一种双电机无动力中断变速装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:15947534 阅读:48 留言:0更新日期:2017-08-08 07:35
本发明专利技术涉及一种双电机无动力中断变速装置及控制方法,双电机无动力中断变速装置包括双电机、双向离合器(104),还包括变速装置及变速装置输入轴(108)、变速装置输出轴(101),双电机包括第一驱动电机TM1(16)和第二驱动电机TM2(15),第一驱动电机TM1(16)、第二驱动电机TM2(15)和变速装置构成动力耦合器(100)。本发明专利技术的双电机无动力中断变速装置及控制方法是对传统AMT电传动形式进行改进,将传统单电机形式转变为双电机动力耦合输出形式,两个电机峰值功率之和近似等于原单电机驱动构型相应单电机峰值功率,两个电机峰值扭矩可根据变速结构部分速比及整车动力性能来进行协同匹配设计,整体结构紧凑,功能集成度高,控制系统可靠性好。

Double motor non power interruption speed change device and control method

The invention relates to a dual motor transmission device and control method of power interruption, dual motor without power interruption transmission device comprises a dual motor, a bidirectional clutch (104), also includes the transmission device and the transmission input shaft (108), the transmission output shaft (101), including the first double motor drive motor TM1 (16) and the second drive motor TM2 (15), the first drive motor TM1 (16), second (15) TM2 drive motor and transmission device of power coupler (100). Double motor of the invention has no power interruption transmission device and control method of traditional AMT electric drive form is improved, will change the traditional form of single motor double motor power output, two motor peak power and is approximately equal to the original configuration of the corresponding single motor drive motor peak power, peak torque of two motors according to the the transmission speed and structure of vehicle dynamic performance, to carry out collaborative design, compact structure, high degree of functional integration, control system reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种双电机无动力中断变速装置及控制方法
本专利技术涉及电动车辆动力驱动
,具体涉及一种用于纯电动车辆的双电机无动力中断变速装置及控制方法。
技术介绍
为了进一步优化整车动力性和经济性,在纯电动车辆上搭载如AMT等变速器装置已经逐渐成为一种必然趋势。但是,传统的AMT装置在换档时必然会因离合器作用而产生动力中断;即便是纯电动车用无离合AMT装置,在换档时仍需驱动电机进行卸载(扭矩归零)处理,也会存在无法避免的动力中断。该现象会导致在换档时产生顿挫感甚至明显的冲击,影响汽车行驶中平顺性和乘坐舒适性。同时,电传动路径上驱动扭矩归零又加载也会产生较大的扭震等现象,影响传动系统零部件使用寿命。目前,传统的无明显动力中断的变速装置或其变形结构,如DCT,CVT等,虽然在理论上可以消除上述动力中断现象,但这类变速装置结构复杂、成本较高、维护困难,也无法发挥出纯电动车电驱动的固有优势,并不适合在纯电动车上广泛推广应用。目前,已有一些双电机无动力中断的换挡结构。公开号为CN106274460A的中国专利技术专利公开了一种双电机驱动变速箱控制方法,两个电机与变速箱连接,其第二电机在车辆整个换挡过程中引起的轮端驱动力矩损失由第一电机补偿,以便实现无动力中断换挡过程。