一种带脱开的双电机双速比电驱动总成装置及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及纯电动汽车用电驱动总成技术领域，尤其涉及一种带脱开的双电机双速比电驱动总成装置及电动汽车。


背景技术：

2.随着电动化、智能化、网联化等技术的发展与进步，以及相关辅助设施的逐步建设与完善，客户对电动车的接受程度越来越高。从环保代步出行，到高度智能、静谧舒适的驾乘体验，客户对电动车美妙出行的诉求以及电驱动总成的需求也不断提升。客户对于电动车提出更快的起步及加速响应、高速平稳与静谧的动力输出、更高的电驱动总成综合使用效率与更长的纯电续航里程，以及更低的购车价格与使用成本等等要求，给电驱动总成提出了新的挑战。
3.目前，市面上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，如果实现更快的起步及加速响应，则需要增加电机扭矩或者提高减速器速比；如果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或者降低减速器速比；如果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，无法完全满足客户的诉求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带脱开的双电机双速比电驱动总成装置及电动汽车，在满足整车动力性需求的同时，具有更高的电驱动综合使用效率，同时双速比切换控制简单可靠、总成结构紧凑、系统成本低。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种带脱开的双电机双速比电驱动总成装置，包括：
7.第一驱动电机，包括第一输入轴；
8.第二驱动电机，包括第二输入轴，所述第二输入轴和所述第一输入轴同轴转动连接，所述第二驱动电机和所述第一驱动电机相对设置；
9.第一速比减速组件，设置于所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间，包括相互啮合的第一速比主动齿轮和第一速比从动齿轮，所述第一速比主动齿轮转动连接于所述第一输入轴，并能在所述第一输入轴上自由转动，所述第一速比主动齿轮固定连接结合齿圈；
10.同步器组件，套设于所述第一输入轴上，并能沿所述第一输入轴轴向滑动，当所述同步器组件滑动连接于所述结合齿圈时，能够使所述第一速比主动齿轮传动连接于所述第一输入轴；
11.第二速比减速组件，设置于所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间，包括相
互啮合的第二速比主动齿轮和第二速比从动齿轮，所述第二速比主动齿轮固定连接于所述第二输入轴；
12.中间轴，两端分别固定连接于所述第一速比从动齿轮和所述第二速比从动齿轮，所述中间轴平行于所述第一输入轴和所述第二输入轴；
13.输出减速组件，设置于所述第一速比减速组件和所述第二速比减速组件之间，所述输出减速组件包括差速器总成、相互啮合的输出主动齿轮和输出从动齿轮，所述输出主动齿轮固定连接于所述中间轴上，所述输出从动齿轮固定连接于所述差速器总成，所述差速器总成的两端分别连接整车的左半轴和右半轴，所述左半轴和所述右半轴用于连接车轮。
14.作为本实用新型的一种优选结构，所述同步器组件包括结合套和花键毂，所述花键毂固定连接于所述第一输入轴，所述结合套滑动套设于所述花键毂外；当所述结合套连接于所述结合齿圈时，所述第一驱动电机动力连接于所述车轮；当所述结合套与所述结合齿圈分离时，所述第一驱动电机动力与所述车轮脱开。
15.作为本实用新型的一种优选结构，所述同步器组件还包括第一连接花键，所述第一连接花键连接所述花键毂和所述第一输入轴。
16.作为本实用新型的一种优选结构，还包括第一支撑轴承，所述第一支撑轴承的一端转动连接于所述第一输入轴远离所述第一驱动电机的一端，所述第一支撑轴承的另一端转动连接于所述第二输入轴远离所述第二驱动电机的一端。
17.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一速比减速组件还包括转动轴承，所述转动轴承连接所述第一输入轴和所述第一速比主动齿轮。
18.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一速比减速组件还包括第二连接花键，所述第二连接花键连接所述结合齿圈和所述第一速比主动齿轮。
19.作为本实用新型的一种优选结构，还包括外部驱动组件，所述外部驱动组件被配置为驱动所述结合套滑动。
20.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一驱动电机包括第一驱动电机转子和第一驱动电机定子，所述第一驱动电机转子固定连接于所述第一输入轴。
