[發明專利]具有多個電動機的電驅動系統

無效

• 申請號: 200680043986.4
• 申請日: 2006-09-20
• 公開（公告）號: CN101312870A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: M·G·克羅寧;S·C·加尼特;T·N·尤德;R·A·伍凱
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: B62D11/10
• 分類號: B62D11/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種電驅動系統，更具體地涉及一種具有多個電動機的電驅動系統。

背景技術

電驅動裝置在諸如越野工作機械、公路卡車或汽車之類的車輛中可用作驅動力源。電驅動裝置可補充由內燃機提供的驅動力，或者電驅動裝置可為車輛提供全部的驅動力。使用電驅動裝置來補充或替代內燃機可減少在車輛工作過程中產生的排放物。此外，電驅動裝置可提高車輛的燃料效率。

電驅動裝置通常包括電力源和連接到車輛上的一個或多個地面接合裝置的電動機。電力源可以是例如電池或發動機，并提供用于操作所述電動機以產生輸出轉矩的動力。輸出轉矩傳遞到車輛上的地面接合裝置，從而推進所述車輛。

一些車輛例如履帶式工作機械可包括設置在電動機和車輛上的地面接合裝置之間的差速轉向系統。差速轉向系統可包括一個或多個行星齒輪組件和轉向馬達。差速轉向系統可工作以改變地面接合裝置的相對速度，從而改變車輛的行駛方向。當車輛一側的地面接合裝置以比車輛另一側的地面接合裝置低的速度被驅動時，車輛趨向于朝以較低速度運動的地面接合裝置轉彎。

在典型的電驅動裝置如在授予Hamada等人的美國專利No.6,024,182中所述的電驅動裝置中，電動機的輸出轉矩從電動機經齒輪傳遞系統傳遞到差速系統，所述齒輪傳遞系統可包括例如錐齒輪或正(直)齒輪結構。

可設置多個驅動電動機用于各自獨立地驅動相對的地面接合裝置。但是，使用錐齒輪或正齒輪結構不是將各個電動機的轉矩傳遞到地面接合裝置的有效方法。由電動機產生的轉矩的一部分會在轉矩傳遞過程中損失，并且所述多個電動機的結構不利于節省空間。齒輪損失會降低電驅動裝置的效率和車輛的整體效率。此外，各個電動機和驅動裝置的空間需求很高。

所公開的電驅動系統解決了上述一個或多個問題。

發明內容

所公開的系統的一個方面涉及一種電驅動系統，其包括第一輸出元件、第二輸出元件和具有旋轉軸線的驅動軸。多個電動機鄰近所述驅動軸布置。每個電動機都包括與所述驅動軸驅動接合且與所述驅動軸基本上平行的輸出軸。差速轉向系統可操作地設置在所述驅動軸與所述第一和第二輸出元件之間，從而所述驅動軸將轉矩從所述電動機傳遞到所述差速轉向系統。所述差速轉向系統包括可操作地接合在所述驅動軸和所述第一輸出元件之間以及可操作地接合在所述驅動軸和所述第二輸出元件之間的第一行星齒輪組件。所述第一行星齒輪組件具有與所述驅動軸的旋轉軸線基本上對準(對齊)的旋轉軸線。轉向馬達與所述差速轉向系統可操作地接合并且可操作以同時調節所述第一和第二輸出元件的相對旋轉速度。

另一方面，公開了一種操作車輛的電驅動系統的方法。將鄰近驅動軸的具有第一輸出軸的第一電動機設置成使所述第一輸出軸平行于所述驅動軸的軸線。將鄰近所述驅動軸的具有第二輸出軸的第二電動機設置成使所述第二輸出軸平行于所述驅動軸的軸線。在所述第一和第二輸出軸中的每一個上設置齒輪。在所述驅動軸上設置齒輪，且該齒輪設置成與所述第一和第二輸出軸的每一個上的齒輪驅動接合。在所述車輛上設置第一和第二輸出元件。將差速轉向系統驅動接合地設置在所述驅動軸與所述第一和第二輸出元件之間。驅動所述第一和第二電動機以使所述第一和第二輸出軸的每一個上的齒輪沿相同的旋轉方向旋轉，從而驅動所述驅動軸上的齒輪并驅動所述第一和第二輸出元件。

應當理解，上述概括說明和下面的詳細說明都只是示例性和說明性的，且對于所要求保護的本發明不具有限制性。

附圖說明

圖1是根據本發明的示例性實施例的電驅動系統的示意圖；

圖2是示出繞驅動軸布置的三個電動機的示例性實施例的示意圖。

具體實施方式

現在對示出在附圖中的本發明的示例性實施例進行詳細說明。

如圖1中示意性所示，車輛20可包括電驅動系統26。電驅動系統26可操作地與第一地面接合裝置22和第二地面接合裝置24接合。第一和第二地面接合裝置22和24可以是例如履帶、皮帶、車輪或本領域技術人員已知的任意其它地面接合裝置。

如圖2中很好地示出，電驅動系統26包括殼體38以及分別具有輸出軸29a、29b和29c的電動機28a、28b和28c。在各個輸出軸29a、29b和29c上安裝有正齒輪30a、30b和30c。這三個正齒輪30a、30b和30c可與安裝在驅動軸31上的較大的正齒輪33接合。這樣，三個正齒輪30a、30b和30c可小于驅動軸31上的正齒輪33。三個電動機28a、28b和28c可布置成使得輸出軸29a、29b和29c繞驅動軸31的軸線彼此等間距或不等間距地隔開。