CN204210294U - 双电机驱动的电动汽车变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双电机驱动的电动汽车变速箱，目的是为了解决目前电动汽车动力补偿及能量回收的问题，包括主电机、副电机，其特征是所述的主电机通过自动离合器连接输入轴，在输入轴的另一端或中间轴的一端加设副电机，中间轴上设有同步器；主电机和副电机通过控制器关联在一起，控制器根据主电机电流变化及车辆行驶速度控制副电机启动、停止工作。可降低主电机功率，提高车辆加速及上坡能力，副电机还作为发电回收能量之用，功率小而惯量大。

Description

双电机驱动的电动汽车变速箱

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种双电机驱动的电动汽车变速箱。 

背景技术

现有的电动汽车都是采用主驱动电机来回收能量的，主驱动电机回收能量存在众多缺点，因为电机的驱动效率与发电效率成反比，即电机的驱动效率高，则其发电效率就相对较低，因此电动汽车的驱动电机以驱动效率为主，单凭驱动电机来回收能量是很少的。在公开文件中的变速箱方面，提出过采用双动力输入方案，如专利公开号为CN103307243A设计的一种双动力输入变速箱，包括主动齿轮、从动齿轮、滑动轮、拨叉以及双动力差速器；主动齿轮包括高速挡主动齿轮、低速挡主动齿轮以及主动轴，高速挡主动齿轮和低速挡主动齿轮均套设在该主动轴上并能够随主动轴转动；从动齿轮包括高速挡从动齿轮、低速挡从动齿轮和从动轴，高速挡从动齿轮和低速挡从动齿轮可转动套设在从动轴上；高速挡主动齿轮和低速挡主动齿轮分别与高速挡从动齿轮和低速挡从动齿轮相啮合；滑动轮位于高速挡从动齿轮和低速挡从动齿轮之间，并通过键槽与从动轴配合相连，且能够沿从动轴滑动；在滑动轮的两侧均设有卡块，在高速挡从动齿轮、低速挡从动齿轮靠近滑动轮的一侧设有与卡块配合的卡槽；拨叉通过拨叉轴安装于箱体内，且拨叉的叉头端与滑动轮配合相连，通过拨叉能够使滑动轮移动并实现滑动轮与高速挡从动齿轮或低速挡从动齿轮配合，从而通过滑动轮带动从动轴转动。 这种结构纯粹增加动力输入，无能量回收等设计。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前电动汽车动力补偿及能量回收的问题，提供一种结构设计合理，利用两个具有功率差的电机进行有效驱动补偿和行驶过程再发电的双电机驱动的电动汽车变速箱。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种双电机驱动的电动汽车变速箱，包括主电机、副电机，其特征是所述的主电机通过自动离合器连接输入轴，在输入轴的另一端或中间轴的一端加设副电机，中间轴上设有同步器；主电机和副电机通过控制器关联在一起，控制器根据主电机电流变化及车辆行驶速度控制副电机启动、停止工作。 

本技术方案通过自动离合器、同步器对减速箱各工作位置进行调节，完成汽车的正常行驶、爬坡、下坡动作，再通过控制器按照预定顺序改变主电机、副电机及控制电路的接线，和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令指示。 

现有的电动汽车均采用驱动电机与变速箱输入轴连接，由变速箱输出轴连接至车轮驱动车辆，只有一个主电机驱动。本技术方案的双电机驱动变速箱采用：主电机经自动离合器与变速箱输入轴连接，由变速箱输出轴连接至车轮驱动车辆，并在变速箱输入轴和输出轴之间的中间轴加装一个小功率副电机，也可以在输入轴的另一端加装副电机。 

车辆在正常情况行驶，副电机停止工作，当车辆上坡、或加速主电机负荷过大时，通过控制器立即启动副电机，给车辆助力；当车辆下坡或滑行时，主电机停止工作，副电机经车辆反拖力来进行发电，达到能量回收的目的。 

作为优选，所述的中间轴上设有第一同步器，第一同步器联动高速挡齿。同步器是进行高速、低速、怠速以及进退挡位等减速箱各种动作完成的调整机构。 

作为优选，所述的中间轴上设有第二同步器，第二同步器联动倒车挡齿和低速挡齿。为了使本技术方案的能量回收达到最佳值，采用多同步器进行多挡位设置，同时获得主电机电流变化、车辆行驶速度等数据。 

作为优选，所述的输入轴上设有若干挡齿轮与高速挡齿、倒车挡齿、低速挡齿啮合。作为一个完整的减速箱，给电动汽车配有各种所需要的挡位，使纯电动汽车在能量再回收问题上具有从结构上细分、有充分利用的基础。 

