电动汽车用双电机双行星排动力总成的制作方法

本发明涉及纯电动汽车技术领域，特别涉及电动汽车用双电机双行星排动力总成。

背景技术：

随着纯电动车辆对纯电动动力总成高动力性、高节电性及降低成本的需求不断提高，尤其对于未来发展的燃料电池汽车用电电混合动力总成，双电机动力总成成为解决上述问题的一个关键。目前市场上主要采用三种动力总成：一是单电机加单速比减速器动力总成；二、单电机加多档变速装置动力总成；三、双电机加单速比减速器动力总成。对于第一种单电机加单速比减速器动力总成而言，在低速驱动区域和高速驱动区域系统效率大幅度降低，已经很难满足新一代电动汽车的要求。对于第二种单电机加多档变速装置动力总成而言，较好的解决了第一种动力总成方案中低速驱动区域和高速驱动区域效率低的问题，然而，由于采用单个驱动电机导致该驱动电机功率大，在低功率驱动区域系统效率降低幅度大；另外，在高速运行区域单电机的极限转速需求高，对系统振动噪音控制以及进一步提高系统效率存在瓶颈。对于第三种双电机加单速比减速器动力总成而言，双电机可以采用一台电机负责低速驱动区域、一台电机负责中高速驱动区域，在一定程度上解决了单电机驱动带来的问题，然而，每台电机的高效驱动区间窄，难以进一步提高系统效率，特别是在两台电机联合驱动匹配控制是个瓶颈问题。

上述三种动力总成方案都难以完全满足纯电动车辆驱动需求，因此，双电机双速高效联合驱动动力总成成为纯电动车辆动力总成研发的核心内容。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高效驱动区间宽、有效提高系统效率的电动汽车用双电机双行星排动力总成。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

电动汽车用双电机双行星排动力总成，包括第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第一齿轮、第二齿轮、差速器模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、左半轴、右半轴；

所述第一电机的第一电机轴的一端与第一行星排的第一转臂连接，所述第一电机的第一电机轴的另一端与第一制动器连接；

所述第二电机的第二电机轴的一端分别与第一行星排的第一太阳轮、第二行星排的第二太阳轮连接，所述第二电机的第二电机轴的另一端与第三制动器连接；

所述第二制动器与第一行星排的第一内齿圈连接，所述第一齿轮与第二行星排的第二转臂连接固定连接，所述第二齿轮与差速器模块输入轴连接，所述第一齿轮与第二齿轮外啮合连接；所述差速器模块的左输出端与左半轴连接，所述差速器模块的右输出端与右半轴连接。

优选地，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一转臂、第一行星轮、第一内齿圈；

所述第一行星轮与第一转臂固定连接，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接，所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接。

优选地，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二转臂、第二行星轮、第二内齿圈；

所述第二行星轮与第二转臂固定连接，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

优选地，所述第一转臂与第二内齿圈固定连接。

优选地，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器结构均相同，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器其中任一项均包括制动盘、制动执行模块；所述制动盘与制动执行模块的左摩擦块、右摩擦块间隙配合连接。

优选地，所述第一电机的第一电机轴的一端与第一制动器的制动盘固定连接；

所述第一行星排的第一内齿圈与第二制动器的制动盘固定连接；

所述第二电机的第二电机轴的一端与第三制动器的制动盘固定连接。

采用上述技术方案，由于使用了第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第一齿轮、第二齿轮、差速器模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、左半轴、右半轴等技术特征。使得本发明通过第一制动器、第二制动器、第三制动器的闭合或释放，使总成有效实现第二电机低速驱动模式、第二电机高速驱动模式、第一电机低速驱动模式、第一电机高速驱动模式、第一电机、第二电机联合驱动模式、以及驻车制动和空挡模式。使得本发明高效地实现驱动，有效提高了系统驱动效率。

附图说明

图1为本发明原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，电动汽车用双电机双行星排动力总成，包括第一电机1、第二电机2、第一行星排3、第二行星排4、第一齿轮5、第二齿轮6、差速器模块7、第一制动器8、第二制动器9、第三制动器10、左半轴11、右半轴12。

