本發(fā)明主要涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域,尤其涉及一種純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置。
背景技術(shù):
人們對(duì)環(huán)境和能源的日益關(guān)注推動(dòng)了電動(dòng)汽車的發(fā)展。目前電動(dòng)汽車的技術(shù)難點(diǎn)在于,在電池技術(shù)難以逾越的瓶頸下,如何提高電能的使用效率。也就是說,如何提高電動(dòng)汽車的電驅(qū)動(dòng)總成的效率,達(dá)到降低能耗、提升行駛里程的目標(biāo)。
常規(guī)電動(dòng)汽車普遍采用的電驅(qū)動(dòng)方法是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)固定減速器和差速器,電機(jī)僅靠固定減速比方法驅(qū)動(dòng)。這種方法只能滿足某一工況的合理轉(zhuǎn)速比/轉(zhuǎn)矩下,在狹窄有限的區(qū)間范圍內(nèi)工作。如果要滿足復(fù)雜工況對(duì)轉(zhuǎn)矩的要求,只能通過不斷增大電機(jī)轉(zhuǎn)速/電流,不顧及大電流放電對(duì)電池的危害,利用電機(jī)峰值功率、峰值扭矩和峰值大電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)才能獲得相應(yīng)的扭矩。如此惡性循環(huán)造成的后果是:1)電機(jī)發(fā)熱,使用效率下降;2)使有限并昂貴的動(dòng)力電池組的容量急劇下降,同時(shí)峰值大電流放電使電池急劇升溫、升溫引起電芯內(nèi)阻急劇增大,電池受到極大的沖擊而又無法挽回的損害。電池的損害表現(xiàn)在,充電循環(huán)次數(shù)快速減少、蓄電容量和電芯壽命銳減、放電持續(xù)時(shí)間下降而不符合動(dòng)力電池組的放電特性。第2點(diǎn)后果對(duì)于電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程下降的影響是顯著的。因此利用固定恒速比的驅(qū)動(dòng)方法存在致命的缺陷而又無法克服。
為了克服這一問題,一些純電動(dòng)汽車開始引入變速比變速器。在這些純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置中,采用法蘭式軸套連接器連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變速器。然而發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行試驗(yàn)過程期間,多次發(fā)生電機(jī)的軸承保持架變形破碎、鋼珠失落、電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子吸合、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)摩擦、軸頸傳感器損毀等現(xiàn)象,導(dǎo)致電機(jī)損毀事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種純電動(dòng)汽車用的變速器動(dòng)力總成裝置,可以提高可靠性。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)總成裝置,包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、整車控制器(vcu)以及電機(jī)控制器(mcu),其中,該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接該驅(qū)動(dòng)電機(jī),該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過法蘭式軸套的法蘭連接該變速器的輸入端,該變速器的輸出軸連接驅(qū)動(dòng)輪的輪軸;其中該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的端蓋設(shè)有支承軸承座,該支承軸承座內(nèi)嵌設(shè)有推力軸承,該支承軸承座在該推力軸承遠(yuǎn)離該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的端蓋一側(cè)設(shè)有擋圈槽,該擋圈槽上嵌入限位擋圈,該法蘭式軸套與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸花鍵連接,且該法蘭式軸套外圈與該推力軸承內(nèi)圈過渡配合;該驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)設(shè)有分別用以測(cè)量以下至少部分參數(shù)的第一組傳感器:電機(jī)轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)電流,該電機(jī)控制器的輸入端連接該第一組傳感器;該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端連接該電機(jī)控制器的控制信號(hào)輸出端;該變速器內(nèi)設(shè)有分別用以提供以下至少部分信號(hào)的第二組傳感器:離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào),該整車控制器的第一輸入端連接該第二組傳感器;該整車控制器、該電機(jī)控制器、以及該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器經(jīng)車載通信總線相連;其中該整車控制器從該電機(jī)控制器和該第二組傳感器實(shí)時(shí)獲得包含電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流、離合器分離信號(hào)和變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的一組參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)指示該電機(jī)控制器控制該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而使該驅(qū)動(dòng)電機(jī)所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與和該摩擦式離合器的變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該驅(qū)動(dòng)電機(jī)與該推力軸承以及該法蘭式軸套是同軸心設(shè)置。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸的軸線中心設(shè)有軸銷孔,該法蘭式軸套上與該軸銷孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸套銷孔,該法蘭式軸套與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸之間通過穿過該軸銷孔和該軸套銷孔的軸銷固接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該變速器的輸入端為液力變矩器的連接盤或離合器的主動(dòng)盤,該法蘭式軸套的法蘭端面與該液力變矩器的連接盤以螺母固接,該法蘭式軸套的法蘭端面與該離合器的主動(dòng)盤以螺栓固接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該變速器為機(jī)械驅(qū)動(dòng)單離合器手動(dòng)變速器、單離合器傳動(dòng)的電控機(jī)械自動(dòng)變速器、單離合器傳動(dòng)的鋼帶式無級(jí)變速器或者雙離合器傳動(dòng)的變速器,或者該變速器為液力變矩器傳動(dòng)的有級(jí)自動(dòng)變速器或無級(jí)變速器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