一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的制作方法

本實用新型屬于純電動車輛用驅動裝置的技術領域，特別涉及一種在純電動車輛上使用的雙電機驅動裝置。

背景技術：

目前，全球溫室氣體排放加劇，各地霧霾頻發，環境問題日益突顯，汽車尾氣被認為是造成上述問題的元兇之一，隨著石油能源的不斷消耗和日益嚴格的排放法規的出臺，新能源汽車作為一種排放小，污染少的交通工具已得到各整車廠的廣泛重視，發展新能源汽車已成為汽車行業刻不容緩的任務。

純電動汽車完全依靠電池給驅動電機供電來驅動車輛，其能量來自于電網，實現了零油耗、零排放，能夠有效降低整車企業的平均油耗，因此，在市場上純電動汽車已經成為增速最快的車型之一。但是目前大多數純電動汽車上的驅動裝置采用的是一個驅動電機與一個固定速比的減速器的組合，由于一個電機的輸出能力限制以及不能進行檔位變換，難以兼顧整車爬坡及加速性與整車最高車速的要求，導致部分純電動汽車的動力性及最高車速與傳統汽車相比差距明顯。中國專利CN101386258A提供了一種雙電機純電動驅動系統，其采用了變速箱及離合器等傳統車上采用的部件，變速箱與減速器相比效率較低，且離合器也有很高的摩擦損失。

技術實現要素：

針對上述現有技術方案的不足，本實用新型的目的是提供一種結構緊湊，集成度高，能夠同時兼顧純電動汽車的起步加速性能和高速性能的純電動車用雙電機驅動裝置。

本實用新型采用的技術方案為：

本實用新型的實施例提供一種純電動車輛用雙電機驅動裝置，包括驅動腔和安置在所述驅動腔中的第一驅動電機、第二驅動電機、減速器和差速器，所述驅動腔由第一電機殼體和固定在第一電機殼體一端的第一電機端蓋以及第二電機殼體和固定在第二電機殼體一端的第二電機端蓋共同形成，所述第一電機殼體的另一端和所述第二電機殼體的另一端相互連接，所述驅動腔分為第一驅動電機腔、減速器腔和第二驅動電機腔；所述第一驅動電機的第一電機軸穿過第一驅動電機腔伸入所述減速器腔，所述第一電機軸的兩端分別支承在所述第一電機殼體和所述第一電機端蓋上；所述第二驅動電機的第二電機軸穿過所述第二驅動電機腔伸入所述減速器腔，所述第二電機軸的兩端分別支承在所述第二電機殼體和所述第二電機端蓋上；所述減速器和所述差速器布置在所述減速器腔內，所述減速器包括第一減速齒輪組、第二減速齒輪組和主減速齒輪組，所述差速器包括差速器殼和設置在所述差速器殼內的行星齒輪、左半軸齒輪和右半軸齒輪，其中，所述第一減速齒輪組包括相互嚙合的第一減速主動齒輪和第一減速被動齒輪，所述第一減速主動齒輪與所述第一電機軸同軸設置并由所述第一電機軸帶動轉動，所述第一減速被動齒輪連接在一中間軸上，所述中間軸的兩端支承在所述第一電機殼體和所述第二電機殼體上；所述第二減速齒輪組包括相互嚙合的第二減速主動齒輪和第二減速被動齒輪，所述第二減速主動齒輪與所述第二電機軸同軸設置并由所述第二電機軸帶動轉動，所述第二減速被動齒輪連接在所述中間軸上；所述主減速齒輪組包括相互嚙合主減速主動齒輪和主減速被動齒輪，所述主減速主動齒輪與所述中間軸同軸設置并由所述中間軸帶動轉動，所述主減速被動齒輪固定連接在所述差速器殼上；所述左半軸齒輪與車輛的半軸花鍵連接，以驅動車輛的一側的車輪，所述右半軸齒輪與輸出軸上的外花鍵連接，所述輸出軸從所述第一電機軸穿過并通過所述輸出軸上的內花鍵與所述車輛的半軸花鍵連接，以驅動車輛的另一側的車輪；所述第一減速被動齒輪和所述第二減速被動齒輪中的一個可選擇性地與所述中間軸進行接合和斷開，所述第一電機軸、所述中間軸和所述第二電機軸彼此平行設置。

