CN117067890A - 一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,包括:驱动电机,其包括并联设置的第一主驱电机和第二主驱电机;输入轴,其包括与第一主驱电机传动连接第一输入轴,以及与第二主驱电机传动连接并同轴空套于所述第一输入轴外周的第二输入轴;中间轴,所述中间轴间隔位于所述输入轴的一侧,且中间轴与第一输入轴和第二输入轴之间均分别设有多组换挡齿轮系;输出轴,所述输出轴同轴位于所述输入轴的末端,且输出轴与所述中间轴传动连接。本申请可实现换挡动力不中断,极大的改善了换挡舒适性;并可根据车辆行驶时所需的轮端扭矩实时匹配两个电机的扭矩输出,极大的提升了经济性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆传动装置技术领域,特别涉及一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统。
背景技术
新能源商用车电驱动系统多由低速驱动电机直驱、高速驱动电机带单级减速机构、低速驱动电机带多挡AMT自动变速箱、电驱桥组成,电机通过直驱或齿轮传动系统将动力由输出轴输出。
应用于重型车辆的电驱变速箱方案通常由低速单电机驱动,且单电机与输出轴同轴,单电机加变速箱的电驱动系统在换挡过程中,驱动电机需配合变速箱进行清扭后调速,换挡时必然存在动力中断,进而会影响车辆的舒适性,而且在工况恶劣的矿区、爬长坡等场景时的动力中断会严重影响行驶安全。
对于串联式双电机动力不中断系统,其采用在变速箱前后各加一个电机的方案或双电机并联后再加入平行轴式多挡变速箱。上述技术方案的缺陷在于:串联式动力不中断系统在换挡过程中,采用变速箱后端的电机提供动力,但该电机无变速箱对其增扭,为整车提供的动力也相对很小。
对于并联式动力不中断系统,其采用平行轴式换挡机构,该方案多采用多挡变速箱,为达到少挡箱的目的,需加大速比间级差,进而导致互相啮合的两组主、从动齿轮间直径相差大,整车布置空间受限。
因此,如何解决现有技术中的电驱动系统不可避免的换挡动力中断问题,且满足整车布置要求,结构简单、成本低,成为本领域技术人员亟待解决的重要技术难题。
发明内容
本申请实施例提供一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,以解决相关技术中电驱动系统存在的换挡动力中断问题。
本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,包括:
驱动电机,其包括并联设置的第一主驱电机和第二主驱电机;
输入轴,其包括与第一主驱电机传动连接第一输入轴,以及与第二主驱电机传动连接并同轴空套于所述第一输入轴外周的第二输入轴;
中间轴,所述中间轴间隔位于所述输入轴的一侧,且中间轴与第一输入轴和第二输入轴之间均分别设有多组换挡齿轮系;
输出轴,所述输出轴同轴位于所述输入轴的末端,且输出轴与所述中间轴传动连接。
在一些实施例中:所述第一主驱电机与第一输入轴之间连接有第一减速机构,所述第一减速机构包括连接第一主驱电机的第一传动轴、固定在第一输入轴上的第一从动减速齿轮、以及固定在第一传动轴上并与第一从动减速齿轮啮合连接的第一主动减速齿轮。
在一些实施例中:所述第二主驱电机与第二输入轴之间连接有第二减速机构,所述第二减速机构包括连接第二主驱电机的第二传动轴、固定在第二输入轴上的第二从动减速齿轮、以及固定在第二传动轴上并与第二从动减速齿轮啮合连接的第二主动减速齿轮。
在一些实施例中:所述换挡齿轮系包括位于中间轴与第一输入轴之间的一挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴与第二输入轴之间的一挡第二换挡齿轮系;
所述一挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴上的一挡第一主动齿轮,空套于中间轴上且与一挡第一主动齿轮啮合的一挡第一从动齿轮,以及固定在中间轴上用于啮合一挡第一从动齿轮的第一换挡机构;
所述一挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴上的一挡第二主动齿轮,空套于中间轴上且与一挡第二主动齿轮啮合的一挡第二从动齿轮,以及固定在中间轴上用于啮合一挡第二从动齿轮的第二换挡机构。
在一些实施例中:所述换挡齿轮系包括位于中间轴与第一输入轴之间的二挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴与第二输入轴之间的二挡第二换挡齿轮系;
