CN103821897A - 电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器 - Google Patents

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Abstract

一种电动车传动装置布置领域的电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器，包括：输入驱动电机、行星轮系、一档主动齿轮、一档被动齿轮、二档主动齿轮、二档被动齿轮、换挡制动器、同步器、换挡联动机构、减速器和差速器，用于锁止一档主动齿轮或二档主动齿轮的换挡制动器以及用于同步二档被动齿轮或一档被动齿轮的同步器分别位于换挡联动机构的两端，并且换挡制动器与同步器通过换挡联动机构联动，从而实现变速器的传动。本发明克服换挡时转速差引起的动力冲击，消除转速差，达到平顺换挡效果，实现档位之间的自动变换。

Description

电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器
技术领域
本发明涉及的是一种电动车传动装置布置领域的装置，具体是一种电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器。
背景技术
在传统汽车上，为适应发动机的工作特性，满足汽车的使用要求，采用了多档变速箱。传统多档变速器基本都是单中间轴或双中间轴结构，从输入轴输入，通过中间轴传动到输出轴。
电动汽车是新型、节能、环保、清洁汽车，尤其是在当今空气污染严重这个大环境下，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机。电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，这是与发动机的很大区别。在电动车上仍然使用多档变速器已不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车变速传动装置。
现在的电动车基本采用无档位的减速器装置，由电机来完成变速的任务。根据对电机的特性曲线，无档位减速很难使电机工作在高效区间，导致最大问题就是启动电流大，爬坡无力，低速电流大，高速加不上，耗电量过大，甚至会损坏电池、电机以及控制器等。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102874094，公开日2013.01.16，记载了一种采用行星齿轮两档变速器的增程式电动汽车动力系统，内燃机的曲轴与双离合传动装置的壳体连接，双离合传动装置的第一离合器通过传动轴与行星齿轮机构连接，第二离合器与第一电动机转子连接，第二电动机转子可与行星齿轮机构的太阳轮、行星架和齿圈等三个元件的其中任意一个元件连接，并由其中设定的第二元件输出动力，通过控制其中第三元件的运动状态实现两个档位。但该现有技术存在的问题在于：一、存在多能量源输入，包括一个内燃机、两个电动机，并联模式工作时存在运动干涉；二、使用了双离合结构，成本较高；三、仅使用行星齿轮机构实现传动，传动比范围小。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器，取消了复杂的离合器等机构，克服换挡时转速差引起的动力冲击，消除转速差，达到平顺换挡效果，实现档位之间的自动变换。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：输入驱动电机、行星轮系、一档主动齿轮、一档被动齿轮、二档主动齿轮、二档被动齿轮、换挡制动器、同步器、换挡联动机构、减速器和差速器，其中：行星轮系的输入端与输入驱动电机相连，输出端分别与一档主动齿轮和二档主动齿轮相连；减速器的输入端分别与一档被动齿轮和二档被动齿轮相连，输出端与差速器相连，一档被动齿轮和一档主动齿轮为常啮合，二档主动齿轮和二档被动齿轮为常啮合，用于锁止一档主动齿轮或二档主动齿轮的换挡制动器以及用于同步二档被动齿轮或一档被动齿轮的同步器分别位于换挡联动机构的两端，并且换挡制动器与同步器通过换挡联动机构联动，从而实现变速器的传动。
所述的换挡联动机构包括：换挡驱动电机、二级传动齿轮系和换挡杠杆，其中：二级传动齿轮系的输入端与换挡驱动电机相连，输出端与换挡杠杆的旋转中心相连，换挡杠杆的两端分别设置换挡制动器和同步器，换挡驱动电机正转或反转推动换挡杠杆正转或反转，使得换挡制动器向任意一侧移动以实现锁止，同时对应联动同步器向相反侧移动以实现同步；具体为：换挡制动器向左侧或右侧移动以实现锁止，同时对应联动同步器向右侧或左侧移动以实现同步。
所述的同步器的两侧分别设有与换挡驱动电机相联的位置传感器，同步器与一档被动齿轮或二档被动齿轮啮合后，设置于该侧的位置传感器发出信号以控制换挡驱动电机的启停。
所述的行星轮系包括：与输入驱动电机的动力输出端相连的太阳轮、行星轮、行星架和大齿圈，其中：行星架设置于行星架的前端，内侧与太阳轮相啮合，外侧与大齿圈相啮合，行星架的末端与一档主动齿轮相连，大齿圈与二档主动齿轮。
所述的换挡驱动电机和输入驱动电机均与系统协调控制器相联。
有益效果
本发明为克服换挡时转速差引起的动力冲击，利用换挡制动器和同步器联动消除转速差，达到平顺换挡效果，实现档位之间的自动变换。在空间本来就不宽裕的小型车底盘上，取消离合器，为底盘节省了宝贵的空间。此外，运用TCU一体化系统模块及控制，实现档位之间的自动变换，使电动车能在低速挡爬坡，高速挡加速，保持电机在高效区间运转，达到节省电力的效果。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明的换挡联动机构连接示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：输入驱动电机14、行星轮系、一档主动齿轮7、一档被动齿轮8、二档主动齿轮5、二档被动齿轮10、换挡制动器6、同步器9、换挡联动机构、减速器和差速器，其中：行星轮系的输入端与输入驱动电机14相连，输出端分别与一档主动齿轮7和二档主动齿轮5相连，减速器的输入端分别与一档被动齿轮8和二档被动齿轮10相连，输出端与差速器相连，一档被动齿轮8和一档主动齿轮7为常啮合，二档主动齿轮5和二档被动齿轮10为常啮合，换挡联动机构的换挡杠杆17两端分别设置换挡制动器6和同步器9，控制换挡制动器6锁止一档主动齿轮7或二档主动齿轮5，同时联动同步器9运动使其与二档被动齿轮10或一档被动齿轮8同步，实现传动。
如图2所示，所述的换挡联动机构包括：换挡驱动电机20、二级传动齿轮系21～24和换挡杠杆17，其中：二级传动齿轮系的输入端21与换挡驱动电机20相连，经过齿轮22、23的传动，输出端24与换挡杠杆17的旋转中心相连，换挡杠杆17的两端分别设置换挡制动器6和同步器9，换挡驱动电机20正转或反转推动换挡杠杆17正转或反转，使得换挡制动器6向左侧或右侧移动以实现锁止，同时对应联动同步器9向右侧或左侧移动以实现同步。
所述的同步器9的左侧和右侧分别设有与换挡驱动电机20相联的位置传感器，同步器9与一侧的一档被动齿轮8或二档被动齿轮10啮合后，该侧的位置传感器发出信号以控制换挡驱动电机20的启停。
所述的行星轮系包括：与输入驱动电机14的动力输出端相连的太阳轮1、行星轮2、行星架3和大齿圈4，其中：行星架3设置于行星架3的前端，内侧与太阳轮1相啮合，外侧与大齿圈4相啮合，行星架3的末端与一档主动齿轮7相连，大齿圈4与二档主动齿轮5。
所述的换挡驱动电机20和输入驱动电机14均与系统协调控制器相联。
如图1所示，行星架3上安装一档主动齿轮7，一档主动齿轮7和一档被动齿轮8常啮合。换挡制动器6和同步器9由换挡杠杆联动，当换挡制动器6左移锁住大齿圈4；联动的同步器9与一档被动齿轮8同步，实现动力通过减速器主动齿轮11与被动齿轮12输出，最后通过差速器13的两端传至其左半轴15和右半轴16，实现一档I传动。
大齿圈4的一侧安装二档主动齿轮5，二档主动齿轮5和二档被动齿轮10常啮合，换挡制动器6和同步器9由换挡杠杆联动，当换挡制动器6右移时锁住行星架3，与此同时同步器9左移与二档被动齿轮10同步，实现动力通过减速器主动齿轮11与被动齿轮12输出，最后通过差速器13的两端传至左半轴15和右半轴16，实现二档II传动。

