[发明专利]一种双电机双轴输入变速箱的驱动系统及其换档控制方法

权利要求书

1.一种双电机双轴输入变速箱的驱动系统，其特征在于，包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ和电控机械式自动变速器，所述电控机械式自动变速器包括：由齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、齿轮Ⅹ以及齿轮V啮合组成的一档齿轮组，由齿轮Ⅱ、齿轮VI、齿轮Ⅶ以及齿轮Ⅲ啮合组成的二档齿轮组，由齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、齿轮Ⅸ以及齿轮Ⅳ啮合组成的三档齿轮组，齿轮Ⅱ形成的四档齿轮，接合套Ⅰ，接合套Ⅱ，变速器输入轴Ⅰ，变速器输入轴Ⅱ和变速器输出轴；其中，所述齿轮Ⅰ固连在变速器输入轴Ⅰ上，所述齿轮Ⅱ固连在变速器输入轴Ⅱ上，所述齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ以及齿轮V空套在变速器输出轴上，所述齿轮VI和齿轮Ⅶ固连在变速器中间轴Ⅰ上，所述齿轮Ⅷ和齿轮Ⅸ以及齿轮Ⅹ固连在变速器中间轴Ⅱ上，驱动电机Ⅰ的输出轴与变速器输入轴Ⅰ相连，驱动电机Ⅱ的输出轴与变速器输入轴Ⅱ相连，所述接合套Ⅰ套接固定在变速器输出轴上且与齿轮Ⅱ和齿轮Ⅲ相邻，所述接合套Ⅰ能与齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ结合或分离，所述接合套Ⅱ套接固定在变速器输出轴上且与齿轮Ⅳ和齿轮V相邻，所述接合套Ⅱ能与齿轮Ⅳ、齿轮V结合或分离。

2.一种如权利要求1所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统的换档控制方法，其特征在于，电控机械式自动变速器为驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的动力输出提供了3个档位，通过驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ与电控机械式自动变速器的耦合，在驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ驱动、且在电池电量充足时，能实现3个档位的转换，所述的3个档位分别为双电机低速档、双电机中间档、双电机高速档；

所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统采用双电机低速档时，其步骤包括：接合套Ⅱ与齿轮V结合，使齿轮V与变速器输出轴固连，接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ结合，使齿轮Ⅲ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同；采用双电机低速档的模式时的动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅹ、齿轮V、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统采用双电机中间档时，其步骤包括：接合套Ⅱ与齿轮Ⅳ结合，使齿轮Ⅳ与变速器输出轴固连，接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ结合，使齿轮Ⅲ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同；采用双电机中间档的模式时的动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统采用双电机高速档时，其步骤包括：接合套Ⅱ与齿轮Ⅳ结合，使齿轮Ⅳ与变速器输出轴固连，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ结合，使齿轮Ⅱ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同；采用双电机高速档的模式时的动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统从双电机低速档变为双电机高速档时，其步骤包括：

步骤1：从双电机低速挡过渡到驱动电机Ⅰ单独工作于低速档：接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ分离，接合套Ⅱ与齿轮V结合，使齿轮V与变速器输出轴固连，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅹ、齿轮V、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；

步骤2：从驱动电机Ⅰ单独工作于低速档过渡到驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速档：调节驱动电机Ⅱ的转速，当其转速与变速器输出轴转速相同时，接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ结合，使齿轮Ⅲ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同；此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅹ、齿轮V、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

步骤3：从驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速档过渡到驱动电机Ⅱ单独工作于低速档：接合套Ⅱ与齿轮V分离，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

步骤4：从驱动电机Ⅱ单独工作于低速档过渡到双电机中间档，调节驱动电机Ⅰ的转速，当其转速与变速器输出轴转速相同时，接合套Ⅱ与齿轮Ⅳ结合，使齿轮Ⅳ与变速器输出轴固连，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

步骤5：从双电机中间档过渡到驱动电机Ⅰ单独工作于高速档：接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ分离，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；

