CN107314087A - 一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，包括：变速器壳体；中间轴，其可旋转支撑在所述变速器壳体内；驱动电机，其设置在所述变速器壳体内一侧，并包括驱动电机输出轴；第一行星齿轮传动机构，其连接所述驱动电机轴，并固定在所述变速器壳体内中部；中间传动盘，其可旋转套设在所述中间轴上；第一离合器，其连接所述第一行星齿轮传动机构的行星架，且可选择性的连接所述中间传动盘；第二离合器，其连接所述驱动电机输出轴，且可选择性的连接所述中间传动盘；差速器，其连接所述中间传动盘，包括第一输出轴和第二输出轴，所述差速器对变速后的输出动力通过第一输出轴和第二输出轴输出，还提供了一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法。

Description

一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统及其控制方法

技术领域

本发明涉本发明涉及电驱动桥系统，尤其涉及一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统及一种基于双离合自动变速器的电驱动控制方法。

背景技术

电动汽车是新型、节能、环保车辆，尤其是在当今空气污染严重的大环境下，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机，电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，这是与发动机的很大区别。在电动车上使用多挡变速器已经不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车的动力系统。

发明内容

本发明设计开发了一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，变速器部分由行星排，双离合变速器组成，传动系统起到拖动作用，提高制动能量的回收效率。

本发明还有一个目的是提供一种基于双离合自动变速器的电驱动控制方法，通过精确控制离合器和驱动电机，实现快速升挡和快速降挡过程。

本发明提供的技术方案为：

一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，包括：

变速器壳体；

中间轴，其可旋转支撑在所述变速器壳体内；

驱动电机，其设置在所述变速器壳体内一侧，并包括驱动电机输出轴；

第一行星齿轮传动机构，其连接所述驱动电机轴，并固定在所述变速器壳体内中部；

中间传动盘，其可旋转套设在所述中间轴上；

第一离合器，其连接所述第一行星齿轮传动机构的行星架，且可选择性的连接所述中间传动盘；

第二离合器，其连接所述驱动电机输出轴，且可选择性的连接所述中间传动盘；

差速器，其连接所述中间传动盘，包括第一输出轴和第二输出轴，所述差速器对变速后的输出动力通过第一输出轴和第二输出轴输出。

优选的是，所述第一行星齿轮传动机构，包括：

前行星排行星架，其可选转套设在所述中间轴上；

前行星排太阳轮，其可旋转套设在所述中间轴上；

前行星排行星轮，其设置在所述前行星排行星架上，与所述前行星排太阳轮啮合，围绕所述前行星排太阳轮的轴线旋转；

前行星排内齿圈，其固定设置在所述变速器壳体内，并与所述前行星排行星轮啮合，

其中，所述前行星排星轮为单行星轮或双联行星轮。

优选的是，还包括第二行星齿轮传动机构，其连接所述中间传动盘和所述差速器壳体，包括：

后行星排太阳轮，其可旋转套设在所述中间轴上，并连接所述中间传动盘；

后行星排行星轮，其与所述行星排太阳轮啮合，围绕所述后行星排太阳轮的轴线旋转；

后行星排行星架，其连接所述后行星排双联行星轮；

后行星排内齿圈，其固定设置在所述变速器壳体内，并与所述后行星排双联行星轮啮合，

其中，所述后行星排星轮为单行星轮或双联行星轮。

优选的是，还包括柔性盘，其一端连接所述驱动电机轴，另一端连接所述前行星排太阳轮。

优选的是，所述差速器包括：

差速器壳体，其与所述中间传动盘连接，用于将第二行星齿轮传动机构的动力传输至差速器内；

差速器行星齿轮轴，其与所述差速器壳连接，所述差速器行星齿轮轴用于带动差速器行星齿轮进行公转和自转；

第一差速器锥齿轮，其与所述差速器行星齿轮啮合并固定连接第一输出轴，所述第一差速器锥齿轮用于带动第一输出轴转动；

第二差速器锥齿轮，其与所述差速器行星齿轮啮合并固定连接第二输出轴，所述第二差速器锥齿轮用于带动第二输出轴转动；

当差速器锥齿轮轴带动差速器行星齿轮进行公转，第一输出轴和第二输出轴进行等速输出；当差速器锥齿轮轴带动差速器行星齿轮进行公转和自转，第二输出轴和第二输出轴进行差速输出。

