问题。

3、进一步的，所述电机一包括电机轴一，所述电机轴一上设置有换挡机构一，所述换挡机构一能够驱动所述轴套一转动，所述电机二包括电机轴二，所述电机轴二上设置有换挡机构二，所述换挡机构二能够驱动所述轴套二转动。通过电机一和电机二与相应的换挡机构进行连接能够实现多种输出速度和力矩，满足整车多种工况的使用要求。

4、进一步的，所述换挡机构一包括第二齿轮、换挡执行机构五和第一齿轮，所述换挡执行机构五设置在所述电机轴一上，所述第二齿轮和所述第一齿轮均可转动地设置在所述电机轴一上，所述半轴一上设置有第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第一齿轮啮合，所述换挡机构二包括第五齿轮、换挡执行机构六和第六齿轮，所述换挡执行机构六设置在所述电机轴二上，所述第五齿轮和所述第六齿轮均可转动地设置在所述电机轴二上，所述半轴二上设置有第八齿轮和第七齿轮，所述第五齿轮与所述第八齿轮啮合，所述第六齿轮与所述第七齿轮啮合。

5、进一步的，所述电机一包括电机轴一，所述电机轴一上键连接有第四齿轮和第三齿轮，所述轴套一上设置有换挡机构一，所述换挡机构一包括第一齿轮、换挡执行机构五和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述轴套一键连接，所述换挡执行机构五设置在所述轴套一上，所述第一齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合，所述电机二包括电机轴二，所述电机轴二上键连接有第八齿轮和第七齿轮，所述轴套二上设置有换挡机构二，所述换挡机构二包括第五齿轮、换挡执行机构六和第六齿轮，所述第五齿轮和所述第六齿轮可转动地设置在所述轴套二上，所述换挡执行机构六设置在所述半轴二上，所述第五齿轮和所述第八齿轮啮合，所述第六齿轮与所述第七齿轮啮合。通过将换挡机构一和换挡机构二设置在相应的半轴上，能够避免换挡机构形成悬臂支撑，增强对换挡机构的支撑强度。

6、进一步的，所述第二齿轮与所述第三齿轮的传动比小于所述第一齿轮与所述第四齿轮的传动比，所述第六齿轮与所述第七齿轮的传动比小于所述第五齿轮与所述第八齿轮的传动比。

7、进一步的，所述离合机构一包括换挡执行机构一和换挡齿轮一，所述换挡执行机构一设置在所述半轴一上，所述换挡齿轮一与所述轴套一的一端键连接，所述离合机构二包括换挡执行机构二和换挡齿轮二，所述换挡执行机构二设置在所述差速器壳体的外轴套一上，所述换挡齿轮二与所述轴套一的另一端键连接，所述离合机构三包括换挡执行机构三和换挡齿轮三，所述换挡执行机构三设置在所述差速器壳体的外轴套二上，所述换挡齿轮三与所述轴套二的一端键连接，所述离合机构四包括换挡执行机构四和换挡齿轮四，所述换挡齿轮四与所述轴套二的另一端键连接，所述换挡执行机构四设置在所述半轴二上。

8、进一步的，所述换挡执行机构一、换挡执行机构二、换挡执行机构三和换挡执行机构四均包括传动齿轮，所述传动齿轮外圆周上可轴向移动地套设有滑套。

9、进一步的，所述电机一和所述电机二关于所述差速器中心对称分布。对称布置有利于车桥前后轴荷分配，双电机结构实现电机小型化，更有利于实现模块化、轻量化，同时双电机功率、扭矩实时分配，能够提高车辆在低功率下电机负荷率，进而提高整车经济性。

10、进一步的，所述换挡机构一和所述换挡机构二关于所述差速器中心对称分布。

11、第二方面，本发明还提供了一种电驱桥工作方法，采用上述的电驱桥系统，

12、当整车在空载滑行的工况时，离合机构一、离合机构二、离合机构三和离合机构四均处于断开工况，当整车在驻车制动工况时，离合机构一、离合机构二、离合机构三和离合机构四均处于结合工况，当整车在满载起步、中低速爬坡并且路况好时，离合机构二和离合机构三均处于断开工况，离合机构一和离合机构四均处于结合工况，换挡机构一和换挡机构二为低挡状态，当整车在高速巡航并且路况好时，离合机构二和离合机构三均处于断开工况，离合机构一和离合机构四均处于结合工况，换挡机构一和换挡机构二为高挡状态，当整车在满载起步、中低速爬坡并且路况差时，离合机构一和离合机构四均处于断开工况，离合机构二和离合机构三均处于结合工况，换挡机构一和换挡机构二为低挡状态，当整车在高速巡航并且路况差时，离合机构一和离合机构四均处于断开工况，离合机构二和离合机构三均处于结合工况，换挡机构一和换挡机构二为高挡状态。多种工作模式涵盖了整车对滑行、拖车、高效最佳经济巡航和应对复杂工况的所有需求，兼得经济性与高效传动。

13、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

14、本发明提供了一种电驱桥系统及工作方法，通过差速器、电机一、电机二、离合机构一至四的配合，能够使驾驶人员根据工况和路况，选择由差速器驱动半轴一和半轴二，还是由电机一和电机二驱动半轴一和半轴二，充分利用轮边驱动和机械差速驱动各自的优势，有效提高整车经济性，并解决了复杂工况下磨胎吃胎问题；通过电机一和电机二与相应的换挡机构进行连接能够实现多种输出速度和力矩，满足整车多种工况的使用要求；通过将换挡机构一和换挡机构二设置在相应的半轴上，能够避免换挡机构形成悬臂支撑，增强对换挡机构的支撑强度；电机一和电机二对称布置有利于车桥前后轴荷分配，双电机结构实现电机小型化，更有利于实现模块化、轻量化，同时双电机功率、扭矩实时分配，能够提高车辆在低功率下电机负荷率，进而提高整车经济性；工作模式涵盖了整车对滑行、拖车、高效最佳经济巡航和应对复杂工况的所有需求，解决了行业不能兼得经济性与高效传动的痛点问题。