[发明专利]双电机纯电动多模动力系统及其驱动方法

说明书

本发明公开了一种双电机纯电动多模动力系统及其驱动方法，系统包括主电机和副电机，主电机和副电机分别驱动差速器总成转动，差速器总成输出动力，主电机和副电机分别与差速器之间连接行星组件，当启动双电机，驱动主驱动齿轮和副驱动齿轮转动，逐渐提升主电机转速，主驱动齿轮带动输入齿轮进而带动太阳轮的同时副驱动齿轮传动齿圈，太阳轮和齿圈产生动力叠加传动行星排，行星排传动转臂，转臂输出高速动力模式。通过对双电机进行制动和释放组合控制以及配合对双电机切换不同档次转速，实现了低速、中速、高速和超高速等多种驱动模式，不但满足了中低车速的经济性要求也能够达到体验高速以上驾驶乐趣，广泛适应于纯电能动力系统的新能源车辆。

技术领域

本发明属于车辆动力系统，具体是涉及应用于车辆的纯电能动力系统及其驱动方法。

背景技术

随着社会和车辆工程技术的不断发展，汽车保有量愈来愈大，对环境和能源造成了很大压力，迫切需求车辆工程驱动技术进行较大的革新，一是混合动力技术，二是纯电动技术。上述两种技术主要涉及车辆传动系统的革新，一是引入储能装置，二是引入电驱动装置，如电机。就目前纯电动驱动而言，大多数车辆采用电机和单速比变速箱驱动车辆行驶，在一定程度上可以满足一些区域内的中低速电动汽车要求，然而，对于中高速全时域电动汽车而言，已很难兼顾低速大转矩和高速高效率高可靠性的传动需求，这就迫切需要采用双速或更多速比的自动变速器来辅助电机或者双电机联合驱动车辆，在全速度段充分发挥电驱动功率和高效率区驱动特性。目前，有以下几种解决方案：一是采用行星齿轮辅以湿式摩擦片利用液压换挡的电动汽车用两档或多档自动变速器；二是采用电机驱动拨叉换挡的两档或多档自动变速器；三是采用湿式双离合辅以拨叉换挡齿轮组的两档或多档自动变速器。然而，电动汽车用自动变速箱技术研发主要面临的问题有：一、输入转速相对于传统燃油汽车提高了将近三倍(传统燃油车输入转速多为3000rpm以内，电动汽车转速多在12000rpm以上)，导致变速箱效率、换挡方式、润滑方式均发生了质变，传统变速箱技术已难以适应；二、传统燃油汽车均存在怠速工作状态，从而，换挡液压泵可以提供最低换挡压力。然而，电动汽车电机是从0转速逐渐升速到指定车速，传统液压换挡技术不再适用；三、电机过载转矩大加速度大，变速箱输入转矩远大于传统燃油汽车，导致换挡离合元件难以匹配；四、传统汽车采用机械制动，无能量回收这一要求；然而，电动汽车需尽可能最大化的回收制动能量，导致变速箱制动换挡控制难度大；五、相对传统汽车而言，电动汽车对自动变速箱传动效率要求极高，导致自动变速箱结构设计技术难度大；六、电机高转速引起的高频振动、自激振动、噪声、冲击、疲劳损伤、微动磨损等一系列问题处理难度大；七、当量轴向宽度小，即需要自动变速箱设计的更薄，以便为电机轴向尺寸留下较好的空间，导致齿宽当量负荷极大，设计难度大；八、要求自动变速箱换挡迅速，无动力间断；九、随着车辆超高技术低成本方向发展，要求自动变速箱造价低。因此到目前为止，还没有一款真正意义上的两速或多速自动变速系统适应电动汽车使用，尤其是具有超高速车速要求的高档电动汽车使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电机极限转速低、可调传动速比、系统运行效率高的双电机纯电动多模动力系统及其驱动方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种双电机纯电动多模动力系统，包括具有电机轴的主电机和副电机，主电机和副电机分别驱动差速器总成转动，差速器总成输出动力，所述主电机和副电机分别与差速器之间连接行星组件。

进一步地，所述行星排组件包括行星排，行星排外啮合传动太阳轮且同时内啮合传动齿圈的内圈，齿圈的外周设置有轮齿，太阳轮同轴安装转臂，转臂驱动差速器总成转动；所述主电机驱动太阳轮转动，而副电机驱动齿圈外周的轮齿。

进一步地，所述主电机轴安装主驱动齿轮，主驱动齿轮外啮合传动输入齿轮，输入齿轮同轴安装太阳轮。

进一步地，所述副电机轴安装副驱动齿轮，副驱动齿轮外啮合传动齿圈外周的轮齿。

进一步地，所述主电机与副电机的轴线位于同一中心线上。