該整車控制器內(nèi)設(shè)有變速控制器,該變速控制器的輸入端連接該整車控制器的該第一輸入端,該變速控制器的輸出端與該摩擦式離合器的換擋執(zhí)行器輸入端連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該整車控制器的第二輸入端與該純電動(dòng)汽車的加速踏板主驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和制動(dòng)信號(hào)輸出端連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該整車控制器在汽車起步時(shí),使該驅(qū)動(dòng)電機(jī)所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與該摩擦式離合器的變速器輸入端的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,該整車控制器在每次換擋時(shí),使該驅(qū)動(dòng)電機(jī)所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與該摩擦式離合器的變速器輸入端的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的動(dòng)力總成裝置中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承僅負(fù)責(zé)自身質(zhì)量和最高轉(zhuǎn)速的支承,轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。法蘭式軸套外圓由電機(jī)端蓋上同軸心定位推力軸承,內(nèi)圈過渡配合固接支承,該支承將疊加旋轉(zhuǎn)重力分散到電機(jī)端蓋與變速器外殼固接為整體支承,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)的變速器動(dòng)力總成穩(wěn)定、安全、可靠、耐久的工作。
附圖說明
圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出本發(fā)明第二實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3示出本發(fā)明第三實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖4示出本發(fā)明第四實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
如本申請(qǐng)和權(quán)利要求書中所示,除非上下文明確提示例外情形,“一”、“一個(gè)”、“一種”和/或“該”等詞并非特指單數(shù),也可包括復(fù)數(shù)。一般說來,術(shù)語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標(biāo)識(shí)的步驟和元素,而這些步驟和元素不構(gòu)成一個(gè)排它性的羅列,方法或者設(shè)備也可能包含其他的步驟或元素。
經(jīng)本申請(qǐng)的發(fā)明人研究后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有變速器動(dòng)力總成裝置導(dǎo)致電機(jī)損毀的原因在于,電機(jī)軸、軸頸和軸承所設(shè)計(jì)的依據(jù)僅滿足電機(jī)自身的轉(zhuǎn)子質(zhì)量及最大旋轉(zhuǎn)慣量。然而電機(jī)軸經(jīng)法蘭式軸套固接變速器后,變速器內(nèi)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí),其本身的質(zhì)量和巨大的旋轉(zhuǎn)慣量相疊加、重合力加載到電機(jī)輸出軸、軸頸、轉(zhuǎn)子的軸承上,導(dǎo)致軸承保持架變形破碎、鋼珠失落、電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子吸合、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)摩擦、軸頸傳感器損毀。即便是驅(qū)動(dòng)電機(jī)改用重負(fù)荷軸承,仍會(huì)發(fā)生同類事故,無法從根本上解決這一安全缺陷。
本發(fā)明的實(shí)施例描述純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置,通過改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器的固接方式,可以提高可靠性。
第一實(shí)施例
圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置。參考圖1所示,一種純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置100,包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)120、摩擦式離合器傳動(dòng)的變速器130、動(dòng)力電池組140、配電箱150、電機(jī)控制器(mcu)161、電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem,bms)162、以及整車控制器(vcu)163。
動(dòng)力電池組140用于為純電動(dòng)汽車供電,其供電輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線連接配電箱150。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的電源輸入端與配電箱150的輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110電連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120。舉例來說,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的高壓輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的高壓輸出端相對(duì)應(yīng),經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸連接變速器130的輸入端,變速器130的輸出端連接驅(qū)動(dòng)輪132的輪軸。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)輪132為前輪。
圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。參考圖5所示,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121通過法蘭式軸套的131的法蘭131a連接變速器130的輸入端。在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸120通過花鍵插入變速器130的法蘭式軸套131的內(nèi)花鍵內(nèi),固接為一體。驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122設(shè)有支承軸承座123,支承軸承座123內(nèi)嵌設(shè)有推力軸承124。支承軸承座123在推力軸承124遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122一側(cè)設(shè)有擋圈槽(未標(biāo)號(hào)),該擋圈槽上嵌入限位擋圈125。限位擋圈125對(duì)推力軸承124起到限位作用,阻止其軸向移動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121的軸線中心設(shè)有軸銷孔,法蘭式軸套131上與軸銷孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸套銷孔,法蘭式軸套131與驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121之間通過穿過軸銷孔和軸套銷孔的軸銷131b固接。
