CN104633020A - 一种电动车用双电机四档变速器及其换挡控制方法 - Google Patents

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CN104633020A CN201510080344.2A CN201510080344A CN104633020A CN 104633020 A CN104633020 A CN 104633020A CN 201510080344 A CN201510080344 A CN 201510080344A CN 104633020 A CN104633020 A CN 104633020A
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陈虹
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Abstract

本发明提供了一种电动车用双电机四档变速器及其换挡控制方法，其两端两侧连有电动机Ⅰ3和电动机Ⅱ12，该变速器包括由齿轮Ⅰ1与齿轮Ⅱ4啮合组成的一档齿轮对，由齿轮Ⅲ6与齿轮Ⅶ15啮合组成的二档齿轮对，以及由齿轮Ⅵ14与双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10与双联齿轮Ⅳ8啮合组成的三档和四档齿轮对，接合套Ⅰ5，接合套Ⅱ7，接合套Ⅲ13，变速器输入轴Ⅰ9，变速器输入轴Ⅱ11和变速器输出轴2。本发明能为每台电动机提供四个档位，同时保证换挡过程动力不中断，还可将车辆行驶产生的动能在制动时转化为部分电能。本发明同时公开了一种电动车用双电机两档变速器的换挡控制方法。

Description

一种电动车用双电机四档变速器及其换挡控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车传动技术领域，具体涉及一种电动车用双电机四档变速器及其换挡控制方法。
背景技术
如何降低汽车的能源消耗和环境污染成为当前汽车工业发展的主旋律。近两年我国纯电动汽车的发展迅速，多个企业已经在市场上推出纯电动汽车，纯电动汽车已经进入产业化。
纯电动汽车的驱动机构有多种，例如配置多档传动装置和离合器的传统驱动系，无离合器的单档传动装置，两个独立的电动机和带有驱动轴的固定档传动装置。配置多档传动装置和离合器的传统驱动系具有多个档位加速性好，但是换档时有动力中断；无离合器的单档传动装置能实现无级变速，但是加速性、爬坡能力差，电动机的效率没有充分发挥。可见对于普通电动车，迫切需要传动效率较高的没有动力中断的自动变速器。
另一方面，汽车在加速行驶阶段、低速行驶阶段和高速行驶阶段对功率的需求不同，如果采用单电机驱动，电机很难一直工作在高效运转区，从而容易造成电能的浪费。
中国专利CN 103939535A公开了电动车用一种双电机两档变速器，该专利对于乘用车来说是合适的，因为乘用车对功率的需求变化范围不是很大，但对于商用车而言，由于其载荷状况不定，因此对于功率的需求变化范围较大，两档变速器不能保证电动机一直运行在高效区，造成电能的浪费。
发明内容
为了解决现有的电动车用双电机两档变速器在功率需求变化范围较大的情况下，不能保证电动机一直运行在高效区，从而造成电能的浪费的问题，本发明提供了一种电动车用双电机四档变速器，其两端连有电动机Ⅰ3和电动机Ⅱ12，该变速器包括由齿轮Ⅰ1与齿轮Ⅱ4啮合组成的一档齿轮对、由齿轮Ⅲ6与齿轮Ⅶ15啮合组成的三档齿轮对、由齿轮Ⅵ14与双联齿轮Ⅳ8组成的二档齿轮和齿轮Ⅴ10与双联齿轮Ⅳ8啮合组成的四档齿轮对，以及接合套Ⅰ5、接合套Ⅱ7、接合套Ⅲ13、变速器输入轴Ⅰ9、变速器输入轴Ⅱ11和变速器输出轴2组成；所述的齿轮Ⅰ1和齿轮Ⅶ15与变速器输出轴2固连，齿轮Ⅵ14空套在变速器输出轴2上，所述的齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅲ6和双联齿轮Ⅳ8均空套在变速器输入轴Ⅰ9上，所述的齿轮Ⅴ10固连在变速器输入轴Ⅱ11上。所述的电动机I3的输出轴与变速器输入轴Ⅰ9相连，所述的电动机Ⅱ12的输出轴与变速器输入轴Ⅱ11相连，接合套Ⅰ5固定在变速器输入轴Ⅰ9上且与齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6相邻，接合套Ⅰ5可分别与 齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6结合或分离，所述的接合套Ⅱ7固定在变速器输入轴Ⅰ9上且与双联齿轮Ⅳ8相邻，接合套Ⅱ7可与双联齿轮Ⅳ8结合或分离，所述的接合套Ⅲ13固定在变速器输出轴2上且与齿轮Ⅵ14和齿轮Ⅴ10相邻，接合套Ⅲ13可分别与齿轮Ⅵ14和齿轮Ⅴ10结合或分离。
本发明同时提供一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，该变速器为电动机Ⅰ3和电动机Ⅱ12的动力输出提供了四个档位，通过电动机Ⅰ3和电动机Ⅱ12与该变速器的耦合，在双电机驱动并且电池电量充足时，可实现四个有效档位的转换，四个档位分别为双电机1档、双电机2档、双电机3档和双电机4档。
电动车用双电机四档变速器的工作原理：
双电机1档驱动模式下，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅱ4与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅰ1，由变速器输出轴2输出。
双电机2档驱动模式下，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4或齿轮Ⅲ6不结合，齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6空转，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。
双电机3档驱动模式下，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6和齿轮Ⅶ15，由变速器输出轴2输出。
