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CN111002811B - 一种增程式电动汽车动力总成系统 - Google Patents

一种增程式电动汽车动力总成系统 Download PDF

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CN111002811B CN201911264725.0A CN201911264725A CN111002811B CN 111002811 B CN111002811 B CN 111002811B CN 201911264725 A CN201911264725 A CN 201911264725A CN 111002811 B CN111002811 B CN 111002811B
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Abstract

本发明公开了一种增程式电动汽车动力总成系统，包括安装梁，所述安装梁内侧一端焊接有承重板，所述承重板顶端嵌入安装有吸音板，所述吸音板顶端安装有电机，所述电机一端与变速箱相连，所述变速箱一端嵌入连接有变速箱轴，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过将电机和变速箱放置在安装梁上，并且对于其进行正常的安装，通过第一支撑杆和第二支撑杆进行支撑，同时对于电机和变速箱进行温度和噪音振动的测量，保证了电机和变速箱的正常检测与支撑，通过PID模块对于MCU控制器进行调节，在驾驶者踩下加速踏板后，通过MCU控制器调节电机的转速，并可以快速的加减速，同时PID模块对于电机的稳定与蓄电池的输出量进行比例调节，从而控制变速箱的转速。

Description

一种增程式电动汽车动力总成系统
技术领域
本发明涉及增程式电动汽车动力技术领域，具体为一种增程式电动汽车动力总成系统。
背景技术
动力总成，英文名称Powertrain或者Powerplant，指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件，广义上包括发动机，变速箱，驱动轴，差速器，离合器等等，但通常情况下，动力总成，一般仅指发动机，变速箱，以及集成到变速箱上面的其余零件，如离合器/前差速器等；
目前选择使用CVT无极变速自动变速器的混合动力汽车总成，动力的输出是线性的，驾驶中过于平稳，这样就缺少了传统手动变速器稳健型的加速性能，没有推背感，从而降低了驾驶乐趣。所以对于电动汽车的爱好者来说，技术推广不够新颖。
发明内容
本发明提供一种增程式电动汽车动力总成系统，可以有效解决上述背景技术中提出目前选择使用CVT无极变速自动变速器的混合动力汽车总成，动力的输出是线性的，驾驶中过于平稳，这样就缺少了传统手动变速器稳健型的加速性能，没有推背感，从而降低了驾驶乐趣。所以对于电动汽车的爱好者来说，技术推广不够新颖的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增程式电动汽车动力总成系统，包括安装梁，所述安装梁内侧一端焊接有承重板，所述承重板顶端嵌入安装有吸音板，所述吸音板顶端安装有电机，所述电机一端与变速箱相连，所述变速箱一端嵌入连接有变速箱轴；
所述电机一端中心处连接有温度传感器，所述温度传感器底端安装有第一支撑杆，所述变速箱一端中心处连接有振动噪音传感器，所述振动噪音传感器一端通过传输固定块与第二支撑杆相连，所述变速箱另一端安装有控制箱，所述控制箱内部嵌入安装有微处理器，所述微处理器外接连接头。
优选的，所述安装梁由支撑横梁形成高低结构，并且支撑横梁斜角为度，所述安装梁一端两边部与另一端中部嵌入安装有固定螺栓。
优选的，所述第一支撑杆和第二支撑杆均与承重板相连，且第一支撑杆和第二支撑杆内部为空心，且温度传感器和振动噪音传感器通过第一支撑杆和第二支撑杆连接信号屏蔽线与微处理器相连。
优选的，所述微处理器与外部MCU控制器相连，且MCU与蓄电池输入端相连。
优选的，所述MCU控制器中包含PID模块，所述PID模块通过微处理器与温度传感器和振动噪音传感器相连，所述PID模块同时与蓄电池相连；
所述MCU控制器与电机、变速箱和加速踏板相连。
优选的，所述PID模块将MCU控制器接收来自加速踏板的斜度转换为蓄电池的输出量，而蓄电池启动电机，带动电机进行转动，并且温度传感器将电机温度进行测量，通过微处理器传输到MCU处理器，所述MCU处理器控制变速箱输出泵的出油量，从而控制转速。
优选的，所述PID模块中计算方式如下：
Y＝Kpe(t)；
其中，y为调节器输出；
Kp为比例系数；
e(t)为调节器输入偏差；
而积分调节其如下：
Figure BDA0002312507870000031
式中：
T1是积分时间常数，它表示积分速度的大小，T1越大，积分速度越慢，积分作用越弱。
优选的，所述PID模块中比例和积分两种作用结合起来，构成PI调节器，公式为：
Figure BDA0002312507870000032
优选的，所述PID模块的调节器微分方程为：
Figure BDA0002312507870000041
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
1、通过将电机和变速箱放置在安装梁上，并且对于其进行正常的安装，通过第一支撑杆和第二支撑杆进行支撑，同时对于电机和变速箱进行温度和噪音振动的测量，保证了电机和变速箱的正常检测与支撑。