优选的是，所述第一输出轴连接中间轴的一端，所述中间轴的另一端连接左输出轴，所述第二输出轴连接右输出轴。

一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法，包括：升挡控制过程，包括：

当油门踏板开度大于第一开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度小于第一开度预设值，判断驱动电机转矩是否大于第二转矩预设值；

当驱动电机转矩大于第二转矩预设值，执行第一升挡过程；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值，判断油门踏板开度变化率是否大于第二开度预设值；

当油门踏板开度变化率大于第二开度预设值，执行第一升挡过程；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值，执行第二升挡过程；

降挡控制过程，包括：

当油门踏板开度不小于第一开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度小于第一开度预设值，判断驱动电机转矩是否小于第二转矩预设值；

当驱动电机转矩不小于第二转矩预设值，执行第一降挡过程；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值，判断油门踏板开度变化率是否小于第二开度预设值；

当油门踏板开度变化率不小于第二开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值，执行第二降挡过程。

优选的是，所述第一升挡过程，包括：

首先，对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第一离合器进入微滑摩状态，控制第一离合器的压力以预设的斜率下降，第二离合器的压力以预设的斜率上升，

然后，通过驱动电机轴的转速传感器判断转速是否上升；

当驱动电机轴的转速上升时，迅速分离第一离合器并进入下一阶段，即滑差转速快速下降阶段；

其中，滑差转速＝驱动电机轴转速-输出轴转速×二挡速比；

通过控制第二离合器的压力使滑差转速较快地下降到预设值，将驱动电机转矩增加一个预设值，当滑差转速下降到预设值后，控制第二离合器的压力使滑差转速的变化率快速下降，直到主从动端的转速同步，即滑差转速接近0；

当离合器主从动端转速同步时，将驱动电机转矩迅速恢复到需求转矩，并将第二离合器完全结合；

其中，需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。

优选的是，所述第二升挡过程，包括：

首先，对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第二离合器进入微滑摩状态，通过减小第二离合器的控制压力，减小驱动电机的载荷，使驱动电机轴的转速迅速增加，并将驱动电机转矩增加一个预设值，当驱动电机转速增加到预设值后，第一离合器的压力继续减小，使驱动电机轴转速的变化率快速下降；

当驱动电机轴转速＝二挡速比×输出轴转速，控制第二离合器的压力以预设的斜率上升，第一离合器的压力以预设的斜率下降，当第一离合器的压力下降到0时，进入第二离合器同步阶段，

将驱动电机转矩迅速恢复到需求转矩，并将第二离合器完全结合；

其中，需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。

本发明所述的有益效果

本发明设计开发了一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，变速器部分由行星排，双离合变速器组成，传动系统起到拖动作用，提高制动能量的回收效率，还提供一种基于双离合自动变速器的电驱动控制方法，通过精确控制离合器和驱动电机，实现快速升挡和快速降挡过程。

后行星排在动力传递的过程中起到减速与增大转矩的作用，使用双联式行星齿轮可以根据行星轮齿数来改变减速比，更加适应传动过程中的实际情况。柔性盘使得整个驱动系统在传递动力过程中，避免了完全刚性连接，减弱了系统的冲击，提高了零部件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的结构示意图。

图2为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图3为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图4为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图5为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图6为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图7为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统另一实施例的结构示意图。

图8为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的升挡过程流程图。

图9为本发明所述的Power-off升挡过程流程图。

图10为本发明所述的Power-on升挡过程流程图。

图11为本发明所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的降挡过程流程图。

图12为本发明所述的Power-off降挡过程流程图。

图13为本发明所述的Power-on降挡过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，包括：电机部分、变速器部分、差速器部分和半轴部分组成。