公开号为CN106427511A的中国专利技术专利公开了一种无动力中断AMT电驱动结构,驱动电机与机械式自动变速器的输出端连接,驱动电机与机械式自动变速器、动力电机串联同轴布置并呈双电机同轴耦合结构,消除因传动轴扭矩归零再加载产生的扭振危害,提高车辆行驶平顺性和舒适性,提高AMT系统寿命。公开号为CN106382349A的专利技术专利公开了一种无动力中断的双电机紧凑型变速箱,在A、B两个电机及变速箱模块之间布设行星排减速装置,变速箱以两个电机为动力输入,变速箱通过对电机与变速箱整体空间的统筹规划而缩减尺寸,双电机的设置也避免其中一个电机故障而另一个电机可以继续提供动力保障车辆安全行驶。目前已有的双电机无动力中断的换挡结构,其虽然能消除动力中断现象,但其新引入的电机是在原结构上的简单叠加,会在一定程度上增大原结构的体积,提高了底盘布置的难度;新引入第二个电机主要作用是进行动力中断补偿,无法系统地分配变速挡位,发挥换挡变速作用的仍为原有的变速装置,结构显得冗余,并没有发挥出双电机固有的优势,有待进一步优化提高。公开号为CN106382349A的专利技术专利的技术方案,它虽然是紧凑型结构,但使用了2个行星排、2个离合器,且可实现的挡位数却较少。
技术实现思路
基于现有技术中存在的上述技术问题,本专利技术提供了一种双电机无动力中断变速装置及控制方法,双电机与双向离合器共同完成换挡操作,双电机的耦合驱动模式有利于解除单电机在在功率、扭矩方面的限制,提高电驱动系统的容错性。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案。首先,本专利技术公开了一种结构紧凑、易于实现的双电机无动力中断变速装置。本专利技术的双电机无动力中断变速装置包括双电机、双向离合器,还包括变速装置及变速装置输入轴、变速装置输出轴,所述双电机、双向离合器、变速装置及变速装置输入轴变速装置输出轴与整车控制系统连接,所述整车控制系统包括动力电池、动力控制单元TCU、电池管理系统BMS、整车CAN通讯网络CAN1、仪表控制单元ICU、整车控制单元VCU、离合器控制单元CCU、整车其它模块、车辆驱动轮、车辆驱动桥、车辆传动轴、耦合器输出轴转速传感器、电机控制单元MCU、联轴器、高速挡输出齿轮、低速挡输出齿轮、低速挡输入齿轮、高速挡输入齿轮;所述双电机包括第一驱动电机TM1和第二驱动电机TM2;所述第一驱动电机TM1、所述第二驱动电机TM2和所述变速装置构成动力耦合器;所述第二驱动电机TM2与所述变速装置输出轴之间增设有一对啮合齿轮;所述第一驱动电机TM1的动力接入所述变速装置输入轴处,经过一对啮合齿轮变速后将动力接入变速装置输出轴处;所述第二驱动电机TM2的动力直接接入变速装置输出轴处,即完成与第一驱动电机TM1的动力耦合;所述变速装置输出轴为动力耦合器的动力输出轴,所述变速装置输出轴将动力输出给整车主减速器。优选的是,所述一对啮合齿轮包括TM2动力输出齿轮和TM2动力输入齿轮。在上述任一技术方案中优选的是,所述动力耦合器连接耦合器输出轴转速传感器,所述耦合器输出轴转速传感器通过车辆传动轴连接车辆驱动桥,所述车辆驱动桥连接车辆驱动轮。在上述任一技术方案中优选的是,所述第一驱动电机TM1和所述第二驱动电机TM2与所述电机控制单元MCU相连接,所述电机控制单元MCU连接动力电池,所述动力电池连接电池管理系统BMS,所述电池管理系统BMS连接整车CAN通讯网络CAN1,所述整车CAN通讯网络CAN1与所述仪表控制单元ICU、整车控制单元VCU、整车其它模块连接。在上述任一技术方案中优选的是,所述第一驱动电机TM1的输出轴处设置有第一驱动电机输出轴转速传感器。在上述任一技术方案中优选的是,所述第二驱动电机TM2的输出轴处设置有第二驱动电机输出轴转速传感器。在上述任一技术方案中优选的是,所述第一驱动电机输出轴转速传感器与所述第二驱动电机输出轴转速传感器、所述耦合器输出轴转速传感器连接动力控制单元TCU,所述第一驱动电机输出轴转速传感器与所述第二驱动电机输出轴转速传感器、所述耦合器输出轴转速传感器将各自位置处的转速信号传送至动力控制单元TCU。在上述任一技术方案中优选的是,所述双向离合器设置有离合执行器,所述离合执行器用于向双向离合器提供驱动力,使双向离合器能沿轴线方向移动。在上述任一技术方案中优选的是,所述离合执行器的动力源形式包括但不限于电磁吸合式、电机驱动式、液压传动式或气压传动式。在上述任一技术方案中优选的是,所述双电机无动力中断变速装置还设置有内部CAN通讯网络CAN2,所述内部CAN通讯网络CAN2连接所述整车控制单元VCU、动力控制单元TCU、离合器控制单元CCU、电机控制单元MCU;所述内部CAN通讯网络CAN2为独立的内部CAN通讯网络,其与原有整车CAN通讯网络CAN1良好关联且不产生通讯冗余。在上述任一技术方案中优选的是,所述动力控制单元TCU为内部CAN通讯网络CAN2的主要控制节点,所述整车控制单元VCU用于实现原有整车CAN通讯网络CAN1、内部CAN通讯网络CAN2上信息的转发。其次,本专利技术还公开了一种双电机无动力中断变速装置的控制方法,该控制方法基于上述任一项所述的双电机无动力中断变速装置。