CN103434379B - 电动车双电机自动变速驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车双电机自动变速驱动系统，包括主电机和传动变速总成，传动变速总成包括箱体和分别以可绕自身轴线转动的方式设置于箱体的动力输入轴和动力输出轴，主电机可将动力以正反两个方向切换的方式输入至动力输入轴实现换档变速；电动车双电机自动变速驱动系统还包括用于在主电机切换旋转方向时为动力输出轴提供辅助输出动力的辅助电机；本发明通过设置与动力输出轴传动连接的辅助电机，在换档过程中，主电机切换旋转方向造成动力中断时，为动力输出轴提供辅助动力，增加换档的平顺性和车体行驶的动力性，另外，在车体再生制动过程中，辅助电机可做为发电机，将车体的部分动能转化为电能，蓄存部分电力，从而提高续驶里程。

Description

电动车双电机自动变速驱动系统
技术领域
本发明涉及一种机动车部件，特别涉及一种电动车双电机自动变速驱动系统。
背景技术
电动车是以电力为驱动，以电力为能源的车子。电动车作为一种代步工具，具有对环境友好，对石油依存度低等优点，在提倡节约能源的现今社会越来越受到重视。
电动车一般包括电源、电动机、变速器、行走总成和控制系统，早先电动车由于电动机运行特点的限制，变速器大多没有档位的设置，或只有单慢档位，操作极为不便。随着对电动车领域的不断研究，出现了一些专门针对电动车而设计的变速驱动系统，但大多结构复杂，空间安装不够紧凑，且换档不够顺畅，档位在切换之间容易出现动力中断的现象，造成车体在行驶过程中的动力性不够延续；并且现有电动车的车体在进行制动时，大多直接将动能转化为摩擦产生的热能，提高了电力的消耗，造成了能量的浪费，从而提高了电池成本，并降低了续驶里程，不利于能源的节约，经济性也较差。
因此，需要对现有的电动车的变速驱动系统进行改进，使其结构紧凑简单，且换档顺畅，并在档位的切换过程中，延续行驶所需动力的产生，避免出现动力中断的现象；同时，可将车体行驶产生的动能在制动时转化为部分电能，节省部分电能量损失，从而降低电池成本，提高电动车的续驶里程。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电动车双电机自动变速驱动系统，使其结构紧凑简单，且换档顺畅，并在档位的切换过程中，延续行驶所需动力的产生，避免出现动力中断的现象；同时，可将车体行驶产生的动能在制动时转化为部分电能，节省部分电能量损失，从而降低电池成本，提高电动车的续驶里程。
本发明的电动车双电机自动变速驱动系统，包括主电机和传动变速总成，所述传动变速总成包括箱体和分别以可绕自身轴线转动的方式设置于箱体的动力输入轴和动力输出轴，所述主电机可将动力以正反两个方向切换的方式输入至所述动力输入轴实现换档变速；
所述电动车双电机自动变速驱动系统还包括用于在主电机切换旋转方向时为所述动力输出轴提供辅助输出动力的辅助电机。
进一步，所述辅助电机动力输出端与所述动力输出轴直连式传动配合。
进一步，电动车为纯电动汽车。
进一步，所述传动变速总成还包括主动双联齿轮、慢档从动齿轮、快档从动齿轮、倒档主动齿轮和倒档从动齿轮，所述主动双联齿轮包括一体成型且同轴设置的慢档主动齿轮和快档主动齿轮，所述主动双联齿轮和所述倒档主动齿轮以可相互切换与动力输入轴传动的方式外套于所述动力输入轴，所述慢档主动齿轮与所述慢档从动齿轮通过一中间齿轮啮合传动，所述快档主动齿轮与所述快档从动齿轮直接啮合传动，所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮以可相互切换与动力输出轴传动的方式外套于所述动力输出轴，倒档从动齿轮与所述动力输出轴在圆周方向同步转动配合。
进一步，所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮均通过一超越离合器与所述动力输出轴传动配合，所述两个超越离合器同向设置且在所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮各自正转时实现传动配合。
进一步，位于快档主动齿轮和倒档主动齿轮之间外套于所述动力输入轴设有一换档接合器，所述换档接合器与所述动力输入轴在圆周方向传动并在轴向滑动配合，且可与快档主动齿轮和倒档主动齿轮分别接合传动。
进一步，所述快档主动齿轮和所述倒档主动齿轮沿各自轴向均设有用于与所述换档接合器花键连接的短轴颈。
进一步，所示动力输入轴与所述主电机的动力输出端直连式传动配合，所述传动变速总成的动力输出轴设有延伸出箱体的动力输出端。
进一步，还包括差速器，所述动力输出轴与差速器的动力输入端传动配合。
