分时并联轮毂驱动系统的制作方法

1.本发明涉及轮毂驱动系统，具体涉及一种分时并联轮毂驱动系统。


背景技术：

2.cn112838711a公开了一种双电机并联运行的轮毂电机，其技术方案包括直驱电机和低扭矩电机，直驱电机用于直接驱动车轮，直驱电机和低扭矩电机共用一个冷却系统，低扭矩电机的动力输入到第一级行星减速机构，离合器的吸合和脱离决定动力是否从第一级行星减速机构传递到第二级行星减速机构，第三级行星减速机构的动力经过一个外传动盖33耦合到直驱电机外转子壳体3上，实现双电机的并联运行，当车辆需要动力的时候，直驱电机一直在连续运行，在爬坡或者中低速加速时，低扭矩电机传动系统介入运行，提供较高的峰值扭矩，当车速较高时，低扭矩电机脱离，避免被拖动产生较高的反电动势。
3.上述方案共采用了2个电机、3排行星轮装置、1个离合器，直驱电机用于直接驱动车轮；低扭矩电机经过第一行星排减速增扭后，再通过离合器将动力输入至第二、第三行星排进行减速增扭，最后和直驱电机进行并联驱动；上述方案具有如下缺陷：为实现上述直驱和增扭，需要设置单独的控制系统以实现离合器的接合或分离，单独的离合器控制系统需要电气控制部分和液压驱动部分，导致结构复杂，并且在采用3个行星排的情况下，不但使其结构复杂，成本高；适应高车速时，低扭矩电机转速高，nvh性能较差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种简化结构、降低成本的分时并联轮毂驱动系统。
5.解决上述问题的技术方案如下：分时并联轮毂驱动系统，包括轮毂、第一电机、第一行星排、第二电机，第一电机的转子与轮毂连接，第一行星排与轮毂或者第一电机的转子连接，第一行星排还与第一电机的定子连接，还包括自动断开与结合装置，自动断开与结合装置分别与第一行星排和第二电机连接；当第一电机工作对轮毂直接提供扭矩时，轮毂或者第一电机的转子驱动第一行星排旋转，自动断开与结合装置处于自动断开的状态，自动断开与结合装置空转，第二电机处于静止状态；当第一电机与第二电机均工作时，第一电机对轮毂直接提供扭矩，轮毂或者第一电机的转子驱动第一行星排旋转，第二电机为自动断开与结合装置提供扭矩后，使自动断开与结合装置自动结合，第二电机输出的扭矩通过自动断开与结合装置传递给第一行星排，第一电机的扭矩与第二电机的扭矩耦合后通过第一行星排传递给轮毂。
6.本发明的优点为：1、本发明中，当第一电机正向驱动时，第一行星排各构件无负载地自由转动，第二电机静止，自动断开与结合装置空转且不传递扭矩；当车辆有第一电机和第二电机驱动需
求时，第二电机提高转速使第一行星排的第一行星架与第一电机转速同步，此时自动断开与结合装置传递扭矩，实现双电机并联驱动。因此，本发明根据第一电机和/或第二电机提供的转速，来决定自动断开与结合装置的断开或结合，因此，本发明不需要为自动断开与结合装置另行配置相应的执行元件控制系统，从而有利于简化车辆的结构，以及降低车辆的生产成本。
7.2、车辆动力需求小时，采用单电机驱动模式，车辆动力需求大时，采用双电机驱动模式。
附图说明
8.图1为本发明的第一种分时并联轮毂驱动系统；图2为自动断开与结合装置的剖视图；图3为本发明的第二种分时并联轮毂驱动系统附图中的标记：轮毂1，第一电机2，转子2a，定子2b，壳体3，第一行星排4，第一太阳轮4a，第一行星架4b，第一齿圈4c，第一行星轮4d，第二电机5，定子5a，转子5b，自动断开与结合装置6，外环6a，星轮6b，滚动体6c，顶杆6d，弹簧6e，轴6f，第二行星排7，第二太阳轮7a，第二行星架7b，第二齿圈7c，第二行星轮7d。
具体实施方式
9.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例为示例性的，旨在用于解释本发明，而不能简单地理解为对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而非指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
10.如图 1所示，本发明的第一种分时并联轮毂驱动系统，包括轮毂1、第一电机2、第一行星排4、第二电机5、自动断开与结合装置6，第一电机2的转子2a与轮毂1连接，连接方式不限于花键等机械方式。第一行星排4与轮毂1或者第一电机2的转子2a连接，第一行星排4还与第一电机2的定子2b或者壳体3连接，第一电机2的定子2b与固定的壳体3相连，连接方式不限于花键等机械方式。自动断开与结合装置6分别与第一行星排4和第二电机5连接，第二电机5的定子5a与固定的壳体3相连，连接方式不限于花键等机械方式。
11.当第一电机2工作对轮毂1直接提供扭矩时，轮毂1或者第一电机2的转子2a驱动第一行星排4旋转，自动断开与结合装置6处于自动断开的状态，自动断开与结合装置6空转，第二电机5处于静止状态。