所述二挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴上的二挡第一主动齿轮,空套于中间轴上且与二挡第一主动齿轮啮合的二挡第一从动齿轮,以及固定在中间轴上用于啮合二挡第一从动齿轮的第一换挡机构;
所述二挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴上的二挡第二主动齿轮,空套于中间轴上且与二挡第二主动齿轮啮合的二挡第二从动齿轮,以及固定在中间轴上用于啮合二挡第二从动齿轮的第二换挡机构。
在一些实施例中:所述换挡齿轮系包括位于中间轴与第一输入轴之间的三挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴与第二输入轴之间的三挡第二换挡齿轮系;
所述三挡第一换挡齿轮系包括空套在第一输入轴上的三挡第一主动齿轮,固定于中间轴上且与三挡第一主动齿轮啮合的三挡第一从动齿轮,以及固定在第一输入轴上用于啮合三挡第一主动齿轮的第三换挡机构;
所述三挡第二换挡齿轮系包括空套在第二输入轴上的三挡第二主动齿轮,固定于中间轴上且与三挡第二主动齿轮啮合的三挡第二从动齿轮,以及固定在第二输入轴上用于啮合三挡第二主动齿轮的第四换挡机构。
在一些实施例中:所述换挡齿轮系包括固定在第一输入轴上并与所述输出轴啮合连接的第三换挡机构,以及固定在第二输入轴上并与所述第一输入轴啮合连接的第四换挡机构。
在一些实施例中:所述中间轴的末端固定设有第一减速齿轮,所述输出轴上固定设有与所述第一减速齿轮啮合的第二减速齿轮,且所述第一输入轴上固定设有用于同步连接所述第二减速齿轮的第三换挡机构。
在一些实施例中:所述第一主驱电机和第二主驱电机均为转速在10000-12000rpm的高速电机。
在一些实施例中:所述输入轴、中间轴、多组换挡齿轮系和输出轴均位于变速箱壳体内。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,由于本申请的双电机单中间轴动力不中断电驱系统设置了驱动电机,其包括并联设置的第一主驱电机和第二主驱电机;输入轴,其包括与第一主驱电机传动连接第一输入轴,以及与第二主驱电机传动连接并同轴空套于第一输入轴外周的第二输入轴;中间轴,该中间轴间隔位于输入轴的一侧,且中间轴与第一输入轴和第二输入轴之间均分别设有多组换挡齿轮系;输出轴,该输出轴同轴位于输入轴的末端,且输出轴与中间轴传动连接。
因此,本申请的双电机单中间轴动力不中断电驱系统设置了并联设置的第一主驱电机和第二主驱电机,输入轴采用实心结构的第一输入轴,以及同轴空套于第一输入轴外周的第二输入轴,第一主驱电机与第一输入轴传动连接,第二主驱电机与第二输入轴传动连接,结构更加紧凑,显著的降低空间尺寸,满足整车布置要求,结构简单、成本低。中间轴采用单中间轴构型,使电驱系统整体横向尺寸小,整车布置方便;相对于单电机带减速箱布置,本申请可实现换挡动力不中断,极大的改善了换挡舒适性;并可根据车辆行驶时所需的轮端扭矩实时匹配两个电机的扭矩输出,极大的提升了经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的双电机单中间轴动力不中断电驱系统的结构示意图。
附图标记:
1、第一主驱电机;2、第二主驱电机;3、第一输入轴;4、第二输入轴;5、中间轴;6、输出轴;10、第一主动减速齿轮;11、第一从动减速齿轮;12、第一传动轴;20、第二主动减速齿轮;21、第二从动减速齿轮;22、第二传动轴;30、第一减速齿轮;31、第二减速齿轮;
110、一挡第一主动齿轮;111、一挡第一从动齿轮;120、一挡第二主动齿轮;121、一挡第二从动齿轮;123、第一换挡机构;124、第二换挡机构;210、二挡第一主动齿轮;211、二挡第一从动齿轮;220、二挡第二主动齿轮;221、二挡第二从动齿轮;
310、三挡第一主动齿轮;311、三挡第一从动齿轮;320、三挡第二主动齿轮;321、三挡第二从动齿轮;343、第三换挡机构;344、第四换挡机构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其能解决相关技术中电驱动系统存在的换挡动力中断问题。
参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,包括:
驱动电机,该驱动电机包括并联设置的第一主驱电机1和第二主驱电机2。第一主驱电机1和第二主驱电机2可同时驱动车辆或单独驱动车辆,第一主驱电机1和第二主驱电机2互为备份,提升车辆换挡驱动可靠性。
