[發明專利]一種電動汽車的動力總成

有效

• 申請號: 201010156847.0
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101817307A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 朱振宇;張寅;袁一卿
• 申請（專利權）人: 上海中科深江電動車輛有限公司
• 主分類號: B60K17/04
• 分類號: B60K17/04;B60K17/12;B60L7/00;B60L15/20
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術領域

本發明涉及一種電動汽車的動力系統，更確切地講，涉及一種能適應外界條件，大大提高電動汽車動力性和經濟性的動力源及動力傳動系統。?

背景技術

隨著燃油價格的上漲和人們環保意識的不斷增強，世界各國都在尋求一種可再生的清潔替代能源。電能是被世界公認的一種可再生清潔能源。電動汽車由于其具有“零”排放特征，同時變頻牽引電機的工作范圍非常寬，其低速時恒扭矩，高速時恒功率，非常適合車輛運行的需要，因此電動汽車已成為當前國內外汽車行業發展的熱點。?

但是現在的電動汽車多采用固定速比的一擋減速器，盡管傳動方式簡單，制造成本低，維修保養費用低。但是電動汽車驅動電機在絕大多數情況下處于效率很低的區域，這樣會浪費寶貴的電池能量而使續駛里程減少。根據電動汽車的行駛特點，驅動電機應該既能在恒轉矩區提供較高的瞬時轉矩，又能在恒功率區提供較高的運行速度來滿足車輛的高速性要求和加速爬坡要求，在目前的技術條件下，電動汽車驅動電機很難滿足這樣的要求。?

發明內容

本動力總成采用一種自動變速系統，能根據電動汽車行駛狀況自動切換擋位來主動適應路面變化和駕駛需要，從而使驅動電機的工作區域擴大，保證驅動電機總是能夠工作在理想的區域，從而提高電動汽車的動力性和經濟性，降低驅動電機的控制難度，減少電動汽車電池容量，大大提高電動汽車的性價比。?

另外，此自動變速系統是在原有固定軸式齒輪變速器的基礎上加裝電控系?統實現自動換擋，傳動效率高，技術難度相對較低，價格低廉，非常適合中國的國情。在中國這樣的人口大國，未來的電動汽車使用數量捋會十分巨大，此動力總成對電動汽車的節能增效具有非常重要的意義。?

本發明提供的電動汽車動力總成包括驅動電機(2)和動力傳動系統(1)，并且包括驅動電機控制器(25)和自動變速器控制器(24)。驅動電機采用永磁同步電機。動力傳動系統(1)包括齒輪傳動系統、自動換擋系統和自動駐車系統。其中，齒輪傳動系統包括差速器總成(13)、輸入軸(16)、撥叉及同步器(17)、1擋齒輪及2擋齒輪(18)。自動換擋系統包括換擋電機(4)、撥叉(5)、撥叉軸(7)、換擋軸(6)、換擋蓋板(8)、換擋軸轉角傳感器(9)、換擋位置檢測桿(10)、換擋電機蓋板(11)、擋位傳感器(12)。自動駐車系統包括P擋電機(3)、P擋棘爪(15)、P擋棘爪壓板(19)、彈簧預緊機構(20)、P擋軸(21)、P擋蓋板(22)、P擋位置檢測桿(23)、P擋位置傳感器(24)。?

為了使本動力總成與電動汽車其它部分相協調，驅動電機控制器(25)和自動變速器控制器(24)與電動汽車整車控制器(27)和電池管理系統(26)通過CAN總線進行實時通信，形成一套電動汽車綜合控制系統。其中，自動變速器控制器(24)采集手柄擋位位置信號、車速信號(29)及同步器當前位置信號，并通過CAN總線得到油門開度信號(28)。驅動電機控制器(25)向驅動電機發出轉矩轉速指令，并輸出當前轉速信號。整車控制器(27)實時采集油門開度信號(28)和由自動變速器控制器(24)采集，經CAN總線發送的車速信號(29)，并根據制定的電機輸出轉矩控制策略，計算出當前驅動電機目標轉矩，并通過CAN總線發給驅動電機控制器(25)，讓驅動電機輸出此目標轉矩。當需要換擋時，自動變速器控制器(24)通過CAN總線向驅動電機控制器(25)發出指令，讓其進入自由模式，并讓其調節到目標轉速，然后換擋執行機構開?始進行換擋動作，換到目標擋位后，再發出指令讓電機切換到轉矩模式，于是整個換擋過程結束。通過此種方式，實現各個控制器間良好的協調。?

為了降低整個系統的開發難度，并結合實際情況，本系統采用2擋自動變速系統，當需要換擋時，撥叉在換擋執行機構的驅動下，在1擋、N擋和2擋位置間不斷切換，讓不同的齒輪傳遞動力，從而改變傳動比。?