【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于动力传动，具体涉及一种多模式多档位的纯电动汽车传动系统。
技术介绍
1、当今纯电动汽车发展的主流是单电机单级减速方案，它存在着运行效率、能耗经济性有待提升的问题，由于单电机固定减速比传动的输出扭矩和转速范围不足够宽，损失了效率和动力性，输出动力也不能很好地匹配道路和驾驶意愿要求，因此有必要采用增加挡位等方法克服它的缺点，一些专利通过采用了多档变速箱，采用多电机转速耦合以及转矩耦合的构型连接方式，有效改善了电机的工作点分布和传动系统的性能。
2、但是，随着档位数的增加会导致系统生产成本和控制难度增加，降低产品竞争力；单一的双电机转速耦合系统虽然具有良好经济性，但动力性较差；单一的双电机转矩耦合系统虽然具有良好动力性，但能耗经济性不如转速耦合方案。如何综合上述不同方案的优点，设计一种新型纯电驱动系统，如何通过较少的执行元件实现双电机转速耦合、转矩耦合以及多档调节能力，显著增强整车的动力性与经济性，具有重要实践意义和应用价值。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出一种多模式多档位的纯电动传动系统，通过增加同步器和制动器实现不同纯电耦合工作模式的切换，通过协调两个电机间转速耦合与转矩耦合的介入方式，选择合适的挡位，在纯电动工作模式下可以有多种驱动工作模式。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种多模式多档位的纯电动传动系统，包括与通过电池电气连接的第一电机和第二电机，以及行星排组件、换挡组件、减速差速系统，第
4、进一步，所述行星排组件包括行星架、齿圈、太阳轮，太阳轮通过行星架上的行星轮与齿圈啮合，太阳轮上连接有制动器；第二电机的输出轴与行星架连接；齿圈与第二中间轴齿轮啮合，
5、所述换挡组件包括设于第一电机输出轴上的第一挡位齿、第二挡位齿、同步器，以及设于太阳轮上的第三挡位齿；第一挡位齿与第一中间轴齿轮啮合，第二挡位齿与第三挡位齿啮合；同步器设于第一挡位齿与第二挡位齿之间，用于控制第一挡位齿、第二挡位齿与第一电机动力的传动和分离。
6、进一步，所述第一电机、第二电机均为发电及电动一体化电机。
7、进一步，通过控制同步器和制动器实现不同构型模式与不同挡位的切换；所述构型模式包括第一电机单独驱动工作模式、第二电机单独驱动工作模式、双电机转矩耦合工作模式、双电机转速耦合工作模式、空挡工作模式、再生制动能量回收模式。
8、进一步，所述第一电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器左位，使第一挡位齿与第一电机连接，此时太阳轮空转，整个行星排组件不工作，第二电机不能输出动力，第一电机动力经第一挡位齿轮传递至第一中间轴齿轮，并通过减速差速系统将动力传递到车轮。
9、进一步，所述第二电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于锁死状态，同时控制同步器中位或右位，使第一电机动力脱开或被锁止，不能输出动力，太阳轮锁死，行星组件变成了定速比传动，第二电机动力经行星架输入，经过齿圈传递至第二中间轴齿轮，通过减速差速系统将动力传递到车轮。
10、进一步，所述双电机转矩耦合工作模式为：控制制动器处于锁死状态，同时控制同步器左位，使第一电机与第一挡位齿连接，太阳轮锁死，行星组件变成了定速比传动，第一电机动力经第一挡位齿传递至第一中间轴齿轮，与第二电机动力经行星架输入，经过齿圈传递至第二中间轴齿轮，第一电机与第二电机动力经过第一中间轴齿轮与第二中间轴齿轮耦合后，通过减速差速系统传递到车轮。
11、进一步，所述双电机转速耦合工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器右位，使第二挡位齿与第一电机连接，第一电机动力经第二挡位齿、第三挡位齿传递至太阳轮，第二电机动力经行星架输入，与第一电机动力耦合后经齿圈输出至第二中间轴齿轮，通过减速差速系统将动力传递到车轮。
12、进一步，所述空挡工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器中位，第一电机与第二电机均与传动系统脱离，不能输出动力，处于空挡状态。
13、进一步，所述再生制动能量回收模式为：在双电机转矩耦合工作模式与第一电机单独驱动工作模式时刹车，刹车的再生制动能量可以通过减速差速系统经第一中间轴齿轮、第一挡位齿反传给第一电机，用于第一电机发电，回收制动能量，或非空挡时刹车的再生制动能量通过减速差速系统经第二中间轴齿轮、齿圈反传给第二电机，用于第二电机发电，回收制动能量。
14、本专利技术的有益效果在于：
15、本专利技术中的多模式多档位的纯电动传动系统为一种双电机转速-转矩耦合纯电驱动系统，通过增加同步器和制动器实现不同纯电耦合工作模式的切换，通过协调两个电机间转速耦合与转矩耦合的介入方式，选择合适的挡位，在纯电动工作模式下可以有多种驱动工作模式，调节电机的最优工作点，充分整合两个电机的能力，提升整体效率和加速性能，有效提高了系统动力性和经济性。
16、本专利技术中的系统无需较多离合器，系统整体的控制复杂度、成本均较低。此外，可以在其中某电机故障但有电机正常的条件下正常工作，系统有冗余可靠性。
17、本专利技术通过控制制动器与同步器，可以实现2个单电机的纯电驱动工作模式、1个双电机转速耦合工作模式、1个双电机转矩耦合工作模式，1个空挡模式，增加了工作模式的多样性，有效提升了纯电动汽车的电效率及动力性，尤其是双电机转矩耦合纯电动工作模式的加入，提供了显著的加速性能，能很好满足城市与高速工况下的经济性与动力性需求。
18、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种多模式多档位的纯电动传动系统，包括与电池通过电气连接的第一电机和第二电机，还包括行星排组件、换挡组件、减速差速系统，其特征在于：第一电机与换挡组件传动连接，第二电机与行星排组件传动连接，减速差速系统的输入端设有同轴的第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，所述换挡组件与第一中间轴齿轮传动连接，所述行星排组件与第二中间轴齿轮传动连接；行星排组件与换挡组件之间通过齿轮传动耦合，并通过换挡组件切换不同挡位与模式。