双电机4档驱动模式下，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10结合，使齿轮Ⅴ10与变速器输出轴2固连， 接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4或齿轮Ⅲ6不结合，齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6空转，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现倒挡控制方法的步骤具体如下：
电动机Ⅰ3单独工作，并且电动机反转，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅱ4与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，双联齿轮Ⅳ8空转，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合。此时的动力传递路线为：动力由电动机Ⅰ3输出，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1，由变速器输出轴2输出。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机1档转换为双电机2档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3单独工作于1档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅱ12的转速，当齿轮Ⅵ14与齿轮Ⅰ1转速相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3工作于1档，电动机Ⅱ12工作于2档。
三、接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4脱离结合，动力传递路线变为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于2档。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机2档转换为双电机3档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变 为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅰ3的转速，当齿轮Ⅶ15与齿轮Ⅵ14转速相同时，使接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于2档。
三、接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14脱离结合，使齿轮Ⅵ14空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅰ3与齿电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于3档。。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机3档转换为双电机4档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与变速器输出轴2转速相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10结合，使齿轮Ⅴ10与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于4档。
三、接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6脱离结合，动力传递路线变为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为： 由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于4档。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机4档降为双电机3档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅲ6转速转向相同时，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时电机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于4档。
三、接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10脱离结合，此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与电动机Ⅰ3转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于3档。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机3档降为双电机2档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅱ12的转速，当齿轮Ⅵ14与齿轮Ⅶ15转速转向相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连。此时电动机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于2档。
三、接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6脱离结合，此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于2档。
本发明中电动车用双电机四档变速器实现由双电机2档降为双电机1档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅱ4转速相同时，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时电机Ⅰ3工作于1档，电动机Ⅱ12工作于2档。
三、接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14脱离结合，此时电机Ⅰ3单独工作于1档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。