2、通过PID模块对于MCU控制器进行调节，在驾驶者踩下加速踏板后，通过MCU控制器调节电机的转速，并可以快速的加减速，同时PID模块对于电机的稳定与蓄电池的输出量进行比例调节，从而控制变速箱的转速，保证变速箱输油泵对于变速箱的转速进行调节，进行人工的干涉。
3、通过对于变速箱进行调节，从而造成变速箱的离心状态是否稳定，保证了正常的旋转的同时，可以对于变速箱的转速输出进行保证，并且通过PID模块调节蓄电池的电压，让电机可以在正常温度的同时，也可以对于变速箱的噪音和震动进行矫正，让电机可以更好的旋转，而变速箱也可以最大扭矩的与电机进行调配，降低车辆的震动与顿挫感。
4、通过电机温度反应蓄电池的输出量，在电机温度与蓄电池输出量不成正比的时候，可以更好的对于变速箱进行调节，从而降低高转速而变速箱无法快速调节的现象。
5、通过对于PID的编程，便于多种模式，将电动车也可以做出汽车的推背感，在提高转速的同时，降低变速箱的转速，再进行快速变速，加快行驶的加速度，提高了驾驶乐趣。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的左视结构示意图；
图3是本发明的微处理器安装结构示意图；
图4是本发明的主视结构示意图；
图5是本发明的系统流程示意图；
图中标号：1、安装梁；2、支撑横梁；3、固定螺栓；4、承重板；5、吸音板；6、电机；7、变速箱；8、变速箱轴；9、温度传感器；10、第一支撑杆；11、振动噪音传感器；12、传输固定块；13、第二支撑杆；14、控制箱；15、连接头；16、微处理器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1-4所示，本发明提供技术方案，一种增程式电动汽车动力总成系统，包括安装梁1，安装梁1由支撑横梁2形成高低结构，并且支撑横梁2斜角为45度，安装梁1一端两边部与另一端中部嵌入安装有固定螺栓3，从而便于安装汽车总成，安装梁1内侧一端焊接有承重板4，承重板4顶端嵌入安装有吸音板5，吸音板5顶端安装有电机6，电机6一端与变速箱7相连，变速箱7一端嵌入连接有变速箱轴8；
电机6一端中心处连接有温度传感器9，温度传感器9底端安装有第一支撑杆10，变速箱7一端中心处连接有振动噪音传感器11，振动噪音传感器11一端通过传输固定块12与第二支撑杆13相连，第一支撑杆10和第二支撑杆13均与承重板4相连，且第一支撑杆10和第二支撑杆13内部为空心，且温度传感器9和振动噪音传感器11通过第一支撑杆10和第二支撑杆13连接信号屏蔽线与微处理器16相连，达到了支撑和线路传输的效果；
变速箱7另一端安装有控制箱14，控制箱14内部嵌入安装有微处理器16，微处理器16外接连接头15。
微处理器16与外部MCU控制器相连，且MCU与蓄电池输入端相连，而MCU控制器中包含PID模块，PID模块通过微处理器16与温度传感器9和振动噪音传感器11相连，PID模块同时与蓄电池相连，MCU控制器与电机6、变速箱7和加速踏板相连。
通过将电机6和变速箱7放置在安装梁1上，并且对于其进行正常的安装，通过第一支撑杆10和第二支撑杆13进行支撑，同时对于电机6和变速箱7进行温度和噪音振动的测量，保证了电机6和变速箱7的正常检测与支撑。
实施例2：如图5所示，本发明提供技术方案，一种增程式电动汽车动力总成系统，PID模块将MCU控制器接收来自加速踏板的斜度转换为蓄电池的输出量，而蓄电池启动电机6，带动电机6进行转动，并且温度传感器9将电机6温度进行测量，通过微处理器16传输到MCU处理器，MCU处理器控制变速箱7输出泵的出油量，从而控制转速。
PID模块中计算方式如下：
Y＝Kpe(t)；
其中，y为调节器输出；
Kp为比例系数；
e(t)为调节器输入偏差；
而积分调节其如下：
Figure BDA0002312507870000071
式中：
T1是积分时间常数，它表示积分速度的大小，T1越大，积分速度越慢，积分作用越弱。
PID模块中比例和积分两种作用结合起来，构成PI调节器。公式为：
Figure BDA0002312507870000081
PID模块的调节器微分方程为：
Figure BDA0002312507870000082
通过PID模块对于MCU控制器进行调节，在驾驶者踩下加速踏板后，通过MCU控制器调节电机6的转速，并可以快速的加减速，同时PID模块对于电机6的稳定与蓄电池的输出量进行比例调节，从而控制变速箱的转速，保证变速箱7输油泵对于变速箱7的转速进行调节，进行人工的干涉。
而通过对于变速箱7进行调节，从而造成变速箱7的离心状态是否稳定，保证了正常的旋转的同时，可以对于变速箱7的转速输出进行保证，并且通过PID模块调节蓄电池的电压，让电机6可以在正常温度的同时，也可以对于变速箱7的噪音和震动进行矫正，让电机6可以更好的旋转，而变速箱7也可以最大扭矩的与电机6进行调配，降低车辆的震动与顿挫感。
通过电机6温度反应蓄电池的输出量，在电机6温度与蓄电池输出量不成正比的时候，可以更好的对于变速箱7进行调节，从而降低高转速而变速箱7无法快速调节的现象，并通过对于PID的编程，便于多种模式，将电动车也可以做出汽车的推背感，在提高转速的同时，降低变速箱7的转速，再进行快速变速，加快行驶的加速度，提高了驾驶乐趣。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种增程式电动汽车动力总成系统，包括安装梁(1)，其特征在于：所述安装梁(1)内侧一端焊接有承重板(4)，所述承重板(4)顶端嵌入安装有吸音板(5)，所述吸音板(5)顶端安装有电机(6)，所述电机(6)一端与变速箱(7)相连，所述变速箱(7)一端嵌入连接有变速箱轴(8)；
