本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋。

背景技術(shù)：

由于環(huán)境污染，能源危機(jī)等問題日益嚴(yán)重，發(fā)展節(jié)能環(huán)保的汽車已經(jīng)被世界上越來越多的國家所重視。其中電動(dòng)汽車，作為一種幾乎零排放的汽車，成為了汽車界的新寵，近年來得到了迅速發(fā)展。電動(dòng)汽車更是由于其本身固有的優(yōu)勢，具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

現(xiàn)階段，由于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車的電機(jī)散熱差、簧下質(zhì)量過大等技術(shù)瓶頸問題并為解決，電動(dòng)汽車一般采用單一電機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成或由單一電機(jī)、變速器和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。因此，現(xiàn)有電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成中大多含有驅(qū)動(dòng)橋。

通常，電動(dòng)汽車中的驅(qū)動(dòng)橋與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中的驅(qū)動(dòng)橋類似，只起到減速增扭的作用，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩放大傳遞到車輪上驅(qū)動(dòng)汽車行駛。因此，由于驅(qū)動(dòng)橋中傳統(tǒng)差速器的“差速不差扭”原理，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩被平均分配至左右兩側(cè)車輪。這樣在路面附著不均等的情況下就無法很好的利用地面附著力，甚至在低附著一側(cè)易造成車輪的滑轉(zhuǎn)等不穩(wěn)定工況，無法發(fā)揮驅(qū)動(dòng)輪的附著能力。同時(shí)，在汽車中高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，由達(dá)朗貝爾原理可知，汽車的載荷會(huì)發(fā)生橫向轉(zhuǎn)移，此時(shí)，汽車內(nèi)側(cè)載荷減小，外側(cè)載荷增大，因此內(nèi)側(cè)的附著特性變差，驅(qū)動(dòng)橋若仍等分轉(zhuǎn)矩則可能使內(nèi)側(cè)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，汽車失穩(wěn)。因此，汽車需減小內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩，增大外側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩，這樣可以增加內(nèi)側(cè)車輪的側(cè)向力裕度，防止車輪滑轉(zhuǎn)，同時(shí)可以對整車產(chǎn)生一個(gè)附加的橫擺力矩，有助于車輛轉(zhuǎn)彎，提高了車輛的轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性和極限轉(zhuǎn)彎能力。目前，該技術(shù)主要是以轉(zhuǎn)矩定向分配差速器的形式在一些高端傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車上有所應(yīng)用，如本田公司開發(fā)的超級(jí)四驅(qū)系統(tǒng)(sh-awd)和三菱公司開發(fā)的超級(jí)主動(dòng)橫擺控制系統(tǒng)(sayc)等，這些轉(zhuǎn)矩定向分配差速器大大提高了車輛的駕駛性能和極限轉(zhuǎn)彎能力，但是轉(zhuǎn)矩定向分配技術(shù)在電動(dòng)汽車上卻并沒有實(shí)際可行應(yīng)用。

另外，由于電動(dòng)汽車一般采用單一電機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成或由單一電機(jī)、變速器和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成來驅(qū)動(dòng)車輛行駛，為滿足汽車各種復(fù)雜行駛工況，必然要求電動(dòng)汽車的單一驅(qū)動(dòng)電機(jī)具備較高的后備功率，于是在絕大多數(shù)行駛工況必然存在類似傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的“大馬拉小車”現(xiàn)象，即驅(qū)動(dòng)效率不是非常高的問題。為了改善單一電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)效率，可以借鑒混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成的設(shè)計(jì)思想采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一主一副驅(qū)動(dòng)行駛，主電機(jī)提供恒功率輸出，用副電機(jī)來“削峰填谷”，調(diào)節(jié)主電機(jī)工作區(qū)間，提高整車驅(qū)動(dòng)效率。

因此，為了將轉(zhuǎn)矩定向分配技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)汽車中，提高電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性和駕駛樂趣，并借助雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)的技術(shù)優(yōu)勢提高電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)效率，需要設(shè)計(jì)一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋中差速器左右輸出扭矩相等不能調(diào)節(jié)的缺陷，提供了一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是使控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)除了進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配以外，還能夠與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合，共同驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)，用于輸出控制動(dòng)力；

第一單排行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一太陽輪可旋轉(zhuǎn)支撐在第一半軸上，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；

