CN101830171A - 一种电动汽车动力总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车动力总成，包括驱动电机(1)和变速器总成(7)，所述驱动电机(1)为永磁同步电机，所述变速器总成(7)包括一两档电控机械变速器，其具有爬坡档和行驶档，所述驱动电机(1)匹配该两档电控机械变速器。
Description
技术领域
本发明涉及属于汽车零部件生产制造技术领域，具体涉及一种电动汽车的动力总成。
背景技术
新能源汽车的发展越来越快，电动汽车发展普及越来越被重视，国家近期出台了多项鼓励电动汽车的措施，以促进电动汽车的发展。对电动车的性能要求越来越高，电动汽车的零部件尤其是动力总成的开发要求也越来越高。
而目前，在已知技术中，电动车的减速机构大多为单级速比，整车性能受到限制，给电机的设计和制造提出了较高的要求，爬坡度，最高车速往往难以兼顾，整车的性能受到限制。而采用多级变速箱的电动车，由于存在换档问题，驾驶性能难以接受。这就要求电动车的动力总成具有智能化，技术易于实现，成本不能过高。而采用多级变速器则匹配性能较差，换档方式多为理论分析，实际验证效果较差。无离合器的换档方式，电机控制较难实现。也即现有技术中的电动汽车动力总成中电机与变速器匹配存在困难。
发明内容
本发明的目的在于解决电动车动力系统匹配问题，降低驱动电机的设计难度，保证整车动力性和经济性指标，并解决电动车换档问题。
具体来说，本发明驱动电机的扭矩经由飞轮，离合器盖，从动盘，，变速箱一轴，传动齿轮，差速器，最后通过左右半轴，传递给车轮，驱动整车。整车正常行驶一般处于小速比行驶档，整车跟据实际车速，和驾驶员的请求选择合适的档位，并确定是否需要换档并由执行机构快速完成档位切换。保证整车的动力性能，和经济性能。
具体技术方案如下：
一种电动汽车动力总成，包括驱动电机(1)和变速器总成(7)，所述驱动电机(1)为永磁同步电机，所述变速器总成(7)包括一两档电控机械变速器，其具有爬坡档和行驶档，所述驱动电机(1)匹配该两档电控机械变速器。
进一步地，还包括离合器，其设置在驱动电机(1)和两档电控机械变速器之间。
所述变速器总成(7)还包括变速器本体、离合器执行机构(2)和换档执行机构(3)，所述离合器执行机构(2)和换档执行机构(3)集成安装在变速器本体上。
所述离合器包括一离合器盖(8)，其固定在驱动电机(1)输出轴的飞轮盘(10)上，该飞轮盘(10)设置于驱动电机(1)的输出轴端，采用球墨铸铁铸造。
所述离合器包括一离合器从动盘(9)，该离合器从动盘(9)安装在离合器盖(8)和飞轮盘(10)之间，并套在变速器的变速器轴上。
所述变速器轴为变速箱一轴，从动盘(9)套在该变速箱一轴上并通过传动齿轮、差速器连接左右半轴(5，6)，左右半轴(5，6)连接至车轮。
进一步地，所述两档电控机械变速器变速器具有两个前进挡，包括低速爬坡档和行驶档。
进一步地，变速器总成(7)上设有一轴转速传感器(4)，其用于检测变速器一轴的转速以及离合器从动盘(9)的转速。
进一步地，还包括一车速传感器(11)，其安装在差速器壳体上，用于检测差速器壳体转速。
进一步地，离合器执行机构为推式单片干式膜片弹簧离合器，采用永磁有刷直流电动机驱动，所述离合器执行机构和换档执行机构根据整车控制器和/或变速箱控制器的指令完成离合器分离结合工作和/或换档工作。
与目前现有技术相比，本发明驱动电机匹配两档电控机械变速器，变速器具有爬坡档和行驶档，大速比用在爬坡及恶劣路面。行驶档用于正常行驶。整车具有自动和手动换档模式，变速器执行机构根据整车控制器和变速箱控制器的指令完成离合器分离结合工作，以及换档工作。整车可适时切换档位。
附图说明
图一是动力总成机构说明
图中：1-驱动电机；2-离合器执行机构；3-换档执行机构；4-一轴转速传感器；5-左半轴；6-右半轴；7-变速器总成
图二是动力总成分解图
图中：8-离合器盖；9-离合器从动盘；10-飞轮盘。11-车速传感器。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
如图所示，驱动电机1轴端带有飞轮盘10，离合器盖8固定在飞轮盘10上，离合器从动盘9安装在离合器盖和飞轮盘之间，并套在变速器轴上。总装后的结构如图一。
变速器7为电控机械式自动变速器，具有两个前进挡：低速爬坡档和行驶档。离合器执行机构2和换档执行机构3集成安装在变速器本体上，变速器7上安装有一轴转速传感器4，用于检测变速器一轴的转速，及离合器从动盘9的转速。车速传感器11安装在差速器壳体上，用于检测差速器壳体转速。
