一种电动汽车双电机多模式驱动系统

1.本发明属于纯电动汽车驱动技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车双电机多模式驱动系统。


背景技术：

2.随着汽车的发展，人们在满足动力性的前提下，对经济性、乘坐舒适性等性能提出了越来越多的要求。电动汽车因其优良的经济性能而得到了极大的发展。电动汽车驱动系统的效率又是影响电动汽车经济性的主要因素，如今，商用电动汽车的驱动系统多采用单电机、固定减速比的驱动形式或者单电机、多挡变速箱的驱动形式。单电机加固定速比的驱动系统无法在满足动力性能的前提下兼顾经济性能，无法完全发挥出纯电动汽车的优势。单电机加多档变速箱的驱动形式在保证整车动力性能不变的情况下，可以提升汽车经济性，但是在换挡过程中会造成不可避免的动力中断，影响用户的驾驶体验。
3.为了提升电动汽车经济性以及改善模式切换时的平顺性，越来越多的双电机传动系统被提出。双电机传动系统提升经济性的原因是其能在功率需求小的情况系以单电机驱动，从而减小电机的功率损失。作为一类方案，申请号201910817933.2的中国专利公开了一种混合动力驱动装置，其动力系统采用了双行星排结构，包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈、制动器以及离合器。该动力驱动装置可实现复合动力分流和输出动力分流，可实现多种纯电动以及混合动力驱动模式，但其在纯电动汽车上结构偏大，主要用于混合动力驱动，另外驱动模式的转换需要依靠制动器和离合器，两者都需液压系统供能，若直接用于纯电动汽车，将会增加整车能耗。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种电动汽车双电机多模式驱动系统，其目的在于减低电动汽车的能耗。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车双电机多模式驱动系统，包括：第一电机、第二电机、第一同步器、第二同步器、辛普森行星齿轮排、动力输出单元及主控制器；
6.所述第一电机的输出轴与第一同步器连接，所述第二电机的输出轴与第二同步器连接；所述第一同步器及第二同步器均与辛普森行星齿轮排连接；所述辛普森行星齿轮排还分别与第一电机的输出轴、第二电机的输出轴及动力输出单元连接；所述第一电机、第二电机、第一同步器、第二同步器及动力输出单元均与所述主控制器连接。
7.进一步地，所述辛普森行星齿轮排包括：前行星齿轮排齿圈、前行星齿轮排太阳轮、前排行星齿轮、前行星排行星架、后行星齿轮排齿圈、后行星齿轮排太阳轮、后排行星齿轮及后行星排行星架；
8.所述前行星齿轮排齿圈及前行星齿轮排太阳轮均与前排行星齿轮啮合，所述前排行星齿轮设在前行星排行星架上；
9.所述后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮均与后排行星齿轮啮合，后排行星
齿轮设在后行星排行星架上；
10.所述前行星排行星架与后行星齿轮排齿圈连接形成一体化构件，所述前行星齿轮排齿圈分别与第一同步器及第一电机的输出轴连接；所述后行星排行星架与第二同步器连接，所述后行星齿轮排太阳轮以及前行星齿轮排太阳轮均与第二电机的输出轴连接。
11.进一步地，所述第一同步器包括同轴设置的第一接合齿圈、第一同步环、第一接合套及第一拨叉；
12.所述第一接合齿圈与第一电机的输出轴连接，所述第一同步环与第一接合齿圈同步转动，所述第一拨叉与第一接合套可分离连接；
13.当所述第一拨叉与第一接合套分离时，所述第一接合套与第一同步环不接合，当所述第一拨叉与第一接合套连接时，所述第一拨叉推动第一接合套与第一同步环接合，使所述第一同步环与第一接合齿圈接合，与所述第一接合齿圈连接第一电机被锁止。
14.进一步地，所述第二同步器包括：同轴设置的第二接合齿圈、第二同步环、第二接合套、第二拨叉、第三同步环及第三接合齿圈；
15.所述第二接合齿圈与所述后行星排行星架连接，所述第三接合齿圈与第二电机的输出轴连接，所述第二同步环与第二接合齿圈同步转动，所述第三同步环与第三接合齿圈同步转动，所述第二拨叉与第二接合套可分离连接；
16.当所述第二拨叉与第二接合套分离时，所述第二接合套与第二同步环及第三同步环均不接合；当所述第二拨叉与第二接合套连接时，第二拨叉推动第二接合套与第二同步环接合，使所述第二同步环与第二接合齿圈接合，与所述第二接合齿圈连接的后行星排行星架被锁止，第二拨叉推动第二接合套与第三同步环接合，使所述第三同步环与第三接合齿圈接合，与所述第三接合齿圈连接的第二电机被锁止。
17.进一步地，所述动力输出单元包括主减速器齿轮组及差速器；
