一种双电机动力系统的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种双电机动力系统。


背景技术：

2.在纯电动汽车驱动技术领域，单电机单挡动力系统是当前主流；而出于兼顾动力性和经济性的需要，单电机多挡动力系统成为了研发热点，其中尤以单电机两挡动力系统为最。但是，无论能否实现动力不中断换挡，单电机两挡动力系统通常都要求较大的挡间比(两个档位的速度比)，从而换挡时换挡元件两端速差较大，导致换挡难度增大，动力中断时间延长或换挡元件磨损严重。因此，单电机两挡动力系统在追求高动力性的纯电动汽车上受到了非常大的应用限制，至今未见相关量产产品。
3.双电机动力系统因其动力强劲，且不需要换挡或可大幅降低换挡难度，所以在高动力性纯电动汽车上的应用逐渐增加。但是，现有的双电机动力系统在满足高动力性要求的同时，存在着经济性较差、制动能量回收能力较低、高车速区间噪声较大等问题。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种双电机动力系统，其第一可控转矩传递装置和第二可控转矩传递装置能够根据实际需要接合或分离，从而在提高动力性的同时兼顾提高经济性和制动能量回收能力。
6.本发明提供一种双电机动力系统，包括：第一电机、第二电机和变速器，所述变速器具有第一可控转矩传递装置和第二可控转矩传递装置，所述第一电机通过第一传动路径与车轮相连，所述第二电机通过第二传动路径与车轮相连，所述第一可控转矩传递装置设于所述第一传动路径上，所述第二可控转矩传递装置设于所述第二传动路径上，
7.所述第一可控转矩传递装置能够可控地在一接合位置和一分离位置之间切换，当所述第一可控转矩传递装置位于接合位置时，所述第一传动路径导通，当所述第一可控转矩传递装置位于分离位置时，所述第一传动路径中断，
8.所述第二可控转矩传递装置能够可控地在一接合位置和一分离位置之间切换，当所述第二可控转矩传递装置位于接合位置时，所述第二传动路径导通，当所述第二可控转矩传递装置位于分离位置时，所述第二传动路径中断。
9.进一步地，所述第一可控转矩传递装置具有第一接合部和第二接合部，所述第一接合部和所述第二接合部可控地接合或分离，当所述第一可控转矩传递装置位于接合位置时，所述第一接合部和所述第二接合部相互接合，当所述第一可控转矩传递装置位于分离位置时，所述第一接合部和所述第二接合部相互分离；所述第二可控转矩传递装置具有第三接合部和第四接合部，所述第三接合部和所述第四接合部可控地接合或分离，当所述第二可控转矩传递装置位于接合位置时，所述第三接合部和所述第四接合部相互接合，当所述第二可控转矩传递装置位于分离位置时，所述第三接合部和所述第四接合部相互分离，
所述第一接合部与所述第一电机转动相连，所述第三接合部与所述第二电机转动相连，所述第二接合部、所述第四接合部与车轮转动相连。
10.进一步地，所述第一传动路径上设有齿轮连接的第一定轴齿轮副主动齿轮和第一定轴齿轮副从动齿轮，所述第一电机与所述第一定轴齿轮副主动齿轮周向固连，所述第一定轴齿轮副从动齿轮通过所述第一结合部、所述第二结合部将扭矩传递至车轮；所述第二传动路径上设有齿轮连接的第二定轴齿轮副主动齿轮和第二定轴齿轮副从动齿轮，所述第二电机与所述第二定轴齿轮副主动齿轮周向固连，所述第二定轴齿轮副从动齿轮通过所述第三结合部、所述第四结合部将扭矩传递至车轮。
11.进一步地，所述第二接合部上连接有传动轴，所述传动轴上还连接有主减速器主动齿轮，所述主减速器主动齿轮上齿轮连接主减速器从动齿轮，所述主减速器从动齿轮上连接有差速器；所述第四接合部上连接有所述传动轴，所述传动轴上还连接有所述主减速器主动齿轮，所述主减速器主动齿轮上齿轮连接所述主减速器从动齿轮，所述主减速器从动齿轮上连接有所述差速器。
12.进一步地，第一单向离合器和第二单向离合器，所述第一单向离合器设置在所述第一定轴齿轮副从动齿轮与所述主减速器主动齿轮之间；所述第二单向离合器设置在所述第二定轴齿轮副从动齿轮与所述主减速器主动齿轮之间。
13.进一步地，所述第一单向离合器的一端连接在所述第一定轴齿轮副从动齿轮上，另一端连接在所述传动轴上；所述第二单向离合器的一端连接在所述第二定轴齿轮副从动轮上，另一端连接在所述传动轴上。