第二單排行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，所述第二太陽輪與第一太陽輪同軸固定連接；

第三單排行星齒輪系，其包括第三太陽輪、第三行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽輪與差速器殼體固定連接，所述第三齒圈與第二行星架固定連接；

第一離合器，其分別與第一半軸和第一行星架連接，以使第一半軸和第一行星架分離或者接合；

第三離合器，其分別與第一半軸和第三行星架連接，以使第一半軸和第三行星架分離或者接合；

其中，第一單排行星齒輪系與第二單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

優(yōu)選的是，還包括：

第二離合器，其分別與第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

第四離合器，其分別與第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合。

優(yōu)選的是，所述tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括tv控制電機(jī)和tv減速機(jī)構(gòu)；

所述tv控制電機(jī)具有空心輸出軸，所述第一半軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述空心輸出軸，并且從空心輸出軸中穿出。

優(yōu)選的是，所述tv減速機(jī)構(gòu)包括：

第四單排行星齒輪系，其包括第四太陽輪、第四行星輪、第四行星架以及第四齒圈，所述第四太陽輪與空心輸出軸固定連接，所述第四齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上；

第五單排行星齒輪系，其包括第五太陽輪、第五行星輪、第五行星架以及第五齒圈，所述第五太陽輪與第四行星架固定連接，所述第五齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，所述第五行星架與第一齒圈固定連接。

優(yōu)選的是，所述主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和主減速機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述主減速機(jī)構(gòu)包括：

第七單排行星齒輪系，其包括第七太陽輪、第七行星輪、第七行星架以及第七齒圈，所述第七太陽輪與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸固定連接，所述第七齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上；

第六單排行星齒輪系，其包括第六太陽輪、第六行星輪、第六行星架以及第六齒圈，所述第六太陽輪與第七行星架固定連接，所述第六齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，所述第六行星架與差速器殼體固定連接。

優(yōu)選的是，所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有空心輸出軸，第二半軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述空心輸出軸，并且從空心輸出軸中穿出。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)；

第一單排行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一太陽輪可旋轉(zhuǎn)支撐在第一半軸上，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；

第二單排行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，所述第二太陽輪與第一太陽輪同軸固定連接；

第三單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第三太陽輪、第三雙級(jí)行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽輪與差速器殼體固定連接，所述第三齒圈與第二行星架固定連接；

第一離合器，其分別與第一半軸和第一行星架連接，以使第一半軸和第一行星架分離或者接合；

第二離合器，其分別與第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

第三離合器，其分別與第一半軸和第三行星架連接，以使第一半軸和第三行星架分離或者接合；

第四離合器，其分別與第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

其中，第一單排行星齒輪系與第二單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)；

第一單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一雙級(jí)行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一太陽輪可旋轉(zhuǎn)支撐在第一半軸上，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；

第二單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二雙級(jí)行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，所述第二太陽輪與第一太陽輪同軸固定連接；

第三單排行星齒輪系，其包括第三太陽輪、第三行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽輪與差速器殼體固定連接，所述第三齒圈與第二行星架固定連接；

第一離合器，其分別與第一半軸和第一行星架連接，以使第一半軸和第一行星架分離或者接合；

第二離合器，其分別與第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

第三離合器，其分別與第一半軸和第三行星架連接，以使第一半軸和第三行星架分離或者接合；

第四離合器，其分別與第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

其中，第一單排雙級(jí)行星齒輪系與第二單排雙級(jí)行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)；

第一單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一雙級(jí)行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一太陽輪可旋轉(zhuǎn)支撐在第一半軸上，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；

第二單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二雙級(jí)行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，所述第二太陽輪與第一太陽輪同軸固定連接；

第三單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第三太陽輪、第三雙級(jí)行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽輪與差速器殼體固定連接，所述第三齒圈與第二行星架固定連接；

第一離合器，其分別與第一半軸和第一行星架連接，以使第一半軸和第一行星架分離或者接合；

第二離合器，其分別與第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第一行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

第三離合器，其分別與第一半軸和第三行星架連接，以使第一半軸和第三行星架分離或者接合；

第四離合器，其分別與第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體連接，以使第三行星架和驅(qū)動(dòng)橋殼體分離或者接合；