18.所述主减速器齿轮组包括输入齿轮及输出齿轮，所述输入齿轮及输出齿轮啮合，所述输出齿轮与差速器相连接；所述前行星排行星架与后行星齿轮排齿圈一体化构件与输入齿轮相连接。
19.进一步地，所述驱动系统包括六种驱动模式，所述六种驱动模式包括第一单电机驱动模式、第二单电机驱动模式、第三单电机驱动模式、第四单电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式以及双电机转速耦合驱动模式；
20.所述第一单电机驱动模式为第一电机被锁止，第二电机通过第一固定传动比i1驱动电动汽车；
21.所述第二单电机驱动模式为后行星排行星架被锁止，第二电机通过第二固定传动比i2驱动电动汽车；
22.所述第三单电机驱动模式为第二电机被锁止，第一电机通过第三固定传动比i3驱动电动汽车；
23.所述第四单电机驱动模式为后行星排行星架被锁止，第一电机通过第四固定传动比i4驱动电动汽车；
24.所述双电机转矩耦合驱动模式为后行星排行星架被锁止，第一电机通过第四固定传动比i4驱动电动汽车，第二电机通过第二固定传动比i2驱动电动汽车；
25.所述双电机转速耦合驱动模式为第一电机和第二电机通过转速耦合方式，以变化
的传动比驱动电动汽车；
26.其中，根据所述主减速器齿轮组的输入齿轮、输出齿轮的齿数及所述辛普森行星齿轮排，选择不同驱动模式下的固定传动比。
27.进一步地，所述第一固定传动比i1、第二固定传动比i2、第三固定传动比i3及第四固定传动比i4分别满足：
28.i1＝if(1+i
p1
)
29.i2＝ifi
p2
30.i3＝if(1+i
p1
)/i
p1
31.i4＝if(1+i
p1
+i
p2
)/i
p1
32.其中，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比，i
p2
表示后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比。
33.进一步地，在所述双电机转速耦合驱动模式中，所述第一电机、第二电机以及电动汽车的车速之间满足：
[0034][0035]
其中，ω1、ω2分别表示第一电机的转速、第二电机的转速，v表示车速，r
ω
表示电动汽车轮胎的滚动半径。
[0036]
进一步地，所述主控制器以效率最优原则，选择所述六种驱动模式中效率最高的驱动模式以驱动电动汽车。
[0037]
进一步地，所述驱动系统的效率η满足：
[0038][0039][0040]
其中，t1、t2分别为每种模式下第一电机和第二电机的输出转矩，ω1、ω2分别为每种模式下第一电机和第二电机的输出转速，t
c2
、ω
c2
分别为后行星排行星架的转矩和转速。
[0041]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
[0042]
(1)本发明通过将两个电机的输出轴分别与第一同步器和第二同步器相连，第一同步器和第二同步器均与辛普森行星齿轮排连接，在电动汽车需要制动时，相应的同步器锁止对应的电机，实现制动；而在汽车领域，本领域技术人员的常规认知为同步器主要是用于换挡，而本发明创新性的将第一同步器和第二同步器作为制动机构，代替传统的制动器，实现制动，避免了液压供能，从而减少了整车的能耗。
[0043]
(2)进一步地，本发明还设计了同步器的结构，在电动汽车需要制动时，推动拨叉就可以实现制动，类似于犬牙式离合器，结构简单，且制动方式简单。
[0044]
(3)作为优选，本发明中通过使前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件与动力输出单元连接，相比现有技术中的后行星排行星架与动力输出单元连接，本发明的这种输出动力的连接方式可以压缩整个系统的横向空间，结构会更加紧凑，减小了驱动系
统体积。
[0045]
(4)基于本发明的两个电机、辛普森行星齿轮排及动力输出单元之间的连接关系，通过两个同步器的不同档位状态，使两个电机在不同的驱动模式下，以不同的固定传动比、不同的动力流传递路线传递动力，主控制器根据效率最优原则，选择不同的驱动模式，使电机工作在最高的效率下。
附图说明
[0046]
图1为本发明所提供的双电机电动汽车驱动系统的结构示意图；
[0047]
图2为本发明所提供的第一同步器三维结构示意图；
[0048]
图3为本发明所提供的第二同步器三维结构示意图；
[0049]
图4为本发明所提供的第一单电机驱动模式的动力传递路径图；
[0050]
图5为本发明所提供的第二单电机驱动模式的动力传递路径图；
[0051]