14.进一步地，所述第一传动路径上设有所述第一可控转矩传递装置、第一定轴齿轮副主动齿轮和第一定轴齿轮副从动齿轮，所述第一电机与所述第一结合部周向固连，所述第一定轴齿轮副从动齿轮将扭矩传递至车轮；所述第二传动路径上设有所述第二可控转矩传递装置、所述第一定轴齿轮副主动齿轮和所述第一定轴齿轮副从动齿轮，所述第二电机与所述第三结合部周向固连，所述第一定轴齿轮副从动齿轮将扭矩传递至车轮。
15.进一步地，所述第一传动路径上设有所述第一可控转矩传递装置、第一定轴齿轮副主动齿轮和第一定轴齿轮副从动齿轮，所述第一电机与所述第一结合部周向固连，所述第一定轴齿轮副从动齿轮将扭矩传递至车轮；所述第二传动路径上设有所述第二可控转矩传递装置、第二定轴齿轮副主动齿轮和所述第一定轴齿轮副从动齿轮，所述第二电机与所述第三结合部周向固连，所述第一定轴齿轮副从动齿轮将扭矩传递至车轮。
16.进一步地，所述第一接合部和所述第二接合部之间装设有第一锁环，
17.和/或，
18.所述第三接合部和所述第四接合部之间装设有第二锁环。
19.进一步地，所述第一可控转矩传递装置和/或第二可控转矩传递装置为同步器、牙嵌离合器或摩擦片式离合器。
20.本发明提供的双电机动力系统，第一可控转矩传递装置和第二可控转矩传递装置能够根据实际需要接合或分离，从而在提高动力性的同时兼顾提高经济性和制动能量回收能力；在高车速区间可分离，减小噪声；精简了结构和功能，从而减小了双电机动力系统的轴向尺寸。
附图说明
21.图1为本发明实施例一中双电机动力系统的结构示意图。
22.图2为本发明实施例二中双电机动力系统的结构示意图。
23.图3为本发明实施例三中双电机动力系统的结构示意图。
24.图4为本发明实施例四中双电机动力系统的结构示意图。
25.图5为本发明实施例五中双电机动力系统的结构示意图。
26.图6为本发明实施例六中双电机动力系统的结构示意图。
27.1第一电机，2第二电机，3变速器，4第一转子，5第二转子，6第一可控转矩传递装置，7第二可控转矩传递装置，8第一单向离合器，9第二单向离合器，10第一定轴齿轮副主动齿轮，11第一定轴齿轮副从动齿轮，12第二定轴齿轮副主动齿轮，13第二定轴齿轮副从动齿轮，14主减速器主动齿轮，15主减速器从动齿轮，16第一接合部，17第二接合部，18第三接合部，19第四接合部，20第一锁环，21第二锁环，22差速器，23传动轴
具体实施方式
28.下面接合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
29.实施例一
30.请参阅图1，在图1中示范性的显示出了本发明的双电机动力系统的一个实施例的总体布置情况。如图1所示，本发明的双电机动力系统包括第一电机1、第二电机2和变速器3。
31.其中，第一电机1和第二电机2是该双电机动力系统的动力源，可以通过其中一个电机或者同时通过这两个电机来为本发明的双电机动力系统提供动力。
32.具体地，第一电机1具有第一转子4。第二电机2具有第二转子5。变速器3具有第一可控转矩传递装置6、第二可控转矩传递装置7、第一定轴齿轮副主动齿轮10、第一定轴齿轮副从动齿轮11、第二定轴齿轮副主动齿轮12、第二定轴齿轮副从动齿轮13、主减速器主动齿轮14、主减速器从动齿轮15、传动轴23。
33.其中，第一可控转矩传递装置6为同步器，其具有第一接合部16、第二接合部17和第一锁环20。在本实施例中，第一接合部16为接合齿圈，第二接合部17为接合套。第一结合部16和第二结合部17可控地接合或分离。当第一锁环20与第一结合部16和第二结合部17在接合位置时，第一可控转矩传递装置6可双向传递转矩，当第一锁环20与第一结合部16和第二结合部17分离时，第一可控转矩传递装置6不可传递转矩，也就是说，当第一可控转矩传递装置6在分离位置时，第一电机1不可驱动或制动车轮；当第一可控转矩传递装置6在接合位置时，第一电机1可驱动或制动车轮。
