[发明专利]一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置及汽车

说明书

本发明涉及电动汽车的驱动传动系统，具体涉及一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置，包括主电机、行星差动轮系、副电机、同步器、转速耦合齿轮、转矩耦合齿轮以及换挡执行机构；所述主电机包括主电机轴；行星差动轮系包括太阳轮、行星轮、行星轮轴、行星架和齿圈，太阳轮固定在主电机轴上；所述行星架用于输出动力；副电机包括副电机轴，同步器固定于副电机轴上，其两侧分别为转速耦合齿轮与转矩耦合齿轮，转速耦合齿轮与齿圈啮合，转矩耦合齿轮与行星架啮合；通过换挡执行机构可实现同步器与转速耦合齿轮或转矩耦合齿轮结合。本发明可以在保证结构紧凑的前提下提供大转矩，又能够实现较宽速度范围内高效率运行。

技术领域

本发明涉及电动汽车的驱动传动系统，具体涉及一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置及汽车。

背景技术

如今，困扰纯电动汽车发展的关键性的难题“如何进一步提高整车续驶里程”依然存在。续驶里程除了依赖于蓄电池技术(提高电池功率密度和能量密度)外，还与驱动系统的构型、参数匹配以及控制方法密切相关。因此高效率的传动系统是提高纯电动汽车续驶里程及综合性能的重要研究方向。

目前用于纯电动汽车的动力传动系统主要以单电机与减速器组合为主，其具有结构简单、容易控制及技术成熟的特点，但这种构型存在低速轻载、低速重载和高速轻载工况驱动效率低的问题，由此导致续驶里程短。高效的动力传动系统构型及其控制技术不仅可有效提高纯电动汽车的续驶里程，还可在满足动力性的基础上降低对电机综合性能的要求，进而降低整车制造和运行成本。

此发明提出主要基于以下三个方面原因：

(1)为了满足不用工况条件下汽车动力系统的需求，驱动系统需要具有低速时大扭矩，较高速时大扭矩，高速时高功率的输出性能且具有较宽的调速范围和输出转矩范围，传统的纯电动汽车通常为单电机驱动，很难同时满足这些要求。

(2)传统的纯电动汽车一般情况下不采用变速器，传动比不可变。由于没有匹配变速装置，车辆的驱动性能完全取决于电机的工作特性，使车辆所能实现的最高车速和加速、爬坡性能之间出现矛盾，使得电机难以保证长期在高效区工作，对电机的驱动效率和整体性能提出更高要求，提升了电机成本，结构的可靠性、动力性和经济性都受到限制。

(3)虽然纯电动汽车采用行星齿轮机构进行动力耦合的构型具有良好的技术优势，但是目前已有的大部分构型不能同时实现转速耦合与转矩耦合，并且双电机不能独立工作；有些构型虽然可以实现这些工作模式，但是结构过于复杂，控制和制造难度极大。因此需要开发出更具优势的动力传动系统构型。例如丰田新一代prius中，将出现发电机在某些场合中作为电动机提供输出，这样就相当于是三个动力源，但由于prius的耦合机构中是将齿圈作为输出，若只存在两个动力源的前提下，其并不能同时实现转速耦合和转矩耦合的工作模式。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置，其可以在驱动系统低速起动、爬坡时提供大转矩，又能够实现较宽速度范围内高效率运行；既能实现双电机转速耦合适应高速行驶，又能实现双电机转矩耦合适应加速、爬坡的大扭矩工况；在降低电机性能要求的前提现，反而能够适应车辆多变的行驶工况，有效提高系统驱动效率，延长行驶里程。

本发明实现上述功能的技术方案是：一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置，其特殊之处在于：

包括主电机、行星差动轮系、副电机、同步器、转速耦合齿轮、转矩耦合齿轮以及换挡执行机构；

所述主电机包括主电机轴；所述行星差动轮系包括太阳轮、行星轮、行星轮轴、行星架和齿圈，所述太阳轮固定在主电机轴上；所述行星架用于输出动力；

所述副电机包括副电机轴，同步器固定于副电机轴上，其两侧分别为转速耦合齿轮与转矩耦合齿轮，所述转速耦合齿轮与齿圈啮合，所述转矩耦合齿轮与行星架啮合；

通过换挡执行机构可实现同步器与转速耦合齿轮或转矩耦合齿轮结合。