四、调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与电机Ⅰ3转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于1档。
本发明在各档位模式下制动的控制方法具体如下：
一、当汽车双电机1档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、齿轮Ⅰ1、齿轮Ⅱ4、接合套Ⅰ5后，一路经变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
二、当汽车双电机2档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、接合套Ⅲ13、齿轮Ⅵ14后，一路经双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
三、当汽车双电机3档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、齿轮Ⅶ15、齿轮Ⅲ6、接合套Ⅰ5后，一路经变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
四、当汽车双电机4档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次通过变速器输出轴2、接合套Ⅲ13后，一路经齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9，拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
通过进一步改进本发明技术方案，所述的一种电动车用双电机四档变速器还包括由齿轮Ⅷ16和齿轮Ⅸ17啮合组成的五档齿轮对，齿轮Ⅷ16位于齿轮Ⅲ6和接合套Ⅱ7之间且空套在变速器输入轴Ⅰ9上，齿轮Ⅷ16能够与接合套Ⅱ7结合或分离，齿轮Ⅸ17位于齿轮Ⅶ15和齿轮Ⅵ14之间且与变速器输出轴2固连。
在本发明的改进方案中，通过增加五档齿轮对，可以实现单电机5档驱动作为超速档，其实现从双电机4档转换为超速档驱动的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅷ16的转速转向相同时，接合套Ⅱ7与齿轮Ⅷ16结合，使齿轮Ⅷ16与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、齿轮Ⅷ16、齿轮Ⅸ17后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅰ3工作于5档，电动机Ⅱ12工作于4档，至此，换挡结束。
其实现从超速档降为双电机4档的步骤具体如下：
一、接合套Ⅱ7与齿轮Ⅷ16脱离结合，此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。
二、调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12的转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时双电机工作于4档。至此，换挡结束。
本发明的优点：
1.能有效利用电动机的高效运转区，换档时无动力中断，爬加速坡能力好，结构简单，成本较低。
2.机械自动变速器设置成4个档位，提高汽车的加速性能和爬坡能力，合理调配动力输出，充分利用电机动力，从而达到节能环保和降低使用成本的目的。
3.采用双电机驱动，使商用车无论处于何种工况何种载荷下，都能通过单电机驱动与双电机驱动的模式切换，使电机一直工作在高效运转区，从而避免了电能的浪费。
4.电动机Ⅰ3可正反向转动，倒车时，挂一档电动机Ⅰ3反向转动实现倒车行驶，此时，电动机Ⅱ12可以不工作。 
5.制动时进行制动能量回收，即输出端为原输入端，即电动机；输入端为原输出端，即车轮的转速，并且电动机由驱动状态变为发电状态，能量从车轮到电机,实现制动能量回收。这样可以降低电池的能量损失，也可以降低电池成本，提高电动车的续驶里程。
6.本发明的控制策略适应性较强，如果在原来两档变速器的基础上再增加一对齿轮即齿轮Ⅷ16和齿轮Ⅸ17，那么在不增加控制机构的情况下就可以使电动机Ⅰ3增加一个档位，作为超速档。
附图说明
图1为本发明4档结构示意图；
图2为1档下动力传递路线图；
图3为2档下动力传递路线图；
图4为3档下动力传递路线图；
图5为4档下动力传递路线图；
图6为双电机1档换至双电机2档的动力传递路线变换过程；
图7为双电机2档换至双电机3档的动力传递路线变换过程；
图8为双电机3档换至双电机4档的动力传递路线变换过程；
图9为双电机4档换至双电机3档的动力传递路线变换过程；
图10为双电机3档换至双电机2档的动力传递路线变换过程；
图11为双电机2档换至双电机1档的动力传递路线变换过程；
图12为倒档下动力传递路线图；
图13为双电机1档制动动力传递路线图；
图14为双电机2档制动动力传递路线图；
图15为双电机3档制动动力传递路线图；
图16为双电机4档制动动力传递路线图；
图17为本发明电动机Ⅰ3具有超速档的结构示意图；
图18为电动机Ⅰ3由4档换至5档动力传递路线图；
图19为电动机Ⅰ3由5档换至4档动力传递路线图；
图中所示：齿轮Ⅰ1、变速器输出轴2、电动机Ⅰ3、齿轮Ⅱ4、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、变速器输入轴Ⅰ9、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11、电动机Ⅱ12、接合套Ⅲ13、齿轮Ⅵ14、齿轮Ⅶ15、齿轮Ⅷ16和齿轮Ⅸ17。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明本发明实施方式。
实施例1
