專利名稱：電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種電機驅(qū)動汽車的變速系統(tǒng)，尤其是一種無離合器的變速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于能源和環(huán)保的壓力，汽車工業(yè)正處于從傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車向電動汽車過渡的轉(zhuǎn)型時期。電機驅(qū)動是汽車驅(qū)動系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。傳統(tǒng)汽車中的傳動系統(tǒng)通常包括離合器和變速箱，由此而發(fā)展出來的自動變速系統(tǒng)有機械式自動變速系統(tǒng)(AMT)，或者是采用液力變矩器的自動變速系統(tǒng)(AT)和雙離合器自動變速系統(tǒng)(DCT)等。上述傳統(tǒng)的手動、自動變速系統(tǒng)都需要離合器實現(xiàn)從動力源到車輪的動力切換控制，自動變速系統(tǒng)(AT)中還附加了液力變矩器來緩沖動力切換的沖擊。電機驅(qū)動汽車中的動力源為驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的良好可控性為汽車變速系統(tǒng)的簡化提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，該變速系統(tǒng)省略了離合器，通過對驅(qū)動電機的輸出扭矩進行控制實現(xiàn)換檔過程中的動力切換控制，實現(xiàn)換檔過程的動力切換控制，達到平順換檔的效果。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，包括手動變速系統(tǒng)和自動變速系統(tǒng)，其特點是，它包括驅(qū)動電機，機械多檔位變速器，驅(qū)動電機控制器，變速器控制器。
該系統(tǒng)的動力傳遞路徑為從驅(qū)動電機到機械多檔變速器，然后驅(qū)動車輪；該系統(tǒng)的控制路徑為變速器控制器發(fā)出的變速控制信號到驅(qū)動電機控制器，驅(qū)動電機控制器控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)平順換檔。
所述的手動變速系統(tǒng)，變速器控制器接收換檔手柄動作信號后，給驅(qū)動電機控制器以指令信號，用于控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
所述的自動變速系統(tǒng)，變速器控制器根據(jù)汽車車速、油門信號以及汽車狀態(tài)信息判斷換檔時機；換檔時，控制器給驅(qū)動電機控制器以指令信號，用于控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，隨后給換檔伺服執(zhí)行器指令實現(xiàn)平順換檔操作。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明省略了離合器，與現(xiàn)有的變速系統(tǒng)相比在結(jié)構(gòu)上大為簡化，具有明顯的成本優(yōu)勢。在駕駛員要進行手動換檔時，或者是根據(jù)汽車行駛時傳感器的關(guān)鍵信息判斷要進行自動換檔時，變速器控制器給驅(qū)動電機控制器以指令，在換檔的過程中控制驅(qū)動電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，能達到平順換檔的效果。本發(fā)明適用于采用電機驅(qū)動的各種車輛，包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1所示，一種電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機1，機械多檔位變速器2，驅(qū)動電機控制器4，變速器控制器5。其中，機械式多檔位變速器2為齒輪傳動的有級式變速器，有一個以上的檔位；驅(qū)動電機控制器4為與驅(qū)動電機相匹配的、對電機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進行控制的功率電子控制器；變速器控制器5為該無離合器變速系統(tǒng)的核心控制器，含有換檔過程的控制策略。下面詳細說明系統(tǒng)的控制方法與實施步驟。
該系統(tǒng)的動力傳遞路徑為從驅(qū)動電機1到機械多檔變速器2，然后驅(qū)動車輪3；該系統(tǒng)的控制路徑為變速器控制器5發(fā)出的變速控制信號到驅(qū)動電機控制器4，驅(qū)動電機控制器4控制驅(qū)動電機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)平順換檔。
本發(fā)明的具體實施過程有如下幾個步驟第一步汽車行駛過程中，變速器控制器5根據(jù)駕駛員換檔手柄的傳感器信息判斷要進行手動換檔時，或者根據(jù)當前的車速、坡度等關(guān)鍵信息判斷要進行自動換檔時，給驅(qū)動電機控制器4提出換檔請求，發(fā)出換檔過程動力切換控制的指令。
第二步驅(qū)動電機控制器4控制驅(qū)動電機1，降低驅(qū)動電機1的輸出轉(zhuǎn)矩，等待當前檔位脫開。檔位脫開后，根據(jù)當前的車速可計算得到目標檔位下電機輸出端所對應(yīng)的目標轉(zhuǎn)速值。然后驅(qū)動電機控制器4控制驅(qū)動電機1的轉(zhuǎn)速，使其接近目標檔位下的目標轉(zhuǎn)速值，即使目標檔位下機械式多檔變速器2中的主動齒輪與從動齒輪的轉(zhuǎn)速趨于同步。
第三步隨后在主動齒輪和從動齒輪轉(zhuǎn)速差較小的情況下，在機械式多檔變速器2的同步器的作用下，齒輪嚙合，進入目標檔位。從當前檔位換入目標檔位后，驅(qū)動電機1恢復(fù)駕駛員指令所需求的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)平順的換檔過程。
權(quán)利要求
1.一種電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，包括手動變速系統(tǒng)和自動變速系統(tǒng)，其特征在于，它包括驅(qū)動電機(1)，機械多檔位變速器(2)，驅(qū)動電機控制器(4)，變速器控制器(5)，該系統(tǒng)的動力傳遞路徑為從驅(qū)動電機(1)到機械多檔變速器(2)，然后驅(qū)動車輪(3)；該系統(tǒng)的控制路徑為變速器控制器(5)發(fā)出變速控制信號到驅(qū)動電機控制器(4)，驅(qū)動電機控制器(4)控制驅(qū)動電機(1)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)平順換檔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，其特征在于，所述的手動變速系統(tǒng)，變速器控制器(5)接收換檔手柄動作信號后，給驅(qū)動電機控制器(4)以指令信號，用于控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，其特征在于，所述的自動變速系統(tǒng)，變速器控制器(5)根據(jù)汽車車速、油門信號以及汽車狀態(tài)信息判斷換檔時機；換檔時，控制器(5)給驅(qū)動電機控制器(4)以指令信號，用于控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，隨后給換檔伺服執(zhí)行器指令實現(xiàn)平順換檔操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機驅(qū)動汽車無離合器變速系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機，機械多擋位變速器，驅(qū)動電機控制器，變速器控制器。該系統(tǒng)的動力傳遞路徑為從驅(qū)動電機到機械多擋變速器，然后驅(qū)動車輪；該系統(tǒng)的控制路徑為變速器控制器發(fā)出的變速控制信號到驅(qū)動電機控制器，驅(qū)動電機控制器控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)平順換檔。本發(fā)明省略了離合器，與現(xiàn)有的變速系統(tǒng)相比在結(jié)構(gòu)上大為簡化，具有明顯的成本優(yōu)勢。適用于采用電機驅(qū)動的各種車輛，包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。
文檔編號B60L15/20GK1974262SQ20061014746
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者萬鋼, 余卓平, 熊璐, 張立軍 申請人:上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司, 萬鋼