双电机两档变速驱动装置及扭矩分配控制方法与流程

技术特征：
1.双电机两档变速驱动装置，包括输入轴、输出轴、中间轴、与输入轴连接的第一电机和第二电机，其特征在于，还包括用于将来自所述输入轴的动力传递至所述中间轴连接的第一传动机构和第二传动机构、设置于输入轴上且选择性地与第一传动机构结合或与第二传动机构结合的动力换档机构、与所述第二电机和中间轴连接的第三传动机构以及与中间轴和所述输出轴连接的第四传动机构。2.根据权利要求1所述的双电机两档变速驱动装置，其特征在于，所述第一传动机构包括空套在所述输入轴上的一档驱动齿轮和设置于所述中间轴上且与一档驱动齿轮相啮合的中间轴一档齿轮。3.根据权利要求2所述的双电机两档变速驱动装置，其特征在于，所述第二传动机构包括空套在所述输入轴上的二档驱动齿轮和设置于所述中间轴上且与二档驱动齿轮相啮合的中间轴二档齿轮，所述动力换档机构位于所述一档驱动齿轮和所述二档驱动齿轮之间。4.根据权利要求1至3任一项所述的双电机两档变速驱动装置，其特征在于，所述第三传动机构包括与所述第二电机连接的第一齿轮和设置于所述中间轴上且与第一齿轮相啮合的第二齿轮，第一齿轮空套在所述输入轴上。5.根据权利要求3所述的双电机两档变速驱动装置，其特征在于，所述第四传动机构包括设置于所述中间轴上的中间轴输出齿轮和设置于所述输出轴上且与中间轴输出齿轮相啮合的输出轴齿轮。6.根据权利要求3所述的双电机两档变速驱动装置，其特征在于，所述动力换档机构为滑套式换档机构，动力换档机构具有三个工作状态，三个工作状态分别为中间状态、第一接合状态和第二接合状态；动力换档机构处于第一接合状态时，动力换档机构与所述一档驱动齿轮接合；动力换档机构处于第二接合状态时，动力换档机构与所述二档驱动齿轮接合。7.权利要求1至6任一项所述的双电机两档变速驱动装置的扭矩分配方法，其特征在于，包括步骤：s1、数据准备；s2、设定车速、轮边需求扭矩和扭矩系数特征点，分别计算各档位下，各特征点工况的驱动系统效率；s3、计算驱动系统最优效率map以及对应效率最优时的档位map和扭矩系数map。8.根据权利要求7所述的双电机两档变速驱动装置的扭矩分配方法，其特征在于，所述步骤s1中，需要收集第一电机和第二电机的效率map和额定外特性曲线、车轮滚动半径r以及双电机两档变速驱动装置各档位的速比及机械效率试验数据，设定扭矩系数λ为第一电机负荷率系数。9.根据权利要求7所述的双电机两档变速驱动装置的扭矩分配方法，其特征在于，所述步骤s2包括：s201、设定车速特征点为间隔δv的向量v=[v1,v2,v3
……
vn]，单位为千米每小时；设定参考轮边扭矩为间隔δt的向量t=[t1,t2,t3
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tm]，单位牛米；设定参考扭矩系数为分布在（0,1）之间间隔δλ的向量λ=[λ1,λ2,λ3
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λk]；其中n表示车速特征点的个数，m表示参考轮边扭矩的个数，k表示参考扭矩系数的个数；设定扭矩系数λ为第一电机负荷率系数，i1,i2,i3分别为第一电机一档、第一电机二档、第二电机的总速比，r代表车轮滚动半径，单位为米；
