CN218543073U - 纯电动动力装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种纯电动动力装置及车辆,本实用新型的纯电动动力装置,第一输入轴和第二输入轴之间设有离合器,第一电机的动力输出端与第一输入轴的远离离合器的一端连接,第一输入轴和第二输入轴分别通过第一齿轮组件传动连接第一中间轴,并分别通过第二齿轮组件连接第二中间轴,第二电机的第二电机轴与第一中间轴或第二中间轴传动连接,第一中间轴和第二中间轴用于分别和差速器连接。本实用新型的纯电动动力装置,可省去一个离合器,并具有良好的驾驶性及动力性,第一电机和第二电机分别设置在输入轴和中间轴上,可通过动力耦合实现高扭矩输出,具有良好的动力性,其还可降低单个电机的需求功率,从而降低电机的成本和重量。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆零部件技术领域,特别涉及一种纯电动动力装置。同时,本实用新型还涉及一种应用该纯电动动力装置的车辆。
背景技术
车辆行驶需要由动力装置驱动,所谓动力装置,是将其他形式的能如燃料的化学能、电能等能量产生原动力的成套技术装备。车辆动力装置主要包括发动机、电机和变速器,其可将发动机与电机的动力以一定的方式耦合在一起,并能实现变速、变扭的功能,能实现多种驱动模式而深受消费者青睐。
随着新能源车辆的不断增多,纯电动动力装置的应用越来越广泛,然而现有的纯电动动力装置,可实现的挡位较少,一般最多为两个挡位,驾驶性较差,并且一般采用一个电机驱动,动力性较差,并且,体积、重量较大,成本较高,难以较好的满足消费者的使用需求。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型旨在提出一种纯电动动力装置,以利于提高其驾驶性和动力性。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种纯电动动力装置,包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、第一中间轴和第二中间轴;
所述第一输入轴和所述第二输入轴之间设有控制两者之间动力通断的离合器;所述第一电机的动力输出端与所述第一输入轴的远离所述离合器的一端连接;
所述第一中间轴上设有第一齿轮组件,所述第一输入轴和所述第二输入轴分别与所述第一齿轮组件传动连接;
所述第二中间轴上设有第二齿轮组件,所述第一输入轴和所述第二输入轴分别与所述第二齿轮组件传动连接;
所述第二电机的动力输出端与所述第一中间轴或所述第二中间轴传动连接,所述第一中间轴和所述第二中间轴分别用于和差速器连接。
进一步的,所述第一输入轴穿过所述第二输入轴上的轴孔,所述轴孔沿所述第二输入轴轴向贯穿所述第二输入轴;
所述第一输入轴上设有第一主动轮,所述第二输入轴上设有第二主动轮;
所述第一主动轮和所述第二主动轮分别与所述第一齿轮组件连接;
所述第一主动轮和所述第二主动轮分别与所述第二齿轮组件连接。
进一步的,所述第一齿轮组件包括设于所述第一中间轴上的第一从动轮、第二从动轮和第一同步器;
所述第一同步器用于可选择性地连接所述第一从动轮或所述第二从动轮;
所述第一主动轮和所述第二从动轮传动连接;
所述第二主动轮和所述第一从动轮传动连接。
进一步的,所述第二齿轮组件包括设于所述第二中间轴上的第三从动轮、第四从动轮和第二同步器;
所述第二同步器用于可选择性地连接所述第三从动轮或所述第四从动轮;
所述第一主动轮和所述第四从动轮传动连接;
所述第二主动轮和所述第三从动轮传动连接。
进一步的,还包括电动选换挡执行机构,所述电动选换挡执行机构包括换挡轴,以及设于所述换挡轴上第一拨叉和第二拨叉,所述第一拨叉与所述第一同步器连接,所述第二拨叉与所述第二同步器连接。
进一步的,所述第一中间轴的远离所述离合器的一端与所述第二电机的动力输出端传动连接;或,
所述第二中间轴的远离所述离合器的一端与所述第二电机的动力输出端传动连接。
进一步的,还包括输出轴,所述输出轴包括与所述第一中间轴和所述第二中间轴分别传动连接的第一半轴,和用于与所述差速器连接的第二半轴;