输入轴,该输入轴包括与第一主驱电机1传动连接第一输入轴3,以及与第二主驱电机2传动连接并同轴空套于第一输入轴3外周的第二输入轴4。第一主驱电机1通过连接实心的第一输入轴3,第二主驱电机2连接空心的第二输入轴4,第二输入轴4空套于第一输入轴3上,实现两条动力路线分别通过单根中间轴5传递动力。
中间轴5,该中间轴5间隔位于输入轴的一侧,且中间轴5与第一输入轴3和第二输入轴4之间均分别设有多组换挡齿轮系。第一输入轴3与中间轴5之间通过多组换挡齿轮系连接实现多档位换挡操作,第二输入轴4与中间轴5之间通过多组换挡齿轮系连接实现多档位换挡操作。
输出轴6,该输出轴6同轴位于输入轴的第一输入轴3末端,且输出轴6与中间轴5传动连接。第一输入轴3和第二输入轴4可通过多组换挡齿轮系与中间轴5连接有将动力传递至输出轴6。第一输入轴3和第二输入轴4还可不通过输出轴6直接将动力传递至输出轴6,输出轴6将动力传递至轮端驱动车辆运行。输入轴、中间轴5、多组换挡齿轮系和输出轴6均集成于变速箱壳体内。
本申请实施例的双电机单中间轴动力不中断电驱系统设置了并联设置的第一主驱电机1和第二主驱电机2,输入轴采用实心结构的第一输入轴3,以及同轴空套于第一输入轴3外周空心结构的第二输入轴4,第一主驱电机1与第一输入轴3传动连接,第二主驱电机2与第二输入轴4传动连接,结构更加紧凑,显著的降低空间尺寸,满足整车布置要求,结构简单、成本低。
中间轴5采用单中间轴构型,使减小电驱系统整体横向尺寸,便于电驱系统与车架落装,整车布置更加方便;相对于单电机带减速箱布置,本申请可实现换挡动力不中断,极大的改善了换挡舒适性;并可根据车辆行驶时所需的轮端扭矩实时匹配两个电机的扭矩输出,极大的提升了经济性。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,该电驱系统的第一主驱电机1与第一输入轴3之间连接有第一减速机构,第一减速机构包括连接第一主驱电机1的第一传动轴12、固定在第一输入轴3上的第一从动减速齿轮11、以及固定在第一传动轴12上并与第一从动减速齿轮11啮合连接的第一主动减速齿轮10。第一从动减速齿轮11啮合连接第一主动减速齿轮10后以降低第一主驱电机1传输至第一输入轴3的转速。
第二主驱电机2与第二输入轴4之间连接有第二减速机构,第二减速机构包括连接第二主驱电机2的第二传动轴22、固定在第二输入轴4上的第二从动减速齿轮21、以及固定在第二传动轴22上并与第二从动减速齿轮21啮合连接的第二主动减速齿轮20。第二从动减速齿轮21啮合连接第二主动减速齿轮20后以降低第二主驱电机2传输至第二输入轴4的转速。
本申请实施例的第一主驱电机1和第二主驱电机2均为转速在10000-12000rpm的高速电机,较传统的低速电机直径更小,转速更高,重量更轻。第一减速机构与第二减速机构的速比一般设置为3左右,第一主驱电机1、第二主驱电机2的高转速分别经该第一减速机构、第二减速机构后,可将转速降至3500rpm左右,传统AMT的齿轮即可满足。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,该电驱系统的换挡齿轮系包括位于中间轴5与第一输入轴3之间的一挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴5与第二输入轴4之间的一挡第二换挡齿轮系。一挡第一换挡齿轮系和一挡第二换挡齿轮系的速比相同也可不同,一挡第一换挡齿轮系和一挡第二换挡齿轮系的速比一般为24左右。
一挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴3上的一挡第一主动齿轮110,空套于中间轴5上且与一挡第一主动齿轮110啮合的一挡第一从动齿轮111,以及固定在中间轴5上用于啮合一挡第一从动齿轮111的第一换挡机构123。当第一换挡机构123与一挡第一从动齿轮111啮合后,第一输入轴3的动力依次经过一挡第一主动齿轮110、一挡第一从动齿轮111、第一换挡机构123、中间轴5最后传输至输出轴6。
一挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴4上的一挡第二主动齿轮120,空套于中间轴5上且与一挡第二主动齿轮120啮合的一挡第二从动齿轮121,以及固定在中间轴5上用于啮合一挡第二从动齿轮121的第二换挡机构124。当第二换挡机构124与一挡第二从动齿轮121啮合后,第二输入轴4的动力依次经过一挡第二主动齿轮120、一挡第二从动齿轮121、第二换挡机构124、中间轴5最后传输至输出轴6。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,该电驱系统的换挡齿轮系包括位于中间轴5与第一输入轴3之间的二挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴5与第二输入轴4之间的二挡第二换挡齿轮系。二挡第一换挡齿轮系和二挡第二换挡齿轮系的速比相同也可不同,二挡第一换挡齿轮系和二挡第二换挡齿轮系的速比一般为12左右。
二挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴3上的二挡第一主动齿轮210,空套于中间轴5上且与二挡第一主动齿轮210啮合的二挡第一从动齿轮211,以及固定在中间轴5上用于啮合二挡第一从动齿轮211的第一换挡机构123。当第一换挡机构123与二挡第一从动齿轮211啮合后,第一输入轴3的动力依次经过二挡第一主动齿轮210、二挡第一从动齿轮211、第一换挡机构123、中间轴5最后传输至输出轴6。
二挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴4上的二挡第二主动齿轮220,空套于中间轴5上且与二挡第二主动齿轮220啮合的二挡第二从动齿轮221,以及固定在中间轴5上用于啮合二挡第二从动齿轮221的第二换挡机构124。当第二换挡机构124与二挡第二从动齿轮221啮合后,第二输入轴4的动力依次经过二挡第二主动齿轮220、二挡第二从动齿轮221、第二换挡机构124、中间轴5最后传输至输出轴6。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,该电驱系统的换挡齿轮系包括位于中间轴5与第一输入轴3之间的三挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴5与第二输入轴4之间的三挡第二换挡齿轮系。三挡第一换挡齿轮系和三挡第二换挡齿轮系的速比相同也可不同,三挡第一换挡齿轮系和三挡第二换挡齿轮系的速比一般为6左右。
三挡第一换挡齿轮系包括空套在第一输入轴3上的三挡第一主动齿轮310,固定于中间轴5上且与三挡第一主动齿轮310啮合的三挡第一从动齿轮311,以及固定在第一输入轴3上用于啮合三挡第一主动齿轮310的第三换挡机构343。当第三换挡机构343与三挡第一主动齿轮310啮合后,第一输入轴3的动力依次经过第三换挡机构343、三挡第一主动齿轮310、三挡第一从动齿轮311、中间轴5最后传输至输出轴6。
三挡第二换挡齿轮系包括空套在第二输入轴4上的三挡第二主动齿轮320,固定于中间轴5上且与三挡第二主动齿轮320啮合的三挡第二从动齿轮321,以及固定在第二输入轴4上用于啮合三挡第二主动齿轮320的第四换挡机构344。当第四换挡机构344与三挡第二主动齿轮320啮合后,第二输入轴4的动力依次经过第四换挡机构344、三挡第二主动齿轮320、三挡第二从动齿轮321、中间轴5最后传输至输出轴6。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,该电驱系统的换挡齿轮系包括固定在第一输入轴3上并与输出轴6啮合连接的第三换挡机构343,以及固定在第二输入轴4上并与第一输入轴3啮合连接的第四换挡机构344。在中间轴5的末端固定设有第一减速齿轮30,输出轴6上固定设有与第一减速齿轮30啮合的第二减速齿轮31,且第一输入轴3上固定设有用于同步连接第二减速齿轮31的第三换挡机构343。
当第三换挡机构343与第二减速齿轮31啮合后构成四挡第一换挡齿轮系,第四换挡机构344通过二挡第一主动齿轮210与第一输入轴3啮合连接,当第四换挡机构344与二挡第一主动齿轮210啮合后构成四挡第二换挡齿轮系。四挡第一换挡齿轮系和四挡第二换挡齿轮系的速比相同也可不同,四挡第一换挡齿轮系和四挡第二换挡齿轮系的速比一般为3左右。
当第三换挡机构343与第二减速齿轮31啮合后,第一输入轴3的动力依次经过第三换挡机构343、第二减速齿轮31最后传输至输出轴6。当第四换挡机构344与二挡第一主动齿轮210啮合后,第二输入轴4的动力依次经过第四换挡机构344、二挡第一主动齿轮210、第一输入轴3、第三换挡机构343、第二减速齿轮31最后传输至输出轴6。
本申请的电驱系统动力耦合方式为双电机双输出,动力不中断,在一挡、二挡、三挡时,第一主驱电机1的动力通过第一输入轴3传递至中间轴5,第二主驱电机2的动力通过第二输入轴4传递至中间轴5,动力在中间轴5耦合,再传递至输出轴6。在四挡时,第一主驱电机1的动力通过第一输入轴3,第二主驱电机2的动力通过第二输入轴4传递至第一输入轴3,动力在第一输入轴3耦合,再传递至输出轴6。
