一种多电机多挡位变速系统的制作方法

1.本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种多电机多挡位变速系统。


背景技术：

2.汽车作为最常用的交通工具，普及率越来越高，大多数家庭都拥有至少一台家用汽车。而随着科技的不断发展，新能源汽车也进入了人们的视野。
3.现有的纯电动汽车均以电能作为能源，由电机作为驱动源来驱动汽车，具有噪声小、零排放、对燃油无需求、易于操作和维护等优点，其前景被广泛看好。
4.然而，现有汽车的换挡提速往往是先断开低档位并进入空挡，再挂入高档位，在此换挡的过程中，不可避免地会造成汽车减速以及动力中断的情况，给驾驶员产生一种顿挫感，难以满足车主们对于车辆驾驶性能的要求。另外，现有的纯电动汽车中往往采用单电机来应对所有工况，使得电机的综合效率较低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种多电机多挡位变速系统，解决了现有汽车换挡时出现动力中断的问题。
6.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种多电机多挡位变速系统，包括输出轴、电机一、与电机一传动连接的输入轴一、电机二以及与电机二传动连接的输入轴二，其特征在于，所述输入轴一和输出轴之间连接有至少两挡齿轮组一，所述输入轴二和输出轴之间连接有至少两挡齿轮组二，所述输出轴上连接有数个同步器，所述同步器能使齿轮组一和输出轴之间以及齿轮组二与输出轴之间相结合或者相分离。
8.本多电机多挡位变速系统中具有两套相互独立的变速系统，分别由电机一和电机二作为驱动源进行驱动，连接在输入轴一和输出轴之间的至少两挡齿轮组一，意味着输入轴一和输出轴之间连接有至少两个挡位的相互啮合的主动齿轮一和从动齿轮一，可包含1挡主动齿轮一、2挡主动齿轮一，甚至3挡主动齿轮一以及1挡从动齿轮一、2挡从动齿轮一，甚至3挡从动齿轮一，同理，连接在输入轴二和输出轴之间的至少两挡齿轮组二，意味着至少两个挡位的主动齿轮二和从动齿轮二，可包含1挡主动齿轮二、2挡主动齿轮二，甚至3挡主动齿轮二以及1挡从动齿轮二、 2挡从动齿轮二，甚至3从主动齿轮二，这里，至少两挡齿轮组的区别在于各挡齿轮组的传动比不同。在使用时，以每套变速系统具有2挡齿轮组为例进行工作过程说明：起步时，同步器使得 1挡的齿轮组一与输出轴相结合，同时，同步器使得1挡的齿轮组二与输出轴相结合，即两套变速系统均以1挡进行起步工作；随着车速的增加，电机一和电机二的转速提高到换2挡的转速后，同步器使得1挡的齿轮组二与输出轴相脱离，挂入空挡，此时只有电机一驱动1挡的齿轮组一进行工作，而电机二进行调速并使同步器将2挡齿轮组二与输出轴相结合，此时，实现了第二套变速系统挂入2挡。随着车速的进一步提升，同样的，同步器使得 1挡的齿轮组一与输出轴相脱离，电机一调速后，由同步器
将2 挡的齿轮组一与输出轴结合，实现第一套变速系统挂入2挡。在此挂挡的过程中，始终有一个电机和一套变速系统保持动力驱动状态，而由另一套变速系统进行提速和换挡，换挡过程中不会造成驱动动力中断，提高了驾驶的舒适性和流畅性。
9.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，每挡所述齿轮组一均包括主动齿轮一和从动齿轮一，数个所述主动齿轮一包括沿着轴向依次固连在输入轴一外的1挡主动齿轮一和2挡主动齿轮一，数个所述从动齿轮一包括沿着轴向依次套设在输出轴外的1挡从动齿轮一和2挡从动齿轮一，所述同步器包括设置于输出轴上的同步器一，所述同步器一设置于1挡从动齿轮一和2挡从动齿轮一之间且能使两者中的一个与所述输出轴相结合。
10.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，每挡所述齿轮组二均包括主动齿轮二和从动齿轮二，数个所述主动齿轮二包括沿着轴向依次固连在输入轴二外的2挡主动齿轮二和3挡主动齿轮二，数个所述从动齿轮二分别为沿着轴向依次套设在输出轴外的2挡从动齿轮二和3挡从动齿轮二，所述同步器还包括设置于输出轴上的同步器二，所述同步器二设置于2挡从动齿轮二和3挡从动齿轮二之间且能使两者中的一个与所述输出轴相结合。