在此,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)子軸承僅負(fù)責(zé)自身質(zhì)量和最高轉(zhuǎn)速的支承,轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。法蘭式軸套131外圈由電機(jī)端蓋122上同軸心定位推力軸承124,內(nèi)圈過渡配合固接推力軸承124,推力軸承124將疊加旋轉(zhuǎn)重力分散到電機(jī)端蓋122與變速器外殼固接為整體支承,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120傳動(dòng)的變速器動(dòng)力總成穩(wěn)定、安全、可靠、耐久的工作。
在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的特性為低轉(zhuǎn)速/大扭矩(0-4500rmp/min),其最大輸出轉(zhuǎn)矩與所驅(qū)動(dòng)的變速器130的輸入轉(zhuǎn)矩相匹配。
在本實(shí)施例中,變速器130可以是機(jī)械驅(qū)動(dòng)單離合器手動(dòng)變速器。變速器130的法蘭式軸套131的外圓平面貼合摩擦式離合器的主動(dòng)盤,對(duì)應(yīng)螺孔用螺栓固接為一體。固接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的中框外殼同軸相對(duì)應(yīng)的定位銷平面貼合變速器130的外殼平面對(duì)應(yīng)的定位孔和螺紋孔,由螺栓固接為一體。對(duì)于變速器130驅(qū)動(dòng)的是前輪,變速器130的差速器(圖未顯示)驅(qū)動(dòng)輸出孔兩端內(nèi)的軸花鍵套與左右兩根半軸相對(duì)插入固接。左右半軸外端的外花鍵軸分別插入左右驅(qū)動(dòng)輪中心的內(nèi)花鍵套內(nèi)緊固。這樣,組合成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)摩擦式離合器傳動(dòng)變速器的前驅(qū)型動(dòng)力總成裝置。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)可設(shè)有分別用以測(cè)量以下參數(shù)的第一組傳感器(圖中未示):溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、以及轉(zhuǎn)矩。可以理解,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。每種參數(shù)可以有一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器。例如第一組傳感器包括溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器。
變速器130內(nèi)設(shè)有分別用以提供以下信號(hào)的第二組傳感器(圖中未示):離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)??梢岳斫?,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。
電機(jī)控制器161的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)的第一組傳感器,以獲取所需的電機(jī)的各種參數(shù),如溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等。
電機(jī)控制器161的一個(gè)的控制信號(hào)輸出端則連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的信號(hào)輸入端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110受電機(jī)控制器161的程序管理控制。
整車控制器153的第一輸入端連接連接第二組傳感器以獲得其提供的信號(hào)。在離合器踏板下方設(shè)一離合器分離限位傳感器。整車控制器163的第二輸入端與純電動(dòng)汽車的加速踏板的主驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和剎車踏板制動(dòng)信號(hào)輸出端經(jīng)導(dǎo)線連接。
電機(jī)控制器161和整車控制器163經(jīng)車載通信總線相連。車載通信總線例如是現(xiàn)場(chǎng)總線(can總線)。
根據(jù)一實(shí)施例,由整車控制器163從電機(jī)控制器161和第二組傳感器實(shí)時(shí)獲得包含電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流、離合器分離信號(hào)和變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的一組參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)指示電機(jī)控制器161控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與該摩擦式離合器的變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
上述的轉(zhuǎn)速一致的控制,可以在起步(600-650轉(zhuǎn)/分的低轉(zhuǎn)速)時(shí)或者是換擋時(shí),控制響應(yīng)時(shí)間為200ms以內(nèi),等待進(jìn)退擋后松開離合器踏板實(shí)現(xiàn)摩擦式離合器的主、從動(dòng)盤低轉(zhuǎn)速快速平穩(wěn)接合。車輛進(jìn)入起步蠕行模式,行駛中每次換擋使主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持一致,并依此邏輯程序循環(huán)重復(fù)操作過程,正常行駛。
整車控制器163通過can總線或信號(hào)線實(shí)時(shí)獲取包括車速信號(hào)、加速踏板主驅(qū)動(dòng)信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載電流等信號(hào)。根據(jù)車速信號(hào)智能積極的和電驅(qū)負(fù)載電流值相匹配,使變速點(diǎn)(擋)與車速(km/h)在變速器的變速比范圍內(nèi),全工況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)主動(dòng)伺服變速。這些工況可包括啟動(dòng)、慢速、中速、快速、上坡、坡道起步等。
另外,需要設(shè)定汽車在各種工況下變速比。舉例來說,1擋為最大變速比,對(duì)應(yīng)0-10km/h的車速;10擋為最小變速比,對(duì)應(yīng)為60km/h的車速。其余的變速點(diǎn)(擋)可以按車速值等分相對(duì)應(yīng),依序進(jìn)擋。退擋對(duì)應(yīng)的車速值小于進(jìn)擋車速值。舉例來說,進(jìn)、退換擋響應(yīng)速度為小于10ms。因此,實(shí)現(xiàn)了智能自學(xué)習(xí)循環(huán)變速比控制。
以下是對(duì)擋位的更具體說明:
1擋:正常起步或者爬很陡的坡時(shí)使用。使用該擋位,車速一般在10km/h。
2擋:起步后加速的過渡擋,低速前進(jìn)或者爬陡坡時(shí)使用,車速一般在20km/h。
3擋:前進(jìn)擋,一般車速在20km/h~40km/h時(shí)使用,在市區(qū)行駛常用該擋位。
4擋:40km/h~50km/h都可以使用該擋位。
5擋:50km/h~60km/h可以使用該擋位,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
6擋:60km/h~70km/h就可以使用該擋,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
