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一種電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)、方法和電動(dòng)汽車與流程

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一種電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)、方法和電動(dòng)汽車與流程

本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)、方法和電動(dòng)汽車。



背景技術(shù):

國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)《汽車和掛車類型的術(shù)語(yǔ)和定義》(GB/T 3730.1-2001)中對(duì)汽車有如下定義:由動(dòng)力驅(qū)動(dòng),具有4個(gè)或4個(gè)以上車輪的非軌道承載的車輛,主要用于:載運(yùn)人員和(或)貨物;牽引載運(yùn)人員和(或)貨物的車輛;特殊用途。能源短缺、石油危機(jī)和環(huán)境污染愈演愈烈,給人們的生活帶來(lái)巨大影響,直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。世界各國(guó)都在積極開發(fā)新能源技術(shù)。

電動(dòng)汽車作為一種降低石油消耗、低污染、低噪聲的新能源汽車,被認(rèn)為是解決能源危機(jī)和環(huán)境惡化的重要途徑?;旌蟿?dòng)力汽車同時(shí)兼顧純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的優(yōu)勢(shì),在滿足汽車動(dòng)力性要求和續(xù)駛里程要求的前提下,有效地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,降低了排放,被認(rèn)為是當(dāng)前節(jié)能和減排的有效路徑之一。

在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車中,基本采用單速比減速器的傳動(dòng)方案,其原因是認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速比較高,高效區(qū)域的轉(zhuǎn)速范圍比較大,采用單速比減速器即可滿足電動(dòng)汽車的加速性能和最高車速要求,能量消耗率也不會(huì)太高。

現(xiàn)有技術(shù)的傳動(dòng)方案基本可以滿足低速電動(dòng)車和普通用途電動(dòng)車的要求。然而,對(duì)于動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)要求比較高的電動(dòng)車輛,其加速時(shí)間指標(biāo)(比如100km/h加速時(shí)間指標(biāo))和最高車速指標(biāo)則難以兼顧。

另外,在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車中,基本上采用不帶P檔的單速比減速器,在駐車制動(dòng)失效的情況下難以鎖死車輛傳動(dòng)系統(tǒng),可能會(huì)產(chǎn)生不期望的移動(dòng),從而降低了駐車制動(dòng)的安全性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提出一種電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)、方法和電動(dòng)汽車,從而兼顧加速時(shí)間指標(biāo)和最高車速指標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一方面,一種電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng),包括:

整車控制器,用于采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速;

變速器控制器,用于基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令;

換檔機(jī)構(gòu),包含一檔離合器和二檔離合器,所述一檔離合器用于基于所述一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,所述二檔離合器用于基于所述二檔切換指令接合以切換到二檔。

在一個(gè)實(shí)施方式中,換檔機(jī)構(gòu)還包括P檔機(jī)構(gòu);

所述整車控制器,還用于檢測(cè)駐車制動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)踏板深度位置;

變速器控制器,還用于當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、所述駐車制動(dòng)狀態(tài)為工作和所述制動(dòng)踏板深度位置大于預(yù)定深度門限值時(shí),生成P檔驅(qū)動(dòng)指令;

P檔機(jī)構(gòu),用于基于所述P檔驅(qū)動(dòng)指令鎖死減速器的輸入軸的輸出齒輪。

在一個(gè)實(shí)施方式中,所述一檔離合器包括輸入軸一檔齒輪和輸入軸一檔離合器,所述二檔離合器包括中間軸二檔齒輪和中間軸二檔離合器;

所述換檔機(jī)構(gòu)還包括:輸入軸;輸入軸二檔齒輪;中間軸一檔齒輪;中間軸輸出齒輪;中間軸;主減速齒輪;差速器;輸出半軸。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由零上升到第一預(yù)定門限值時(shí),生成一檔起步指令;所述一檔離合器基于所述一檔起步指令起步切換到一檔時(shí),輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第一預(yù)定門限值上升到第二預(yù)定門限值時(shí),生成二檔切換指令;

所述二檔離合器基于所述二檔切換指令從一檔切換到二檔時(shí),輸入軸一檔離合器脫開,中間軸二檔離合器接合,輸入軸二檔齒輪與中間軸二擋齒輪接合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第二預(yù)定門限值下降到第一預(yù)定門限值時(shí),生成一檔切換指令;所述一檔離合器基于所述一檔切換指令從二檔切換到一檔時(shí),輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