图6为本发明所提供的第三单电机驱动模式的动力传递路径图；
[0052]
图7为本发明所提供的第四单电机驱动模式的动力传递路径图；
[0053]
图8为本发明所提供的双电机转矩耦合驱动模式的动力传递路径图；
[0054]
图9为本发明所提供的双电机转速耦合驱动模式的动力传递路径图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
[0055]
1-第一电机，2-第二电机，3-第一同步器，4-第二同步器，5-辛普森行星齿轮排，6-输入齿轮，7-输出齿轮，8-差速器，31-第一同步器固定座，32-第一接合齿圈，33-第一同步环，34-第一接合套，35-第一拨叉，41-第二同步器固定座，42-第二接合齿圈，43-第二同步环，44-第二接合套，45-第二拨叉，46-第三同步环，47-第三接合齿圈，51-前行星齿轮排齿圈，52-前行星齿轮排太阳轮，53-前排行星齿轮，54-后排行星齿轮，55-后行星排行星架，56-后行星齿轮排太阳轮，57-前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件。
具体实施方式
[0056]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0057]
在本发明中，本发明及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。术语“左”、“右”、“中”等指示的方位关系为基于附图所示的方位关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0058]
如图1所示，本发明提供的电动汽车双电机多模式驱动系统，包括：第一电机1、第二电机2、第一同步器3、第二同步器4、辛普森行星齿轮排5、动力输出单元及主控制器；第一电机的输出轴与第一同步器连接，第二电机的输出轴与第二同步器连接；第一同步器3、第二同步器4均与辛普森行星齿轮排5连接；辛普森行星齿轮排5还分别与第一电机1的输出轴、第二电机2的输出轴及动力输出单元连接；第一电机1、第二电机2、第一同步器3、第二同
步器4及动力输出单元均与主控制器连接。
[0059]
如图2和图3所示，第一同步器和第二同步器，用于根据不同的档位对第一电机或第二电机制动，使电机的动力传递路径发生变化。第一同步器3作用于第一电机1的输出轴，第二同步器2向左锁止作用于辛普森行星齿轮排5的后行星排行星架55，第二同步器2向右锁止作用于第二电机2的输出轴。
[0060]
第一同步器主要包括：同轴设置的第一同步器固定座31、第一接合齿圈32、第一同步环33、第一接合套34及第一拨叉35，且第一接合齿圈32、第一同步环33、第一接合套34及第一拨叉35位于第一同步器固定座31的内部，并与第一同步器固定座31同轴布置；其中，第一同步器固定座31与变速箱壳体相连接，用于固定整个同步器；第一接合齿圈32与第一电机的输出轴连接，第一同步环33与第一接合齿圈32同步转动，第一拨叉35与第一接合套34可分离连接；当第一拨叉35处于中间位置，即第一拨叉35与第一接合套34分离时，第一接合套34与第一同步环33不接合(不接触)，定义此时第一同步器处于中档位，此时，第一同步器不工作，第一电机处于自由状态；当第一拨叉35与第一接合套34连接时，第一拨叉35推动第一接合套34向左移动，并与第一同步器固定座31和第一同步环接合，第一同步环与第一接合齿圈接合，锁止与第一接合齿圈连接的部分，即第一电机被锁止，定义此时第一同步器处于左档位；
[0061]
第二同步器主要包括：同轴设置的第二同步器固定座41、第二接合齿圈42、第二同步环43、第二接合套44、第二拨叉45、第三同步环46及第三接合齿圈47，且第二接合齿圈42、第二同步环43、第二接合套44、第二拨叉45、第三同步环46及第三接合齿圈47位于第二同步器固定座41的内部，并与第二同步器固定座41同轴布置；
[0062]
其中，第二同步器固定座41与变速箱壳体相连接，第二接合齿圈42与辛普森行星齿轮排5的后行星排行星架55连接，第三接合齿圈47与第二电机的输出轴连接，第二同步环43与第二接合齿圈42同步转动，第三同步环46与第三接合齿圈47同步转动，第二拨叉45与第二接合套44可分离连接；当第二拨叉45处于中间位置，即第二拨叉45与第二接合套44分离时，第二接合套44与第二同步环43不接合，且第二接合套44与第三同步环46也不接合，定义此时第二同步器处于中档位，第二同步器处于不工作状态，或者说处于不锁止状态；当第二拨叉45推动第二接合套44向左移动，并与第二同步器固定座41和第二同步环43接合，使第二同步环43与第二接合齿圈42接合，锁止与第二接合齿圈42连接的部分，即后行星排行星架被锁止，改变电机的动力传递路径，定义此时第二同步器处于左档位；第二拨叉45推动第二接合套44向右移动，并与第二同步器固定座41和第三同步环46接合，第三同步环46与第三接合齿圈47接合，锁止与第三接合齿圈47连接的部分，即第二电机被锁止，定义此时第二同步器处于右档位。
