一种超越接力电驱动汽车以及该汽车的驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车驱动领域，具体涉及一种具有特性互补、高效接力运行的超越接力电驱动汽车以及该汽车的驱动系统。
【背景技术】
[0002]现有的常规驱动系统通常在整个车速范围内均能提供驱动，由于常规驱动系统的参数不同，因此各套常规驱动系统均具有其相对应的车速高效区间，即在某个车速范围内，该套常规驱动系统的驱动效率比在其他车速范围内高，也就是说存在某个车速范围，该套常规驱动系统的驱动效率最低。通常情况下，常规驱动系统的驱动效率在低速低负荷时较低，速度和负荷增长到一定时，驱动效率最高。以现有的中央驱动的纯电动汽车和传统内燃机汽车为例。
[0003]现有的中央驱动的纯电动汽车，大多是用一个功率足够大的电驱动系统在整个车速范围内进行驱动，利用电机的高转速无级调速特性来实现驱动系统的变速和驱动，使得系统结构简单，相对可靠，但其对电机的驱动特性要求较高，既要求电机具有高转速，又要有大转矩，且能实现较大范围的高效驱动，如此使得电机的设计要求较高，电机的体积和重量变大。
[0004]现有的传统内燃机汽车，高负荷率行驶时，驱动系统的驱动效率较高，在低速行驶时发动机负荷率低、系统效率低、汽车排放差的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:克服了现有技术缺陷，提供一种超越接力电驱动汽车以及该汽车的驱动系统，该超越接力电驱动汽车的驱动系统能够根据车速和负荷选择工作模式，驱动系统能够通过主要在车速高效区间(即驱动效率较高的车速以及负荷区间)内工作，从而提高驱动系统和汽车的平均驱动效率，降低能源的消耗，减少排放。
[0006]现就本发明的技术方案与【背景技术】中的缺点进行比较:
与中央驱动的纯电动汽车相比，本发明的一个技术方案将原先的单驱动电机变为两个独立的驱动电机并联驱动，两个动力源都是电驱动，通过两个驱动电机的动力切换控制优化驱动电机效率，可实现高效驱动，同时降低对电机的设计要求。
[0007]与传统内燃机汽车相比，本发明的一个技术方案在传统的发动机驱动基础上引入电机，通过降低发动机功率从而增加发动机负荷率来提高发动机驱动效率，并可以通过低速时电动驱动和快速起停规避发动机的怠速和低速不经济工况，以及电机对发动机的驱动功率辅助和剩余功率发电，来进一步调节发动机的工况到最佳经济运行区域，从而实现最大化的发动机驱动系统效率优化。
[0008]本发明提出一种“速度超越接力”的理念，采用两个(或以上)驱动系统，在低速小负荷行驶时只用低速系统，在高速时主要用高速系统。同时在需求转矩较大时，也可共同驱动。
[0009]本发明的具体技术方案如下:
一种电驱动系统，包括电机、电机控制器、电池、电池管理系统、电机离合器和减速机构，所述电机离合器为可控离合器或者超越离合器，所述减速机构为齿轮组、链条或齿形带，所述电机经电机控制器与电池连接，所述电池管理系统与电池连接，所述电池管理系统实时监测电池的物理参数以及均衡管理电池放电过程，所述电机、电机离合器和减速机构依次机械连接，所述电机通过电机离合器以及减速机构和其他驱动系统并联。
[0010]一种超越接力电驱动汽车，包括整车控制系统、传动机构和至少两套并联的驱动系统，其中至少一套为所述的电驱动系统；另外并联的驱动系统为发动机驱动系统，所述发动机驱动系统包括发动机、发动机控制器、离合器、变速器和变速箱控制器，所述发动机控制器与发动机线束连接，所述发动机控制器具有连续监控并控制发动机正常运转的功能，所述变速箱控制器与变速器线束连接，所述发动机、离合器和变速器依次机械连接，所述减速机构与变速器或者传动机构机械连接，所述变速器与传动机构机械连接，所述传动机构驱动车辆的驱动轮，带动车辆前进；所述整车控制系统分别与电机控制器、发动机控制器以及变速箱控制器线束连接。优选地，所述整车控制器分别通过电机控制器、发动机控制器以及变速箱控制器控制各驱动系统的工作。优选地，通过整车控制器控制各驱动系统，各驱动系统可分别工作也可共同工作，既可在其对应的车速高效区接力使用，也可协调使用，当需要增力时，各驱动系统可共同驱动。优选地，所述整车控制器可通过电机控制器控制电机运行，从而适当发电补充电池。
[0011]作为一种优选的方式，所述驱动系统的数量为两套，所述驱动系统均为所述的电驱动系统，所述驱动系统分别为低速电驱动系统和高速电驱动系统，所述低速电驱动系统与汽车低速区域相匹配，其车速高效区为汽车低速区域；所述高速电驱动系统与汽车高速区域相匹配，其车速高效区为汽车高速区域。优选地，所述低速电驱动系统主要用于起步、加速、爬坡等大转矩驱动需要时的辅助驱动，其电机为动力性辅助电机，其电机的参数匹配主要考虑动力性能；所述高速电驱动系统主要用于常用工况下的驱动，其电机为经济性电机，其电机参数匹配主要考虑常用工况下在其高效工作区间工作；当需要增力时，所述低速电驱动系统和所述高速电驱动系统可共同驱动。