12.当第一电机2与第二电机5均工作时，第一电机2对轮毂1直接提供扭矩，轮毂1或者第一电机2的转子2a驱动第一行星排4旋转，第二电机5为自动断开与结合装置6提供扭矩后，使自动断开与结合装置6自动结合，第二电机5输出的扭矩通过自动断开与结合装置6传递给第一行星排4，第一电机2的扭矩与第二电机5的扭矩耦合后通过第一行星排4传递给轮毂1。
13.所述第一行星排4包括第一太阳轮4a、第一行星架4b、第一齿圈4c、第一行星轮4d，第一齿圈4c与第一电机2的定子2b连接，连接方式不限于花键等机械方式。第一行星架4b与轮毂1或者第一电机2的转子2a连接，连接方式不限于花键等机械方式。第一行星架4b还与第一行星轮4d连接，第一行星轮4d分别与第一太阳轮4a和第一齿圈4c配合，第一太阳轮4a与自动断开与结合装置6连接。所述第一行星排4的第一齿圈4c还可以与固定的壳体3相连。
14.自动断开与结合装置6包括外环6a、星轮6b、滚动体6c、顶杆6d、弹簧6e、轴6f, 星轮6b的周面上设有开口，星轮6b上还设有与开口对应的安装孔，星轮6b配合到外环6a中之后，在星轮6b与外环6a之间形成楔缝，所述滚动体6c配合在楔缝中，弹簧6e位于星轮6b上的安装孔内，顶杆6d的一端位于安装孔内并与弹簧6e抵顶，顶杆6d的另一端与滚动体6c配合，轴6f与星轮6b固定，本实施例中，外环6a与第二电机5的转子5b连接，轴6f与第一太阳轮4a连接。
15.通过上述结构设置，本实施例有以下工作模式；1、单电机驱动工作模式第一电机2的转子2a旋转，带动连接在一起的轮毂1一起旋转，进而驱动车辆；此时，第一行星架4b随轮毂1和转子2a一同旋转，第一行星架4b的扭矩通过第一行星轮4d、第一太阳轮4a依次传递到轴6f，从而轴6f旋转，轴6f与驱动星轮6b逆时针转动（从图2上看）时，由于星轮6b的转速高于外环6a，滚动体6c从楔缝中松开，外环6a与星轮6b失去关联，这样，外环6a和星轮6b处于断开状态，即自动断开与结合装置6处于断开状态。第一行星排4的扭矩不能通过自动断开与结合装置6传递到第二电机5，第一行星排4无负载地空转，自动断开与结合装置6不传递扭矩即允许第一行星排4的第一太阳轮4a与第二电机5的转子5b存在转速差，具体是使第二电机5的转子5b静止。该模式适应中低负荷的工况，以提高单个电机的负荷率，使电机在高效区间工作，降低能量消耗。
16.2、双电机并联驱动工作模式第一电机2和第二电机5都处于电驱动状态；第一电机2的转子2a旋转，带动连接在一起的轮毂1一起旋转，进而驱动车辆；第二电机5的转子5b旋转，当轴6f受第一太阳轮4a的驱动旋转，轴6f与驱动星轮6b逆时针转动（从图上看），外环6a受第二电机5的转子5b驱动逆时针旋转，当外环6a的转速大于星轮6b的转速时，滚动体6c在摩擦力的作用下被夹紧在外环6a与星轮6b之间，此时，外环6a和星轮6b形成结合的状态，即自动断开与结合装置6处于结合状态。第二电机5输出的扭矩通过自动断开与结合装置6将动力传递至第一行星排4的太阳轮4a，第一行星排4完成减速增扭后通过第一行星架4b输出至轮毂1，此时第一电机2与第二电机5动力完成耦合，第一电机2和第二电机5处于并联驱动状态。该工况适应中高负荷的工况，利用第一行星排4实现减速增扭，使第二电机5实现小型化设计，并可优化高效区间，提供较大动力的同时降低能量消耗。
17.3、倒车工作模式
第一电机2转子2a反向旋转，带动连接在一起的轮毂1一起旋转，进而驱动车辆。
18.4、制动能量回收工作模式当车辆进行减速或制动时，第一电机2由驱动状态切换至发电状态，以将车辆制动时的动能损耗转换为电能为电池充电，减少能量消耗。
19.5、当车速较高时，第二电机5无需参与驱动时，自动断开与结合装置6空转，第二电机5静止，避免被拖动产生较高的反电动势。
20.本发明不限于上述实施例，如图3，例如为提高系统的动力性，本发明可在上述第一实施例的基础上，在第一行星架4b或第一太阳轮4a设置变速装置。
21.优选地变速装置为第二行星排7，第二行星排7位于第一行星排4与自动断开与结合装置6之间，第二行星排7分别与壳体3或者第一电机2的定子2a、第一行星排4以及自动断开与结合装置6连接。
22.第二行星排7包括第二太阳轮7a、第二行星架7b、第二齿圈7c、第二行星轮7d，第二齿圈7c与第一电机2的定子2b连接，第二行星架7b第一行星排4连接，第二行星架7b还与第二行星轮7d连接，第二行星轮7d分别与第二太阳轮7a和第二齿圈7c配合，第二太阳轮7a与自动断开与结合装置6连接。
23.以上是对本技术方案的详细说明，应当理解的是，由于文字的局限性，及技术方案的多样性，本领域的技术人员通过对本技术方案的文字、语法或其它的等同替换，同样能够实现本技术方案，因此，这样的替换均应当视为在本技术的保护范围之内。