其中，电机部分的驱动电机设置在变速器壳体内一侧，包括：驱动电机轴130，定子110和转子120组成，其中驱动电机的定子110通过过盈配合与变速器壳体100连接，驱动电机轴130与壳体之间设置有轴承131，驱动时，驱动电机处于电动机模式，制动时，驱动电机处于发电机模式，中间轴330可旋转支撑在变速器壳体100内，驱动电机输出轴130和驱动电机壳体之间设置有滚珠轴承131；

如图1、5所示，第一行星齿轮传动机构，其连接驱动电机轴130，并固定在变速器壳体100内中部；包括：前行星排太阳轮280，前行星排行星轮220，前行星排行星架230，前行星排内齿圈210，其中，前行星排行星架230，可选转套设在中间轴330上；前行星排太阳轮280，其可旋转套设在中间轴上330；前行星排行星轮220设置在前行星排行星架230上，与所述前行星排太阳轮280啮合，围绕前行星排太阳轮280的轴线旋转；前行星排内齿圈210固定设置在变速器壳体100内，并与前行星排行星轮220啮合，如图1所示,前行星排星轮为单行星轮。

在另一实施例中，如图2和5所示，前行星排星轮选用双联行星轮221，即为联排是的前齿轮和后齿轮，前齿轮和后齿轮同轴旋转，选用双联行星轮221时，前行星排行星架230串接在双联行星轮221内，双联行星轮221中的前齿轮与前行星排太阳轮280啮合，双联行星轮221中的后齿轮与前行星排内齿圈210啮合。

如图1-2所示，离合器包括：中间传动盘610可旋转套设在中间轴330上；第一离合器630连接第一行星齿轮传动机构的行星架230，且可选择性的连接中间传动盘610，第二离合器24连接驱动电机输出轴130，且可选择性的连接中间传动盘610；

通过第一离合器630的分离与结合来实现前行星排行星架230与中间传动盘610的连接和断开，通过第二离合器620的分离与结合来实现中间轴330与中间传动盘610的连接和断开。

如图2和4所示，差速器连接中间传动盘610，差速器包括第一输出轴310和第二输出轴320，差速器对变速后的输出动力通过第一输出轴310和第二输出轴320输出，差速器壳体400连接中间传动盘610；差速器行星齿轮轴410与差速器壳体400连接，差速器行星齿轮轴410用于带动差速器行星齿轮420进行公转和自转，第一输出轴310和壳体之间设置有滚珠轴承311，第二输出轴320和壳体之间设置有滚珠轴承321；

第一差速器锥齿轮440与差速器行星齿轮420啮合并固定连接第一输出轴310，第一差速器锥齿轮440用于带动第一输出轴310转动；

第二差速器锥齿轮430与差速器行星齿轮420啮合并固定连接第二输出轴320，第二差速器锥齿轮430用于带动第二输出轴320转动；

当差速器锥齿轮轴410带动差速器行星齿轮420进行公转，第一输出轴310和第二输出轴320等速输出；当差速器锥齿轮轴410带动差速器行星齿轮420进行公转和自转，第一输出轴310和第二输出轴320进行差速输出。

如图3所示，在另一实施例中，还包括第二行星齿轮传动机构连接中间传动盘610和差速器壳体400，设置在中间传动盘610和差速器壳体400之间，包括：后行星排太阳轮270，其可旋转套设在中间轴330上，并连接中间传动盘610；后行星排行星轮241，其与行星排太阳轮270啮合，围绕前行星排太阳轮270的轴线旋转；后行星排行星架260，其连接后行星排双联行星轮241；后行星排内齿圈250，固定设置在变速器壳体400内，并与后行星排行星轮241啮合。

如图1所示，在另一实施例中，后排行星轮为双联行星轮240，即为联排是的前齿轮和后齿轮，前齿轮和后齿轮同轴旋转，选用双联行星轮240时，后行星排行星架260串接在双联行星轮240内，双联行星轮240中的前齿轮与后行星排太阳轮270啮合，双联行星轮240中的后齿轮与后行星排内齿圈250啮合。

