一种电动汽车的二档变速系统、方法和电动汽车技术方案

本发明专利技术实施方式公开了一种电动汽车的二档变速系统、方法和电动汽车。二档变速系统包括：整车控制器，用于采集驱动电机转速；变速器控制器，用于基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；换档机构，包含一档离合器和二档离合器，所述一档离合器用于基于所述一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，所述二档离合器用于基于所述二档切换指令接合以切换到二档。本发明专利技术实施方式可以使得驱动电机持续工作在高效率转速区，降低车辆能量消耗率，从而兼顾加速时间指标和最高车速指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，更具体地，涉及一种电动汽车的二档变速系统、方法和电动汽车。
技术介绍
国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。在现有的电动汽车中，基本采用单速比减速器的传动方案，其原因是认为驱动电机转速比较高，高效区域的转速范围比较大，采用单速比减速器即可满足电动汽车的加速性能和最高车速要求，能量消耗率也不会太高。现有技术的传动方案基本可以满足低速电动车和普通用途电动车的要求。然而，对于动力性、经济性指标要求比较高的电动车辆，其加速时间指标(比如100km/h加速时间指标)和最高车速指标则难以兼顾。另外，在现有的电动汽车中，基本上采用不带P档的单速比减速器，在驻车制动失效的情况下难以锁死车辆传动系统，可能会产生不期望的移动，从而降低了驻车制动的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种电动汽车的二档变速系统、方法和电动汽车，从而兼顾加速时间指标和最高车速指标。根据本专利技术实施方式的一方面，一种电动汽车的二档变速系统，包括：整车控制器，用于采集驱动电机转速；变速器控制器，用于基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；换档机构，包含一档离合器和二档离合器，所述一档离合器用于基于所述一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，所述二档离合器用于基于所述二档切换指令接合以切换到二档。在一个实施方式中，换档机构还包括P档机构；所述整车控制器，还用于检测驻车制动状态和制动踏板深度位置；变速器控制器，还用于当所述驱动电机转速为零、所述驻车制动状态为工作和所述制动踏板深度位置大于预定深度门限值时，生成P档驱动指令；P档机构，用于基于所述P档驱动指令锁死减速器的输入轴的输出齿轮。在一个实施方式中，所述一档离合器包括输入轴一档齿轮和输入轴一档离合器，所述二档离合器包括中间轴二档齿轮和中间轴二档离合器；所述换档机构还包括：输入轴；输入轴二档齿轮；中间轴一档齿轮；中间轴输出齿轮；中间轴；主减速齿轮；差速器；输出半轴。在一个实施方式中，变速器控制器，用于当驱动电机转速由零上升到第一预定门限值时，生成一档起步指令；所述一档离合器基于所述一档起步指令起步切换到一档时，输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴一档齿轮与中间轴一档齿轮啮合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。在一个实施方式中，变速器控制器，用于当驱动电机转速由第一预定门限值上升到第二预定门限值时，生成二档切换指令；所述二档离合器基于所述二档切换指令从一档切换到二档时，输入轴一档离合器脱开，中间轴二档离合器接合，输入轴二档齿轮与中间轴二挡齿轮接合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。在一个实施方式中，变速器控制器，用于当驱动电机转速由第二预定门限值下降到第一预定门限值时，生成一档切换指令；所述一档离合器基于所述一档切换指令从二档切换到一档时，输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴一档齿轮与中间轴一档齿轮啮合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。一种电动汽车的二档变速方法，包括：整车控制器采集驱动电机转速；变速器控制器基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；一档离合器基于所述一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，二档离合器基于所述二档切换指令接合以切换到二档，其中换档机构包含一档离合器和二档离合器。在一个实施方式中，换档机构还包括P档机构，该方法还包括：整车控制器检测驻车制动状态和制动踏板深度位置；当所述驱动电机转速为零、所述驻车制动状态为工作和所述制动踏板深度位置大于预定深度门限值时，变速器控制器生成P档驱动指令；P档机构基于所述P档驱动指令锁死减速器的输入轴的输出齿轮。