所述第一半轴上设有第一齿轮和行星齿轮机构,所述第二半轴上设有第三同步器和第二齿轮,所述第二齿轮与所述行星齿轮机构传动连接;
所述第三同步器选择性地连接所述第一齿轮或所述第二齿轮。
进一步的,所述行星齿轮机构的太阳轮设于所述第一半轴上,所述行星齿轮机构的齿圈或行星架与所述第二齿轮连接;
所述第一半轴和所述第二半轴同轴布置。
进一步的,所述第一中间轴上设有第五主动轮,所述第二中间轴上设有第六主动轮,所述第一半轴上设有第五从动轮;
所述第五主动轮与所述第六主动轮分别与所述第五从动轮传动连接。
相对于现有技术,本实用新型具有以下优势:
本实用新型所述的纯电动动力装置,采用四挡三轴式结构,可实现四个挡位,其采用第一电机和第二电机双电机驱动,具有良好的动力性,第一电机设置在输入轴上,第二电机设置在第一中间轴或第二中间轴上,可通过动力耦合实现高扭矩输出,具有良好的动力性,其还可降低单个电机的需求功率,从而降低电机的成本和重量。在车辆需求扭矩低的工况下,可以选择一个电机在高效率区间工作,另一个电机进行能量回收,直接给电池充电。相比较现有动力装置,本方案的动力装置只需要采用一个离合器,大幅度降低整体成本,同时又可以实现4个挡位,而可较好的满足客户使用需求。
此外,采用电动选换挡执行机构驱动第一同步器和第二同步器,工作效率高,且相对现有的液压模块,可减小变速器的尺寸和重量,大大降低变速器的成本。
另外,使第一中间轴或第二中间轴的远离离合器的一端与第二电机轴传动连接,在车辆上布置时,将第二电机设置在动力装置的朝向车辆尾部的一端,可减少外部电路设计长度,提高效率及减少占用机舱的布置空间,进而降低成本,还可进行能量回收,并可以直接给电池充电。
同时,在输出端增加行星齿轮机构,可实现高速挡和低速挡,且高速挡和低速挡均具有多个挡位模式,最多挡位可以达到8个前进挡,2个倒挡,具有良好的越野性能,无需设置超低速挡结构,而能够满足客户的多种使用场景需求,利于提高整车的驾驶乐趣。客户可以在高速范围和低速范围任意选择,从而满足车辆行驶中的各种极端工况;例如,在低速爬坡时,使用低速范围内速比换挡,可以爬100%坡的同时,不用增加动力装置内各个挡位轮和轴及轴承的强度,大大降低成本;在高速行驶时,使用高速范围内速比换挡,可以提高整车最高车速,同时又无需增大同步器的同步容量,轴承的强度也无需增加,降低成本的同时缩小整体尺寸。
本实用新型的纯电动动力装置,可以通过第一电机反转和第二电机正转实现倒挡,无需额外设置倒挡轴、倒挡齿轮等倒挡结构,可减少变速器空间和重量,便于整车布置。
本实用新型的另一目的在于提出一种车辆,所述车辆上设有如上所述的纯电动动力装置。
本实用新型所述的车辆,通过应用如上的纯电动动力装置,具有良好的驾驶性以及动力性,可减小整车体积和重量,降低整车成本。在车辆需求扭矩低的工况下,可以选择一个电机在高效率区间工作,另一个电机进行能量回收,直接给电池充电,从而减少能量浪费,较好的节约能源。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置在处于高速第一挡位模式的动力传递路线示意图;
图3为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置在处于高速第二挡位模式的动力传递路线示意图;
图4为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置在处于高速第三挡位模式的动力传递路线示意图;
图5为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置在处于高速第四挡位模式的动力传递路线示意图;
图6为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置在处于低速第一挡位模式的动力传递路线示意图;
图7为本实用新型实施例所述的纯电动动力装置的另一结构示意图;
图8为本实用新型实施例所述的电动选换挡执行机构的结构示意图;
图9为本实用新型实施例所述的电动选换挡执行机构的控制原理图。
附图标记说明:
1、第一输入轴;101、第一主动轮;
2、第二输入轴;201、第二主动轮;
3、第一中间轴;301、第一从动轮;302、第二从动轮;303、第一同步器;304、第五主动轮;
