[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

说明书

本发明公开了一种一体化集成的电动汽车驱动系统，涉及汽车传动领域，主要为了解决现有技术的电动汽车驱动系统结构设计不合理的问题；该驱动系统包括电机定子、电机转子、用于控制电机定子和电机转子的电机控制器、传动系统总成、选换挡执行机构和用于控制选换挡执行机构的选换挡控制器；所述电机定子固定在箱体上，传动系统总成包括输入轴和输出轴，输出轴通过主减速器和差速器连接汽车半轴，输出轴上安装有转速传感器；所述输入轴的一端与电机转子连接，另一端通过轴承转动连接箱体的内壁。本发明实现了电机和传动系统一体化结构设计，所述电机和传动系统共用一根轴，从而使得结构紧凑、体积小、质量轻，符合轻量化原则。

技术领域

本发明涉及汽车传动领域，具体是一种一体化集成的电动汽车驱动系统及其控制方法。

背景技术

纯电动汽车具有高效、节能、终端零排放等特点，是解决能源危机和环境污染的重要途径；以纯电动汽车为代表的新能源汽车的发展受到全球广泛关注。

国外以日本、美国为代表，在电动汽车以及混合动力汽车研究方向走在了世界的前列；国内以一汽、东风、上海大众、长安、奇瑞、中通和北汽福田等企业为代表的传动方面基本借用传统的燃油汽车的传动系统，或者在上面进行参数改变，而没有针对性的研究。以至于结构基本没有改变，这样虽然加快了开发设计的过程，但是它未根据电机特性来充分发挥电机的电机特性等各种技术优势。

专利号为CN103587411.A的中国发明专利公开一种纯电动汽车用电机-变速器一体化传动系统，为二挡自动变速器行星齿轮机构。该机构由单排2K-H行星齿轮机构、电磁离合器、电磁制动器、差速器、主减齿轮以及永磁同步电机组成，其中太阳轮通过花键与永磁同步电机转子座直接固连，与转子相对应的定子固定在电机壳上，差速器至于电机转子座内。但该发明采用的是行星齿轮结构，由于行星齿轮结构和工作状态复杂，其振动和噪音问题比较突出，极易发生齿轮疲劳点蚀，齿根裂纹及齿轮式断裂等失效现象；从而影响到传动系统的运动精度，传递效率和使用寿命，轮胎部分与传动系统为一个整体不适合拆装。

专利号为CN103552448.A的公开一种基于电机与AMT集成化的电动汽车驱动系统及驱动方法，该驱动系统包括：驱动电机及电机控制器、变速器传动总成、选换挡执行机构及其控制器；变速器传动总成包括四个挡位的主从动齿轮、两个花键毂、输出传感器。所述的驱动电机为直流无刷电机；该驱动电机的壳体与所述变速器箱体一体化通过固定销定位后用细牙螺钉直接相连，电机内花键输出轴位于电机内，所述的变速器输入轴直接插入电机内与电机内花键输出轴连接。但该发明采用细牙螺纹来连接驱动器壳体与变速器箱体，这对连接的要求比较高，在电机运行时产生的振动，也可能对连接部分发生错位，造成轴的剪切应力过大而断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化集成的电动汽车驱动系统及其控制方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种一体化集成的电动汽车驱动系统，包括电机定子、电机转子、用于控制电机定子和电机转子的电机控制器、传动系统总成、选换挡执行机构和用于控制选换挡执行机构的选换挡控制器；所述电机定子固定在箱体上，传动系统总成包括输入轴和输出轴，输出轴通过主减速器和差速器连接汽车半轴，输出轴上安装有转速传感器；所述输入轴的一端与电机转子连接，另一端通过轴承转动连接箱体的内壁。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述传动系统总成安装在箱体中。

在一种可选方案中：所述传动系统总成还包括套设于输入轴外围的一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，输出轴的外围套设有分别与一挡主动齿轮和二挡主动齿轮相啮合的一挡从动齿轮和二挡从动齿轮；所述一挡从动齿轮上安装有一挡从动齿轮齿圈，二挡从动齿轮上安装有二挡从动齿轮齿圈；所述传动系统总成还包括与一挡从动齿轮齿圈和二挡从动齿轮齿圈相配合的结合套，结合套内插设有花键毂；所述结合套由选换挡执行机构驱动。