2.根据权利要求1所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：所述行星排组件包括行星架、齿圈、太阳轮，太阳轮通过行星架上的行星轮与齿圈啮合，太阳轮上连接有制动器；第二电机的输出轴与行星架连接；齿圈与第二中间轴齿轮啮合，
3.根据权利要求2所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：所述第一电机、第二电机均为发电及电动一体化电机。
4.根据权利要求3所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：通过控制同步器和制动器实现不同构型工作模式与不同挡位的切换；所述构型工作模式包括第一电机单独驱动工作模式、第二电机单独驱动工作模式、双电机转
5.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述第一电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器左位，使第一挡位齿与第一电机结合，由于整个行星排组件自由转动，第二电机不能输出动力，第一电机动力经第一挡位齿轮传递至第一中间轴齿轮，并通过减速差速系统将动力传递到车轮。
6.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述第二电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于锁死状态，同时控制同步器中位或右位，第一电机不能输出动力，太阳轮锁死，行星组件成为固定速比传动，第二电机动力经行星架输入，经过齿圈传递至第二中间轴齿轮，通过减速差速系统将动力传递到车轮。
7.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述双电机转矩耦合工作模式为：控制制动器处于锁死状态，同时控制同步器左位，使第一电机与第一挡位齿连接，第一电机动力经第一挡位齿传递至第一中间轴齿轮，太阳轮锁死，行星组件转换成定轴定速比传动，第二电机动力经行星架输入，经过齿圈传递至第二中间轴齿轮，第一电机与第二电机动力通过第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮转矩耦合后，通过减速差速系统传递到车轮。
8.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述双电机转速耦合工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器右位，使第二挡位齿与第一电机连接，第一电机动力经第二挡位齿、第三挡位齿传递至太阳轮，第二电机动力经行星架输入，与第一电机动力耦合后经齿圈输出至第二中间轴齿轮，通过减速差速系统将动力传递到车轮。
9.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述空挡工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器中位，第一电机与第二电机均与传动系统脱离，不能输出动力，处于空挡状态。
10.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述再生制动能量回收模式为：在双电机转矩耦合工作模式与第一电机单独驱动工作模式时刹车，刹车的再生制动能量可以通过减速差速系统经第一中间轴齿轮、第一挡位齿反传给第一电机，用于第一电机发电，回收制动能量，或非空挡时刹车的再生制动能量通过减速差速系统经第二中间轴齿轮、齿圈反传给第二电机，用于第二电机发电，回收制动能量。
...【技术特征摘要】
1.一种多模式多档位的纯电动传动系统，包括与电池通过电气连接的第一电机和第二电机，还包括行星排组件、换挡组件、减速差速系统，其特征在于：第一电机与换挡组件传动连接，第二电机与行星排组件传动连接，减速差速系统的输入端设有同轴的第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，所述换挡组件与第一中间轴齿轮传动连接，所述行星排组件与第二中间轴齿轮传动连接；行星排组件与换挡组件之间通过齿轮传动耦合，并通过换挡组件切换不同挡位与模式。
2.根据权利要求1所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：所述行星排组件包括行星架、齿圈、太阳轮，太阳轮通过行星架上的行星轮与齿圈啮合，太阳轮上连接有制动器；第二电机的输出轴与行星架连接；齿圈与第二中间轴齿轮啮合，
3.根据权利要求2所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：所述第一电机、第二电机均为发电及电动一体化电机。
4.根据权利要求3所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于：通过控制同步器和制动器实现不同构型工作模式与不同挡位的切换；所述构型工作模式包括第一电机单独驱动工作模式、第二电机单独驱动工作模式、双电机转矩耦合工作模式、双电机转速耦合工作模式、空挡工作模式、再生制动能量回收模式。
5.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述第一电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于脱开状态，同时控制同步器左位，使第一挡位齿与第一电机结合，由于整个行星排组件自由转动，第二电机不能输出动力，第一电机动力经第一挡位齿轮传递至第一中间轴齿轮，并通过减速差速系统将动力传递到车轮。
6.根据权利要求4所述的多模式多档位的纯电动传动系统，其特征在于，所述第二电机单独驱动工作模式为：控制制动器处于锁死状态，同时控制同...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚联，邹云葛，张毓昕，刘昌东，胡晓松，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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