一种驱动装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种驱动装置和车辆。


背景技术：

2.随着车辆行业的不断发展，电动汽车成为越来越多人的代步工具之一。
3.在一定电量配置下，电耗决定了电动汽车的续航里程；类似，在规定的续航里程下，电耗决定了电动汽车需要配置的电量。一般地，电动汽车的驱动系统电耗占整车电耗的90％以上。驱动系统在驱动车辆行驶过程中，其电耗一部分转换用于克服车轮的滚动阻力和车身的风阻，一部分则因驱动系统本身的驱动电机(包括控制器)损耗和传动损耗而消耗。
4.参照图1，示出了现有技术中的一种驱动系统。该驱动系统沿用传统燃油车发动机驱动方式，驱动车辆中的前轮1001，驱动系统主要由驱动电机1002、减速器、差速器1003组成，减速器采用两级平行轴齿轮组(第一齿轮组1004和第二齿轮组1005)构成，通常速比可以达到6
‑
12。由于大扭矩减速器设计、制造困难，成本高，一般减速器的输入峰值扭矩(即电机的输出峰值扭矩)<350nm，无法提供较大的输出功率和较大的扭矩，无法满足特定运行工况。
5.参照图2，示出了现有技术中的另一种驱动系统，在该驱动系统总，包含有两个子系统，包括前驱子系统2001和后驱子系统2002。通过前后两套驱动系统，可以满足车辆复杂的运行工况需求。车辆需要满足大坡度爬坡要求，一般要求爬坡度>35％，即要求驱动系统提供足够大的驱动扭矩；同时百公里加速时间要尽可能短，即要求驱动系统提供足够大的驱动功率。
6.现有技术存在的主要问题是：车辆的复杂工况要求驱动系统具有足够大的驱动扭矩和功率，驱动电机的高效区一般处于中扭矩区，而车辆的主要运行工况点只需要驱动系统输出较低扭矩和功率，因此驱动电机的工况点大部分都分布在低扭矩效率偏低的区域，与电机高效区重合度小。对于减速器来说，同样在低扭矩区，输出功率小，机械传动损耗占比大，效率低。因此，驱动系统的工况运行综合效率不高，电耗偏高。


技术实现要素：

7.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种驱动装置和相应的一种车辆。
8.为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种驱动装置，包括：依次连接的第一电机组件、减速传动组件、差速器总成、驱动轮组件，以及与所述差速器总成连接的第二电机组件；所述减速传动组件包括离合器；
9.在所述第一电机组件处于工作状态时，所述离合器处于闭合状态；
10.在所述第一电机组件处于非工作状态时，所述离合器处于断开状态。
11.可选地，所述减速传动组件包括分别连接在所述离合器两端的第一齿轮组和第二
齿轮组；其中，所述第一齿轮组与所述第一电机组件连接，所述第二齿轮组与所述差速器总成连接；所述第一齿轮组与所述第二齿轮组为平行轴齿轮组。
12.可选地，第一电机组件包括第一转子；所述第一齿轮组包括第一齿轮组主动齿轮、第一齿轮组从动齿轮、第一齿轮组输入轴、第一齿轮组输出轴；
13.所述第一齿轮组主动齿轮与所述第一齿轮组从动齿轮啮合连接；
14.第一齿轮组输入轴与所述第一齿轮组主动齿轮、所述第一转子连接；
15.第一齿轮组输出轴与所述第一齿轮组从动齿轮、离合器连接。
16.可选地，所述第二齿轮组包括第二齿轮组主动齿轮、第二齿轮组输入轴、第二齿轮组从动齿轮；
17.第二齿轮组主动齿轮与所述第二齿轮组从动齿轮啮合连接；
18.所述第二齿轮组输入轴与所述离合器连接。
19.可选地，所述第二电机组件包括第二转子；所述差速器总成包括差壳；所述第二转子与所述差壳连接。
20.可选地，所述差速器总成还包括：第一行星齿轮、第二行星齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮；
21.所述差壳带动所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮旋转；
22.所述第一圆锥齿轮与所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮啮合连接；
23.所述第二圆锥齿轮与所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮啮合连接。