n擋是空擋,停車怠速運(yùn)行時(shí)使用,比如等紅綠燈時(shí),掛到n擋拉上手剎。
r擋是倒車擋,倒車時(shí)使用。
對(duì)于手動(dòng)變速器來說,換擋順序如下:
起步先掛一擋,緩慢釋放離合器進(jìn)入蠕行模式;
當(dāng)電機(jī)在小于1800轉(zhuǎn)以內(nèi)換擋,進(jìn)擋順序是:一擋一二擋一三擋一四擋一五擋一六擋。減擋順序按車速,根據(jù)車速一般電機(jī)轉(zhuǎn)速小于1300轉(zhuǎn)左右進(jìn)行換擋。
第二實(shí)施例
圖2示出本發(fā)明第二實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置。參考圖2所示,一種純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置100,包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)120、摩擦式離合器傳動(dòng)的變速器130、差速器130a、動(dòng)力電池組140、配電箱150、電機(jī)控制器(mcu)161、電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem,bms)162、以及整車控制器(vcu)163。
動(dòng)力電池組140用于為純電動(dòng)汽車供電,其供電輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線連接配電箱150。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的電源輸入端與配電箱150的輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110電連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120。舉例來說,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的高壓輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的高壓輸出端相對(duì)應(yīng),經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸連接變速器130的輸入端,變速器130的輸出端通過差速器130a連接驅(qū)動(dòng)輪132的輪軸。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)輪132為后輪。
圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。參考圖5所示,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121通過法蘭式軸套131的法蘭131a連接變速器130的輸入端。在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸120通過花鍵插入變速器130的法蘭式軸套131的內(nèi)花鍵內(nèi),固接為一體。驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122設(shè)有支承軸承座123,支承軸承座123內(nèi)嵌設(shè)有推力軸承124。支承軸承座123在推力軸承124遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122一側(cè)設(shè)有擋圈槽(未標(biāo)號(hào)),該擋圈槽上嵌入限位擋圈125。限位擋圈125對(duì)推力軸承124起到限位作用,阻止其軸向移動(dòng)。法蘭式軸套131與推力軸承124的內(nèi)圈過渡配合。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121的軸線中心設(shè)有軸銷孔,法蘭式軸套131上與軸銷孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸套銷孔,法蘭式軸套131與驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121之間通過穿過軸銷孔和軸套銷孔的軸銷131b固接。
在此,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)子軸承僅負(fù)責(zé)自身質(zhì)量和最高轉(zhuǎn)速的支承,轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。法蘭式軸套131外圓由電機(jī)端蓋122上同軸心定位推力軸承124,內(nèi)圈過渡配合固接推力軸承124,推力軸承124將疊加旋轉(zhuǎn)重力分散到電機(jī)端蓋122與變速器外殼固接為整體支承,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120傳動(dòng)的變速器動(dòng)力總成穩(wěn)定、安全、可靠、耐久的工作。
在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的特性為低轉(zhuǎn)速/大扭矩(0-4500rmp/min),其最大輸出轉(zhuǎn)矩與所驅(qū)動(dòng)的變速器130的輸入轉(zhuǎn)矩相匹配。
在本實(shí)施例中,變速器130可以是機(jī)械驅(qū)動(dòng)單離合器手動(dòng)變速器。變速器130的法蘭式軸套131的外圓平面貼合摩擦式離合器的主動(dòng)盤,對(duì)應(yīng)螺孔用螺栓固接為一體。固接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的中框外殼同軸相對(duì)應(yīng)的定位銷平面貼合變速器130的外殼平面對(duì)應(yīng)的定位孔和螺紋孔,由螺栓固接為一體。
由于變速器130驅(qū)動(dòng)的是后輪,變速器130輸出軸與萬向節(jié)及傳動(dòng)軸和后橋差速器固接一體。這樣,組合成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)摩擦式離合器傳動(dòng)變速器的后驅(qū)型動(dòng)力總成裝置。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)可設(shè)有分別用以測(cè)量以下參數(shù)的第一組傳感器(圖中未示):溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、以及轉(zhuǎn)矩??梢岳斫?,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。每種參數(shù)可以有一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器。例如第一組傳感器包括溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器。
變速器130內(nèi)設(shè)有分別用以提供以下信號(hào)的第二組傳感器(圖中未示):離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)。可以理解,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。
電機(jī)控制器161的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)的第一組傳感器,以獲取所需的電機(jī)的各種參數(shù),如溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等。
電機(jī)控制器161的一個(gè)的控制信號(hào)輸出端則連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的信號(hào)輸入端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110受電機(jī)控制器161的程序管理控制。