s202、计算处于ev11档位时各特征工况点的驱动系统综合效率η_ev11 (m,n,k)，此时第一电机为一档，且第一电机与第二电机为并联驱动，设定车辆车速为v1，设定轮边需求扭矩为t1，设定扭矩系数为λ1，综合效率即包含双电机的综合效率与该档位机械效率；s203、计算处于ev21档位时各特征工况点的驱动系统综合效率η_ev21 (m,n,k)，此时第一电机为二档，且第一电机与第二电机为并联驱动，设定车辆车速为v1，设定轮边需求扭矩为t1，设定扭矩系数为λ1，综合效率即包含双电机的综合效率与该档位机械效率；s204、计算处于ev01档位时各特征工况点的驱动系统综合效率η_ev01 (m,n)，此时第二电机单独驱动，综合效率即包含第二电机的效率与机械效率。10.根据权利要求9所述的双电机两档变速驱动装置的扭矩分配方法，其特征在于，所述步骤s3包括：s301、根据η_ev11 (m,n,k)、η_ev21 (m,n,k)两个档位各特征工况点的效率矩阵，求ev模式两个档位各自的最优效率及对应的扭矩系数，ev01档位单个电机工作无扭矩分配，不需要寻优；对比η_ev11（1,1,1），η_ev11（1,1,2）
……
η_ev11（1,1,k），取最大效率值写入矩阵η_ev11opt(1,1)，同时对应的扭矩系数写入矩阵λ_ev11opt(1,1)；对比η_ev21（1,1,1），η_ev21（1,1,2）
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η_ev21（1,1,k），取最大效率值写入矩阵η_ ev21opt(1,1)，同时对应的扭矩系数写入矩阵λ_ev21opt(1,1)；s302、根据步骤s301对两个档位遍历在各个车速和轮边扭矩下的最优效率分别依次写入矩阵η_ ev11opt(m,n)和η_ ev21opt(m,n)，并同时得到最优效率时对应的扭矩系数λ_ ev11opt(m,n)和λ_ ev21opt(m,n)；s303、根据所述η_ ev11opt (m,n)、η_ ev21opt (m,n)和η_ev01 (m,n)三个档位的效率矩阵，求ev模式的最优效率及对应的扭矩系数；对比η_ev11opt（1,1）、η_ev21opt（1,1）和η_ev01（1,1），取最大效率值写入矩阵η_opt（1,1）；若η_ev11opt（1,1）最大，则对应地取λ_ev11opt (1,1)的值写入矩阵λ_opt(1,1)，作为最优效率对应的扭矩系数，另外设定矩阵gear_opt（1,1）=1，设定1代表ev11档位，2代表ev21档位，3代表ev01档位；若η_ev21opt（1,1）最大，则对应地取λ_ev21opt (1,1)的值写入矩阵λ_opt (1,1)，gear_opt（1,1）=2；若η_ev01（1,1）最大，对应地取0写入矩阵λ_opt (1,1)，gear_opt（1,1）=3；s304、根据步骤s303遍历在各个车速和轮边扭矩下的最优效率写入矩阵η_opt(m,n)，并同时得到最优效率时对应的扭矩系数λ_opt(m,n)和档位gear_opt (m,n)，这样就得出了车辆在任意车速和轮边扭矩工况点两个电机的档位选择和扭矩分配。

技术总结
本发明公开了一种双电机两档变速驱动装置，包括输入轴、输出轴、中间轴、与输入轴连接的第一电机、第二电机、用于将来自所述输入轴的动力传递至所述中间轴连接的第一传动机构和第二传动机构、设置于输入轴上且选择性地与第一传动机构结合或与第二传动机构结合的动力换档机构、与所述第二电机和中间轴连接的第三传动机构以及与中间轴和所述输出轴连接的第四传动机构。本发明的双电机两档变速驱动装置，通过双电机协同运行，增大了整车驱动系统高效区间，克服了换档动力中断的问题，提高了整车的动力性和经济性。此外，本发明还公开了一种应用于双电机两档变速驱动装置的扭矩分配控制方法。配控制方法。配控制方法。


技术研发人员：殷良艳 李修蓬 罗素
受保护的技术使用者：吉孚汽车技术（苏州）有限公司
技术研发日：2023.09.19
技术公布日：2023/10/25