将第一电机1的第一电机轴13的一端与第一行星排3的第一转臂15连接，第一电机1的第一电机轴13的另一端与第一制动器8连接。将第二电机2的第二电机轴14的一端分别与第一行星排3的第一太阳轮16、第二行星排4的第二太阳轮20连接，将第二电机2的第二电机轴14的另一端与第三制动器10连接。将第二制动器9与第一行星排3的第一内齿圈17连接，将第一齿轮5与第二行星排4的第二转臂21连接固定连接，将第二齿轮6与差速器模块7输入轴连接，将第一齿轮5与第二齿轮6外啮合连接；将差速器模块7的左输出端与左半轴11连接，差速器模块7的右输出端与右半轴12连接。

第一行星排3包括第一太阳轮16、第一转臂15、第一行星轮18、第一内齿圈17。将第一行星轮18与第一转臂15固定连接，第一太阳轮16与第一行星轮18外啮合连接，将第一行星轮18与第一内齿圈17内啮合连接。

第二行星排4包括第二太阳轮20、第二转臂21、第二行星轮22、第二内齿圈23。第二行星轮22与第二转臂21固定连接，将第二太阳轮20与第二行星轮22外啮合连接，景第二行星轮22与第二内齿圈23内啮合连接。

将第一转臂15与第二内齿圈23固定连接。

为了提高通用性和互换性，降低生产、使用、维护成本，具体实施中第一制动器8、第二制动器9、第三制动器10结构均相同，且第一制动器8、第二制动器9、第三制动器10其中任一项均包括制动盘25、制动执行模块；将制动盘25与制动执行模块的左摩擦块、右摩擦块间隙配合连接。

具体实施中将第一电机1的第一电机轴13的一端与第一制动器8的制动盘25固定连接。将第一行星排3的第一内齿圈17与第二制动器9的制动盘25固定连接；将第二电机2的第二电机轴14的一端与第三制动器10的制动盘25固定连接。

本发明主要控制策略和工作模式如下：

本电动汽车用双电机双行星排动力总成，可提供以下驱动模式：

(1)第二电机低速挡驱动模式

当整车处于低速起步工况时，第一电机1关闭、第一制动器8闭合、第二制动器9释放、第三制动器10释放，即第一制动器8的制动盘25处于制动状态，进而，第一电机轴13、第一转臂15和第二内齿圈23均处于制动状态，第二制动器9的制动盘25和第一内齿圈17处于自由转动状态，第三制动器10的制动盘25、第二电机轴14、第一太阳轮16和第二太阳轮20处于自由转动状态；第二电机2从车载电源处获得电能由第二电机轴14将动力传递给第一太阳轮16和第二太阳轮20，第二太阳轮20将动力传递给第二行星轮22，由于第二内齿圈23处于制动状态，因此，来自第二行星轮22的动力传递给第二转臂21，第二转臂21将动力由第一齿轮5通过外啮合关系传递给第二齿轮6，第二齿轮6将来自第二电机2的动力传递给差速器模块7，差速器模块7将动力由左半轴11和右半轴12传递给左右车轮驱动车辆行驶。

第二电机2低速挡驱动模式下，电动汽车用双电机双行星排动力总成的第二电机轴14与差速器模块7的转速关系：

其中：z1表示第一太阳轮16的齿数，z2表示第一内齿圈17的齿数，z3表示第二太阳轮20的齿数，z4表示第二内齿圈23的齿数，z5表示第一齿轮5的齿数，z6表示第二齿轮6的齿数，n1表示第一电机轴13的转速，n2表示第二电机轴14的转速，n3表示差速器模块7的转速。

(2)第二电机高速挡驱动模式

当整车处于中低速行驶时，第一电机1关闭、第一制动器8释放、第二制动器9闭合、第三制动器10释放，即第二制动器9的制动盘25被制动，进而，第一内齿圈17处于制动状态，第一电机轴13、第一转臂15和第二内齿圈23均处于自由转动状态，第三制动器10的制动盘25、第二电机轴14、第一太阳轮16和第二太阳轮20处于自由转动状态；第二电机2从车载电源处获得电能由第二电机轴14将动力传递给第一太阳轮16和第二太阳轮20，其中一部分动力由第一太阳轮16经第一行星轮18传递给第二内齿圈23，第二内齿圈23将该部分动力传递给第二行星轮22；另外一部分动力由第二太阳轮20传递给第二行星轮22；来自第二电机2的动力经第二行星轮22叠加后由第二转臂21传递给第一齿轮5；第一齿轮5通过外啮合关系传递给第二齿轮6，第二齿轮6将来自第二电机2的动力传递给差速器模块7，差速器模块7将动力由左半轴11和右半轴12传递给左右车轮驱动车辆行驶。