如图1所示，本发明一种电动车用双电机四档变速器，其两端两侧连有电动机Ⅰ3和电动机Ⅱ12，该变速器包括由齿轮Ⅰ1与齿轮Ⅱ4啮合组成的一档齿轮对，由齿轮Ⅲ6与齿轮Ⅶ15啮合组成的三档齿轮对，以及由齿轮Ⅵ14与双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10与双联齿轮Ⅳ8啮合组成的二档和四档齿轮对，接合套Ⅰ5，接合套Ⅱ7，接合套Ⅲ13，变速器输入轴Ⅰ9，变速器输入轴Ⅱ11和变速器输出轴2；齿轮Ⅰ1和齿轮Ⅶ15与变速器输出轴2固连，齿轮Ⅵ14空套在变速器输出轴2上，齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅲ6和双联齿轮Ⅳ8 均空套在变速器输入轴Ⅰ9上，齿轮Ⅴ10固连在变速器输入轴Ⅱ11上。电动机I3的输出轴与变速器输入轴Ⅰ9相连，电动机Ⅱ12的输出轴与变速器输入轴Ⅱ11相连，接合套Ⅰ5固定在变速器输入轴Ⅰ9上且与齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6相邻，接合套Ⅰ5可分别与齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6结合或分离，接合套Ⅱ7固定在变速器输入轴Ⅰ9上且与双联齿轮Ⅳ8相邻，接合套Ⅱ7可与双联齿轮Ⅳ8结合或分离，接合套Ⅲ13固定在变速器输出轴2上且与齿轮Ⅵ14和齿轮Ⅴ10相邻，接合套Ⅲ13可分别与齿轮Ⅵ14和齿轮Ⅴ10结合或分离。
通过控制接合套Ⅰ5、接合套Ⅱ7、接合套Ⅲ13与所对应齿轮的分离和结合，以及对电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速进行调节，可以实现无动力中断换档。
如图2所示，双电机1档驱动模式下，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅱ4与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1，由变速器输出轴2输出。
如图3所示，双电机2档驱动模式下，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4或齿轮Ⅲ6不结合，齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6空转，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。
如图4所示，双电机3档驱动模式下，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6和齿轮Ⅶ15，由变速器输出轴2输出。
如图5所示，双电机4档驱动模式下，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10结合，使齿轮Ⅴ10与变速器 输出轴2固连，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4或齿轮Ⅲ6不结合，齿轮Ⅱ4和齿轮Ⅲ6空转，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12的转速与转向相同。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。
下面结合图6至图11具体描述本发明换挡过程：
如图6所示，双电机1档变双电机2档时，首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3单独工作于1档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅱ12的转速，当齿轮Ⅵ14与齿轮Ⅰ1转速相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3工作于1档，电动机Ⅱ12工作于2档。再次，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4脱离结合，动力传递路线变为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于2档。
如图7所示，双电机2档变双电机3档时，首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅰ3的转速，当齿轮Ⅶ15与齿轮Ⅵ14转速相同时，使接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅵ14、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于2档。 再次，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14脱离结合，使齿轮Ⅵ14空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅰ3与齿电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于3档。
如图8所示，双电机3档变双电机4档时，首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与变速器输出轴2转速相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10结合，使齿轮Ⅴ10与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅲ6、齿轮Ⅶ15后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于4档。再次，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6脱离结合，动力传递路线变为：由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输出轴2固连。动力传递路线变为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束，电动机Ⅰ3、电动机Ⅱ12都工作于4档。
如图9所示，双电机4档降双电机3档的过程正好与双电机3档升双电机4档的过程相反。首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅲ6转速转向相同时，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时电机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于4档。再次，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10脱离结合，此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与电动机Ⅰ3转速转向相同时， 接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于3档。
