CN114312296A - 一种纯电动车动力传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种纯电动车动力传动系统，包括驱动单元和传动单元；驱动单元包括驱动电机机械本体、电机定子、电机转子和电机输出轴；电机转子与电机输出轴连接；传动单元包括变速器机械本体、变速器输入轴齿轮副、中间轴、档位齿轮副、离合器和变速器输出轴；电机输出轴作为传动单元的变速器输入轴通过变速器输入轴齿轮副与中间轴连接；中间轴与变速器输出轴之间通过相对应档位的档位齿轮副和相对应的离合器连接；驱动单元与传动单元中变速器各档位匹配设计，使车辆行驶在需要的档位。本发明通过减少车辆在换档过程中对驱动电机进行调速控制的时长，实现缩短车辆在换挡过程的动力中断时长，降低换挡顿挫、改善车辆平顺性。

Description

一种纯电动车动力传动系统
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，特别涉及一种纯电动车动力传动系统。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。
由于纯电动商用车工况复杂，车辆在换挡过程中因驱动电机调速导致换挡时间较长和换挡顿挫，此外易出现动力不足、因能较耗高等问题，对车辆平顺性、动力性、经济性均有一些不利影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种纯电动车动力传动系统；通过对电机第一定子和转子、第二定子和转子、变速器各档位的匹配设计，使车辆在各档位行驶时驱动电机运行在高效率区，改善车辆经济性、动力性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种纯电动车动力传动系统，包括驱动单元1和传动单元2；
所述驱动单元1包括驱动电机机械本体3、电机定子、电机转子和电机输出轴；所述电机定子、电机转子和电机输出轴均连接至驱动电机机械本体3；且电机转子与电机输出轴连接；
所述传动单元2包括变速器机械本体、变速器输入轴齿轮副、中间轴、档位齿轮副、离合器和变速器输出轴14；所述电机输出轴、中间轴和变速器输出轴14均连接至变速器机械本体；
所述电机输出轴作为传动单元2的变速器输入轴通过变速器输入轴齿轮副与中间轴连接；中间轴与变速器输出轴14之间通过相对应档位的档位齿轮副和相对应的离合器连接；所述驱动单元1与传动单元2中变速器各档位匹配设计，使车辆行驶在需要的档位。
进一步的，所述电机定子包括电机第一定子4和电机第二定子6；所述电机转子包括电机第一转子5和电机第二转子7；所述电机输出轴包括电机第一输出轴8和电机第二输出轴9；
所述电机第一定子4和电机第二定子6、电机第一转子5和电机第二转子7、电机第一输出轴8和电机第二输出轴9均连接至驱动电机机械本体3；
所述电机第一转子5和电机第一输出轴8连接；电机第二转子7和电机第二输出轴9连接；且电机第一输出轴8和电机第二输出轴9为同轴结构。
进一步的，所述变速器输入轴齿轮副包括第一输入轴齿轮副10和第二输入轴齿轮副12；所述中间轴包括第一中间轴11和第二中间轴13；
所述电机第一输出轴8与第一中间轴11之间通过第一输入轴齿轮副10连接；所述电机第二输出轴9与第二中间轴13通过第二输入轴齿轮副12连接。
进一步的，所述档位齿轮副包括一档齿轮副15、二档齿轮副16、三档齿轮副17、四档齿轮副18；所述离合器包括前电磁离合器19和后电磁离合器20；
所述第一中间轴11与变速器输出轴14依次通过一档齿轮副15、三挡齿轮副17和前电磁离合器19连接；
所述第二中间轴13与变速器输出轴14依次通过二档齿轮副16、四挡齿轮副18和后电磁离合器20连接。
进一步的，所述传动系统的工作过程包括：根据车辆在一档和三挡工况对电机第一定子4和电机第一转子5进行参数设计，电机第一输出轴8通过前电磁离合器19实现对变速器在一档和三挡状态的动力输出。
进一步的，所述传动系统的工作过程还包括：根据车辆在二档和四挡工况对电机第二定子6和电机第二转子7进行参数设计，电机第二输出轴9通过后电磁离合器20实现对变速器在二档和四挡状态的动力输出。