4、输出轴;401、第一半轴;402、第二半轴;
4011、第五从动轮;4012、太阳轮;4013、行星轮;4014、行星架;4015、齿圈;4016、第一齿轮;4021、第二齿轮;4022、第三同步器;
5、第二中间轴;501、第三从动轮;502、第四从动轮;503、第二同步器;504、第六主动轮;
6、离合器;
10、第一电机;20、第二电机;30、差速器;
40、电动选换挡执行机构;4001、选挡电机;4002、换挡电机;4003、换挡轴;4004、第一拨叉;4005、第二拨叉;
50、变速器控制器;60、整车控制器;70、电机控制器。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“背”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
另外,在本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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,可以接合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并接合实施例来详细说明本实用新型。
本实施例涉及一种纯电动动力装置,旨在通过改进其结构,使得该动力装置具有良好的驾驶性和动力性,并且占用空间较小,重量和成本较低。
基于如上设计思想,本实施例的纯电动动力装置的一种示例性结构如图1中所示,其主要包括第一电机10、第二电机20、第一输入轴1、第二输入轴2、第一中间轴3、第二中间轴5和输出轴4,以及连接于各轴之间的齿轮组件。除第一电机10和第二电机20外,其余部分用于实现变速器的功能。
具体结构上,第一输入轴1和第二输入轴2之间设有控制两者之间动力通断的离合器6,离合器6设于第一输入轴1的一端,第一电机10的动力输出端与第一输入轴1的远离离合器6的一端连接,方便整车布置。该结构的设置,可实现第一电机10向第一输入轴1传递动力,并且动力还可通过第一输入轴1、离合器6而传递至第二输入轴2。
作为一种优选的实施方式,第一中间轴3上设有第一齿轮组件,第一输入轴1和第二输入轴2分别与第一齿轮组件传动连接,便于实现第一输入轴1及第二输入轴2上承接的动力可分别经由第一齿轮组件传输至第一中间轴3。第二中间轴5上设有第二齿轮组件,第一输入轴1和第二输入轴2分别与第二齿轮组件传动连接,便于实现第一输入轴1与第二输入轴2承接的动力可分别经由第二齿轮组件传输至第二中间轴5。
第二电机20的动力输出端与第一中间轴3传动连接,或者第二电机20的动力输出端与第二中间轴5传动连接,可方便第二电机20的动力向第一中间轴3或第二中间轴5传递动力,第一中间轴3和第二中间轴5分别和差速器30连接,而便于动力输出。
作为一种优选的实施方式,为使得该动力装置结构较为紧凑,具体实施时,第一输入轴1穿过第二输入轴2上的轴孔,轴孔沿第二输入轴2轴向贯穿第二输入轴2,占用空间较小。
优选的,为方便第一输入轴1及第二输入轴2承接的动力向第一中间轴3及第二中间轴5传递,具体实施时,第一输入轴1上设有第一主动轮101,第二输入轴2上设有第二主动轮201,第一主动轮101和第二主动轮201分别与第一齿轮组件连接,第一主动轮101和第二主动轮201分别与第二齿轮组件连接。
此外,为方便第一输入轴1及第二输入轴2上承接的动力向第一中间轴3或第二中间轴5传输,优选的,第一主动轮101固设在第一输入轴1上,第二主动轮201固设在第二输入轴2上。
具体结构上,第一齿轮组件包括设于第一中间轴3上的第一从动轮301、第二从动轮302和第一同步器303。其中,第一同步器303用于可选择性地连接第一从动轮301或第二从动轮302,且第一主动轮101和第二从动轮302采用齿轮啮合连接,第二主动轮201和第一从动轮301采用齿轮啮合连接。优选的,第一从动轮301及第二从动轮302均空套在第一中间轴3上,第一同步器303固设在第一中间轴3上。如此,通过使第一同步器303选择性的连接第一从动轮301和第二从动轮302,则可使第一中间轴3分别承接来自第一输入轴1及第二输入轴2传输的动力,进而便于实现不同挡位的切换。在此需要说明的是,该结构中,第一同步器303还可采用犬牙离合器替代。
