一种双电机变速电驱动桥系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种双电机变速电驱动桥系统。

背景技术

随着新能源汽车技术的不断发展，要求驱动系统趋于集成化和一体化，对于商用车来说，传统的中央驱动形式，动力系统和后桥是分开的，集成化程度不高，一定程度上影响整车效率的发挥，特别是对于专业车等空间尺寸受限的车辆，还会影响其它部件的空间布置，因此商用车电驱动桥系统无论是在效率还是在空间布置上均占有优势，然而目前市场上商用车电驱动桥系统种类不多，并且多为单电机驱动，存在动力中断，应用存在局限性等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种双电机变速电驱动桥系统。

本发明提供的技术方案如下：一种双电机变速电驱动桥系统，所述电驱动桥系统包括：

第一电机（EM1），所述第一电机（EM1）的输出轴经第一二级减速机构输出动力至第二空心轴（3-II）；

第二电机（EM2），所述第二电机（EM2）的输出轴经第二二级减速机构输出动力至第一空心轴（3-I）；

第一空心轴（3-I），所述第一空心轴（3-I）的左侧套设有一挡主动齿轮（Z31）；

第二空心轴（3-II），所述第二空心轴（3-II）的右侧套设有二挡主动齿轮（Z41），所述第二空心轴（3-II）外套于第一空心轴（3-I）的外周；

差速器（D），所述差速器（D）的左半轴（3-VI）输出动力至车辆左轮，所述差速器（D）的右半轴（3-III）从第一空心轴（3-I）及第二空心轴（3-II）的内部穿过并输出动力至车辆右轮，所述差速器包括差速器壳，所述差速器壳上固定设置有差速器从动齿轮（Z52）；

中间轴（4），所述中间轴（4）上固定设置有输出主动齿轮（Z51）、一挡从动齿轮（Z32）、及二挡从动齿轮（Z42）；输出主动齿轮（Z51）与差速器从动齿轮（Z52）对应啮合，一挡从动齿轮（Z32）与一挡主动齿轮（Z31）对应啮合，二挡从动齿轮（Z42）与二挡主动齿轮（Z41）对应啮合；

第一离合器（A），所述第一离合器（A）设置于第一空心轴（3-I）上且位于一挡主动齿轮（Z31）与第二空心轴（3-II）之间以选择性地实现第一空心轴与一挡主动齿轮（Z31）、或第一空心轴与第二空心轴之间的连接；

第二离合器（B），所述第二离合器（B）设置于第二空心轴（3-II）上且位于第一空心轴（3-I）与二挡主动齿轮（Z41）与之间以选择性地实现第二空心轴与第一空心轴、或第二空心轴与二挡主动齿轮之间的连接。

进一步地，所述第一二级减速机构包括：

第一电机一轴（1-I），所述第一电机（EM1）的输出轴经第一电机一轴（1-I）与第一电机主动齿轮（Z11）固定连接；

第一电机二轴（1-II），所述第一电机二轴（1-II）上一侧固定设置有与第一电机主动齿轮（Z11）对应啮合的第一电机从动齿轮（Z12），所述第一电机二轴（1-II）上另一侧固定设置有第一电机输入齿轮（Z13）；

所述第二二级减速机构包括：

第二电机一轴（2-I），所述第二电机（EM2）的输出轴经第二电机一轴（2-I）与第二电机主动齿轮（Z21）固定连接；

第二电机二轴（2-II），所述第二电机二轴（2-II）上一侧固定设置有与第二电机主动齿轮（Z21）对应啮合的第二电机从动齿轮（Z22），所述第二电机二轴（2-II）上另一侧固定设置有第二电机输入齿轮（Z23）；

所述第一空心轴（3-I）上固定设置有与第二电机输入齿轮（Z23）对应啮合的第一空心轴齿轮（Z24）；

所述第二空心轴（3-II）上固定设置有与第一电机输入齿轮（Z13）对应啮合的第二空心轴齿轮（Z14）。

进一步地，所述第一电机一轴（1-I）、第一电机二轴（1-II）、第二电机一轴（2-I）、第二电机二轴（2-II）、第一空心轴（3-I）、第二空心轴（3-II）、左半轴（3-VI）、右半轴（3-III）、及中间轴（4）相互平行设置。