进一步的，所述车辆在一档时，电机第一输出轴8作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副10传递至变速器第一中间轴11，前电磁离合器19向左吸合，后电磁离合器20断开，动力通过一档齿轮副15传递至变速器输出轴14。
进一步的，所述车辆在三挡时，电机第一输出轴8作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副10传递至变速器第一中间轴11，前电磁离合器19向右吸合，后电磁离合器20断开，动力通过三档齿轮副17传递至变速器输出轴14。
进一步的，所述车辆在二挡时，电机第二输出轴9作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副12传递至变速器第二中间轴13，前电磁离合器19断开，后电磁离合器20向左吸合，动力通过二档齿轮副16传递至变速器输出轴14。
进一步的，所述车辆在四档时，电机第二输出轴9作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副12传递至变速器第二中间轴13，前电磁离合器19断开，后电磁离合器20向右吸合，动力通过四档齿轮副18传递至变速器输出轴14。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明提出了一种纯电动车动力传动系统，包括驱动单元和传动单元；驱动单元包括驱动电机机械本体、电机定子、电机转子和电机输出轴；电机定子、电机转子和电机输出轴均连接至驱动电机机械本体；且电机转子与电机输出轴连接；传动单元包括变速器机械本体、变速器输入轴齿轮副、中间轴、档位齿轮副、离合器和变速器输出轴；电机输出轴、中间轴和变速器输出轴均连接至变速器机械本体；电机输出轴作为传动单元的变速器输入轴通过变速器输入轴齿轮副与中间轴连接；中间轴与变速器输出轴之间通过相对应档位的档位齿轮副和相对应的离合器连接；驱动单元与传动单元中变速器各档位匹配设计，使车辆行驶在需要的档位。本发明提供了一种纯电动车动力传动系统，用于纯电动商用车。通过减少车辆在换档过程中对驱动电机进行调速控制的时长，实现缩短车辆在换挡过程的动力中断时长，降低换挡顿挫、改善车辆平顺性。通过对电机第一定子和转子、第二定子和转子、变速器各档位的匹配设计，使车辆在各档位行驶时驱动电机运行在高效率区，改善车辆经济性、动力性。
附图说明
如图1为本发明实施例1一种纯电动车动力传动系统示意图；
1-驱动单元、2-传动单元；3-驱动电机机械本体；4-电机第一定子；5-电机第一转子；6-电机第二定子；7-电机第二转子；8-电机第一输出轴；9-电机第二输出轴；10-第一输入轴齿轮副；11-第一中间轴；12-第二输入轴齿轮副；13-第二中间轴；14-变速器输出轴；15-一档齿轮副；16-二档齿轮副；17-三档齿轮副、18-四档齿轮副；19-前电磁离合器；20-后电磁离合器。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
实施例1
本发明实施例1提出了一种纯电动车动力传动系统示意图，用于解决现有纯电动商用车驱动和传动系统构型导致的车辆换挡顿挫、动力不足、能耗较高等技术问题。
如图1为本发明实施例1一种纯电动车动力传动系统示意图。包括驱动单元1和传动单元2；
驱动单元1包括驱动电机机械本体3、电机定子、电机转子和电机输出轴；电机定子、电机转子和电机输出轴均连接至驱动电机机械本体3；且电机转子与电机输出轴连接；
传动单元2包括变速器机械本体、变速器输入轴齿轮副、中间轴、档位齿轮副、离合器和变速器输出轴14；电机输出轴、中间轴和变速器输出轴14均连接至变速器机械本体；
电机输出轴作为传动单元2的变速器输入轴通过变速器输入轴齿轮副与中间轴连接；中间轴与变速器输出轴14之间通过相对应档位的档位齿轮副和相对应的离合器连接；驱动单元1与传动单元2中变速器各档位匹配设计，使车辆行驶在需要的档位。
电机定子包括电机第一定子4和电机第二定子6；电机转子包括电机第一转子5和电机第二转子7；电机输出轴包括电机第一输出轴8和电机第二输出轴9；
电机第一定子4和电机第二定子6、电机第一转子5和电机第二转子7、电机第一输出轴8和电机第二输出轴9均连接至驱动电机机械本体3；
电机第一转子5和电机第一输出轴8连接；电机第二转子7和电机第二输出轴9连接；且电机第一输出轴8和电机第二输出轴9为同轴结构
