CN205202728U - 一种车用双轴并联电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车用双轴并联电驱动系统，包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ及电控机械式自动变速器，电控机械式自动变速器包括一挡齿轮对、二挡齿轮对、三挡齿轮对、四挡齿轮对、接合套Ⅰ、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅰ、变速器输入轴Ⅱ及变速器输出轴Ⅲ。本实用新型的优越效果在于：所述系统具有驱动电机和电控机械式自动变速器，其结构简单，布置合理，加速性和爬坡能力较高，且换挡平顺，又能保证动力不中断；在换挡过程中延续行驶所需动力的产生；同时，能够将车辆行驶产生的动能在制动时转化为电能，节省电能量损失，从而降低电池成本，提高车辆的续驶里程。

Description

一种车用双轴并联电驱动系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车传动技术领域，具体涉及一种车用双轴并联电驱动系统。

背景技术

环保与节能是二十一世纪全世界面对的重要问题，中国政府也提出了建设节约型社会的基本国策和鼓励发展小排量节能型汽车的产业发展政策，电动汽车是实现这一目标的重要手段之一。

目前市场应用较多的纯电动驱动系统有：多挡传动装置和带离合器的传统驱动系统、多挡传动装置和不带离合器的驱动系统、两个独立的驱动电机和带有驱动轴的固定挡传动装置、驱动电机和一级减速器传动装置；其中，多挡传动装置和带离合器的传统驱动系统加速性较好，但换挡时有动力中断；多挡传动装置和不带离合器的驱动系统传动效率较高、没有动力中断；驱动电机和一级减速器传动装置能实现无级变速，但是加速性、爬坡能力差，驱动电机的效率没有充分发挥。

另外，汽车在加速行驶阶段、低速行驶阶段和高速行驶阶段对功率的需求不同，如果采用单电机驱动，电机很难一直工作在高效运转区，从而容易造成电能的浪费。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种车用双轴并联电驱动系统。所述系统具有驱动电机和电控机械式自动变速器，其结构简单，布置合理，加速性和爬坡能力较高，且换挡平顺，又能保证动力不中断；在换挡过程中延续行驶所需动力的产生；同时，能够将车辆行驶产生的动能在制动时转化为电能，节省电能量损失，从而降低电池成本，提高车辆的续驶里程。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种车用双轴并联电驱动系统，包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ及电控机械式自动变速器，所述的电控机械式自动变速器包括由齿轮Ⅰ与齿轮Ⅲ啮合组成的一挡齿轮对、由齿轮Ⅴ与齿轮Ⅲ啮合组成的二挡齿轮对、由齿轮Ⅱ与齿轮Ⅳ啮合组成的三挡齿轮对、由齿轮Ⅵ与齿轮Ⅳ啮合组成的四挡齿轮对、接合套Ⅰ、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅰ、变速器输入轴Ⅱ及变速器输出轴Ⅲ；其中，

所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ均空套于变速器输入轴Ⅰ，所述齿轮Ⅲ与齿轮Ⅳ与变速器输出轴Ⅲ固定连接，所述齿轮Ⅴ与齿轮Ⅵ均空套于变速器输入轴Ⅱ，驱动电机Ⅰ的输出轴与变速器输入轴Ⅰ连接，驱动电机Ⅱ的输出轴与变速器输入轴Ⅱ连接，所述接合套Ⅰ套设于变速器输入轴Ⅰ、且设置于齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ之间，所述接合套Ⅰ能与齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ结合或分离，所述接合套Ⅱ套设于变速器输入轴Ⅱ、且设置于齿轮Ⅴ与齿轮Ⅵ之间，所述接合套Ⅱ能与齿轮Ⅴ、齿轮Ⅵ结合或分离。

本实用新型提供一种车用双轴并联电驱动系统的换挡控制方法，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的动力输出轴提供三个挡位，通过驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ与电控机械式自动变速器耦合，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ驱动、且在电池电量充足的情况下能实现三个挡位的转换，所述的三个挡位分别为双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡。