24.可选地，所述差速器总成还包括：与所述第一圆锥齿轮连接的第一差速输出轴、与所述第二圆锥齿轮连接的第二差速输出轴；所述驱动轮组件包括：第一半轴、第二半轴、第一驱动轮、第二驱动轮；
25.所述第一半轴的一端与第一驱动轮连接，所述第一半轴的另一端与所述第一差速输出轴连接；
26.所述第二半轴的一端与第二驱动轮连接，所述第二半轴的另一端与所述第二差速输出轴连接。
27.本实用新型实施例还公开了一种车辆，包括如上所述的驱动装置。
28.本实用新型包括以下优点：通过在第一电机组件到差速器总成的输出路径中设置离合器，避免第一电机组件在不工作时产生不必要的拖拽损耗；通过第二电机组件与差速器总成直接连接，减少第二电机组件在工作时的传动损耗；当车辆处于主要的运行工况时，即驱动系统所需的输出扭矩和功率偏低状态，由第二电机组件单独工作，工况点大部分处于第二电机高效区；当车辆处于较少出现的大爬坡(大扭矩)和急加速(大功率)工况时，第一电机组件单独工作或第一电机组件和第二电机组件同时工作，以满足车辆动力需求，此时由于工况运行时间少，驱动系统效率对车辆电耗影响小。
29.由于采用两个电机组件分别或者共同向差速器总成提供动力，从而实现驱动装置具备不同的输出特征，既满足多种动力需求，又使得车辆大部分的工况点处于驱动系统高效状态，从而使车辆的电耗减小，续航里程提升。
附图说明
30.图1是现有技术中的一种驱动系统结构示意图；
31.图2是现有技术中的另一种驱动系统结构示意图；
32.图3是本实用新型的一种驱动装置实施例的一种结构示意图；
33.图4是本实用新型的一种驱动装置实施例的另一种结构示意图；
34.图5是本实用新型的一种驱动装置实施例的输出特性曲线示意图；
35.图6是本实用新型的一种驱动装置应用示例流程示意图。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
37.本实用新型实施例的核心构思之一在于，在第一电机组件1到差速器总成6的输出路径中设置离合器3，避免第一电机组件1和减速器的拖拽损耗；通过第二电机组件5与差速器总成6直接连接，避免第二电机组件5的传动损耗；第二电机组件5单独工作时，车辆工况点大部分处于第二电机的高效区。
38.参照图3，示出了本实用新型的一种驱动装置实施例的一种结构示意图，参照图4示出了本实用新型的一种驱动装置实施例的另一种结构示意图，本实用新型实施例具体可以包括：依次连接的第一电机组件1、减速传动组件、差速器总成6、驱动轮组件，以及与所述差速器总成6连接的第二电机组件5；所述减速传动组件包括离合器3；在所述第一电机组件1处于工作状态时，所述离合器3处于闭合状态(如图3所示)；在所述第一电机组件1处于非工作状态时，所述离合器3处于断开状态(如图4所示)。
39.通过离合器3可以控制第一电机组件1至差速器之间的动力传递路径断开与闭合。当离合器3闭合时，第一电机组件1可以将其输出的动力经过减速传动组件传递至差速器总成6，并通过差速器总成6传递至驱动轮组件。第二电机组件5通过直接与差速器总成6连接，使得第二电机组件5输出的动力直接传递至差速器总成6，并通过差速器总成6传递至驱动轮组件，从而实现通过第一电机组件1和第二电机组件5向驱动轮组件传递动力。
40.本实用新型实施例通过在第一电机组件1到差速器总成6的输出路径中设置离合器3，避免第一电机组件1在不工作时产生不必要的拖拽损耗；通过第二电机组件5与差速器总成6直接连接，减少第二电机组件5在工作时的传动损耗；当车辆处于主要的运行工况时，即驱动系统所需的输出扭矩和功率偏低状态，由第二电机组件5单独工作，工况点大部分处于第二电机高效区；当车辆处于较少出现的大爬坡(大扭矩)和急加速(大功率)工况时，第一电机组件1单独工作或第一电机组件1和第二电机组件5同时工作，以满足车辆动力需求，此时由于工况运行时间少，驱动系统效率对车辆电耗影响小。由于采用两个电机组件分别或者共同向差速器总成6提供动力，从而实现驱动装置具备不同的输出特征，既满足多种动力需求，又使得车辆大部分的工况点处于驱动系统高效状态，从而使车辆的电耗减小，续航里程提升。
41.本实用新型实施例可以应用于车辆中，车辆中可以设置有控制模块，控制模块可以控制第一电机组件1以及第二电机组件5中的一个或两个进行工作，其中，在控制第一电机组件1工作时，控制离合器3闭合；在控制第一电机组件1停止工作时，控制离合器3断开。以实现基于第一电机组件1和第二电机组件5提供多种不同的组合方式，满足车辆不同运行工况下的动力需求并实现高效运行。