步骤6：从驱动电机Ⅰ单独工作于高速档过渡到双电机高速档，调节驱动电机Ⅱ的转速，当其转速与变速器输出轴转速相同时，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ结合，使齿轮Ⅱ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统从双电机高速档变为双电机低速档时，其步骤包括：

步骤1：从双电机高速档过渡到驱动电机Ⅰ单独工作于高速档，接合套Ⅰ与齿轮Ⅱ分离，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；

步骤2：从驱动电机Ⅰ单独工作于高速档过渡到双电机中间档：调节驱动电机Ⅱ的转速，当其转速与变速器输出轴转速相同时，接合套Ⅰ与齿轮Ⅲ结合，使齿轮Ⅲ与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅸ、齿轮Ⅳ、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

步骤3：从双电机中间档过渡到驱动电机Ⅱ单独工作于低速档，接合套Ⅱ与齿轮Ⅳ分离，此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

步骤4：驱动电机Ⅱ单独工作于低速档过渡到驱动电机Ⅰ与驱动电机Ⅱ同时工作于低速档：调节驱动电机Ⅰ的转速，当其转速与变速器输出轴转速相同时，接合套Ⅱ与齿轮V结合，使齿轮V与变速器输出轴固连，驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ的转向相同，转速不同；此时动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅹ、齿轮V、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出；由驱动电机Ⅱ输出的动力，经变速器输入轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、齿轮VI、变速器中间轴Ⅰ、齿轮Ⅶ、齿轮Ⅲ、接合套Ⅰ后由变速器输出轴输出；

所述换档控制方法还包括倒挡控制方法，其步骤包括：倒档时，驱动电机Ⅰ单独工作，并且驱动电机Ⅰ反转，接合套Ⅱ与齿轮V结合，齿轮V与变速器输出轴固连；此时的动力传递路线为：由驱动电机Ⅰ输出的动力，经变速器输入轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅷ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅹ、齿轮V、接合套Ⅱ后由变速器输出轴输出。

3.根据权利要求2所述的一种双电机双轴输入变速箱的驱动系统的换档控制方法，其特征在于，所述双电机双轴输入变速箱的驱动系统在进行制动时，其步骤为：

当车辆在双电机低速档的模式驱动行驶时，通过踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：制动踏板输入的动力依次经变速器输出轴、接合套Ⅱ、齿轮V、齿轮Ⅹ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅷ、齿轮Ⅰ后，一路经变速器输入轴Ⅰ后拖动驱动电机Ⅰ发电；另一路经变速器输出轴、接合套Ⅰ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅶ、变速器中间轴Ⅰ、齿轮VI、齿轮Ⅱ后，经变速器输入轴Ⅱ后拖动驱动电机Ⅱ发电；当电池电量充满时，改为机械制动；

当车辆在双电机中间档的模式驱动行驶时，通过踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：制动踏板输入的动力一路经变速器输出轴、接合套Ⅰ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅶ、变速器中间轴Ⅰ、齿轮VI、齿轮Ⅱ后，经变速器输入轴Ⅱ后拖动驱动电机Ⅱ发电；另一路依次经变速器输出轴、接合套Ⅱ、齿轮Ⅳ、齿轮Ⅸ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅷ、齿轮Ⅰ后，经变速器输入轴Ⅰ后拖动驱动电机Ⅰ发电；当电池电量充满时，改为机械制动；

当车辆在双电机高速档的模式驱动行驶时，通过踩动制动踏板进行制动，此时动力传递路线为：制动踏板输入的动力一路依次经变速器输出轴、接合套Ⅱ、齿轮Ⅳ、齿轮Ⅸ、变速器中间轴Ⅱ、齿轮Ⅷ、齿轮Ⅰ后，经变速器输入轴Ⅰ后拖动驱动电机Ⅰ发电；另一路依次经变速器输出轴、接合套Ⅰ、齿轮Ⅱ后，经变速器输入轴Ⅱ后拖动驱动电机Ⅱ发电；当电池电量充满时，改为机械制动。