[發(fā)明專利]基于電機(jī)與AMT集成化的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310547301.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN103552448A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張利鵬;李亮;田陽(yáng);王永忠;翁福建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聊城清科汽車電控有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B60K1/00
• 分類號(hào): B60K1/00;B60K17/08;B60L15/28
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法，尤其是驅(qū)動(dòng)電機(jī)前置前驅(qū)的小型純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

隨著全社會(huì)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，以及石油能源問(wèn)題越加嚴(yán)重，人們已大力投入到新能源汽車的研究生產(chǎn)之中，其中，小型純電動(dòng)汽車以其零污染，對(duì)燃油零消耗的優(yōu)勢(shì)在當(dāng)今社會(huì)正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

當(dāng)前已有小型純電動(dòng)汽車投入使用，其結(jié)構(gòu)上直接由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)變速器，動(dòng)力經(jīng)固定速比減速器直接輸出到傳動(dòng)軸，基本能夠滿足車輛低速起步與小角度爬坡的要求，但是最大爬坡度和最高車速都受到了限制，同時(shí)由于無(wú)變速箱，爬坡或加速能力均由驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接決定，對(duì)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax和最高轉(zhuǎn)速nmax要求高，從而使電機(jī)或者整車的質(zhì)量、體積和成本提高。

或者已有的安裝二擋位變速箱的電動(dòng)汽車，仍具有一定的局限性：要么一擋起步或爬坡，要么二擋高速行駛，無(wú)中間正常行駛擋位，擋位覆蓋范圍窄，整車工況適應(yīng)性差；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)難以保持在高效區(qū)工作，導(dǎo)致電耗升高；如果將二擋設(shè)置為較低的正常行駛速度，就無(wú)法滿足車輛高速行駛的需求，在高速路段會(huì)對(duì)交通流造成影響；但如果變速箱擋位太多，也會(huì)使機(jī)械結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，體積和質(zhì)量增大，與小型純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)理念沖突；設(shè)計(jì)成三擋變速器同樣需要選擋和換擋兩套機(jī)構(gòu)，不如做成四擋變速器，在增加一套齒輪組的情況下可以拓寬電機(jī)工作范圍，縮短電機(jī)調(diào)速時(shí)間，降低換擋難度。

現(xiàn)有電動(dòng)汽車換擋時(shí)采用傳統(tǒng)同步器機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)同步器鎖環(huán)與齒圈錐面接觸產(chǎn)生摩擦達(dá)到同步以減少換擋時(shí)嚙合齒間沖擊，但是同步器制造材料要求高，使整車成本升高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，在換擋過(guò)程中同步器因主從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速不同而滑磨，這將增加換擋電機(jī)執(zhí)行換擋的時(shí)間和電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而降低電機(jī)壽命。

汽車自動(dòng)換擋過(guò)程中的離合器控制問(wèn)題，一直是機(jī)械式自動(dòng)變速器AMT的技術(shù)難點(diǎn)，也是多年來(lái)制約我國(guó)AMT產(chǎn)品化的重要原因之一。如果去掉離合器，則離合器控制難點(diǎn)問(wèn)題將不再存在，而且還可以大大減少生產(chǎn)成本和使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于電機(jī)與AMT集成化的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)前置前驅(qū)的小型純電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器經(jīng)過(guò)集成設(shè)計(jì)后直接相連，系統(tǒng)去掉了離合器和同步器，采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)輸入軸主動(dòng)調(diào)速?gòu)亩ㄟ^(guò)接合套實(shí)現(xiàn)同步換擋。

本發(fā)明提供的一種基于電機(jī)與AMT集成化的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、變速器傳動(dòng)總成、選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)及選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)；該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸設(shè)有內(nèi)花鍵，記為電機(jī)內(nèi)花鍵輸出軸；

所述變速器傳動(dòng)總成包括變速器箱體、變速器輸入軸、一擋主動(dòng)齒輪、二擋主動(dòng)齒輪、三擋主動(dòng)齒輪、四擋主動(dòng)齒輪、變速器輸出軸、一擋從動(dòng)齒輪、二擋從動(dòng)齒輪、三擋從動(dòng)齒輪、四擋從動(dòng)齒輪、第一-二擋換擋撥叉、第三-四換擋撥叉、第一-二擋接合套、第三-四擋接合套、第一-二擋花鍵轂、第三-四擋花鍵轂、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器、變速器選換擋軸、主減速器及差速器組成；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)的殼體與所述變速器箱體一體化通過(guò)固定銷定位后用細(xì)牙螺釘直接相連，電機(jī)內(nèi)花鍵輸出軸位于電機(jī)內(nèi)，所述變速器輸入軸直接插入電機(jī)內(nèi)與電機(jī)內(nèi)花鍵輸出軸連接；

所述變速器輸入軸的兩端通過(guò)圓錐滾子軸承支承在所述變速器箱體上，所述二擋主動(dòng)齒輪、一擋主動(dòng)齒輪、四擋主動(dòng)齒輪、三擋主動(dòng)齒輪設(shè)置在所述變速器輸入軸上并為一體化結(jié)構(gòu)；

所述第三-四擋花鍵轂和第一–二擋花鍵轂與所述變速器輸出軸花鍵過(guò)盈配合；所述第三-四擋花鍵轂和第一–二擋花鍵轂的外花鍵分別與所述的第三-四擋接合套和第一-二擋接合套配合；

所述一擋從動(dòng)齒輪、二檔從動(dòng)齒輪上均制有與第一-二擋接合套配合的接合齒圈；所述三擋從動(dòng)齒輪、四擋從動(dòng)齒輪上均制有與第三-四擋接合套配合的接合齒圈；

所述一擋～五擋從動(dòng)齒輪分別通過(guò)尼龍滾針軸承套裝在所述變速器輸出軸上，并通過(guò)軸肩和卡簧軸向定位；

所述選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在所述變速箱體上；選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括：殼體、選擋傳感器、殼體選擋密封蓋、選擋電機(jī)接板，選擋電機(jī)、選擋軸，選檔蝸輪齒扇，選擋蝸桿；換擋傳感器、殼體換擋密封蓋、換擋電機(jī)接板，換擋電機(jī)，換擋軸、換擋蝸輪扇齒、換擋蝸桿、換擋齒輪、換擋齒扇、選檔撥塊、選檔撥指、變速器選換擋軸；