如图1-5所示，第一输出轴310连接中间轴330的一端，中间轴330的另一端连接左输出轴350，第二输出轴320连接右输出轴360。

如图6-7所示，在另一实施例中，基于双离合自动变速器的电驱动桥系统不包含行星齿轮传动机构，中间传动盘610连接传动齿轮710，传动齿轮可旋转套设在中间轴330上，传动齿轮710通过联动轴720连接差速器壳体400第一输出轴连接左输出轴350，第二输出轴连接右输出轴360。

实施以基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的工作过程为例，作进一步说明，

一挡时，驱动电机正转(实现整车前进的电机转动方向为正转方向)，第二离合器620不工作，处于断开连接状态。第一离合器630工作，使得前行星排行星架230与后行星排太阳轮270连接。驱动电机的动力经驱动电机输出轴130传到柔性盘510，再传到前行星排太阳轮280，再经前行星排行星架230传递到第一离合器630，然后到中间传动盘610，再经后行星排太阳轮270传递到后行星排行星架260，然后传递到差速器壳体400，转动的差速器壳400带动与其连接的差速器锥齿轮轴410转动，通过滚针轴承安装在差速器锥齿轮轴410上的差速器行星锥齿轮420随差速器锥齿轮轴410公转，并且随左右半轴转速不同发生自转，起到差速效果，并且差速器行星锥齿轮420将动力传递到与其啮合的第一差速器锥齿轮440和第二差速器锥齿轮430上，第一差速器锥齿轮440带动差速器第一输出轴转动，第二差速器锥齿轮430带动差速器第二输出轴转动，实现动力传动。

二挡时，驱动电机正转第一离合器630不工作，处于断开连接状态，第二离合器620工作，此时驱动电机输出轴130与后行星排太阳轮270连接。驱动电机的动力经驱动电机输出轴130传到柔性盘510，再传到第二离合器620，再到中间传动盘610，然后传递到后行星排太阳轮270，再经后行星排260传递到、差速器壳体400，转动的差速器壳体400带动与其连接的差速器锥齿轮轴410转动，通过滚针轴承安装在差速器锥齿轮轴410上的差速器行星锥齿轮420随差速器锥齿轮轴410公转，并且随左右半轴转速不同发生自转，起到差速效果，并且差速器行星锥齿轮420将动力传递到与其啮合的第一差速器锥齿轮440和第二差速器锥齿轮430上，第一差速器锥齿轮440带动差速器第一输出轴转动，第二差速器锥齿轮430带动差速器第二输出轴转动，实现动力传动。

一挡升二挡过程，通过换挡控制单元实现第二离合器620从不工作状态切换到工作状态，即实现元件的连接，第一离合器630由工作状态转换为不工作状态，即元件断开连接。驱动电机的动力经驱动电机输出轴130传到柔性盘510，再传到第二离合器620，再到中间传动盘610，然后传递到后行星排太阳轮270，再经后行星排260传递到差速器壳体400，转动的差速器壳体400带动与其连接的差速器锥齿轮轴410转动，通过滚针轴承安装在差速器锥齿轮轴410上的差速器行星锥齿轮420随差速器锥齿轮轴410公转，并且随左右半轴转速不同发生自转，起到差速效果，并且差速器行星锥齿轮420将动力传递到与其啮合的第一差速器锥齿轮440和第二差速器锥齿轮430上，第一差速器锥齿轮440带动差速器第一输出轴转动，第二差速器锥齿轮430带动差速器第二输出轴转动，实现动力传动。

