一种车用双轴并联电驱动系统及其换档控制方法
【技术领域】
[0001]本发明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及其换档控制方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]目前市场应用较多的纯电动驱动系统有:多档传动装置和带离合器的传统驱动系统、多档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档传动装置、驱动电机和一级减速器传动装置;其中，多档传动装置和带离合器的传统驱动系统加速性较好，但换档时有动力中断；多档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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术中的缺陷，本发明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，且换档平顺，又能保证动力不中断;在换档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。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
[0007]—种车用双轴并联电驱动系统，包括驱动电机1、驱动电机Π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m嗤合组成的一档齿轮对、由齿轮V与齿轮m啮合组成的二档齿轮对、由齿轮π与齿轮IV啮合组成的三档齿轮对、由齿轮VI与齿轮IV啮合组成的四档齿轮对、接合套1、接合套π、变速器输入轴1、变速器输入轴π及变速器输出轴m;其中，所述齿轮I与齿轮π均空套于变速器输入轴I，所述齿轮m与齿轮IV与变速器输出轴m固定连接，所述齿轮V与齿轮VI均空套于变速器输入轴π，驱动电机I的输出轴与变速器输入轴I连接，驱动电机π的输出轴与变速器输入轴π连接，所述接合套I套设于变速器输入轴1、且设置于齿轮I和齿轮π之间，所述接合套I能与齿轮1、齿轮π结合或分离，所述接合套π套设于变速器输入轴π、且设置于齿轮V与齿轮VI之间，所述接合套Π能与齿轮V、齿轮VI结合或分离。
[0008]本发明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1、驱动电机Π的动力输出轴提供三个档位，通过驱动电机1、驱动电机π与电控机械式自动变速器耦合，驱动电机I和驱动电机π驱动、且在电池电量充足的情况下能实现三个档位的转换，所述的三个档位分别为双电机低速档、双电机中速档、双电机高速档。
[0009]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档时，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π与齿轮V结合，使齿轮V与变速器输入轴Π固定连接，驱动电机1、驱动电机Π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1、接合套1、齿轮1、齿轮m后，由变速器输出轴m输出；以及由驱动电机π输出的动力，经驱动电机π的输出轴、变速器输入轴π、接合套π、齿轮V、齿轮m后，由变速器输出轴m输出。
[0010]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档时，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π的转速相同时，接合套I与齿轮π结合，使齿轮Π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1、接合套1、齿轮π、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出；接合套π与齿轮V结合，使齿轮V与变速器输入轴Π固定连接，且接合套Π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π输出的动力，经驱动电机Π的输出轴、变速器输入轴Π、接合套π、齿轮V、齿轮m后，由变速器输出轴m输出。
[0011]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档时，其步骤至少包括:接合套I与齿轮Π结合，使齿轮Π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π与齿轮VI结合，使齿轮VI与变速器输入轴Π固定连接，接合套π与齿轮V分离，齿轮V空转;驱动电机1、驱动电机Π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1、接合套1、齿轮π、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出；以及由驱动电机π输出的动力，经驱动电机π的输出轴、变速器输入轴π、接合套π、齿轮V1、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出。
[0012]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档转变为双电机高速档时，其步骤至少包括:
[0013 ]步骤1:车用双轴并联电驱动系统从双电机低速档过渡至驱动电机I单独工作于低速档，接合套I与齿轮Π分离，齿轮Π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1、接合套1、齿轮1、齿轮m后，由变速器输出轴m输出；
[0014]步骤2:所述驱动电机I单独工作于低速档过渡至驱动电机I与驱动电机Π同时工作于低速档:调节驱动电机π的转速，当其转速与变速器输出轴Π转速相同时，接合套Π与齿轮V结合，使齿轮V变速器输入轴Π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1、接合套1、齿轮1、齿轮111、由变速器输出轴ΙΠ输出；驱动电机π的动力传输路线为:由驱动电机π的输出轴、变速器输入轴π、接合套11、齿轮￥、齿轮111后，由变速器输出轴m输出；
[0015]步骤3:所述驱动电机I与驱动电机Π同时工作于低速档过渡至驱动电机Π单独工作于低速档，接合套I与齿轮I分离，齿轮I空转;此时，驱动电机Π的动力传输路线为:由驱动电机π的输出轴、变速器输入轴π、接合套11、齿轮￥、齿轮111后，由变速器输出轴m输出；
[0016]步骤4:所述驱动电机Π单独工作于低速档过渡至双电机中速档，调节驱动电机I的转速，当其转速与驱动电机Π的转速相同时，接合套I与齿轮Π结合，使齿轮Π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1、接合套1、齿轮11、齿轮1￥后，由变速器输出轴m输出；驱动电机π的动力传输路线为:经驱动电机π的输出轴、变速器输入轴π、接合套11、齿轮￥、齿轮111后，由变速器输出轴m输出；
[0017]步骤5:驱动电机I与驱动电机Π由双电机中速档过渡至驱动电机I单独工作于高速档，接合套Π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1、接合套1、齿轮11、齿轮1￥后，由变速器输出轴m输出；
[0018]步骤6:从驱动电机I单独工作于高速档过渡至双电机高速档，调节驱动电机Π的转速，当其转速与驱动电机I的转速相同时，接合套Π与齿轮VI结合，使齿轮VI与变速器输入轴π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1、接合套1、齿轮π、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出；驱动电机π的动力传输路线为:经驱动电机Π的输出轴、经变速器输入轴Π、接合套Π、齿轮V1、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出。
[0019]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档转变为双电机低速档时，其步骤至少包括:
[0020]步骤1:车用双轴并联电驱动系统从双电机高速档过渡至驱动电机I单独工作于高速档，接合套Π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1、接合套1、齿轮π、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出；
[0021 ]步骤2:驱动电机I单独工作于高速档过渡至双电机中间档，接合套Π与齿轮V结合，齿轮V与变速器输入轴Π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1、接合套1、齿轮π、齿轮IV后，由变速器输出轴m输出；驱动电机Π的动力传输路线为:由驱动电机Π的输出轴，经变速器输入轴Π、接合套Π、齿轮V、齿轮m后，由变速器输出轴m输出；
[0022]步骤3:所述驱动电机I与驱动电机Π从双电机中间档过渡至驱动电机Π单独工作于低速档，接合套I与齿轮Π分离，齿轮Π空转;驱动电机Π的动力传输路线为:由驱动电机π的输出轴，经变速器输入轴π、接合套11、齿轮￥、齿轮111后，由变速器输出轴m输出；
[0023]步骤4:驱动电机Π单独工作于低速档过渡至驱动电机I与驱动电机Π同时工作于低速档: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1、接合套1、齿轮1、齿轮111后，由变速器输出轴ΙΠ输出；驱动电机π的动力传输路线为:由驱动电机π的输出轴，经变速器输入轴π、接合套π、齿轮V、齿轮m后，由变速器输出轴m输出。
[0024]所述的技术方案优选为，所述换挡控制方法还包括倒档控制方法，其