一種車用雙軸并聯電驅動系統及其換檔控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動汽車傳動技術領域，具體涉及一種車用雙軸并聯電驅動系統及其換檔控制方法。
【背景技術】
[0002]環保與節能是二十一世紀全世界面對的重要問題，中國政府也提出了建設節約型社會的基本國策和鼓勵發展小排量節能型汽車的產業發展政策，電動汽車是實現這一目標的重要手段之一。
[0003]目前市場應用較多的純電動驅動系統有:多檔傳動裝置和帶離合器的傳統驅動系統、多檔傳動裝置和不帶離合器的驅動系統、兩個獨立的驅動電機和帶有驅動軸的固定檔傳動裝置、驅動電機和一級減速器傳動裝置;其中，多檔傳動裝置和帶離合器的傳統驅動系統加速性較好，但換檔時有動力中斷；多檔傳動裝置和不帶離合器的驅動系統傳動效率較高、沒有動力中斷；驅動電機和一級減速器傳動裝置能實現無級變速，但是加速性、爬坡能力差，驅動電機的效率沒有充分發揮。
[0004]另外，汽車在加速行駛階段、低速行駛階段和高速行駛階段對功率的需求不同，如果采用單電機驅動，電機很難一直工作在高效運轉區，從而容易造成電能的浪費。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種車用雙軸并聯電驅動系統。所述系統具有驅動電機和電控機械式自動變速器，其結構簡單，布置合理，加速性和爬坡能力較高，且換檔平順，又能保證動力不中斷;在換檔過程中延續行駛所需動力的產生；同時，能夠將車輛行駛產生的動能在制動時轉化為電能，節省電能量損失，從而降低電池成本，提高車輛的續駛里程。
[0006]本發明是通過如下技術方案實現的:
[0007]—種車用雙軸并聯電驅動系統，包括驅動電機1、驅動電機Π及電控機械式自動變速器，所述的電控機械式自動變速器包括由齒輪I與齒輪m嗤合組成的一檔齒輪對、由齒輪V與齒輪m嚙合組成的二檔齒輪對、由齒輪π與齒輪IV嚙合組成的三檔齒輪對、由齒輪VI與齒輪IV嚙合組成的四檔齒輪對、接合套1、接合套π、變速器輸入軸1、變速器輸入軸π及變速器輸出軸m;其中，所述齒輪I與齒輪π均空套于變速器輸入軸I，所述齒輪m與齒輪IV與變速器輸出軸m固定連接，所述齒輪V與齒輪VI均空套于變速器輸入軸π，驅動電機I的輸出軸與變速器輸入軸I連接，驅動電機π的輸出軸與變速器輸入軸π連接，所述接合套I套設于變速器輸入軸1、且設置于齒輪I和齒輪π之間，所述接合套I能與齒輪1、齒輪π結合或分離，所述接合套π套設于變速器輸入軸π、且設置于齒輪V與齒輪VI之間，所述接合套Π能與齒輪V、齒輪VI結合或分離。
[0008]本發明提供一種車用雙軸并聯電驅動系統的換擋控制方法，驅動電機1、驅動電機Π的動力輸出軸提供三個檔位，通過驅動電機1、驅動電機π與電控機械式自動變速器耦合，驅動電機I和驅動電機π驅動、且在電池電量充足的情況下能實現三個檔位的轉換，所述的三個檔位分別為雙電機低速檔、雙電機中速檔、雙電機高速檔。
[0009]所述的技術方案優選為，所述車用雙軸并聯電驅動系統采用雙電機低速檔時，其步驟至少包括:接合套I與齒輪I結合，使齒輪I與變速器輸入軸I固定連接，以及接合套π與齒輪V結合，使齒輪V與變速器輸入軸Π固定連接，驅動電機1、驅動電機Π的轉速及轉向均相同；此時，動力的傳輸路線為:由驅動電機I輸出的動力，經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪1、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出；以及由驅動電機π輸出的動力，經驅動電機π的輸出軸、變速器輸入軸π、接合套π、齒輪V、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出。
[0010]所述的技術方案優選為，所述車用雙軸并聯電驅動系統采用雙電機中速檔時，其步驟至少包括:通過調節驅動電機I的轉速，當驅動電機I的轉速與驅動電機π的轉速相同時，接合套I與齒輪π結合，使齒輪Π與變速器輸入軸I固定連接，且接合套I與齒輪I分離，齒輪I空轉;此時，動力傳輸路線為:由驅動電機I輸出的動力，經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪π、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出；接合套π與齒輪V結合，使齒輪V與變速器輸入軸Π固定連接，且接合套Π與齒輪VI分離，齒輪VI空轉;此時，動力傳輸路線為:由驅動電機π輸出的動力，經驅動電機Π的輸出軸、變速器輸入軸Π、接合套π、齒輪V、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出。
[0011]所述的技術方案優選為，所述車用雙軸并聯電驅動系統采用雙電機高速檔時，其步驟至少包括:接合套I與齒輪Π結合，使齒輪Π與變速器輸入軸I固定連接，接合套I與齒輪I分離，齒輪I空轉；以及接合套π與齒輪VI結合，使齒輪VI與變速器輸入軸Π固定連接，接合套π與齒輪V分離，齒輪V空轉;驅動電機1、驅動電機Π的轉速及轉向均相同；此時，動力的傳輸路線為:由驅動電機I輸出的動力，經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪π、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出；以及由驅動電機π輸出的動力，經驅動電機π的輸出軸、變速器輸入軸π、接合套π、齒輪V1、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出。