二挡降一挡过程，通过换挡控制单元实现第二离合器620从工作状态切换到不工作状态，即实现元件的断开连接，第一离合器630由不工作状态转换为工作状态，即元件的连接。驱动电机的动力经驱动电机输出轴130传到柔性盘510，再传到前行星排太阳轮280，再经前行星排行星架230传递到第一离合器630，然后到23中间传动盘610，再经后行星排太阳轮270传递到后行星排行星架260，然后传递到差速器壳体400，转动的差速器壳体400带动与其连接的差速器锥齿轮轴410转动，通过滚针轴承安装在差速器锥齿轮轴410上的差速器行星锥齿轮420随差速器锥齿轮轴410公转，并且随左右半轴转速不同发生自转，起到差速效果，并且差速器行星锥齿轮420将动力传递到与其啮合的第一差速器锥齿轮440和第二差速器锥齿轮430上，第一差速器锥齿轮440带动差速器第一输出轴转动，第二差速器锥齿轮430带动差速器第二输出轴轴转动，实现动力传动。

倒挡时，驱动电机反转(与正转方向相反)，第二离合器620不工作，处于断开连接状态。第一离合器630工作，使得前行星排行星架230与后行星排太阳轮270连接。驱动电机的动力经驱动电机输出轴130传到柔性盘510，再传到前行星排太阳轮280，再经前行星排行星架230传递到第一离合器630，然后到中间传动盘610，再经后行星排太阳轮270传递到后行星排行星架260，然后传递到差速器壳体400，转动的差速器壳400带动与其连接的差速器锥齿轮轴410转动，通过滚针轴承安装在差速器锥齿轮轴410上的差速器行星锥齿轮420随差速器锥齿轮轴410公转，并且随左右半轴转速不同发生自转，起到差速效果，并且差速器行星锥齿轮420将动力传递到与其啮合的第一差速器锥齿轮440和第二差速器锥齿轮430上，第一差速器锥齿轮440带动差速器第一输出轴转动，第二差速器锥齿轮430带动差速器第二输出轴转动，实现倒挡传动。

空挡时，第二离合器620与第一离合器610均处于不工作状态，即元件断开连接。使得驱动电机输出轴130与差速器第一输出轴和差速器第二输出断开了连接，切断了动力的传递。

当整车以一挡行驶需制动时，驱动电机由电动机模式切换到发电机模式，对传动系统起到拖动作用，将整车的行驶动能转换为电能。

当整车以二挡行驶需制动时，驱动电机由电动机模式切换到发电机模式，第二离合器620不工作，第一离合器610工作，对传动系统起到拖动作用，提高制动能量的回收效率。

后行星排在动力传递的过程中起到减速与增大转矩的作用，使用双联式行星齿轮可以根据行星轮齿数来改变减速比，更加适应传动过程中的实际情况。柔性盘使得整个驱动系统在传递动力过程中，避免了完全刚性连接，减弱了系统的冲击，提高了零部件的使用寿命。

该电驱动系统的换挡执行元件按照表1进行工作。

表1

表1中“○”表示分离，“●”表示结合。

一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法，包括：

如图8所示，基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的升挡方法：包括：

步骤一：当油门踏板开度大于第一开度预设值30％，执行第一升挡过程(Power-on升挡过程)；当油门踏板开度小于第一开度预设值30％，判断驱动电机转矩是否大于第二转矩预设值100Nm；

步骤二：当驱动电机转矩大于第二转矩预设值100Nm，执行第一升挡过程(Power-on升挡过程)；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值100Nm，判断油门踏板开度变化率是否大于第二开度预设值15％；

步骤三：当油门踏板开度变化率大于第二开度预设值15％，执行第一升挡过程(Power-on升挡过程)；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值15％，执行第二升挡过程(Power-off升挡过程)。

如图9所示，Power-off的升挡过程，分为五个阶段，预充油阶段，第一离合器和第二离合器转矩交换阶段，滑差转速控制，滑差转速斜率控制，第二离合器同步阶段。

其中，预充油阶段对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第一离合器进入微滑摩状态。

转矩交换阶段，控制第一离合器的压力第一预设变化率0.8-1.2bar/s下降，第二离合器的压力以第二预设变化率0.8-1.2bar/s上升，即进行第一离合器和第二离合器的转矩交换。