可選地，所述第一減速主動齒輪與所述第一電機軸一體成型，所述第二減速主動齒輪與所述第二電機軸一體成型，所述主減速主動齒輪與所述中間軸一體成型。

可選地，所述第一減速被動齒輪通過滾針軸承支撐在所述中間軸上，所述第二減速被動齒輪通過花鍵連接在所述中間軸上。

可選地，所述第一減速被動齒輪通過花鍵連接在所述中間軸上，所述第二減速被動齒輪通過滾針軸承支撐在所述中間軸上。

可選地，所述中間軸上設置有駐車齒輪和同步器，所述駐車齒輪通過花鍵與所述中間軸連接并與外部駐車機構連接，所述同步器的齒套通過花鍵與所述中間軸連接，所述同步器設置在所述第一減速被動齒輪或所述第二減速被動齒輪的左側并與外部執行機構連接，所述外部執行結構通過撥動所述同步器上的接合套來實所述第一減速被動齒輪或者所述第二減速被動齒輪與所述中間軸的接合與斷開。

可選地，所述第一驅動電機還包括安置在所述第一電機軸上的第一電機定子和第一電機轉子、第一電機旋轉變壓器，所述第一電機旋轉變壓器布置在所述第一電機軸的外端且位于第一電機端蓋的內端面的位置處；所述第二驅動電機還包括安置在所述第二電機軸上的第二電機定子和第二電機轉子、第二電機旋轉變壓器，所述第二電機旋轉變壓器布置在所述第二電機軸的外端且位于第二電機端蓋的內端面的位置處。

可選地，所述輸出軸支撐在所述第一電機端蓋連接的后端蓋上，在所述第二電機殼體上設置有對所述車輛的半軸進行密封的半軸密封，在所述后端蓋上設置有對輸出軸進行密封的輸出軸密封。

可選地，所述第一減速主動齒輪、所述第一減速被動齒輪、所述第二減速主動齒輪、所述第二減速被動齒輪、所述主減速主動齒輪和所述主減速被動齒輪都為斜齒輪。

可選地，所述第一電機殼體和所述第一電機端蓋之間、所述第二電機殼體和所述第二電機端蓋之間以及所述第一電機殼體和所述第二電機殼體之間通過螺栓連接，所述主減速被動齒輪與所述差速器殼通過鉚接、焊接或者螺栓連接而固定在一起。

可選地，所述第一驅動電機和所述第二驅動電機為永磁同步電機或者交流異步電機。

可選地，所述第一電機殼體和所述第二電機殼體上分別形成有對所述第一電機定子和所述第二電機定子進行冷卻的冷卻管道。

與現有技術相比，本實用新型的純電動車用雙電機驅動裝置至少具有以下優點：本實用新型的純電動車用雙電機驅動裝置將第一驅動電機、第二驅動電機、減速器、差速器一體化集成，有效地減少了零部件數量，降低了總成重量。由于包含兩個驅動電機，可以根據用戶的需求同時兼顧純電動汽車的加速性能和效率。在車輛緊急加速或在較大坡路行駛時，兩個電機同時工作，滿足動力性需求，在車輛勻速行駛時，一個電機單獨工作，此時電機處于較高的工況負荷率，電機效率較高，減小電池電量的消耗，提高車輛續駛里程。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的剖視圖。

圖2是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的第一電機軸的外形圖。

圖3是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的第二電機軸的外形圖。

圖4是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的輸出軸的外形圖。

(附圖標記說明)

1-中間軸，2-同步器，3-第一減速被動齒輪，4-滾針軸承，5-中間軸右軸承，6-第一電機殼體，7-第一電機定子，8-第一電機轉子，9-第一電機端蓋，10-第一電機旋轉變壓器，11-第一電機左軸承，12-輸出軸軸承，13-輸出軸油封，14-后端蓋，15-輸出軸，15a-輸出軸的外花鍵，15b-輸出軸的內花鍵，16-第一電機軸，16a-第一齒輪部，17-第一電機右軸承，18-第一電機軸油封，19-差速器右軸承，20-差速器殼，21-主減速被動齒輪，22-半軸齒輪，23-差速器左軸承，24-半軸油封，25-駐車齒輪，26-第二減速被動齒輪，27-中間軸左軸承，28-第二電機軸油封，29-第二電機右軸承，30-第二電機定子，31-第二電機轉子，32-第二電機左軸承，33-第二電機軸，33a-第二齒輪部，34-第二電機旋轉變壓器，35-第二電機端蓋，36-第二電機殼體，37-主減速主動齒輪。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