整車控制器153的第一輸入端連接連接第二組傳感器以獲得其提供的信號(hào)。在離合器踏板下方設(shè)一離合器分離限位傳感器。整車控制器163的第二輸入端與純電動(dòng)汽車的加速踏板的主驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和剎車踏板制動(dòng)信號(hào)輸出端經(jīng)導(dǎo)線連接。
電機(jī)控制器161和整車控制器163經(jīng)車載通信總線相連。車載通信總線例如是現(xiàn)場(chǎng)總線(can總線)。
根據(jù)一實(shí)施例,由整車控制器163從電機(jī)控制器161和第二組傳感器實(shí)時(shí)獲得包含電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流、離合器分離信號(hào)和變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的一組參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)指示電機(jī)控制器161控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與該摩擦式離合器的變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
上述的轉(zhuǎn)速一致的控制,可以在起步(600-650轉(zhuǎn)/分的低轉(zhuǎn)速)時(shí)或者是換擋時(shí),控制響應(yīng)時(shí)間為200ms以內(nèi),等待進(jìn)退擋后松開離合器踏板實(shí)現(xiàn)摩擦式離合器的主、從動(dòng)盤低轉(zhuǎn)速快速平穩(wěn)接合。車輛進(jìn)入起步蠕行模式,行駛中每次換擋使主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持一致,并依此邏輯程序循環(huán)重復(fù)操作過程,正常行駛。
整車控制器163通過can總線或信號(hào)線實(shí)時(shí)獲取包括車速信號(hào)、加速踏板主驅(qū)動(dòng)信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載電流等信號(hào)。根據(jù)車速信號(hào)智能積極的和電驅(qū)負(fù)載電流值相匹配,使變速點(diǎn)(擋)與車速(km/h)在變速器的變速比范圍內(nèi),全工況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)主動(dòng)伺服變速。這些工況可包括啟動(dòng)、慢速、中速、快速、上坡、坡道起步等。
另外,需要設(shè)定汽車在各種工況下變速比。舉例來說,1擋為最大變速比,對(duì)應(yīng)0-10km/h的車速;10擋為最小變速比,對(duì)應(yīng)為60km/h的車速。其余的變速點(diǎn)(擋)可以按車速值等分相對(duì)應(yīng),依序進(jìn)擋。退擋對(duì)應(yīng)的車速值小于進(jìn)擋車速值。舉例來說,進(jìn)、退換擋響應(yīng)速度為小于10ms。因此,實(shí)現(xiàn)了智能自學(xué)習(xí)循環(huán)變速比控制。
以下是對(duì)擋位的更具體說明:
1擋:正常起步或者爬很陡的坡時(shí)使用。使用該擋位,車速一般在10km/h。
2擋:起步后加速的過渡擋,低速前進(jìn)或者爬陡坡時(shí)使用,車速一般在20km/h。
3擋:前進(jìn)擋,一般車速在20km/h~40km/h時(shí)使用,在市區(qū)行駛常用該擋位。
4擋:40km/h~50km/h都可以使用該擋位。
5擋:50km/h~60km/h可以使用該擋位,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
6擋:60km/h~70km/h就可以使用該擋,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
n擋是空擋,停車怠速運(yùn)行時(shí)使用,比如等紅綠燈時(shí),掛到n擋拉上手剎。
r擋是倒車擋,倒車時(shí)使用。
對(duì)于手動(dòng)變速器來說,換擋順序如下:
起步先掛一擋,緩慢釋放離合器進(jìn)入蠕行模式;
當(dāng)電機(jī)在小于1800轉(zhuǎn)以內(nèi)換擋,進(jìn)擋順序是:一擋一二擋一三擋一四擋一五擋一六擋。減擋順序按車速,根據(jù)車速一般電機(jī)轉(zhuǎn)速小于1300轉(zhuǎn)左右進(jìn)行換擋。
第三實(shí)施例
圖3示出本發(fā)明第三實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置。參考圖1所示,一種純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置100,包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)120、摩擦式離合器傳動(dòng)的變速器130、動(dòng)力電池組140、配電箱150、電機(jī)控制器(mcu)161、電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem,bms)162、整車控制器(vcu)163以及變速控制器164。
動(dòng)力電池組140用于為純電動(dòng)汽車供電,其供電輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線連接配電箱150。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的電源輸入端與配電箱150的輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110電連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120。舉例來說,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的高壓輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的高壓輸出端相對(duì)應(yīng),經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸連接變速器130的輸入端,該變速器的輸出端連接驅(qū)動(dòng)輪132的輪軸。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)輪132為前輪。
圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。參考圖5所示,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121通過法蘭式軸套131的法蘭連接變速器130的輸入端。在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸120通過花鍵插入變速器130的法蘭式軸套131的內(nèi)花鍵內(nèi),固接為一體。驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122設(shè)有支承軸承座123,支承軸承座123內(nèi)嵌設(shè)有推力軸承124。支承軸承座123在推力軸承124遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122一側(cè)設(shè)有擋圈槽(未標(biāo)號(hào)),該擋圈槽上嵌入限位擋圈125。限位擋圈125對(duì)推力軸承124起到限位作用,阻止其軸向移動(dòng)。法蘭式軸套131與推力軸承124的內(nèi)圈過渡配合。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121的軸線中心設(shè)有軸銷孔,法蘭式軸套131上與軸銷孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸套銷孔,法蘭式軸套131與驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121之間通過穿過軸銷孔和軸套銷孔的軸銷131b固接。
