專利名稱：車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和采用該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛，特別是電動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和采用該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛，特別是電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境和能源問題越來越受到人們的關(guān)注，電動(dòng)汽車作為燃油汽車的替代運(yùn)輸工具越來越受到國際上的認(rèn)可和車輛行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)在國內(nèi)多家企業(yè)都已開發(fā)出各種樣式的電動(dòng)汽車，為了保證電動(dòng)汽車操縱簡(jiǎn)單方便，具有良好的行駛性能、靈活性、穩(wěn)定性和舒適性，電動(dòng)汽車應(yīng)具有與其行駛和使用要求相適應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的電動(dòng)汽車中，大多采用單電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)形式，這樣能最大限度減少相應(yīng)的質(zhì)量和成本，但是這樣的系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)機(jī)、離合器和變速器之間的匹配和控制要求較高。為了滿足電動(dòng)汽車整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等相關(guān)要求，研發(fā)性能優(yōu)良的變速系統(tǒng)顯得尤為重要。一般離合器主動(dòng)部分由主動(dòng)盤、主動(dòng)盤上的銷釘、從動(dòng)鼓、安裝在從動(dòng)鼓上的從動(dòng)帶組成。工作時(shí)，動(dòng)力源(內(nèi)燃機(jī)或電機(jī))輸入的動(dòng)力帶動(dòng)主動(dòng)部分旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)盤上的銷釘隨著主動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)壓迫從動(dòng)帶，從動(dòng)帶張開壓向從動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面，從而帶動(dòng)從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)力傳遞給與從動(dòng)鼓相連的變速器(手動(dòng)變速器或AMT)。傳統(tǒng)的摩擦式離合器操作的特點(diǎn)是必須保證快速分離的分離速度，否則會(huì)增加離合器的磨損。但是現(xiàn)在汽車領(lǐng)域中，大多數(shù)采用電控一液壓操縱機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，維修難度大、響應(yīng)速度慢、控制精度較低。如申請(qǐng)?zhí)枮?00910174309，發(fā)明名稱為《電控式車輛變速動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)》的中國發(fā)明專利，采用兩個(gè)離合器，能夠驅(qū)動(dòng)輔助離合器以操作主離合器的機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于推廣使用。又如申請(qǐng)?zhí)枮?00920020655，名稱為《 三輪汽車的液壓離合操縱裝置》的中國實(shí)用新型專利，采用液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)離合的操縱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用新型的可控自動(dòng)離合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的摩擦式離合器，安裝在動(dòng)力源與變速器之間，不需要離合器操縱機(jī)構(gòu)來操縱離合器的結(jié)合與分離，使得傳動(dòng)系統(tǒng)體積減少，操作靈活方便，準(zhǔn)確度高。為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明采用的方案如下
一種車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力源、BSG電機(jī)、變速器、自動(dòng)離合器，自動(dòng)離合器安裝在動(dòng)力源輸出軸與變速器輸入軸之間。自動(dòng)離合器不需要專門的操縱機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)分離與結(jié)
口 o優(yōu)選的是，自動(dòng)離合器包括主動(dòng)盤、從動(dòng)鼓，從動(dòng)鼓具有外圓柱面和內(nèi)圓柱面。優(yōu)選的是，主動(dòng)盤上設(shè)有銷釘，從動(dòng)鼓上設(shè)有從動(dòng)帶。主動(dòng)盤和從動(dòng)鼓的結(jié)合是靠主動(dòng)盤上的銷釘相對(duì)于從動(dòng)鼓上的從動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)壓迫其向外張開，從動(dòng)帶張開后會(huì)壓向從動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面，從而達(dá)到離合器的結(jié)合。優(yōu)選的是，自動(dòng)離合器從動(dòng)鼓的外圓柱面與BSG電機(jī)相連。