本发明的有益效果：本发明的电动车双电机自动变速驱动系统，通过主电机的正反方向旋转并结合超越离合器的设置实现前进档变速以及倒档功能，并与动力输出轴传动连接设置辅助电机，在换档过程中，主电机切换旋转方向造成动力中断时，为动力输出轴提供辅助动力，增加换档的平顺性和车体行驶的动力性，另外，在车体再生制动过程中，辅助电机可做为发电机，将车体的部分动能转化为电能，蓄存部分电力，从而提高续驶里程，同时，由于系统自设的机械结构，当处于电动车倒溜情形下，由于动力输出轴上的从动齿轮造成动力输入轴上的主动齿轮转动方向相反，会产生反转扭力，形成自动锁死，从而有效防止倒溜，保证电动车的安全性；本发明还设置有倒档机构，增加了电动车的应用范围，倒档机构和前进档机构共享变速箱体，操作简单方便，结构紧凑，体积较小，并且前进档采用两档变速，且档位间接合顺畅平稳，使电动车在平地和爬坡时合理调配动力输出，充分利用电动机动力，从而达到节能环保、降低使用成本的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，如图所示：本实施例的电动车双电机自动变速驱动系统，包括主电机1和传动变速总成，所述传动变速总成包括箱体2和分别以可绕自身轴线转动的方式设置于箱体的动力输入轴3和动力输出轴4，所述主电机1可将动力以正反两个方向切换的方式输入至所述动力输入轴3实现换档变速；所述电动车双电机自动变速驱动系统还包括用于在主电机1切换旋转方向时为所述动力输出轴4提供辅助输出动力的辅助电机5；主电机1可采用电机正反转控制系统实现将动力输入动力输入轴的目的，如图所示，动力输入轴和动力输出轴与箱体之间通过必要的径向滚动轴承(图中所示为滚动轴承6和滚动轴承7)进行转动配合，实现可绕各自轴线转动的目的，属于现有技术的安装结构，在此不再赘述；另外，动力输入轴3和动力输出轴4并列设置在所述箱体内，可缩短箱体的横向尺寸，并配合齿轮的使用达到在两者之间传动的目的，结构更加紧凑，并具有较大的灵活性和普遍适应性。
本实施例中，所述辅助电机5动力输出端与所述动力输出轴4直连式传动连接；如图所示，动力输出轴与辅助电机的定子固定连接，可直接将辅助动力提供给动力输出轴，动力传输可做到瞬时连接，辅助动力的输出更加平顺；如图所示，辅助电机安装于箱体内，使得整体系统结构更加紧凑。
本实施例中，电动车为纯电动汽车；本发明由于体积小，结构紧凑轻便，因而较好的适用于纯电动车。
本实施例中，所述传动变速总成还包括主动双联齿轮8、慢档从动齿轮9、快档从动齿轮10、倒档主动齿轮11和倒档从动齿轮12，所述主动双联齿轮8包括一体成型且同轴设置的慢档主动齿轮8a和快档主动齿轮8b，所述主动双联齿轮8和所述倒档主动齿轮11以可相互切换与动力输入轴3传动的方式外套于所述动力输入轴3，所述慢档主动齿轮8a与所述慢档从动齿轮9通过一中间齿轮13啮合传动，所述快档主动齿轮8b与所述快档从动齿轮10直接啮合传动，所述慢档从动齿轮9和所述快档从动齿轮10以可相互切换与动力输出轴4传动的方式外套于所述动力输出轴4，倒档从动齿轮12与所述动力输出轴4在圆周方向同步转动配合；倒档机构和前进挡机构可共享变速器，其中，倒档主动齿轮与主动双联齿轮同轴设置，慢档从动齿轮、快档从动齿轮和倒档从动齿轮通轴设置，不但倒档与前进挡之间的转化更加简单方便，而且结构简单紧凑，制作成本低，适用于轻便的纯电动车，利于相对降低整车成本，且与现有的电动车相比，成本并无较多的增加；所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮以随主电机旋转改变转动方向的方式实现与动力输出轴的切换传动，从而输出两种不同的速比，形成两档变速，前进变速换档实现方式简单，且制造成本较低。
本实施例中，所述慢档从动齿轮9和所述快档从动齿轮10均通过一超越离合器(图中超越离合器14和超越离合器15)为与所述动力输出轴4传动配合，所述两个超越离合器(图中超越离合器14和超越离合器15)同向设置且在所述慢档从动齿轮9和所述快档从动齿轮10各自正转时实现传动配合；正转是指车轮前进时的转动方向；由于中间齿轮13(本实施例中为惰轮)的存在，慢档从动齿轮与快档从动齿轮转动方向相反，当主电机正转并主动双联齿与动力输入轴传动配合时，由于超越离合器同向设置，此时只有慢档从动齿轮通过超越离合器14与动力输出轴传动配合，实现慢档换位；当主电机反转并主动双联齿与动力输入轴传动配合时，此时只有快档从动齿轮通过超越离合器15与动力输出轴传动配合，实现快档换位；超越离合器为现有结构，在此不再赘述，其中，慢档从动齿轮和快档从动齿轮与动力输出轴之间通过必要的径向滚动轴承(图中为滚动轴承16和滚动轴承17)进行外套转动配合，超越离合器内轮外套圆周同步转动配合于动力输出轴，外轮与慢档从动齿轮和快档从动齿轮内套传动配合，慢档从动齿轮和快档从动齿轮的轴向设有用于与超越离合器传动配合的轴颈。