42.在一示例中，驱动装置可以包含有上述控制模块。
43.参照表1，示出了第一电子组件1和第二电机组件5的工作方式组合方式：
[0044][0045]
注：
○
表示不工作，
◎
表示工作或不工作，
●
表示工作
[0046]
表1
[0047]
由于第一电机组件1和差速器总成6之间设置有减速传动组件，第一电机组件1扭矩通过减速传动组件放大，使得通过控制第一电机组件1和第二电机组件5采用上述的方式进行工作时，实现本实用新型实施例提供的驱动装置能够提供不同输出特性(扭矩转速特性)，包括输出扭矩以及输出转速。
[0048]
图5是本实用新型实施例的驱动装置的输出特性示例示意图，可以理解的是，图5的输出特性只是本实用新型实施例的一种示例，不能理解为对本实用新型的限定。
[0049]
在本实用新型的一种应用示例中，第一电机组件1可以为高速电机，其转速为驱动轮组件转速与减速传动组件的速比的乘积；第二电机组件5可以为低速电机，其转速与驱动轮组件的平均转速相同。当车辆处于急加速和大爬坡工况时，如果第一电机组件1可以满足车辆的动力加速和爬坡需求，则一直由第一电机组件1独立工作，第二电机组件5零功率输出；当判断第一电机组件1无法满足车辆加速和爬坡时，第二电机组件5投入工作，与第一电机组件1共同驱动，满足车辆更大功率和扭矩需求；当车辆处于匀速、缓加速等轻载工况时，离合器3断开，由第二电机组件5单独驱动车辆运行。
[0050]
需要说明的是，上述示例为本实用新型实施例举例说明，本实用新型实施例对采用第一电机组件1和/或第二电机组件5进行工作的判断条件不作限定。
[0051]
本实用新型实施例对第一电机组件1和第二电机组件5的种类不作限定，可以包括但不限于永磁电机、异步电机、开关磁阻电机的一种或者多种组合。
[0052]
在本实用新型的一种可选实施例中，所述减速传动组件还包括分别连接在所述离合器3两端的第一齿轮组2和第二齿轮组4；其中，所述第一齿轮组2还与所述第一电机组件1连接，所述第二齿轮组4还与所述差速器总成6连接；所述第一齿轮组2与所述第二齿轮组4为平行轴齿轮组。
[0053]
当第一电机组件1处于工作状态且离合器3处于闭合状态时，第一电机组件1能够
驱动第一齿轮组2进行转动，第一齿轮组2能够带动第二齿轮组4进行转动，从而将第一电机组件1输出的动力传递至与第二齿轮组4连接的差速器总成6。
[0054]
在本实用新型的一种可选实施例中，第一电机组件1包括第一转子12；所述第一齿轮组2包括第一齿轮组主动齿轮21、第一齿轮组从动齿轮22、第一齿轮组输入轴201、第一齿轮组输出轴202；
[0055]
所述第一齿轮组主动齿轮21与所述第一齿轮组从动齿轮22啮合连接；
[0056]
第一齿轮组输入轴201与所述第一齿轮组主动齿轮21、所述第一转子12连接；
[0057]
第一齿轮组输出轴202与所述第一齿轮组从动齿轮22、离合器3连接。
[0058]
第一齿轮组输入轴201与第一齿轮组主动齿轮21可以为一体成型结构，或者是分体的固定连接结构。第一齿轮组输出轴202与第一齿轮组从动齿轮22可以为一体成型结构，或者是分体的固定连接结构。
[0059]
当第一电机组件1工作时，第一转子12能够转动，并带动与其连接的第一齿轮组输入轴201进行转动，并依次带动第一齿轮组主动齿轮21、第一齿轮组从动齿轮22、第一齿轮组输出轴202进行转动。
[0060]
在本实用新型的一种可选实施例中，所述第二齿轮组4包括第二齿轮组主动齿轮41、第二齿轮组输入轴401、第二齿轮组从动齿轮42；第二齿轮组主动齿轮41与所述第二齿轮组从动齿轮42啮合连接；所述第二齿轮组输入轴401与所述离合器3连接。
[0061]
当第一电机组件1工作且离合器3闭合时，第一齿轮组输出轴202通过离合器3带动第二齿轮组输入轴401进行转动，并依次带动第二齿轮组从动齿轮42转动，将第一电机组件1输出的动力传递至与第二齿轮组4从动轮连接的差速器总成6。
[0062]
第一电机组件1还可以包括第一定子11，第一定子11与第一转子12之间具有磁场。当差速器总成6转动且离合器3处于断开时，能够避免第一定子11与第一转子12之间产生拖拽损耗。
[0063]