变速器输入轴齿轮副包括第一输入轴齿轮副10和第二输入轴齿轮副12；所述中间轴包括第一中间轴11和第二中间轴13；
电机第一输出轴8与第一中间轴11之间通过第一输入轴齿轮副10连接；所述电机第二输出轴9与第二中间轴13通过第二输入轴齿轮副12连接。
档位齿轮副包括一档齿轮副15、二档齿轮副16、三档齿轮副17、四档齿轮副18；所述离合器包括前电磁离合器19和后电磁离合器20；
第一中间轴11与变速器输出轴14依次通过一档齿轮副15、三挡齿轮副17和前电磁离合器19连接；
第二中间轴13与变速器输出轴14依次通过二档齿轮副16、四挡齿轮副18和后电磁离合器20连接。
根据车辆工况需求，可以对驱动电机第一转子5和第二转子7进行独立或协同控制，分别通过第一输出轴8和第二输出轴9独立或协同输出动力。
传动系统的工作过程包括：根据车辆在一档和三挡工况对电机第一定子4和电机第一转子5进行参数设计，电机第一输出轴8通过前电磁离合器19实现对变速器在一档和三挡状态的动力输出。
传动系统的工作过程还包括：根据车辆在二档和四挡工况对电机第二定子6和电机第二转子7进行参数设计，电机第二输出轴9通过后电磁离合器20实现对变速器在二档和四挡状态的动力输出。
车辆在一档时，电机第一输出轴8作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副10传递至变速器第一中间轴11，前电磁离合器19向左吸合，后电磁离合器20断开，动力通过一档齿轮副15传递至变速器输出轴14。
车辆在三挡时，电机第一输出轴8作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副10传递至变速器第一中间轴11，前电磁离合器19向右吸合，后电磁离合器20断开，动力通过三档齿轮副17传递至变速器输出轴14。
车辆在二挡时，电机第二输出轴9作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副12传递至变速器第二中间轴13，前电磁离合器19断开，后电磁离合器20向左吸合，动力通过二档齿轮副16传递至变速器输出轴14。
车辆在四档时，电机第二输出轴9作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副12传递至变速器第二中间轴13，前电磁离合器19断开，后电磁离合器20向右吸合，动力通过四档齿轮副18传递至变速器输出轴14。
一档升至二挡时，首先，控制电机第一输出轴8降扭，同时根据车速和二档传动比对电机第二输出轴9进行调速控制；其次，控制前电磁离合器19断开，随后立即控制后电磁离合器20向左吸合；第三，控制电机第二输出轴9增扭。
二档降至一挡时，首先，控制电机第二输出轴9降扭，同时根据车速和一档传动比对电机第一输出轴8进行调速控制；其次，控制后电磁离合器20断开，随后立即控制前电磁离合器19向左吸合；第三，控制电机第一输出轴8增扭。
本发明提供了一种纯电动车动力传动系统，用于纯电动商用车。通过减少车辆在换档过程中对驱动电机进行调速控制的时长，实现缩短车辆在换挡过程的动力中断时长，降低换挡顿挫、改善车辆平顺性。通过对电机第一定子和转子、第二定子和转子、变速器各档位的匹配设计，使车辆在各档位行驶时驱动电机运行在高效率区，改善车辆经济性、动力性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，包括驱动单元(1)和传动单元(2)；
所述驱动单元(1)包括驱动电机机械本体(3)、电机定子、电机转子和电机输出轴；所述电机定子、电机转子和电机输出轴均连接至驱动电机机械本体(3)；且电机转子与电机输出轴连接；
所述传动单元(2)包括变速器机械本体、变速器输入轴齿轮副、中间轴、档位齿轮副、离合器和变速器输出轴(14)；所述电机输出轴、中间轴和变速器输出轴(14)均连接至变速器机械本体；
所述电机输出轴作为传动单元(2)的变速器输入轴通过变速器输入轴齿轮副与中间轴连接；中间轴与变速器输出轴(14)之间通过相对应档位的档位齿轮副和相对应的离合器连接；所述驱动单元(1)与传动单元(2)中变速器各档位匹配设计，使车辆行驶在需要的档位。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述电机定子包括电机第一定子(4)和电机第二定子(6)；所述电机转子包括电机第一转子(5)和电机第二转子(7)；所述电机输出轴包括电机第一输出轴(8)和电机第二输出轴(9)；
