[发明专利]一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车驱动技术领域，尤其适用于由车载电脑控制驱动系统的纯电动汽车，具体涉及一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法。

背景技术

以化石燃料为主要燃料的传统汽车已经非常普及，给人们的生产生活带来了极大的便利。但是，伴随着大量化石燃料的燃烧，传统汽车依然存在诸多弊端，如空气污染，温室气体排放等问题。为了解决化石燃料汽车对环境的危害，电动汽车应运而生。电动汽车在保证动力性的前提下具有零排放、效率高等优点，大范围推广电动汽车是解决因化石燃料汽车造成的环境问题极佳的解决方案。

纯电动汽车以电动机作为唯一动力源。由于电动机通过线控的方式实现转速控制、并且转速大范围可控，另外相较于内燃机，电动机能以极低的转速运转并提供足够转矩。基于这些特点，电动汽车可省去大部分变速与传动机构。在后驱纯电动汽车上，可将电动机直接置于后桥以提供动力，并通过信号线与车辆主控制器ECU进行连接。目前电动汽车驱动技术大多将电动机置于驱动桥中上部，通过简单的减速机构，将动力传输到传统的差速机构。

而传统的差速机构在两侧车轮附着系数不同的情况下，低附着系数一侧车轮很容易因打滑而失去驱动能力。虽然出现了各种形式的自锁差速器，但是车辆转向过程中，所有的差速器都使弯道内侧车轮减速，外侧车轮加速，以此达到转向过程中两侧车轮均为纯滚动的目的。

电动汽车相较于内燃机汽车，在启动过程中(低转速下)加速能力优于内燃机汽车，但是输出同等扭矩的情况下电动机的最高转速一般低于内燃机。由于这种原因，目前电动汽车在加速性能上优于内燃机汽车，而最高车速往往比内燃机汽车要低。目前电动汽车领域的变速机构主要分为两种：一种是传统的“变速器+离合器”方式，另一种是电动机直接连接主减速器机构。前者一定程度上解决了最高车速低的问题，但是机械结构复杂；后者大大简化了机械结构，虽然最高车速有所牺牲，但是基于城市路况已经满足驾驶者对车速的要求。所以现在很多电动车采用电动机直接连接主减速器的机构。但是采用电动机直接连接主减速器的方式会造成启动过程中电动机低速高负载的工况，这种工况下会产生大量热量，不但降低效率，还对电动机有伤害。

目前电动汽车大多采用单电动机的驱动方式，一旦电机失效，整个车辆将陷入瘫痪。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种纯电动汽车驱动装置及驱动方法， 以实现对左右两侧车轮速度的独立可控，主动控制差速过程。结合说明书附图，本发名的技术方案如下：

一种纯电动汽车驱动装置，其中，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转子两端，其中一端：所述行星轮系机构的行星轮系齿圈与主电动机的一端输出轴同轴连接；同样地，电动机另一端：所述行星轮系机构的行星轮系齿圈与主电动机的另一端输出轴同轴连接。

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；

一种纯电动汽车驱动装置，其中，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。

进一步地，所述主电动机和两台辅助电动机皆为同步电动机。

一种纯电动汽车驱动装置，其中，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。