作为一种优选的实施方式,第二齿轮组件包括设于第二中间轴5上的第三从动轮501、第四从动轮502和第二同步器503。其中,第二同步器503用于可选择性地连接第三从动轮501或第四从动轮502,且第一主动轮101和第四从动轮502传动连接,第二主动轮201和第三从动轮501传动连接。优选的,第三从动轮501及第四从动轮502均空套在第二中间轴5上,第二同步器503固设在第二中间轴5上。如此,通过使第二同步器503选择性的连接第三从动轮501和第四从动轮502,则可使第二中间轴5分别承接来自第一输入轴1及第二输入轴2传输的动力,进而便于实现不同挡位的切换。在此需要说明的是,该结构中,第二同步器503还可采用犬牙离合器替代。
现有多挡位变速器动力传递需要经过多组齿轮,会降低变速器效率,而本实施例的动力装置无绕齿结构,通过挡位齿轮直接输出动力,可在增加变速器效率的同时,满足顾客的驾驶需求。
作为一种优选的实施方式,如图8所示的,该动力装置还包括电动选换挡执行机构40,电动选换挡执行机构40包括换挡轴4003,以及设于换挡轴4003上第一拨叉4004和第二拨叉4005,第一拨叉4004与第一同步器303连接,第二拨叉4005与第二同步器503连接。
现有变速器一般配置有液压模块,通过油路驱动拨叉轴实现换挡,会增加多条油路,同时液压模块需求空间增加,增加变速器尺寸、成本、重量。而本实施例中,采用电动选换挡执行机构40换挡,例如可采用GA选换挡电机执行机构总成(简称GA),其一般包括选挡电机4001和换挡电机4002,TCU(Telematics Control Unit远程信息控制单元)在得到相应信号后,会计算得到一个初步的挡位,并发送给GA,GA根据TCU指令进行挂挡动作,换挡指令会拨动相应的拨叉,拨叉再拨动相应的同步器完成换挡动作,工作效率高,且可减小变速器的尺寸和重量,大大降低变速器的成本。
作为一种优选的实施方式,第一中间轴3的远离离合器6的一端与第二电机20的动力输出端传动连接,或第二中间轴5的远离离合器6的一端与第二电机20的动力输出端传动连接。在车辆上布置时,第一电机10和第二电机20均设置在变速器的朝向车辆尾部的一端,可减少外部电路设计长度,提高效率及减少占用机舱的布置空间,进而降低成本,还可进行能量回收,并便于直接给电池充电。
作为一种优选的实施方式,本实施的纯电动动力装置还包括输出轴4,其在与第一中间轴3和第二中间轴5分别传动连接的同时,还与差速器30传动连接,从而使得第一中间轴3和第二中间轴5的动力分别可通过输出轴4向差速器30传输。具体结构上,输出轴4包括与第一中间轴3和第二中间轴5分别传动连接的第一半轴401,和用于与差速器30连接的第二半轴402,且第一半轴401和第二半轴402同轴布置。
为便于第一半轴401与第二半轴402之间的动力传输,作为一种较优的实施方式,第一半轴401上设有第一齿轮4016和行星齿轮机构,于第二半轴402上套设有第二齿轮4021,且第二齿轮4021与行星齿轮机构传动连接,并于第二半轴402上设有第三同步器4022,第三同步器4022选择性地连接第一齿轮4016或第二齿轮4021。
当第三同步器4022与第一齿轮4016连接时,可实现第一半轴401上承接的动力经由第一齿轮4016及第三同步器4022传输至第二半轴402。当第三同步器4022与第二齿轮4021连接时,可实现第一半轴401上承接的动力经由行星齿轮机构、第二齿轮4021以及第三同步器4022传输至第二半轴402。
优选的实施方式中,行星齿轮机构主要包括太阳轮4012、齿圈4015,以及分别与太阳轮4012和齿圈4015传动连接的行星轮4013,其中,太阳轮4012设于第一半轴401上,齿圈4015固设于变速器的壳体上,第二齿轮4021连接于行星轮4013的行星架4014上。
如此设置,当第三同步器4022与第二齿轮4021连接时,使得第一半轴401的动力可经太阳轮4012、行星轮4013、行星架4014、第二齿轮4021、第三同步器4022向第二半轴402传递,而便于实现超低速挡位模式,同时也使本实施例的动力装置的每个挡位都具有一个超低速挡位模式,从而具有良好的驾驶性能。