11.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，所述主动齿轮一还包括固连在所述输入轴一外侧的3挡主动齿轮一，所述从动齿轮一还包括套设在所述输出轴外侧的3挡从动齿轮一，所述主动齿轮二还包括固连在输入轴二外的1挡主动齿轮二，所述从动齿轮二还包括套设在输出轴外侧的1挡从动齿轮二，所述3挡从动齿轮一和1挡从动齿轮二相邻设置，所述同步器还包括设置于输出轴上的同步器三，所述同步器三设置于3挡从动齿轮一和1挡从动齿轮二之间且能使两者中的一个与所述输出轴相结合。通过各从动齿轮的有序排列，使得两个从动齿轮之间通用一个同步器，尤其是第一套变速系统中的3挡从动齿轮一和第二套变速系统中的1挡从动齿轮一，利用两者不会同时使用的特点，对两套变速系统中的挡位共用同一个同步器，对同步器进行最大限度地利用，减少同步器的数量，缩小整个变速箱的体积，以提高适用范围。
12.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，所述电机一与所述输入轴一之间连接有离合器。根据实际的工况，可通过离合器的结合或分离来使电机二独立驱动或者由电机一和电机二同时驱动，使得电机一和电机二能工作在高效区域，提高综合效率。
13.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，变速系统还包括电机三和电机四，所述电机三与所述输入轴一传动连接，所述电机四与所述输入轴二传动连接。本变速系统中一共具有四个驱动电机作为驱动源，配合电机一处设置的离合器，使得变速系统可根据需要由一个电机、两个电机、三个电机或四个电机进行驱动，能适应多种工况，且能保持各个电机保持在高效工作区域，提高综合效率。
14.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，所述输入轴一上固定有减速齿轮一，所述电机一和电机三分别通过小齿轮一和小齿轮三同时与所述减速齿轮一相啮合，所述输入轴二上固定有减速齿轮二，所述电机二和电机四分别通过小齿轮二和小齿轮四同时与所述减速齿轮二相啮合。两套变速系统中，由两个电机同时与对应的一个减速齿轮相啮合，保持驱动稳定性的同时，减少变速箱的体积。
15.在上述的一种多电机多挡位变速系统中，所述同步器一、同步器二和同步器三分别通过花键连接在所述输出轴上。花键连接的方式，使得各同步器能稳定地与输出轴之间进行周向固定的同时，保持轴向移动的可能，为两个从动齿轮共用一个同步器提供支持。
16.与现有技术相比，本多电机多挡位变速系统设置了两套独立的具有多挡位的变速系统，使得其中一个一套变速系统保持驱动的同时，由另一套变速系统进行提速换挡，换挡过程中避免了动力中断的情况，提供了更好的驾驶体验。
附图说明
17.图1是本多电机多挡位变速系统的结构示意图。
18.图中，1、电机一；2、输入轴一；3、主动齿轮一；4、输出轴；5、从动齿轮一；6、电机二；7、输入轴二；8、主动齿轮二； 9、从动齿轮二；10、同步器一；11、同步器三；12、同步器二； 13、离合器；14、电机三；15、电机四；16、减速齿轮一；17、小齿轮一；18、小齿轮三；19、减速齿轮二；20、小齿轮二；21、小齿轮四。
具体实施方式
19.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
20.如图1所示，本多电机多挡位变速系统包括电机一1、与电机一1传动连接的输入轴一2、固定在输入轴一2上的至少两挡主动齿轮一3以及输出轴4，输出轴4上套设有与主动齿轮一3 数量相同且一一对应啮合的从动齿轮一5。同样的，变速系统还包括电机二6、与电机二6传动连接的输入轴二7、固定在输入轴二7上的至少两挡主动齿轮二8以及套设在输出轴4上的与主动齿轮二8数量相同且一一对应啮合的从动齿轮二9。在本实施例中，电机一1的输出端外侧固定有小齿轮一17，输入轴一2的外侧固定有减速齿轮一16，小齿轮一17和减速齿轮一16相啮合；电机二6的输出端外侧固定有小齿轮二20，输入轴二7的外侧固定有减速齿轮二19，小齿轮二20与减速齿轮二19相啮合；从动齿轮一5和从动齿轮二9均空套于输出轴4外侧且能相对于输出轴4空转。