其中，第一單排雙級(jí)行星齒輪系與第二單排雙級(jí)行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，解決了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋中差速器“差速不差扭”的弊端，可以實(shí)現(xiàn)在不改變總的縱向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下，任意的將轉(zhuǎn)矩定向分配到左右兩側(cè)車輪，提高了車輛的轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性和駕駛樂趣。

2、本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)橋中集成了主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、tv控制電機(jī)和傳統(tǒng)齒輪，集驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)為一體，且主驅(qū)動(dòng)電機(jī)與tv控制電機(jī)同軸布置，結(jié)構(gòu)更加緊湊，空間利用率高。

3、本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，大部分質(zhì)量屬于簧載質(zhì)量，對汽車行駛時(shí)平順性影響小。

4、本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋，tv控制電機(jī)在不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配時(shí)還可以作為助力電機(jī)，與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合共同驅(qū)動(dòng)汽車行駛，提高了汽車的動(dòng)力性，滿足特殊工況大功率需求，另外增加了tv控制電機(jī)的利用率，改善了總驅(qū)動(dòng)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋?qū)嵤├唤Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋?qū)嵤├Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋?qū)嵤├Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋?qū)嵤├慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在直行或正常差速轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖6為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在轉(zhuǎn)矩定向分配模式下的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖7為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在轉(zhuǎn)矩定向分配模式下，汽車左轉(zhuǎn)、且轉(zhuǎn)矩定向分配器工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖8為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在轉(zhuǎn)矩定向分配模式下，汽車右轉(zhuǎn)、且轉(zhuǎn)矩定向分配器工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖9為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在tv控制電機(jī)助力模式下的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖10為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋在tv控制電機(jī)助力模式下轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

實(shí)施例一

如圖1所示，所述帶有轉(zhuǎn)矩分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋主要由轉(zhuǎn)矩定向分配器2000、傳統(tǒng)錐齒輪差速器1400、主減速機(jī)構(gòu)1500和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)矩定向分配器2000位于驅(qū)動(dòng)橋左側(cè)，主要由tv控制電機(jī)1001、tv減速機(jī)構(gòu)1100、雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200、單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300、第一離合器1、第二離合器2、第三離合器3和第四離合器4構(gòu)成。

所述tv控制電機(jī)1001是一個(gè)空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，連接左側(cè)車輪的第一半軸1402從其空心轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔穿出，空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子與第四行星輪系1010的第四太陽輪1014花鍵連接，將tv控制電機(jī)1001的輸出轉(zhuǎn)矩輸入至第四行星輪系1010。所述tv控制電機(jī)1001通過軸承支撐在第一半軸1402上，其定子及其殼體與驅(qū)動(dòng)橋殼固定。

所述tv減速機(jī)構(gòu)1100主要包括第四行星輪系1010和第五行星輪系1020。所述第四行星輪系1010包括第四太陽輪1014、三個(gè)圓周均布的第四行星齒輪1012、第四行星架1013和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的第四齒圈1011。其中第四太陽輪1014與tv控制電機(jī)1001的空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子花鍵連接，第四行星架1013與第五行星輪系1020的第五太陽輪1024為一體。所述第五行星輪系1020包括第五太陽輪1024、三個(gè)圓周均布的第五行星齒輪1022、第五行星架1023和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的第五齒圈1021。其中第五太陽輪1024通過軸承支撐在第一半軸1402上，第五行星架1023與第一單排行星輪系1030的第一齒圈1031為一體。