所述电机(6)一端中心处连接有温度传感器(9)，所述温度传感器(9)底端安装有第一支撑杆(10)，所述变速箱(7)一端中心处连接有振动噪音传感器(11)，所述振动噪音传感器(11)一端通过传输固定块(12)与第二支撑杆(13)相连，所述变速箱(7)另一端安装有控制箱(14)，所述控制箱(14)内部嵌入安装有微处理器(16)，所述微处理器(16)外接连接头(15)；
所述第一支撑杆(10)和第二支撑杆(13)均与承重板(4)相连，且第一支撑杆(10)和第二支撑杆(13)内部为空心，且温度传感器(9)和振动噪音传感器(11)通过第一支撑杆(10)和第二支撑杆(13)连接信号屏蔽线与微处理器(16)相连；
MCU控制器中包含PID模块，所述PID模块通过微处理器(16)与温度传感器(9)和振动噪音传感器(11)相连，所述PID模块同时与蓄电池相连；
所述MCU控制器与电机(6)、变速箱(7)和加速踏板相连；
所述微处理器(16)与外部MCU控制器相连，且MCU与蓄电池输入端相连；
所述PID模块将MCU控制器接收来自加速踏板的斜度转换为蓄电池的输出量，而蓄电池启动电机(6)，带动电机(6)进行转动，并且温度传感器(9)将电机(6)温度进行测量，通过微处理器(16)传输到MCU处理器，所述MCU处理器控制变速箱(7)输出泵的出油量，从而控制转速；
所述PID模块中计算方式如下：
Y＝Kpe(t)；
其中，y为调节器输出；
Kp为比例系数；
e(t)为调节器输入偏差；
而积分调节其如下：
Figure FDA0003897971470000021
式中：
T1是积分时间常数，它表示积分速度的大小，T1越大，积分速度越慢，积分作用越弱；
所述PID模块中比例和积分两种作用结合起来，构成PI调节器，公式为：
Figure FDA0003897971470000022
所述PID模块的调节器微分方程为：
Figure FDA0003897971470000031
2.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力总成系统，其特征在于，所述安装梁(1)由支撑横梁(2)形成高低结构，并且支撑横梁(2)斜角为45度，所述安装梁(1)一端两边部与另一端中部嵌入安装有固定螺栓(3)。
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Address after: Huai'an Information Vocational and Technical College, No. 3 Meicheng Road, Economic and Technological Development Zone, Huai'an City, Jiangsu Province, 223003

Patentee after: Jiangsu electronic information Vocational College

Country or region after: China

Address before: Huai'an Information Vocational and Technical College, No. 3 Meicheng Road, Economic and Technological Development Zone, Huai'an City, Jiangsu Province, 223003

Patentee before: Jiangsu vocationnal college of electronics and information

Country or region before: China

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
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Application publication date: 20200414

Assignee: Huai'an Guruibai Technology Service Co.,Ltd.

Assignor: Jiangsu electronic information Vocational College

Contract record no.: X2024980018533

Denomination of invention: An extended range electric vehicle powertrain system

Granted publication date: 20230407

License type: Common License

Record date: 20241015

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20200414

Assignee: Huai'an Yuou Technology Service Co.,Ltd.

Assignor: Jiangsu electronic information Vocational College

Contract record no.: X2025980037698

Denomination of invention: An extended range electric vehicle powertrain system

Granted publication date: 20230407

License type: Common License

Record date: 20251125