转矩交换阶段，通过驱动电机轴的转速传感器判断转速是否上升，当驱动电机轴的转速上升时，迅速分离第一离合器并进入下一阶段，即滑差转速快速下降阶段；

其中，滑差转速＝|驱动电机轴转速-输出轴转速×二挡速比|

在此阶段通过控制第二离合器的压力使滑差转速较快地下降到预设值10rpm。

同时通过CAN通信向驱动电机发送转矩降低的请求，将驱动电机转矩减小第一转矩预设值。

当滑差转速下降到预设值50rpm后，进入滑差转速变化率下降阶段。

在此阶段控制第二离合器的压力使滑差转速的变化率快速下降，直到主从动端的转速同步，即滑差转速接近0。

当离合器主从动端转速同步时，将驱动电机转矩迅速恢复到第一需求转矩，并将第二离合器完全结合。

其中，第一需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。

如图10所示，Power-on的升挡过程分为五个阶段，第二离合器预充油阶段，驱动电机轴转速快速上升阶段，驱动电机轴转速变化率快速下降阶段，第一离合器和第二离合器转矩交换阶段，第二离合器同步阶段。

预充油阶段对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第二离合器进入微滑摩状态。

第二离合器滑差转速增加阶段，通过减小第二离合器的控制压力，减小驱动电机的载荷，使驱动电机轴的转速迅速增加。

同时通过CAN通信向驱动电机发送转矩增加的请求，将驱动电机转矩增加到第二转矩预设值。

当驱动电机转速减少预设值1000rpm后，进入驱动电机转速变化率快速下降阶段。在此阶段控制第一离合器的压力继续减小，使驱动电机轴转速的变化率快速下降。

当驱动电机轴转速＝二挡速比×输出轴转速，进入转矩交换阶段。

转矩交换阶段，控制第二离合器的压力以第三预设变化率0.8-1.2bar/s上升，第一离合器的压力以第四预设变化率0.8-1.2bar/s下降，即进行第一离合器和第二离合器的转矩交换。

当第一离合器的压力下降到0时，进入第二离合器同步阶段。

将驱动电机转矩迅速恢复到第一需求转矩，并将第二离合器完全结合。

其中，第一需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。

如图11所示，基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的降挡方法，包括：

步骤一：当油门踏板开度不小于第一开度预设值30％，执行第一降挡(Power-on降挡过程)过程；当油门踏板开度小于第一开度预设值30％，判断驱动电机转矩是否小于第二转矩预设值100Nm；

步骤二：当驱动电机转矩不小于第二转矩预设值100Nm，执行第一降挡过程(Power-on降挡过程)；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值100Nm，判断油门踏板开度变化率是否小于第二开度预设值15％；

步骤三：当油门踏板开度变化率不小于第二开度预设值15％，执行第一降挡过程(Power-on降挡过程)；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值15％，执行第二降挡过程(Power-off降挡过程)。

如图12所示，Power-off的降挡过程分为五个阶段，预充油阶段，第一离合器和第二离合器转矩交换阶段，滑差转速控制，滑差转速斜率控制，第一离合器同步阶段。

预充油阶段对第一离合器进行预充油控制，同时减小第二离合器的控制压力，使第二离合器进入微滑摩状态。

转矩交换阶段，控制第二离合器的压力以第五预设变化率0.8-1.2bar/s下降，第一离合器的压力以第六预设变化率0.8-1.2bar/s上升，即进行第一离合器和第二离合器的转矩交换。

在转矩交换阶段，通过驱动电机轴的转速传感器判断转速是否上升。

当驱动电机轴的转速上升时，迅速分离第一离合器并进入下一阶段，即滑差转速快速下降阶段。

其中，滑差转速＝|驱动电机轴转速-输出轴转速×1挡速比|。

在此阶段通过控制第一离合器的压力使滑差转速较快地下降到预设值50rpm。

同时通过CAN通信向驱动电机发送转矩降低的请求，将驱动电机转矩减少第三转矩预设值。

其中，第三转矩预设值＝0.75×换挡前的转矩×(一挡速比-二挡速比)/一挡速比；

当滑差转速下降预设值到50rpm后，进入滑差转速变化率下降阶段。

在此阶段控制第一离合器的压力使滑差转速的变化率快速下降，直到主从动端的转速同步，即滑差转速接近0；离合器主从动端转速同步时，将驱动电机转矩迅速恢复到第二需求转矩，并将第一离合器完全结合。