圖1是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的剖視圖。圖2是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的第一電機軸的外形圖。圖3是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的第二電機軸的外形圖。圖4是本實用新型的一種純電動車輛用雙電機驅動裝置的輸出軸的外形圖。以下，參考圖1至圖4對本實用新型的純電動車輛用雙電機驅動裝置進行介紹。

本實用新型實施例提供的純電動車輛用雙電機驅動裝置包括驅動腔和安置在所述驅動腔中的第一驅動電機、第二驅動電機、減速器和差速器，由第一驅動電機、第二驅動電機、減速器和差速器組成動力傳輸系統。如圖1所示，所述驅動腔由第一電機殼體6和固定在第一電機殼體一端的第一電機端蓋9以及第二電機殼體36和固定在第二電機殼體一端的第二電機端蓋35共同形成，所述第一電機殼體6的另一端和所述第二電機殼體36的另一端相互連接。所述第一電機殼體和所述第一電機端蓋之間、所述第二電機殼體和所述第二電機端蓋之間以及所述第一電機殼體和所述第二電機殼體之間可通過螺栓連接。所述驅動腔在內部可被劃分為第一驅動電機腔、減速器腔和第二驅動電機腔，第一驅動電機腔用于安置第一驅動電機相關部件，第二驅動電機腔用于安置第二驅動電機相關部件，減速器腔用于安置減速器和差速器，減速器布置在差速器上方并靠近第二驅動電機腔，差速器靠近第一驅動電機腔，這樣，第一電機殼體6可作為第一驅動電機和減速器共用的殼體，第二電機殼體36可作為第二驅動電機、減速器和差速器共用的殼體。第一驅動電機腔與減速器腔之間通過第一電機軸油封18進行密封，第二驅動電機腔與減速器腔之間通過第二電機軸油封28進行密封，保證減速器的潤滑油不進入第一驅動電機和第二驅動電機中對兩個驅動電機的絕緣產生影響。減速器腔內裝有潤滑油，減速器的齒輪及軸承通過飛濺的方式進行油潤滑。

具體地，第一驅動電機的第一電機軸16穿過第一驅動電機腔伸入所述減速器腔，所述第一電機軸16的一端通過第一電機左軸承17支承到第一電機殼體6上，另一端通過第一電機右軸承11支承到第一電機端蓋9上，第一驅動電機還包括安置在所述第一電機軸6上的第一電機定子7和第一電機轉子8、第一電機旋轉變壓器10，所述第一電機旋轉變壓器8布置在所述第一電機軸6的外端且位于第一電機端蓋9的內端面的位置處。所述第二驅動電機的第二電機軸33穿過所述第二驅動電機腔伸入所述減速器腔，所述第二電機軸33一端通過第二電機左軸承32支承到第二電機端蓋35上，第二驅動電機可包括安置在所述第二電機軸33上的第二電機定子30和第二電機轉子31、第二電機旋轉變壓器34，所述第二電機旋轉變壓器34布置在所述第二電機軸33的外端且位于第二電機端蓋35的內端面的位置處。所述第一電機定子7和第二電機定子30均由定子鐵芯與繞組組成，定子鐵心由無取向硅鋼片疊壓而成，定子繞組為分布式繞組，所述第一電機轉子8和第二電機轉子31均由轉子鐵芯、永磁體與動平衡去重板組成，轉子鐵芯由無取向硅鋼片疊壓而成，永磁體材料為釹鐵硼，動平衡去重板材料為不銹鋼。第一驅動電機和第二驅動電機可都為干式電機，例如可為永磁同步電機或交流異步電機。在第一驅動電機和第二驅動電機為干式電機的情況下，在第一電機殼體6和第二電機殼體36上均有鑄造而成的冷卻水道，從而可通過水冷的方式對第一電機定子7和第二電機定子30進行冷卻，冷卻水道可為形成在第一電機殼體6和第二電機殼體36上的螺旋形通道。第一電機旋轉變壓器10為第一驅動電機的位置傳感器，第二電機旋轉變壓器34為第二驅動電機的位置傳感器，整車可根據從兩個位置傳感器解讀的信號對兩個驅動電機進行控制。