驱动电机的扭矩经由飞轮10，离合器盖8，从动盘9，变速箱一轴，传动齿轮，差速器，最后通过左右半轴5，6传递给车轮，驱动整车。
停车状态下，变速器处于大速比的爬坡档，离合器闭合。
车辆起步时，离合器闭合，离合器执行机构不执行任何动作，变速器处于大速比爬坡档，以实现低速大扭矩的输出。电机逐渐增加扭矩来实现车辆起步。当车速达到一定要求，整车控制器会根据整车需要或者驾驶员请求，发出换档指令。变速箱控制器控制离合器执行机构和换档执行机构工作。并快速完成档位切换。整车在小速比行驶档可以最高车速行驶。驱动电机尽量处于高效率运行区间，保证整车的经济性，有效增加续驶里程。
车辆行驶时，变速器的小速比行驶档即可满足整车的大部分需求，并通过电机的调速，实现整车车速的变化。当车辆需要爬坡，或者在恶劣的工况，需要输出大扭矩时，自动进入低速爬坡档。离合器执行机构2和换挡执行机构3只有一个旋转动作即可完成换档，换档时间较短。执行机构由电机驱动，控制简单，精度也高。
整车也可以手动操作变速器的换档，实现手动换档模式离合器绝大部分时间处于闭合状态，没有起步时的滑磨状态，整车正常行驶时，换档次数也相对较少，因此离合器的使用寿命大大增加。
作为电动汽车的动力总成机构，主要用于前置前驱的电动汽车动力装置。
驱动电机采用永磁同步电机，变速器壳体采用铝合金压铸，分别有离合器执行机构，换档执行机构，执行机构采用永磁有刷直流电动机驱动。离合器为推式单片干式膜片弹簧离合器。飞轮采用球墨铸铁铸造，只需起到固定离合器盖的作用，质量小。
本发明的目的是：解决电动车动力系统匹配问题，降低驱动电机的设计难度，保证整车动力性和经济性指标，并解决电动车换档问题。
本技术方案所提出的发明点或改进点是驱动电机匹配两档电控机械变速器，变速器具有爬坡档和行驶档，大速比用在爬坡及恶劣路面。行驶档用于正常行驶。整车具有自动和手动换档模式，变速器执行机构根据整车控制器和变速箱控制器的指令完成离合器分离结合工作，以及换档工作。
本发明的动力总成机构，主要有驱动整车的永磁同步电机，电机的输出轴安装有飞轮盘，通过两档电控机械自动变速器，差速器将动力输出。驱动电机和变速器之间安装有离合器，离合器盖固定在电机输出轴的飞轮盘上。整个总成采用单摩擦片来传递电机的扭矩。
通过本发明提供的技术我们可以实现换档平顺，制造成本低，控制操作简单，效率高的优点。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车动力总成，其特征在于，包括驱动电机(1)和变速器总成(7)，所述驱动电机(1)为永磁同步电机，所述变速器总成(7)包括一两档电控机械变速器，其具有爬坡档和行驶档，所述驱动电机(1)匹配该两档电控机械变速器。
2.如权利要求1所述的电动汽车动力总成，其特征在于，还包括离合器，其设置在驱动电机(1)和两档电控机械变速器之间。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车动力总成，其特征在于，所述变速器总成(7)还包括变速器本体、离合器执行机构(2)和换档执行机构(3)，所述离合器执行机构(2)和换档执行机构(3)集成安装在变速器本体上。
4.如权利要求2或3所述的电动汽车动力总成，其特征在于，所述离合器包括一离合器盖(8)，其固定在驱动电机(1)输出轴的飞轮盘(10)上，该飞轮盘(10)设置于驱动电机(1)的输出轴端，采用球墨铸铁铸造。
5.如权利要求4所述的电动汽车动力总成，其特征在于，所述离合器包括一离合器从动盘(9)，该离合器从动盘(9)安装在离合器盖(8)和飞轮盘(10)之间，并套在变速器的变速器轴上。
6.如权利要求5所述的电动汽车动力总成，其特征在于，所述变速器轴为变速箱一轴，从动盘(9)套在该变速箱一轴上并通过传动齿轮、差速器连接左右半轴(5，6)，左右半轴(5，6)连接至车轮。
7.如权利要求1，2，4，5中任一项所述的电动汽车动力总成，其特征在于，所述两档电控机械变速器变速器具有两个前进挡，包括低速爬坡档和行驶档。
8.如权利要求6所述的电动汽车动力总成，其特征在于，变速器总成(7)上设有一轴转速传感器(4)，其用于检测变速器一轴的转速以及离合器从动盘(9)的转速。
9.如权利要求6或8所述的电动汽车动力总成，其特征在于，还包括一车速传感器(11)，其安装在差速器壳体上，用于检测差速器壳体转速。
10.如权利要求3所述的电动汽车动力总成，其特征在于，离合器执行机构为推式单片干式膜片弹簧离合器，采用永磁有刷直流电动机驱动，所述离合器执行机构和换档执行机构根据整车控制器和/或变速箱控制器的指令完成离合器分离结合工作和/或换档工作。
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