[发明专利]一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法

权利要求书

1.一种纯电动汽车驱动装置，其特征在于：

该驱动装置由一台主电动机、两组行星轮系机构、两台辅助电动机、一个车辆主控制器以及两个二级控制器组成；

两组行星轮系机构对称地连接于主电动机两侧，其中一侧：所述行星轮系机构的行星轮系齿圈与主电动机的输出轴同轴连接；

两台辅助电动机的动力输出端分别与两组行星轮系机构的太阳轮传动连接，且在两台辅助电动机的动力输出端均安装有电机制动机构；

在主电动机的一侧还安装有电机制动机构；

所有电动机、电机制动机构和控制器均分别连接至总线，车辆主控制器通过总线与主电动机双向信号连接，两个二级控制器通过总线分别与两台辅助电动机双向信号连接，控制器通过总线分别与对应的电机制动机构单向控制连接。

2.如权利要求1所述一种纯电动汽车驱动装置，其特征在于：

所述行星轮系机构由行星轮系齿圈、行星轮、行星轮支架、太阳轮和半轴组成；所述行星轮系齿圈与主电动机的输出轴同轴连接，三个所述行星轮啮合于行星轮齿圈内，并通过行星轮支架与半轴连接，太阳轮一端啮合于三个行星轮之间，太阳轮另一端与左侧辅助电动机的输出轴传动连接；

所述主电动机一侧安装的电机制动机构为齿圈锁死机构，齿圈锁死机构与该侧的行星轮系齿圈相匹配。

3.如权利要求1或2所述一种纯电动汽车驱动装置，其特征在于：

所述主电动机和两台辅助电动机皆为同步电动机。

4.如权利要求1所述一种纯电动汽车驱动装置，其特征在于：

所述车辆主控制器通过总线与整车信息采集系统信号连接，并接收整车信息采集系统传输的整车信号；

所述整车信息采集系统包括采集驾驶员驾驶意图的驾驶员操作意图采集单元、采集整车运行状态的整车运行状态采集单元，以及采集车辆行驶路况信息的路面信息采集单元；

整车运行状态采集单元所采集电动机运转信息包括电动机转速以及电动机正常运转诊断信息；

所述车辆主控制器根据所接收到的整车信号，对各级电动机和电机制动机构进行协调控制，实现主动差速、再生制动、变速和失效保护功能。

5.如权利要求1所述一种纯电动汽车驱动装置的驱动方法，其特征在于：所述驱动方法包括主动差速过程、再生制动过程、变速过程和失效保护过程；

所述主动差速过程为：车辆主控制器通过接收驾驶员驾驶意图信息、整车运行状态信息和路面信息，对主电动机和左、右两个对称设置的辅助电动机进行协调控制，主电动机连接行星轮系齿圈，半轴连接行星轮系的行星轮支架，辅助电动机连接行星轮系的太阳轮，由于行星支架的转速取决于齿圈转速和太阳轮转速，在主电动机的转速固定的情况下，改变辅助电动机转速就可改变对应一侧半轴的转速，进而实现使两侧车轮以不同的转速运转，且两侧的车轮转速控制相对独立；

所述再生制动过程为：

当驾驶员踩下制动踏板时，车辆主控制器根据制动踏板位移以及制动踏板位移的变化速度计算出驾驶员驾驶意图信号；车辆主控制器根据驱动轴所需的总制动力控制主电动机产生一个反向的力矩；车辆主控制器根据当前车速、车辆偏摆角速度计算出驱动轴两侧车轮分别需要的制动力大小，并将制动力信息通过总线传递给左、右两个二级控制器，和主电动机，主电动机以及两个辅助电动机所需的制动力需求由主控制器计算得到，控制器根据制动力需求产生相应的控制电流，其中主电动机所需的控制电流由主控制器提供，辅助电动机的控制电流由各自二级控制器提供，左、右两个二级控制器根据接收到的所需制动力信号计算并分别控制与之对应的辅助电动机产生反向力矩，实现再生制动；

所述变速过程为：

由于行星支架的转速取决于齿圈转速和太阳轮转速，与行星支架相连的半轴的转速则取决于主电动机的转速和相应一侧辅助电动机的转速，当主电动机和两侧的辅助电动机之间的转速保持确定的比例关系时，该行星轮系就相当于一个变速器，实现变速过程；

所述失效保护过程为：

所述失效包括主电动机失效或单侧的辅助电动机失效，当主电动机失效时，车辆主控制器启动主电动机的电机制动机构，此时，左右两侧车轮的动力由两个辅助电动机提供，实现主电动机失效保护；

当一侧辅助电动机失效时，失效侧辅助电动机制动机构在车辆主控制器的控制下锁死该侧辅助电动机，此时，主电动机正常运转，另一侧未失效辅助电动机进行差速调节，从而实现单侧的辅助电动机失效保护。