第一主驱电机1和第二主驱电机2可同时工作,可实现换挡动力不中断,极大的改善了换挡舒适性,还可根据车辆行驶时所需的轮端扭矩实施匹配第一主驱电机1和第二主驱电机2的扭矩同步驱动或单独驱动,极大的提升了车辆运行经济性。当第一主驱电机1或第二主驱电机2中其中一台电机故障时,另一台电机可单独工作,系统可靠性高。
工作原理如下:
本发明包含两个电机、四个换挡机构、一个中间轴、一个输出轴、多组换挡齿轮系组成。通过四个换挡机构与不同的换挡齿轮系结合,其中第一输入轴3和第二输入轴4分别与第一传动轴12、第二传动轴22连接,第一传动轴12固定有第一主动减速齿轮10,第二传动轴固定有第二主动减速齿轮20。
第二输入轴4空套与第一输入轴3上,第一输入轴3上固定有第一从动减速齿轮11、二挡第一主动齿轮210、一挡第一主动齿轮110与一个空套的三挡第一主动齿轮310。第二输入轴4上固定有第二从动减速齿轮21、二挡第二主动齿轮220、一挡第二主动齿轮120与一个空套的三挡第二主动齿轮320。
中间轴5上固定有三挡第二从动齿轮321、三挡第一从动齿轮311、第一减速齿轮30与空套的二挡第二从动齿轮、一挡第二从动齿轮121、二挡第一从动齿轮211、一挡第一从动齿轮111。输出轴6上固定有第二减速齿轮31。
本申请通过第一换挡机构123、第二换挡机构124、第三换挡机构343和第四换挡机构344与不同的齿轮结合进行挡位的转换,第一主驱电机1可匹配4个不同速比分别为i 11、i21、i 31、i41,第二主驱电机2可匹配4个不同速比分别为i 12、i22、i 32、i42。
第一主驱电机1和第二主驱电机2匹配的四个挡位速比可完全相同,即i 11=i 12>i21=i22>i 31=i 32>i41=i42,如果一主驱第一主驱电机1和第二主驱电机2匹配的速比完全相同,本申请包含四个挡位不同速比;也可互相错开,即i 11>i 12>i21>i22>i 31>i32>i41>i42,如果一主驱第一主驱电机1和第二主驱电机2匹配的速比互相错开,本申请包含8个不同速比。
如图1所示,第一主驱电机1通过一挡传递动力时,即第一主驱电机1通过i 11速比传递,第一换挡机构123与一挡第一从动齿轮结合,第三换挡机构343在空挡位。此时第一主驱电机1的动力传力路线为第一主驱电机1、第一传动轴12、第一主动减速齿轮10、第一从动减速齿轮11、第一输入轴3、一挡第一主动齿轮110、一挡第一从动齿轮111、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第一主驱电机1通过二挡传递动力时,即第一主驱电机1通过i21速比传递,第一换挡机构123与二挡第一从动齿轮211结合,第三换挡机构343在空挡位。此时第一主驱电机1的动力传递路线为第一主驱电机1、第一传动轴12、第一主动减速齿轮10、第一从动减速齿轮11、第一输入轴3、二挡第一主动齿轮210、二挡第一从动齿轮211、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第一主驱电机1通过三挡传递动力时,即第一主驱电机1通过i 31速比传递,第三换挡机构343与三挡第一主动齿轮310结合,第一换挡机构123在空挡位。此时第一主驱电机1的动力传递路线为第一主驱电机1、第一传动轴12、第一主动减速齿轮10、第一从动减速齿轮11、第一输入轴3、三挡第一主动齿轮310、三挡第一从动齿轮311、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第一主驱电机1通过四挡传递动力时,即第一主驱电机1通过i41速比传递,第三换挡机构343与第二减速齿轮31结合,第一换挡机构123在空档位。此时第一主驱电机1的动力传递路线为第一主驱电机1、第一传动轴12、第一主动减速齿轮10、第一从动减速齿轮11、第一输入轴3、输出轴6。
