CN109515146A - 一种纯电动客车及其动力*** - Google Patents

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张晓伟
左利锋
马英
陈德智
董伟超
付昱
白学森
郭涛
蒋鹏飞
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Abstract

本发明涉及电动车动力控制领域，特别是一种纯电动客车及其动力***。其中纯电动客车包括动力***，该动力***包括第一驱动电机、第二驱动电机、传动轴、驱动桥和车轮，还包括前置离合器和后置离合器，第一驱动电机传动连接前置离合器；第二驱动电机的前部传动连接前置离合器，而后部传动连接所述后置离合器，后置离合器通过传动轴连接驱动桥驱动车轮转动。在相应的控制下，提供了多种模式来应对相应的工况，包括驱动模式、制动模式和滑行模式，从而满足了更多工况下动力***的配置，实现了在多种工况下两个电机都能够在高效区间运营，降低了整车能耗，提高了纯电动客车的使用性能，解决更多工况下合理规划控制驱动电机传输动力的问题。

Description

一种纯电动客车及其动力***
技术领域
本发明涉及电动客车动力控制领域，特别是一种纯电动客车及其动力***。
背景技术
随着纯电动客车数量的攀升及城市客车保有量的饱和，纯电动客车市场正在向城乡蔓延，越来越多的纯电动客车要在同时兼有城市和城乡工况道路运营，因此，单一驱动电机驱动的车辆受到驱动电机***高效区间的限制，不能在全运营工况下保持较高的工作效率，整车能耗偏高，同时，在驱动电机扭矩和功率需求较大的工况下，受单一驱动电机功率和扭矩的限制，整车的动力性也不太理想。
为了解决上述问题，有中国专利公开号为CN206067539U的专利文献公开了一种纯电动汽车动力总成，如图1所示，它包括第一驱动电机、第二驱动电机、超越离合器、传动轴、驱动桥及驱动轮，其中的第一驱动电机及第二驱动电机分别连接于超越离合器的两端，第二驱动电机通过传动轴连接驱动桥，驱动桥连接驱动轮。通过将第一驱动电机及第二驱动电机的协调配合，实现纯电动汽车加速或爬坡的备用功率与平路巡航功率分别配置，分成了4个工作模式，分别为低速巡航模式、低速爬坡模式、高速巡航模式、临时停车模式，使得整车转速、转矩得到优化配比，提高了纯电动车的使用性能。
但为了适应城乡运营下的全工况，上述专利文献中未提到如何解决，例如在低速低扭矩、车辆高速或低速滑行、车辆高速或低速制动工况下如何合理规划动力***等问题。不能保证全工况下两个相同驱动电机都运营在高效区间，因此双驱动电机的能耗情况还能够继续改善，纯电动车的使用性能有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯电动客车及其动力***，用以解决更多工况下合理规划控制驱动电机输出动力的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种纯电动客车动力***包括：第一驱动电机、第二驱动电机、传动轴和驱动桥，还包括前置离合器和后置离合器，所述第一驱动电机通过所述前置离合器连接所述第二驱动电机的输入端，所述第二驱动电机的输出端连接所述后置离合器，所述后置离合器通过所述传动轴连接所述驱动桥。
作为本发明提供的一种纯电动客车动力***的有益效果是，通过前置离合器和后置离合器的配合，控制第一驱动电机或第二驱动电机进行动力输出，得到了纯电动客车动力输出模式，从而满足了更多工况下动力***的配置，实现了上述两个电机在多种工况下都能够在高效区间运营，降低了整车能耗，解决了更多工况下合理规划控制驱动电机输出动力的问题。
作为本发明提供的一种纯电动客车动力***的改进，所述第一驱动电机的峰值扭矩低于所述第二驱动电机的峰值扭矩，所述第一驱动电机的额定转速高于所述第二驱动电机的额定转速。
作为本发明提供的一种纯电动客车动力***的进一步改进，还包括控制装置，所述控制装置控制连接所述前置离合器、所述后置离合器、所述第一驱动电机和所述第二驱动电机。
