电驱动装置的制作方法

本发明涉及车辆驱动技术领域，具体涉及一种电驱动装置。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。

但在现有电动汽车上应用的电驱动装置中，多采用单个驱动电机配两挡变速箱的方案。此类电驱动装置中，在换挡时会出现动力中断的情况，从而影响动力性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电驱动装置，以克服现有技术中的电驱动装置在换挡时会出现动力中断而影响动力性的问题。

本发明第一方面提供一种电驱动装置，包括：

第一电机、第二电机、离合元件、具有至少一个挡位的第一变速输入轴、具有至少一个挡位的第二变速输入轴和变速输出轴；

其中，所述第一变速输入轴与第二电机连接，且通过所述离合元件与所述第一电机连接；所述第二变速输入轴与所述第一电机连接；

所述第一变速输入轴通过所述第一变速机构与所述变速输出轴连接；所述第二变速输入轴通过所述第二变速机构与所述变速输出轴之间。

可选的，所述离合元件为滑动齿套。

可选的，所述第一变速输入轴同轴套设在所述第二变速输入轴上。

可选的，所述第一变速机构包括第一低速挡，所述第一变速机构包括：第一低速挡主动齿轮、第一低速挡被动齿轮、第一换挡元件；所述第二变速机构包括：第一中速挡，所述第二变速机构包括：第一中速挡主动齿轮、 第一中速挡被动齿轮、第二换挡元件；

所述第一低速挡主动齿轮固定在所述第一变速输入轴，所述第一低速挡被动齿轮可转动地安装在所述变速输出轴上，所述第一低速挡主动齿轮与所述第一低速挡被动齿轮常啮合，所述第一换挡元件设置在所述变速输出轴上，所述第一换挡元件可使所述第一低速挡被动齿轮与所述变速输出轴固定联接；

以及，

所述第一中速挡主动齿轮固定在所述第二变速输入轴上，所述第一中速挡被动齿轮可转动地安装在所述变速输出轴上，所述第二换挡元件设置在所述变速输出轴上，所述第二换挡元件可使所述第一中速挡被动齿轮与所述变速输出轴固定联接。

可选的，所述第一电机和所述第二电机同轴相邻布置；以及

所述离合元件安装在所述第二变速输入轴上，位于所述第一低速挡主动齿轮和所述第一中速挡主动齿轮之间。

可选的，所述第一变速机构具有第二低速挡和高速挡，所述第一变速机构包括：第二低速挡主动齿轮、高速挡主动齿轮、第二低速挡被动齿轮、高速挡被动齿轮，第三换挡元件；所述第二变速机构包括：第二中速挡主动齿轮、第二中速挡被动齿轮、第四换挡元件；

所述第二低速挡主动齿轮和所述高速挡主动齿轮均固定安装在所述第一变速输入轴上，所述第二低速挡被动齿轮和所述高速挡被动齿轮均可转动地安装在所述变速输出轴上，所述第二低速挡主动齿轮与所述第二低速挡被动齿轮常啮合，所述高速挡主动齿轮与所述高速挡被动齿轮常啮合，所述第三换挡元件设置在所述变速输出轴上，所述第三换挡元件可使所述第二低速挡被动齿轮或所述高速挡被动齿轮与所述变速输出轴固定联接；以及

所述第二中速挡主动齿轮固定在所述第二变速输入轴上，所述第二中速挡被动齿轮可转动地安装在所述变速输出轴上，所述第二中速挡主动齿轮与所述第二中速挡被动齿轮常啮合，所述第四换挡元件设置在所述变速输出轴上，所述第四换挡元件可使所述第二中速挡被动齿轮与所述变速输出轴固定联接。

可选的，所述第一电机和所述第二电机同轴相邻布置；以及

所述离合元件安装在所述变速输出轴上，位于所述第二中速挡被动齿轮和所述高速挡被动齿轮之间。

可选的，从所述第一变速机构的挡位升到所述第二变速机构的挡位时的换挡操作包括以下步骤：

所述离合元件分离后，所述第二电机继续挂所述第一变速机构的挡位并增大转矩以提供驱动车辆所需动力，所述第一电机转矩减小以降速，当所述第一电机的转速降低到与所述第二变速机构的挡位相匹配的转速时，所述第二变速机构挂挡，所述第一电机转矩增大以提供驱动车辆所需动力，所述第二电机转矩减小以降速，所述第一变速机构摘挡，当所述第一变速输入轴的转速与所述第二变速输入轴的转速相当时，所述离合元件接合，所述第二电机和所述第一电机共同驱动车辆。

