CN104015600A - 双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构 - Google Patents

双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，包括相互平行的第一输入轴、第二输入轴和输出轴，所述第一输入轴上设置有一档驱动齿轮、第一同步器和三档驱动齿轮，所述第二输入轴上设置有二档驱动齿轮、第二同步器和四档驱动齿轮，所述输出轴上设置有与一档驱动齿轮啮合的一档从动齿轮、与二档驱动齿轮啮合的二档从动齿轮、与三档驱动齿轮啮合的三档从动齿轮和与四档驱动齿轮啮合的四档从动齿轮。本发明自动变速机构消除了离合器，整个机构结构简化，制造成本低；采用双电机驱动，通过控制同步器和驱动电机实现无动力中断换挡，动力切换平顺性好；任何一个驱动电机出现故障后，另外一个可以继续工作驱动车辆行驶，系统可靠性高。

Description

双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构
技术领域
本发明涉及一种传动机构，特别涉及一种双动力输入自动变速机构。
背景技术
随着全世界生态环境的恶化，能源的匮乏，以及石油价格的不断升高，人类对新能源汽车的研究开发有了迫切的需要。纯电动汽车以零排放、噪声小、易于操作和维护等特点，成为当今研究的重点。
但是现有的纯电动汽车仍然有许多的缺点，其传动机构一直以来结构比较庞大、成本高、效率低、重量大。且大多数纯电动汽车采用的是单电机驱动，对电机的功率需求很大，结构尺寸会相对较大，因此整车布置安装存在问题；单电机若采用变速器，则会导致换挡平顺性问题；单电机系统可靠性不高，一旦电机出现故障，系统就奔溃。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，以解决现有存电动汽车传动机构所存在的效率低、结构庞大、动力性差、可靠度不高等缺点。
本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，包括相互平行的第一输入轴、第二输入轴和输出轴，所述第一输入轴上沿轴向依次设置有一档驱动齿轮、第一同步器和三档驱动齿轮，所述第二输入轴上沿轴向依次设置有二档驱动齿轮、第二同步器和四档驱动齿轮，所述输出轴上沿轴向依次设置有与一档驱动齿轮啮合的一档从动齿轮、与二档驱动齿轮啮合的二档从动齿轮、与三档驱动齿轮啮合的三档从动齿轮和与四档驱动齿轮啮合的四档从动齿轮；还包括动力输出端与第一输入轴连接的第一驱动电机和动力输出端与第二输入轴连接的第二驱动电机。
本发明的有益效果：
1、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，其消除了离合器，使整个传动结构更为简化，降低了制造成本。
2、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，采用了双电机驱动，其通过控制同步器和驱动电机实现无动力中断换挡，提高了整车的平顺性。
3、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，其采用的是直接齿轮传动，与AT和CVT相比，传动效率更高。
4、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，任何一个驱动电机出现故障后，另外一个可以继续工作驱动车辆行驶，提高了整个系统的可靠性。
5、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，双电机同时参与驱动，可有效提高车辆在急加速时的动力性能。
6、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，采用双电机驱动方式，有效降低了单个电机的功率，减少单个电机的体积，有利于整车布置。
7、本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，与固定档位齿轮箱相比，其采用了四档(多档位)变速器，有效提高了纯电动汽车的传动效率，提高了整车的经济性，有利于增加整车的续航里程。
附图说明