本专利技术的双电机无动力中断变速装置的控制方法包括:双电机无动力中断变速装置的换挡操作由第一驱动电机TM1和第二驱动电机TM2这两个电机的工作状态、双向离合器的工作状态共同完成,实现第一驱动电机TM1接入低速挡工作、第一驱动电机TM1接入高速挡工作、第二驱动电机TM2单独直驱工作、第一驱动电机TM1接入低速挡与第二驱动电机TM2耦合工作、第一驱动电机TM1接入高速挡与第二驱动电机TM2耦合工作、第一驱动电机TM1与第二驱动电机TM2均不工作的共计六种工作模式;结合一般纯电动车挡位设计实际情况,高速挡速比一般设为1,在第一驱动电机TM1与第二驱动电机TM2电机相近的情况下,即第一驱动电机TM1接入高速挡工作与第二驱动电机TM2单独直驱工作本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种双电机无动力中断变速装置,包括双电机、双向离合器(104),还包括变速装置及变速装置输入轴(108)、变速装置输出轴(101),所述双电机、双向离合器(104)、变速装置及变速装置输入轴(108)、变速装置输出轴(101)与整车控制系统连接,所述整车控制系统包括动力电池(1)、动力控制单元TCU(2)、电池管理系统BMS(3)、整车CAN通讯网络CAN1(5)、仪表控制单元ICU(6)、整车控制单元VCU(7)、离合器控制单元CCU、整车其它模块(9)、车辆驱动轮(10)、车辆驱动桥(11)、车辆传动轴(12)、耦合器输出轴转速传感器(13)、电机控制单元MCU(17)、联轴器(18)、高速挡输出齿轮(102)、低速挡输出齿轮(103)、低速挡输入齿轮(105)、高速挡输入齿轮(107),其特征在于:所述双电机包括第一驱动电机TM1(16)和第二驱动电机TM2(15);所述第一驱动电机TM1(16)、所述第二驱动电机TM2(15)和所述变速装置构成动力耦合器(100);所述第二驱动电机TM2(15)与所述变速装置输出轴(101)之间增设有一对啮合齿轮;所述第一驱动电机TM1(16)的动力接入所述变速装置输入轴(108)处,经过一对啮合齿轮变速后将动力接入变速装置输出轴(101)处;所述第二驱动电机TM2(15)的动力直接接入变速装置输出轴(101)处,即完成与第一驱动电机TM1(16)的动力耦合;所述变速装置输出轴(101)为动力耦合器(100)的动力输出轴,所述变速装置输出轴(101)将动力输出给整车主减速器。...

【技术特征摘要】
1.一种双电机无动力中断变速装置,包括双电机、双向离合器(104),还包括变速装置及变速装置输入轴(108)、变速装置输出轴(101),所述双电机、双向离合器(104)、变速装置及变速装置输入轴(108)、变速装置输出轴(101)与整车控制系统连接,所述整车控制系统包括动力电池(1)、动力控制单元TCU(2)、电池管理系统BMS(3)、整车CAN通讯网络CAN1(5)、仪表控制单元ICU(6)、整车控制单元VCU(7)、离合器控制单元CCU、整车其它模块(9)、车辆驱动轮(10)、车辆驱动桥(11)、车辆传动轴(12)、耦合器输出轴转速传感器(13)、电机控制单元MCU(17)、联轴器(18)、高速挡输出齿轮(102)、低速挡输出齿轮(103)、低速挡输入齿轮(105)、高速挡输入齿轮(107),其特征在于:所述双电机包括第一驱动电机TM1(16)和第二驱动电机TM2(15);所述第一驱动电机TM1(16)、所述第二驱动电机TM2(15)和所述变速装置构成动力耦合器(100);所述第二驱动电机TM2(15)与所述变速装置输出轴(101)之间增设有一对啮合齿轮;所述第一驱动电机TM1(16)的动力接入所述变速装置输入轴(108)处,经过一对啮合齿轮变速后将动力接入变速装置输出轴(101)处;所述第二驱动电机TM2(15)的动力直接接入变速装置输出轴(101)处,即完成与第一驱动电机TM1(16)的动力耦合;所述变速装置输出轴(101)为动力耦合器(100)的动力输出轴,所述变速装置输出轴(101)将动力输出给整车主减速器。2.如权利要求1所述的双电机无动力中断变速装置,其特征在于:所述一对啮合齿轮包括TM2动力输出齿轮(109)和TM2动力输入齿轮(110)。3.如权利要求1所述的双电机无动力中断变速装置,其特征在于:所述动力耦合器(100)连接耦合器输出轴转速传感器(13),所述耦合器输出轴转速传感器(13)通过车辆传动轴(12)连接车辆驱动桥(11),所述车辆驱动桥(11)连接车辆驱动轮(10)。4.如权利要求1所述的双电机无动力中断变速装置,其特征在于:所述第一驱动电机TM1(16)和所述第二驱动电机TM2(15)与所述电机控制单元MCU(17)相连接,所述电机控制单元MCU(17)连接动力电池(1),所述动力电池(1)连接电池管理系统BMS(3),所述电池管理系统BMS(3)连接整车CAN通讯网络CAN1(5),所述整车CAN通讯网络CAN1(5)与所述仪表控制单元ICU(6)、整...

【专利技术属性】
技术研发人员:林程时军辉周辉董爱道赵明杰
申请(专利权)人:北京理工华创电动车技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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