所述的技术方案优选为，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机低速挡时，其步骤至少包括：接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ结合，使齿轮Ⅰ与变速器输入轴Ⅰ固定连接，以及接合套Ⅱ与齿轮Ⅴ结合，使齿轮Ⅴ与变速器输入轴Ⅱ固定连接，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转速及转向均相同；此时，动力的传输路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；以及由驱动电机Ⅱ输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮Ⅴ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机中速挡时，其步骤至少包括：通过调节驱动电机Ⅰ的转速，当驱动电机Ⅰ的转速与驱动电机Ⅱ的转速相同时，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ结合，使齿轮Ⅱ与变速器输入轴Ⅰ固定连接，且接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ分离，齿轮Ⅰ空转；此时，动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；接合套Ⅱ与齿轮Ⅴ结合，使齿轮Ⅴ与变速器输入轴Ⅱ固定连接，且接合套Ⅱ与齿轮Ⅵ分离，齿轮Ⅵ空转；此时，动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮Ⅴ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机高速挡时，其步骤至少包括：接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ结合，使齿轮Ⅱ与变速器输入轴Ⅰ固定连接，接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ分离，齿轮Ⅰ空转；以及接合套Ⅱ与齿轮Ⅵ结合，使齿轮Ⅵ与变速器输入轴Ⅱ固定连接，接合套Ⅱ与齿轮Ⅴ分离，齿轮Ⅴ空转；驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转速及转向均相同；此时，动力的传输路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；以及由驱动电机Ⅱ输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮Ⅵ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述车用双轴并联电驱动系统从双电机低速挡转变为双电机高速挡时，其步骤至少包括：

步骤1：车用双轴并联电驱动系统从双电机低速挡过渡至驱动电机Ⅰ单独工作于低速挡，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ分离，齿轮Ⅱ空转，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤2：所述驱动电机Ⅰ单独工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速挡：调节驱动电机Ⅱ的转速，当其转速与变速器输出轴Ⅱ转速相同时，接合套Ⅱ与齿轮V结合，使齿轮V变速器输入轴Ⅱ固定连接；此时，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅲ、由变速器输出轴Ⅲ输出；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤3：所述驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅱ单独工作于低速挡，接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ分离，齿轮Ⅰ空转；此时，驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤4：所述驱动电机Ⅱ单独工作于低速挡过渡至双电机中速挡，调节驱动电机Ⅰ的转速，当其转速与驱动电机Ⅱ的转速相同时，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ结合，使齿轮Ⅱ与变速器输入轴Ⅰ固定连接；驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：经驱动电机Ⅱ的输出轴、变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤5：驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ由双电机中速挡过渡至驱动电机Ⅰ单独工作于高速挡，接合套Ⅱ与齿轮V分离，齿轮V空转，此时，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤6：从驱动电机Ⅰ单独工作于高速挡过渡至双电机高速挡，调节驱动电机Ⅱ的转速，当其转速与驱动电机Ⅰ的转速相同时，接合套Ⅱ与齿轮VI结合，使齿轮VI与变速器输入轴Ⅱ固定连接；此时，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：经驱动电机Ⅱ的输出轴、经变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮VI、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述车用双轴并联电驱动系统从双电机高速挡转变为双电机低速挡时，其步骤至少包括：

步骤1：车用双轴并联电驱动系统从双电机高速挡过渡至驱动电机Ⅰ单独工作于高速挡，接合套Ⅱ与齿轮VI分离，齿轮VI空转；此时，驱动电机I的动力传输路线为：经驱动电机I的输出轴、变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤2：驱动电机Ⅰ单独工作于高速挡过渡至双电机中间挡，接合套Ⅱ与齿轮V结合，齿轮V与变速器输入轴Ⅱ固定连接，此时，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ的输出轴，经变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅳ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴，经变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤3：所述驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ从双电机中间挡过渡至驱动电机Ⅱ单独工作于低速挡，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ分离，齿轮Ⅱ空转；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴，经变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；

步骤4：驱动电机Ⅱ单独工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速挡：接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ结合，齿轮Ⅰ与变速器输入轴Ⅰ固定连接；此时，驱动电机Ⅰ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ的输出轴，经变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出；驱动电机Ⅱ的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴，经变速器输入轴Ⅱ、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述换挡控制方法还包括倒挡控制方法，其步骤至少包括：在倒挡时，驱动电机Ⅰ单独工作，且驱动电机Ⅰ反向旋转，接合套Ⅰ与齿轮Ⅰ结合，齿轮Ⅰ与变速器输入轴Ⅰ固定连接，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ分离，齿轮Ⅱ空转，与此同时，接合套Ⅱ分别与齿轮V、齿轮VI分离；驱动电机I的动力传输路线为：由驱动电机I的输出轴，经变速器输入轴Ⅰ、接合套Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅲ后，由变速器输出轴Ⅲ输出。