34.第二可控转矩传递装置7也为同步器，其具有第三接合部18、第四接合部19和第二锁环21。在本实施例中，第三接合部18为接合齿圈，第四接合部19为接合套。第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19可控地接合或分离。当第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19在接合位置时，第二可控转矩传递装置7可双向传递转矩，当第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19在分离位置时，第二可控转矩传递装置7不可传递转矩，也就是说，当第二可控转矩传递装置7在断开位置时，第二电机2不可驱动或制动车轮；当第二可控转矩
传递装置7在接合位置时，第二电机2可驱动或制动车轮。
35.第一转子4与第一定轴齿轮副主动齿轮10周向固连，第一定轴齿轮副主动齿轮10与第一定轴齿轮副从动齿轮11齿轮连接，第一定轴齿轮副从动齿轮11与第一接合部16周向固连；第二转子5与第二定轴齿轮副主动齿轮12周向固连，第二定轴齿轮副主动齿轮12与第二定轴齿轮副从动齿轮13齿轮连接，第二定轴齿轮副从动齿轮13与第三接合部18周向固连；第二接合部17、第四接合部19通过传动轴23与主减速器主动齿轮14周向固连，主减速器主动齿轮14与主减速器从动齿轮15齿轮连接，主减速器从动齿轮15与差速器22的外壳周向固连，从而使第一转子4与第一接合部16转动相连，第二转子5与第三接合部18转动相连，第二接合部17、第四接合部19通过传动轴23、主减速器主动齿轮14、主减速器从动齿轮15、差速器22与车轮转动相连。
36.本实施例的双电机动力系统具有两条传递路径，分别如下：
37.第一传递路径：第一电机1—第一定轴齿轮副主动齿轮10—第一定轴齿轮副从动齿轮11—第一可控转矩传递装置6—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—差速器22。
38.第二传递路径：第二电机2—第二定轴齿轮副主动齿轮12—第二定轴齿轮副从动齿轮13—第二可控转矩传递装置7—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—差速器22。
39.如此，在车辆具有较高的动力性需求时，可通过同时接合第一可控转矩传递装置6和第二可控转矩传递装置7使第一电机1和第二电机2能够同时驱动车轮；在满足车辆的动力性需求，车辆的主要诉求为经济性需求时，可通过分离第一可控转矩传递装置6或第二可控转矩传递装置7，仅利用第一电机1或第二电机2驱动车轮，减少能量损失；在车辆处于高车速区间时，可通过分离第一可控转矩传递装置6或第二可控转矩传递装置7，仅利用一个电机驱动车轮，避免两个电机同时高速运转产生的噪声；在车辆具有较高的制动能量回收需求时，可通过接合第一可控转矩传递装置6和第二可控转矩传递装置7，同时利用第一电机1和第二电机2制动车轮。如此，既兼顾了车辆的动力性和经济性需求，又降低了高车速区间的噪声，且制动能量回收能力强。
40.实施例二
41.如图2所示，本实施例二与实施例一基本相同，区别在于，变速器3还包括第一单向离合器8和第二单向离合器9。第一单向离合器8的一端固定连接在第一定轴齿轮副从动齿轮11上，另一端可拆卸地连接于传动轴23上。第一定轴齿轮副从动齿轮11能够将第一电机1的正向输出转矩通过第一单向离合器8传递给主减速器主动齿轮14，并且不能够将第一电机1的反向输出转矩通过第一单向离合器8传递给主减速器主动齿轮14。第二单向离合器9的一端固定连接在第二定轴齿轮副从动齿轮13上，另一端可拆卸地连接于传动轴23上。第二定轴齿轮副从动齿轮13能够将第二电机2的正向输出转矩通过第二单向离合器9传递给主减速器主动齿轮14，并且不能够将第二电机2的反向输出转矩通过第二单向离合器9传递给主减速器主动齿轮14。
42.当第一可控转矩传递装置6在分离位置且第一单向离合器8分离时，第一电机1不可驱动或制动车轮；当第一可控转矩传递装置6分离且第一单向离合器8接合时，第一电机1可驱动车轮但不可制动车轮；当第一可控转矩传递装置6接合时，第一电机1可驱动或制动
车轮。当第二可控转矩传递装置7分离且第二单向离合器9分离时，第二电机2不可驱动或制动车轮；当第二可控转矩传递装置7在分离位置且第二单向离合器9接合时，第二电机2可驱动车轮但不可制动车轮；当第二可控转矩传递装置7在接合位置时，第二电机2可驱动或制动车轮。