如图10所示，双电机3档降双电机2档的过程正好与双电机2档升双电机3档的过程相反。首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，此时电动机Ⅰ3单独工作于3档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅱ12的转速，当齿轮Ⅵ14与齿轮Ⅶ15转速转向相同时，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14结合，使齿轮Ⅵ14与变速器输出轴2固连。此时电动机Ⅰ3工作于3档，电动机Ⅱ12工作于2档。再次，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅲ6脱离结合，此时Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于2档。
如图11所示，双电机2档降双电机1档的过程正好与双电机1档升双电机2档的过程相反。首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，使双联齿轮Ⅳ8空转。此时电动机Ⅱ12单独工作于2档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。其次，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅱ4转速相同时，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅲ6与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时电机Ⅰ3工作于1档，电动机Ⅱ12工作于2档。再次，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅵ14脱离结合，此时电机Ⅰ3单独工作于1档，电动机Ⅱ12不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅱ12的转速，当电动机Ⅱ12与电机Ⅰ3转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。至此，换挡结束，双电机都工作于1档。
本发明的倒档模式的实现方法如图12所示：
倒档时，电动机Ⅰ3单独工作，并且电动机反转，接合套Ⅰ5与齿轮Ⅱ4结合，使齿轮Ⅱ4与变速器输入轴Ⅰ9固连，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，双联齿轮Ⅳ8空转，接合套Ⅲ13与齿轮Ⅴ10或齿轮Ⅵ14不结合。此时的动力传递路线为：动力由电动机Ⅰ3输出，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅰ5、齿轮Ⅱ4、齿轮Ⅰ1，由变速器输出轴2输出。
下面结合图13至图16说明本发明在各档位模式下制动原理：
如图13所示，当汽车双电机1档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、齿轮Ⅰ1、齿轮Ⅱ4、接合套Ⅰ5后，一路经变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
如图14所示，当汽车双电机2档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时 动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、齿轮Ⅶ15、齿轮Ⅲ6、接合套Ⅰ5后，一路经变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
如图15所示，当汽车双电机3档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次经变速器输出轴2、接合套Ⅲ13、齿轮Ⅵ14后，一路经双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9后拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经双联齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
如图16所示，当汽车双电机4档模式驱动行驶时，踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：输入的动力依次通过变速器输出轴2、接合套Ⅲ13后，一路经齿轮Ⅴ10、双联齿轮Ⅳ8、接合套Ⅱ7、变速器输入轴Ⅰ9，拖动电动机Ⅰ3发电；另一路经齿轮Ⅴ10、变速器输入轴Ⅱ11，拖动电动机Ⅱ12发电。当电池电量充满时，改为机械制动。
由于此时机械式自动变速器的4个档位经过速比优化设计，提高了电动机的运行效率，使得整车动力性和经济性均优于单以及双档电动车。由于商用车对于功率的需求变化范围较大，因此设置成四个档位是较为合适的。同时，由电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12相互配合进行换档，可实现换档过程中无动力中断，提高了换档品质，改善了车辆的行驶平顺性。电动机Ⅰ3可以通过改变输入电压的方向实现正向和反向转动，当电动机Ⅰ3反向转动时，即可在此模式下实现车辆的倒驶。
通过以上说明可以看出，本发明以传动效率较高的直列齿轮变速器的结构实现了两个电动机的动力耦合，为电机的动力输出提供了4个档位，符合电动机的实际工作需求。并且通过多种运行模式的转换，能有效利电动机的速度特性和高效运转区。本装置结构简单、成本较低，而且在换档时可以实现主动同步调速和无动力中断控制，改善了汽车的动力性和经济性。
实施例2
如图17所示，本发明在实施例1的基础上增加一对齿轮，即齿轮Ⅷ16和齿轮Ⅸ17，齿轮Ⅷ16空套在变速器输入轴Ⅰ9上，接合套Ⅱ7可以选择性的与齿轮Ⅷ16或双联齿轮Ⅳ8结合，齿轮Ⅸ17与变速器输出轴2固连，且齿轮Ⅷ16与齿轮Ⅸ17啮合，并且齿轮Ⅷ16齿数大于齿轮Ⅸ17的齿数。