優(yōu)選的是tv減速機(jī)構(gòu)1100可由單排行星輪系、多排行星輪系或其它形式的減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，因此變換減速機(jī)構(gòu)1100的形式并不視為對本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200主要包括第一單排行星輪系1030、第二單排行星輪系1040、第一離合器1和第二離合器2，第一單排行星輪系1030和第二單排行星輪系1040的行星排特征參數(shù)必須相同，行星排的類型必須一致。所述第一單排行星輪系1030包括第一太陽輪1034、三個(gè)圓周均布的第一行星輪1032、第一行星架1033、第一齒圈1031、從動(dòng)盤1035。其中第一齒圈1031與第五行星輪系1020的第五行星架1023為一體，第一太陽輪1034與第二單排行星輪系1040中的第二太陽輪1044為一體，通過軸承支撐在第一半軸1402上。從動(dòng)盤1035與第一半軸1402花鍵連接，第一行星架1033左端通過第一離合器1與從動(dòng)盤1035連接。所述第一離合器1接合時(shí)，第一行星架1033與從動(dòng)盤1035固連，第一半軸1402與第一行星架1033等速旋轉(zhuǎn)；所述第一離合器1斷開時(shí)，第一行星架1033與從動(dòng)盤1035斷開連接，第一半軸1402與第一行星架1033各自獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第一行星架1033右端通過第二離合器2與驅(qū)動(dòng)橋殼體連接。所述第二離合器2接合時(shí)，第一行星架1033固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上；所述第二離合器2斷開時(shí)，第一行星架1033可相對于驅(qū)動(dòng)橋殼體旋轉(zhuǎn)。所述第二單排行星輪系1040包括第二太陽輪1044、三個(gè)圓周均布的第二行星輪1042、第二行星架1043和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的第二內(nèi)齒圈1041。其中第二行星架1043和第三單排行星輪系1050的第三齒圈1051為一體，第二太陽輪1044與第一單排行星輪系1030中的第一太陽輪1034為一體，通過軸承支撐在第一半軸1402上。

需要說明的是，更換第一離合器1、第二離合器2的離合器種類或者接合方式，并不視為對本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300主要由第三單排行星輪系1050、第三離合器3和第四離合器4構(gòu)成。所述第三單排行星輪系1050包括第三太陽輪1054、三個(gè)圓周均布的第三行星輪1052、第三行星架1053、第三齒圈1051，以及從動(dòng)盤1055。其中第三太陽輪1054與差速器殼1401為一體，第三齒圈1051與第二單排行星輪系1040的第二行星架1043為一體，從動(dòng)盤1055與第一半軸1402花鍵連接，第三行星架1053左端通過第三離合器3與從動(dòng)盤1055連接。所述第三離合器3接合時(shí)，第三行星架1053與從動(dòng)盤1055固連，第一半軸1402與第三行星架1053等速旋轉(zhuǎn)；所述第三離合器3斷開時(shí)，第三行星架1053與從動(dòng)盤1055斷開連接，第一半軸1402與第三行星架1053各自獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第三行星架1053右端通過第四離合器4與驅(qū)動(dòng)橋殼體連接。所述第四離合器4接合時(shí)，第三行星架1053固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上；所述第四離合器4斷開時(shí)，第三行星架1053可相對于驅(qū)動(dòng)橋殼體旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，更換第三離合器3、第四離合器4的離合器種類或者接合方式，并不視為對本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述傳統(tǒng)錐齒輪差速器1400主要由差速器殼1401、第一半軸1402、第二半軸1403、第一半軸齒輪1404、第二半軸齒輪1405、兩個(gè)圓錐行星齒輪1406和1407、行星齒輪軸1408構(gòu)成。其中第一半軸齒輪1404與第一半軸1402花鍵連接，第二半軸齒輪1405與第二半軸1403花鍵連接，差速器殼1401通過軸承支撐在第一半軸1402和第二半軸1403上。

所述主減速機(jī)構(gòu)1500位于驅(qū)動(dòng)橋的右側(cè)，主要由第六行星輪系1060和第七行星輪系1070構(gòu)成。所述第六行星輪系1060包括太陽輪1064、三個(gè)圓周均布的行星輪1062、行星架1063和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1061。其中行星架1063與差速器殼1401為一體，太陽輪1064與第七行星輪系1070的行星架1073為一體，太陽輪1064通過軸承支撐在第二半軸1403上。所述第七排行星輪系1070包括太陽輪1074、三個(gè)圓周均布的行星輪1072、行星架1073和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1071。其中太陽輪1074與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002的空心內(nèi)轉(zhuǎn)子軸花鍵連接。

優(yōu)選的是主減速機(jī)構(gòu)1500可由單排行星輪系、多排行星輪系或其它形式的減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，因此變換主減速機(jī)構(gòu)1500的形式并不視為對本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002位于驅(qū)動(dòng)橋的右側(cè)，其是一個(gè)空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，連接右側(cè)車輪的第二半軸1403從其空心轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔穿出?？招妮S式內(nèi)轉(zhuǎn)子與第七行星輪系1070的太陽輪1074花鍵連接，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002可通過太陽輪1074將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸入主減速機(jī)構(gòu)1500內(nèi)，并作用到差速器殼1401上，最終等分到第一半軸1402和第二半軸1403上。所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002通過軸承支撐在第二半軸1403上，其定子及其殼體與驅(qū)動(dòng)橋殼固定。