繼續參考圖1，減速器可包括第一減速齒輪組、第二減速齒輪組和主減速齒輪組，所述差速器包括差速器殼20和設置在所述差速器殼20內的行星齒輪和兩個同軸的半軸齒輪22。本實用新型中的差速器的各部件(差速器殼、行星齒輪和半軸齒輪等)的結構和布局與現有技術類似，在此避免對它們的詳細贅述。

其中，所述第一減速齒輪組包括相互嚙合的第一減速主動齒輪和第一減速被動齒輪3，所述第一減速主動齒輪與所述第一電機軸16同軸設置并由所述第一電機軸16帶動轉動，所述第一減速被動齒輪3連接在中間軸1上，所述中間軸1的兩端支承在所述第一電機殼體6和所述第二電機殼體36上，具體地，中間軸1的一端通過中間軸左軸承27支撐到第二電機殼體36上，另一端通過中間軸右軸承5支撐到第一電機殼體6上。在一示例中，為使得結構布置緊湊和減少零部件，第一減速主動齒輪可為與第一電機軸16一體成型的第一齒輪部16a，具體成型在第一電機軸16伸入減速器腔中的端部上，如圖2所示，這樣，第一電機軸16既作為第一驅動電機的輸出軸，又作為第一減速器組的輸入軸，通過與其一體成型的第一齒輪部16a與第一減速齒輪3相嚙合，可直接將第一電機軸16輸出的動力傳遞給減速器，減少了動力損失，提高了傳動效率；但是本實用新型并不局限于此，第一減速主動齒輪也可不與第一電機軸16一體成型，而是通過花鍵等方式固定在第一電機軸16上。所述第二減速齒輪組可包括相互嚙合的第二減速主動齒輪和第二減速被動齒輪26，所述第二減速主動齒輪與所述第二電機軸33同軸設置并由所述第二電機軸33帶動轉動，所述第二減速被動齒輪26連接在所述中間軸1上。在一示例中，為使得結構布置緊湊和減少零部件，第二減速主動齒輪可為與第二電機軸33一體成型的第二齒輪部33a，具體成型在第二電機軸33伸入減速器腔中的端部上，如圖3所示，但是本實用新型并不局限于此，第二減速主動齒輪也可不與第二電機軸33一體成型，而是通過花鍵等方式固定在第二電機軸33上。這樣，第二電機軸33既作為第二驅動電機的輸出軸，又作為第二減速器組的輸入軸，通過與其一體成型的第二齒輪部33a與第二減速齒輪26相嚙合，可直接將第二電機軸33輸出的動力傳遞給減速器，減少了動力損失，提高了傳動效率。本實用新型中的第一減速被動齒輪3和第二減速被動齒輪26中的一個可選擇性地與所述中間軸1進行接合和斷開。在一示例中，所述第一減速被動齒輪3通過滾針軸承4支撐在所述中間軸1上，所述第二減速被動齒輪26通過花鍵連接在所述中間軸1上，所述第一減速被動齒輪3通過后述的同步器來實現與中間軸1的接合和斷開。在另一示例中，所述第一減速被動齒輪3可通過花鍵連接在所述中間軸1上，而所述第二減速被動齒輪26通過滾針軸承4支撐在所述中間軸上，所述第二減速被動齒輪26通過后述的同步器來實現與中間軸1的接合和斷開。也就是說，可選擇性地使本實用新型的第一驅動電機和第二驅動電機中的一個或者兩個來為車輛提供動力。

所述主減速齒輪組包括相互嚙合主減速主動齒輪37和主減速被動齒輪21，所述主減速主動齒輪37與所述中間軸1同軸設置并由所述中間軸1帶動轉動，所述主減速被動齒輪21固定連接在所述差速器殼20上，例如，可通過鉚接、焊接或螺栓連接而固定到差速器殼20。在一示例中，為使得結構布置緊湊和減少零部件，主減速主動齒輪37可與中間軸1一體成型，但是本實用新型并不局限于此，主減速主動齒輪37也可不與中間軸1一體成型，而是通過花鍵等方式固定在中間軸1上。第一齒輪部16a、第二齒輪部33a、第一減速被動齒輪3、第二減速被動齒輪26、主減速主動齒輪37、主減速被動齒輪21可都為斜齒輪，從而可滿足重載荷時的強度要求。本實用新型中，所述第一電機軸16、所述中間軸1和所述第二電機軸33彼此平行設置，如此能夠使得本實用新型的純電動車輛用雙電機驅動裝置的結構緊湊和集成度高。