一種電動(dòng)汽車的二檔變速方法,包括:

整車控制器采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速;

變速器控制器基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令;

一檔離合器基于所述一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,二檔離合器基于所述二檔切換指令接合以切換到二檔,其中換檔機(jī)構(gòu)包含一檔離合器和二檔離合器。

在一個(gè)實(shí)施方式中,換檔機(jī)構(gòu)還包括P檔機(jī)構(gòu),該方法還包括:

整車控制器檢測(cè)駐車制動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)踏板深度位置;

當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、所述駐車制動(dòng)狀態(tài)為工作和所述制動(dòng)踏板深度位置大于預(yù)定深度門限值時(shí),變速器控制器生成P檔驅(qū)動(dòng)指令;

P檔機(jī)構(gòu)基于所述P檔驅(qū)動(dòng)指令鎖死減速器的輸入軸的輸出齒輪。

在一個(gè)實(shí)施方式中,所述一檔離合器包括輸入軸一檔齒輪和輸入軸一檔離合器,所述二檔離合器包括中間軸二檔齒輪和中間軸二檔離合器,所述換檔機(jī)構(gòu)還包括:輸入軸;輸入軸二檔齒輪;中間軸一檔齒輪;中間軸輸出齒輪;中間軸;主減速齒輪;差速器;輸出半軸;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由零上升到第一預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成一檔起步指令,一檔離合器基于所述一檔起步指令切換到一檔包括:輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第一預(yù)定門限值上升到第二預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成二檔切換指令,二檔離合器基于所述二檔切換指令切換到二檔包括:輸入軸一檔離合器脫開,中間軸二檔離合器接合,輸入軸二檔齒輪與中間軸二擋齒輪接合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第二預(yù)定門限值下降到第一預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成一檔切換指令,一檔離合器基于所述一檔切換指令切換到一檔包括:輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

一種電動(dòng)汽車,包括如上所述的電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)。

從上述技術(shù)方案可以看出,整車控制器,用于采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速;變速器控制器,用于基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令;換檔機(jī)構(gòu),包含一檔離合器和二檔離合器,一檔離合器用于基于一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,二檔離合器用于基于二檔切換指令接合以切換到二檔。本發(fā)明實(shí)施方式不采用單速比減速器,而是采用二檔變速器,因此可以在車輛啟動(dòng)時(shí)輸出較大的扭矩,提高整車加速性能,還可以提高車輛的最高車速,從而兼顧加速時(shí)間指標(biāo)和最高車速指標(biāo)。

而且,本發(fā)明實(shí)施方式還可以使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)持續(xù)工作在高效率轉(zhuǎn)速區(qū),降低車輛能量消耗率。

另外,鑒于現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車不帶P檔結(jié)構(gòu)的缺陷,在本發(fā)明實(shí)施方式中,采用帶P檔結(jié)構(gòu)的換檔機(jī)構(gòu),可以完全鎖死車輛機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),使車輛不會(huì)產(chǎn)生不期望的移動(dòng),從而提高駐車制動(dòng)的安全性。

附圖說(shuō)明

以下附圖僅對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)汽車的二檔變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式二檔變速系統(tǒng)的示范性結(jié)構(gòu)圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電機(jī)效率特性的MAP圖。

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電動(dòng)汽車二檔變速方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式,在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。

為了描述上的簡(jiǎn)潔和直觀,下文通過(guò)描述若干代表性的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行闡述。實(shí)施方式中大量的細(xì)節(jié)僅用于幫助理解本發(fā)明的方案。但是很明顯,本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)時(shí)可以不局限于這些細(xì)節(jié)。為了避免不必要地模糊了本發(fā)明的方案,一些實(shí)施方式?jīng)]有進(jìn)行細(xì)致地描述,而是僅給出了框架。下文中,“包括”是指“包括但不限于”,“根據(jù)……”是指“至少根據(jù)……,但不限于僅根據(jù)……”。由于漢語(yǔ)的語(yǔ)言習(xí)慣,下文中沒(méi)有特別指出一個(gè)成分的數(shù)量時(shí),意味著該成分可以是一個(gè)也可以是多個(gè),或可理解為至少一個(gè)。