實(shí)施例二

如圖2所示，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一單排行星輪系1030和第二單排行星輪系1040均為單排單級(jí)行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三單排行星輪系1050為單排雙級(jí)行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。本實(shí)施例中其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一完全相同。

實(shí)施例三

如圖3所示，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一單排行星輪系1030和第二單排行星輪系1040均為單排雙級(jí)行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三單排行星輪系1050為單排單級(jí)行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。本實(shí)施例中其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一完全相同。

實(shí)施例四

如圖4所示，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一單排行星輪系1030和第二單排行星輪系1040均為單排雙級(jí)行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三單排行星輪系1050也為單排雙級(jí)行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。本實(shí)施例中其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一完全相同。

圖1至圖4所示的方案均為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器的可實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)方案，但是考慮到系統(tǒng)慣量損失、運(yùn)轉(zhuǎn)效率，圖1所示的實(shí)施例方案為最佳優(yōu)選方案，其次是圖3所示方案，再次是圖2和圖4所示方案。

本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)橋工作原理如下：

1、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)單一驅(qū)動(dòng)模式

當(dāng)汽車處于正常直線行駛和正常差速轉(zhuǎn)彎的工況時(shí)，左右兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相同，無需轉(zhuǎn)矩分配。如圖1所示，此時(shí)第一離合器1、第二離合器2、第三離合器3、第四離合器4均斷開，tv控制電機(jī)不起動(dòng)，轉(zhuǎn)矩定向分配器2000不介入車輛的驅(qū)動(dòng)，汽車僅由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002驅(qū)動(dòng)，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002輸出的扭矩經(jīng)過主減速機(jī)構(gòu)1500扭矩增加作用到差速器殼1401上，由于傳統(tǒng)錐齒輪差速器機(jī)構(gòu)1400等分扭矩的原理，作用在差速器殼1401上的扭矩等分到第一半軸1402和第二半軸1403上，驅(qū)動(dòng)汽車行駛。此時(shí)，轉(zhuǎn)矩分配流如圖5所示。

2、轉(zhuǎn)矩定向分配模式

當(dāng)汽車處于中高速轉(zhuǎn)彎，需要將內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩定向分配到外側(cè)車輪以提高轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性時(shí)。如圖6所示，此時(shí)第一離合器1、第三離合器3均接合，第二離合器2、第四離合器4均斷開，第一單排行星輪系1030中的第一行星架1033與從動(dòng)盤1035和第一半軸1402連接，第三單排行星輪系1050中的第三行星架1053與從動(dòng)盤1055和第一半軸1402連接，轉(zhuǎn)矩定向分配器2000介入車輛的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)矩定向分配。

若設(shè)定汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较?，反之為?fù)方向，以汽車左轉(zhuǎn)彎為例分析：

此時(shí)控制tv控制電機(jī)1001輸出正向轉(zhuǎn)矩t0,該轉(zhuǎn)矩通過tv減速機(jī)構(gòu)1100減速增扭后，輸入雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中第一齒圈1031的力矩為it0，其中i為tv減速機(jī)構(gòu)1100的傳動(dòng)比。所以第一單排行星輪系1030中第一行星架1033輸入第一半軸1402的力矩為其中k為第一單排行星輪系1030和第二單排行星輪系1040的行星排特征參數(shù)。則tv控制電機(jī)1001輸入進(jìn)單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三齒圈1051的力矩為所以第三單排行星輪系1050中第三行星架1053輸入第一半軸的力矩為其中k5為第三單排行星輪系1050的行星排特征參數(shù)。同理，第三單排行星輪系1050中第三太陽輪1054輸入差速器殼1401的力矩為故由差速器殼1401等分至第一半軸1402和第二半軸1403的力矩為

所以最終tv控制電機(jī)1001輸入第一半軸1402的力矩是由第一單排行星輪系1030中第一行星架1033通過第一離合器1輸入第一半軸1402的力矩、第三單排行星輪系1050中第三行星架1053通過第三離合器3輸入第一半軸1402的力矩、差速器殼1401等分至第一半軸的力矩三部分之和構(gòu)成，其結(jié)果為由tv控制電機(jī)1001最終輸入第二半軸1403的力矩為

