用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱制造技术

一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，涉及电动汽车技术领域，用于解决现有电动汽车的常用的三合一电驱动总成无法兼顾车辆的动力性与经济性要求的技术问题。用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱中，采用电机转子轴串联一体化的双电机结构，主驱电机连接一挡齿轮副、二挡齿轮副再经过差速器将动力传递到车轮，辅驱电机通过单向离合器驱动直接挡齿轮副再经过差速器将动力传递到车轮，主驱电机与辅驱电机既可以单独驱动车辆也可以动力耦合共同传递动力驱动车轮，车辆在运行中会有多种工作模式，通过不同工作模式的切换能够实现电机尽可能多的运行在高效区并提升电机利用率，避免了匹配上的动力冗余，也使两挡变速箱在换挡的时候无动力中断。在换挡的时候无动力中断。在换挡的时候无动力中断。

Multi mode dual motor two speed gearbox for electric vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱


[0001]本专利技术涉及电动汽车变速箱
，尤其涉及一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车的动力系统常采用电机、减速器、控制器集成在一起的三合一模式，这样单电机与减速器的方案不能同时兼顾车辆的动力性与经济性，并且由于要优先考虑车辆的动力性以满足车辆加速与爬坡的性能导致电机的后背功率、扭矩过大，而车辆在平时低速与高速巡航的状态下其实是用不到这么高的功率，从而使电机经常的运行在高速低扭区，我们知道根据电机的效率MAP图高效区往往集中在中低转速区、在高速低扭区的效率是偏低的，最终使电动汽车在高速区电量消耗大影响车辆经济性；同时由于在城市道路工况车辆需要经常停车，这就导致电驱系统需要反复启动，而启动一个大功率的电机比小功率的电机要更加耗电。
[0003]当前电动汽车的变速箱不管采用单电机还是双电机常采用单挡减速器的方案，而当前永磁电机的特性曲线是低转速恒扭矩，高转速恒功率，我们希望车辆能在恒转矩区有较高的车速恒功率区有较高的扭矩，需要车速高就需要减速器的速比小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，其特征在于，主驱电机与辅驱电机组成一体化双电机系统，且所述主驱电机和所述辅驱电机共用一套电机壳体及冷却系统；所述辅驱电机的转子轴采用空心结构，以使所述主驱电机的转子轴能够进入至变速箱壳体内，且所述辅驱电机的转子轴的内部安装有滚针轴承；所述主驱电机位于后端，所述辅驱电机位于前端；主驱定子绕组、辅驱定子绕组固定于电机机壳，主驱转子总成、辅驱转子总成套设于相应的定子总成里；主驱转子轴、辅驱转子轴通过深沟球轴承、第一轴承、第二轴承、第三轴承安装于所述电机机壳，当电机接收指令通电工作时，能够驱动所述主驱转子轴和所述辅驱转子轴旋转输出相应的转速与扭矩；所述主驱转子轴和所述辅驱转子轴分别安装有主驱旋变和辅驱旋变；所述电机机壳的内部具有用于冷却电机的水道，且所述辅驱转子轴的内部采用空心结构，以使所述主驱转子轴穿入至变速箱内，同时所述辅驱转子轴的内部安装有所述滚针轴承，以用于支撑所述主驱转子轴；所述主驱电机负责驱动一挡齿轮副及二挡齿轮副，所述辅驱电机负责驱动主动齿轮，且所述主动齿轮与从动齿轮啮合，单向离合器布置于所述从动齿轮的内孔中；当车辆需要进行挡位无动力中断切换时，整车控制器VCU分别向主驱电机控制器MCU、辅驱电机控制器MCU发出指令，主驱电机控制器MCU接收整车控制器VCU的换挡信号时，所述主驱电机不再传递动力进入换挡调速模式，辅驱电机控制器MCU接收整车控制器VCU的驱动信号，所述辅驱电机开始传递动力进入工作模式，并通过所述单向离合器将电机动力传递至差速器半轴，代替所述主驱电机驱动车辆行驶；VCU向TCU发出换挡指令，换挡执行机构工作，通过拨叉、结合齿套使工作挡位脱开，当TCU检测处于空挡位置时，向执行机构发出停止工作的指令，此时所述主驱电机通过不停地反复调速使挡位齿轮与齿套的转速实现同步；当TCU内部的自检系统识别出挡位齿轮与齿套到达同步转速或者标定的转速差时，TCU向执行机构发出工作指令，执行机构再次动作通过拔叉推动齿套运动完成无动力中断换挡；车辆的滑行模式分为自由滑行和制动滑行：根据驾驶人的意图判断车辆的滑行模式，车辆VCU根据对电门踏板与制动踏板车速信号的采集判断驾驶人的驾驶意图，当采集到所述电门踏板与所述制动踏板均处于松开状态，且车辆速度大于60km/h则判断车辆将处于自由滑行状态。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，其特征在于，当VCU根据当前车速与油门踏板的内部算法需要换挡时，向所述辅驱电机控制器MCU发出指令，所述辅驱电机进入工作模式，并向所述主驱电机控制器MCU发出指令，所述主驱电机进入无动力输出的自由模式，再向TCU发出指令以使执行机构工作，其将齿套由挡位齿轮的结合齿处拉出，进入空挡模式，此时执行机构暂停动作，VCU向所述主驱电机控制器MCU发出指令，所述主驱电机进入调速模式。3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，其特征在于，所述主驱电机的中间轴处装设有转速传感器，所述转速传感器的转速信号直接反馈至所述主驱电机控制器MCU，且所述主驱电机控制器MCU根据内部算法算出电机需要调整到的转速，同时电机调整的转速值与挡位齿轮的速比有关；当中间轴转速为n、一挡速比为i1、二挡速比为i2，需要切换到二挡齿轮，则电机调整到的转速值即为n*i2；当电机调整到了要求的转速值则会向TCU发出动作指令，执行机构工作齿套与结合齿结合，以实现转速同步无冲击换
挡。4.根据权利要求1所述的用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，其特征在于，所述主驱转子轴通过输入轴轴承安装于变速箱壳体，且所述主驱转子轴安装有一挡主动齿轮、二挡主动齿轮；所述辅驱转子轴集成电机齿轮一体化结构，且所述一挡主动齿轮和所述二挡主动齿轮分别与一挡从动齿轮和二挡从动齿轮啮合以传递所述主驱电机的动力，同时所述电机齿轮与从动齿轮啮合以传递所述辅驱电机的动力。5.根据权利要求4所述的用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，其特征在于，所述从动齿轮的内孔中安装有所述单向离合器，且所述单向离合器的外围与齿轮内孔配合，内圈通过花键与中间轴刚性连接，利用所述单向离合器的单向运转特性以使所述辅驱电机只能在前进方向上驱动车辆行驶，无法参与制动能量回收模式的工作；同时，当所述主驱电机单独驱动车辆行驶时，利用所述单向离合器的单向运转特性避免了主驱电机单独工作时因拖动辅驱电机空转导致的拖曳损耗，提高了驱动效率且增加了续航里程，利用所述单向离合器的单向运转特性当辅驱电机与主驱电机共同驱动时，避免了双电机在扭矩耦合时因电机自身的转速误差导致的互相拖拽，避免了扭矩耦合下的转速干涉与冲击。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清德，张亮，谢文华，田广泽，李想，
申请(专利权)人：银川威力传动技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：