双电机多挡位电驱动总成装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种双电机多挡位电驱动总成装置及控制方法。所述总成装置包括第一电机、第二电机和多挡变速器，多挡变速器包括输入一轴总成、输入二轴总成、输出轴总成和差速器总成；输出轴总成分别与输入一轴总成、输入二轴总成和差速器总成相连，输入一轴总成还与第一电机相连，输入二轴总成还与第二电机相连，差速器总成用于与车辆的两根驱动半轴相连；输入一轴总成包括一挡同步器，输入二轴总成包括二挡同步器，或，输出轴总成包括一挡同步器和二挡同步器；输出轴总成或差速器总成包括驻车棘轮。该装置可实现驱动、换挡、驻车三大功能，工作效率高，经济性好，且能有效减少双电机不必要的电磁损耗和机械损耗，可实现无动力中断、无冲击换挡。

【技术实现步骤摘要】
双电机多挡位电驱动总成装置及控制方法
本专利技术涉及车辆动力总成领域，具体而言，涉及一种双电机多挡位电驱动总成装置及控制方法。
技术介绍
作为新能源汽车的关键核心零部件，电驱动总成性能的好坏直接影响着新能源汽车的普及应用。当前纯电动乘用车的电驱动总成多为“单电机+单挡减速器/多挡变速器”构型，但存在以下技术缺点：1.单挡减速器不能兼顾整车起步、加速、爬坡、最高车速等多种条件下的动力性要求，同时也不能调节电机工作点，导致电机工作效率偏低，经济性差；2.多挡变速器在换挡过程中一般存在换挡冲击、换挡动力中断的问题，影响整车驾驶舒适性；3.为满足动力性指标，单个电机的峰值功率要求较高，而常用工况下整车的需求功率大多处于较低水平，从而导致单个电机负载率较低、电机工作点效率偏低，不利于发挥电机的最优特性，不利于节省电耗。专利CN106274460A公开了一种电驱变速箱的控制装置和方法，其利用一个同步器进行控制，第一电机以单传动比输出动力，第二电机与同步器相连，以两挡传动比输出动力，在换挡时第一电机始终保持工作状态，第二电机根据目标挡位的需要进行动力输出，从而实现换挡无动力中断。然而，该方案中的第一电机需要一直处于工作状态，电机的电磁损耗和机械损耗较高，第二电机换挡过程中产生的轮端驱动力损失由第一电机补偿，第一电机和第二电机相配合才能实现无动力中断换挡，整体换挡操作较为复杂。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种双电机多挡位电驱动总成装置，该装置可实现驱动、换挡、驻车三大功能，工作效率高，经济性好，且能有效减少双电机不必要的电磁损耗和机械损耗，可实现无动力中断、无冲击换挡。本专利技术的第二目的在于提供一种双电机多挡位电驱动控制方法。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种双电机多挡位电驱动总成装置，包括双电机和多挡变速器，所述双电机包括第一电机和第二电机；所述多挡变速器包括输入一轴总成、输入二轴总成、输出轴总成和差速器总成；所述输出轴总成分别与所述输入一轴总成、输入二轴总成和差速器总成相连，所述输入一轴总成还与所述第一电机相连，所述输入二轴总成还与所述第二电机相连，所述差速器总成用于与车辆的两根驱动半轴相连；所述输入一轴总成包括一挡同步器，所述输入二轴总成包括二挡同步器，或，所述输出轴总成包括一挡同步器和二挡同步器；所述输出轴总成或所述差速器总成包括驻车棘轮。上述双电机多挡位电驱动总成装置采用多电机和多挡变速器进行电驱动，由于设置了一挡同步器和二挡同步器，因而在实际驱动时，可以根据需要选择第一电机驱动、第二电机驱动、或第一电机和第二电机同时驱动；另外，还可以通过协调控制两个同步器的结合或分离，脱开任意一个电机与输出轴总成的连接，减小单电机单独驱动时的转动惯量，减少双电机不必要的电磁损耗和机械损耗；当车辆需要停车时，控制驻车机构与驻车棘轮锁止，即可实现车辆驻车。该电驱动总成装置具有以下优势：1.实现驱动、换挡、驻车三大功能，功能全面。2.具备任意一个单电机单独驱动、双电机同时驱动两种工作模式。在单电机单独驱动时，另外一个电机可与输出轴脱开，减小了单电机单独驱动下的转动惯量，也减少了双电机不必要的电磁损耗和机械损耗。3.双电机匹配多挡变速器，可以优化爬坡性能、加速性能、最高车速，提升整车动力性；可以拓宽电机高效区、优化电机负载率、优化制动能量回收率，提升整车经济性；可以在换挡过程中协调控制双电机扭矩交互，实现无动力中断、无冲击换挡，提升整车舒适性。4.基于成熟的零部件设计，结构简单、工艺性好、成本低，易于实现。5.可扩展至四挡变速传动机构，全面覆盖纯电动乘用车各级别车型需求。