在一个实施方式中，所述一档离合器包括输入轴一档齿轮和输入轴一档离合器，所述二档离合器包括中间轴二档齿轮和中间轴二档离合器，所述换档机构还包括：输入轴；输入轴二档齿轮；中间轴一档齿轮；中间轴输出齿轮；中间轴；主减速齿轮；差速器；输出半轴；当驱动电机转速由零上升到第一预定门限值时，变速器控制器生成一档起步指令，一档离合器基于所述一档起步指令切换到一档包括：输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴一档齿轮与中间轴一档齿轮啮合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力；当驱动电机转速由第一预定门限值上升到第二预定门限值时，变速器控制器生成二档切换指令，二档离合器基于所述二档切换指令切换到二档包括：输入轴一档离合器脱开，中间轴二档离合器接合，输入轴二档齿轮与中间轴二挡齿轮接合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力；当驱动电机转速由第二预定门限值下降到第一预定门限值时，变速器控制器生成一档切换指令，一档离合器基于所述一档切换指令切换到一档包括：输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴一档齿轮与中间轴一档齿轮啮合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车的二档变速系统。从上述技术方案可以看出，整车控制器，用于采集驱动电机转速；变速器控制器，用于基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；换档机构，包含一档离合器和二档离合器，一档离合器用于基于一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，二档离合器用于基于二档切换指令接合以切换到二档。本专利技术实施方式不采用单速比减速器，而是采用二档变速器，因此可以在车辆启动时输出较大的扭矩，提高整车加速性能，还可以提高车辆的最高车速，从而兼顾加速时间指标和最高车速指标。而且，本专利技术实施方式还可以使得驱动电机持续工作在高效率转速区，降低车辆能量消耗率。另外，鉴于现有技术中电动汽车不带P档结构的缺陷，在本专利技术实施方式中，采用带P档结构的换档机构，可以完全锁死车辆机械传动系统，使车辆不会产生不期望的移动，从而提高驻车制动的安全性。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1为根据本专利技术实施方式的电动汽车的二档变速系统结构图。图2为根据本专利技术实施方式二档变速系统的示范性结构图。图3为根据本专利技术实施方式电机效率特性的MAP图。图4为根据本专利技术实施方式电动汽车二档变速方法流程图。具体实施方式为了对专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本专利技术的方案进行阐述。实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的二档变速系统，其特征在于，包括：整车控制器，用于采集驱动电机转速；变速器控制器，用于基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；换档机构，包含一档离合器和二档离合器，所述一档离合器用于基于所述一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，所述二档离合器用于基于所述二档切换指令接合以切换到二档。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的二档变速系统，其特征在于，包括：整车控制器，用于采集驱动电机转速；变速器控制器，用于基于驱动电机转速生成一档起步指令、二档切换指令或一档切换指令；换档机构，包含一档离合器和二档离合器，所述一档离合器用于基于所述一档起步指令或一档切换指令接合以切换到一档，所述二档离合器用于基于所述二档切换指令接合以切换到二档。2.根据权利要求1所述的电动汽车的二档变速系统，其特征在于，换档机构还包括P档机构；所述整车控制器，还用于检测驻车制动状态和制动踏板深度位置；变速器控制器，还用于当所述驱动电机转速为零、所述驻车制动状态为工作和所述制动踏板深度位置大于预定深度门限值时，生成P档驱动指令；P档机构，用于基于所述P档驱动指令锁死减速器的输入轴的输出齿轮。3.根据权利要求2所述的电动汽车的二档变速系统，其特征在于，所述一档离合器包括输入轴一档齿轮和输入轴一档离合器，所述二档离合器包括中间轴二档齿轮和中间轴二档离合器；所述换档机构还包括：输入轴；输入轴二档齿轮；中间轴一档齿轮；中间轴输出齿轮；中间轴；主减速齿轮；差速器；输出半轴。4.根据权利要求3所述的电动汽车的二档变速系统，其特征在于，变速器控制器，用于当驱动电机转速由零上升到第一预定门限值时，生成一档起步指令；所述一档离合器基于所述一档起步指令起步切换到一档时，输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴一档齿轮与中间轴一档齿轮啮合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。5.根据权利要求3所述的电动汽车的二档变速系统，其特征在于，变速器控制器，用于当驱动电机转速由第一预定门限值上升到第二预定门限值时，生成二档切换指令；所述二档离合器基于所述二档切换指令从一档切换到二档时，输入轴一档离合器脱开，中间轴二档离合器接合，输入轴二档齿轮与中间轴二挡齿轮接合，中间轴输出齿轮与主减速齿轮啮合，输出半轴通过差速器输出动力。6.根据权利要求3所述的电动汽车的二档变速系统，其特征在于，变速器控制器，用于当驱动电机转速由第二预定门限值下降到第一预定门限值时，生成一档切换指令；所述一档离合器基于所述一档切换指令从二档切换到一档时，输入轴一档离合器接合，中间轴二档离合器脱开，输入轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，张伟建，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11