在下坡制動(dòng)時(shí)，從車輪傳來的力矩通過變速器傳遞給自動(dòng)離合器的從動(dòng)鼓，從動(dòng)鼓將力矩傳遞給與之相連的BSG電機(jī)，BSG電機(jī)將下坡時(shí)汽車的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來。優(yōu)選的是，自動(dòng)離合器的從動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面與變速器輸入軸相連。實(shí)現(xiàn)力矩的傳遞從主動(dòng)盤傳遞給變速器或變速器將力矩傳遞給與之相連的BSG電機(jī)。優(yōu)選的是，自動(dòng)離合器主動(dòng)盤與動(dòng)力源輸出軸相連。實(shí)現(xiàn)力矩從動(dòng)力源傳遞給離合器主動(dòng)盤，再由主動(dòng)盤傳遞給從動(dòng)鼓，從動(dòng)鼓傳遞給變速器。優(yōu)選的是,變速器的輸入軸上設(shè)置有角速度傳感器,動(dòng)力源輸出軸也設(shè)有角速度傳感器。兩處設(shè)置的角速度傳感器可以分別測(cè)出變速器的輸入軸和動(dòng)力源輸出軸的轉(zhuǎn)速。可以用含有按照重量半分比約0.001重金屬的水對(duì)變速器的輸入軸和輸出軸進(jìn)行淬火處理，淬火前將輸入軸或輸出軸加熱到約382攝氏度。試驗(yàn)證明，經(jīng)過這樣淬火處理的軸的疲勞極限增大了約百分之二十三。所述帶有重金屬的水可以采用工業(yè)污水，這樣有利于環(huán)境。優(yōu)選的是，兩個(gè)角速度傳感器連接整車控制器。整車控制器通過兩個(gè)轉(zhuǎn)速的大小關(guān)系來判斷并對(duì)BSG電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。優(yōu)選的是，變速器可以是手動(dòng)變速器或AMT。優(yōu)選的是，動(dòng)力源可以是內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)。本發(fā)明的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括以上各項(xiàng)特征的任意組合。本發(fā)明的另一方面涉及一種車輛，其具有包含上述至少一項(xiàng)特征的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種車輛可以為電動(dòng)車輛或?yàn)榧冸妱?dòng)車輛。由于本發(fā)明的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用可控自動(dòng)離合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的摩擦式離合器，安裝在動(dòng)力源與變速器之間，不需要離合器操縱機(jī)構(gòu)來操縱離合器的結(jié)合與分離。并通過角速度傳感器將得到的動(dòng)力源輸出軸與變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速上傳給整車控制器，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，大大提高了車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作效率，具有精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)、操縱靈活、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為按照本發(fā)明的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。附圖標(biāo)記為21、BSG電機(jī)，22、離合器從動(dòng)鼓，23、離合器主動(dòng)盤，24、動(dòng)力源輸出軸，25、變速器輸入軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行描述，以下的描述僅是示范性和解釋性的，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用?！N車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力源、BSG電機(jī)21、變速器、自動(dòng)離合器2,自動(dòng)離合器2安裝在動(dòng)力源輸出軸24與變速器輸入軸25之間，如圖1所示。動(dòng)力源可以是內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)。變速器可以是手動(dòng)變速器或AMT。自動(dòng)離合器2包括主動(dòng)盤23、從動(dòng)鼓22，自動(dòng)離合器不需要專門的操縱機(jī)構(gòu)來達(dá)到主動(dòng)盤23和從動(dòng)鼓22的分離與結(jié)合。自動(dòng)離合器2的從動(dòng)鼓22具有外圓柱面和內(nèi)圓柱面，主動(dòng)盤23上設(shè)有銷釘，從動(dòng)鼓22上設(shè)有從動(dòng)帶。主動(dòng)盤23和從動(dòng)鼓22的結(jié)合是靠主動(dòng)盤23上的銷釘相對(duì)于從動(dòng)鼓22上的從動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)壓迫其向外張開，從動(dòng)帶張開后會(huì)壓向從動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面，從而達(dá)到離合器的結(jié)合。自動(dòng)離合器2的從動(dòng)鼓22的外圓柱面與BSG電機(jī)21相連。在下坡制動(dòng)時(shí)，從車輪傳來的力矩通過變速器傳遞給自動(dòng)離合器2的從動(dòng)鼓22，從動(dòng)鼓22將力矩傳遞給與之相連的BSG電機(jī)21，BSG電機(jī)21將下坡時(shí)汽車的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來。