作为进一步优选的技术方案，所述输入一轴总成包括输入一轴、一挡主动齿轮和一挡同步器，所述一挡同步器包括一挡同步器齿毂和套设于所述一挡同步器齿毂外围的一挡同步器齿套；所述一挡主动齿轮和所述一挡同步器均套设于所述输入一轴上，所述输入一轴与所述第一电机相连，所述第一电机、所述一挡主动齿轮和所述一挡同步器依次排列；所述输入二轴总成包括输入二轴、二挡主动齿轮和二挡同步器，所述二挡同步器包括二挡同步器齿毂和套设于所述二挡同步器齿毂外围的二挡同步器齿套；所述二挡主动齿轮和所述二挡同步器均套设于所述输入二轴上，所述输入二轴与所述第二电机相连，所述第二电机、所述二挡主动齿轮和所述二挡同步器依次排列；所述输入一轴和所述输入二轴通过滚动轴承套嵌套连接。本优选技术方案提供了一种特定结构的输入一轴总成和输入二轴总成，一挡同步器和二挡同步器分别设置于输入一轴总成和输入二轴总成上，当采用第一电机单独驱动时，一挡同步器齿套与一挡主动齿轮接合，形成动力传动路线，与此同时，二挡同步器齿套处于空挡位置，第二电机不参与动力传动；当采用第二电机单独驱动时，二挡同步器齿套与二挡主动齿轮接合，形成动力传动路线，与此同时，一挡同步器齿套处于空挡位置，第一电机不参与动力传动；当第一电机和第二电机同时驱动时，一挡同步器齿套与一挡主动齿轮接合，二挡同步器齿套与二挡主动齿轮接合，并在输出轴总成上实现动力耦合，形成动力传动路线。挡位切换时，协调控制一挡同步器齿套与一挡主动齿轮、二挡同步器齿套与二挡主动齿轮结合或分离，实现第一电机和第二电机交互驱动车辆，进而实现无动力中断、无冲击换挡。作为进一步优选的技术方案，所述输入一轴总成包括输入一轴和一挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮套设于所述输入一轴上，所述输入一轴与所述第一电机相连；所述输入二轴总成包括输入二轴和二挡主动齿轮，所述二挡主动齿轮套设于所述输入二轴上，所述输入二轴与所述第二电机相连；所述输入一轴和所述输入二轴通过滚动轴承套嵌套连接。本优选技术方案提供了另外两种结构的输入一轴总成和输入二轴总成，一挡同步器和二挡同步器均未分别设置于输入一轴总成和输入二轴总成上。作为进一步优选的技术方案，所述第一电机包括第一电机转子和第一电机定子，所述第一电机转子与所述输入一轴相连；所述第二电机包括第二电机转子和第二电机定子，所述第二电机转子与所述输入二轴相连。第一电机转子和输入一轴相连，二者可以加工为一体，从而实现动力的可靠传递；第二电机转子和输入二轴相连，二者可以加工为一体，从而实现动力的可靠传递。应当理解的是，第一电机转子和第一电机定子之间没有直接的连接，第一电机定子所产生的磁场与第一电机转子所生产的磁场相互作用，使得第一电机转子运转起来，第二电机转子和第二电机定子之间也是同样的情况。作为进一步优选的技术方案，所述输出轴总成包括输出轴、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮，所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮均套设于所述输出轴上，所述一挡从动齿轮与所述一挡主动齿轮相啮合，所述主减齿轮与所述差速器总成相连；或，所述输出轴总成包括输出轴、一二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮，所述一二挡从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电机多挡位电驱动总成装置，其特征在于，包括双电机和多挡变速器，所述双电机包括第一电机和第二电机；/n所述多挡变速器包括输入一轴总成、输入二轴总成、输出轴总成和差速器总成；所述输出轴总成分别与所述输入一轴总成、输入二轴总成和差速器总成相连，所述输入一轴总成还与所述第一电机相连，所述输入二轴总成还与所述第二电机相连，所述差速器总成用于与车辆的两根驱动半轴相连；/n所述输入一轴总成包括一挡同步器，所述输入二轴总成包括二挡同步器，或，所述输出轴总成包括一挡同步器和二挡同步器；所述输出轴总成或所述差速器总成包括驻车棘轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种双电机多挡位电驱动总成装置，其特征在于，包括双电机和多挡变速器，所述双电机包括第一电机和第二电机；
