[发明专利]一种一体化集成的电动汽车驱动系统及其控制方法

权利要求书

1.一种一体化集成的电动汽车驱动系统，包括电机定子(2)、电机转子(3)、用于控制电机定子(2)和电机转子(3)的电机控制器、传动系统总成、选换挡执行机构(12)和用于控制选换挡执行机构(12)的选换挡控制器；所述电机定子(2)固定在箱体(1)上，传动系统总成包括输入轴(5)和输出轴(7)，输出轴(7)通过主减速器(16)和差速器(17)连接汽车半轴，输出轴(7)上安装有转速传感器(15)；

其特征在于，所述输入轴(5)的一端与电机转子(3)连接，另一端通过轴承转动连接箱体(1)的内壁。

2.根据权利要求1所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述传动系统总成安装在箱体(1)中。

3.根据权利要求2所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述传动系统总成还包括套设于输入轴(5)外围的一挡主动齿轮(6)和二挡主动齿轮(4)，输出轴(7)的外围套设有分别与一挡主动齿轮(6)和二挡主动齿轮(4)相啮合的一挡从动齿轮(14)和二挡从动齿轮(8)；所述一挡从动齿轮(14)上安装有一挡从动齿轮齿圈(13)，二挡从动齿轮(8)上安装有二挡从动齿轮齿圈(10)；所述传动系统总成还包括与一挡从动齿轮齿圈(13)和二挡从动齿轮齿圈(10)相配合的结合套(11)，结合套(11)内插设有花键毂(9)；所述结合套(11)由选换挡执行机构(12)驱动。

4.根据权利要求3所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述一挡从动齿轮(14)和二挡从动齿轮(8)均通过尼龙阵滚针轴承空套设在输出轴(7)的外围，并通过轴肩和卡簧轴向定位。

5.根据权利要求4所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述选换挡执行机构(12)固定在箱体(1)上。

6.根据权利要求1-5任一所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述转速传感器(15)为模拟式转速传感器。

7.根据权利要求1-5任一所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述转速传感器(15)为数字式转速传感器。

8.根据权利要求1-5任一所述的一体化集成的电动汽车驱动系统，其特征在于，所述转速传感器(15)为磁敏式转速传感器。

9.如权利要求1-8任一所述的一体化集成的电动汽车驱动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括原挡位阶段、卸载阶段、摘挡阶段、电子同步阶段、接卸同步阶段、挂挡阶段、加载阶段和新挡位阶段，其中：

原挡位阶段：选换挡控制器通过与电机控制器通讯，向电机控制器发送目标扭矩，车辆在原挡位下正常行驶，选换挡控制器根据油门开度和车速判断是否切换挡位；

卸载阶段：当选换挡控制器判断需要进行换挡操作时，向电机控制器发送扭矩置零要求，并判断卸载完成后电机反馈扭矩是否在扭矩置零结束是容许的零点偏移量范围内；

摘挡阶段：卸载结束后，选换挡控制器控制换挡电机并使结合套与原挡位脱离，同时对换挡电机进行跟踪和控制，确保摘挡后位于空挡范围内；

电子同步阶段：选换挡控制器维持挡位为空挡，并向电机控制器发送粗调命令，调节目标挡位侧电机输入轴转速与输出轴转速之差在允许范围内；

机械同步阶段：选换挡控制器判断电子同步完成后，控制换挡电机推动结合套并带动同步环与目标齿圈摩擦完成后机械同步，选换挡控制器判断目标挡位侧电子输入轴与输出轴转速之差进一步缩小在允许范围内；

挂挡阶段：选换挡控制器判断机械同步完成后，控制换挡电机继续推动结合套与目标齿圈啮合，完成挡位操作；

加载阶段：选换挡控制器向电机控制器发送扭矩增加或减少的命令，直到电机反馈扭矩与当前扭矩之差控制在允许范围内；

新挡位阶段：选换挡控制器判断加载结束后，则换挡过程完成；换挡执行机构控制器持续监测车速、踏板等信息，根据换挡规律判断是否进入下一个换挡过程。