[发明专利]一种动力耦合纯电驱动桥及其控制方法

说明书

本发明公开一种动力耦合纯电驱动桥及其控制方法。该驱动桥主要包括：一台中央电机、两台轮毂电机、两个行星机构、五个制动器、四个定轴齿轮副。行星机构三元件的太阳轮和齿圈作为两个输入端或其中一个元件作为输入端，行星架作为输出端。中央电机通过两个定轴齿轮副与分别与相应侧行星机构的太阳轮联结，两个轮毂电机分别与相应侧行星机构的齿圈联结，两侧行星架分别通过传动轴与相应侧的轮辋联结作为输出端，动力最终由行星架传递给轮辋，驱动车辆运行。该结构方案根据实际路况需求可实现不同的工作模式，其不仅能满足车辆对动力性的较高需求，并使动力源工作在高效区，提高车辆经济性。同时，使车辆簧下质量减小，提高车辆平顺性及操稳性。

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动桥及其控制方法,尤其涉及一种电动汽车用动力耦合纯电驱动桥及其控制方法。

背景技术

随着汽车保有量不断持续的增加，石化能源的短缺问题出现在人们眼前，传统汽车排放的废气使得人类居住的环境污染日益严重，节能减排和可持续发展方针和政策使得汽车行业向纯电动汽车转变，这也是汽车行业发展的必然趋势。

目前国内多数的电动汽车企业都是走中央电机驱动的路线，实际上是从传统汽车转变过来的，仍有传统汽车的离合器、变速器、减速器、差速器等机械部件，使得动力传递效率低下，能量浪费严重。由于电机功率和电池容量限制，要使汽车有足够的动力性和续航里程，需要改进驱动桥的结构及其控制方法。而轮毂电机被认为是解决电动汽车驱动系统的最佳解决方案，其安装在车轮内省去了许多传动部件，避免了传递路径上的效率损失，使得传动效率大大提高，节约能量。但是由于轮毂电机安置在狭小的车轮内，受到空间限制，使得轮毂电机功率受限。若汽车的负荷或车速增加，会使得轮毂电机处于大负荷甚至超负荷的状态下运行，会严重影响轮毂电机的正常工作，致使汽车的续航里程和轮毂电机的寿命大打折扣。同时，轮毂驱动底盘结构会使汽车的簧下质量增大，影响汽车的平顺性、乘坐舒适性及操纵稳定性。

本发明提出一种动力耦合纯电驱动桥及其控制方法，其可以通过中央电机和轮毂电机以不同的组合方式工作，来适应不同工况的实际需求；可以通过对中央电机和轮毂电机的输出转矩合理分配，来满足驾驶员动力性或经济性和两车轮之间差速的要求。本发明提出的结构方案使用功率较小的轮毂电机和中央电机动力耦合的纯电驱动桥，其不仅能满足车辆对动力性的较高需求，还可以减小车辆的簧下质量，提高汽车各项性能，同时，还可以通过动力耦合装置的耦合作用使动力源工作在高校区提高车辆经济性。

发明内容

本发明充分利用中央电机和轮毂电机动力耦合效果，通过行星机构和制动器的配合使用，能够实现不同的驱动模式，适应不同的路面状况，同时使电机工作在高效区，提高车辆经济性。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明公开一种动力耦合纯电驱动桥及其控制方法。该驱动桥主要包括：一台中央电机、两台轮毂电机、两个行星机构、五个制动器、四个定轴齿轮副等。行星机构的三元件中太阳轮和齿圈或其中一个元件作为两个输入端，行星架作为输出端。中央电机通过两个定轴齿轮副与分别与相应侧行星机构的太阳轮联结，两个轮毂电机与分别与相应侧行星机构的齿圈联结，两侧行星架分别通过传动轴与相应侧的轮辋联结作为输出端，动力最终由行星机构的行星架传递给传动轴和轮辋，驱动车辆运行。左侧第三制动器制动钳与左侧轮毂电机外壳相连，左侧制动盘通过传动轴与左侧轮辋联结；右侧第三制动器制动钳与右侧轮毂电机外壳相连，右侧制动盘通过传动轴与右侧轮辋联结；起到行车制动与驻车制动的作用。在该驱动桥中，左侧轮毂电机的转子与左侧行星机构的齿圈联结，左侧第二制动器与左侧行星机构的齿圈联结，以此控制左侧轮毂电机和左侧行星机构齿圈的运动状态；右侧轮毂电机的转子与右侧行星机构的齿圈联结，右侧第二制动器与右侧行星机构的齿圈联结，以此控制右侧轮毂电机和右侧行星机构齿圈的运动状态。另外第一制动器和与中央电机的传动轴联结，以此控制中央电机和左右两侧太阳轮的运动状态。

本发明的工作原理：