[0012]作为一种优选的方式，所述驱动系统的数量为两套，其中一套为所述电驱动系统，另外一套为所述发动机驱动系统；所述电驱动系统为低速系统，低速时，所述电驱动系统为主驱动，保证起步和低速时的动力性能，并具有一定的纯电动行驶里程；所述发动机驱动系统为高速系统，高速时，所述发动机驱动系统为主驱动，保证续驶里程和速度指标。
[0013]作为一种优选的方式，所述变速器具有两个输入端，其中一个输入端与发动机连接，另一个输入端与减速机构连接，所述发动机以及电机分别通过变速器输出端以及传动机构驱动汽车的驱动轮，拉动汽车移动；所述发动机和电机同轴布置或者平行布置；所述发动机和电机平行布置时，所述电机与变速器之间通过中间传动装置连接。通过此种设置，可节约驱动系统的总成宽度，便于安装在汽车内部。优选地，所述中间传动装置为齿轮组、链条或齿形带。
[0014]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(I)本发明具有特性互补、高效接力运行的优点，各驱动系统能够根据车速和负荷接力工作，通过主要在车速高效区间(即驱动效率较高的车速以及负荷区间)内工作，从而提高驱动系统和汽车的平均驱动效率，降低能源的消耗，减少排放；
(2)本发明与中央驱动的纯电动汽车相比，本发明的一个技术方案将原先的单驱动电机变为两个独立的驱动电机并联驱动，两个动力源都是电驱动，通过两个驱动电机的动力切换控制优化驱动电机效率，可在实现高效驱动的基础上同时降低对电机的设计要求；
(3)本发明与传统内燃机汽车相比,本发明的一个技术方案在传统的发动机驱动基础上引入电机，通过降低发动机功率从而增加发动机负荷率来提高发动机驱动效率，并可以通过低速时电动驱动和快速起停规避发动机的怠速和低速不经济工况，以及电机对发动机的驱动功率辅助和剩余功率发电，来进一步调节发动机的工况到最佳经济运行区域，从而实现最大化的发动机驱动系统效率优化；
(4)本发明通过变速器两个输入端分别与发动机以及电机直接或间接连接，发动机和电机同轴布置或者平行布置，可节约驱动系统的总成宽度，便于安装；
(5)本发明通过采用两套驱动系统，一套为低速驱动系统，另一套为高速驱动系统时，通过低速时使用低速驱动系统，高速时使用高速驱动系统，不仅减少了污染气体的排放，还降低了汽车日常使用的能源成本。
【附图说明】
[0015]图1为实施例1中电驱动系统的结构示意图。
[0016]图2为实施例1中发动机驱动系统的结构示意图。
[0017]图3分别为实施例2—种结构示意图。
[0018]图4为实施例3的结构示意图。
[0019]图5、图6分别为实施例4的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0021]实施例1:
参见图1，一种电驱动系统，包括电机、电机控制器、电池、电池管理系统、电机离合器和减速机构，所述电机离合器为可控离合器或者超越离合器，所述减速机构为齿轮组、链条或齿形带，所述电机经电机控制器与电池连接，所述电池管理系统与电池连接，所述电池管理系统实时监测电池的物理参数以及均衡管理电池放电过程，所述电机、电机离合器和减速机构依次机械连接，所述电机通过电机离合器以及减速机构和其他驱动系统并联。
[0022]参见图1、图2、图3和图4，一种超越接力电驱动汽车，包括整车控制系统、传动机构和至少两套并联的驱动系统，其中至少一套为所述的电驱动系统；另外并联的驱动系统为发动机驱动系统，所述发动机驱动系统包括发动机、发动机控制器、离合器、变速器和变速箱控制器，所述发动机控制器与发动机线束连接，所述发动机控制器具有连续监控并控制发动机正常运转的功能，所述变速箱控制器与变速器线束连接，所述发动机、离合器和变速器依次机械连接，所述减速机构与变速器或者传动机构机械连接，所述变速器与传动机构机械连接，所述传动机构驱动车辆的驱动轮，带动车辆前进；所述整车控制系统分别与电机控制器、发动机控制器以及变速箱控制器线束连接。
[0023]根据不同车速区间各驱动系统的驱动效率不同，各并联的驱动系统可分为低速驱动系统和高速驱动系统。低速驱动系统和高速驱动系统分别在不同的车速区间为汽车提供驱动。
[0024]当需要所述电驱动系统提供驱动时，整车控制器通过电机控制器对电机发出开始驱动指令，电机开始工作，电机离合器以接合的方式与减速机构机械连接，由于减速机构直接或者间接与传动机构机械连接，因此电驱动系统将通过电机离合器、减速机构提供驱动，具体表现为传动机构驱动车辆的驱动轮，带动车辆前进。反之，当不需要电驱动系统提供驱动时，整车控制器通过电机控制器对电机发出停止驱动指令，电机停止工作，电机离合器以脱开的方式与减速机构机械连接，由于电机可控离合器脱开，因此电驱动系统将不能通过电机离合器、减速机构提供驱动。
[0025]当需要所述发动机驱动系统提供驱动时，发动机开始高效运转，发动机通过离合器、变速器、传动机构为汽车提供驱动，具体表现为传动机构驱动车