在此需要说明的是,若行星齿轮机构的行星架4014固设于变速器的壳体上,可将第二齿轮4021与齿圈4015连接,此时,通过使第三同步器4022连接第二齿轮4021,则第一半轴401上承接的动力可经由太阳轮4012、行星轮4013、齿圈4015、第二齿轮4021和第三同步器4022向第二半轴402传输。
此外,作为一种优选的布置方式,本实施中的第一半轴401与第二半轴402同轴布置,以方便其他零件的布置。另外,如上的结构中,第一半轴401直接作为差速器30的动力输入轴,当然也是可以的,此时无需设置第二半轴402、第二齿轮4021和行星齿轮机构。另外,如图7所示的,本实施例的动力装置还可不设置输出轴4及输出轴4上的行星齿轮机构,而使第一中间轴3、第二中间轴5分别与差速器30的动力输入端连接。
作为一种优选的实施方式,第一中间轴3上设有第五主动轮304,第二中间轴5上设有第六主动轮504,第一半轴401上设有第五从动轮4011,第五主动轮304与第六主动轮504分别与第五从动轮4011采用齿轮啮合连接,从而使得第一中间轴3上的动力可通过第五主动轮304和第五从动轮4011传递至第一半轴401,而第二中间轴5上的动力可通过第六主动轮504和第五从动轮4011传递至第一半轴401。
如上结构中,在输出端增加行星齿轮机构,可实现高速挡和低速挡,且高速挡和低速挡均具有多个挡位模式,最多挡位可以达到8个前进挡,2个倒挡,具有良好的越野性能,无需设置超低速挡结构,而能够满足客户的多种使用场景需求,利于提高整车的驾驶乐趣。客户可以在高速范围和低速范围任意选择,从而满足车辆行驶中的各种极端工况。
本实施例的纯电动动力装置,可以通过第一电机10反转和第二电机20正转实现倒挡,无需额外设置倒挡轴、倒挡齿轮等倒挡结构,可减少变速器空间和重量,便于整车布置。
本实施例的纯电动动力装置,采用四挡三轴式结构,可实现较多的挡位,并采用第一电机10和第二电机20双电机驱动,利于减小每个电机承受的扭矩,并使电机的体积较小,从而降低变速器成本和重量,并提高纯电模式下的动力性。
而第一电机10设置在输入轴上,第二电机20设置在第一中间轴3或第二中间轴5上,可通过动力耦合实现高扭矩输出,具有良好的动力性,其还可降低单个电机的需求功率,从而降低电机的成本和重量。在车辆需求扭矩低的工况下,可以选择一个电机在高效率区间工作,另一个电机进行能量回收,直接给电池充电。相比较现有动力装置,本方案的动力装置只需要采用一个离合器6,可大幅度降低整体成本,同时又可以实现4个挡位,可较好的满足客户使用需求。
本实施例的纯电动动力装置,具有第一电机10单独驱动,第二电机20单独驱动,第一电机10和第二电机20共同驱动等多种驱动模式,且于各种驱动模式下均能实现多种不同的挡位,
其中,第一电机10单独驱动、第一电机10和第二电机20同时驱动的驱动模式下,具有相同的挡位模式,且各挡位的路线传递路径基本相同。下面以第一电机10单独驱动模式为例进行详细说明,具体可参照下文所述。
a)第一电机10驱动时,该动力装置处于第一挡位模式的动力传递路线可如图2所示,此时,离合器6断开,第一同步器303与第二从动轮302接合。
动力传递路线为:第一电机10→第一输入轴1→第一主动轮101→第二从动轮302→第一同步器303→第一中间轴3→第五主动轮304→第五从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第三同步器4022→第二半轴402→差速器30。
b)第一电机10驱动时,该动力装置处于第二挡位模式的动力传递路线可如图3所示,此时,离合器6接合,第一同步器303与第一从动轮301接合。
动力传递路线为:第一电机10→第一输入轴1→离合器6→第二输入轴2→第二主动轮201→第一从动轮301→第一同步器303→第一中间轴3→第五主动轮304→第五从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第三同步器4022→第二半轴402→差速器30。
c)第一电机10驱动时,该动力装置处于第三挡位模式的动力传递路线可如图4所示,此时,离合器6断开,第二同步器503与第四从动轮502接合。