43.实施例二与实施例一相比，通过增设第一单向离合器8和第二单向离合器9，有利于更快速平稳地消除第一接合部16与第二接合部17之间、以及第三接合部18和第二接合部19之间的转速差，有利于更快速平稳地实现第一可控转矩传递装置6或第二可控转矩传递装置7的接合和动力介入。
44.实施例三
45.如图3所示，本实施例三与实施例一基本相同，区别在于，第一可控转矩传递装置6为牙嵌离合器，其不具有第一锁环20；第二可控转矩传递装置7为牙嵌离合器，其不具有第二锁环21。
46.实施例三与实施例一相比，第一可控转矩传递装置6和第二可控转矩传递装置7没有锁环，不依靠摩擦而是依靠第一电机1和第二电机2的精准调速实现第一接合部16、第二接合部17之间、以及第三接合部18和第二接合部19之间的转速同步，减小了磨损和功率损失，并减小了换挡时间。
47.实施例四
48.如图4所示，本实施例四与实施例一基本相同，区别在于，第一可控转矩传递装置6为摩擦片式离合器，其不具有第一锁环20；第一接合部16为摩擦片，第二接合部17为钢片；第二可控转矩传递装置7为摩擦片式离合器，其不具有第二锁环21；第三接合部18为摩擦片，第四接合部19为钢片。
49.实施例四与实施例一相比，摩擦片式离合器可实现第一接合部16和第二接合部17之间、以及第三接合部18和第二接合部19之间更平稳地接合，提高了换挡稳定性。
50.实施例五
51.如图5所示，本实施例的双电机动力系统包括第一电机1、第二电机2和变速器3；第一电机1具有第一转子4；第二电机2具有第二转子5；变速器3具有第一可控转矩传递装置6、第二可控转矩传递装置7、第一定轴齿轮副主动齿轮10、第一定轴齿轮副从动齿轮11、主减速器主动齿轮14、主减速器从动齿轮15和传动轴23。
52.其中，第一可控转矩传递装置6为同步器，其具有第一接合部16、第二接合部17和第一锁环20，本实施例中的第一接合部16为接合套，第二接合部17为接合齿圈。第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17可控地接合或分离。当第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17接合时，第一可控转矩传递装置6可双向传递转矩，当第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17分离时，第一可控转矩传递装置6不可传递转矩；
53.第二可控转矩传递装置7也为同步器，其具有第三接合部18、第四接合部19和第二锁环21，本实施例中的第三接合部18为接合套，第四接合部19为接合齿圈。第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19可控地接合或分离，第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19接合时，第二可控转矩传递装置7可双向传递转矩，第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19分离时，第二可控转矩传递装置7不可传递转矩。
54.第一转子4与第一接合部16周向固连，第二转子5与第三接合部18周向固连，第二
接合部17和第四接合部19与第一定轴齿轮副主动齿轮10周向固连，第二接合部17上设置第一锁环20，第四接合部19上设置第二锁环21，第一定轴齿轮副主动齿轮10与第一定轴齿轮副从动齿轮11齿轮连接，第一定轴齿轮副从动齿轮11与主减速器主动齿轮14周向固连，主减速器主动齿轮14与主减速器从动齿轮15齿轮连接，主减速器从动齿轮15与差速器22的外壳周向固连，从而第二接合部17、第四接合部19与车轮转动相连。
55.本实施例的双电机动力系统具有两条传递路径，分别为：
56.第一传递路径：第一电机1—第一可控转矩传递装置6—第一定轴齿轮副主动齿轮10—第一定轴齿轮副从动齿轮11—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—差速器22。
57.第二传递路径：第二电机2—第二可控转矩传递装置7—第一定轴齿轮副主动齿轮10—第一定轴齿轮副从动齿轮11—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—差速器22。