作为优选，所述的中间轴上设有与差速器啮合的齿轮，差速器驱动输出轴。以较小的体积，紧密配合的结构获得动力输出机构。 

作为优选，所述的主电机和副电机功率比=（2.5～4.5）:1。副电机以动力辅助和发电回收为主，主、副电机根据车型可选择最佳比例，以取得最佳能量回收效果。 

作为优选，所述的变速箱中设有速度采集器。以快速而准确的数据提供控制器工作参数。 

作为优选，所述的自动离合器、同步器部位设有位置传感装置。 

本实用新型的有益效果是： 

一、在同样顿位的车辆上，可以降低主电机功率，减少主电机的耗电，从而达到节电、延长车辆续航的能力。

二、在不降低主电机功率条件下，设置副电机在车辆上坡、加速等需大驱力时，作为助力及动力补偿作用，提升了车辆加速及上坡能力。 

三、副电机在车辆下坡、滑行、制动等状态时启用，作为发电回收能量之用，功率小而惯量大，加上自动离合器在车量滑行状态下自动与主电机分离，不受主电机反拖车辆的干扰，大大增加了车辆的惯性动能，达到高能量回收的目的。 

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。 

图2是本实用新型图1的副电机传递部位放大结构示意图。 

图3是本实用新型图1的局部放大结构示意图。 

图4是本实用新型的一种控制方案结构示意图。 

图中：1. 主电机，2. 自动离合器，3. 输出轴，4. 中间轴，5. 副电机，6. 输入轴，7. 高速挡齿，8. 第一同步器，9. 倒车挡齿，10. 第二同步器，11. 低速挡齿,12. 差速器,13. 控制器。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 

参见图1，本实施例一种双电机驱动的电动汽车变速箱，包括减速器箱体，箱体内设有两支平行轴，即输入轴6和中间轴4，输入轴一端通过自动离合器2连接主电机1，主电机1功率为12Kw，中间轴一端装3Kw的副电机5。主电机1和副电机5通过控制器13连接在一起，变速箱内设有同步器、速度采集器，自动离合器2、同步器部位装有位置传感装置。由控制器13根据主电机1电流变化及车辆行驶速度来控制副电机5的启动、停止动作，包括动力输入和发电输出。控制器13包括电机控制单元ECU、变速箱控制单元TCU。 

输入轴6上装有三挡齿轮。 

中间轴4上设有第一同步器8和第二同步器10，如图2、图3所示。具体地，朝副电机5输出端设有高速挡齿7，高速挡齿7与第一同步器8内齿圈配合，第一同步器8外齿圈与输入轴6上的一挡齿轮配合。第二同步器10上装有倒车挡齿11和低速挡齿11，倒车挡齿11和低速挡齿11分别与输入轴6上的另两个齿轮配合。 

中间轴4朝输出方向的一端设有与差速器12配合的齿轮，差速器12驱动两半轴即输出轴3。 

主、副电机控制工作过程如图4所示，主电机1通过CAN总线与变速箱控制单元TCU连接，并由电机控制单元ECU控制，副电机5同样连接至变速箱控制单元TCU。变速箱控制单元TCU控制换挡机构，由换挡机构操控变速箱，而换挡机构部位通过位置传感器把信息返传递给变速箱控制单元TCU；同时，变速箱内的速度采集装置把信息也传递给变速箱控制单元TCU。最终，电机控制单元ECU根据主电机1电流变化、车辆行驶速度判断车辆运行状况，来控制副电机5的启动和停止。 

在正常行驶时，副电机5关闭不工作。 

在上坡、加速等大功率需要时，启动副电机5，做助力推动作用。 

在下坡、滑行等状态下，即驾驶中一般采用刹车制动阶段，利用副电机进行发电回收能量。本技术方案在这种状态下，还可根据行驶过程中的动力数据，通过控制器进行速度、刹车指数的调节，以达到最佳能量回收效果。 

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。 

Claims (8)

1.一种双电机驱动的电动汽车变速箱，包括主电机（1）、副电机（5），其特征是所述的主电机通过自动离合器（2）连接输入轴（6），在输入轴的另一端或中间轴（4）的一端加设副电机，中间轴上设有同步器；主电机和副电机通过控制器（13）关联在一起，控制器根据主电机电流变化及车辆行驶速度控制副电机启动、停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的中间轴上设有第一同步器（8），第一同步器联动高速挡齿（7）。

3.根据权利要求1或2所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的中间轴上设有第二同步器（10），第二同步器联动倒车挡齿（9）和低速挡齿（11）。

4.根据权利要求3所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的输入轴（6）上设有若干挡齿轮与高速挡齿（7）、倒车挡齿（9）、低速挡齿（11）啮合。

5.根据权利要求1或2所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的中间轴（4）上设有与差速器（12）啮合的齿轮，差速器驱动输出轴（3）。

6.根据权利要求1或2所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的主电机（1）和副电机（5）功率比=（2.5～4.5）:1。

7.根据权利要求1或2所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于变速箱中设有速度采集器。

8.根据权利要求1或2所述的一种双电机驱动的电动汽车变速箱，其特征在于所述的自动离合器（2）、同步器部位设有位置传感装置。