本实施例中，位于快档主动齿轮和倒档主动齿轮之间外套于所述动力输入轴设有一换档接合器18，所述换档接合器与所述动力输入轴在圆周方向传动并在轴向滑动配合，且可与快档主动齿轮和倒档主动齿轮分别接合传动；换档接合器18通过拨叉19驱动，所指换档接合器采用现有机构的同步器，如图所示，同步器包括齿套20、内花键齿毂21、同步器左锁环22和同步器右锁环23，齿套与动力输入轴圆周转动配合，内花键齿毂外套传动配合于齿套并可轴向滑动。
本实施例中，所述快档主动齿轮8b和所述倒档主动齿轮8a沿各自轴向均设有用于与所述换档接合器花键连接的短轴颈(图中为短轴颈24和短轴颈25)；短轴颈(图中为短轴颈24和短轴颈25)设有与内花键齿毂传动配合的外花键，花键配合结构易于实现，且传动方便。
本实施例中，所示动力输入轴3与所述主电机的动力输出端直连式传动配合，所述传动变速总成的动力输出轴4设有延伸出箱体的动力输出端；如图所示，动力输入轴3与所述主电机的定子固定连接实现直连式传动配合，动力直接输出，增加传动平顺性，传动变速总成与主电机的安装结构更加紧凑，会节省更多的安装空间，传动变速总成的动力输出轴的动力输出端延伸出箱体可直接用于与行走轮传动连接，不需要太多安装部件，从而进一步达到节省空间的目的，符合电动车对于结构紧凑、轻便灵活的要求。
本实施例中，还包括差速器，所述动力输出轴与差速器的动力输入端传动配合；设置差速器，使得本发明能够直接应用于纯电动车(三轮或四轮均可)，具有较好的集成性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电动车双电机自动变速驱动系统，包括主电机和传动变速总成，其特征在于：所述传动变速总成包括箱体和分别以可绕自身轴线转动的方式设置于箱体的动力输入轴和动力输出轴，所述主电机可将动力以正反两个方向切换的方式输入至所述动力输入轴实现换档变速；所述电动车双电机自动变速驱动系统还包括用于在主电机切换旋转方向时为所述动力输出轴提供辅助输出动力的辅助电机；
所述传动变速总成还包括主动双联齿轮、慢档从动齿轮、快档从动齿轮、倒档主动齿轮和倒档从动齿轮，所述主动双联齿轮包括一体成型且同轴设置的慢档主动齿轮和快档主动齿轮，所述主动双联齿轮和所述倒档主动齿轮以可相互切换与动力输入轴传动的方式外套于所述动力输入轴，所述慢档主动齿轮与所述慢档从动齿轮通过一中间齿轮啮合传动，所述快档主动齿轮与所述快档从动齿轮直接啮合传动，所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮以可相互切换与动力输出轴传动的方式外套于所述动力输出轴，倒档从动齿轮与所述动力输出轴在圆周方向同步转动配合。
2.根据权利要求1所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：所述辅助电机动力输出端与所述动力输出轴直连式传动配合。
3.根据权利要求2所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：电动车为纯电动汽车。
4.根据权利要求3所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮均通过一超越离合器与所述动力输出轴传动配合，两个所述超越离合器同向设置且在所述慢档从动齿轮和所述快档从动齿轮各自正转时实现传动配合。
5.根据权利要求4所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：位于快档主动齿轮和倒档主动齿轮之间外套于所述动力输入轴设有一换档接合器，所述换档接合器与所述动力输入轴在圆周方向传动并在轴向滑动配合，且可与快档主动齿轮和倒档主动齿轮分别接合传动。
6.根据权利要求5所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：所述快档主动齿轮和所述倒档主动齿轮沿各自轴向均设有用于与所述换档接合器花键连接的短轴颈。
7.根据权利要求6所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：所示动力输入轴与所述主电机的动力输出端直连式传动配合，所述传动变速总成的动力输出轴设有延伸出箱体的动力输出端。
8.根据权利要求7所述的电动车双电机自动变速驱动系统，其特征在于：还包括差速器，所述动力输出轴与差速器的动力输入端传动配合。
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