[0063]
其中，通过辛普森行星齿轮排将第一电机以及第二电机的动力输出至动力输出单元以驱动电动汽车。
[0064]
具体地，辛普森行星齿轮排包括：前行星齿轮排齿圈51、前行星齿轮排太阳轮52、前排行星齿轮53、前行星排行星架、后行星齿轮排齿圈、后行星齿轮排太阳轮56、后排行星齿轮54及后行星排行星架55；其中，前行星齿轮排齿圈51以及前行星齿轮排太阳轮52均与前排行星齿轮53啮合，前行星排行星架与后行星齿轮排齿圈连接形成前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57，后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮56均与后排行星
齿轮54啮合，前排行星齿轮设在前行星排行星架上，后排行星齿轮设在后行星排行星架上；后行星排行星架55与第二同步器的第二接合齿圈42连接；前行星齿轮排齿圈51与第一同步器的第一结合齿圈32连接。
[0065]
第一电机1的输出轴依次连接着第一同步器以及前行星齿轮排齿圈51；第二电机2的输出轴依次连接着第二同步器、后行星齿轮排太阳轮56以及前行星齿轮排太阳轮52；前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件与动力输出单元相连接；
[0066]
本发明设计的这种双电机驱动系统可以有6种驱动模式，六种驱动模式的转化由第一同步器和第二同步器来完成，第一同步器具有中和左两个挡位，第二同步器具有中、左和右三个档位；第一同步器位于中档位时，第二同步器可以位于中、左和右三个档位，第一同步器位于左挡位时，第二同步器可以位于中、左和右三个档位，形成六种驱动模式。
[0067]
主控制器根据效率最优原则，选择第一同步器或第二同步器位于哪个档位，从而从6种驱动模式中选择一种效率最高的驱动模式以驱动电动汽车。6种驱动模式包括第一单电机驱动模式、第二单电机驱动模式、第三单电机驱动模式、第四单电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式以及双电机转速耦合驱动模式。
[0068]
动力输出单元用于根据主控制器选定的驱动模式，将第一电机或/和第二电机提供的动力输出至车轮以驱动电动汽车。
[0069]
具体地，动力输出单元包括主减速器齿轮组及差速器8，其中，主减速器齿轮组包括输入齿轮6及输出齿轮7，输入齿轮6及输出齿轮7啮合，输出齿轮7与差速器8相连接；前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件与输入齿轮6之间通过齿轮相连接，输入齿轮6与输出齿轮7啮合传动，并通过差速器8将动力输出到车轮。
[0070]
第一同步器处于中挡位时，第一电机驱动辛普森行星齿轮排的前行星齿轮排齿圈，第一电机处于工作状态(即自由状态)，第二电机的状态根据第二同步器的档位状态确定；第一同步器处于左挡位时，与第一接合齿圈连接的第一电机被锁止；第二同步器处于中挡位时，第二电机驱动辛普森行星齿轮排的后行星齿轮排太阳轮以及前行星齿轮排太阳轮，第二电机处于工作状态；第二同步器处于左挡位时，第二电机处于工作状态，第二电机驱动辛普森行星齿轮排的后行星齿轮排太阳轮以及前行星齿轮排太阳轮，与第二接合齿圈42连接的后行星排行星架被锁止；第二同步器处于右挡位时，与第三接合齿圈47连接的第二电机被锁止，上述不同的状态对应电机不同的动力传递路径。
[0071]
第一单电机驱动模式为第一同步器向左锁止，即第一同步器的第一拨叉35推动第一接合套34使第一同步环33与第一接合齿圈32接合，第一电机被锁止，第二电机通过第一固定传动比驱动电动汽车，此时，第二同步器处于中档位，即第二同步器的第二拨叉45与第二接合套44处于分离状态；动力传递路径如图4所示，第二电机2的动力依次经过后行星齿轮排太阳轮56、前行星齿轮排太阳轮52、前排行星齿轮53、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组的输入齿轮6；
[0072]