如图1,第二主驱电机2通过一挡传递动力时,即第二主驱电机2通过i 12速比传递,第二换挡机构124与一挡第二从动齿轮121结合,第四换挡机构344在空挡位。此时第二主驱电机2的动力传力路线为第二主驱电机2、第二传动轴22、第二主动减速齿轮20、第二从动减速齿轮21、第二输入轴4、一挡第二主动齿轮120、一挡第二从动齿轮121、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第二主驱电机2通过二挡传递动力时,即第二主驱电机2通过i22速比传递,第二换挡机构124与二挡第二从动齿轮221结合,第四换挡机构344在空挡位。此时第二主驱电机2的动力传递路线为第二主驱电机2、第二传动轴22、第二主动减速齿轮20、第二从动减速齿轮21、第二输入轴4、二挡第二主动齿轮220、二挡第二从动齿轮221、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第二主驱电机2通过三挡传递动力时,即第二主驱电机2通过i 32速比传递,第四换挡机构344与三挡第二主动齿轮320结合,第二换挡机构124在空挡位。此时第二主驱电机2的动力传递路线为第二主驱电机2、第二传动轴22、第二主动减速齿轮20、第二从动减速齿轮21、第二输入轴4、三挡第二主动齿轮320、三挡第二从动齿轮321、中间轴5、第一减速齿轮30、第二减速齿轮31、输出轴6。
如图1,第二主驱电机2通过四挡传递动力时,即第二主驱电机2通过i42速比传递,第四换挡机构344与二挡第一主动齿轮210结合,第三换挡机构343与第二减速齿轮31结合,第二换挡机构124在空档位。此时第二主驱电机2的动力传递路线为第二主驱电机2、第二传动轴22、第二主动减速齿轮20、第二从动减速齿轮21、第二输入轴4、第一输入轴3、输出轴6。
根据第一主驱电机1与第二主驱电机2所挂的不同挡位,可进行相互匹配,可用的组合如下:
组合1:第一主驱电机1挂1挡,第二主驱电机2挂1挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i 11+T2*i 12;
组合2:第一主驱电机1挂2挡,第二主驱电机2挂1挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i21+T2*i 12;
组合3:第一主驱电机1挂2挡,第二主驱电机2挂2挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i21+T2*i22;
组合4:第一主驱电机1挂3挡,第二主驱电机2挂2挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i 31+T2*i22;
组合5:第一主驱电机1挂3挡,第二主驱电机2挂3挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i 31+T2*i 32;
组合6:第一主驱电机1挂4挡,第二主驱电机2挂3挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在输出轴6汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i41+T2*i 32;
组合7:第一主驱电机1挂4挡,第二主驱电机2挂4挡,若此时第一主驱电机1的扭矩为T1,第二主驱电机2的扭矩为T2,动力在中间轴5汇合,此时输出轴6的输出扭矩为T1*i41+T2*i42。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,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、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于,包括:
驱动电机,其包括并联设置的第一主驱电机(1)和第二主驱电机(2);
输入轴,其包括与第一主驱电机(1)传动连接第一输入轴(3),以及与第二主驱电机(2)传动连接并同轴空套于所述第一输入轴(3)外周的第二输入轴(4);
中间轴(5),所述中间轴(5)间隔位于所述输入轴的一侧,且中间轴(5)与第一输入轴(3)和第二输入轴(4)之间均分别设有多组换挡齿轮系;
输出轴(6),所述输出轴(6)同轴位于所述输入轴的末端,且输出轴(6)与所述中间轴(5)传动连接。
2.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述第一主驱电机(1)与第一输入轴(3)之间连接有第一减速机构,所述第一减速机构包括连接第一主驱电机(1)的第一传动轴(12)、固定在第一输入轴(3)上的第一从动减速齿轮(11)、以及固定在第一传动轴(12)上并与第一从动减速齿轮(11)啮合连接的第一主动减速齿轮(10)。
