[發(fā)明專利]用于電動(dòng)汽車的雙電機(jī)三擋變速驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910010358.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN109677261B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王兵;吳景錸;陳永忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60K17/08
• 分類號(hào): B60K17/08
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發(fā)明涉及用于電動(dòng)汽車的雙電機(jī)三擋變速驅(qū)動(dòng)裝置。包括主電機(jī)、輔電機(jī)、三擋變速器機(jī)構(gòu)。主電機(jī)為低速大扭矩電機(jī)，輔助電機(jī)為高速小扭矩電機(jī)；三擋變速器機(jī)構(gòu)的同步器對(duì)應(yīng)分別具有低速擋、空擋和高速擋，分別對(duì)應(yīng)三種不同的傳動(dòng)速比；當(dāng)同步器處于空擋時(shí)，輔電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)同步器與三擋變速器機(jī)構(gòu)的第四齒輪嚙合時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇單電機(jī)驅(qū)動(dòng)或雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)；同樣同步器與三擋變速器機(jī)構(gòu)的第二齒輪嚙合時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇單電機(jī)驅(qū)動(dòng)或雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)；共實(shí)現(xiàn)五種驅(qū)動(dòng)模式。本發(fā)明雙電機(jī)三擋變速器電機(jī)平均效率92.31%，隨著驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)擋位的合理匹配和傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化，電機(jī)的運(yùn)行在更加高效區(qū)間的比例提高，該機(jī)構(gòu)在載重變化較大的商用車有較高應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)，具體涉及一種電動(dòng)汽車雙電機(jī)三擋變速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

電驅(qū)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的核心部件，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)由動(dòng)力性、安全性、平順性、經(jīng)濟(jì)性等表征的，這些指標(biāo)直接與其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)劣密切相關(guān)，決定了汽車的品質(zhì)。新能源汽車變速驅(qū)動(dòng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向主要來源于整車系統(tǒng)的高效率、輕量化和易布置的要求。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化、提高效率、降低成本等方面更符合市場(chǎng)需求。

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由最初的電機(jī)直驅(qū)方案到另一種主流的驅(qū)動(dòng)方案是驅(qū)動(dòng)電機(jī)匹配單級(jí)減速器，這種方案相較于直驅(qū)系統(tǒng)具有體積小、重量輕和成本低的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能同樣要求較高，既要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)既能在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)提供較高的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，又能在恒功率區(qū)提供較高的轉(zhuǎn)矩，以滿足動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性要求。然而單一的傳動(dòng)比通常無法兼顧純電動(dòng)車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。尤其是在低車速啟動(dòng)電流較大，高速階段表現(xiàn)動(dòng)力性不足，驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率一般會(huì)降至 60-70%以下，增加電耗，影響續(xù)駛里程。當(dāng)前另一種驅(qū)動(dòng)方驅(qū)動(dòng)電機(jī)匹配兩擋自動(dòng)變速器的方案研發(fā)和應(yīng)用相對(duì)比價(jià)廣泛，國外的采埃孚、吉?jiǎng)P恩，國內(nèi)蘇州綠控、南京越博等企業(yè)相繼推出成熟的兩擋變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即在原來單機(jī)減速器的基礎(chǔ)上增加一組齒輪、同步器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，以一擋起步以獲得大扭矩，車速提高后，切換至二擋又可會(huì)獲得較高車速。可以通過優(yōu)化換擋策略獲得更高的輸出效率，這種方案在換擋過程中有明顯的動(dòng)力中斷感，對(duì)于舒適性要求較高的乘用車，會(huì)大大降低客戶的滿意度。另一種方案是兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)匹配兩組減速齒輪，省去同步器及換擋機(jī)構(gòu)，這種方案相當(dāng)于用兩套電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)擋位驅(qū)動(dòng)，可以規(guī)避兩擋AMT換擋過程中的動(dòng)力中斷感，另一種設(shè)計(jì)方案是雙電機(jī)匹配行星輪減速箱，從功能上來講與雙電機(jī)匹配兩組減速齒輪的方案類似，只不過通過控制兩個(gè)制動(dòng)塊獲得兩個(gè)速比的輸出，結(jié)構(gòu)上比上一種方案更加復(fù)雜，成本更高。這兩種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式都是通過增加了一套電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，僅實(shí)現(xiàn)兩擋的功能，但依然是兩個(gè)擋位驅(qū)動(dòng)形式，對(duì)于載重變化較大的商用車而言，性能的提升也有一定的局限性。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多擋化是發(fā)展趨勢(shì)，擋位的合理匹配不僅能在低速時(shí)獲得大扭矩，降低啟動(dòng)電流，而且能避免電機(jī)經(jīng)常處于較高轉(zhuǎn)速區(qū)間，從而避免了電機(jī)高速嘯叫，以獲得了更好的NVH性能，同時(shí)避免了高速電機(jī)難以解決的軸承潤滑、密封和弱磁問題。目前國內(nèi)外市場(chǎng)已推出成熟的兩擋電驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)品，電機(jī)匹配多擋變速箱的方案，爬坡度更高、重量更輕、電耗較低、成本較低，且其輕量化優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)在商用車或和乘用車上有較好的應(yīng)用潛力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決了電動(dòng)汽車在低速效率低和高速動(dòng)力性不足的缺陷，并且消除換擋過程中的動(dòng)力中斷的缺陷，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)汽車的雙電機(jī)三擋變速驅(qū)動(dòng)裝置。

用于電動(dòng)汽車的雙電機(jī)三擋變速驅(qū)動(dòng)裝置包括主電機(jī)2、輔電機(jī)1、三擋變速器機(jī)構(gòu)；所述主電機(jī)2為低速大扭矩電機(jī)，所述輔電機(jī)1為高速小扭矩電機(jī)；