作为本发明提供的一种纯电动客车动力***，优选的是，所述前置离合器和所述后置离合器为受控的超越离合器。
作为本发明提供的一种纯电动客车动力***，优选的是，所述控制装置为整车控制器。
一种纯电动客车，包括动力***，所述动力***包括第一驱动电机、前置离合器、后置离合器、第二驱动电机、传动轴和驱动桥，所述第一驱动电机通过所述前置离合器连接所述第二驱动电机的输入端，所述第二驱动电机的输出端连接所述后置离合器，所述后置离合器通过所述传动轴连接所述驱动桥。有益效果是，提高了纯电动客车的使用性能。
作为本发明提供的一种纯电动客车的改进，所述第一驱动电机的峰值扭矩低于所述第二驱动电机的峰值扭矩，所述第一驱动电机的额定转速高于所述第二驱动电机的额定转速。
作为本发明提供的一种纯电动客车的进一步改进，所述动力***还包括控制装置，所述控制装置控制连接所述前置离合器、所述后置离合器、所述第一驱动电机和所述第二驱动电机。
作为本发明提供的一种纯电动客车，优选的是，所述前置离合器和所述后置离合器为受控的超越离合器。
作为本发明提供的一种纯电动客车，优选的是，所述控制装置为整车控制器。
附图说明
图1是公开号为CN206067539U的一种纯电动汽车动力总成的***结构图；
图2是一种纯电动客车动力***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供一种纯电动客车，包括一种纯电动客车动力***，如图2所示，包括了第一驱动电机1、前置离合器2、第二驱动电机3、后置离合器4、传动轴5、驱动桥6、车轮7和控制装置，优选控制装置为整车控制器9，还包括储能装置8。
第一驱动电机1通过前置离合器2连接第二驱动电机3的输入端，第二驱动电机的输出端通过后置离合器4连接传动轴5；当后置离合器4结合时，驱动电机的动力通过传动轴5和驱动桥6传输至车轮7。
其中，前置离合器2和后置离合器4可以是受控的超越离合器，超越离合器具有利用主动、从动不稳的速度变化或旋转方向的变化，完成自动离合的功能。
另外，储能装置8给第一驱动电机1和第二驱动电机3供电，同时，当第一驱动电机1或第二驱动电机3在刹车制动的情形下可以被反拖，电机被反拖能够进行发电，即在电机被反拖时能够给储能装置8进行充电。
整车控制器9控制连接第一驱动电机1、第二驱动电机3、前置离合器2和后置离合器4，其中，整车控制器9控制电机的功率输出大小和控制离合器的分离与结合。
为了应对不同工况下动力需求，保证动力***中电机能够工作在高效区间，针对本发明提供的纯电动客车动力***，还对应的有控制方法，采取第一驱动电机1为高额定转速驱动电机，峰值扭矩为T1，第二驱动电机3为低额定转速驱动电机，峰值扭矩为T2，T1<T2。
设置第二驱动电机3切换到第一驱动电机1的转速阈值为V1，设车辆在某一运行工况时驱动电机的扭矩为T，转速为V。
在上述前提条件下，步骤流程如下：
1.判断V是否大于V1。
2.判断T是否大于T1和T是否大于T2。
3.若V<V1，T<T2，控制前置离合器分离，控制后置离合器结合，控制第二驱动电机工作；
若V<V1，T>T2，控制前置离合器和后置离合器同时都结合，控制第二驱动电机和第一驱动电机共同工作；
若V>V1，T<T1，控制前置离合器和后置离合器同时都结合，控制第二驱动电机空转，控制第一驱动电机工作；
若V>V1，T>T1，控制前置离合器和后置离合器同时都结合，控制第二驱动电机和第一驱动电机共同工作。
4.判断是否踩下油门踏板和是否踩下刹车踏板。
例如，通过获取油门踏板或刹车踏板信号产生装置判断是否有人踩油门或者刹车，以此判定车辆状态，当不踩下油门踏板及刹车踏板时，车辆滑行；当踩下刹车踏板时，车辆制动。
5.若车辆低速滑行和制动，控制前置离合器分离，控制后置离合器结合；若高速滑行，控制后置离合器分离；若高速制动，控制前置离合器和后置离合器同时都结合，控制第二驱动电机空转。
