[发明专利]用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱

说明书

一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，涉及电动汽车技术领域，用于解决现有电动汽车的常用的三合一电驱动总成无法兼顾车辆的动力性与经济性要求的技术问题。用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱中，采用电机转子轴串联一体化的双电机结构，主驱电机连接一挡齿轮副、二挡齿轮副再经过差速器将动力传递到车轮，辅驱电机通过单向离合器驱动直接挡齿轮副再经过差速器将动力传递到车轮，主驱电机与辅驱电机既可以单独驱动车辆也可以动力耦合共同传递动力驱动车轮，车辆在运行中会有多种工作模式，通过不同工作模式的切换能够实现电机尽可能多的运行在高效区并提升电机利用率，避免了匹配上的动力冗余，也使两挡变速箱在换挡的时候无动力中断。

技术领域

本发明涉及电动汽车变速箱技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱。

背景技术

目前，电动汽车的动力系统常采用电机、减速器、控制器集成在一起的三合一模式，这样单电机与减速器的方案不能同时兼顾车辆的动力性与经济性，并且由于要优先考虑车辆的动力性以满足车辆加速与爬坡的性能导致电机的后背功率、扭矩过大，而车辆在平时低速与高速巡航的状态下其实是用不到这么高的功率，从而使电机经常的运行在高速低扭区，我们知道根据电机的效率MAP图高效区往往集中在中低转速区、在高速低扭区的效率是偏低的，最终使电动汽车在高速区电量消耗大影响车辆经济性；同时由于在城市道路工况车辆需要经常停车，这就导致电驱系统需要反复启动，而启动一个大功率的电机比小功率的电机要更加耗电。

当前电动汽车的变速箱不管采用单电机还是双电机常采用单挡减速器的方案，而当前永磁电机的特性曲线是低转速恒扭矩，高转速恒功率，我们希望车辆能在恒转矩区有较高的车速恒功率区有较高的扭矩，需要车速高就需要减速器的速比小，需要高扭矩就需要减速器的速比大些，因此单一速比的减速器是不可能同时兼顾到这一点的，通常减速器的速比是在考虑整车动力性与经济性的要求后取得一个平衡，导致电机会经常在低效率区间运行，因此为了兼顾整车的动力性与经济型，市面已经开始推出两挡变速箱用来替代当前单挡减速器存在的不足，用一挡大速比满足车辆的加速与爬坡性能，二挡小速比满足车辆高速巡航的要求，同时可以不断切换速比可以在不同的道路工况下电机都可以运行在高效区；当然市面上常见的两挡变速箱大都采用AMT的形式同步器换挡或者简化的齿套换挡，这样的换挡方式存在动力中断严重影响驾乘体验，同时由于变速箱取消了离合器与电机轴刚性连接，导致换挡存在冲击打齿现象，也会采用换挡时主动调整电机转速实现同步这样会在某种程度上提升换挡的平顺性，然而由于传感器的反馈精度以及电机自身的转速误差也很难实现完全消除换挡冲击问题，同时由于换挡策略程序的复杂自然使整个换挡时间加长，虽然提升了换挡平顺性但使动力中断的时间更长；当然也有其它采用双离合DCT以及AT形式的两挡变速箱，这两种变速箱可以解决动力中断的问题，但是由于结构复杂零部件数量多，高转速对离合器的设计增加了困难，并且还要增加液压系统，所以总的来说这两种方案设计难度大，并且成本上相对于AMT的方案会增加很多进而导致这两种方案市面上成熟的产品很少，还是处于一个研发阶段，加上当前整车厂对电驱动力总成的成本压的越来越低，显然采用这样结构复杂的两挡变速箱是很不经济的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，用于解决现有技术中电动汽车的常用的三合一电驱动总成无法兼顾车辆的动力性与经济性要求的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电动汽车的多模式双电机两挡变速箱，主驱电机与辅驱电机组成一体化双电机系统，且所述主驱电机和所述辅驱电机共用一套电机壳体及冷却系统；所述辅驱电机的转子轴采用空心结构，以使所述主驱电机的转子轴能够进入至变速箱壳体内，且所述辅驱电机的转子轴的内部安装有滚针轴承；