动力传递路线为:第一电机10→第一输入轴1→第一主动轮101→第四从动轮502→第二同步器503→第二中间轴5→第六主动轮504→第五从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第三同步器4022→第二半轴402→差速器30。
d)第一电机10驱动时,该动力装置处于第四挡位模式的动力传递路线可如图5所示,此时,离合器6接合,第二同步器503与第三从动轮501接合。
动力传递路线为:第一电机10→第一输入轴1→离合器6→第二输入轴2→第二主动轮201→第三从动轮501→第二同步器503→第二中间轴5→第六主动轮504→第五从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第三同步器4022→第二半轴402→差速器30。
e)第一电机10驱动时,该动力装置中第一挡位模式对应的超低速挡位的动力传递路线可如图6所示,离合器6断开,第一同步器303与第二从动轮302接合,第三同步器4022与第二齿轮4021接合。
此时,动力传递路线为:第一电机10→第一输入轴1→第一主动轮101→第二从动轮302→第一同步器303→第一中间轴3→第五主动轮304→第五从动轮4011→第一半轴401→太阳轮4012→行星轮4013→行星架4014→第二齿轮4021→第三同步器4022→第二半轴402→差速器30。
如上的e挡位模式,是对应于a挡位模式的超低速挡位,其他的挡位模式也是各自存在对应的超低速挡位的,区别在于,动力在传递至第一半轴401后,不经第一齿轮4016、第三同步器4022传递至第二半轴402,而是经太阳轮4012、行星轮4013、行星架4014、第二齿轮4021、第三同步器4022传递至第二半轴402。
本实施例的纯电动动力装置,包括第一输入轴1、第二输入轴2、第一中间轴3和第二中间轴5,由于第一输入轴1穿置于第二输入轴2中,可形成三轴式传动结构,能够充分利用空间,而使得结构更为紧凑。
此外,本实施例的纯电动动力装置,第一电机10工作时,离合器6不接合,通过同步器的控制,可以实现两个挡位的更换,当第一电机10工作时,离合器6接合,可以实现另两个挡位的更换。两个电机其一工作时,多余的能量能传递给另一电机,由另一电机给电池充电,完成能量回收,两个电机都能在高效率区间工作,并能进一步降低整车油耗,提高整车的经济性。
本实施例的纯电动动力装置,可采用第一电机10反转驱动实现倒挡,也可通过第二电机20正转驱动实现倒挡两种倒挡形式;当电量大于预设阈值时,若在越野工况下,使用第一电机10驱动实现倒挡,增加越野性能;当电量大于预设阈值时,若在城市工况下,采用第二电机20正转实现倒挡,第一电机10不工作;当电量小于预设阈值时,直接采用第二电机20正转实现倒挡,第一电机10可以充电,从而防止能量浪费,节约能源。
如图9所示的,用于控制纯电动动力装置的控制系统主要包括整车控制器60(Vehicle Control Unit,简称VCU)、电机控制器70(Motor control unit,简称MCU)和变速器控制器50(Transmission Control Unit,简称TCU),其中,TCU、MCU分别与VCU连接,下文的电机优选为第一电机10,也可为第二电机20,具体控制策略如下:
A、当空挡位切换至在挡位(在挡位包括四挡和倒挡中的任意一挡),整车控制器60向电机控制器70发送调速控制指令,电机控制器70根据接收到的调速指令,将电机调整到目标转速并反馈给整车控制器60。车控制器60立刻向变速器控制器50发送换挡指令,变速器控制器50接收到换挡指令后,发送信号给GA选挡电机4001,GA选挡电机4001根据接收到的目标挡位进行选挡,选挡完成后立即将信号发送至变速器控制器50,变速器控制器50立刻向GA换挡电机4002发送目标挡位信号,GA换挡电机4002完成换挡动作,并反馈整车控制器60换挡完成状态。整车控制器60接收到反馈信息后,整车控制器60向电机控制器70发送扭矩指令,电机控制器70控制电机输出目标扭矩,驱动车辆行驶。