在此,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)子軸承僅負(fù)責(zé)自身質(zhì)量和最高轉(zhuǎn)速的支承,轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。法蘭式軸套131外圓由電機(jī)端蓋122上同軸心定位推力軸承124,內(nèi)圈過渡配合固接推力軸承124,推力軸承124將疊加旋轉(zhuǎn)重力分散到電機(jī)端蓋122與變速器外殼固接為整體支承,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120傳動(dòng)的變速器動(dòng)力總成穩(wěn)定、安全、可靠、耐久的工作。
在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的特性為低轉(zhuǎn)速/大扭矩(0-4500rmp/min),其最大輸出轉(zhuǎn)矩與所驅(qū)動(dòng)的變速器130的輸入轉(zhuǎn)矩相匹配。
在本實(shí)施例中,變速器130可以是自動(dòng)電、液驅(qū)動(dòng)的單離合器傳動(dòng)的電控機(jī)械自動(dòng)變速器(amt)、電、液驅(qū)動(dòng)單離合器傳動(dòng)的鋼帶式無級(jí)變速器(cvt)或者電、液驅(qū)動(dòng)的雙離合器傳動(dòng)的變速器(dct)。變速器130的法蘭式軸套131的外圓平面貼合摩擦式離合器的主動(dòng)盤,對(duì)應(yīng)螺孔用螺栓固接為一體。在本實(shí)施例中,變速器130也可以是液力變矩器傳動(dòng)的有級(jí)自動(dòng)變速器(at)或無級(jí)變速器(cvt)。變速器130的法蘭式軸套131的法蘭外圓平面也可以貼合變速器130的液力變矩器的連接盤,法蘭式軸套131的法蘭端面與液力變矩器的連接盤以螺母固接。固接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的中框外殼同軸相對(duì)應(yīng)的定位銷平面貼合變速器130的外殼平面對(duì)應(yīng)的定位孔和螺紋孔,由螺栓固接為一體。
由于變速器130驅(qū)動(dòng)的是前輪,變速器130的差速器(圖未顯示)驅(qū)動(dòng)輸出孔兩端內(nèi)的軸花鍵套與左右兩根半軸相對(duì)插入固接。左右半軸外端的外花鍵軸分別插入左右驅(qū)動(dòng)輪中心的內(nèi)花鍵套內(nèi)緊固。這樣,組合成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)摩擦式離合器傳動(dòng)變速器的前驅(qū)型動(dòng)力總成裝置。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)可設(shè)有分別用以測(cè)量以下參數(shù)的第一組傳感器(圖中未示):溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、以及轉(zhuǎn)矩??梢岳斫?,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。每種參數(shù)可以有一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器。例如第一組傳感器包括溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器。
變速器130內(nèi)設(shè)有分別用以提供以下信號(hào)的第二組傳感器(圖中未示):離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)??梢岳斫?,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。
電機(jī)控制器161的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)的第一組傳感器,以獲取所需的電機(jī)的各種參數(shù),如溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等。
電機(jī)控制器161的一個(gè)的控制信號(hào)輸出端則連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的信號(hào)輸入端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110受電機(jī)控制器161的程序管理控制。
變速控制器164配置在整車控制器163內(nèi),其輸入端通過整車控制器163的第一輸入端連接第二組傳感器以獲得其提供的信號(hào)。變速控制器164的輸出端與摩擦式離合器的換擋執(zhí)行器131輸入端連接。由此,變速控制器164可以進(jìn)行擋位控制。
在離合器踏板下方設(shè)一離合器分離限位傳感器。整車控制器163的第二輸入端與純電動(dòng)汽車的加速踏板的主驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和剎車踏板制動(dòng)信號(hào)輸出端經(jīng)導(dǎo)線連接。
電機(jī)控制器161和整車控制器163經(jīng)車載通信總線相連。車載通信總線例如是現(xiàn)場(chǎng)總線(can總線)。
根據(jù)一實(shí)施例,由整車控制器163從電機(jī)控制器161和第二組傳感器實(shí)時(shí)獲得包含電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流、離合器分離信號(hào)和變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的一組參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)指示電機(jī)控制器161控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與摩擦式離合器的變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
這樣,變速器中自動(dòng)摩擦式離合器由整車控制器163指令電機(jī)控制器161驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速/驅(qū)動(dòng)電流和變速控制器同步換擋執(zhí)行器控制離合器分離。在起步時(shí),使主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持600-650轉(zhuǎn)/分起步低轉(zhuǎn)速,平穩(wěn)快速接合,車輛進(jìn)入起步蠕行模式。行駛中每次換擋使主動(dòng)盤與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持一致。
整車控制器163通過can總線或信號(hào)線實(shí)時(shí)獲取包括車速信號(hào)、加速踏板主驅(qū)動(dòng)信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載電流等信號(hào)。根據(jù)車速信號(hào)智能積極的和電驅(qū)負(fù)載電流值相匹配,使變速點(diǎn)(擋)與車速(km/h)在變速器的變速比范圍內(nèi),全工況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)主動(dòng)伺服變速。這些工況可包括啟動(dòng)、慢速、中速、快速、上坡、坡道起步等。
另外,需要設(shè)定汽車在各種工況下變速比。舉例來說,1擋為最大變速比,對(duì)應(yīng)0-10km/h的車速;最高擋為最小變速比,對(duì)應(yīng)為60-80km/h的車速。其余的變速點(diǎn)(擋)可以按車速值等分相對(duì)應(yīng),依序進(jìn)擋。退擋對(duì)應(yīng)的車速值小于進(jìn)擋車速值。舉例來說,進(jìn)、退換擋響應(yīng)速度為小于10ms。因此,實(shí)現(xiàn)了智能自學(xué)習(xí)循環(huán)變速比控制。
