[发明专利]基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成

说明书

本发明提供一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，特别是一种基于同步离合器的多轴轮式全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，属于特种车辆动力传动技术领域。该驱动总成包括同步离合器、左侧驱动电机总成、右侧驱动电机总成，左侧驱动电机总成和右侧驱动电机总成通过同步离合器连接。本发明通过控制同步离合器的完全结合、部分接合、完全分离，依次实现双侧双电机的刚性连接、含摩擦阻尼的可控差速、完全独立，从而使车辆实现稳定直线行驶、稳定可控转向、原地中心转向。本发明结构紧凑，避免了传统双侧独立驱动车辆的复杂驱动结构，解决了双侧双电机独立驱动车辆的行驶方向稳定性问题。

技术领域

本发明涉及特种车辆动力传动技术领域，特别是指一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，具体发明的是一种基于同步离合器的多轴轮式全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成。

背景技术

随着技术进步，特种车辆(包括轮式车辆和履带式车辆)的动力系统也在发生变革与进步，目前已经出现了纯电动特种车辆、混合动力特种车辆、燃料电池特种车辆等，呈现多元化、电动化发展趋势。例如，美国陆军班组多用途装备运输(SMET,Small MultipurposeEquipment Transport)无人车项目，该研究计划2012年启动；2017年4月，共有9家供应商获得了SMET无人车第一个阶段合同；2017年12月，4家供应商进入了SMET无人车计划的第二阶段；2019年10月，美国陆军经过筛选，选中通用动力陆地系统公司(GDLS)设计生产的MUTT(Multi-Utility Tactical Transport)多用途战术运输车作为美军SMET班组多用途装备运输无人车计划的最终获胜者。GDLS公司MUTT 8×8轮式无人车最大载重量544kg，整车最大总质量1587kg，车长2946mm，车宽1778mm，在装备标准燃油箱的情况下，采用混合动力，最大行驶距离可达96km，当选装附加一个22.7L的燃油箱的情况下，可再行驶58km，可选装是否加装两栖行驶模块，能够对外输出3kW的电力，远程控制距离范围200m，远程操纵及半自动控制均是可选的。

以电机驱动作为驱动系统的车辆，其驱动系统的布局方式主要分为两大类：分布式、集中式。分布式驱动系统的特征是将驱动电机分散布置于多个车轮，每个驱动电机通过各自的减速器装置或者是传动半轴等将动力传递至各自对应的车轮。在设计技术细节上，假如将电机、减速机构以及轮毂相结合，则构成轮边电机驱动结构或轮毂电机驱动结构。分布式驱动系统的驱动传动路径短，传动效率高，结构紧凑，车内空间利用率高，但是电机的散热结构、驱动系统的轻量化等不容易设计。集中式驱动系统的特征是单个电机的动力输出或者多个电机的动力输出，首先全部进入减速器，然后再输出经过传动轴、差速器等机械装置将动力传递至车轮。集中式驱动系统的布局形式延续了传统内燃机作为动力装置的车辆的驱动系统布局形式，因此，技术成熟，应用广泛。

以电机驱动作为驱动系统的车辆，若其采用两台电机，利用不同的动力耦合装置将两台电机的动力合并之后再经传动系统驱动车辆，其优点是可以降低单台电机的转矩容量，有利于电机向高速化发展，进而可以提高车辆整个驱动系统的功率密度。两台电机的工作点也可以灵活设计，分开调节，有利于优化驱动系统的效率。此外，两台电机控制灵活，模式切换平顺，驱动冲击较小。因此，双电机耦合驱动是目前的一个研究热点，常见的双电机耦合方式主要包括转速耦合、转矩耦合以及功率耦合。但是，双电机耦合驱动实现车辆的双侧车轮独立驱动、中心转向等功能是比较复杂和比较困难的。