在对应方法的控制下，本发明提供的纯电动客车动力***根据实际需求，实现整车按照如下多种模式下的工况运行：
(1)低转速低扭矩需求工况：当V＜V1且T＜T2时，前置离合器2分离，后置离合器4结合，第二驱动电机3工作通过传动轴5和驱动桥6驱动车轮7转动。
例如，车速较低及路面坡度较小的城市路况，第二驱动电机足以满足该路况下的车辆动力需求。
(2)低转速高扭矩需求工况：当V＜V1且T＞T2时，前置离合器2和后置离合器4同时结合，第一驱动电机1和第二驱动电机3串联共同驱动车轮7转动。
例如，低速爬坡的路况，第一驱动电机1与第二驱动电机3同时工作，扭矩叠加，满足该路况下高扭矩的动力需求。
(3)高转速低扭矩需求工况：当V＞V1且T＜T1时，前置离合器2和后置离合器4同时结合，第二驱动电机3空转，第一驱动电机1驱动车轮7转动。
例如，车辆行驶在高速工况时，由第一驱动电机1单独进行动力输出，此时路况较好，第二驱动电机的介入并不能得到更高的动力输出效果，还会造成电能的消耗。
(4)高转速高扭矩需求工况：当V＞V1且T＞T1时，前置离合器2和后置离合器4同时结合，第一驱动电机1和第二驱动电机3串联共同驱动车轮7转动。
例如，高速爬坡、高速超车时，第一驱动电机1和第二驱动电机3同时工作，满足高功率和高扭矩的需求。
(5)低速滑行和制动的工况下：前置离合器2分离，后置离合器4结合，第二驱动电机3被反拖，用于给储能装置8充电。
(6)高速滑行的工况下：后置离合器4分离，车辆滑行阻力仅为车辆自身阻力。
(7)高速制动的工况下：前置离合器2和后置离合器4同时结合，第二驱动电机3空转，高额定转速驱动电机1被反拖，用于给储能装置8充电。
根据上述的纯电动客车动力***，第一驱动电机1更偏向于高功率的输出，第二驱动电机3更偏向于大扭矩的输出。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纯电动客车动力***，其特征在于，包括第一驱动电机、第二驱动电机、传动轴和驱动桥，还包括前置离合器和后置离合器，所述第一驱动电机通过所述前置离合器连接所述第二驱动电机的输入端，所述第二驱动电机的输出端连接所述后置离合器，所述后置离合器通过所述传动轴连接所述驱动桥。
2.根据权利要求1所述的纯电动客车动力***，其特征在于，所述第一驱动电机的峰值扭矩低于所述第二驱动电机的峰值扭矩，所述第一驱动电机的额定转速高于所述第二驱动电机的额定转速。
3.根据权利要求1所述的纯电动客车动力***，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置控制连接所述前置离合器、所述后置离合器、所述第一驱动电机和所述第二驱动电机。
4.根据权利要求1或3所述的纯电动客车动力***，其特征在于，所述前置离合器和所述后置离合器为受控的超越离合器。
5.根据权利要求3所述的纯电动客车动力***，其特征在于，所述控制装置为整车控制器。
6.一种纯电动客车，包括动力***，其特征在于，所述动力***包括第一驱动电机、前置离合器、后置离合器、第二驱动电机、传动轴和驱动桥，所述第一驱动电机通过所述前置离合器连接所述第二驱动电机的输入端，所述第二驱动电机的输出端连接所述后置离合器，所述后置离合器通过所述传动轴连接所述驱动桥。
7.根据权利要求6所述的纯电动客车，其特征在于，所述第一驱动电机的峰值扭矩低于所述第二驱动电机的峰值扭矩，所述第一驱动电机的额定转速高于所述第二驱动电机的额定转速。
8.根据权利要求6所述的纯电动客车，其特征在于，所述动力***还包括控制装置，所述控制装置控制连接所述前置离合器、所述后置离合器、所述第一驱动电机和所述第二驱动电机。
9.根据权利要求6或8所述的纯电动客车，其特征在于，所述前置离合器和所述后置离合器为受控的超越离合器。
10.根据权利要求8所述的纯电动客车，其特征在于，所述控制装置为整车控制器。
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