21.作为本实用新型的一种优选结构，所述第二驱动电机包括第二驱动电机转子和第二驱动电机定子，所述第二驱动电机转子固定连接于所述第二输入轴。
22.另一方面，提供一种电动汽车，包括上述的带脱开的双电机双速比电驱动总成装置。
23.本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的带脱开的双电机双速比电驱动总成装置，第二驱动电机与第二速比减速组件连接，且与车轮端始终连接；第一驱动电机与第一速比减速组件连接，通过同步器组件的滑动，实现第一驱动电机与车轮端的连接与脱开，双速比切换过程中无动力中断与冲击，控制简单、整车舒适性好；采用双电机双速比结合同步器组件，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，输出扭矩大、加速响应快、机械损耗小，同时能实现较高的电驱动综合使用效率；第一驱动电机和第二驱动电机同轴相对安装，输出减速组件位于第一驱动电机和第二驱动电机之间，同步器组件位于第一速比减速组件和第二速比减速组件之间；第一输入轴、第二输入轴和中间轴以平行轴系布置，整体结构紧凑，整车
布置便捷，零部件加工制造容易，单个电机体积小巧，成本较低，性价比高。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的带脱开的双电机双速比电驱动总成装置的结构示意图。
25.图中：
26.1、第一驱动电机；11、第一输入轴；12、第一驱动电机转子；13、第一驱动电机定子；2、第二驱动电机；21、第二输入轴；22、第二驱动电机转子；23、第二驱动电机定子；3、第一速比减速组件；31、第一速比主动齿轮；32、第一速比从动齿轮；4、第二速比减速组件；41、第二速比主动齿轮；42、第二速比从动齿轮；5、同步器组件；51、结合套；52、花键毂；6、中间轴；7、输出减速组件；71、差速器总成；72、输出主动齿轮；73、输出从动齿轮；74、左半轴；75、右半轴。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.如图1所示，本实用新型实施例提供一种带脱开的双电机双速比电驱动总成装置，包括第一驱动电机1、第二驱动电机2、第一速比减速组件3、第二速比减速组件4、同步器组件5、中间轴6和输出减速组件7。第一驱动电机1包括第一输入轴11。第二驱动电机2包括第二输入轴21，第二驱动电机2和第一驱动电机1同轴相对设置，第二输入轴21和第一输入轴11转动连接。优选地，第二输入轴21和第一输入轴11之间设置有第一支撑轴承(图中未示出)，第一支撑轴承的一端转动连接于第一输入轴11远离第一驱动电机1的一端，第一支撑轴承的另一端转动连接于第二输入轴21远离第二驱动电机2的一端。
32.第一速比减速组件3设置于第一驱动电机1和第二驱动电机2之间，包括相互啮合的第一速比主动齿轮31和第一速比从动齿轮32，第一速比主动齿轮31转动连接于第一输入轴11，并能够在第一输入轴11上自由转动，优选地，第一速比主动齿轮31和第一输入轴11之间设置有转动轴承(图中未示出)，便于第一速比主动齿轮31的转动。第一速比主动齿轮31固定连接结合齿圈。第二速比减速组件4设置于第一驱动电机1和第二驱动电机2之间，包括相互啮合的第二速比主动齿轮41和第二速比从动齿轮42，第二速比主动齿轮41固定连接于第二输入轴21，因此第二驱动电机2动力经第二速比减速组件4与车轮端始终连接。同步器组件5套设于第一输入轴11上，并能沿第一输入轴11的轴向滑动。当外部驱动组件(图中未示出)驱动同步器组件5向左(靠近第一驱动电机1方向)滑动，可使同步器组件5滑动连接于结合齿圈，此时第一速比主动齿轮31传动连接于第一输入轴11，实现第一速比主动齿轮31相对固定连接第一输入轴11；当外部驱动组件驱动同步器组件5向右(远离第一驱动电机1方向)滑动，可使同步器组件5脱离结合齿圈，第一速比主动齿轮31可恢复在第一输入轴11上的自由旋转状态，通过同步器组件5滑动连接于结合齿圈从而实现第一驱动电机1动力与车轮端的连接与脱开。
33.中间轴6的两端分别固定连接于第一速比从动齿轮32和第二速比从动齿轮42，中间轴6平行于第一输入轴11和第二输入轴21。输出减速组件7设置于第一速比减速组件3和第二速比减速组件4之间，输出减速组件7包括差速器总成71、相互啮合的输出主动齿轮72和输出从动齿轮73，输出主动齿轮72固定连接于中间轴6上，输出从动齿轮73固定连接于差速器总成71，差速器总成71的两端分别固定连接整车的左半轴74和右半轴75，通过左半轴74和右半轴75从而将第一驱动电机1和第二驱动电机2的扭矩传递到车轮。