21.数个从动齿轮一5和输出轴4之间以及数个从动齿轮二9和输出轴4之间均设置有能使从动齿轮一5和输出轴4之间以及从动齿轮二9和输出轴4之间相结合或者相脱离的同步器。在本实施例中，同步器包括均设置于输出轴4上的同步器一、同步器二和同步器三。
22.具体地说，数个主动齿轮一3分别为沿着轴向依次连接在输入轴一2外的1挡主动齿轮一、2挡主动齿轮一和3挡主动齿轮一，数个主动齿轮二8为沿着轴向依次连接在输入轴二7外的1 挡主动齿轮二、2挡主动齿轮二和3挡主动齿轮二。数个从动齿轮一5分别为沿着轴向依次套设在输出轴4外的1挡从动齿轮一、 2挡从动齿轮一和3挡从动齿轮一，数个从动齿轮二9为沿着轴向依次套设在输出轴4外的1挡从动齿轮二、2挡从动齿轮二和3 挡从动齿轮二，同步器一10设置于1挡从动齿轮一和2挡从动齿轮一之间且能使两者中的一个与输出轴4相结合，同步器二12 设置于2挡从动齿轮二和3挡从动齿轮二之间且能使两者中的一个与输出轴4相结合，3挡从动齿轮一和1挡从动齿轮二相邻设置，且两者之间设置有能使两者中的一个与输出轴4相结合的同步器三11。在本实施例中，如图所示，1挡主动齿轮一、2挡主动齿轮一和3挡主动齿轮一的直径依次增大，相对的，1挡从动齿轮一、2挡从动齿轮一和3挡从动齿轮一的直径依次缩小；而1 挡从动齿轮二、2挡从动齿轮二和3挡从动齿轮二的直径依次增大，1挡从动齿轮二、2挡从动齿轮二和3挡从动齿轮二的直径依次缩小；同步器包括齿毂和齿套等组件，数个从动齿轮一和从动齿轮二均装有结合齿，可以和同步器的齿套结
合，这里，同步器的具体结构以及与齿轮的结合齿相结合的方式为现有技术，这里不作赘述；同步器一10、同步器二12和同步器三11分别通过花键连接在输出轴4上。
23.为了提高电机的综合效率，变速系统还包括电机三14和电机四15，电机三14的输出端通过小齿轮三18与减速齿轮一16相啮合，电机四15的输出端通过小齿轮四21与减速齿轮二19相啮合。而电机一1与小齿轮一17之间连接有离合器13。因两套变速系统为独立结构，可单独驱动，也可同时驱动，再通过离合器 13的设计，使得本变速系统可实现一个电机驱动，两个电机驱动，三个电机驱动以及四个电机驱动，可以避免电机的拖拽损失，使电机始终工作在高效工作区。在本实施例中，电机一1、电机二6、电机三14和电机四15均采用乘用车油冷电机。
24.本多电机多挡位变速系统在起步时，同步器一10上拨，使得 1挡从动齿轮一与输出轴4相结合，同时，同步器三11下拨使得 1挡从动齿轮二与输出轴4相啮合，同步器二12处于中间空挡状态，即两套变速系统均以1挡进行起步工作。
25.随着车速的增加，电机一1和电机二6的转速提高到换2挡的转速后，同步器三11拨动至中间位置，使得1挡从动齿轮二与输出轴4相脱离，挂入空挡。此时只有电机一1驱动1挡主动齿轮一和1挡从动齿轮一进行工作，而电机二6可进行调速并使同步器二12上拨，将2挡从动齿轮二与输出轴4相结合，此时，实现了第二套变速系统挂入2挡。
26.随着车速的进一步提升，同样的，同步器一10下拨至中间位置，使得1挡从动齿轮一与输出轴4相脱离，电机一1调速后，由同步器一10下拨将2挡从动齿轮一与输出轴4结合，实现第一套变速系统挂入2挡。
27.同理，两套变速系统可进一步依次挂上3挡，而需要降挡时，则工作过程相反。整个换挡过程使得变速箱所处的挡位形成五种状态：
[0028][0029][0030]
在此挂挡的过程中，始终有一套变速系统保持动力驱动状态，而由另一套变速系统进行提速和换挡，换挡过程中不会造成驱动动力中断，提高了驾驶的舒适性和流畅性。
[0031]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。