本实施例中，在不增加控制机构的情况下就可以使电动机Ⅰ3增加一个档位，作为超速档，但此时电动机Ⅱ12档位数并未得到增加。
本实施例中双电机1档到双电机4档动力传递路线以及升档降档的操作过程不变， 仅结合图18和图19具体说明双电机4档和超速档5档之间的换挡控制方法。
如图18所示，若电动机Ⅰ3欲从4档升为超速档5档，首先，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8脱离结合，此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与齿轮Ⅷ16的转速转向相同时，接合套Ⅱ7与齿轮Ⅷ16结合，使齿轮Ⅷ16与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ3输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ9、接合套Ⅱ7、齿轮Ⅷ16、齿轮Ⅸ17后由变速器输出轴2输出；由电动机Ⅱ12输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ11、齿轮Ⅴ10、接合套Ⅲ13，由变速器输出轴2输出。至此，换挡结束。
如图19所示，若电动机Ⅰ3欲从超速档5档降为4档，首先，接合套Ⅱ7与齿轮Ⅷ16脱离结合，此时电动机Ⅱ12单独工作于4档，电动机Ⅰ3不参与动力输出。最后，调节电动机Ⅰ3的转速，当电动机Ⅰ3与电动机Ⅱ12的转速转向相同时，接合套Ⅱ7与双联齿轮Ⅳ8结合，使双联齿轮Ⅳ8与变速器输入轴Ⅰ9固连。此时双电机工作于4档。至此，换挡结束。
通过以上说明可以看出，本发明的控制策略适应性较强，如果在原来4档变速器的基础上再增加一对齿轮，那么在不增加控制机构的情况下就可以使电动机Ⅰ3增加一个档位，作为超速档，对于有需要的车辆而言是极有意义的。

Claims (8)

1.一种电动车用双电机四档变速器，其两端两侧连有电动机Ⅰ(3)和电动机Ⅱ(12)，其特征在于：所述变速器由齿轮Ⅰ(1)与齿轮Ⅱ(4)啮合组成的一档齿轮对、由齿轮Ⅲ(6)与齿轮Ⅶ(15)啮合组成的三档齿轮对、由齿轮Ⅵ(14)与双联齿轮Ⅳ(8)组成的二档齿轮对、由齿轮Ⅴ(10)与双联齿轮Ⅳ(8)啮合组成的四档齿轮对，以及接合套Ⅰ(5)、接合套Ⅱ(7)、接合套Ⅲ(13)、变速器输入轴Ⅰ(9)、变速器输入轴Ⅱ(11)和变速器输出轴(2)组成；所述齿轮Ⅰ(1)和齿轮Ⅶ(15)与变速器输出轴(2)固连，所述齿轮Ⅵ(14)空套在变速器输出轴(2)上，所述齿轮Ⅱ(4)、齿轮Ⅲ(6)和双联齿轮Ⅳ(8)均空套在变速器输入轴Ⅰ(9)上，所述齿轮Ⅴ(10)固连在变速器输入轴Ⅱ(11)上；所述电动机I(3)的输出轴与变速器输入轴Ⅰ(9)相连，所述电动机Ⅱ(12)的输出轴与变速器输入轴Ⅱ(11)相连，所述接合套Ⅰ(5)固定在变速器输入轴Ⅰ(9)上且与齿轮Ⅱ(4)和齿轮Ⅲ(6)相邻，接合套Ⅰ(5)分别与齿轮Ⅱ(4)和齿轮Ⅲ(6)结合或分离，所述接合套Ⅱ(7)固定在变速器输入轴Ⅰ(9)上且与双联齿轮Ⅳ(8)相邻，接合套Ⅱ(7)与双联齿轮Ⅳ(8)结合或分离，所述接合套Ⅲ(13)固定在变速器输出轴(2)上且与齿轮Ⅵ(14)和齿轮Ⅴ(10)相邻，接合套Ⅲ(13)分别与齿轮Ⅵ(14)和齿轮Ⅴ(10)结合或分离。
2.如权利要求1所述的一种电动车用双电机四档变速器，其特征在于：其还包括由齿轮Ⅷ(16)和齿轮Ⅸ(17)啮合组成的五档齿轮对，齿轮Ⅷ(16)位于齿轮Ⅲ(6)和接合套Ⅱ(7)之间且空套在变速器输入轴Ⅰ(9)上，齿轮Ⅷ(16)能够与接合套Ⅱ(7)结合或分离，齿轮Ⅸ(17)位于齿轮Ⅶ(15)和齿轮Ⅵ(14)之间且与变速器输出轴(2)固连。
3.如权利要求1所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于，通过控制接合套Ⅰ(5)、接合套Ⅱ(7)、接合套Ⅲ(13)与所对应齿轮的分离和结合，以及对电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)的转速进行调节，实现无动力中断换档,具体换挡控制方法如下：
A、双电机1档驱动模式下，接合套Ⅰ(5)与齿轮Ⅱ(4)结合，使齿轮Ⅱ(4)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅱ(7)与双联齿轮Ⅳ(8结合，使双联齿轮Ⅳ(8)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅲ(13)与齿轮Ⅴ(10)或齿轮Ⅵ(14)不结合，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)的转速与转向相同；此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ(3)输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅰ(5)、齿轮Ⅱ(4)、齿轮Ⅰ(1)后由变速器输出轴(2)输出；由电动机Ⅱ(12)输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ(11)、齿轮Ⅴ(10)、双联齿轮Ⅳ(8)、接合套Ⅱ(7)、变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅰ(5)、齿轮Ⅱ(4)、齿轮Ⅰ(1)，由变速器输出轴(2)输出；
B、双电机2档驱动模式下，接合套Ⅱ(7)与双联齿轮Ⅳ(8)结合，使双联齿轮Ⅳ(8)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅲ(13)与齿轮Ⅵ(14)结合，使齿轮Ⅵ(14)与变速器输出轴(2)固连，接合套Ⅰ(5)与齿轮Ⅱ(4)或齿轮Ⅲ(6)不结合，齿轮Ⅱ(4)和齿轮Ⅲ(6)空转，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)的转速与转向相同；此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ(3)输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅱ(7)、双联齿轮Ⅳ(8)、齿轮Ⅵ(14)、接合套Ⅲ(13)后由变速器输出轴(2)输出；由电动机Ⅱ(12)输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ(11)、齿轮Ⅴ(10)、双联齿轮Ⅳ(8)、齿轮Ⅵ(14)、接合套Ⅲ(13)，由变速器输出轴(2)输出；