目前針對(duì)電動(dòng)汽車傳動(dòng)技術(shù)的研究較多,而應(yīng)用較少。很多時(shí)候,電動(dòng)跑車對(duì)加速性能有較高要求,現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出扭矩及最高轉(zhuǎn)速的性能指標(biāo)不能兼顧最高車速和加速時(shí)間的要求,驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能參數(shù)的提升要導(dǎo)致成本有較大幅度的增長(zhǎng),與其匹配的單速比減速器亦有相同問(wèn)題存在。本發(fā)明探索以此解決兼顧最高車速和加速時(shí)間問(wèn)題,亦可提升整車經(jīng)濟(jì)性能。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車采用單速比減速器時(shí)加速時(shí)間指標(biāo)和最高車速指標(biāo)則難以兼顧的缺陷,本發(fā)明采用具有二個(gè)檔位的多檔變速器,可以在車輛啟動(dòng)時(shí)輸出較大的扭矩,提高整車加速性能,又可以提高車輛的最高車速,亦可使驅(qū)動(dòng)電機(jī)一直工作在高效率轉(zhuǎn)速區(qū),降低車輛能量消耗率。

而且,鑒于現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車不帶P檔結(jié)構(gòu)的缺陷,在本發(fā)明實(shí)施方式中,換檔機(jī)構(gòu)中包含P檔結(jié)構(gòu),可以完全鎖死車輛機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),使車輛不會(huì)產(chǎn)生不期望的移動(dòng)。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)汽車變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示,該系統(tǒng)包括:

整車控制器101,用于采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速;

變速器控制器102,用于基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令;

換檔機(jī)構(gòu)103,包含一檔離合器和二檔離合器,一檔離合器用于基于一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,二檔離合器用于基于所述二檔切換指令接合以切換到二檔。

在一個(gè)實(shí)施方式中,換檔機(jī)構(gòu)103還包括P檔機(jī)構(gòu);

整車控制器101,還用于檢測(cè)駐車制動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)踏板深度位置;

變速器控制器102,還用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、駐車制動(dòng)狀態(tài)為工作和制動(dòng)踏板深度位置大于預(yù)定深度門限值時(shí),生成P檔驅(qū)動(dòng)指令;

P檔機(jī)構(gòu),用于基于P檔驅(qū)動(dòng)指令鎖死減速器的輸入軸的輸出齒輪。

整車控制器101是混合動(dòng)力/純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的總成控制器,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速箱、動(dòng)力電池等各部件的工作,提高汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性并降低排放污染。

在本發(fā)明實(shí)施方式中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、駐車制動(dòng)狀態(tài)為工作和制動(dòng)踏板深度位置大于預(yù)定深度門限值時(shí),即同時(shí)滿足以下條件:(1)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零;(2)、駐車制動(dòng)處于工作狀態(tài)、(3)、司機(jī)踩下剎車踏板,而且踏板深度超過(guò)深度門限值(比如三分之二時(shí))。當(dāng)同時(shí)滿足上述三個(gè)條件時(shí),變速器控制器102判定車輛需要駐車制動(dòng)進(jìn)入P檔狀態(tài)。P檔用作停車之用,它是利用機(jī)械裝置去鎖緊電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,使電動(dòng)汽車不能移動(dòng)。

通常,P檔機(jī)構(gòu)可以布置在減速器中。變速器控制器102生成P檔驅(qū)動(dòng)指令,向減速器發(fā)送P檔驅(qū)動(dòng)指令。減速器包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅(qū)動(dòng)電機(jī)和P檔結(jié)構(gòu),其中P檔結(jié)構(gòu)作用于輸入軸的輸出齒輪。當(dāng)減速器接收到P檔驅(qū)動(dòng)指令后,P檔驅(qū)動(dòng)電機(jī)基于P檔驅(qū)動(dòng)指令,驅(qū)動(dòng)P檔結(jié)構(gòu)鎖死輸入軸的輸出齒輪,從而徹底鎖死車輛傳動(dòng)系統(tǒng),避免電動(dòng)汽車產(chǎn)生不期望的移動(dòng),從而提高駐車制動(dòng)的安全性。

在一個(gè)實(shí)施方式中,一檔離合器包括輸入軸一檔齒輪和輸入軸一檔離合器,二檔離合器包括中間軸二檔齒輪和中間軸二檔離合器;

