[发明专利]一种电动工业车辆驱动系统及其控制方法

权利要求书

1.一种电动工业车辆驱动系统，其特征在于，包括电机变速驱动系统(101)、驱动桥减速传动系统(102)以及电机变速驱动系统控制装置(103)；

电机变速驱动系统(101)包括驱动电机(2)和平行轴式变速器，平行轴式变速器包括平行布置的变速器输入轴(1)和变速器输出轴(23)；所述变速器输入轴(1)与驱动电机(2)的轴为同一轴；

变速器输入轴(1)上通过轴承空套有一挡主动齿轮(3)和二挡主动齿轮(7)，同时变速器输入轴(1)上固定连接有齿式离合器(6)，齿式离合器(6)位于一挡主动齿轮(3)和二挡主动齿轮(7)之间；变速器输出轴(23)上固定连接有与一挡主动齿轮(3)啮合的一挡被动齿轮(22)和与二挡主动齿轮(7)啮合的二挡被动齿轮(21)，平行轴式变速器的壳体上安装有换挡操作机构(4)，齿式离合器(6)上设有拨叉(5)，拨叉(5)与换挡操作机构(4)相连接。

所述驱动桥减速传动系统(102)包括平行布置的驱动桥输入轴(9)、驱动桥第二轴(11)、驱动桥第三轴(12)、驱动桥输出轴；驱动桥输入轴(9)一端通过花键(20)与变速器输出轴(23)相连接，另一端上固定连接有驱动桥输入轴齿轮(8)，驱动桥第二轴(11)连接固定有一级减速被动齿轮(10)和二级减速主动齿轮(19)，输入轴齿轮(8)与一级减速被动齿轮(10)传动啮合，驱动桥第三轴(12)上安装固定有二级减速被动齿轮(13)和三级减速主动齿轮(18)，二级减速主动齿轮(19)与二级减速被动齿轮(13)传动啮合，驱动桥输出轴上安装固定有与三级减速主动齿轮(18)啮合的三级减速被动齿轮(17)，同时驱动桥输出轴上设置有差速器(15)，差速器输出端设置有左半轴(16)和右半轴(14)。

2.根据权利要求1所述的一种电动工业车辆驱动系统,其特征在于，所述电机变速驱动系统控制装置(103)包括上位驱动系统控制器(104)和电机控制器(105)，上位驱动系统控制器(104)通过电气连接电机控制器(105)、电池组BMS管理系统和换挡操作机构(4)。

3.一种根据权利要求1所述的电动工业车辆驱动系统的控制方法，其特征在于，具体控制过程如下：

第一步，车辆初始时齿式离合器(6)停留在中间位置，一挡主动齿轮(3)与变速器输入轴(1)处于解耦状态、二挡主动齿轮(7)与变速器输入轴(1)处于解耦状态，此时变速器处于空挡状态，电机驱动系统无动力输出，通过上位驱动系统控制器(104)发送控制指令，控制电机控制器(105)进行电机(2)转速调节，待电机(2)的转速达到一定数值；

第二步，上位驱动系统控制器(104)发送控制指令，控制换挡操作机构(4)移动，换挡操作机构(4)通过拨叉(5)控制齿式离合器(6)向一挡主动齿轮(3)移动，一挡主动齿轮(3)与变速器输入轴(1)处于耦合状态、二挡主动齿轮(7)与变速器输入轴(1)处于解耦状态，此时变速器一挡处于在挡状态、二挡处于空挡状态；此时变速器输入轴(1)带动一挡主动齿轮(3)转动，一挡主动齿轮(3)通过一挡被动齿轮(22)带动变速器输出轴(23)转动，变速器输出轴(23)通过花键(20)的连接作用带动驱动桥输入轴(9)转动，驱动桥输入轴(9)通过驱动桥输入轴齿轮(8)带动一级减速被动齿轮(10)传动，一级减速被动齿轮(10)通过驱动桥第二轴(11)带动二级减速主动齿轮(19)传动，二级减速主动齿轮(19)通过二级减速被动齿轮(13)和驱动桥第三轴(12)带动三级减速主动齿轮(18)转动，三级减速主动齿轮(18)通过三级减速被动齿轮(17)带动差速器(15)运转，差速器(15)通过两端的输出轴(14)、(16)实现动力的输出，实现一挡速度的输出；

第三步，换挡位时，上位驱动系统控制器(104)发送控制指令，控制换挡操作机构(4)移动，换挡操作机构(4)通过拨叉(5)控制齿式离合器(6)向二挡主动齿轮(7)移动，二挡主动齿轮(7)与变速器输入轴(1)处于耦合状态、一挡主动齿轮(3)与变速器输入轴(1)处于解耦状态，此时变速器二挡处于在挡状态、一挡处于空挡状态，二挡主动齿轮(7)通过二挡被动齿轮(21)带动变速器输出轴(23)转动，变速器输出轴(23)通过花键(20)的连接作用带动驱动桥输入轴(9)转动，驱动桥输入轴(9)通过驱动桥输入轴齿轮(8)带动一级减速被动齿轮(10)传动，一级减速被动齿轮(10)通过驱动桥第二轴(11)带动二级减速主动齿轮(19)传动，二级减速主动齿轮(19)通过二级减速被动齿轮(13)和驱动桥第三轴(12)带动三级减速主动齿轮(18)转动，三级减速主动齿轮(18)通过三级减速被动齿轮(17)带动差速器(15)运转，差速器(15)通过两端的输出轴(14)、(16)实现动力的输出，实现二挡速度的输出，从而实现行车过程中的自动换挡操作；

第四步，转换输出速度时，上位驱动系统控制器(104)发送控制指令，控制换挡操作机构(4)移动，换挡操作机构(4)通过拨叉(5)控制齿式离合器(6)移动至中间位置，二挡主动齿轮(7)与变速器输入轴(1)处于解耦状态、一挡主动齿轮(3)与变速器输入轴(1)处于解耦状态，电机驱动系统无动力输出，然后通过上位驱动系统控制器(104)发送控制指令，控制电机控制器(105)进行电机(2)转速的变换，待电机(2)的转速调节至一定数值，然后通过上位驱动系统控制器(104)控制换挡操作机构(4)推动齿式离合器(6)向对应的挡位主动齿轮啮合，使对应的挡位齿轮与变速器输入轴(1)耦合，从而实现电机速度在自动调节。