图1为本发明双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，包括相互平行的第一输入轴11、第二输入轴13和输出轴12，所述第一输入轴11上沿轴向依次设置有一档驱动齿轮3、第一同步器14和三档驱动齿轮7，所述第二输入轴13上沿轴向依次设置有二档驱动齿轮5、第二同步器15和四档驱动齿轮9，所述输出轴12上沿轴向依次设置有与一档驱动齿轮3啮合的一档从动齿轮4、与二档驱动齿轮5啮合的二档从动齿轮6、与三档驱动齿轮7啮合的三档从动齿轮8和与四档驱动齿轮9啮合的四档从动齿轮10；还包括动力输出端与第一输入轴11连接的第一驱动电机1和动力输出端与第二输入轴13连接的第二驱动电机2；具体实施中输出轴12与汽车的主减速器-差速器16的动力输入端连接。
本实施例双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构的工作模式如下：
起步工作模式，本实施例可以实现三种起步模式：
①正常起步情况下，所述第二同步器15处于空挡位置，所述第一同步器14与一档驱动齿轮3接合，第一驱动电机1的动力经第一输入轴11、第一同步器14、一档驱动齿轮3、一档从动齿轮4、输出轴12、主减速器-差速器16后传递至车轮17，实现一档起步。
②在路面比较滑的情况下，所述第一同步器14处于空挡位置，所述第二同步器15与二档驱动齿轮5接合，第二驱动电机2的动力经第二输入轴13、第二同步器15、二档驱动齿轮5、二档从动齿轮6、输出轴12、主减速器-差速器16后传递至车轮17，实现二档起步。
③在坡道起步的情况下，所述第一同步器14与一档驱动齿轮3接合，所述第二同步器15与二档驱动齿轮5接合，第一驱动电机1和第二驱动电机2的转矩变速机构耦合后驱动传递至主减速器-差速器16，再传递至车轮17，实现双电机驱动车辆起步。
巡航工作模式：当车辆起步后，两个同步器与两个驱动电机的交替工作即可实现不同档位之间的切换。比如，当满足二档换三档的条件时，所述第一同步器14先进行预挂档，操作所述三档驱动齿轮7与所述三档从动齿轮8啮合，然后整车控制器控制所述第一驱动电机1转矩逐步上升，同时，第二驱动电机2转矩逐步减少至零，最终第二驱动电机2关闭，第一驱动电机1工作，完成二档升三档。三档降二档时顺序相反，第一驱动电机1转矩逐步减小至零，最终关闭，而第二驱动电机2转矩逐步上升，最终实现第二驱动电机2单独驱动车辆，其他换挡动作类似。
急加速模式：此时驾驶员对动力性的需求比较大，单个电机的驱动方式不能满足汽车动力性的需要，因此采用两个电机同时参与驱动。比如，若此时汽车处于二档行驶模式而需要急加速，则可以控制所述第一同步器14与所述三档驱动齿轮7接合，同时整车控制器控制所述第一驱动电机1转矩逐步上升，这样便实现了二档和三档一起工作。两个电机同时驱动车辆，从而满足动力性的需要。
再生制动模式：当汽车减速或者制动时，第一驱动电机1和第二驱动电机2均处于发电模式，制动能量回传给储能装置(电池)。
倒档模式：本实施例双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构没有设置倒档齿轮，倒档通过驱动电机的反转实现。
故障模式：当两台驱动电机中的任意一台发生故障时，并不影响汽车的行驶。当第一驱动电机1发生故障时，汽车还能由第二驱动电机2以二档或四档行驶；当第二驱动电机2发生故障时，汽车还能由第一驱动电机1以一档或三档行驶。
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 (1)

1.一种双电机纯电动汽车无离合器自动变速机构，其特征在于：包括相互平行的第一输入轴、第二输入轴和输出轴，所述第一输入轴上沿轴向依次设置有一档驱动齿轮、第一同步器和三档驱动齿轮，所述第二输入轴上沿轴向依次设置有二档驱动齿轮、第二同步器和四档驱动齿轮，所述输出轴上沿轴向依次设置有与一档驱动齿轮啮合的一档从动齿轮、与二档驱动齿轮啮合的二档从动齿轮、与三档驱动齿轮啮合的三档从动齿轮和与四档驱动齿轮啮合的四档从动齿轮；还包括动力输出端与第一输入轴连接的第一驱动电机和动力输出端与第二输入轴连接的第二驱动电机。
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