可选的，从所述第二变速机构的挡位升到所述第一变速机构的挡位时的换挡操作包括以下步骤：

所述离合元件分离后，所述第一电机继续挂在所述第二变速机构的挡位并增大转矩以提供驱动车辆所需动力，所述第二电机转矩减小以降速，当第二电机转速降低到使所述第一变速输入轴的转速与所述第一变速机构的挡位相匹配的转速时，所述第一变速机构挂挡，所述第二电机转矩增大以提供驱动车辆所需动力，所述第一电机转矩减小以降速，所述第二变速机构摘挡，当所述第二变速输入轴的转速与所述第一变速输入轴的转速相当时，所述离合元件接合，所述第一电机和所述第二电机共同驱动车辆。

可选的，减小所述第一电机的驱动电流以使所述第一电机的转矩减小；

增加所述第一电机的驱动电流以使所述第一电机的转矩增大；

减小所述第二电机的驱动电流以使所述第二电机的转矩减小；

增加所述第二电机的驱动电流以使所述第二电机的转矩增大。

本发明中的电驱动装置，包括：第一电机；第二电机；离合元件；第一变速输入轴；第二变速输入轴；变速输出轴；第一变速机构；第二变速机构；其中，第一变速输入轴与第二电机连接，且通过离合元件与第一电机连接；第二变速输入轴与第一电机连接；第一变速输入轴通过第一变速 机构与变速输出轴连接，具有至少一个挡位；第二变速输入轴通过第二变速机构与变速输出轴之间，具有至少一个挡位。可以实现边换挡边加速，从而提高了车辆动力性和舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例一提供的电驱动装置的结构示意图；

图2所示为本发明实施例二提供的电驱动装置的结构示意图；

图3所示为本发明实施例三提供的电驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明实施例一提供的电驱动装置的结构示意图。如图1所示，上述的电驱动装置包括：第一电机1、第二电机2、离合元件3、第一变速输入轴4、第二变速输入轴5、变速输出轴6、具有至少一个挡位的第一变速机构7和具有至少一个挡位的第二变速机构8；

在本发明具体实施例的电驱动装置中，升挡可能发生在从第一变速机构7的挡位升到第二变速机构8的挡位，或者从第二变速机构8的挡位升到第一变速机构7的挡位，具体的操作步骤如下所述。

其中，第一变速输入轴4与第二电机2连接，且通过离合元件3与第一电机1连接；第二变速输入轴5与第一电机1连接；第一变速输入轴4通过第一变速机构7与变速输出轴6连接；第二变速输入轴5通过第二变速机构8与变速输出轴6之间。

进一步的，图2所示为本发明实施例二提供的电驱动装置的结构示意图。如图2所示，若第一变速机构7包括第一低速挡，则第一变速机构7包括：第一低速挡主动齿轮71、第一低速挡被动齿轮72、第一换挡元件75；若第二变速机构8包括第一中速挡，则第二变速机构8包括：第一中速挡主动齿轮81、第一中速挡被动齿轮82、第二换挡元件83；

第一低速挡主动齿轮71固定在第一变速输入轴4，第一低速挡被动齿轮72可转动地安装在变速输出轴6上，第一低速挡主动齿轮71与第一低速挡被动齿轮72常啮合，第一换挡元件75设置在变速输出轴6上，第一换挡元件75可使第一低速挡被动齿轮72与变速输出轴6固定联接；

以及，

第一中速挡主动齿轮81固定在第二变速输入轴5上，第一中速挡被动齿轮82可转动地安装在变速输出轴6上，第二换挡元件83设置在变速输出轴6上，第二换挡元件83可使第一中速挡被动齿轮82与变速输出轴6固定联接。

应该指出，由于驱动电机具有较长的恒功率区，因此可以适当减少变速机构的挡位，采用两个挡位即可满足需要。但如果是最高车速比较高的高性能车辆，则可以适当增加挡位，以提高经济性。

参考图2，第一电机1和第二电机2同轴相邻布置；以及离合元件3安装在第二变速输入轴5上，位于所述第一低速挡主动齿轮71和所述第一中速挡主动齿轮81之间。两电机相邻设置，因此可以共用一个冷却水套，即可以在一个冷却水套里相隔一段轴向距离装配两个相同的定子，有利于简化冷却系统。此外，两个用于驱动电机的逆变器也可以封装在一起，并将连接器座邻近设置，以使得连接逆变器和电机的电缆的长度也一样，从而简化电器线束和线缆。

图3所示为本发明实施例三提供的电驱动装置的结构示意图。如图3所示，第一电机1和第二电机2同轴相邻纵向布置，第一变速机构7具有两个挡位，第二变速机构8具有一个挡位，变速输出轴6通过过渡齿轮9将动力再传递到与第一电机1的轴线同轴的轴线上来，然后通过传动轴输出到驱动桥上。这种布置方式适用于动力装置纵置后轮驱动车辆，例如某些轿车、中巴或者公交客车等车辆。而对于某些在布置上允许第一电机1偏置的场 合，也可以不利用过渡齿轮92，变速输出轴6可以直接通过传动轴向驱动桥传递动力，并不以此为限制。