所述电机第一定子(4)和电机第二定子(6)、电机第一转子(5)和电机第二转子(7)、电机第一输出轴(8)和电机第二输出轴(9)均连接至驱动电机机械本体(3)；
所述电机第一转子(5)和电机第一输出轴(8)连接；电机第二转子(7)和电机第二输出轴(9)连接；且电机第一输出轴(8)和电机第二输出轴(9)为同轴结构。
3.根据权利要求2所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述变速器输入轴齿轮副包括第一输入轴齿轮副(10)和第二输入轴齿轮副(12)；所述中间轴包括第一中间轴(11)和第二中间轴(13)；
所述电机第一输出轴(8)与第一中间轴(11)之间通过第一输入轴齿轮副(10)连接；所述电机第二输出轴(9)与第二中间轴(13)通过第二输入轴齿轮副(12)连接。
4.根据权利要求3所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述档位齿轮副包括一档齿轮副(15)、二档齿轮副(16)、三档齿轮副(17)、四档齿轮副(18)；所述离合器包括前电磁离合器(19)和后电磁离合器(20)；
所述第一中间轴(11)与变速器输出轴(14)依次通过一档齿轮副(15)、三挡齿轮副(17)和前电磁离合器(19)连接；
所述第二中间轴(13)与变速器输出轴(14)依次通过二档齿轮副(16)、四挡齿轮副(18)和后电磁离合器(20)连接。
5.根据权利要求4所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述传动系统的工作过程包括：根据车辆在一档和三挡工况对电机第一定子(4)和电机第一转子(5)进行参数设计，电机第一输出轴(8)通过前电磁离合器(19)实现对变速器在一档和三挡状态的动力输出。
6.根据权利要求4所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述传动系统的工作过程还包括：根据车辆在二档和四挡工况对电机第二定子(6)和电机第二转子(7)进行参数设计，电机第二输出轴(9)通过后电磁离合器(20)实现对变速器在二档和四挡状态的动力输出。
7.根据权利要求5所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述车辆在一档时，电机第一输出轴(8)作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副(10)传递至变速器第一中间轴(11)，前电磁离合器(19)向左吸合，后电磁离合器(20)断开，动力通过一档齿轮副(15)传递至变速器输出轴(14)。
8.根据权利要求5所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述车辆在三挡时，电机第一输出轴(8)作为变速器第一输入轴将动力通过第一输入轴齿轮副(10)传递至变速器第一中间轴(11)，前电磁离合器(19)向右吸合，后电磁离合器(20)断开，动力通过三档齿轮副(17)传递至变速器输出轴(14)。
9.根据权利要求6所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述车辆在二挡时，电机第二输出轴(9)作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副(12)传递至变速器第二中间轴(13)，前电磁离合器(19)断开，后电磁离合器(20)向左吸合，动力通过二档齿轮副(16)传递至变速器输出轴(14)。
10.根据权利要求6所述的一种纯电动车动力传动系统，其特征在于，所述车辆在四档时，电机第二输出轴(9)作为变速器第二输入轴将动力通过第二输入轴齿轮副(12)传递至变速器第二中间轴(13)，前电磁离合器(19)断开，后电磁离合器(20)向右吸合，动力通过四档齿轮副(18)传递至变速器输出轴(14)。
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