进一步地，所述第一电机一轴（1-I）、第一电机二轴（1-II）位于右半轴（3-III）的同一侧，所述第二电机一轴（2-I）、第二电机二轴（2-II）位于右半轴（3-III）的另一侧。

进一步地，所述第一空心轴（3-I）、第二空心轴（3-II）、左半轴（3-VI）、及右半轴（3-III）同轴心设置。

进一步地，所述电驱动桥系统还包括：锁止离合器（C），所述锁止离合器（C）设置于所述右半轴（3-III）上以根据需要将两端差速器锁止使得两端左、右半轴作为整体输出。

进一步地，所述电驱动桥系统能够实现以下工作模式：

1）模式N：离合器A和离合器B均位于中位，此为空挡模式；

2）模式1：离合器A和离合器B均左结合，此为一挡模式；

3）模式2：离合器A左结合，离合器B右结合，此为二挡模式；

4）模式3：离合器A和离合器B均右结合，此为三挡模式。

8. 根据权利要求7所述的一种双电机变速电驱动桥系统，其特征在于：所述电驱动桥系统还包括换挡电机，所述换挡电机连接换挡机构（6），所述换挡机构（6）分别与第一离合器（A）、第二离合器（B）、及锁止离合器（C）连接；

所述电驱动桥系统的各对应挡位转换过程为：

升挡时，

自模式1至模式2转换时，第一电机（EM1）降扭，第二离合器（B）先脱开，回到中位，第一离合器（A）保持结合不变，第二电机（EM2）保持动力驱动，第一电机（EM1）调速，调速完成后第二离合器（B）右结合，第一电机（EM1）升扭，实现双电机驱动，完成模式1至模式2的转换；

自模式2至模式3转换时，第二电机（EM2）降扭，第一离合器（A）先脱开，回到中位，第二离合器（B）保持结合不变，第一电机（EM1）保持动力驱动，第二电机（EM2）调速，调速完成后第一离合器（A）右结合，第二电机（EM2）升扭，实现双电机驱动，完成模式2至模式3的转换；

降档时工作过程与上述过程反向进行。

本发明相对于现有技术取得的有益效果为：

1）本发明提供一种双电机变速电驱动桥系统，采用双电机变速系统，在模式切换过程中，始终保持有一个电机是动力连接的，因此能保证换挡过程中动力不中断。

2）本发明提供一种双电机变速电驱动桥系统，使用两对齿轮组实现三种工作模式，结构简单，节约空间。

3）本发明提供一种双电机变速电驱动桥系统，采用两个空心轴设计，两个空心轴分别连接两个电机，在实现结构紧凑的同时实现大速比调速。

4）本发明提供一种双电机变速电驱动桥系统，通过第一、第二离合器左右双向连接设计，并与锁止离合器同轴分布，采用同一个换挡机构控制，结构紧凑，降低成本。

附图说明

图1为本发明一种双电机变速电驱动桥系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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发明中的具体含义。

如图1所示为本发明所提供的一种双电机变速电驱动桥系统，所述电驱动桥系统包括：

第一电机EM1；

第一电机一轴1-I，所述第一电机EM1的输出轴经第一电机一轴1-I与第一电机主动齿轮Z11固定连接；

第一电机二轴1-II，所述第一电机二轴1-II上一侧固定设置有与第一电机主动齿轮Z11对应啮合的第一电机从动齿轮Z12，所述第一电机二轴1-II上另一侧固定设置有第一电机输入齿轮Z13；

第二电机EM2；

第二电机一轴2-I，所述第二电机EM2的输出轴经第二电机一轴2-I与第二电机主动齿轮Z21固定连接；

第二电机二轴2-II，所述第二电机二轴2-II上一侧固定设置有与第二电机主动齿轮Z21对应啮合的第二电机从动齿轮Z22，所述第二电机二轴2-II上另一侧固定设置有第二电机输入齿轮Z23；

第一空心轴3-I，所述第一空心轴3-I上固定设置有与第二电机输入齿轮Z23对应啮合的第一空心轴齿轮Z24；所述第一空心轴3-I的左侧套设有一挡主动齿轮Z31；

第二空心轴3-II，所述第二空心轴3-II外套于第一空心轴3-I的外周，且所述第二空心轴3-II上固定设置有与第一电机输入齿轮Z13对应啮合的第二空心轴齿轮Z14；所述第二空心轴3-II的右侧套设有二挡主动齿轮Z41；