自動(dòng)離合器2的從動(dòng)鼓22的內(nèi)圓柱面與變速器的輸入軸25相連。實(shí)現(xiàn)力矩的傳遞從主動(dòng)盤23傳遞給變速器或變速器將力矩傳遞給與之相連的BSG電機(jī)21。自動(dòng)離合器2主動(dòng)盤23與動(dòng)力源輸出軸24相連。實(shí)現(xiàn)力矩從動(dòng)力源傳遞給離合器主動(dòng)盤23，再由主動(dòng)盤23傳遞給從動(dòng)鼓22，從動(dòng)鼓22傳遞給變速器。 變速器的輸入軸25上設(shè)置有角速度傳感器，動(dòng)力源輸出軸24也設(shè)有角速度傳感器。兩處設(shè)置的角速度傳感器可以分別測(cè)出變速器的輸入軸25和動(dòng)力源輸出軸24的轉(zhuǎn)速。兩個(gè)角速度傳感器連接整車控制器。整車控制器通過兩個(gè)轉(zhuǎn)速的大小關(guān)系來判斷并對(duì)BSG電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是一般內(nèi)燃機(jī)動(dòng)車、電動(dòng)車、混合動(dòng)力車、純電動(dòng)車。工作過程
在車輛啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)力源輸入軸24輸入動(dòng)力有花鍵傳遞給離合器主動(dòng)盤23從而帶動(dòng)主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)盤上的銷釘相對(duì)于從動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)壓迫從動(dòng)體蹄，從動(dòng)蹄張開壓向從動(dòng)鼓，從而帶動(dòng)從動(dòng)盤22旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)盤22將動(dòng)力通過花鍵傳遞給變速器輸入軸25，使得動(dòng)力完成從動(dòng)力源到變速器的傳遞。但是，這種離合器只有在動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)速大于變速器輸入軸轉(zhuǎn)速的時(shí)候才能工作，當(dāng)遇到下坡時(shí)，變速器輸入軸轉(zhuǎn)速因?yàn)槠囅缕录铀俣龃?，下坡制?dòng)時(shí)由于離合器主從動(dòng)部分分離，動(dòng)力傳遞中斷，無法利用動(dòng)力源進(jìn)行制動(dòng)，所以離合器從動(dòng)盤外圈與BSG電機(jī)21的殼體連為一體，制動(dòng)時(shí)變速器將力矩傳遞給BSG電機(jī)，利用BSG電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。車輛換擋時(shí)，對(duì)手動(dòng)變速器，松開油門，使得動(dòng)力源轉(zhuǎn)速下降，對(duì)AMT，AMT控制動(dòng)力源轉(zhuǎn)速下降，由于動(dòng)力源輸出軸轉(zhuǎn)速下降，此時(shí)自動(dòng)離合器2的主動(dòng)盤23由于動(dòng)力源輸出軸轉(zhuǎn)速下降而小于從動(dòng)鼓22，自動(dòng)離合器2的主動(dòng)盤23和從動(dòng)鼓22分離，當(dāng)換擋完成后，動(dòng)力源重新恢復(fù)轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)自動(dòng)離合器2主動(dòng)盤23旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)鼓22因?yàn)橛绍囕唫鬟f的阻力轉(zhuǎn)速下降，直至從動(dòng)鼓22轉(zhuǎn)速小于主動(dòng)盤23轉(zhuǎn)速，此時(shí)自動(dòng)離合器2主動(dòng)盤23和從動(dòng)鼓22結(jié)合，動(dòng)力從動(dòng)力源傳遞至變速器，完成換擋工作。車輛倒車時(shí)，工作狀況與車輛起步相似。車輛制動(dòng)時(shí)，在平穩(wěn)路面上制動(dòng)時(shí)，松開油門后，動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)速下降，踩下制動(dòng)踏板后，車輪在制動(dòng)器制動(dòng)下轉(zhuǎn)速降低，變速器輸入軸轉(zhuǎn)速因?yàn)檐囕嗈D(zhuǎn)速下降而下降，可以達(dá)到制動(dòng)效果。但是在下坡過程中，因長時(shí)間使用制動(dòng)器，導(dǎo)致制動(dòng)器摩擦片的溫度升高，使制動(dòng)力下降，甚至失去作用。此時(shí)變速器輸入軸轉(zhuǎn)速由于下坡力變得相對(duì)于動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)速變大，而動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)速不變，所以自動(dòng)離合器2分離，動(dòng)力傳遞中斷，造成無法用動(dòng)力源部分的動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)。所以在自動(dòng)離合器2的從動(dòng)鼓22安裝BSG電機(jī)21，在變速器輸入軸和動(dòng)力源輸出軸上的角速度傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)速《1和。BSG電機(jī)21工作條件為變速器輸出轉(zhuǎn)速大于動(dòng)力源輸入轉(zhuǎn)速，％ > 2，下坡時(shí)，由于％ > W2，整車控制器控制BSG電機(jī)21工作，BSG電機(jī)21將這部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，從而達(dá)到下坡制動(dòng)的目的。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。