所述多挡变速器包括输入一轴总成、输入二轴总成、输出轴总成和差速器总成；所述输出轴总成分别与所述输入一轴总成、输入二轴总成和差速器总成相连，所述输入一轴总成还与所述第一电机相连，所述输入二轴总成还与所述第二电机相连，所述差速器总成用于与车辆的两根驱动半轴相连；
所述输入一轴总成包括一挡同步器，所述输入二轴总成包括二挡同步器，或，所述输出轴总成包括一挡同步器和二挡同步器；所述输出轴总成或所述差速器总成包括驻车棘轮。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入一轴总成包括输入一轴、一挡主动齿轮和一挡同步器，所述一挡同步器包括一挡同步器齿毂和套设于所述一挡同步器齿毂外围的一挡同步器齿套；所述一挡主动齿轮和所述一挡同步器均套设于所述输入一轴上，所述输入一轴与所述第一电机相连，所述第一电机、所述一挡主动齿轮和所述一挡同步器依次排列；
所述输入二轴总成包括输入二轴、二挡主动齿轮和二挡同步器，所述二挡同步器包括二挡同步器齿毂和套设于所述二挡同步器齿毂外围的二挡同步器齿套；所述二挡主动齿轮和所述二挡同步器均套设于所述输入二轴上，所述输入二轴与所述第二电机相连，所述第二电机、所述二挡主动齿轮和所述二挡同步器依次排列；
所述输入一轴和所述输入二轴通过滚动轴承套嵌套连接。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入一轴总成包括输入一轴和一挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮套设于所述输入一轴上，所述输入一轴与所述第一电机相连；
所述输入二轴总成包括输入二轴和二挡主动齿轮，所述二挡主动齿轮套设于所述输入二轴上，所述输入二轴与所述第二电机相连；
所述输入一轴和所述输入二轴通过滚动轴承套嵌套连接。


4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述第一电机包括第一电机转子和第一电机定子，所述第一电机转子与所述输入一轴相连；
所述第二电机包括第二电机转子和第二电机定子，所述第二电机转子与所述输入二轴相连。


5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出轴总成包括输出轴、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮，所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮均套设于所述输出轴上，所述一挡从动齿轮与所述一挡主动齿轮相啮合，所述主减齿轮与所述差速器总成相连；
或，所述输出轴总成包括输出轴、一二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮，所述一二挡从动齿轮、驻车棘轮和主减齿轮均套设于所述输出轴上，所述一二挡从动齿轮分别与所述一挡主动齿轮和所述二挡主动齿轮相啮合，所述主减齿轮与所述差速器总成相连。


6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输出轴总成包括输出轴、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、一挡同步器、二挡同步器、驻车棘轮和主减齿轮，所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、一挡同步器、二挡同步器、驻车棘轮和主减齿轮均套设于所述输出轴上，所述一挡从动齿轮与所述一挡主动齿轮相啮合，所述主减齿轮与所述差速器总成相连，所述一挡从动齿轮、所述一挡同步器和所述主减齿轮依次排列，所述二挡从动齿轮、所述二挡同步器和所述主减齿轮依次排列；所述一挡同步器包括一挡同步器齿毂和套设于所述一挡同步器齿毂外围的一挡同步器齿套，所述二挡同步器包括二挡同步器齿毂和套设于所述二挡同步器齿毂外围的二挡同步器齿套；
或，所述输出轴总成包括第一输出轴、第二输出轴、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、一挡同步器、二挡同步器、第一驻车棘轮、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建森，曹展，王新宇，闫晓晓，姚昊东，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研天津汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12