以下是對(duì)擋位的更具體說明:
1擋:正常起步或者爬很陡的坡時(shí)使用。使用該擋位,車速一般在10km/h。
2擋:起步后加速的過渡擋,低速前進(jìn)或者爬陡坡時(shí)使用,車速一般在20km/h。
3擋:前進(jìn)擋,一般車速在20km/h~40km/h時(shí)使用,在市區(qū)行駛常用該擋位。
4擋:40km/h~50km/h都可以使用該擋位。
5擋:50km/h~60km/h可以使用該擋位,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
6擋:60km/h~70km/h就可以使用該擋,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
n擋是空擋,停車怠速運(yùn)行時(shí)使用,比如等紅綠燈時(shí),掛到n擋拉上手剎。
r擋是倒車擋,倒車時(shí)使用。
驅(qū)動(dòng)過程如下:
1.啟動(dòng)進(jìn)入怠速工況(600轉(zhuǎn)/分~650轉(zhuǎn)/分);
2.踩制動(dòng)踏板到底,選擇p、r、n、d、l擋位;
3.松開制動(dòng)手剎;
4.緩松制動(dòng)踏板至完全移開,車輛自動(dòng)進(jìn)入蠕動(dòng)緩行狀態(tài)(1~10km/h時(shí)速);
5.踩加速踏板車輛按駕駛員的意圖根據(jù)實(shí)時(shí)車速、驅(qū)動(dòng)電流實(shí)現(xiàn)智能變速,平順無頓挫的行駛各工況節(jié)能驅(qū)動(dòng)。
第四實(shí)施例
圖4示出本發(fā)明第四實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置。參考圖2所示,一種純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成裝置100,包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)120、摩擦式離合器傳動(dòng)的變速器130、差速器130a、動(dòng)力電池組140、配電箱150、電機(jī)控制器(mcu)161、電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem,bms)162、以及整車控制器(vcu)163。
動(dòng)力電池組140用于為純電動(dòng)汽車供電,其供電輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線連接配電箱150。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的電源輸入端與配電箱150的輸出端經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110電連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120。舉例來說,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的高壓輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的高壓輸出端相對(duì)應(yīng),經(jīng)絕緣高壓導(dǎo)線相連通。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸連接變速器130的輸入端,變速器130的輸出端通過差速器130a連接驅(qū)動(dòng)輪132的輪軸。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)輪132為后輪。圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的純電動(dòng)汽車的變速器動(dòng)力總成裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變速器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。
參考圖5所示,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121通過法蘭式軸套131連接變速器130的輸入端。在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸120通過花鍵插入變速器130的法蘭式軸套131的內(nèi)花鍵內(nèi),固接為一體。驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122設(shè)有支承軸承座123,支承軸承座123內(nèi)嵌設(shè)有推力軸承124。支承軸承座123在推力軸承124遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的端蓋122一側(cè)設(shè)有擋圈槽(未標(biāo)號(hào)),該擋圈槽上嵌入限位擋圈125。限位擋圈125對(duì)推力軸承124起到限位作用,阻止其軸向移動(dòng)。法蘭式軸套131與推力軸承124的內(nèi)圈過渡配合。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121的軸線中心設(shè)有軸銷孔,法蘭式軸套131上與軸銷孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸套銷孔,法蘭式軸套131與驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的輸出軸121之間通過穿過軸銷孔和軸套銷孔的軸銷131b固接。
在此,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)子軸承僅負(fù)責(zé)自身質(zhì)量和最高轉(zhuǎn)速的支承,轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。法蘭式軸套131外圓由電機(jī)端蓋122上同軸心定位推力軸承124,內(nèi)圈過渡配合固接推力軸承124,推力軸承124將疊加旋轉(zhuǎn)重力分散到電機(jī)端蓋122與變速器外殼固接為整體支承,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120傳動(dòng)的變速器動(dòng)力總成穩(wěn)定、安全、可靠、耐久的工作。
在一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的特性為低轉(zhuǎn)速/大扭矩(0-4500rmp/min),其最大輸出轉(zhuǎn)矩與所驅(qū)動(dòng)的變速器130的輸入轉(zhuǎn)矩相匹配。
在本實(shí)施例中,變速器130可以是自動(dòng)電、液驅(qū)動(dòng)的單離合器傳動(dòng)的電控機(jī)械自動(dòng)變速器(amt)、電、液驅(qū)動(dòng)單離合器傳動(dòng)的鋼帶式無級(jí)變速器(cvt)或者電、液驅(qū)動(dòng)的雙離合器傳動(dòng)的變速器(dct)。變速器130的法蘭式軸套131的外圓平面貼合摩擦式離合器的主動(dòng)盤,對(duì)應(yīng)螺孔用螺栓固接為一體。在本實(shí)施例中,變速器130也可以是液力變矩器傳動(dòng)的有級(jí)自動(dòng)變速器(at)或無級(jí)變速器(cvt)。變速器130的法蘭式軸套131的法蘭外圓平面也可以貼合變速器130的液力變矩器的連接盤,法蘭式軸套131的法蘭端面與液力變矩器的連接盤以螺母固接。固接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的中框外殼同軸相對(duì)應(yīng)的定位銷平面貼合變速器130的外殼平面對(duì)應(yīng)的定位孔和螺紋孔,由螺栓固接為一體。