其中，第二需求转矩＝换挡前的转矩×二挡速比/一挡速比。

如图13所示，Power-on的降挡过程分为五个阶段，第一离合器预充油阶段，驱动电机轴转速快速上升阶段，驱动电机轴转速变化率快速下降阶段，第一离合器和第二离合器转矩交换阶段，第一离合器同步阶段。

预充油阶段对第一离合器进行预充油控制，同时减小第二离合器的控制压力，使第二离合器进入微滑摩状态。

第二离合器滑差转速增加阶段，通过减小第二离合器的控制压力，减小驱动电机的载荷，使驱动电机轴的转速迅速增加。

同时通过CAN通信向驱动电机发送减少转矩的请求，将驱动电机转矩减少一个第四转矩预设值。

其中，第四转矩预设值＝0.75×换挡前的转矩×(一挡速比-二挡速比)/一挡速比；

当驱动电机转速减少第四转矩预设值后，进入驱动电机转速变化率快速下降阶段。在此阶段控制第二离合器的压力继续减小，使驱动电机轴转速的变化率快速下降。

当驱动电机轴转速＝一挡速比×输出轴转速，进入转矩交换阶段，转矩交换阶段，控制第一离合器的压力以第七预设变化率0.8-1.2bar/s上升，第二离合器的压力以第八预设变化率0.8-1.2bar/s下降，即进行第一离合器和第二离合器的转矩交换。当第二离合器的压力下降到0时，进入第一离合器同步阶段。将驱动电机转矩迅速恢复到第二需求转矩，并将第一离合器完全结合

其中，第二需求转矩＝换挡前的转矩×二挡速比/一挡速比。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，包括：

变速器壳体；

中间轴，其可旋转支撑在所述变速器壳体内；

驱动电机，其设置在所述变速器壳体内一侧，并包括驱动电机输出轴；

第一行星齿轮传动机构，其连接所述驱动电机轴，并固定在所述变速器壳体内中部；

中间传动盘，其可旋转套设在所述中间轴上；

第一离合器，其连接所述第一行星齿轮传动机构的行星架，且可选择性的连接所述中间传动盘；

第二离合器，其连接所述驱动电机输出轴，且可选择性的连接所述中间传动盘；

差速器，其连接所述中间传动盘，包括第一输出轴和第二输出轴，所述差速器对变速后的输出动力通过第一输出轴和第二输出轴输出。

2.根据权利要求1所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，所述第一行星齿轮传动机构，包括：

前行星排行星架，其可选转套设在所述中间轴上；

前行星排太阳轮，其可旋转套设在所述中间轴上；

前行星排行星轮，其设置在所述前行星排行星架上，与所述前行星排太阳轮啮合，围绕所述前行星排太阳轮的轴线旋转；

前行星排内齿圈，其固定设置在所述变速器壳体内，并与所述前行星排行星轮啮合，

其中，所述前行星排星轮为单行星轮或双联行星轮。

3.根据权利要求1或2所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，还包括第二行星齿轮传动机构，其连接所述中间传动盘和所述差速器壳体，包括：

后行星排太阳轮，其可旋转套设在所述中间轴上，并连接所述中间传动盘；

后行星排行星轮，其与所述行星排太阳轮啮合，围绕所述后行星排太阳轮的轴线旋转；

后行星排行星架，其连接所述后行星排双联行星轮；

后行星排内齿圈，其固定设置在所述变速器壳体内，并与所述后行星排双联行星轮啮合，

其中，所述后行星排星轮为单行星轮或双联行星轮。

4.根据权利要求2所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，还包括柔性盘，其一端连接所述驱动电机轴，另一端连接所述前行星排太阳轮。