34.在电动汽车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，同步器组件5在外部驱动机构推动下向左滑动，与第一速比主动齿轮31上的结合齿圈结合；第一驱动电机1输出扭矩经第一输入轴11、同步器组件5、第一速比主动齿轮31、第一速比从动齿轮32传递给中间轴6；第二驱动电机2输出扭矩经第二输入轴21、第二速比主动齿轮41、第二速比从动齿轮42传递给中间轴6；第一驱动电机1和第二驱动电机2输出的扭矩在中间轴6上汇聚后，经输出主动齿轮72、输出从动齿轮73传递给差速器总成71上，再经差速器总成71两端的左半轴74和右半轴75传递给车轮。通过第一驱动电机1与第一速比减速组件3、第二驱动电机2与第二速比减速组件4的组合，为整车提供较大的输出扭矩和快速的加速响应。
35.在电动汽车中高速巡航或小负荷运行时，第二驱动电机2单独驱动。同步器组件5在外部驱动机构推动下向右滑动，同步器组件5与第一速比主动齿轮31上的结合齿圈分离；第二驱动电机2输出扭矩经第二输入轴21、第二速比主动齿轮41、第二速比从动齿轮42传递给中间轴6，再由输出主动齿轮72、输出从动齿轮73传递给差速器总成71上，然后由差速器总成71两端的左半轴74和右半轴75传递给车轮。在此过程中，同步器组件5与第一速比主动齿轮31上的结合齿圈分离，第一速比主动齿轮31只能在第一输入轴11上空转，使得第一驱动电机1与车轮端脱开，此时第一驱动电机1可以停机，从而降低第一驱动电机1的随动损耗；同时，第二驱动电机2与第二速比减速组件4匹配的高效区使用工况相对聚集，保证电驱动总成装置综合使用效率更高。
36.在电动汽车减速或刹车时，整车制动能量从车轮经过左半轴74、右半轴75传入差
速器总成71，再由差速器总成71传递给输出主动齿轮72、输出从动齿轮73，并传递给中间轴6；在此过程中，可以使同步器组件5与第一速比主动齿轮31处于分离状态，让第一驱动电机1停机；整车制动能量全部经中间轴6、第二速比从动齿轮42、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。
37.本实施例的带脱开的双电机双速比电驱动总成装置设置有同轴安装的第一驱动电机1和第二驱动电机2，输出减速组件7位于第一驱动电机1和第二驱动电机2之间，同步器组件5位于第一速比减速组件3和第二速比减速组件4之间；第一输入轴11、第二输入轴21和中间轴6为平行轴系布置，整体结构紧凑，整车布置便捷，零部件加工制造容易，单个电机体积小巧，成本较低。第二驱动电机2与第二速比减速组件4组合，且与车轮端始终连接；第一驱动电机1与第一速比减速组件3组合，通过同步器组件5的滑动，实现第一驱动电机1与车轮端的连接与脱开，双电机双速比模式切换过程中无动力中断与冲击，整车舒适性好。采用双电机双速比结合同步器组件5，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，能实现较高的电驱动综合使用效率。
38.进一步地，同步器组件5包括结合套51和花键毂52，花键毂52固定连接于第一输入轴11，结合套51滑动套设于花键毂52外。花键毂52通过第一连接花键和第一输入轴11过盈连接，保证花键毂52与第一输入轴11的连接可靠性。结合套51在花键毂52上滑动，并能与结合齿圈连接或者分离，从而实现第一速比主动齿轮31相对固定连接于第一输入轴11或者在第一输入轴11上自由转动，并实现第一驱动电机1动力与车轮端的连接与脱开。
39.进一步地，第一速比减速组件3还包括第二连接花键，第二连接花键连接结合齿圈和第一速比主动齿轮31。通过第二连接花键，能将结合齿圈和第一速比主动齿轮31牢固连接在一起，保证传动的稳定性，且易于拆装。在其他实施例中，也可以通过焊接固定连接结合齿圈和第一速比主动齿轮31，本实施例在此不做限制。
40.进一步地，第一驱动电机1包括第一驱动电机转子12和第一驱动电机定子13，第一驱动电机转子12固定连接于第一输入轴11；第二驱动电机2包括第二驱动电机转子22和第二驱动电机定子23，第二驱动电机转子22固定连接于第二输入轴21。优选地，第一驱动电机转子12通过花键连接第一驱动电机定子13，第二驱动电机转子22通过花键连接第二驱动电机定子23。
41.进一步地，输出减速组件7还包括连接件，连接件连接差速器总成71和输出从动齿轮73。在其它实施例中，也可以使用铆接或者焊接完成差速器总成71和输出从动齿轮73的固定连接，本实施例在此不做限制。
42.另一方面，本实施例还提供一种电动汽车，包括上述的带脱开的双电机双速比电驱动总成装置。本实施例的电动汽车在低速大负荷或者急加速工况时，第一驱动电机1和第二驱动电机2可以联合驱动，为整车提供较大的输出扭矩和快速的加速响应；在中高速巡航或小负荷运行时，第二驱动电机2单独驱动，同步器组件5的结合套51与第一速比主动齿轮31分离，第一驱动电机1停机，有效地减少了第一驱动电机1的随转损耗，确保电驱动总成更加高效；在减速或刹车时，第一驱动电机1停机，第二驱动电机2可以实现高效制动能量回收。
43.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而
并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。