一种四电机分布式控制电驱动桥制造技术

技术编号:41747935 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-21 21:33
本技术公开了一种四电机分布式控制电驱动桥,属于电驱动桥技术领域,一种四电机分布式控制电驱动桥,包括矩阵式四电机驱动单元和两个双路输入两级减速器,矩阵式四电机驱动单元为矩阵式布置的四个小扭矩高速电机,并基于电桥形成组合体,矩阵式四电机驱动单元包括矩阵式左电机一、矩阵式左电机二,矩阵式右电机一和矩阵式右电机二,矩阵式左电机一和矩阵式左电机二的输出轴位于电桥的一侧,矩阵式右电机一和矩阵式右电机二的输出轴位于电桥的另一侧。应用于纯电动或者混合动力的重型商用车上,它解决了常规电桥换挡时动力中断的问题,同时电桥非常紧凑,没有偏置,重量轻,体积小,方便整车布置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电驱动桥,更具体地说,涉及一种四电机分布式控制电驱动桥


技术介绍

1、纯电动或者混合动力的重型商用车里,由于整车较重,基于爬坡或者加速的需要,对动力系统提出了很高的要求,目前主流的方式都是使用amt自动变速箱,通过传动轴输出到后桥,然后通过主减速器、差速器到左右车轮。整体传动链长,传动效率低,存在换挡时动力中断的现象,同时系统重量重,占据的底盘空间大,车辆整体的布局困难。

2、为解决上述问题,有少量的重型电驱动桥出现,为达到所需要的峰值扭矩需求,这些电驱桥所采用的都是大扭矩电机,大扭矩电机无法依靠自身同时满足低速时峰值扭矩输出和最高车速时的峰值转速输出的两个要求,所以该电机仍然必须配合换挡的变速箱,通过档位的切换,在低速爬坡等工况时,减速比大,实现较大的峰值扭矩输出,在高速道路工况时,减速比小,实现较高的速度输出。

3、基于上述,本技术发现:

4、在采用该类重型电驱桥进行设置时,由于重型电驱桥一般自身存在偏置、重量较大和整体体积较大的问题,此后会影响整车的布置,同时,在重型电驱桥运行时,依然存在换挡的动力中断等一系列问题,会影响重型电驱桥的使用安全,且会影响电驱桥在实际使用时的实用性能。

5、于是,有鉴于此,针对现有的结构予以研究改良,提供一种四电机分布式控制电驱动桥,以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题,本技术的目的在于提供一种四电机分布式控制电驱动桥,它解决了换挡时动力中断的问题,解决了电桥偏置、体积重量过大、性能不足等问题,保障了重型电驱桥的使用安全,保障了电驱桥在实际使用时的实用性能。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题,本技术采用如下的技术方案。

5、一种四电机分布式控制电驱动桥,包括矩阵式四电机驱动单元和两个双路输入两级减速器,所述矩阵式四电机驱动单元为矩阵式布置的四个小扭矩高速电机,并基于电桥形成组合体,所述矩阵式四电机驱动单元包括矩阵式左电机一、矩阵式左电机二,矩阵式右电机一和矩阵式右电机二,所述矩阵式左电机一和矩阵式左电机二的输出轴位于电桥的一侧,所述矩阵式右电机一和矩阵式右电机二的输出轴位于电桥的另一侧,矩阵式左电机一与矩阵式左电机二和矩阵式右电机一与矩阵式右电机二分别通过双路输入两级减速器为左右车轮提供动力。

6、进一步的,所述矩阵式四电机驱动单元的侧面固定设置有四个低压信号插件和四组三相高压输出电缆,所述矩阵式四电机驱动单元上,并在矩阵式左电机一、矩阵式左电机二,矩阵式右电机一和矩阵式右电机二之间形成了连通的液冷管路,矩阵式右电机一和矩阵式右电机二之间设计有连通的冷却回路,外侧设置了一对进出液冷管路。

7、进一步的,所述矩阵式四电机驱动单元和两个双路输入两级减速器之间设置有若干个连接螺栓以及o型密封圈进行密封,连接两者并提供密封。

8、进一步的,所述双路输入两级减速器的动力由矩阵式四电机驱动单元的外侧每一端的两个电机的输出轴提供,双路输入两级减速器的另一端均固定设置有第二级减速行星架总成输出轴,该输出轴通过连接轴为车轮提供驱动力,所述双路输入两级减速器的第一级减速为平行轴齿轮减速,第二级减速为同轴行星减速。

