CN211364238U - 一种双电机多挡耦合驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双电机多挡耦合驱动系统，包括第一电机、第二电机、离合器、变速箱。所述第一电机的输出轴与变速器第一轴相连；变速器第一轴与变速箱输出轴上布置有1挡、2挡常啮合齿轮，所述1、2挡通过变速箱输出轴上的同步器进行连接；所述第二电机通过干式离合器与变速器第二轴相连；变速器第二轴通过常啮合齿轮与变速箱输出轴连接。本实用新型结构简单，通过第一电机和第二电机协调控制可实现经济性和动力性优化组合；通过同步器和离合器组合控制易于实现无动力中断换挡，且换挡冲击度小。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车的技术领域，具体为一种双电机多挡耦合驱动系统。
背景技术
新能源汽车是解决燃油短缺和环境污染的有效方案，电动汽车通常采用单级减速传动系统，没有充分利用电机的性能。多挡变速器能够增加车辆低速时的加速能力和增加车辆的最高车速，同时能提升整车经济性能。
电动汽车配备多挡变速器是新能源汽车的趋势，然而采用仅多挡变速器对整车经济性和动力性的提升有限，且存在不同程度的换挡品质问题。双电机多挡结构可明显改善上述问题，但是现有的双电机多挡结构较为复杂臃肿，且占的空间较大，
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种双电机多挡耦合驱动系统，其通过优化组合第一电机和第二电机，提升车辆经济性和动力性。通过耦合驱动结构的扭矩协调控制，改善车辆的换挡品质。
一种双电机多挡耦合驱动系统，包括变速箱13，其特征在于，所述变速箱 13包括变速箱输出轴9、变速箱第一轴3和变速箱第二轴7；变速箱第一轴3和变速箱第二轴7分别通过齿轮组与变速箱输出轴9相连；变速箱第一轴3和变速箱第二轴7分别连接有电机；变速箱13通过离合器8和/或同步器12实现与电机的连接或断开；变速箱输出轴9通过主减速器11和差速器10连接有车轮驱动轴19。
进一步的改进，所述齿轮组包括分别固定在变速箱第一轴3和变速箱第二轴 7上的挡位齿轮和安装在变速箱输出轴9上的同步器12，同步器12连接有与挡位齿轮相啮合的换挡齿轮。
进一步的改进，所述挡位齿轮包括固定在变速箱第一轴3上的一挡齿轮4、二挡齿轮5和固定在变速箱第二轴7上的三挡换挡齿轮18。
进一步的改进，所述变速箱13的变速箱第一轴3直接与电机相连，变速箱第二轴7通过离合器8与电机相连；变速箱第一轴3和变速箱第二轴7各通过一个齿轮组与变速箱输出轴9相连。
进一步的改进，所述齿轮组包括挡位齿轮和换挡齿轮；所述换挡齿轮包括变速箱输出轴9上安装的同步器12和三挡换挡齿轮18，同步器12连接有一挡换挡齿轮15和二挡换挡齿轮16；所述输出齿轮组包括输出齿轮14，输出齿轮14 啮合有主减速器11；所述挡位齿轮包括分别与一挡换挡齿轮15、二挡换挡齿轮 16和三挡换挡齿轮18及其对应啮合的一挡齿轮4、二挡齿轮5和三挡齿轮6；其中一挡齿轮4和二挡齿轮5固定连接有变速箱第一轴3，三挡齿轮6固定连接有变速箱第二轴7；所述电机包括第一电机1和第二电机2；变速箱第一轴3连接第一电机1，变速箱第二轴7通过离合器8连接有第二电机2；主减速器11连接有车轮驱动轴19。
进一步的改进，所述车轮驱动轴19上安装有差速器10，主减速器11与差速器10相连。
进一步的改进，所述变速箱第一轴3、变速箱第二轴7与变速箱输出轴9平行轴线平行设置。
进一步的改进，所述变速箱第一轴3与变速箱第二轴7同轴设置。
在本实用新型一优选实例中，所述第一电机为经济电机，第二电机为动力电机。
