[发明专利]一种适用于纯电动汽车的双电机两挡电驱系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种适用于纯电动汽车的双电机两挡电驱系统及其控制方法。本发明适用于纯电动汽车前驱布置，电机位于两侧，减速器位于中间，结构紧凑；充分考虑布置空间，电机前悬，有利于电池空间布置，提高整车续航里程。主驱动电机的转子轴与一挡/二挡主动齿轮刚性连接，副驱动电机的转子轴通过离合器与一挡/二挡主动齿轮连接。采用双中间轴布置，二挡从动齿轮、二挡离合器和二挡主减主动齿轮构成第一中间轴，一挡主减主动齿轮与轴刚性连接，一挡从动齿轮、一挡离合器和一挡主减主动齿轮构成第二中间轴，可实现无动力中断换挡。双电机布置，通过策略控制，可实现双电机或者主电机单一工作，副电机不工作时，动力全解耦，提升整车动力性和经济性。

技术领域

本发明涉及电动汽车动力控制领域，具体涉及一种适用于纯电动汽车的双电机两挡电驱系统及其控制方法。

背景技术

近几年，随着国家相关政策对新能源汽车的补贴、鼓励及支持，进而促使各个汽车厂商纷纷进入新能源领域，电动汽车的占有量越来越多。现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的性能。现有纯电动汽车基本上采用单电机单挡电驱系统，动力性和经济性无法同时兼顾。现有两挡电驱系统产品主要有单电机两挡和双电机两挡两种，两种方式都存在动力中断，纯电动汽车不可接受。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种适用于纯电动汽车前驱布置，电机位于两侧，减速器位于中间，结构紧凑；充分考虑布置空间，电机前悬，有利于电池空间布置，提高整车续航里程；双中间轴设计，可实现无动力中断换挡；双电机布置，通过策略控制，可实现双电机或者主电机单一工作，副电机不工作时，动力完全解耦，可提升整车动力性和经济性。

本发明提供一种适用于纯电动汽车的双电机两挡电驱系统，包括主驱动电机、副驱动电机、离合器、一挡/二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、二挡离合器、二挡主减主动齿轮、一挡从动齿轮、一挡离合器、一挡主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器、左车轮和右车轮。主驱动电机的转子轴与一挡/二挡主动齿轮刚性连接，副驱动电机的转子轴通过离合器与一挡/二挡主动齿轮连接。采用双中间轴布置，二挡从动齿轮通过滚针轴承安装在轴上，二挡主减主动齿轮与轴刚性连接，二挡从动齿轮、二挡离合器和二挡主减主动齿轮构成第一中间轴；一挡/二挡主动齿轮与二挡从动齿轮通过齿轮啮合；一挡从动齿轮通过滚针轴承安装在轴上，一挡主减主动齿轮与轴刚性连接，一挡从动齿轮、一挡离合器和一挡主减主动齿轮构成第二中间轴；一挡主减主动齿轮与主减从动齿轮通过齿轮啮合；差速器与一挡主减主动齿轮和主减从动齿轮刚性连接；二挡主减主动齿轮与主减从动齿轮通过齿轮啮合；左车轮和右车轮对称连接在差速器的两端。

进一步，所述刚性连接可采用花键或者一体化轴设计。

进一步，一挡动力传递路线为：挂一挡，一挡离合器使一挡从动齿轮与轴刚性连接，动力经过差速器传递到左车轮和右车轮。

进一步，二挡动力传递路线为：挂二挡，一挡离合器滑摩，待二挡离合器使二挡从动齿轮与轴刚性连接后，一挡离合器彻底断开，动力经过差速器传递到左车轮和右车轮。

本发明提供一种适用于纯电动汽车的双电机两挡电驱系统的控制方法，所述控制方法包括启动及低速工况控制方法、高速工况控制方法、减速工况控制方法和加速及超车工况控制方法。启动及低速工况时一挡运行，离合器分离，仅主驱动电机工作，一挡离合器接合。高速工况时一挡升二挡运行，离合器分离，仅主驱动电机工作，一挡离合器保持滑摩直至二挡离合器接合后断开。减速工况时二挡降一挡运行，离合器分离，仅主驱动电机工作，二挡离合器保持滑摩直至一挡离合器接合后断开。加速及超车工况时离合器接合，副驱动电机启动，与主驱动电机共同工作，动力快速响应。

进一步，所述启动及低速工况时，动力通过一挡/二挡主动齿轮、一挡从动齿轮、一挡主减主动齿轮和主减从动齿轮传递到差速器，最终输出到左车轮和右车轮。