[发明专利]新能源汽车的变速机构及控制方法

摘要

本发明公开了一种新能源汽车的变速机构及控制方法，动力输出轴上安装第二齿轮、第三齿轮，动力输出轴上位于第二齿轮、第三齿轮之间安装离合器，第二齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一齿轮与永磁同步电机输出端连接，第四齿轮与交流异步电机输出端连接，交流异步电机、永磁同步电机输入端均连接电机切换模块，电机切换模块与复合控制系统连接。本发明克服现有新能源汽车电机系统在低速段或者高速度的弊端，这种新型的变速机构，不但能融合永磁同步电机在低速段具有的大扭矩以及节能优势，而且发挥交流异步电机在高速段的“弱磁”调速优势。保证新能源汽车同时具有低速大扭矩，满足宽调速范围的同时也保证新能源汽车的安全性。

主权项

1.一种新能源汽车的变速机构，其特征在于：包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、交流异步电机、永磁同步电机、离合器、动力输出轴、档位变换器、档杆、电机切换模块、复合控制系统，所述动力输出轴上安装第二齿轮、第三齿轮，所述动力输出轴上位于第二齿轮、第三齿轮之间安装离合器，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第一齿轮与永磁同步电机输出端连接，所述第四齿轮与交流异步电机输出端连接，交流异步电机、永磁同步电机输入端均连接电机切换模块，所述电机切换模块与复合控制系统连接，所述离合器连接档位变换器，所述档位变换器连接档杆，/n变速机构的控制方法包括以下步骤：/n1）设定速度阀值；/n2）速度切换策略：/n低速段：当电动车起动或者即将停止时，且速度低于上述1）设定的速度阀值,此时，启动永磁同步电机，离合器靠右压紧，切换板连接到永磁同步电机，复合控制系统开启永磁同步电机控制策略；/n高速段：当电动车加速时，一旦转速超过上述1）设定的速度阀值，则启动交流异步电机，离合器靠左压紧，切换板连接到交流异步电机，复合控制系统开启交流异步电机控制策略；/n3）速度平滑过渡策略：/n低速段过渡到高速段，即由永磁同步电机带动切换到交流异步电机带动的平滑过渡：/n复合控制系统根据永磁同步电机的额定转速以及加速度，计算出启动时间t：/nt=Ve/a (1)/n其中，Ve是永磁同步电机的额定转速，a是永磁同步电机的加速度；/n根据上述式（1）计算出的加速时间t，则交流异步电机在永磁同步电机达到额定转速Ve之前的t时间开始启动，并加速到永磁同步电机的额定转速Ve，一旦离合器切换成功后永磁同步电机则减速到零；/n同样地，高速段过渡到低速段，即由交流异步电机带动切换到永磁同步电机带动的平滑过渡：/n复合控制系统根据式（1）计算出永磁同步电机的加速时间t，并在交流异步电机减速到设定速度阀值之前的t时刻，永磁同步电机开始启动并加速到额定转速Ve，一旦离合器切换成功后交流异步电机则减速到零，所述步骤1）的速度阀值等于永磁同步电机的额定转速。/n