一种双电机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，包括第一电机、第二电机以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴，第一电机和第二电机各自的两个转子轴同轴布置，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，两个转子轴和系统输出轴平行布置；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同轴布置和两个转子轴与系统输出轴平行布置减小体积，使电驱动系统的结构紧凑；本发明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。构。构。

【技术实现步骤摘要】
一种双电机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：对齿工艺复杂，可靠性差；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；该自动变速器采用双中间轴功率分流，结构比较复杂、可靠性和NVH性能差。
[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通过第一离合器、第二离合器以及中间离合器对第一电机、第二电机动力传递的路径控制，该方案的变速系统采用双中间轴功率分流，结构比较复杂、可靠性和NVH性能差，并且该系统需要齿轮数量比较多，占用体积大。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种双电机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自动变速的电驱动系统，包括第一电机、第二电机以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴，第一电机和第二电机各自的两个转子轴同轴布置，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，两个转子轴和系统输出轴平行布置；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同轴布置和两个转子轴与系统输出轴平行布置减小体积，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,第一电机和第二电机)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，两挡变速结构包括可相对自由转动地设置在第二电机的转子轴上的二挡主动齿轮，固定设置在系统输出轴上和二挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮，可相对自由转动地设置在第一电机的转子轴上的一挡主动齿轮，固定设置在系统输出轴上和一挡主动齿轮啮合的一挡从动齿轮，连接两个转子轴或连接第二电机的转子轴和二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一挡主动齿轮的第二换挡装置。
[0011]本专利技术通过第一换挡装置连接二挡主动齿轮和第二电机的转子轴，通过第二换挡装置连接第一电机的转子轴和一挡主动齿轮，共同实现双电机一挡和二挡同时混合驱动，此时，第二电机和第一电机的速度关系为其中n(2)为第二电机的转速，n(1)为第一电机的转速；本专利技术通过第一换挡装置挂空挡，通过第二换挡装置连接第一电机的转子轴和一挡主动齿轮实现单电机一挡驱动(第一电机驱动)；本专利技术通过第二换挡装置挂空挡，通过第一换挡装置连接二挡主动齿轮和第二电机的转子轴实现单电机二挡驱动(第二电机驱动)；本专利技术通过第一换挡装置连接第一电机的转子轴和第二电机的转子轴，通过第二换挡装置连接第一电机的转子轴和一挡主动齿轮，共同实现双电机一挡驱动；本专利技术通过第二换挡装置连接第一电机的转子轴和第二电机的转子轴，通过第一换挡装置连接二挡主动齿轮和第二电机的转子轴，共同实现双电机二挡驱动；本专利技术通过第一换挡装置和第二换挡装置挂空挡，此时第一电机和第二电机均不向系统输出轴传输动力。
[0012]本专利技术的电驱动系统通过第一换挡装置和第二换挡装置对第一电机和第二电机的动力传递路径进行控制；本专利技术的第一电机和第二电机输出的功率流分别从不同传动链汇聚到系统输出轴输出；本专利技术的电驱动系统通过两个同轴驱动电机(第一电机和中空的第二电机)提供动力，通过将两套换挡装置(第一换挡装置和第二换挡装置，双换挡装置，双换挡机构)分别安装在二挡主动齿轮和一挡齿轮(一挡齿轮包括一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，此处为一挡主动齿轮)旁边实现两个电机单独驱动一挡或二挡或两个电机同时驱动一挡或二挡；在换挡过程中通过两个电机的协调控制，可以达到换挡(两挡变换)前后无动力中断的目的。本专利技术的电驱动系统的双电机和系统输出轴平行布置，双电机同轴动力输出，双换挡机构通过双电机的两个转子轴和系统输出轴平行布置(即采用平行轴传动的双
换挡机构)能够实现一挡和二挡同时混合驱动(双电机同时挂一挡和二挡)或双电机一挡驱动(双电机同时挂一挡)或双电机二挡驱动(双电机同时挂二挡)或单电机一挡驱动(一个电机挂空挡，一个电机挂一挡)或单电机二挡驱动(一个电机挂空挡，一个电机挂二挡)的两挡五种模式驱动中的任一种模式驱动，且电驱动系统的结构简单、换挡灵活。本专利技术的电驱动系统通过一级传动实现两个挡位五种动力输出模式，极大地精简了电驱动系统的结构，并实现了多种动力组合，且其中双电机同轴集成和采用平行轴传动的双换挡机构的构成体积小、重量轻，平行轴传动结构简单、可靠性、效率、NVH性能好，双电机独立换挡和组合换挡配合多种动力输出模式可以合理利用电机高效区间实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机自动变速的电驱动系统，其特征在于，包括第一电机(1)、第二电机(2)以及用于与下游系统驱动连接的系统输出轴(8)，所述第一电机(1)和第二电机(2)各自的两个转子轴同轴布置，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)和第二电机的转子轴设置，所述两个转子轴和系统输出轴(8)平行布置；所述两个转子轴通过两挡变速结构和系统输出轴(8)连接。2.根据权利要求1所述的双电机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可相对自由转动地设置在第二电机的转子轴上的二挡主动齿轮(4)，固定设置在系统输出轴(8)上和二挡主动齿轮(4)啮合的二挡从动齿轮(41)，可相对自由转动地设置在第一电机的转子轴上的一挡主动齿轮(7)，固定设置在系统输出轴(8)上和一挡主动齿轮(7)啮合的一挡从动齿轮(71)，连接两个转子轴或连接第二电机的转子轴和二挡主动齿轮(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一挡主动齿轮(7)的第二换挡装置(6)。3.根据权利要求2所述的双电机自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述第一换挡装置(5)包括固定设置在第一电机的转子轴上的第一电机轴结合齿(6b)，固定设置在第二电机的转子轴上的第二电机轴结合齿(5b)，固定设置在二挡主动齿轮(4)上的二挡结合齿(5a)以及将第一电机轴结合齿(6b)和第二电机轴结合齿(5b)啮合或将第二电机轴结合齿(5b)和二挡结合齿(5a)啮合的第一啮合齿套；所述第二换挡装置(6)包括固定设置在第一电机的转子轴上的第一电机轴结合齿(6b)，固定设置在第二电机的转子轴上的第二电机轴结合齿(5b)，固定设置在一挡主动齿轮(7)上的一挡结合齿(6a)以及将第一电机轴结合齿(6b)和第二电机轴结合齿(5b)啮合或将第一电机轴结合齿(6b)和一挡结合齿(6a)啮合的第二啮合齿套。4.根据权利要求2所述的双电机自动变速的电驱动系统，其特征在于，所述第一换挡装置(5)包括固定设置在第一电机的转子轴上的第一电机轴结合齿(6b)，固定设置在第二电机的转子轴上的第二电机轴结合齿(5b)，固定设置在二挡主动齿轮(4)上的二挡结合齿(5a)以及将第一电机轴结合齿(6b)和第二电机轴结合齿(5b)啮合或将第二电机轴结合齿(5b)和二挡结合齿(5a)啮合的第一花键套；所述第二换挡装置(6)包括固定设置在第一电机的转子轴上的第一电机轴结合齿(6b)，固定设置在第二电机的转子轴上的第二电机轴结合齿(5b)，固定设置在一挡主动齿轮(7)上的一挡结合齿(6a)以及将第一电机轴结合齿(6b)和第二电机轴结合齿(5b)啮合或将第一电机轴结合齿(6b)和一挡结合齿(6a)啮合的第二花键套。5.根据权利要求1所述的双电机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可相对自由转动地设置在第二电机的转子轴上的二挡主动齿轮(4)，固定设置在...

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