一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统和变速器技术方案

本发明专利技术涉及一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统和变速器，属于电驱动系统技术领域，包括两个电机以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴，两个电机的转子轴和系统输出轴同轴布置，其中第一电机的转子轴可相对自由转动地贯穿第二电机的转子和转子轴设置；两个转子轴通过两挡变速结构和系统输出轴连接。本发明专利技术的电驱动系统通过两个电机的转子轴和系统输出轴同轴布置减小体积，使电驱动系统的结构紧凑；本发明专利技术通过两挡变速结构实现对下游系统的两挡变速控制，进而简化电驱动系统的传动结构；本发明专利技术通过双电机在换挡时至少有一个电机工作实现换挡时动力不中断。机工作实现换挡时动力不中断。机工作实现换挡时动力不中断。

【技术实现步骤摘要】
一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统和变速器


[0001]本专利技术涉及一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统和变速器，属于电驱动系统


技术介绍

[0002]现有行业矿卡、重卡变速器领域中采用的电驱动系统(或变速器)有行星排功率分流多挡变速、双中间轴功率分流多挡变速和平行轴多挡变速。
[0003]其中行星排功率分流多挡变速的缺点：结构复杂制造难度大，产品可靠性和一致性不易保证；目前多挡行星排变速无法实现动力不中断，驾驶感受差、影响行驶安全；维护成本高、维修方便性差；NVH性能差；效率稍低于平行轴传动。双中间轴功率分流多挡变速的缺点：挡位数比较多；目前双中间轴功率分流变速无法实现动力不中断，驾驶感受差、影响行驶安全；NVH性能差。平行轴多挡变速缺点：体积大、重量重。
[0004]公告号为CN214274374U的专利文件公告了一种双输入无动力中断的自动变速器，包括变速箱体，变速箱体内设置有第一输入轴、第二输入轴、第一传动轴、第二传动轴和输出轴，第一输入轴、第二输入轴的外凸端分别与发动机和驱动电机连接，第二输入轴为空心轴，套设于第一输入轴外，第一输入轴、第二输入轴外分别固设有一体的第一主齿轮和第二主齿轮，第一输入轴后端中心设置有内凹轴心孔，输出轴的前端通过轴承同轴布置于内凹轴心孔内，输出轴上套装有第三主齿轮、第四主齿轮、第五主齿轮、第六主齿轮、第七主齿轮、第八主齿轮；该自动变速器应用于混动领域，两个动力只能实现自身特定的挡位，相当于一种动力只有一半的挡位数量，因此整个系统需要齿轮数量比较多，占用体积大、效率低，变速器挡位不能充分利用和灵活搭配。
[0005]公布号为CN113696722A的专利文件公布了一种纯电多挡位变速系统，包括：第一电机，第一电机的输出轴通过第一电机输入齿轮副连接第一中间轴；第二电机，第二电机的输出轴通过第二电机输入齿轮副连接第二中间轴；第一中间轴，第一中间轴通过第一中间轴齿轮副连接变速系统输出轴；第二中间轴，第二中间轴通过第二中间轴齿轮副连接变速系统输出轴；其特征在于，变速系统还包括：第一离合器，第一离合器设置在第一中间轴上且可选择性地与第一中间轴齿轮副的齿轮接合；第二离合器，第二离合器设置在第二中间轴上且可选择性地与第二中间轴齿轮副的齿轮接合；中间离合器，中间离合器设置在第二中间轴上靠近第一中间轴的端部且可选择性地将第一中间轴与第二中间轴接合。该纯电多挡位变速系统中的第一电机和第二电机均通过各自输出轴上的齿轮传动向变速系统输出轴输出动力，不能充分利用单电机(第一电机或第二电机)的直接输出，而且方案中电机分别设置在两侧或者同轴设置在其中一侧，与传动轴不同轴设置，导致垂直于轴向的尺寸偏大且存在振动问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统和变速器，用
于解决现有技术纯电变速系统(电驱动系统)体积大、传动复杂的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的方案包括：
[0008]本专利技术的一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，包括两个电机以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴，两个电机的转子轴和系统输出轴同轴布置，两个电机分别为第一电机和第二电机，两个电机的转子轴(两个转子轴)分别为第一电机的转子轴和第二电机的转子轴，其中第一电机的转子轴可相对自由转动地贯穿第二电机的转子和第二电机的转子轴设置；两个转子轴通过两挡变速结构和系统输出轴连接。
[0009]本专利技术的电驱动系统通过两个电机的转子轴和系统输出轴同轴布置减小体积，使电驱动系统的结构紧凑；本专利技术的电驱动系统通过两挡变速结构实现对下游系统的两挡变速控制，进而简化电驱动系统的传动结构；本专利技术的电驱动系统通过双电机(两个电机)在换挡时至少有一个电机工作(保持持续的动力输出)实现换挡时动力不中断(无动力中断)；本专利技术中的双电机可单独驱动车辆，当其中一条传动链出现故障后，另一传动链可单独驱动，不影响车辆正常行驶。