所述的技术方案优选为，所述的车用双轴并联电驱动系统的换挡控制方法分别采用双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡工作时，其步骤为：

当车辆在双电机低速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力依次经变速器输出轴Ⅲ、齿轮Ⅲ后，一路经齿轮Ⅰ、接合套Ⅰ、变速器输入轴Ⅰ拖动驱动电机Ⅰ发电，另一路经齿轮V、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅱ后拖动驱动电机Ⅱ发电；当电池电量充满时切换为机械制动；

当车辆在双电机中速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力经变速器输出轴Ⅲ后，一路经齿轮Ⅳ、齿轮Ⅱ、接合套Ⅰ、变速器输入轴Ⅰ拖动驱动电机Ⅰ发电，另一路经齿轮Ⅲ、齿轮V、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅱ拖动驱动电机Ⅱ发电；当电池电量充满时切换为机械制动；

当车辆在双电机高速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力依次经变速器输出轴Ⅲ、齿轮Ⅳ后，一路经齿轮Ⅱ、接合套Ⅰ、变速器输入轴Ⅰ拖动驱动电机Ⅰ发电，另一路经齿轮VI、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅱ拖动驱动电机Ⅱ发电；当电池电量充满时切换为机械制动。

与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：

(1)所述车用双轴并联电驱动系统能有效利用驱动电机的高效运转区，换挡时无动力中断，爬坡加速性能优良，结构简单，成本低；

(2)由于电控机械式自动变速器设置三个挡位，提高车辆的加速性能和爬坡性能，合理调配动力输出，充分利用电动动力，从而达到节能环保和降低使用成本的目的；

(3)采用双电机驱动，使车辆无论处于加速工况、低速工况及高速工况，通过单电机驱动与双电机驱动的模式切换，使驱动电机一直工作在高效运转区，避免电能浪费；

(4)驱动电机Ⅰ能正向、反向转动，倒车时，通过驱动电机Ⅰ反向转动实现倒车行驶，此时，驱动电机Ⅱ可以不工作。

(5)制动时进行制动能量回收，能量回收的输出端为驱动电机；输入端为车辆车轮的制动行驶，且驱动电机由驱动状态变为发电状态，能量从车轮到驱动电机,实现制动能量回收；降低电池的能量损失，同时降低了电池成本，提高了驱动电机的续驶里程。