第二单电机驱动模式为第二同步器向左锁止，即第二同步器的第二拨叉45推动第二接合套44使第二同步环43与第二接合齿圈42接合，后行星排行星架被锁止，第二电机通过第二固定传动比驱动电动汽车，此时，第一同步器处于中档位；动力传递路径如图5所示，第二电机2的动力依次经过后行星齿轮排太阳轮56、后排行星齿轮54以及前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6。
[0073]
第三单电机驱动模式为第二同步器向右锁止，即第二同步器的第二拨叉45推动第二接合套44使第三同步环46与第三接合齿圈47接合，第二电机被锁止，第一电机通过第三固定传动比驱动电动汽车；此时，第一同步器处于中档位；动力传递路径如图6所示，第一电机1的动力依次经过前行星齿轮排齿圈51，前排行星齿轮53，前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6。
[0074]
第四单电机驱动模式为第二同步器向左锁止，即第二同步器的第二拨叉45推动第二接合套44使第二同步环43与第二接合齿圈42接合，后行星排行星架被锁止，第一电机通过第四固定传动比驱动电动汽车；此时，第一同步器处于中档位；动力传递路径如图7所示，第一电机1的动力一路依次经过前行星齿轮排齿圈51、前排行星齿轮53、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6；另一路依次经过前行星齿轮排齿圈51、前排行星齿轮53、前行星齿轮排太阳轮52、后行星齿轮排太阳轮56、后排行星齿轮54、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6。
[0075]
双电机转矩耦合驱动模式为第二同步器向左锁止，第一电机通过第四固定传动比驱动电动汽车，以及第二电机通过第二固定传动比驱动电动汽车；此时，第一同步器处于中档位；动力传递路径如图8所示，第二电机2的动力依次经过后行星齿轮排太阳轮56、后排行星齿轮54以及前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6；第一电机1的动力一路依次经过前行星齿轮排齿圈51、前排行星齿轮53、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6，另一路依次经过前行星齿轮排齿圈51、前排行星齿轮53、前行星齿轮排太阳轮52、后行星齿轮排太阳轮56、后排行星齿轮54、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6。
[0076]
双电机转速耦合驱动模式为第一、二同步器均不锁止(即第一、二同步器均位于中档位)，第一电机和第二电机通过转速耦合方式，以变化的传动比驱动电动汽车。动力传递路径如图9所示，第一电机1的动力依次经过前行星齿轮排齿圈51、前排行星齿轮53、前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6；第二电机2的动力依次经过后行星齿轮排太阳轮56、前行星齿轮排太阳轮52、前排行星齿轮53以及前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件57输出至主减速器齿轮组输入齿轮6。
[0077]
依据动力输出单元的主减速器齿轮组的输入齿轮、输出齿轮的齿数以及辛普森行星齿轮排，选择不同的固定传动比。
[0078]
具体地，计算第一固定传动比的具体公式为：
[0079]
i1＝if(1+i
p1
)
[0080]
其中，i1表示第一固定传动比，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0081]
计算第二固定传动比的具体公式为：
[0082]
i2＝ifi
p2
[0083]
其中，i2表示第二固定传动比，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p2
表示后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0084]
计算第三固定传动比的具体公式为：
[0085]
i3＝if(1+i
p1
)/i
p1
[0086]
其中，i3表示第三固定传动比，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0087]
计算第四固定传动比的具体公式为：
[0088]
i4＝if(1+i
p1
+i
p2
)/i
p1
[0089]
其中，i4表示第四固定传动比，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比，i
