[发明专利]具有多个电动机的电驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电驱动系统，更具体地涉及一种具有多个电动机的电驱动系统。

背景技术

电驱动装置在诸如越野工作机械、公路卡车或汽车之类的车辆中可用作驱动力源。电驱动装置可补充由内燃机提供的驱动力，或者电驱动装置可为车辆提供全部的驱动力。使用电驱动装置来补充或替代内燃机可减少在车辆工作过程中产生的排放物。此外，电驱动装置可提高车辆的燃料效率。

电驱动装置通常包括电力源和连接到车辆上的一个或多个地面接合装置的电动机。电力源可以是例如电池或发动机，并提供用于操作所述电动机以产生输出转矩的动力。输出转矩传递到车辆上的地面接合装置，从而推进所述车辆。

一些车辆例如履带式工作机械可包括设置在电动机和车辆上的地面接合装置之间的差速转向系统。差速转向系统可包括一个或多个行星齿轮组件和转向马达。差速转向系统可工作以改变地面接合装置的相对速度，从而改变车辆的行驶方向。当车辆一侧的地面接合装置以比车辆另一侧的地面接合装置低的速度被驱动时，车辆趋向于朝以较低速度运动的地面接合装置转弯。

在典型的电驱动装置如在授予Hamada等人的美国专利No.6,024,182中所述的电驱动装置中，电动机的输出转矩从电动机经齿轮传递系统传递到差速系统，所述齿轮传递系统可包括例如锥齿轮或正(直)齿轮结构。

可设置多个驱动电动机用于各自独立地驱动相对的地面接合装置。但是，使用锥齿轮或正齿轮结构不是将各个电动机的转矩传递到地面接合装置的有效方法。由电动机产生的转矩的一部分会在转矩传递过程中损失，并且所述多个电动机的结构不利于节省空间。齿轮损失会降低电驱动装置的效率和车辆的整体效率。此外，各个电动机和驱动装置的空间需求很高。

所公开的电驱动系统解决了上述一个或多个问题。

发明内容

所公开的系统的一个方面涉及一种电驱动系统，其包括第一输出元件、第二输出元件和具有旋转轴线的驱动轴。多个电动机邻近所述驱动轴布置。每个电动机都包括与所述驱动轴驱动接合且与所述驱动轴基本上平行的输出轴。差速转向系统可操作地设置在所述驱动轴与所述第一和第二输出元件之间，从而所述驱动轴将转矩从所述电动机传递到所述差速转向系统。所述差速转向系统包括可操作地接合在所述驱动轴和所述第一输出元件之间以及可操作地接合在所述驱动轴和所述第二输出元件之间的第一行星齿轮组件。所述第一行星齿轮组件具有与所述驱动轴的旋转轴线基本上对准(对齐)的旋转轴线。转向马达与所述差速转向系统可操作地接合并且可操作以同时调节所述第一和第二输出元件的相对旋转速度。

另一方面，公开了一种操作车辆的电驱动系统的方法。将邻近驱动轴的具有第一输出轴的第一电动机设置成使所述第一输出轴平行于所述驱动轴的轴线。将邻近所述驱动轴的具有第二输出轴的第二电动机设置成使所述第二输出轴平行于所述驱动轴的轴线。在所述第一和第二输出轴中的每一个上设置齿轮。在所述驱动轴上设置齿轮，且该齿轮设置成与所述第一和第二输出轴的每一个上的齿轮驱动接合。在所述车辆上设置第一和第二输出元件。将差速转向系统驱动接合地设置在所述驱动轴与所述第一和第二输出元件之间。驱动所述第一和第二电动机以使所述第一和第二输出轴的每一个上的齿轮沿相同的旋转方向旋转，从而驱动所述驱动轴上的齿轮并驱动所述第一和第二输出元件。

应当理解，上述概括说明和下面的详细说明都只是示例性和说明性的，且对于所要求保护的本发明不具有限制性。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的电驱动系统的示意图；

图2是示出绕驱动轴布置的三个电动机的示例性实施例的示意图。

具体实施方式

现在对示出在附图中的本发明的示例性实施例进行详细说明。

如图1中示意性所示，车辆20可包括电驱动系统26。电驱动系统26可操作地与第一地面接合装置22和第二地面接合装置24接合。第一和第二地面接合装置22和24可以是例如履带、皮带、车轮或本领域技术人员已知的任意其它地面接合装置。

如图2中很好地示出，电驱动系统26包括壳体38以及分别具有输出轴29a、29b和29c的电动机28a、28b和28c。在各个输出轴29a、29b和29c上安装有正齿轮30a、30b和30c。这三个正齿轮30a、30b和30c可与安装在驱动轴31上的较大的正齿轮33接合。这样，三个正齿轮30a、30b和30c可小于驱动轴31上的正齿轮33。三个电动机28a、28b和28c可布置成使得输出轴29a、29b和29c绕驱动轴31的轴线彼此等间距或不等间距地隔开。