参照图3，第一变速机构7具有第二低速挡和高速挡，第一变速机构7包括：第二低速挡主动齿轮74、高速挡主动齿轮76、第二低速挡被动齿轮77、高速挡被动齿轮78，第三换挡元件79；第二变速机构8包括：第二中速挡主动齿轮84、第二中速挡被动齿轮85、第四换挡元件86；

第二低速挡主动齿轮74和高速挡主动齿轮76均固定安装在第一变速输入轴4上，第二低速挡被动齿轮77和高速挡被动齿轮78均可转动地安装在变速输出轴6上，第二低速挡主动齿轮74与第二低速挡被动齿轮77常啮合，高速挡主动齿轮76与高速挡被动齿轮78常啮合，第三换挡元件79设置在变速输出轴6上，第三换挡元件79可使第二低速挡被动齿轮77或高速挡被动齿轮78与变速输出轴6固定联接；以及

第二中速挡主动齿轮84固定在第二变速输入轴5上，第二中速挡被动齿轮85可转动地安装在变速输出轴6上，第二中速挡主动齿轮84与第二中速挡被动齿轮85常啮合，第四换挡元件86设置在变速输出轴6上，第四换挡元件86可使第二中速挡被动齿轮85与变速输出轴6固定联接。

其中，从第一变速机构的挡位升到第二变速机构的挡位时的换挡操作包括以下步骤：

第一电机转矩减小，离合元件分离后，第二电机继续挂第一变速机构的挡位并增大转矩以提供驱动车辆所需动力，第一电机降速，当第一电机的转速降低到与第二变速机构的挡位相匹配的转速时，第二变速机构挂挡，第一电机转矩增大以提供驱动车辆所需动力，第二电机转矩减小以降速，第一变速机构摘挡，当第一变速输入轴的转速与第二变速输入轴的转速相当时，离合元件接合，第二电机和第一电机共同驱动车辆。

从第二变速机构的挡位升到第一变速机构的挡位时的换挡操作包括以下步骤：

第二电机转矩减小，离合元件分离后，第一电机继续挂在第二变速机构的挡位并增大转矩以提供驱动车辆所需动力，第二电机降速，当第二电机转速降低到使第一变速输入轴的转速与第一变速机构的挡位相匹配的转速时，第一变速机构挂挡，第二电机转矩增大以提供驱动车辆所需动力， 第一电机转矩减小以降速，第二变速机构8摘挡，当第二变速输入轴的转速与第一变速输入轴4的转速相当时，离合元件3接合，第一电机1和第二电机2共同驱动车辆。

从上述的换挡操作过程来看，由于在换挡过程中，一个动力机可以临时提供驱动车辆所需的全部动力，因此并不苛求另一动力机的转速调整过程在很短的时间内完成。例如常规的换挡过程约1s甚至更短，因此对于动力机的转速调整要求迅速，而本发明实施例并不苛求这一时间指标，固然调整时间短些较好，但略长也并无甚影响。

由于驱动电机的响应速度和精度都很高，第一电机1或第二电机2的转矩减小通过减小第一电机1或第二电机2的驱动电流来进行；第一电机1或第二电机2的转矩增大通过增加第一电机1或第二电机2的驱动电流来进行。

如上所述，第一电机1或第二电机2在换挡时的调节速度并不要求在极短的时间内完成，因此也可以在保证其他性能的前提下较缓慢地调节其输出转矩，从而进一步提高电驱动装置的综合性能。

本发明中通过设置两个变速机构，第二电机与第一电机分别与其中一个变速机构连接，且第二电机通过离合元件与第一电机相连接，在离合元件结合后第二电机与第一电机可以共用所有挡位，而在离合元件分离后第一电机和第二电机可以各自挂在其变速机构挡位上，可以实现边换挡边加速，从而提高了车辆动力性。

本发明实施例提供的电驱动装置，包括：第一电机；第二电机；离合元件；第一变速输入轴；第二变速输入轴；变速输出轴；第一变速机构；第二变速机构；其中，第一变速输入轴与第二电机连接，且通过离合元件与第一电机连接；第二变速输入轴与第一电机连接；第一变速输入轴通过第一变速机构与变速输出轴连接，具有至少一个挡位；第二变速输入轴通过第二变速机构与变速输出轴之间，具有至少一个挡位。可以实现边换挡边加速，从而提高了车辆动力性。

上述的离合元件3为滑动齿套。当然，在实际应用中，离合元件3也可以采用离合器来实现。由于电机的调速特性优良，因此也可以采用最简单的滑动齿套来实现动力的切断和连接，并不以此为限制。

为了使得结构紧凑，可以将第一变速输入轴4同轴套设在第二变速输入轴5上。第一变速输入轴4和第二变速输入轴5也可以分开平行设置，并不以此为限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。