CN105799478A - 车辆的驱动系统、驱动系统的控制方法及车辆 - Google Patents

车辆的驱动系统、驱动系统的控制方法及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆的驱动系统、驱动系统的控制方法及车辆，驱动系统包括：接收模块，用于接收车辆的控制信号；电机驱动桥，电机驱动桥包括驱动电机和驱动桥，驱动电机和驱动桥直接相连；电机控制器，电机控制器分别与接收模块和驱动电机相连，以根据控制信号控制电机驱动桥为车辆提供动力。根据本发明实施例的方法可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障。

Description

车辆的驱动系统、驱动系统的控制方法及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的驱动系统、驱动系统的控制方法及车辆。
背景技术
相关技术中，对于电动汽车而言，其驱动系统中驱动电机通过传动轴与驱动桥相连，实现动力的传递。如图4所示，为相关技术中一种驱动系统的示意图。后桥(驱动桥)1与传动轴2的一端通过法兰连接(一般为螺栓连接)，传动轴2的另一端与电机3通过法兰连接(一般为螺栓连接)。电机3与电机控制器4以及电机控制器4和挡位控制器5通过CAN总线连接。
通过挡位控制器5给电机控制器4发送挡位信息，电机控制器4解析挡位信息，并转化为对电机3的指令(一般情况下为电流，但不局限于电流)，电机3接受到电机控制器4的指令后开始转动，输出转矩和转速，该转矩和转速通过传动轴2传递给后桥即驱动桥1，驱动桥1的主减实现减速增转的功能，然后通过差速器将转矩和转速传递给半轴，实现带动驱动轮的运转，完成汽车行驶的驱动。
上述的驱动系统存在以下缺点：1、通过传动轴传递电机的转矩和转速，传动过程能量损失较多；2、传动轴是零部件可靠性常出现问题的关键件，经常会有异响、断裂等问题的产生，造成整车传动系统的瘫痪；3、传动轴本身的质量增加了整车的质量。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的驱动系统。
本发明的另一个目的在于提供一种车辆的驱动系统的控制方法。该方法可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障。
本发明的再一个目的在于提供一种车辆。
为了实现上述目的，本发明的第一方面公开了一种车辆的驱动系统，包括：接收模块，用于接收车辆的控制信号；电机驱动桥，所述电机驱动桥包括驱动电机和驱动桥，所述驱动电机和所述驱动桥直接相连；以及电机控制器，所述电机控制器分别与所述接收模块和所述驱动电机相连，以根据所述控制信号控制所述电机驱动桥为车辆提供动力。
根据本发明实施例的车辆的驱动系统，驱动电机与驱动桥直接相连，与相关技术中驱动电机通过驱动轴与驱动桥相连的结构相比，可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的驱动系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述驱动桥包括主减速器，所述主减速器包括主动齿轮，所述主动齿轮的输入轴与所述驱动电机的输出轴直接相连。
在一些示例中，所述驱动电机的输出轴通过花键与所述主动齿轮的输入轴相连。
在一些示例中，所述驱动电机为无刷直流电机。
在一些示例中，所述控制信号包括挡位信号和油门踏板信号。
本发明第二方面的实施例公开了一种如上述第一方面实施例所述的车辆的驱动系统的控制方法，包括以下步骤：接收车辆的控制信号；根据所述控制信号生成驱动信号，并根据所述驱动信号驱动所述电机驱动桥为车辆提供动力。
根据本发明实施例的车辆的驱动系统的控制方法，驱动电机与驱动桥直接相连，与相关技术中驱动电机通过驱动轴与驱动桥相连的结构相比，可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的驱动系统的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，在根据所述控制信号控制所述电机驱动桥为车辆提供动力的过程中，还包括：采集所述驱动电机的输入电流；检测所述驱动电机的转速；根据所述驱动电机的输入电流和所述驱动电机的转速对所述驱动信号进行修正。
在一些示例中，还包括：监测所述驱动电机的转子位置。
在一些示例中，所述控制信号包括挡位信号和油门踏板信号，所述根据所述控制信号生成驱动信号，并根据所述驱动信号驱动所述电机驱动桥为车辆提供动力，包括：根据所述挡位信号控制所述驱动电机的转动方向；根据所述油门踏板信号控制所述驱动电机的驱动力矩。
本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的车辆的驱动系统。该车辆可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的控制方法的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的控制方法的具体流程图；以及
图4是相关技术中一种车辆的驱动系统的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的驱动系统、车辆的驱动系统的控制方法及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的示意图。如图1所示，根据本发明一个实施例额的车辆的驱动系统100，包括：接收模块110、电机驱动桥120和电机控制器130。
其中，接收模块110用于接收车辆的控制信号。电机驱动桥120包括驱动电机121和驱动桥122，驱动电机121和驱动桥122直接相连。作为一个具体的示例，例如：驱动桥122包括主减速器(图1中没有示出)，主减速器包括主动齿轮(图1中没有示出)，主动齿轮的输入轴与驱动电机121的输出轴直接相连。电机控制器130分别与接收模块110和驱动电机121相连，以根据控制信号控制电机驱动桥120为车辆提供动力。在本发明的一个实施例中，驱动电机121为但不限于无刷直流电机。