[0012]所述的技術方案優選為，所述車用雙軸并聯電驅動系統從雙電機低速檔轉變為雙電機高速檔時，其步驟至少包括:
[0013 ]步驟1:車用雙軸并聯電驅動系統從雙電機低速檔過渡至驅動電機I單獨工作于低速檔，接合套I與齒輪Π分離，齒輪Π空轉，驅動電機I的動力傳輸路線為:由驅動電機I輸出的動力，經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪1、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出；
[0014]步驟2:所述驅動電機I單獨工作于低速檔過渡至驅動電機I與驅動電機Π同時工作于低速檔:調節驅動電機π的轉速，當其轉速與變速器輸出軸Π轉速相同時，接合套Π與齒輪V結合，使齒輪V變速器輸入軸Π固定連接;此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:由驅動電機I輸出的動力，經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪1、齒輪111、由變速器輸出軸ΙΠ輸出；驅動電機π的動力傳輸路線為:由驅動電機π的輸出軸、變速器輸入軸π、接合套11、齒輪￥、齒輪111后，由變速器輸出軸m輸出；
[0015]步驟3:所述驅動電機I與驅動電機Π同時工作于低速檔過渡至驅動電機Π單獨工作于低速檔，接合套I與齒輪I分離，齒輪I空轉;此時，驅動電機Π的動力傳輸路線為:由驅動電機π的輸出軸、變速器輸入軸π、接合套11、齒輪￥、齒輪111后，由變速器輸出軸m輸出；
[0016]步驟4:所述驅動電機Π單獨工作于低速檔過渡至雙電機中速檔，調節驅動電機I的轉速，當其轉速與驅動電機Π的轉速相同時，接合套I與齒輪Π結合，使齒輪Π與變速器輸入軸I固定連接;驅動電機I的動力傳輸路線為:經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪11、齒輪1￥后，由變速器輸出軸m輸出；驅動電機π的動力傳輸路線為:經驅動電機π的輸出軸、變速器輸入軸π、接合套11、齒輪￥、齒輪111后，由變速器輸出軸m輸出；
[0017]步驟5:驅動電機I與驅動電機Π由雙電機中速檔過渡至驅動電機I單獨工作于高速檔，接合套Π與齒輪V分離，齒輪V空轉，此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪11、齒輪1￥后，由變速器輸出軸m輸出；
[0018]步驟6:從驅動電機I單獨工作于高速檔過渡至雙電機高速檔，調節驅動電機Π的轉速，當其轉速與驅動電機I的轉速相同時，接合套Π與齒輪VI結合，使齒輪VI與變速器輸入軸π固定連接;此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪π、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出；驅動電機π的動力傳輸路線為:經驅動電機Π的輸出軸、經變速器輸入軸Π、接合套Π、齒輪V1、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出。
[0019]所述的技術方案優選為，所述車用雙軸并聯電驅動系統從雙電機高速檔轉變為雙電機低速檔時，其步驟至少包括:
[0020]步驟1:車用雙軸并聯電驅動系統從雙電機高速檔過渡至驅動電機I單獨工作于高速檔，接合套Π與齒輪VI分離，齒輪VI空轉;此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:經驅動電機I的輸出軸、變速器輸入軸1、接合套1、齒輪π、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出；
[0021 ]步驟2:驅動電機I單獨工作于高速檔過渡至雙電機中間檔，接合套Π與齒輪V結合，齒輪V與變速器輸入軸Π固定連接，此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:由驅動電機I的輸出軸，經變速器輸入軸1、接合套1、齒輪π、齒輪IV后，由變速器輸出軸m輸出；驅動電機Π的動力傳輸路線為:由驅動電機Π的輸出軸，經變速器輸入軸Π、接合套Π、齒輪V、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出；
[0022]步驟3:所述驅動電機I與驅動電機Π從雙電機中間檔過渡至驅動電機Π單獨工作于低速檔，接合套I與齒輪Π分離，齒輪Π空轉;驅動電機Π的動力傳輸路線為:由驅動電機π的輸出軸，經變速器輸入軸π、接合套11、齒輪￥、齒輪111后，由變速器輸出軸m輸出；
[0023]步驟4:驅動電機Π單獨工作于低速檔過渡至驅動電機I與驅動電機Π同時工作于低速檔:接合套I與齒輪I結合，齒輪I與變速器輸入軸I固定連接;此時，驅動電機I的動力傳輸路線為:由驅動電機I的輸出軸，經變速器輸入軸1、接合套1、齒輪1、齒輪111后，由變速器輸出軸ΙΠ輸出；驅動電機π的動力傳輸路線為:由驅動電機π的輸出軸，經變速器輸入軸π、接合套π、齒輪V、齒輪m后，由變速器輸出軸m輸出。
[0024]所述的技術方案優選為，所述換擋控制方法還包括倒檔控制方法，其