由于變速器130驅(qū)動(dòng)的是后輪,變速器130輸出軸與萬向節(jié)及傳動(dòng)軸和后橋差速器固接一體。這樣,組合成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)摩擦式離合器傳動(dòng)變速器的后驅(qū)型動(dòng)力總成裝置。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)可設(shè)有分別用以測(cè)量以下參數(shù)的第一組傳感器(圖中未示):溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、以及轉(zhuǎn)矩。可以理解,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。每種參數(shù)可以有一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器。例如第一組傳感器包括溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器。
變速器130內(nèi)設(shè)有分別用以提供以下信號(hào)的第二組傳感器(圖中未示):離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)。可以理解,這些參數(shù)可以根據(jù)需要來選定一部分或者全部。
電機(jī)控制器161的輸入端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)120內(nèi)的第一組傳感器,以獲取所需的電機(jī)的各種參數(shù),如溫度、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等。
電機(jī)控制器161的一個(gè)的控制信號(hào)輸出端則連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110的信號(hào)輸入端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器110受電機(jī)控制器161的程序管理控制。
變速控制器164配置在整車控制器163內(nèi),其輸入端通過整車控制器163的第一輸入端連接第二組傳感器以獲得其提供的信號(hào)。變速控制器164的輸出端與摩擦式離合器的換擋執(zhí)行器131輸入端連接。由此,變速控制器164可以進(jìn)行擋位控制。
在離合器踏板下方設(shè)一離合器分離限位傳感器。整車控制器163的第二輸入端與純電動(dòng)汽車的加速踏板的主驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和剎車踏板制動(dòng)信號(hào)輸出端經(jīng)導(dǎo)線連接。
電機(jī)控制器161和整車控制器163經(jīng)車載通信總線相連。車載通信總線例如是現(xiàn)場(chǎng)總線(can總線)。
根據(jù)一實(shí)施例,由整車控制器163從電機(jī)控制器161和第二組傳感器實(shí)時(shí)獲得包含電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流、離合器分離信號(hào)和變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的一組參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)指示電機(jī)控制器161控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)120所帶動(dòng)的該摩擦式離合器的主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速與該摩擦式離合器的變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的轉(zhuǎn)速一致。
這樣,變速器中自動(dòng)摩擦式離合器由整車控制器163指令電機(jī)控制器161驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的轉(zhuǎn)速/驅(qū)動(dòng)電流和變速控制器同步換擋執(zhí)行器控制離合器分離。在起步時(shí),使主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持600-650轉(zhuǎn)/分起步低轉(zhuǎn)速,平穩(wěn)快速接合,車輛進(jìn)入起步蠕行模式。行駛中每次換擋使主動(dòng)盤與變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速保持一致。
整車控制器163通過can總線或信號(hào)線實(shí)時(shí)獲取包括車速信號(hào)、加速踏板主驅(qū)動(dòng)信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、離合器分離信號(hào)、變速器輸入軸的從動(dòng)盤一軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載電流等信號(hào)。根據(jù)車速信號(hào)智能積極的和電驅(qū)負(fù)載電流值相匹配,使變速點(diǎn)(擋)與車速(km/h)在變速器的變速比范圍內(nèi),全工況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)主動(dòng)伺服變速。這些工況可包括啟動(dòng)、慢速、中速、快速、上坡、坡道起步等。
另外,需要設(shè)定汽車在各種工況下變速比。舉例來說,1擋為最大變速比,對(duì)應(yīng)0-10km/h的車速;10擋為最小變速比,對(duì)應(yīng)為60km/h的車速。其余的變速點(diǎn)(擋)可以按車速值等分相對(duì)應(yīng),依序進(jìn)擋。退擋對(duì)應(yīng)的車速值小于進(jìn)擋車速值。舉例來說,進(jìn)、退換擋響應(yīng)速度為小于10ms。因此,實(shí)現(xiàn)了智能自學(xué)習(xí)循環(huán)變速比控制。
以下是對(duì)擋位的更具體說明:
1擋:正常起步或者爬很陡的坡時(shí)使用。使用該擋位,車速一般在10km/h。
2擋:起步后加速的過渡擋,低速前進(jìn)或者爬陡坡時(shí)使用,車速一般在20km/h。
3擋:前進(jìn)擋,一般車速在20km/h~40km/h時(shí)使用,在市區(qū)行駛常用該擋位。
4擋:40km/h~50km/h都可以使用該擋位。
5擋:50km/h~60km/h可以使用該擋位,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
6擋:60km/h~70km/h就可以使用該擋,車輛高速運(yùn)行時(shí)使用。
n擋是空擋,停車怠速運(yùn)行時(shí)使用,比如等紅綠燈時(shí),掛到n擋拉上手剎。
r擋是倒車擋,倒車時(shí)使用。
驅(qū)動(dòng)過程如下:
1.啟動(dòng)進(jìn)入怠速工況(600轉(zhuǎn)/分~650轉(zhuǎn)/分);
2.踩制動(dòng)踏板到底,選擇p、r、n、d、l擋位;
3.松開制動(dòng)手剎;
4.緩松制動(dòng)踏板至完全移開,車輛自動(dòng)進(jìn)入蠕動(dòng)緩行狀態(tài)(1~10km/h時(shí)速);
5.踩加速踏板車輛按駕駛員的意圖根據(jù)實(shí)時(shí)車速、驅(qū)動(dòng)電流實(shí)現(xiàn)智能變速,平順無頓挫的行駛各工況節(jié)能驅(qū)動(dòng)。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來描述,但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明,在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換,因此,只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。