可以理解的是，离合器3的位置不限于第一齿轮组输出轴202与第二齿轮组输入轴401之间，其可以设置在第一电机组件1到差速器总成6的任何可以断开该动力传递路径的位置。
[0064]
第二齿轮组输入轴401与第二齿轮组主动齿轮41可以为一体成型结构，或者是分体的固定连接结构。
[0065]
在实际应用中，在第一电机组件1至差速器总成6的动力传递路径上，除了设置第一齿轮组2和第二齿轮组4外，还可以按照实际需求设置其他一个或多个齿轮组。
[0066]
在本实用新型的一种可选实施例中，所述第二电机组件5包括第二转子52；所述差速器总成6包括差壳61；所述第二转子52与所述差壳61连接。
[0067]
第二电机工作时，第二转子52能够进行转动。第二转子52与差壳61连接，从而在第二转子52转动时，带动差壳61进行转动。由于第二转子52与差壳61直接连接，避免第二电机组件5工作时产生传动损耗。
[0068]
可以理解的是，第二电机组件5还可以包括第二定子51。
[0069]
在本实用新型的一种可选实施例中，所述差速器总成6还包括：第一行星齿轮611、第二行星齿轮612、第一圆锥齿轮613、第二圆锥齿轮614；所述差壳61带动所述第一行星齿轮611、所述第二行星齿轮612旋转；所述第一圆锥齿轮613与所述第一行星齿轮611、所述第
二行星齿轮612啮合连接；所述第二圆锥齿轮614与所述第一行星齿轮611、所述第二行星齿轮612啮合连接。
[0070]
当第一电机组件1和/或第二电机组件2工作时，差壳61为动力输入部件，第一行星齿轮611和第二行星齿轮612跟随差壳61旋转。由于第一圆锥齿轮613在同时与第一行星齿轮611、第二行星齿轮612啮合连接，第二圆锥齿轮614同时与第一行星齿轮611、第二行星齿轮612啮合连接，使得在差壳61带动第一行星齿轮612和第二行星齿轮613旋转时，将动力传递至第一圆锥齿轮613、第二圆锥齿轮614。
[0071]
差速器总成6可以还包括总成外壳(图中未示出)，左圆锥轴承603、右圆锥轴承604，差壳61通过左圆锥轴承603、右圆锥轴承604固定在总成外壳上。
[0072]
在本实用新型的一种可选实施例中，所述差速器总成6还包括：与所述第一圆锥齿轮613连接的第一差速输出轴601、与所述第二圆锥齿轮614连接的第二差速输出轴602；所述驱动轮组件包括：第一半轴71、第二半轴72、第一驱动轮81、第二驱动轮82；所述第一半轴71的一端与第一驱动轮81连接，所述第一半轴71的另一端与所述第一差速输出轴601连接；所述第二半轴72的一端与第二驱动轮82连接，所述第二半轴72的另一端与所述第二差速输出轴602连接。
[0073]
当第一圆锥齿轮613与第一行星齿轮611、第二行星齿轮612啮合传动时，将动力通过第一差速输出轴601传递至第一半轴71；第一半轴71将动力传递至与其固定连接的第一驱动轮81。
[0074]
当第二圆锥齿轮614与第一行星齿轮611、第二行星齿轮612啮合传动时，将动力通过第二差速输出轴602传递至第二半轴72；第二半轴72将动力传递至与其固定连接的第二驱动轮82。
[0075]
参照图6，示出了本实用新型的一种驱动装置应用示例流程示意图，在本实用新型的一种应用示例中，具体可以包括如下步骤：
[0076]
步骤s101，获取当前行驶数据；
[0077]
步骤s102，基于所述当前行驶数据，控制所述第一电机组件工作或者停止工作；
[0078]
步骤s103，基于所述当前行驶数据，控制所述第二电机组件工作或者停止工作；
[0079]
步骤s104，在控制所述第一电机组件工作时，控制所述离合器闭合；
[0080]
步骤s105，在控制所述第一电机组件停止工作时，控制所述离合器断开。
[0081]
本实用新型实施例还公开了一种车辆，包括如上所述的驱动装置。
[0082]
对于车辆实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
[0083]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0084]
以上对本实用新型所提供的一种驱动装置和一种车辆，进行了详细介绍，本文中
应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。