3.如权利要求1或2所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述第二主驱电机(2)与第二输入轴(4)之间连接有第二减速机构,所述第二减速机构包括连接第二主驱电机(2)的第二传动轴(22)、固定在第二输入轴(4)上的第二从动减速齿轮(21)、以及固定在第二传动轴(22)上并与第二从动减速齿轮(21)啮合连接的第二主动减速齿轮(20)。
4.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述换挡齿轮系包括位于中间轴(5)与第一输入轴(3)之间的一挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴(5)与第二输入轴(4)之间的一挡第二换挡齿轮系;
所述一挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴(3)上的一挡第一主动齿轮(110),空套于中间轴(5)上且与一挡第一主动齿轮(110)啮合的一挡第一从动齿轮(111),以及固定在中间轴(5)上用于啮合一挡第一从动齿轮(111)的第一换挡机构(123);
所述一挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴(4)上的一挡第二主动齿轮(120),空套于中间轴(5)上且与一挡第二主动齿轮(120)啮合的一挡第二从动齿轮(121),以及固定在中间轴(5)上用于啮合一挡第二从动齿轮(121)的第二换挡机构(124)。
5.如权利要求1或4所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述换挡齿轮系包括位于中间轴(5)与第一输入轴(3)之间的二挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴(5)与第二输入轴(4)之间的二挡第二换挡齿轮系;
所述二挡第一换挡齿轮系包括固定在第一输入轴(3)上的二挡第一主动齿轮(210),空套于中间轴(5)上且与二挡第一主动齿轮(210)啮合的二挡第一从动齿轮(211),以及固定在中间轴(5)上用于啮合二挡第一从动齿轮(211)的第一换挡机构(123);
所述二挡第二换挡齿轮系包括固定在第二输入轴(4)上的二挡第二主动齿轮(220),空套于中间轴(5)上且与二挡第二主动齿轮(220)啮合的二挡第二从动齿轮(221),以及固定在中间轴(5)上用于啮合二挡第二从动齿轮(221)的第二换挡机构(124)。
6.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述换挡齿轮系包括位于中间轴(5)与第一输入轴(3)之间的三挡第一换挡齿轮系,以及位于中间轴(5)与第二输入轴(4)之间的三挡第二换挡齿轮系;
所述三挡第一换挡齿轮系包括空套在第一输入轴(3)上的三挡第一主动齿轮(310),固定于中间轴(5)上且与三挡第一主动齿轮(310)啮合的三挡第一从动齿轮(311),以及固定在第一输入轴(3)上用于啮合三挡第一主动齿轮(310)的第三换挡机构(343);
所述三挡第二换挡齿轮系包括空套在第二输入轴(4)上的三挡第二主动齿轮(320),固定于中间轴(5)上且与三挡第二主动齿轮(320)啮合的三挡第二从动齿轮(321),以及固定在第二输入轴(4)上用于啮合三挡第二主动齿轮(320)的第四换挡机构(344)。
7.如权利要求1或6所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述换挡齿轮系包括固定在第一输入轴(3)上并与所述输出轴(6)啮合连接的第三换挡机构(343),以及固定在第二输入轴(4)上并与所述第一输入轴(3)啮合连接的第四换挡机构(344)。
8.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述中间轴(5)的末端固定设有第一减速齿轮(30),所述输出轴(6)上固定设有与所述第一减速齿轮(30)啮合的第二减速齿轮(31),且所述第一输入轴(3)上固定设有用于同步连接所述第二减速齿轮(31)的第三换挡机构(343)。
9.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述第一主驱电机(1)和第二主驱电机(2)均为转速在10000-12000rpm的高速电机。
10.如权利要求1所述的一种双电机单中间轴动力不中断电驱系统,其特征在于:
所述输入轴、中间轴(5)、多组换挡齿轮系和输出轴(6)均位于变速箱壳体内。
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