p2
表示后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0090]
转速驱动模式下，第一电机、第二电机以及电动汽车的车速之间的关系为：
[0091][0092]
其中，ω1表示第一电机的转速，ω2表示第二电机的转速，v表示车速，r
ω
表示电动汽车轮胎的滚动半径，if表示主减速器齿轮组输入齿轮与主减速器齿轮组输出齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比，i
p2
表示后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0093]
主控制器根据能量管理策略中的模式切换控制策略，即动力系统的综合效率最优原则，确定制动器和电机的状态，从而实现上述六种模式的选择，从6种驱动模式中选择一种驱动模式以驱动电动汽车，传动系统效率得到进一步提升。
[0094]
其中，不同的驱动模式对应的驱动效率与第一电机和第二电机的输出转矩及输出转速、后行星排行星架的转矩及转速相关，而第一电机和第二电机的输出转矩及输出转速、后行星排行星架的转矩及转速均与前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比i
p1
、后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比i
p2
相关，i
p1
、i
p2
又与不同驱动模式下的固定传动比相关；即本发明设计的这种双电机驱动系统，效率与不同驱动模式下的固定传动比相关，基于本发明的两个电机、辛普森行星齿轮排及动力输出单元之间的特殊连接关系，通过两个同步器的不同档位状态，使电机在不同的固定传动比下以不同的动力流传递路线传递动力，主控制器根据效率最优原则，选择不同的驱动模式，使电机工作在最高的效率下。
[0095]
具体地，驱动系统的效率η第一电机和第二电机的输出转矩及输出转速、后行星排行星架的转矩及转速之间的关系为：
[0096][0097]
其中，t1、t2分别为每个模式下第一电机和第二电机的输出转矩，ω1、ω2分别为每种模式下第一电机和第二电机的输出转速，t
c2
为后行星排行星架的转矩，ω
c2
为后行星排行星架的转速，v为当前车速，r
ω
为轮胎半径；
[0098][0099]
其中，t1、t2、ω1、ω2、t
c2
均与i
p1
、i
p2
相关，即t1＝t1(i
p1
，i
p2
)、t2＝t2(i
p1
，i
p2
)、ω1＝ω1(i
p1
，i
p2
)、ω2＝ω2(i
p1
，i
p2
)、t
c2
＝t
c2
(i
p1
，i
p2
)；if表示主减速器齿轮组输入齿轮与输出
齿轮的齿数比，i
p1
表示前行星齿轮排齿圈与前行星齿轮排太阳轮的齿数比，i
p2
表示后行星齿轮排齿圈与后行星齿轮排太阳轮的齿数比。
[0100]
本发明同时具备转矩耦合驱动模式和转速耦合驱动模式，车辆能够适应更多工况动力性得以提升；在模式切换的过程中，至少有一个电机处于工作状态，所以模式切换的冲击度将减少，平顺性得到提升。
[0101]
本发明的双电机多模式驱动系统兼顾了整车动力性与经济性，当车辆需求功率较小时，只用单电机驱动，当车辆需求功率较大时，用双电机驱动，从而提升车辆的经济性能。并且在单电机驱动模式下，两电机具有不同的传动比，适用不同的驾驶条件，比如城市、越野、高速等不同的工况下，优化低功率的经济性。在双电机驱动模式下，双电机具有转速耦合和转矩耦合以优化在高功率需求工况下的经济性。并且该驱动系统具有两个电机，至少有一个电机处于工作状态，所以不存在动力中断的问题。
[0102]
更重要的是，本发明创新性的将第一同步器和第二同步器作为制动机构，代替传统的制动器，实现制动，通过同步器实现不同驱动模式，无需增加液压系统维持各驱动模式的状态，能有效地避免采用依赖于液压系统的离合器或制动器实现不同驱动模式所需的附加能耗换。
[0103]
在电动汽车需要制动时，推动拨叉就可以实现制动，类似于犬牙式离合器，结构简单，且制动方式简单。并且，同步器换挡可以保证齿轮在换挡时不受冲击、操纵轻便，并且缩短换挡时间。
[0104]
通过使前行星排行星架及后行星齿轮排齿圈一体化构件与动力输出单元连接，相比现有技术中的后行星排行星架与动力输出单元连接，本发明的这种输出动力的连接方式可以压缩整个系统的横向空间，结构会更加紧凑，减小了驱动系统体积。
[0105]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。