附图说明

图1为本实用新型所述车用双轴并联电驱动系统的结构示意图；

图2为图1中车用双轴并联电驱动系统在双电机低速挡时动力传输路线图；

图3为图1中车用双轴并联电驱动系统在双电机中速挡时动力传输路线图；

图4为图1中车用双轴并联电驱动系统在双电机高速挡时动力传输路线图；

图5a为图1所述车用双轴并联电驱动系统中驱动电机Ⅰ单独工作于低速挡时的动力传输路线图；

图5b为图1所述车用双轴并联电驱动系统中驱动电机Ⅱ单独工作于低速挡时的动力传输路线图；

图5c为图1所述车用双轴并联电驱动系统中驱动电机Ⅰ单独工作于高速挡时的动力传输路线图；

图6为图1所述车用双轴并联电驱动系统在倒挡时动力传输路线图；

图7为图1所述车用双轴并联电驱动系统在双电机低速挡时动力传输路线图；

图8为图1所述车用双轴并联电驱动系统在双电机中速挡时动力传输路线图；

图9为图1所述车用双轴并联电驱动系统在双电机高速挡时动力传输路线图。

附图标记如下：

1-驱动电机Ⅰ、2-驱动电机Ⅰ的输出轴、3-齿轮Ⅰ、4-接合套Ⅰ、5-齿轮Ⅱ、6-变速器输入轴Ⅰ、7-齿轮Ⅲ、8-齿轮Ⅳ、9-变速器输出轴Ⅲ、10-齿轮Ⅵ、11-变速器输入轴Ⅱ、12-接合套Ⅱ、13-齿轮Ⅴ、14-驱动电机Ⅱ的输出轴、15-驱动电机Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1所示，本实用新型所述一种车用双轴并联电驱动系统，包括两个驱动电机和一个动力输出端，所述驱动电机为驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15，所述动力输出端为电控机械式自动变速器。本实用新型所述的电控机械式自动变速器包括由齿轮Ⅰ3与齿轮Ⅲ7啮合组成的一挡齿轮对、由齿轮Ⅴ13与齿轮Ⅲ7啮合组成的二挡齿轮对、由齿轮Ⅱ5与齿轮Ⅳ8啮合组成的三挡齿轮对、由齿轮Ⅵ10与齿轮Ⅳ8啮合组成的四挡齿轮对、接合套Ⅰ4、接合套Ⅱ12、变速器输入轴Ⅰ6、变速器输入轴Ⅱ11及变速器输出轴Ⅲ9；其中，所述齿轮Ⅰ3与齿轮Ⅱ5均空套于变速器输入轴Ⅰ6，所述齿轮Ⅲ7与齿轮Ⅳ8与变速器输出轴Ⅲ9固定连接，所述齿轮Ⅴ13与齿轮Ⅵ10均空套于变速器输入轴Ⅱ11，驱动电机Ⅰ的输出轴2与变速器输入轴Ⅰ6连接，驱动电机Ⅱ的输出轴14与变速器输入轴Ⅱ11连接，所述接合套Ⅰ4套设于变速器输入轴Ⅰ6、且设置于齿轮Ⅰ3和齿轮Ⅱ5之间，所述接合套Ⅰ4能与齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅱ5结合或分离，所述接合套Ⅱ12套设于变速器输入轴Ⅱ11、且设置于齿轮Ⅴ13与齿轮Ⅵ10之间，所述接合套Ⅱ12能与齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅵ10结合或分离，从而实现对驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15的转速调节，以及实现电控机械式自动变速器的换挡。

本实用新型提供一种车用双轴并联电驱动系统的换挡控制方法，采用了车用双轴并联电驱动系统，所述的驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15的动力输出轴提供三个挡位，通过驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15与电控机械式自动变速器耦合，驱动电机Ⅰ1和驱动电机Ⅱ15共同驱动、且在电池电量充足的情况下能实现三个挡位的转换，所述的三个挡位分别为双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡；同时所述的驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15还能单独工作，符合驱动电机的实际工作需求。

本实用新型所述车用双轴并联电驱动系统分别采用双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡时的控制方法：

如图2所示，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机低速挡时，其控制方法的步骤包括：接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3结合，使齿轮Ⅰ3与变速器输入轴Ⅰ6固定连接，以及接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13结合，使齿轮Ⅴ13与变速器输入轴Ⅱ11固定连接，驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15的转速及转向均相同；此时，动力的传输路线为：由驱动电机Ⅰ1输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；以及由驱动电机Ⅱ15输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出。

如图3所示，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机中速挡时，其控制方法的步骤包括：通过调节驱动电机Ⅰ1的转速，当驱动电机Ⅰ1的转速与驱动电机Ⅱ15的转速相同时，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5结合，使齿轮Ⅱ5与变速器输入轴Ⅰ6固定连接，且接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3分离，齿轮Ⅰ3空转；此时，动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ1输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13结合，使齿轮Ⅴ13与变速器输入轴Ⅱ11固定连接，且接合套Ⅱ12与齿轮Ⅵ10分离，齿轮Ⅵ10空转；此时，动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ15输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出。

如图4所示，所述车用双轴并联电驱动系统采用双电机高速挡时，其控制方法的步骤包括：接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5结合，使齿轮Ⅱ5与变速器输入轴Ⅰ6固定连接，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3分离，齿轮Ⅰ3空转；以及接合套Ⅱ12与齿轮Ⅵ10结合，使齿轮Ⅵ10与变速器输入轴Ⅱ11固定连接，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13分离，齿轮Ⅴ13空转；驱动电机Ⅰ1、驱动电机Ⅱ15的转速及转向均相同；此时，动力的传输路线为：由驱动电机Ⅰ1输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；以及由驱动电机Ⅱ15输出的动力，经驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅵ10、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出。

本实用新型所述车用双轴并联电驱动系统分别采用双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡时，其换挡控制方法如下：