本实用新型的有益效果：本实用新型的双电机多挡耦合驱动系统有两个电机和多个挡位，具有多种组合驱动模式，可根据车辆的使用情况合理分配驱动力矩，使电机工作在高效区；变速箱采用平行轴布置，离合器置于变速箱外，使得系统结构简单，便于制造；处于单电机工作时，可使同步器置于空挡或离合器脱开，避免电机倒拖；通过离合器控制动力电机的接入和脱离，可有效改善换挡过程中动力电机扭矩变化大带来的平顺性问题；通过双电机扭矩补偿，可实现无动力中断换挡。
附图说明
图1是在本实用新型双电机多挡耦合驱动系统一优选实例的结构示意图。
图中序号对应的部件名称如下：1、第一电机，2、第二电机，3、变速箱第一轴，4、一挡齿轮，5、二挡齿轮，6、三挡齿轮，7、变速箱第二轴，8、离合器，9、变速箱输出轴，10、差速器，11、主减速器，12、同步器，13、变速箱。14、输出齿轮，15、一挡换挡齿轮，16、二挡换挡齿轮，18、三挡换挡齿轮，19、车轮驱动轴。
具体实施方式
下面结合附图和优选实例，对本实用新型作进一步详细说明
本实用新型的一种双电机多挡耦合驱动系统，包括：1、第一电机为经济电机，2、第二电机为动力电机，离合器和变速箱。所述第一电机输出轴与变速箱第一轴相连，变速箱第一轴和变速箱输出轴上设有常啮合1挡齿轮组和2挡齿轮组，其中1挡齿轮与变速箱第一轴固定连接，2挡齿轮空套在变速箱输出轴上，变速箱输出轴上的1、2挡齿轮之间设有同步器。所述第二电机输出轴经离合器与变速箱第二轴相连，变速箱第二轴和变速箱输出轴上设有常啮合的3挡齿轮组，其中3挡齿轮分别与变速箱第二轴和变速箱输出轴固定连接。第一电机和第二电机的扭矩在变速箱输出轴进行耦合。变速箱输出轴与一主减速器相连，主减速器连接一差速器，动力由差速器经车轴驱动车轮。
当车辆需求功率较小时，系统选择单电机驱动模式。若此时车速较低、需求扭矩较大，则所述同步器与1挡齿轮结合，离合器分离，经济电机用1挡单独驱动；此时若车速较高、需求扭矩较小，则同步器与1挡齿轮结合，离合器分离，动力电机停机，经济电机用2挡单独驱动。
当车辆需求功率中等时，系统仍选择单电机驱动模式。此时所述同步器置于中间空挡位置，离合器结合，经济电机停机，动力电机用3挡单独驱动。
当车辆需求功率较大时，系统选择双电机耦合驱动模式。此时所述同步器与 1挡齿轮组或2挡齿轮组接合，离合器结合，经济电机和动力电机的功率在变速箱输出轴耦合后输出。
当车辆处于倒车模式和再生制动模式时，驱动方法与上述驱动模式相同。
当车辆进行模式切换时，双电机均接入系统耦合驱动，相互补偿不同模式切换时的扭矩变化，实现无动力中断换挡。
各驱动模式具体如下
注：
表示相应的电机处于启动状态，
表示相应的电机处于停机状态，“∨”表示同步器与2挡齿轮接合，“∧”表示同步器与1挡齿轮接合，
表示同步器的结合套空套，“×”表示离合器分离，“○”表示离合器结合
本实用新型的双电机多挡耦合驱动系统结构简单，便于制造。通过控制电机的启停、同步器和离合器的结合或脱离即可实现多种驱动模式，提升车辆的动力性和经济性。通过双电机间的扭矩补偿可实现无动力中断换挡，换挡冲击度小。
上述装置为便于电动机控制的最优结构。但是采用本实用新型思路的其他变换结构也在本实用新型的保护范围内，具体例如，变速箱第一轴和变速箱第二轴上均只设置一个挡位，然后变速箱第一轴和变速箱第二轴分别通过离合器与第一电机和第二电机相连，从而实现两个电机的断开或动力耦合。或者变速箱第一轴和变速箱第二轴上均设置两个挡位，变速箱第一轴和变速箱第二轴上上两个挡位的换挡齿轮均安装在同步器上，实现两个电机的断开或动力耦合。