5.根据权利要求1所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，所述差速器包括：

差速器壳体，其与所述中间传动盘连接，用于将第二行星齿轮传动机构的动力传输至差速器内；

差速器行星齿轮轴，其与所述差速器壳连接，所述差速器行星齿轮轴用于带动差速器行星齿轮进行公转和自转；

第一差速器锥齿轮，其与所述差速器行星齿轮啮合并固定连接第一输出轴，所述第一差速器锥齿轮用于带动第一输出轴转动；

第二差速器锥齿轮，其与所述差速器行星齿轮啮合并固定连接第二输出轴，所述第二差速器锥齿轮用于带动第二输出轴转动；

当差速器锥齿轮轴带动差速器行星齿轮进行公转，第一输出轴和第二输出轴进行等速输出；当差速器锥齿轮轴带动差速器行星齿轮进行公转和自转，第二输出轴和第二输出轴进行差速输出。

6.根据权利要求1或5所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，所述第一输出轴连接中间轴的一端，所述中间轴的另一端连接左输出轴，所述第二输出轴连接右输出轴。

7.根据权利要求1或5所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统，其特征在于，所述第一输出轴连接左输出轴，所述第二输出轴连接右输出轴。

8.一种基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法，其特征在于，包括：升挡控制过程，包括：

当油门踏板开度大于第一开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度小于第一开度预设值，判断驱动电机转矩是否大于第二转矩预设值；

当驱动电机转矩大于第二转矩预设值，执行第一升挡过程；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值，判断油门踏板开度变化率是否大于第二开度预设值；

当油门踏板开度变化率大于第二开度预设值，执行第一升挡过程；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值，执行第二升挡过程；

降挡控制过程，包括：

当油门踏板开度不小于第一开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度小于第一开度预设值，判断驱动电机转矩是否小于第二转矩预设值；

当驱动电机转矩不小于第二转矩预设值，执行第一降挡过程；当驱动电机转矩小于第二转矩预设值，判断油门踏板开度变化率是否小于第二开度预设值；

当油门踏板开度变化率不小于第二开度预设值，执行第一降挡过程；当油门踏板开度变化率小于第二开度预设值，执行第二降挡过程。

9.根据权利要求8所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法，其特征在于，所述第一升挡过程，包括：

首先，对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第一离合器进入微滑摩状态，控制第一离合器的压力以预设的斜率下降，第二离合器的压力以预设的斜率上升，

然后，通过驱动电机轴的转速传感器判断转速是否上升；

当驱动电机轴的转速上升时，迅速分离第一离合器并进入下一阶段，即滑差转速快速下降阶段；

其中，滑差转速＝驱动电机轴转速-输出轴转速×二挡速比；

通过控制第二离合器的压力使滑差转速较快地下降到预设值，将驱动电机转矩增加一个预设值，当滑差转速下降到预设值后，控制第二离合器的压力使滑差转速的变化率快速下降，直到主从动端的转速同步，即滑差转速接近0；

当离合器主从动端转速同步时，将驱动电机转矩迅速恢复到需求转矩，并将第二离合器完全结合；

其中，需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。

10.根据权利要求8或9所述的基于双离合自动变速器的电驱动桥系统的控制方法，其特征在于，所述第二升挡过程，包括：

首先，对第二离合器进行预充油控制，同时减小第一离合器的控制压力，使第二离合器进入微滑摩状态，通过减小第二离合器的控制压力，减小驱动电机的载荷，使驱动电机轴的转速迅速增加，并将驱动电机转矩增加一个预设值，当驱动电机转速增加到预设值后，第一离合器的压力继续减小，使驱动电机轴转速的变化率快速下降；

当驱动电机轴转速＝二挡速比×输出轴转速，控制第二离合器的压力以预设的斜率上升，第一离合器的压力以预设的斜率下降，当第一离合器的压力下降到0时，进入第二离合器同步阶段，

将驱动电机转矩迅速恢复到需求转矩，并将第二离合器完全结合；

其中，需求转矩＝换挡前的转矩×一挡速比/二挡速比。