差速器D，所述差速器D的左半轴3-VI输出动力至车辆左轮，所述差速器D的右半轴3-III从第一空心轴3-I及第二空心轴3-II的内部穿过并输出动力至车辆右轮，所述差速器包括差速器壳，所述差速器壳上固定设置有差速器从动齿轮Z52；

中间轴4，所述中间轴4上固定设置有输出主动齿轮Z51、一挡从动齿轮Z32、及二挡从动齿轮Z42；输出主动齿轮Z51与差速器从动齿轮Z52对应啮合，一挡从动齿轮Z32与一挡主动齿轮Z31对应啮合，二挡从动齿轮Z42与二挡主动齿轮Z41对应啮合；

第一离合器A，所述第一离合器A设置于第一空心轴3-I上且位于一挡主动齿轮Z31与第二空心轴3-II之间以选择性地实现第一空心轴与一挡主动齿轮Z31、或第一空心轴与第二空心轴之间的连接；

第二离合器B，所述第二离合器B设置于第二空心轴3-II上且位于第一空心轴3-I与二挡主动齿轮Z41与之间以选择性地实现第二空心轴与第一空心轴、或第二空心轴与二挡主动齿轮之间的连接；

锁止离合器C，所述锁止离合器C设置于所述右半轴3-III上以根据需要将两端差速器锁止使得两端左、右半轴作为整体输出；

换挡机构6，所述换挡机构6分别与第一离合器A、第二离合器B、及锁止离合器C连接。

第一离合器A左结合，第二电机EM2与一挡齿轮结合，第二电机EM2的动力可通过一挡齿轮、差速器齿轮组传递至输出轴；若与此同时第二离合器B左结合，将第一空心轴和第二空心轴相连，第一电机EM1的动力通过一挡齿轮、差速器齿轮组传递至差速器，然后从两端半轴输出；

第二离合器B右结合，第一电机EM1与二挡齿轮结合，第一电机EM1的动力可通过二挡齿轮、差速器齿轮组传递至输出轴；若与此同时第一离合器A右结合，将第一空心轴和第二空心轴相连，第二电机EM2的动力通过二挡齿轮、差速器齿轮组传递至差速器，然后从两端半轴输出。

具体地，所述第一电机一轴1-I、第一电机二轴1-II、第二电机一轴2-I、第二电机二轴2-II、第一空心轴3-I、第二空心轴3-II、左半轴3-VI、右半轴3-III、及中间轴4相互平行设置，内部排布空间紧凑、结构和动力传输稳定。

具体地，所述第一电机一轴1-I、第一电机二轴1-II位于右半轴3-III的同一侧，所述第二电机一轴2-I、第二电机二轴2-II位于右半轴3-III的另一侧，以两侧稳定的动力传输结构实现双电机动力传输稳定。

具体地，所述第一空心轴3-I、第二空心轴3-II、左半轴3-VI、及右半轴3-III同轴心设置，在实现结构紧凑的同时实现大速比调速。

具体地，所述电驱动桥系统能够实现以下工作模式（如表1所示）：

表1 本发明中各挡位下对应离合器工作表

注：√为对应离合器及差速锁在各挡位下的对应工作位置

1）模式N：离合器A和离合器B均位于中位，此为空挡模式；

2）模式1：离合器A和离合器B均左结合，此为一挡模式；

3）模式2：离合器A左结合，离合器B右结合，此为二挡模式；

4）模式3：离合器A和离合器B均右结合，此为三挡模式。

具体地，所述电驱动桥系统包括换挡电机，所述换挡电机连接换挡机构6，换挡机构6分别对应控制第一离合器A、第二离合器B、及锁止离合器C；

所述电驱动桥系统的各对应挡位转换过程为：

升挡时，

自模式1至模式2转换时，第一电机EM1降扭，第二离合器B先脱开，回到中位，第一离合器A保持结合不变，第二电机EM2保持动力驱动，第一电机EM1调速，调速完成后第二离合器B右结合，第一电机EM1升扭，实现双电机驱动，完成模式1至模式2的转换；

自模式2至模式3转换时，第二电机EM2降扭，第一离合器A先脱开，回到中位，第二离合器B保持结合不变，第一电机EM1保持动力驱动，第二电机EM2调速，调速完成后第一离合器A右结合，第二电机EM2升扭，实现双电机驱动，完成模式2至模式3的转换。

降档时工作过程与上述过程反向进行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。