[0010]进一步地，两挡变速结构包括固定设置在系统输出轴上的输出齿轮，可相对自由转动地设置在第二电机的转子轴上的一挡主动齿轮，连接一挡主动齿轮和输出齿轮的传动机构，连接两个转子轴或连接第二电机的转子轴和一挡主动齿轮的第一换挡装置以及连接两个转子轴或连接第一电机的转子轴和系统输出轴的第二换挡装置；传动机构包括和一挡主动齿轮啮合的一挡从动齿轮，和输出齿轮啮合的一挡被动齿轮以及和一挡从动齿轮、一挡被动齿轮均固定连接的中间轴。
[0011]本专利技术的电驱动系统通过连接的两个转子轴和系统输出轴直接连接能够使双电机的最大动力输出直接传递给系统输出轴，能够最大化利用双电机的直接输出；通过第一电机的转子轴和系统输出轴直接连接能够使第一电机的最大动力输出直接传递给系统输出轴，能够最大化利用第一电机的总输出。
[0012]进一步地，传动机构包括和一挡主动齿轮啮合的多个一挡从动齿轮、和输出齿轮啮合的多个一挡被动齿轮以及多个中间轴；多个一挡从动齿轮围绕一挡主动齿轮的轴线分布，多个一挡被动齿轮围绕输出齿轮的轴线分布；一个一挡从动齿轮和一个一挡被动齿轮固定安装在同一个中间轴上，一挡被动齿轮、中间轴和一挡从动齿轮的数量相同。
[0013]本专利技术通过多个中间轴能够将功率分流至每个中间轴上，有效解决了由于功率集中在单个中间轴上造成的电驱动系统中心距过大的问题。
[0014]进一步地，多个一挡从动齿轮围绕一挡主动齿轮的轴线均匀分布，多个一挡被动齿轮围绕输出齿轮的轴线均匀分布。
[0015]本专利技术通过多个一挡从动齿轮均匀分布在一挡主动齿轮的轴线周侧，能够保障一挡主动齿轮向不同传动链分流时的平衡，避免功率流分别从不同传动链汇聚到系统输出轴输出时由于多个一挡从动齿轮和一挡被动齿轮的分布不均造成一挡主动齿轮的输出不平衡。
[0016]进一步地，一挡从动齿轮有两个，两个一挡从动齿轮在一挡主动齿轮的轴线两侧间隔180
°
夹角布置。
[0017]本专利技术具备两个一挡从动齿轮，两个一挡从动齿轮和一挡主动齿轮所在的垂直于一挡主动齿轮的轴线方向的平面上两个一挡从动齿轮在一挡主动齿轮的轴线两侧间隔
180
°
夹角布置，即两个一挡从动齿轮的轴心和一挡主动齿轮的轴心连接后得到的夹角为180度。同理，两个一挡被动齿轮围绕输出齿轮的轴线均匀分布指两个一挡被动齿轮在输出齿轮的轴线两侧间隔180
°
夹角布置。
[0018]进一步地，一挡从动齿轮有三个，相邻的两个一挡从动齿轮在一挡主动齿轮的轴线周侧间隔120
°
夹角布置。
[0019]本专利技术具备三个一挡从动齿轮，三个一挡从动齿轮和一挡主动齿轮所在的垂直于一挡主动齿轮的轴线方向的平面上相邻的两个一挡从动齿轮在一挡主动齿轮的轴线周侧间隔120
°
夹角布置，即相邻的两个一挡从动齿轮的轴心和一挡主动齿轮的轴心连接后得到的夹角为120度。同理，三个一挡被动齿轮围绕输出齿轮的轴线均匀分布指三个一挡被动齿轮在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，其特征在于，包括两个电机以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴(10)，所述两个电机的转子轴和系统输出轴(10)同轴布置，其中第一电机的转子轴可相对自由转动地贯穿第二电机的转子(2a)和转子轴设置；两个转子轴通过两挡变速结构和系统输出轴(10)连接。2.根据权利要求1所述的双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述两挡变速结构包括固定设置在系统输出轴(10)上的输出齿轮(7)，可相对自由转动地设置在第二电机的转子轴上的一挡主动齿轮(4)，连接一挡主动齿轮(4)和输出齿轮(7)的传动机构，连接两个转子轴或连接第二电机的转子轴和一挡主动齿轮(4)的第一换挡装置(5)以及连接两个转子轴或连接第一电机的转子轴和系统输出轴(10)的第二换挡装置(6)；所述传动机构包括和一挡主动齿轮(4)啮合的一挡从动齿轮(41)，和输出齿轮(7)啮合的一挡被动齿轮(42)以及和一挡从动齿轮(41)、一挡被动齿轮(42)均固定连接的中间轴(8)。3.根据权利要求2所述的双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述传动机构包括和一挡主动齿轮(4)啮合的多个一挡从动齿轮(41)、和输出齿轮(7)啮合的多个一挡被动齿轮(42)以及多个中间轴(8)；多个一挡从动齿轮(41)围绕一挡主动齿轮(4)的轴线分布，多个一挡被动齿轮(42)围绕输出齿轮(7)的轴线分布；一个一挡从动齿轮(41)和一个一挡被动齿轮(42)固定安装在同一个中间轴(8)上，一挡被动齿轮(42)、中间轴(8)和一挡从动齿轮(41)的数量相同。4.根据权利要求3所述的双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述多个一挡从动齿轮(41)围绕一挡主动齿轮(4)的轴线均匀分布，多个一挡被动齿轮(42)围绕输出齿轮(7)的轴线均匀分布。5.根据权利要求4所述的双电机无动力中断自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述一挡从动齿轮(41)有两个，两个一挡从动齿轮(41)在一挡主动齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，刘东方，刘小伟，李兵兵，沈丽敏，程晓伟，吴胜涛，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：