[发明专利]一种单排双行星轮式电驱动总成

权利要求书

1.一种单排双行星轮式电驱动总成，用于连接电动汽车的电机与驱动桥；其特征在于：所述电驱动总成包括主驱电机（1）、辅驱电机（2）、制动器（4）、单排双行星轮系（5）、一号离合器（10）、二号离合器（11）；其中，单排双行星轮系（5）由太阳轮（9）、第一行星轮组（8）、第二行星轮组（7）、齿圈（6）以及行星架（12）组成；主驱电机（1）的转子经太阳轮主轴（14）与太阳轮相连，辅驱电机的转子与空心轴（13）相连；第一行星轮组（8）、第二行星轮组（7）固定于行星架（12）上；空心轴（13）上设置有一号离合器（10）和二号离合器（11），太阳轮主轴套设于空心轴内；太阳轮主轴与空心轴之间经二号离合器进行连接或分离，空心轴与行星架之间经一号离合器进行连接或分离；齿圈与电驱动总成输出端相连；行星架经制动器进行制动；电驱动总成输出端与驱动桥相连；

所述空心轴的结构使主驱电机、辅驱电机和其输出轴同回转轴线；

设N_S、N_R、N_C分别为单排双行星轮系中太阳轮、齿圈和行星架的转速，齿圈与太阳轮的齿数比为K，则单排双行星轮系的运动学方程为 N_S-KN_R+(K-1)N_C=0 ；

当制动器锁止、一号离合器分离、二号离合器分离时，电驱动总成工作于低速单主驱电机驱动模式或低速单主驱电机制动能量回收模式；

低速单主驱电机驱动模式用于驱动车辆，此模式时，辅驱电机停止工作，主驱电机的输出动力依次经太阳轮主轴、太阳轮、第一行星轮组、第二行星轮组、齿圈输送至驱动桥最后到车轮；此时电驱动总成的传动比为K；主驱电机旋向与总成输出端旋向相同；

低速单主驱电机制动能量回收模式用于车辆动能回收，此模式时，主驱电机工作在发电模式下，车辆的惯性转矩依次经车轮、驱动桥、齿圈、第二行星轮组、第一行星轮组、太阳轮、太阳轮主轴拖动主驱电机发电；

当制动器锁止，一号离合器分离，二号离合器结合时，电驱动总成工作于低速双电机转矩耦合驱动模式或低速双电机转矩耦合制动能量回收模式；

低速双电机转矩耦合驱动模式用于车辆驱动，此模式时，主驱电机与辅驱电机同时工作在电动模式下，且在二号离合器结合的作用下，主驱电机与辅驱电机成为一个整体，两个电机的输出动力可叠加在太阳轮主轴上；两电机的动力功率流传递路线均为：太阳轮主轴、太阳轮、第一行星轮组、第二行星轮组、齿圈输送至驱动桥最后到车轮；主驱电机与辅驱电机的旋向与总成输出端旋向相同；此时驱动总成传递至驱动桥处的转矩为主驱电机、辅驱电机转矩和的K倍；

低速双电机转矩耦合制动能量回收模式用于车辆动能回收，此模式时，主驱电机与辅驱电机工作在发电模式下，车辆的惯性转矩依次经车轮、驱动桥、齿圈、第二行星轮组、第一行星轮组、太阳轮、太阳轮主轴，最后在太阳轮主轴分流拖动主驱电机与辅驱电机旋转发电；

当制动器释放，一号离合器结合，二号离合器结合时，电驱动总成工作于中速单主驱电机驱动模式或中速双电机制动能量回收模式；

中速单主驱电机驱动模式用于车辆驱动，此模式时，辅驱电机停止工作，主驱电机的动力分成两路；其中一路经太阳轮主轴、太阳轮、第一行星轮组、第二行星轮组、齿圈输送，另一路经太阳轮主轴、二号离合器、一号离合器、行星架、行星轮组、齿圈输送；两路在齿圈处耦合叠加后输送至驱动桥最后到车轮；主驱电机的旋向与总成输出端旋向相同；此时电驱动总成传动比为i₃=N_S/N_R=1；

中速双电机制动能量回收模式用于车辆动能回收，此模式时，主驱电机与辅驱电机工作在发电模式下，车辆的惯性转矩分成两路经齿圈处分流，其中一路经车轮、驱动桥、齿圈、行星轮组、太阳轮、太阳轮主轴拖动主驱电机发电；另一路经车轮、驱动桥、齿圈、行星轮组、行星架、一号离合器、空心轴拖动辅驱电机发电；

当制动器释放，一号离合器结合，二号离合器结合时，电驱动总成工作于中速双电机转矩耦合驱动模式或中速双电机转矩耦合制动能量回收模式；

中速双电机转矩耦合驱动模式用于车辆驱动，此模式时，双电机同时工作在电动模式下，且在二号离合器结合的作用下，主驱电机与辅驱电机成为一个整体，此时双电机的动力分成两路；其中一路经太阳轮主轴、二号离合器、行星轮组、齿圈输送，另一路经空心轴、一号离合器、行星架、行星轮组、齿圈输送；两路在齿圈处耦合叠加后输送至驱动桥最后到车轮，此时主驱电机的旋向与驱动总成的输出端旋向相同，驱动总成的传动比为i₄=N_S/N_R=1；

中速双电机转矩耦合制动能量回收模式用于车辆动能回收，此模式时，主驱电机与辅驱电机工作在发电模式下，车辆的惯性转矩分成两路经齿圈处分流，其中一路经车轮、驱动桥、齿圈、行星轮组、太阳轮、太阳轮主轴拖动主驱电机发电，另一路经车轮、驱动桥、齿圈、行星轮组、行星架、一号离合器、空心轴拖动辅驱电机发电，

当制动器释放，一号离合器结合，二号离合器分离时，电驱动总成工作于高速双电机转速耦合驱动模式或高速双电机转速耦合制动能量回收模式；

高速双电机转速耦合驱动模式用于车辆驱动，此模式时，主驱电机与辅驱电机工作在电动模式下，两电机的动力分为两路一路为主驱电机的输出动力，依次经太阳轮主轴、太阳轮、第一行星轮组、第二行星轮组、齿圈输送至驱动桥；另一路为辅驱电机的输出动力，依次经空心轴、一号离合器、行星架、行星轮组、齿圈；两路在齿圈处耦合叠加后输送至驱动桥；主驱电机与辅驱电机的旋向与驱动总成的输出端旋向相同；传递到驱动桥前的转速为N_R=2/5N_S+3/5N_C ；相当于主驱电机转速的2/5和辅驱电机转速的3/5相加；

高速双电机转速耦合制动能量回收模式用于车辆动能回收，此模式时，主驱电机与辅驱电机工作在发电模式下，车辆的惯性转矩经驱动桥处分流成两路；其中一路依次经车轮、驱动桥、齿圈、第二行星轮组、第一行星轮组、太阳轮、太阳轮主轴拖动主驱电机旋转发电；另一路依次经车轮、驱动桥、齿圈、行星轮组、行星架、一号离合器、空心轴拖动辅驱电机旋转发电。