9、进一步的,所述双路输入两级减速器的靠输入端一侧的内部设置有两个小齿轮轴,所述小齿轮轴的两端分别设置有小齿轮支撑轴承一和小齿轮支承轴承二,两个小齿轮轴的中间联接有大齿轮,所述大齿轮设置在第一级减速输出轴上,所述第一级减速输出轴的两端分别布置有大齿轮支撑轴承一和大齿轮支撑轴承二,以上构成双路输入两级减速器的第一级平行轴减速。

10、进一步的,所述第一级减速输出轴的输出端固定设置有太阳轮,往外侧依次设置有行星轮和齿圈,所述行星轮设置在第二级减速行星架总成输出轴上,以上构成双路输入两级减速器的第二级同轴行星减速。

11、进一步的,所述双路输入两级减速器的外侧依次设置有减速器壳体一、减速器壳体二、减速器壳体三,所述减速器壳体一通过轴承为第二级减速行星架总成输出轴提供支撑,所述减速器壳体二为齿圈以及小齿轮轴提供支撑,所述减速器壳体三连接减速器壳体二和矩阵式四电机驱动单元。

12、进一步的,所述第二级减速行星架总成输出轴上从内到外依次安装着输出轴支撑锥轴承一、套筒一、输出轴支撑锥轴承二、套筒二和锁紧螺母,所述套筒二的外侧装有油封提供双路输入两级减速器的密封,该一对锥轴承承受整车的相关载荷。

13、进一步的,所述矩阵式四电机驱动单元的外部一侧设置有电机后端盖,所述电机后端盖的内侧设置有位置传感器组件、电机轴承一,所述矩阵式四电机驱动单元的外部另一侧设置有电机前端盖,所述电机前端盖上设置有o型密封圈和电机轴承二,所述桥体(四电机壳体)设置在前端盖和后端盖之间,在其内部设置有带绕组铁芯和转子组件。所述转子组件上设置有电机花键轴,花键轴为双路输入两级减速器提供输入动力。

14、进一步的,所述矩阵式四电机驱动单元可替换为平行式四电机驱动单元,所述平行式四电机驱动单元包括平行式左电机一、平行式左电机二、平行式右电机一、平行式右电机二四个电机组成,左右各两个电机分别为减速器提供动力输入。

15、3.有益效果

16、相比于现有技术,本技术的优点在于:

17、(1)本方案,采用四电机分布式控制后,每侧车轮有两个小扭矩高速电机驱动,高速电机设计为乘用车的高速电机,由于扭矩小,所以电机有很宽的调速范围,可以满足低速大扭矩和高速运行的需求。由此本技术甩掉了变速箱,彻底解决了换挡时动力中断的问题,保障了重型电驱桥的使用安全,保障了电驱桥在实际使用时的实用性能;

18、(2)本方案,采用四电机分布式控制后,每侧车轮有两台电机驱动,由此本技术的电驱动桥输出扭矩大,能够满足重型商用车的动力需求;

19、(3)本方案,通过设置四电机相邻布置的方式决定了整体结构紧凑,使体积远远小于常规重型电桥;

20、(4)本方案,通过采用四电机矩阵式或者平行式布置,保证重量集中在车桥轴线附近,没有偏置问题;

21、(5)本方案,通过一套电桥代替了传统的amt变速箱+传动轴+主减+桥壳+左右差速器一套东西,大幅缩减了传动链,大幅减轻了重量,提高了传动效率;

22、(6)本方案,通过用四个小扭矩高速电机加减速器的方案,替代了其它方案的低速大扭矩电机加变速箱方案,电机的成本与扭矩成正比,与速度成反比,高速电机成本远低于低速大扭矩电机,由此本方案成本具有优势;

23、(7)本方案,第一级用平行轴减速,第二级用行星减速,平行轴减速在高速下可靠性很好,第一级减速后速度大幅降低,所以第二级行星减速的可靠性也非常好,规避了行星减速在高速下可靠性不好的问题。本技术的技术方案具有很好的可靠性;

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【技术保护点】

1.一种四电机分布式控制电驱动桥,包括矩阵式四电机驱动单元(1)、两个双路输入两级减速器(2)和桥体(28),其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)为矩阵式布置的四个小扭矩高速电机,并基于电桥形成组合体,所述矩阵式四电机驱动单元(1)包括矩阵式左电机一(3)、矩阵式左电机二(4),矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6),所述矩阵式左电机一(3)和矩阵式左电机二(4)的输出轴位于电桥的一侧,所述矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6)的输出轴位于电桥的另一侧,矩阵式左电机一(3)与矩阵式左电机二(4)和矩阵式右电机一(5)与矩阵式右电机二(6)分别通过双路输入两级减速器为左右车轮提供动力。

