[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101362426A [43]公开日2009年2月11日
[21]申请号200810070357.1[22]申请日2008.09.23
[21]申请号200810070357.1
[71]申请人力帆实业（集团）股份有限公司
地址400037重庆市沙坪坝区上桥张家湾60号
[72]发明人许南绍 [74]专利代理机构重庆市前沿专利事务所代理人郭云 方洪
[51]Int.CI.B60K 1/00 (2006.01)B60K 17/06 (2006.01)B60K 20/00 (2006.01)
权利要求书 3 页 说明书 15 页 附图 9 页
[54]发明名称
一种小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统
[57]摘要
一种小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，
变速机构的输入端通过自动离合器与电动机的输出
端连接，变速机构的输出端与差速器的输入端连接；
所述变挡控制单元的输出端与ECU控制器的变挡信
号输入端连接，ECU控制器的制动信号输入端与制
动开关连接，ECU控制器的启动信号输入端与启动
开关连接，ECU控制器的车速信号输入端与车速传
感器的输出端连接，ECU控制器的转速信号输入端
与转速传感器的输出端连接，所述ECU控制器的第
一输出端与离合电机连接，ECU控制器的第二输出
端与电动机连接。本发明采用电动机与自动离合器
及变速机构的自适应控制，使得整个动力总成的结
构简单紧凑、重量轻、制造成本低，并且控制方便、
操作舒适。
200810070357.1权 利 要 求 书第1/3页    1、一种小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，包括电动机(3)、制动开关(4)、车速传感器(5)、转速传感器(6)、启动开关(8)、自动离合器(11)、差速器(12)、左半轴(25)和右半轴(26)，其中差速器(12)的两个输出端分别与左、右半轴(25、26)连接，其特征在于：在所述电动机(3)与差速器(12)之间设置有变速机构并配备有变挡控制单元(7)，所述变速机构的输入端
通过自动离合器(11)与电动机(3)的输出端连接，变速机构的输出端与差速器(12)的输入端连接；所述变挡控制单元(7)的输出端与ECU控制器(1)的变挡信号输入端连接，ECU控制器(1)的制动信号输入端通过导线与制动开关(4)连接，ECU控制器(1)的启动信号输入端通过导线与启动开关(8)连接，ECU控制器(1)的车速信号输入端与车速传感器(5)的输出端连接，ECU 控制器(1)的转速信号输入端与转速传感器(6)的输出端连接，所述ECU控制器(1)的第一输出端与离合电机(2)连接，该离合电机(2)控制自动离合器(11)的接合与分离，所述E C U控制器(1)的第二输出端与电动机(3)连接。
2、根据权利要求1所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：所述变速机构由第一传动轴(13)、第一轴一挡齿轮(16)、第一轴二挡齿轮(15)、第二传动轴(19)、第二轴一挡齿轮(18)、第二轴二挡齿轮(17)、变速同步接合套(14)、花键毂(27)、拨叉(24)、减速主动齿轮(20)、输出轴(23)和减速从动齿轮(21)构成，其中第一传动轴(13)通过自动离合器(11)与电动机(3)的输出端连接，在第一传动轴(3)上固套第一轴一挡齿
轮(16)和第一轴二挡齿轮(15)，在所述第二传动轴(19)上相应地空套有第二轴一挡齿轮(18)和第二轴二挡齿轮(17)，所述第二轴一挡齿轮(18)与第一轴一挡齿轮(16)常啮合，第二轴二挡齿轮(17)与第一轴二挡齿轮(15)常啮合；在所述第二轴一挡齿轮(18)与第二轴二挡齿轮(17)之间设有变速同步接合套(14)，该变速同步接合套(14)通过花键毂(27)与第二传动轴(19)连接，变速同步接合套(14)上连接拨叉(24)，所述变速同步接合套(14)在拨叉(24)的作用下能相对第二传动轴(19)进行轴向移动，有选择地与第二轴
一挡齿轮(18)或第二轴二挡齿轮(17)接合；在所述第二传动轴(19)上还固套有减速主动齿轮(20)，该减速主动齿轮(20)与输出轴(23)上的减速从动齿轮(21)常啮合，所述输出轴(23)与差速器(12)的输入端连接。
3、根据权利要求2所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：所述变挡控制单元(7)由换挡开关(K’)、停止挡开关(P’)、爬坡挡开关(L’)、行驶挡开关(D’)和倒车挡开关(R’)组成，这五个开关相互并联，其中换挡开关(K’)与ECU控制器(1)的换挡信号输入脚连接，停止挡开关(P’)与ECU控制器(1)的停止信号输入脚连接，爬坡挡开关(L’)与ECU控制器(1)的爬坡信号输入脚连接，行驶挡开关(D’)与ECU控制器(1)的行驶信号输入脚连接，倒车挡开关(R’)与ECU控制器(1)的倒车信号输入脚连接。
4、根据权利要求3所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：在所述换挡开关(K’)上并联有换挡指示灯(K)，停止挡开关(P’)上并联有停止挡指示灯(P)，爬坡挡开关(L’)上并联有爬坡挡指示灯(L)，行驶挡开关(D’)上并联有行驶挡指示灯(D)，倒车挡开关(R’)上并联有倒
车挡指示灯(R)，所述换挡指示灯(K)、停止挡指示灯(P)、爬坡挡指示灯(L)、行驶挡指示灯(D)和倒车挡指示灯(R)均布置在驾驶室内的挡位显示面板上，并且倒车挡指示灯(R)与倒车挡开关(R’)的按钮集成在一起。
5、根据权利要求3或4所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：所述ECU控制器(1)
上设有加速信号输入接口，该加速信号输入接口与位置传感器(9)连接，所述位置传感器(9)安装在驾驶室内的加速踏板上。
6、根据权利要求2或3所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：所述自动离合器(11)为干式自动离合器，该自动离合器(11)的主动元件连接在电动机(3)的输出轴上，自动离合器(11)的从动元件连接在第一传动轴(13)上。
7、根据权利要求2或3所述的小型纯电动汽车动力总成，其特征在于：所述第二轴一挡齿轮(18)和第二轴二挡齿轮(17)通过轴承或轴套套装在第二传动轴(19)上。
8、根据权利要求4所述的小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统，其特征在于：该动力总成机电耦合系统的电控部分均由磷酸铁锂电池供电。
200810070357.1说 明 书第1/15页一种小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体地说，尤其涉及小型纯电动汽车动力总成机电耦合系统。
背景技术
目前，由于燃油汽车对环境的污染以及国际石油价格的不断攀高，各汽车生产厂家均加大了电动汽车的研究步伐，特别是小型纯电动汽车，已成为国内外汽车企业努力研究的方向。
小型纯电动汽车是指整车质量在900kg以下、纯粹以电力作为动力源的新型汽车。小型纯电动汽车的动力性指标参照GB 18385-2001的测试标准：最高时速≥100km/h；加速时间在0-50km/h时≤6s，在50-80km/h时≤8s；最大爬坡度为20％。小型纯电动汽车的经济性指标参照GB 18386-2001的测试标准：能量消耗率≤10kWh/100km；续驶里程≥100km；制动能量回收率≥10％。小型纯电动汽车的噪声指标参照GB 1495-2002的测试标准：低于限值2-3。小型纯电动汽车的整车成本以年批量生产5000台计算，应不超过7万元/台。    现有的电动汽车一般以燃料电池作为动力源，直接将燃料的化学能转变为电能，经电动机驱动车辆运行。现有电动汽车的电动机械驱动系统一般分为以下几种：汽车传动轴
1、用电机驱动系统取代内燃机驱动系统，传统系统中保留内燃机汽车的变