58.实施例六
59.如图6所示，本实施例的双电机动力系统包括第一电机1、第二电机2和变速器3；第一电机1具有第一转子4；第二电机2具有第二转子5；变速器3具有第一可控转矩传递装置6、第二可控转矩传递装置7、第一定轴齿轮副主动齿轮10、第二定轴齿轮副主动齿轮12、定轴齿轮副从动齿轮11、主减速器主动齿轮14、主减速器从动齿轮15和传动轴23。
60.其中，第一可控转矩传递装置6为同步器，其具有第一接合部16、第二接合部17和第一锁环20，第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17可控地接合或分离，第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17接合时，第一可控转矩传递装置6可双向传递转矩，第一锁环20与第一接合部16和第二接合部17分离时，第一可控转矩传递装置6不可传递转矩；第一接合部16为接合套，第二接合部17为接合齿圈。
61.第二可控转矩传递装置7为同步器，其具有第三接合部18、第四接合部19和第二锁环21，第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19可控地接合或分离，第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19接合时，第二可控转矩传递装置7可双向传递转矩，第二锁环21与第三接合部18和第四接合部19分离时，第二可控转矩传递装置7不可传递转矩；第三接合部18为接合套，第四接合部19为接合齿圈。
62.第一转子4与第一接合部16周向固连，第二转子5与第三接合部18周向固连，第二接合部17与第一定轴齿轮副主动齿轮10周向固连，第四接合部19与第二定轴齿轮副主动齿轮12周向固连，第一定轴齿轮副主动齿轮10和第二定轴齿轮副主动齿轮12能够与定轴齿轮副从动齿轮11齿轮连接，定轴齿轮副从动齿轮11与主减速器主动齿轮14周向固连，主减速器主动齿轮14与主减速器从动齿轮15齿轮连接，主减速器从动齿轮15与差速器22的外壳周向固连，从而第二接合部17、第四接合部19与车轮转动相连。
63.本实施例的双电机动力系统具有两条传递路径，分别为：
64.第一传递路径：第一电机1—第一可控转矩传递装置6—第一定轴齿轮副主动齿轮10—定轴齿轮副从动齿轮11—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—差速器22。
65.第二传递路径：第二电机2—第二可控转矩传递装置7—第二定轴齿轮副主动齿轮12—定轴齿轮副从动齿轮11—传动轴23—主减速器主动齿轮14—主减速器从动齿轮15—
差速器22。
66.综上所述，本发明的创新点在于第一可控转矩传递装置6和第二可控转矩传递装置7能够根据实际需要接合或分离，从而在提高动力性的同时兼顾经济性的提高和制动能量回收能力；在高车速区间可分离第一可控转矩传递装置6或第二可控转矩传递装置7，减小噪声；精简了结构和功能，从而减小了双电机动力系统的轴向尺寸。
67.本发明的创新点还在于，优选的第一单向离合器设置6设置于分别与第一接合部16和第二接合部17周向固连的两个构件之间，有利于更快速平稳地消除第一接合部16和第二接合部17的转速差，有利于更快速平稳地实现第一可控转矩传递装置6的接合和第一电机1的动力介入。
68.本发明的创新点还在于，优选的第二单向离合器7设置在分别与第三接合部18和第四接合部19周向固连的两个构件之间，有利于更快速平稳地消除第三接合部18和第四接合部19的转速差，有利于更快速平稳地实现第二可控转矩传递装置7的接合和第二电机2的动力介入。
69.在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
70.在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
73.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。