本發(fā)明涉及電驅(qū)動橋，具體涉及一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)和控制方法。

背景技術(shù)：

1、汽車的驅(qū)動系統(tǒng)是制約汽車技術(shù)改革進(jìn)步的領(lǐng)域，隨著汽車電動化程度的加深，利用電機實現(xiàn)的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用與研究。

2、電驅(qū)動橋用于實現(xiàn)電機的降速增扭，并將它們傳遞給輪邊減速器或直接傳遞給驅(qū)動輪，且同時需要滿足轉(zhuǎn)向所需的輪間差速功能。電驅(qū)動橋同時承受作用于路面和車架或車身之間的垂向力、縱向力、橫向力以及制動力矩和反作用力，工況惡劣，可靠性設(shè)計要求高。

3、現(xiàn)有電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)通常采用單電機驅(qū)動，通過減速器或變速器與傳統(tǒng)驅(qū)動橋連接。存在前后橋通用性差、集成度低、功能單一等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)及其控制方法，通過采用換擋元件與行星齒輪的組合形式，實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的無極調(diào)速、扭矩耦合、差速轉(zhuǎn)向輸出等多種模式，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、便于機動車輛拓展應(yīng)用。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。

3、一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，包括：主驅(qū)動電機和兩個輔助驅(qū)動電機；

4、該電驅(qū)動橋機構(gòu)以主驅(qū)動電機為中心，鏡像分布為左、右兩部分；

5、主驅(qū)動電機固定連接輸入軸和第一互連構(gòu)件；

6、左、右兩部分結(jié)構(gòu)相同，均包括輔助驅(qū)動電機、換擋元件、輸出軸、三個簡單行星排和互連構(gòu)件；

7、所述輔助驅(qū)動電機通過第三互連構(gòu)件固定連接換擋元件以及第一簡單行星排中的太陽輪；

8、第一簡單行星排包括第一太陽輪、第一行星架、第一齒圈和行星輪；第一太陽輪通過換擋元件與第一行星架相連；所述第一行星架通過第四互連構(gòu)件與第二簡單行星排中的第二齒圈固定連接；所述第一齒圈接入所述第一互連構(gòu)件；

9、第二簡單行星排包括第二太陽輪、第二行星架、第二齒圈和行星輪；第二太陽輪接入所述第一互連構(gòu)件；第二行星架通過第五互連構(gòu)件與第三簡單行星排中的第三太陽輪固定連接；

10、第三簡單行星排包括第三太陽輪、第三行星架、第三齒圈和行星輪；第三行星架通過第二互連構(gòu)件與本部分的輸出軸固連；第三齒圈與驅(qū)動橋殼體固連。

11、優(yōu)選地，該電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括左減速模塊和右減速模塊，分別連接所述左、右兩部分的輸出軸。

12、優(yōu)選地，所述左減速模塊和右減速模塊的數(shù)量根據(jù)所需的減速比確定。

13、優(yōu)選地，所述左減速模塊和右減速模塊為斜齒輪、傘齒輪、行星排中的任意一種。

14、本發(fā)明還提供了一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)的控制方法，采用上述的三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)；該方法包括：

15、主驅(qū)動電機em1與兩個輔助驅(qū)動電機同時工作，左右兩個換擋元件打開，通過調(diào)整主驅(qū)動電機em1和輔助電機轉(zhuǎn)速，電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)工作在無極變速輸出模式；

16、主驅(qū)動電機em1與兩個輔助驅(qū)動電機同時工作，左右換擋元件閉鎖，此時存在固定傳動比輸出關(guān)系，電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)工作在無極調(diào)扭輸出模式；輔助驅(qū)動電機根據(jù)實際需求，調(diào)整輸出扭矩大小，實現(xiàn)驅(qū)動狀態(tài)下的增扭，以及實現(xiàn)制動或減速狀態(tài)下能量回收；

17、主驅(qū)動電機em1與兩個輔助電機同時工作，左右換擋元件打開，主驅(qū)動電機em1工作在0轉(zhuǎn)速，兩個輔助電機同向驅(qū)動，此時電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)工作在分布式驅(qū)動模式；

18、主驅(qū)動電機em1與兩個輔助電機同時工作，左右換擋元件打開，主驅(qū)動電機em1工作在0轉(zhuǎn)速，兩個輔助電機反向驅(qū)動，此時電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)工作在工作在原地轉(zhuǎn)向模式；

19、主驅(qū)動電機em1工作，兩個輔助電機不工作，左右換擋元件閉鎖，此時存在固定傳動比的動力傳遞，電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)工作在直駛模式。

20、優(yōu)選地，當(dāng)主驅(qū)動電機和兩個輔助驅(qū)動電機中的任意兩個電機故障，在換擋元件工作的情況下，啟動跛行回家模式。

21、有益效果：

22、(1)本發(fā)明采用了六個簡單行星排，三個驅(qū)動電機，兩個換擋元件，通過同時閉鎖換擋元件，可以組合成五種工作模式；三個驅(qū)動電機之間可以通過轉(zhuǎn)速控制實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速，通過轉(zhuǎn)矩控制實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩的無極調(diào)控。

23、(2)本發(fā)明驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)可以獲得五種驅(qū)動模式，增大了驅(qū)動電機在經(jīng)濟(jì)工況下的工作幾率，有利于提高能量利用率，擴大驅(qū)動橋的工作適應(yīng)范圍。

24、(3)本發(fā)明驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)各個行星排特征參數(shù)可以隨不同的動力需求進(jìn)行針對性的優(yōu)化改變。

技術(shù)特征：

1.一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：主驅(qū)動電機和兩個輔助驅(qū)動電機；

2.如權(quán)利要求1所述的三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括左減速模塊和右減速模塊，分別連接所述左、右兩部分的輸出軸。

3.如權(quán)利要求2所述的三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述左減速模塊和右減速模塊的數(shù)量根據(jù)所需的減速比確定。

4.如權(quán)利要求2所述的三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述左減速模塊和右減速模塊為斜齒輪、傘齒輪、行星排中的任意一種。

5.一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-4任意一項所述的三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)；該方法包括：

6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)主驅(qū)動電機和兩個輔助驅(qū)動電機中的任意兩個電機故障，在換擋元件工作的情況下，啟動跛行回家模式。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種三電機集成的電驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，三電機包括主驅(qū)動電機和兩個輔助驅(qū)動電機。主驅(qū)動電機固定連接輸入軸和第一互連構(gòu)件；左、右兩部分結(jié)構(gòu)相同，鏡像分布在主驅(qū)動電機兩側(cè)，左、右兩部分中，輔助驅(qū)動電機通過互連構(gòu)件固定連接換擋元件和第一簡單行星排中的太陽輪；第一簡單行星排中，第一太陽輪通過換擋元件與第一行星架相連；第一行星架通過互連構(gòu)件與第二簡單行星排中的第二齒圈固定連接；第一齒圈接入第一互連構(gòu)件；第二簡單行星排中，第二太陽輪接入第一互連構(gòu)件；第二行星架通過互連構(gòu)件與第三簡單行星排中的第三太陽輪固定連接；第三簡單行星排中第三行星架通過第二互連構(gòu)件與本部分的輸出軸固連；第三齒圈與驅(qū)動橋殼體固連。

技術(shù)研發(fā)人員：蓋江濤,孫漢喬,彭振宇,李新毅,寧功韜,張強,張玉東,唐沛,李洪武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國北方車輛研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10