換檔機(jī)構(gòu)還包括:輸入軸;輸入軸二檔齒輪;中間軸一檔齒輪;中間軸輸出齒輪;中間軸;主減速齒輪;差速器;輸出半軸。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器102,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由零上升到第一預(yù)定門限值時(shí),生成一檔起步指令。一檔離合器基于一檔起步指令起步切換到一檔時(shí),輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器102,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第一預(yù)定門限值上升到第二預(yù)定門限值時(shí),生成二檔切換指令。二檔離合器基于二檔切換指令從一檔切換到二檔時(shí),輸入軸一檔離合器脫開,中間軸二檔離合器接合,輸入軸二檔齒輪與中間軸二擋齒輪接合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

在一個(gè)實(shí)施方式中,變速器控制器102,用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第二預(yù)定門限值下降到第一預(yù)定門限值時(shí),生成一檔切換指令。一檔離合器基于所述一檔切換指令從二檔切換到一檔時(shí),輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式二檔變速系統(tǒng)的示范性結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示,二檔變速系統(tǒng)包括:結(jié)構(gòu)件P檔機(jī)構(gòu)1、輸入軸一檔離合器2、輸入軸一檔齒輪3、輸入軸4、輸入軸二檔齒輪5、中間軸二檔齒輪6、中間軸二檔離合器7、中間軸一檔齒輪9、中間軸輸出齒輪10、中間軸11、主減速齒輪12、差速器13。輸出半軸一端安裝于二檔變速系統(tǒng)的殼體15中;驅(qū)動(dòng)電機(jī)8、整車控制器(VCU)17、變速器控制器(TCU)16可以不布置在二檔變速系統(tǒng)15中。

(1)當(dāng)車輛起步時(shí),P檔結(jié)構(gòu)1處于不工作狀態(tài)。根據(jù)整車控制器(VCU)17提供的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,變速器控制器(TCU)16指令輸入軸4上的一檔離合器2接合,中間軸11上的二檔離合器7脫開,輸入軸4上的一檔齒輪3與中間軸11上的一檔齒輪9嚙合,中間軸11上的輸出齒輪10與主減速齒輪12嚙合,驅(qū)動(dòng)電機(jī)8通過(guò)差速器13和輸出半軸14以較低的轉(zhuǎn)速、較大的扭矩輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪低速行駛。

(2)當(dāng)車輛達(dá)到一定車速時(shí)(比如,小于驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效區(qū)最大轉(zhuǎn)速如4500rpm),根據(jù)整車控制器(VCU)17提供的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,變速器控制器(TCU)16指令輸入軸上4上一檔離合器2脫開(即輸入軸一檔齒輪3空轉(zhuǎn)),中間軸11上二檔離合器7接合,使輸入軸4上的二檔齒輪5與中間軸11上的二擋齒輪6接合,中間軸11上輸出齒輪10與主減速齒輪12嚙合。通過(guò)差速器13,輸出半軸14以較高的轉(zhuǎn)速、較小的扭矩輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪高速行駛。

(3)車輛從高速降為中低速行駛時(shí),當(dāng)車輛達(dá)到一定車速時(shí)(比如,大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效區(qū)最小轉(zhuǎn)速如2500rpm),根據(jù)整車控制器(VCU)17提供的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,變速器控制器(TCU)16指令輸入軸4上一檔離合器2接合,中間軸11二檔離合器7脫開。電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)8通過(guò)輸入軸11上的一檔齒輪3與中間軸11上的一檔齒輪9嚙合,中間軸11輸出齒輪10與主減速齒輪12嚙合,通過(guò)差速器13,輸出半軸14以較低的轉(zhuǎn)速、較大的扭矩輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪中低速行駛。

(4)當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí),根據(jù)整車控制器(VCU)17提供的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,變速器控制器(TCU)16指令輸入軸4上一檔離合器2接合,中間軸11上二檔離合器7脫開,輸入軸11上的一檔齒輪3與中間軸11上的一檔齒輪9嚙合,中間軸11上輸出齒輪10與主減速齒輪12嚙合,車輪通過(guò)輸出半軸14,差速器13,反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)為動(dòng)力電池組充電。

(5)如果單純要求整車100km/h加速時(shí)間指標(biāo),在整車控制器(VCU)17采集到加速踏板踩到底的信號(hào)時(shí),可以采取不在驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效區(qū)最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)換擋的策略,用低速檔直接驅(qū)動(dòng)車輛至100km/h以上。

(6)車輛駐車狀態(tài)下,整車控制器(VCU)17采集到電機(jī)8轉(zhuǎn)速為零,車速為零,制動(dòng)踏板深度大于50%,變速器控制器(TCU)16指令P檔結(jié)構(gòu)1工作,實(shí)現(xiàn)物理駐車。