一、所述车用双轴并联电驱动系统从双电机低速挡转变为双电机高速挡的换挡控制方法，车用双轴并联电驱动系统在换挡过程中经历驱动电机Ⅰ1单独工作于低速挡、驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15同时工作于低速挡、驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡、双电机中速挡、驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡的过渡，完成双电机低速挡至双电机高速挡的转换；具体步骤包括：

步骤1：车用双轴并联电驱动系统从双电机低速挡过渡至驱动电机Ⅰ1单独工作于低速挡，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5分离，齿轮Ⅱ5空转，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ1输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图5a所示；

步骤2：所述驱动电机Ⅰ1单独工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15同时工作于低速挡：调节驱动电机Ⅱ15的转速，当其转速与变速器输出轴Ⅱ转速相同时，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13结合，使齿轮Ⅴ13变速器输入轴Ⅱ11固定连接；此时，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ1输出的动力，经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅲ7、由变速器输出轴Ⅲ9输出；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如附图2所示；

步骤3：所述驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15同时工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3分离，齿轮Ⅰ3空转；此时，驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图5b；

步骤4：所述驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡过渡至双电机中速挡，调节驱动电机Ⅰ1的转速，当其转速与驱动电机Ⅱ15的转速相同时，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5结合，使齿轮Ⅱ5与变速器输入轴Ⅰ6固定连接；驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：经驱动电机Ⅱ的输出轴14、变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图3所示；

步骤5：驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15由双电机中速挡过渡至驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13分离，齿轮Ⅴ13空转，此时，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图5c所示；

步骤6：从驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡过渡至双电机高速挡，调节驱动电机Ⅱ15的转速，当其转速与驱动电机Ⅰ1的转速相同时，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅵ10结合，使齿轮Ⅵ10与变速器输入轴Ⅱ11固定连接；此时，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：经驱动电机Ⅰ的输出轴2、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：经驱动电机Ⅱ的输出轴14、经变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅵ10、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图4所示。

二、所述车用双轴并联电驱动系统从双电机高速挡转变为双电机低速挡的换挡控制方法，车用双轴并联电驱动系统在换挡过程中经历驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡、双电机中间挡、驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡的过渡，完成双电机高速挡转变为双电机低速挡的转换；具体步骤包括：

步骤1：车用双轴并联电驱动系统从双电机高速挡过渡至驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅵ10分离，齿轮Ⅵ10空转；此时，驱动电机I的动力传输路线为：经驱动电机I的输出轴、变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图5c所示；

步骤2：驱动电机Ⅰ1单独工作于高速挡过渡至双电机中间挡，接合套Ⅱ12与齿轮Ⅴ13结合，齿轮Ⅴ13与变速器输入轴Ⅱ11固定连接，此时，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ的输出轴2，经变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅱ5、齿轮Ⅳ8后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴14，经变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图3所示；

步骤3：所述驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15从双电机中间挡过渡至驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5分离，齿轮Ⅱ5空转；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴14，经变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图5b所示；

步骤4：驱动电机Ⅱ15单独工作于低速挡过渡至驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15同时工作于低速挡：接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3结合，齿轮Ⅰ3与变速器输入轴Ⅰ6固定连接；此时，驱动电机Ⅰ1的动力传输路线为：由驱动电机Ⅰ的输出轴2，经变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出；驱动电机Ⅱ15的动力传输路线为：由驱动电机Ⅱ的输出轴14，经变速器输入轴Ⅱ11、接合套Ⅱ12、齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图2所示。

本实用新型所述车用双轴并联电驱动系统的换挡控制方法，还包括倒挡控制方法，倒挡控制步骤包括：在倒挡时，驱动电机Ⅰ1单独工作，且驱动电机Ⅰ1反向旋转，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅰ3结合，齿轮Ⅰ3与变速器输入轴Ⅰ6固定连接，接合套Ⅰ4与齿轮Ⅱ5分离，齿轮Ⅱ5空转，与此同时，接合套Ⅱ12分别与齿轮Ⅴ13、齿轮Ⅵ10分离；驱动电机I的动力传输路线为：由驱动电机I的输出轴，经变速器输入轴Ⅰ6、接合套Ⅰ4、齿轮Ⅰ3、齿轮Ⅲ7后，由变速器输出轴Ⅲ9输出，如图6所示。