2.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)的外侧设置有四个电机的低压信号插件(7)和三相高压输出电缆(9),所述矩阵式四电机驱动单元(1)上,并在矩阵式左电机一(3)、矩阵式左电机二(4),矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6)之间设计有连通的冷却回路,外侧设置了一对进出液冷管路(8)。

3.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)和两个双路输入两级减速器(2)之间设置有若干个连接螺栓(10)以及O型密封圈(32),连接两者并提供密封。

4.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述双路输入两级减速器(2)的动力由矩阵式四电机驱动单元(1)的外侧每一端的两个电机的输出轴提供,双路输入两级减速器(2)的另一端均固定设置有第二级减速行星架总成输出轴(11),该输出轴通过连接轴为车轮提供驱动力,所述双路输入两级减速器(2)的第一级减速为平行轴齿轮减速,第二级减速为同轴行星减速;

5.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述双路输入两级减速器(2)的外侧依次设置有减速器壳体一(17)、减速器壳体二(18)、减速器壳体三(22),所述减速器壳体一(17)通过轴承为第二级减速行星架总成输出轴(11)提供支撑,所述减速器壳体二(18)为齿圈以及小齿轮轴提供支撑,所述减速器壳体三(22)连接减速器壳体二(18)和矩阵式四电机驱动单元(1)。

6.根据权利要求4所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述第二级减速行星架总成输出轴(11)上从内到外依次安装着输出轴支撑锥轴承一(35)、套筒一(36)、输出轴支撑锥轴承二(37)、套筒二(39)和锁紧螺母(40),所述套筒二(39)的外侧装有油封(38)提供双路输入两级减速器(2)的密封,该一对锥轴承承受整车的相关载荷。

7.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)的外部一侧设置有电机后端盖(25),所述电机后端盖(25)的内侧设置有位置传感器组件(26)、电机轴承一(27),所述矩阵式四电机驱动单元(1)的外部另一侧设置有电机前端盖(31),所述电机前端盖(31)上设置有O型密封圈(32)和电机轴承二(33),所述桥体(28)设置在前端盖和后端盖之间,在其内部设置有带绕组铁芯(29)和转子组件(30),所述转子组件(30)上设置有电机花键轴(34),花键轴为双路输入两级减速器(2)提供输入动力。

8.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)可替换为平行式四电机驱动单元(41),所述平行式四电机驱动单元(41)包括平行式左电机一(42)、平行式左电机二(43)、平行式右电机一(44)、平行式右电机二(45)四个电机组成,左右各两个电机分别为减速器提供动力输入。

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【技术特征摘要】

1.一种四电机分布式控制电驱动桥,包括矩阵式四电机驱动单元(1)、两个双路输入两级减速器(2)和桥体(28),其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)为矩阵式布置的四个小扭矩高速电机,并基于电桥形成组合体,所述矩阵式四电机驱动单元(1)包括矩阵式左电机一(3)、矩阵式左电机二(4),矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6),所述矩阵式左电机一(3)和矩阵式左电机二(4)的输出轴位于电桥的一侧,所述矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6)的输出轴位于电桥的另一侧,矩阵式左电机一(3)与矩阵式左电机二(4)和矩阵式右电机一(5)与矩阵式右电机二(6)分别通过双路输入两级减速器为左右车轮提供动力。

2.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)的外侧设置有四个电机的低压信号插件(7)和三相高压输出电缆(9),所述矩阵式四电机驱动单元(1)上,并在矩阵式左电机一(3)、矩阵式左电机二(4),矩阵式右电机一(5)和矩阵式右电机二(6)之间设计有连通的冷却回路,外侧设置了一对进出液冷管路(8)。

3.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述矩阵式四电机驱动单元(1)和两个双路输入两级减速器(2)之间设置有若干个连接螺栓(10)以及o型密封圈(32),连接两者并提供密封。

4.根据权利要求1所述一种四电机分布式控制电驱动桥,其特征在于:所述双路输入两级减速器(2)的动力由矩阵式四电机驱动单元(1)的外侧每一端的两个电机的输出轴提供,双路输入两级减速器(2)的另一端均固定设置有第二级减速行星架总成输出轴(11),该输出轴通过连接轴为车轮提供驱动力,所述双路输入两级减速器(2)的第一级减速为平行轴齿轮减速,第二级减速为同轴行星减速;

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴晓东徐雅柱张旭
申请(专利权)人:天津天海轮毂电机科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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