與任何發(fā)明相同，本發(fā)明的基礎(chǔ)是已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)，其各個(gè)組成部分也來自于現(xiàn)有技術(shù)，為了使本說明書簡(jiǎn)明，對(duì)這些組成部分并沒有事無巨細(xì)地一一詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本說明書后自然知其所云。在閱讀了本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)相信，由這些現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成的本發(fā)明凝結(jié)了發(fā)明人大量創(chuàng)造性勞動(dòng)的結(jié)果。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣不難看出，本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，是為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題而將這些現(xiàn)有技術(shù)中的要素進(jìn)行的結(jié)合，這種結(jié)合凝結(jié)了大量的創(chuàng)造性勞動(dòng)，是發(fā)明人大量理論研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶。在沒有閱讀本發(fā)明之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然是不容易想到本發(fā)明的各個(gè)方案的，而在閱讀了本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員不必再付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力源、BSG電機(jī)(21)、變速器，其特征在于，還包括自動(dòng)離合器(2)，所述自動(dòng)離合器(2)安裝在動(dòng)力源輸出軸(24)與變速器輸入軸(25)之間，并且不具有用于實(shí)現(xiàn)所述自動(dòng)離合器(2)的分離與結(jié)合的操縱機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)離合器(2)包括主動(dòng)盤(23 )、從動(dòng)鼓(22 )，所述從動(dòng)鼓(22 )具有外圓柱面和內(nèi)圓柱面。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)盤(23)上設(shè)有銷釘，所述從動(dòng)鼓(22)上設(shè)有從動(dòng)帶。
4.如權(quán)利要求2或3所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)離合器(2)從動(dòng)鼓(22)的外圓柱面與所述BSG電機(jī)(21)相連。
5.如權(quán)利要求2或3所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)離合器(2)的從動(dòng)鼓(22)的內(nèi)圓柱面與變速器輸入軸(25)相連。
6.如權(quán)利要求2或3所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)離合器(2)的主動(dòng)盤(23)與動(dòng)力源的輸出軸(24)相連。
7.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器的輸入軸(25)上設(shè)置有角速度傳感器，動(dòng)力源輸出軸(24)也設(shè)有角速度傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)角速度傳感器連接整車控制器。
9.如權(quán)利要求1_3、8中任一項(xiàng)所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器可以是手動(dòng)變速器或AMT。
10.如權(quán)利要求1_3、8中任一項(xiàng)所述的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力源可以是內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和采用該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛，特別是電動(dòng)車輛。本發(fā)明的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用可控自動(dòng)離合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的摩擦式離合器，安裝在動(dòng)力源與變速器之間，不需要離合器操縱機(jī)構(gòu)來操縱離合器的結(jié)合與分離。并通過角速度傳感器將得到的動(dòng)力源輸出軸與變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速上傳給整車控制器，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，大大提高了車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作效率，具有精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)、操縱靈活、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60L7/20GK103029576SQ201110417469
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者林程, 孫逢春, 馬忠華, 韓冰 申請(qǐng)人:北京理工華創(chuàng)電動(dòng)車技術(shù)有限公司