本实用新型所述车用双轴并联电驱动系统的换挡控制方法分别采用双电机低速挡、双电机中速挡、双电机高速挡工作时，其步骤为：

当车辆在双电机低速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力依次经变速器输出轴Ⅲ9、齿轮Ⅲ7后，一路经齿轮Ⅰ3、接合套Ⅰ4、变速器输入轴Ⅰ6拖动驱动电机Ⅰ1发电，另一路经齿轮Ⅴ13、接合套Ⅱ12、变速器输入轴Ⅱ11后拖动驱动电机Ⅱ15发电；当电池电量充满时切换为机械制动，如图7所示；

当车辆在双电机中速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力经变速器输出轴Ⅲ9后，一路经齿轮Ⅳ8、齿轮Ⅱ5、接合套Ⅰ4、变速器输入轴Ⅰ6拖动驱动电机Ⅰ1发电，另一路经齿轮Ⅲ7、齿轮Ⅴ13、接合套Ⅱ12、变速器输入轴Ⅱ11拖动驱动电机Ⅱ15发电；当电池电量充满时切换为机械制动，如图8所示。

当车辆在双电机高速挡的模式驱动行驶时，通过制动踏板进行制动，此时动力传输路线为：制动踏板输入的动力依次经变速器输出轴Ⅲ9、齿轮Ⅳ8后，一路经齿轮Ⅱ5、接合套Ⅰ4、变速器输入轴Ⅰ6拖动驱动电机Ⅰ1发电，另一路经齿轮Ⅵ10、接合套Ⅱ12、变速器输入轴Ⅱ11拖动驱动电机Ⅱ15发电；当电池电量充满时切换为机械制动，如图9所示。

由于所述电控机械式自动变速器的三个挡位经过速比优化设计，提高了电动机的运行效率，使得整车动力性和经济性均优于单挡电动车。当车辆在市区行驶时，对功率要求比较低，所以车用双轴并联电驱动系统能满足车辆在市区路面行驶的要求，包括实现车辆的起步、加速和爬坡；同时，由驱动电机Ⅰ1与驱动电机Ⅱ15相互配合进行换挡，可实现换挡过程中无动力中断，提高了换挡品质，改善了车辆的行驶平顺性。驱动电机Ⅰ1通过改变输入电压的方向实现驱动电机Ⅰ1的正向、反向转动；特别是，所述驱动电机Ⅰ1反向转动时，实现车辆的倒驶。

通过本实用新型所述的车用双轴并联电驱动系统可以看出，本实用新型以传动效率较高的电控机械式自动变速器的结构，实现了两个驱动电机的动力耦合，为驱动电机的动力输出提供三个挡位，符合驱动电机的实际工作需求；并且通过多种运行模式的转换，能有效提高驱动电机的速度特性和高效运转区。本实用新型车用双轴并联电驱动系统的结构简单、成本低，而且在换挡时能实现同步调速和无动力中断控制，改善了车辆的动力性和经济性。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种车用双轴并联电驱动系统，其特征在于，包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ及电控机械式自动变速器，所述电控机械式自动变速器包括由齿轮Ⅰ与齿轮Ⅲ啮合组成的一挡齿轮对、由齿轮Ⅴ与齿轮Ⅲ啮合组成的二挡齿轮对、由齿轮Ⅱ与齿轮Ⅳ啮合组成的三挡齿轮对、由齿轮Ⅵ与齿轮Ⅳ啮合组成的四挡齿轮对、接合套Ⅰ、接合套Ⅱ、变速器输入轴Ⅰ、变速器输入轴Ⅱ及变速器输出轴Ⅲ；其中，

所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ均空套于变速器输入轴Ⅰ，所述齿轮Ⅲ与齿轮Ⅳ与变速器输出轴Ⅲ固定连接，所述齿轮Ⅴ与齿轮Ⅵ均空套于变速器输入轴Ⅱ，驱动电机Ⅰ的输出轴与变速器输入轴Ⅰ连接，驱动电机Ⅱ的输出轴与变速器输入轴Ⅱ连接，所述接合套Ⅰ套设于变速器输入轴Ⅰ、且设置于齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ之间，所述接合套Ⅰ能与齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ结合或分离，所述接合套Ⅱ套设于变速器输入轴Ⅱ、且设置于齿轮Ⅴ与齿轮Ⅵ之间，所述接合套Ⅱ能与齿轮Ⅴ、齿轮Ⅵ结合或分离。