[发明专利]一种一体化两挡电驱动总成

说明书

本发明提供了一种一体化两挡电驱动总成，包括驱动电机、两挡变速器和电驱动总成控制器；两挡变速器位于驱动电机的输出端，与驱动电机固定连接；电驱动总成控制器位于驱动电机和两挡变速器的上方，与驱动电机和两挡变速器固定连接。本发明采用驱动电机、两挡变速器和电驱动总成控制器的一体化设计，减少了零部件数量，优化了装配关系，提高了动力总成的可靠性，整个电驱动总成产品结构紧凑、重量轻、效率高、成本低；采用电驱动总成控制器对驱动电机和两挡变速器进行一体化控制。基于一体化电驱动总成控制器，既可以实现原有分体式动力总成控制系统的所有功能，又消除了原有技术不同控制器之间通信延迟的缺陷，实现集中控制，节省控制资源，使电控系统更加精确。

技术领域

本发明属于车辆工程技术领域，尤其是涉及一种一体化两挡电驱动总成。

背景技术

电动化已成为汽车工业的主要发展方向之一。目前装备单挡减速器的电动汽车在高速工况下由于驱动电机工作效率相对较低，与城市道路循环工况相比，续驶里程明显下降。两挡电驱动总成可以通过挡位切换调整驱动电机的工作转速及转矩，使其尽量工作在高效率区域，延长续驶里程，提高整车在各种工况下的经济性。同时，两挡电驱动总成一挡大传动比可以提升加速、爬坡能力，二挡小传动比可以提高最高车速，有效改善整车动力性表现。

在乘用车上装备两挡电驱动总成，可以降低对驱动电机最大转矩和最高转速的要求，进而减小驱动电机的体积和重量，降低电驱动系统成本。同时，机械式自动变速器结构简单、成本低的优点使其在电驱动总成的应用上有着明显的优势，近年来受到了产业界的重视。但是，目前两挡电驱动总成在技术方面主要存在以下问题：

1.两挡电驱动总成分体式结构。目前两挡电驱动总成都是独立的电机、电机控制器与独立的两挡变速器的简单组合应用。设计的重点集中在驱动电机与两挡变速器的匹配以及换挡功能的实现方面，没有针对电驱动总成存在的机、电、磁、热等多场耦合效应进行专门的一体化设计与结构优化，电驱动总成的关键性能参数如功率密度、效率很难达到最优状态，导致两挡电驱动总成的成本与性能优势无法充分体现。

2.两挡电驱动总成分体式控制。目前两挡电驱动总成基本采用对驱动电机和两挡变速器独立控制的方式，在换挡时通过CAN通讯协调电机控制器和变速器控制器工作来完成换挡过程。由于CAN通讯的传输延时以及传输延时的时变性，这种控制方式只能实现驱动电机在换挡时的主动调速，在驱动电机降矩、挂挡、转矩恢复阶段不能充分利用驱动电机响应快、可以进行主动控制的优点。这种控制方式存在着换挡动力中断时间长和换挡冲击大的不足，很难满足乘用车高换挡品质的要求.

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种一体化两挡电驱动总成，以解决现有的电驱动总成挡位单一、综合效率较低、结构分散、控制延时等问题，提高电动汽车动力性、经济性，降低研发投入和产品成本，推进电驱动总成的产业化应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种一体化两挡电驱动总成，包括驱动电机、两挡变速器和电驱动总成控制器；所述两挡变速器位于驱动电机的输出端，与驱动电机固定连接；所述电驱动总成控制器位于驱动电机和两挡变速器的上方，与驱动电机和两挡变速器固定连接。

进一步的，所述驱动电机包括驱动电机定子、电机变速器轴、驱动电机轴承、驱动电机壳体；

所述电机变速器轴与驱动电机轴承固定连接；所述驱动电机壳体与电驱动总成共用壳体固定连接；所述驱动电机轴承安装固定于驱动电机壳体上。

进一步的，所述两挡变速器包括电驱动总成共用壳体、驻车电机、驻车执行机构、换挡电机、换挡执行机构、输入轴总成、输出轴总成、差速器总成、两挡变速器后壳体；

所述电驱动总成共用壳体为驱动电机、两挡变速器和电驱动总成控制器共用壳体；