在本发明的一个具体示例中，驱动电机121的输出轴可以通过花键与主动齿轮的输入轴相连。具体而言，驱动桥122包括但不限依次相连的主减速器、差速器和半轴，其中，主减速器包括主动齿轮和从动齿轮，其中，主动齿轮、从动齿轮、差速器和半轴之间的连接关系属于现有技术，此处不做赘述。驱动电机121布置在驱动桥122的中部，驱动电机121的输出轴通过花键与主减速器的主动齿轮的输入轴连接在一起。车辆的驱动系统100在驱动车辆时，电机控制器130驱动该驱动电机121，通过驱动电机121的输出轴的转动带动主减速器的主动齿轮的输入轴，从而通过差速器和半轴等将动力传输至车轮。
在本发明的一个实施例中，驱动电机121可布置在车架上翼面和地面之间的适当位置，以便在满足电机驱动桥120的最大离地间隙的同时，保证车辆行驶上下颠簸时，减少电机驱动桥120与车架上其他的部件的干扰。
进一步地，控制信号包括但不限于挡位信号和油门踏板信号。其中，电机控制器130可以根据挡位信号控制驱动电机121的正反转，根据油门踏板信号(如油门踏板开度)控制驱动电机121的驱动力矩。
根据本发明实施例的车辆的驱动系统，驱动电机与驱动桥直接相连，与相关技术中驱动电机通过驱动轴与驱动桥相连的结构相比，可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障率。
图2是根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的控制方法的流程图。如图2所示，根据本发明一个实施例的车辆的驱动系统的控制方法，包括如下步骤：
S201：接收车辆的控制信号。
S202：根据控制信号生成驱动信号，并根据驱动信号驱动电机驱动桥为车辆提供动力。
具体而言，结合图3所示，控制信号包括挡位信号(如挡位控制器的输入信号)和油门踏板信号(如油门调节器的输入信号)，因此，根据控制信号生成驱动信号，并根据驱动信号驱动所述电机驱动桥为车辆提供动力，包括：根据挡位信号控制驱动电机的转动方向(即正反转)；以及根据所油门踏板信号控制驱动电机的驱动力矩。
另外，在根据控制信号控制电机驱动桥为车辆提供动力的过程中，还包括：采集所述驱动电机的输入电流；检测所述驱动电机的转速；根据所述驱动电机的输入电流和所述驱动电机的转速对所述驱动信号进行修正。进一步度，在此过程中，还可以实时地监测驱动电机的转子位置。
具体而言，油门控制器作为信号发生器。当踩下油门踏板后，脚踏板电位(即油门)调节器发出一个电信号给主控制模块，主控制模块控制无刷直流电机接通，无刷直流电机开始工作。通过踩油门踏板的深度不同，主控制模块输出不同信号，改变无刷直流电机上的转子的转速。同时，电机转子位置传感器实时监测无刷直流电机的转子位置，并把位置信号发给主控制模块，由主控制模块控制。在无刷直流电机运行的过程中，电流检测模块和电机转速检测模块实时采集流入电机的电流和电机转子的转速信号并反馈给主控制模块实现无刷直流电机的转速电流双闭环控制。
挡位控制器包括F(前进挡)、N(后档)、R(后退档)。挡位控制器通过转换挡位的按钮来控制无刷直流电机的正反转，以实现电动汽车的前进或倒车。其中挡位F为前进挡；挡位R为后退档；挡位N为空挡。
根据本发明实施例的车辆的驱动系统的控制方法，可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障率。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的车辆的驱动系统。该车辆可以有效降低动力传动过程中的能量的损失，提升动力传动效率。此外，没有传动轴的介入，可以降低车辆成本和重量，同时降低驱动系统的故障率。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的驱动系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收车辆的控制信号；
电机驱动桥，所述电机驱动桥包括驱动电机和驱动桥，所述驱动电机和所述驱动桥直接相连；以及
电机控制器，所述电机控制器分别与所述接收模块和所述驱动电机相连，以根据所述控制信号控制所述电机驱动桥为车辆提供动力。
2.根据权利要求1所述的车辆的驱动系统，其特征在于，所述驱动桥包括主减速器，所述主减速器包括主动齿轮，所述主动齿轮的输入轴与所述驱动电机的输出轴直接相连。
3.根据权利要求1所述的车辆的驱动系统，其特征在于，所述驱动电机的输出轴通过花键与所述主动齿轮的输入轴相连。
4.根据权利要求1所述的车辆的驱动系统，其特征在于，所述驱动电机为无刷直流电机。
5.根据权利要求1所述的车辆的驱动系统，其特征在于，所述控制信号包括挡位信号和油门踏板信号。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的车辆的驱动系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收车辆的控制信号；
根据所述控制信号生成驱动信号，并根据所述驱动信号驱动所述电机驱动桥为车辆提供动力。
7.根据权利要求6所述的车辆的驱动系统的控制方法，其特征在于，在根据所述控制信号控制所述电机驱动桥为车辆提供动力的过程中，还包括：
采集所述驱动电机的输入电流；
检测所述驱动电机的转速；
根据所述驱动电机的输入电流和所述驱动电机的转速对所述驱动信号进行修正。
8.根据权利要求6所述的车辆的驱动系统的控制方法，其特征在于，还包括：监测所述驱动电机的转子位置。
9.根据权利要求6所述的车辆的驱动系统的控制方法，其特征在于，所述控制信号包括挡位信号和油门踏板信号，所述根据所述控制信号生成驱动信号，并根据所述驱动信号驱动所述电机驱动桥为车辆提供动力，包括：
根据所述挡位信号控制所述驱动电机的转动方向；
根据所述油门踏板信号控制所述驱动电机的驱动力矩。
10.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-5任一项所述的车辆的驱动系统。
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