本發(fā)明可以在不對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能指標(biāo)提出更高要求的情況下,提高了整車的動(dòng)力性。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電機(jī)效率特性的萬(wàn)有特性MAP圖。如圖3所示,該電機(jī)高效率區(qū)域轉(zhuǎn)速范圍在2500rpm-4500rpm之間;扭矩區(qū)域在30Nm-90Nm之間。在加速行駛時(shí),具有如圖3所示的電機(jī)效率特性的MAP特性。

本發(fā)明還提出了一種電動(dòng)汽車二檔變速方法。

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電動(dòng)汽車二檔變速方法流程圖。

如圖4所示,該方法包括:

步驟401:整車控制器采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

步驟402:變速器控制器基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令。

步驟403:一檔離合器基于所述一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,二檔離合器基于所述二檔切換指令接合以切換到二檔,其中換檔機(jī)構(gòu)包含一檔離合器和二檔離合器。

在一個(gè)實(shí)施方式中,該方法還包括:

整車控制器檢測(cè)駐車制動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)踏板深度位置;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、駐車制動(dòng)狀態(tài)為工作和制動(dòng)踏板深度位置大于預(yù)定深度門限值時(shí),變速器控制器生成P檔驅(qū)動(dòng)指令;

P檔機(jī)構(gòu)基于P檔驅(qū)動(dòng)指令鎖死減速器的輸入軸的輸出齒輪。

在一個(gè)實(shí)施方式中,一檔離合器包括輸入軸一檔齒輪和輸入軸一檔離合器,二檔離合器包括中間軸二檔齒輪和中間軸二檔離合器,換檔機(jī)構(gòu)還包括:輸入軸;輸入軸二檔齒輪;中間軸一檔齒輪;中間軸輸出齒輪;中間軸;主減速齒輪;差速器;輸出半軸;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由零上升到第一預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成一檔起步指令,一檔離合器基于一檔起步指令切換到一檔包括:輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第一預(yù)定門限值上升到第二預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成二檔切換指令,二檔離合器基于所述二檔切換指令切換到二檔包括:輸入軸一檔離合器脫開,中間軸二檔離合器接合,輸入軸二檔齒輪與中間軸二擋齒輪接合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力;

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速由第二預(yù)定門限值下降到第一預(yù)定門限值時(shí),變速器控制器生成一檔切換指令,一檔離合器基于所述一檔切換指令切換到一檔包括:輸入軸一檔離合器接合,中間軸二檔離合器脫開,輸入軸一檔齒輪與中間軸一檔齒輪嚙合,中間軸輸出齒輪與主減速齒輪嚙合,輸出半軸通過(guò)差速器輸出動(dòng)力。

可以將本發(fā)明實(shí)施方式提出的電動(dòng)汽車二檔變速系統(tǒng)和方法應(yīng)用到各種類型的電動(dòng)汽車中,包括純電動(dòng)汽車(BEV)、混合動(dòng)力汽車(PHEV)或燃料電池汽車(FCEV),等等。

綜上所述,在本發(fā)明實(shí)施方式中,整車控制器,用于采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速;變速器控制器,用于基于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速生成一檔起步指令、二檔切換指令或一檔切換指令;換檔機(jī)構(gòu),包含一檔離合器和二檔離合器,一檔離合器用于基于一檔起步指令或一檔切換指令接合以切換到一檔,二檔離合器用于基于二檔切換指令接合以切換到二檔。本發(fā)明實(shí)施方式不采用單速比減速器,而是采用二檔變速器,因此可以在車輛啟動(dòng)時(shí)輸出較大的扭矩,提高整車加速性能,還可以提高車輛的最高車速,從而兼顧加速時(shí)間指標(biāo)和最高車速指標(biāo)。

而且,本發(fā)明實(shí)施方式還可以使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)持續(xù)工作在高效率轉(zhuǎn)速區(qū),降低車輛能量消耗率。

另外,鑒于現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車不帶P檔結(jié)構(gòu)的缺陷,在本發(fā)明實(shí)施方式中,采用帶P檔結(jié)構(gòu)的換檔機(jī)構(gòu),可以完全鎖死車輛機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),使車輛不會(huì)產(chǎn)生不期望的移動(dòng),從而提高駐車制動(dòng)的安全性。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明,而并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方案或變更,如特征的組合、分割或重復(fù),均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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