上述实例仅仅是本实用新型的一个具体实施方式，对其的简单变换、替换等也均在实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种双电机多挡耦合驱动系统，包括变速箱(13)，其特征在于，所述变速箱(13)包括变速箱输出轴(9)、变速箱第一轴(3)和变速箱第二轴(7)；变速箱第一轴(3)和变速箱第二轴(7)分别通过齿轮组与变速箱输出轴(9)相连；变速箱第一轴(3)和变速箱第二轴(7)分别连接有电机；变速箱(13)通过离合器(8)和/或同步器(12)与电机的连接或断开；变速箱输出轴(9)通过主减速器(11)和差速器(10)连接有车轮驱动轴(19)。
2.如权利要求1所述的双电机多挡耦合驱动系统，其特征在于，所述齿轮组包括分别固定在变速箱第一轴(3)和变速箱第二轴(7)上的挡位齿轮和安装在变速箱输出轴(9)上的同步器(12)，同步器(12)连接有与挡位齿轮相啮合的换挡齿轮。
3.如权利要求2所述的双电机多挡耦合驱动系统，包括变速箱(13)，其特征在于，所述挡位齿轮包括固定在变速箱第一轴(3)上的一挡齿轮(4)、二挡齿轮(5)和固定在变速箱第二轴(7)上的三挡换挡齿轮(18)。
4.如权利要求2所述的双电机多挡耦合驱动系统，包括变速箱(13)，其特征在于，所述变速箱(13)的变速箱第一轴(3)直接与电机相连；变速箱第二轴(7)通过离合器(8)与电机相连；变速箱第一轴(3)和变速箱第二轴(7)各通过一个齿轮组与变速箱输出轴(9)相连。
5.如权利要求1所述的双电机多挡耦合驱动系统，包括变速箱(13)，其特征在于，所述齿轮组包括挡位齿轮和换挡齿轮；所述换挡齿轮包括变速箱输出轴(9)上安装的同步器(12)和三挡换挡齿轮(18)，同步器(12)连接有一挡换挡齿轮(15)和二挡换挡齿轮(16)；所述输出齿轮组包括输出齿轮(14)，输出齿轮(14)啮合有主减速器(11)；所述挡位齿轮包括分别与一挡换挡齿轮(15)、二挡换挡齿轮(16)和三挡换挡齿轮(18)以及对应啮合的一挡齿轮(4)、二挡齿轮(5)和三挡齿轮(6)；其中一挡齿轮(4)和二挡齿轮(5)固定连接有变速箱第一轴(3)，三挡齿轮(6)固定连接有变速箱第二轴(7)；所述电机包括第一电机(1)和第二电机(2)；变速箱第一轴(3)连接第一电机(1)，变速箱第二轴(7)通过离合器(8)连接有第二电机(2)；主减速器(11)通过差速器(10)连接有车轮驱动轴(19)。
6.如权利要求5所述的双电机多挡耦合驱动系统，其特征在于，所述车轮驱动轴(19)上安装有差速器(10)，主减速器(11)与差速器(10)相连。
7.如权利要求1所述的双电机多挡耦合驱动系统，其特征在于，所述变速箱第一轴(3)、变速箱第二轴(7)与变速箱输出轴(9)平行轴线平行设置。
8.如权利要求7所述的双电机多挡耦合驱动系统，其特征在于，所述变速箱第一轴(3)与变速箱第二轴(7)同轴设置。
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| CN112590542A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-02 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种纯电动动力总成及其控制方法 |
| CN114838095A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-02 | 湖南行必达网联科技有限公司 | 双电机电驱变速箱及车辆 |
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