如上可以看出，由tv控制電機(jī)1001輸入進(jìn)第一半軸1402和第二半軸1403的力矩等大反向，因此不改變總的縱向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且與第一半軸1402相連的左側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩減少，與第二半軸1403相連的右側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩增加，可以產(chǎn)生一個(gè)有助于左轉(zhuǎn)的橫擺力矩，提高了汽車的左轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性，此時(shí)的轉(zhuǎn)矩分配流如圖7所示。需要說明的是，若tv控制電機(jī)在此時(shí)輸出負(fù)向轉(zhuǎn)矩，則驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩將定向的由右側(cè)車輪分配到左側(cè)車輪，將產(chǎn)生一個(gè)防止車輛過度轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，用于保持汽車穩(wěn)定性。

同理可得，當(dāng)汽車中高速右轉(zhuǎn)彎時(shí)，電機(jī)控制器控制tv控制電機(jī)1001輸出負(fù)向轉(zhuǎn)矩，在不改變總的縱向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下可以產(chǎn)生一個(gè)有助于右轉(zhuǎn)的橫擺力矩，提高了汽車的右轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性，轉(zhuǎn)矩分配流如圖8所示。需要說明的是，若tv控制電機(jī)在此時(shí)輸出正向轉(zhuǎn)矩，則驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩將定向的由左側(cè)車輪分配到右側(cè)車輪，將產(chǎn)生一個(gè)防止車輛過度轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，用于保持汽車穩(wěn)定性。

3、tv控制電機(jī)助力模式

在汽車不需要增加轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性和維持穩(wěn)定性時(shí)，tv控制電機(jī)不工作，例如汽車直行時(shí)和正常差速轉(zhuǎn)彎工況。為了提高動(dòng)力總成利用率和驅(qū)動(dòng)效率，避免無功損耗，當(dāng)汽車處于一些特定工況時(shí)，tv控制電機(jī)與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車行駛。此時(shí)，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供基礎(chǔ)恒定功率輸出，tv控制電機(jī)“削峰填谷”。即在起步或急加速工況時(shí)，轉(zhuǎn)矩需求大，為了避免主驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入峰值負(fù)荷低效率區(qū)間，此時(shí)控制tv控制電機(jī)參與驅(qū)動(dòng)，其輸出轉(zhuǎn)矩與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)耦合后共同驅(qū)動(dòng)汽車行駛；在整車需求功率較小，并處在tv控制電機(jī)高效率區(qū)間時(shí)(例如中小負(fù)荷低速行駛工況)，此時(shí)可以控制tv控制電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛；在整車需求功率處在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效率區(qū)間時(shí)(例如中等負(fù)荷中高速勻速行駛工況)，此時(shí)控制主驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛；在整車需求功率小于主驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效率區(qū)間對應(yīng)的輸出功率時(shí)，此時(shí)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)也可以一方面負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，另一方面負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)tv控制電機(jī)反拖發(fā)電，用tv控制電機(jī)調(diào)節(jié)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作點(diǎn)，使其落在高效率區(qū)間，提高整車驅(qū)動(dòng)效率，然而此工況會(huì)造成二次能量轉(zhuǎn)換損失，一般不采用。

如圖9所示，此時(shí)第一離合器1和第三離合器3均斷開，第二離合器2和第四離合器4均接合，第一單排行星輪系1030中的第一行星架1033固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上，第三單排行星輪系1050中的第三行星架1053固定在驅(qū)動(dòng)橋殼體上。轉(zhuǎn)矩定向分配器2000此時(shí)只與差速殼1401連接，不與第一半軸1402連接，轉(zhuǎn)矩定向分配器2000變?yōu)橐粋€(gè)減速機(jī)構(gòu)，將tv控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步放大，施加到差速器殼體上。此時(shí)tv控制電機(jī)和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)即可各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，亦可并聯(lián)耦合驅(qū)動(dòng)車輛行駛。耦合驅(qū)動(dòng)時(shí)，一方面可以為汽車提供更大的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以滿足整車加速動(dòng)力需求；另一方面可以用tv控制電機(jī)反拖發(fā)電調(diào)節(jié)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作點(diǎn)，優(yōu)化主電機(jī)驅(qū)動(dòng)效率，但這會(huì)增加二次能量轉(zhuǎn)換損失，一般不采用。轉(zhuǎn)矩分配流如圖10所示。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。