差速器總成通過差速器左軸承23和差速器右軸承19支撐于第二電機殼體36上。差速器的左側的半軸齒輪與車輛的半軸花鍵連接，驅動一側的車輪，右側半軸齒輪的內花鍵與輸出軸15的外花鍵15a連接，輸出軸15從第一電機軸16中穿過再通過其上的內花鍵15b與車輛的半軸花鍵連接，驅動另一側的車輪，這樣第一驅動電機與差速器為同軸布置，而第二驅動電機與差速器為平行軸布置。如圖4所示，外花鍵15a和內花鍵15b分別形成在輸出軸15的兩端。輸出軸15通過輸出軸軸承12支撐在后端蓋14上，后端蓋14與第一電機端蓋9可通過螺栓連接。半軸油封24安裝于第二電機殼體上，輸出軸油封13安裝于后端蓋14上，驅動裝置的兩個輸出端分別通過半軸油封24和輸出軸油封13進行密封，從而保證裝置中的潤滑油不泄露。

此外，在中間軸1上安裝有駐車齒輪25，二者通過花鍵連接，駐車齒輪25設置在所述第二減速被動齒輪26和所述主減速主動齒輪37之間并與外部駐車機構(未圖示)連接，外部駐車機構通過駐車齒輪25鎖住中間軸1，從而實現駐車功能；中間軸1上還安裝有同步器2，同步器2的齒套與中間軸1花鍵連接，同步器2可設置在第一減速被動齒輪3或者第二減速被動齒輪26的左側并與外部執行結構連接(未圖示)，外部執行機構通過撥叉撥動同步器2上的接合套，實現同步器2與第一減速齒輪3或者第二減速被動齒輪26的接合與斷開，即實現第一減速齒輪3或者第二減速被動齒輪26與中間軸1的接合和斷開，從而實現第一驅動電機或者第二驅動電機產生的動力與輸出端的接合與斷開。

需要注意的是，本實用新型中齒輪與軸之間的固定連接采用了花鍵連接方式，但是并不局限于此，也可以采用過盈結合的方式。此外，本實用新型中所用到的軸承可使用適用于高轉速甚至極高轉速的運行，而且非常耐用的深溝球軸承。

本實用新型的純電動車用雙電機驅動裝置的動力傳遞方式如下所示：

第一電機定子7中的繞組通電，通過第一驅動電機的定轉子的電磁場將電能轉化成機械能使第一電機轉子8旋轉，動力通過第一減速齒輪組(第一電機軸16上的第一齒輪部16a，第一減速齒輪3)及主減速齒輪組(中間軸1，主減速被動齒輪21)傳遞給差速器殼20，經差速器總成差速后傳遞給車輪輪轂，從而驅動車輛行駛。

第二電機定子30中的繞組通電，通過第二驅動電機定轉子的電磁場將電能轉化成機械能使第二電機轉子31旋轉，動力通過第二減速齒輪組(第二電機軸33上的第二齒輪部33a，第二減速齒輪26)及主減速齒輪組(中間軸1，主減速被動齒輪21)傳遞給差速器殼20，經差速器總成差速后傳遞給車輪輪轂，從而驅動車輛行駛。

在車輛行駛過程中，本實用新型的純電動車用雙電機驅動裝置的具體工作模式如下：

(1)在車輛勻速行駛或行駛阻力不大時，同步器2與第一減速齒輪3斷開，第一驅動電機不工作，由第二驅動電機單獨驅動車輛，可使第二驅動電機處在較高的效率區工作，減少電池電量的消耗。

(2)在車輛緊急加速或車輛在較大坡度的坡路上行駛時，第一驅動電機開始工作帶動第一減速齒輪3旋轉，當第一減速齒輪3與同步器2的轉速差滿足要求時，通過撥叉帶動同步器2與第一減速齒輪3接合，第一驅動電機參與動力輸出，保證車輛的動力性。

(3)在車輛減速行駛或進行制動時，同步器2與第一減速齒輪3斷開，第一驅動電機不工作，第二驅動電機發電，此時第二驅動電機處在較高的效率區，能夠使更多的制動能量轉化成電池電量。

(4)在車輛倒車行駛時，同步器2與第一減速齒輪3斷開，第一驅動電機停止工作，第二驅動電機反轉，使車輛向后行駛。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。