第二电机2高速挡驱动模式下，电动汽车用双电机双行星排动力总成的第二电机轴14与差速器模块7的转速关系：

(3)第一电机低速挡驱动模式

当整车处于中速行驶时，第二电机2关闭、第一制动器8释放、第二制动器9释放、第三制动器10闭合，即第一电机轴13、第一转臂15和第二内齿圈23均处于自由转动状态，第一内齿圈17处于自由转动状态，第三制动器10的制动盘25被制动，进而，第二电机轴14、第二太阳轮20和第一太阳轮16处于制动状态；第一电机1从车载电源处获得电能由第一电机轴13将动力由第一转臂15传递给第二内齿圈23，由于第二太阳轮20处于制动状态，因此，第二内齿圈23将动力由第二行星轮22传递给第二转臂21，第二转臂21将动力由第一齿轮5通过外啮合关系传递给第二齿轮6，第二齿轮6将来自第二电机2的动力传递给差速器模块7，差速器模块7将动力由左半轴11和右半轴12传递给左右车轮驱动车辆行驶。

第一电机1低速挡驱动模式下，电动汽车用双电机双行星排动力总成的第一电机轴13与差速器模块7的转速关系：

(4)第一电机高速挡驱动模式

当整车处于高速行驶时，第二电机2关闭，第一制动器8释放、第二制动器9闭合、第三制动器10释放，即即第一电机轴13、第一转臂15和第二内齿圈23均处于自由转动状态，第二电机轴14、第一太阳轮16和第二太阳轮20处于自由转动状态，第一内齿圈17处于制动状态；第一电机1从车载电源处获得电能由第一电机轴13将动力由第一转臂15和第二内齿圈23分别传递给第一行星轮18和第二行星轮22，第一行星轮18将动力由第一太阳轮16传递给第二太阳轮20，第二太阳轮20将动力传递给第二行星轮22，第二行星轮22将来自第一电机1的动力叠加后传递给第二转臂21，第二转臂21将动力由第一齿轮5通过外啮合关系传递给第二齿轮6，第二齿轮6将来自第二电机2的动力传递给差速器模块7，差速器模块7将动力由左半轴11和右半轴12传递给左右车轮驱动车辆行驶。

第一电机1高速挡驱动模式下，电动汽车用双电机双行星排动力总成的第一电机轴13与差速器模块7的转速关系：

(5)第一电机与第二电机联合驱动模式

当整车处于超高车速或急加速行驶时，第一制动器8、第三制动器10和第二制动器9释放，第一电机1和第二电机2从车载电源处获得电能，第一电机1将动力由第一电机轴13传递给第一转臂15和第二内齿圈23，第二内齿圈23将动力传递给第二行星轮22；第二电机2将动力传递给第一太阳轮16和第二太阳轮20，第二太阳轮20将动力传递给第二行星轮22；第二行星轮22将来自第一电机1和第二电机2的动力叠加后传递给第二转臂21，第二转臂21将动力由第一齿轮5通过外啮合关系传递给第二齿轮6，第二齿轮6将来自第二电机2的动力传递给差速器模块7，差速器模块7将动力由左半轴11和右半轴12传递给左右车轮驱动车辆行驶。

第一电机1和第二电机2联合驱动模式下，电动汽车用双电机双行星排动力总成的第一电机轴13、第二电机轴14与差速器模块7的转速关系：

(6)驻车制动和空挡模式

当整车处于驻车制动模式时，第一制动器8和第三制动器10闭合、第二制动器9释放，即第一转臂15和第二内齿圈23、第一太阳轮16和第二太阳轮20处于制动状态，进而，第一齿轮5处于制动状态，第二齿轮6和差速器模块7处于制动状态，整车处于驻车制动模式；当整车需空挡模式时，第一制动器8、第二制动器9和第三制动器10释放，即第一转臂15、第二内齿圈23、第一内齿圈17、第一太阳轮16和第二太阳轮20处于自由转动状态，进而，第一齿轮5处于自由转动状态，整车处于空挡模式。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。