B、当在挡位升挡或者降挡时,整车控制器60向电机控制器70发送撤销扭矩控制转为转速控制指令,电机控制器70接收到指令并控制电机按要求执行并反馈至整车控制器60,整车控制器60接收到反馈向变速器控制器50发送换空挡指令,变速器控制器50接到指令执行摘挡动作,发送信号给GA选挡电机4001,GA选挡电机4001根据接收到的目标挡位进行选挡,选挡完成后立即将信号发送至变速器控制器50,变速器控制器50立刻向GA换挡电机4002发送目标挡位信号,GA换挡电机4002完成换挡动作,并反馈整车控制器60换挡完成状态。整车控制器60接收到反馈信息后,向电机控制器70发送调速控制指令,电机控制器70根据接收到的转速指令,将电机调整至目标转速并反馈给整车控制器60,整车控制器60随即向变速器控制器50发送换挡请求指令,重复策略A中的N到在挡位的换挡策略,完成车辆行驶。
C、当需要换1挡时,整车控制器60接收到1挡位信号时,整车控制器60通过算法计算得出电机需要同步的转速,将从OBD(On-Board Diagnostics简称OBD,车载自动诊断系统)获得的目标转速发送到电机控制器70,电机控制器70调整电机的转速,调整后将完成信号输入给整车控制器60,整车控制器60接收到反馈后向变速器控制器50发送换挡指令,变速器控制器50首先向GA选挡电机4001发送选挡指令,GA选挡电机4001拨动对应的选挡拨叉,发送完成指令给变速器控制器50,变速器控制器50发送换挡指令,GA换挡电机4002拨动齿套完成1挡换挡。
D、当目标挡位是2挡时,整车控制器60接收到2挡位信号时,整车控制器60通过算法计算得出电机需要同步的转速,将从OBD获得的目标转速发送到电机控制器70,电机控制器70调整电机的转速,调整后将完成信号输入给整车控制器60,整车控制器60接收到反馈后向变速器控制器50发送离合器6接合的信号,变速器控制器50控制离合器6接合,再发送换挡指令,变速器控制器50首先向GA选挡电机4001发送选挡指令,GA选挡电机4001拨动对应的选挡拨叉,发送完成指令给变速器控制器50,变速器控制器50发送换挡指令,GA换挡电机4002拨动齿套完成2挡换挡。
E、当目标挡位是3挡时,整车控制器60接收到3挡位信号时,整车控制器60通过算法计算得出电机需要同步的转速,将目标转速发送到电机控制器70,电机控制器70调整电机1的转速,调整后将完成信号输入给整车控制器60,整车控制器60接收到反馈后向变速器控制器50发送换挡指令,变速器控制器50首先向GA选挡电机4001发送选挡指令,GA选挡电机4001拨动对应的选挡拨叉,发送完成指令给变速器控制器50,变速器控制器50发送换挡指令,GA换挡电机4002拨动齿套完成3挡换挡。
F、当目标挡位是4挡时,整车控制器60接收到4挡位信号时,整车控制器60通过算法计算得出电机需要同步的转速,将目标转速发送到电机控制器70,电机控制器70调整电机1的转速,调整后将完成信号输入给整车控制器60,整车控制器60接收到反馈后向变速器控制器50发送控制离合器6接合的信号,变速器控制器50控制离合器6接合,再发送换挡指令,变速器控制器50首先向GA选挡电机4001发送选挡指令,GA选挡电机4001拨动对应的选挡拨叉,发送完成指令给变速器控制器50,变速器控制器50发送换挡指令,GA换挡电机4002拨动齿套完成4挡换挡。
同时,本实施例还涉及一种车辆,该车辆上设有如上的纯电动动力装置,本实施例的车辆,其与前述的纯电动动力装置相对现有技术具有相同的有益效果,在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纯电动动力装置,其特征在于:
包括第一电机(10)、第二电机(20)、第一输入轴(1)、第二输入轴(2)、第一中间轴(3)和第二中间轴(5);
所述第一输入轴(1)和所述第二输入轴(2)之间设有控制两者之间动力通断的离合器(6);所述第一电机(10)的动力输出端与所述第一输入轴(1)的远离所述离合器(6)的一端连接;
所述第一中间轴(3)上设有第一齿轮组件,所述第一输入轴(1)和所述第二输入轴(2)分别与所述第一齿轮组件传动连接;
所述第二中间轴(5)上设有第二齿轮组件,所述第一输入轴(1)和所述第二输入轴(2)分别与所述第二齿轮组件传动连接;