C、双电机3档驱动模式下，接合套Ⅰ(5)与齿轮Ⅲ(6)结合，使齿轮Ⅲ(6)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅱ(7)与双联齿轮Ⅳ(8)结合，使双联齿轮Ⅳ(8)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅲ(13)与齿轮Ⅴ(10)或齿轮Ⅵ(14)不结合，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)的转速与转向相同；此时的动力传递路线为：由电动机Ⅰ(3)输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅰ(5)、齿轮Ⅲ(6)、齿轮Ⅶ(15)后由变速器输出轴(2)输出；由电动机Ⅱ(12)输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ(11)、齿轮Ⅴ(10)、双联齿轮Ⅳ(8)、接合套Ⅱ(7)、变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅰ(5)、齿轮Ⅲ(6)和齿轮Ⅶ(15)，由变速器输出轴(2)输出；
D、双电机4档驱动模式下，接合套Ⅱ(7)与双联齿轮Ⅳ(8)结合，使双联齿轮Ⅳ(8)与变速器输入轴Ⅰ(9)固连，接合套Ⅲ(13)与齿轮Ⅴ(10)结合，使齿轮Ⅴ(10)与变速器输出轴(2)固连，接合套Ⅰ(5)与齿轮Ⅱ(4)或齿轮Ⅲ(6)不结合，齿轮Ⅱ(4)和齿轮Ⅲ(6)空转，电动机Ⅰ(3、电动机Ⅱ(12)的转速与转向相同；此时动力传递路线为：由电动机Ⅰ(3)输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ(9)、接合套Ⅱ(7)、双联齿轮Ⅳ(8)、齿轮Ⅴ(10)、接合套Ⅲ(13)后由变速器输出轴(2)输出；由电动机Ⅱ(12)输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ(11)、齿轮Ⅴ(10)、接合套Ⅲ(13)，由变速器输出轴(2)输出。
4.如权利要求3所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于：
由双电机1档转换为双电机2档的具体步骤是：
A1、电机Ⅰ(3)单独工作于1档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
A2、电机Ⅰ(3)工作于1档，电动机Ⅱ(12)工作于2档；
A3、电动机Ⅱ(12)单独工作于2档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
A4、至此，换挡结束，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)都工作于2档。
5.如权利要求3所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于：
由双电机2档转换为双电机3档的具体步骤如下：
B1、电动机Ⅱ(12)单独工作于2档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
B2、电动机Ⅰ(3)工作于3档，电动机Ⅱ(12)工作于2档；
B3、电动机Ⅰ(3)单独工作于3档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
B4、至此，换挡结束，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)都工作于3档。
6.如权利要求3所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于：
由双电机3档转换为双电机4档的具体步骤如下：
C1、电机Ⅰ(3)单独工作于3档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
C2、电机Ⅰ(3)工作于3档，电动机Ⅱ(12)工作于4档；
C3、电动机Ⅱ(12)单独工作于4档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
C4、至此，换挡结束，电动机Ⅰ(3)、电动机Ⅱ(12)都工作于4档。
7.如权利要求3所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于：
由双电机4档降为双电机3档的步骤具体如下：
D1、电动机Ⅱ(12)单独工作于4档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
D2、电机Ⅰ(3)工作于3档，电动机Ⅱ(12)工作于4档；
D3、电动机Ⅰ(3)单独工作于3档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
D4、至此，换挡结束，双电机都工作于3档。
8.如权利要求3所述的一种电动车用双电机四档变速器的换挡控制方法，其特征在于：
由双电机3档降为双电机2档的步骤具体如下：
E1、电动机Ⅰ(3)单独工作于3档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
E2、电动机Ⅰ(3)工作于3档，电动机Ⅱ(12)工作于2档；
E3、电动机Ⅱ(12)单独工作于2档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
E4、换挡结束，双电机都工作于2档；
F、由双电机2档降为双电机1档的步骤具体如下：
F1、电动机Ⅱ(12)单独工作于2档，电动机Ⅰ(3)不参与动力输出；
F2、电机Ⅰ(3)工作于1档，电动机Ⅱ(12)工作于2档；
F3、电机Ⅰ(3)单独工作于1档，电动机Ⅱ(12)不参与动力输出；
F4、至此，换挡结束，双电机都工作于1档。
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