所述第二电机(20)的动力输出端与所述第一中间轴(3)或所述第二中间轴(5)传动连接,所述第一中间轴(3)和所述第二中间轴(5)分别用于和差速器(30)连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述第一输入轴(1)穿过所述第二输入轴(2)上的轴孔,所述轴孔沿所述第二输入轴(2)轴向贯穿所述第二输入轴(2);
所述第一输入轴(1)上设有第一主动轮(101),所述第二输入轴(2)上设有第二主动轮(201);
所述第一主动轮(101)和所述第二主动轮(201)分别与所述第一齿轮组件连接;
所述第一主动轮(101)和所述第二主动轮(201)分别与所述第二齿轮组件连接。
3.根据权利要求2所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述第一齿轮组件包括设于所述第一中间轴(3)上的第一从动轮(301)、第二从动轮(302)和第一同步器(303);
所述第一同步器(303)用于可选择性地连接所述第一从动轮(301)或所述第二从动轮(302);
所述第一主动轮(101)和所述第二从动轮(302)传动连接;
所述第二主动轮(201)和所述第一从动轮(301)传动连接。
4.根据权利要求3所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述第二齿轮组件包括设于所述第二中间轴(5)上的第三从动轮(501)、第四从动轮(502)和第二同步器(503);
所述第二同步器(503)用于可选择性地连接所述第三从动轮(501)或所述第四从动轮(502);
所述第一主动轮(101)和所述第四从动轮(502)传动连接;
所述第二主动轮(201)和所述第三从动轮(501)传动连接。
5.根据权利要求4所述的纯电动动力装置,其特征在于:
还包括电动选换挡执行机构(40),所述电动选换挡执行机构(40)包括换挡轴(4003),以及设于所述换挡轴(4003)上第一拨叉(4004)和第二拨叉(4005),所述第一拨叉(4004)与所述第一同步器(303)连接,所述第二拨叉(4005)与所述第二同步器(503)连接。
6.根据权利要求1所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述第一中间轴(3)的远离所述离合器(6)的一端与所述第二电机(20)的动力输出端传动连接;或,
所述第二中间轴(5)的远离所述离合器(6)的一端与所述第二电机(20)的动力输出端传动连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纯电动动力装置,其特征在于:
还包括输出轴(4),所述输出轴(4)包括与所述第一中间轴(3)和所述第二中间轴(5)分别传动连接的第一半轴(401),和用于与所述差速器(30)连接的第二半轴(402);
所述第一半轴(401)上设有第一齿轮(4016)和行星齿轮机构,所述第二半轴(402)上设有第三同步器(4022)和第二齿轮(4021),所述第二齿轮(4021)与所述行星齿轮机构传动连接;
所述第三同步器(4022)选择性地连接所述第一齿轮(4016)或所述第二齿轮(4021)。
8.根据权利要求7所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述行星齿轮机构的太阳轮(4012)设于所述第一半轴(401)上,所述行星齿轮机构的齿圈(4015)或行星架(4014)与所述第二齿轮(4021)连接;
所述第一半轴(401)和所述第二半轴(402)同轴布置。
9.根据权利要求7所述的纯电动动力装置,其特征在于:
所述第一中间轴(3)上设有第五主动轮(304),所述第二中间轴(5)上设有第六主动轮(504),所述第一半轴(401)上设有第五从动轮(4011);
所述第五主动轮(304)与所述第六主动轮(504)分别与所述第五从动轮(4011)传动连接。
10.一种车辆,其特征在于:所述车辆上设有权利要求1-9中任一项所述纯电动动力装置。
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