Claims (5)

1.一种电动车用单排行星轮系两档机械自动变速器，其特征在于，包括：输入驱动电机、行星轮系、一档主动齿轮、一档被动齿轮、二档主动齿轮、二档被动齿轮、换挡制动器、同步器、换挡联动机构、减速器和差速器，其中：行星轮系的输入端与输入驱动电机相连，输出端分别与一档主动齿轮和二档主动齿轮相连；减速器的输入端分别与一档被动齿轮和二档被动齿轮相连，输出端与差速器相连，一档被动齿轮和一档主动齿轮为常啮合，二档主动齿轮和二档被动齿轮为常啮合，用于锁止一档主动齿轮或二档主动齿轮的换挡制动器以及用于同步二档被动齿轮或一档被动齿轮的同步器分别位于换挡联动机构的两端，并且换挡制动器与同步器通过换挡联动机构联动，从而实现变速器的传动。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征是，所述的换挡联动机构包括：换挡驱动电机、二级传动齿轮系和换挡杠杆，其中：二级传动齿轮系的输入端与换挡驱动电机相连，输出端与换挡杠杆的旋转中心相连，换挡杠杆的两端分别设置换挡制动器和同步器，换挡驱动电机正转或反转推动换挡杠杆正转或反转，使得换挡制动器向任意一侧移动以实现锁止，同时对应联动同步器向相反侧移动以实现同步。
3.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征是，所述的同步器的两侧分别设有与换挡驱动电机相联的位置传感器，同步器与一档被动齿轮或二档被动齿轮啮合后，设置于该侧的位置传感器发出信号以控制换挡驱动电机的启停。
4.根据权利要求3所述的变速器，其特征是，所述的行星轮系包括：与输入驱动电机的动力输出端相连的太阳轮、行星轮、行星架和大齿圈，其中：行星架设置于行星架的前端，内侧与太阳轮相啮合，外侧与大齿圈相啮合，行星架的末端与一档主动齿轮相连，大齿圈与二档主动齿轮。
5.根据权利要求4所述的变速器，其特征是，所述的换挡驱动电机和输入驱动电机均与系统协调控制器相联。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747662A (zh) * 2015-01-14 2015-07-01 昆山德拉特兰传动科技有限公司 两挡自动变速器总成
CN105270205A (zh) * 2015-10-10 2016-01-27 华南理工大学 一种具有两档自动变速电机驱动系统及其换挡控制方法
WO2016090870A1 (zh) * 2014-12-10 2016-06-16 长丰集团有限责任公司 行星传动两档自动变速器
CN106314136A (zh) * 2016-08-31 2017-01-11 吉林大学 一种基于单行星排两挡变速器的电驱动桥系统及其控制方法
CN106985655A (zh) * 2017-05-12 2017-07-28 株洲欧格瑞传动股份有限公司 多动力两档耦合变速装置
CN108068615A (zh) * 2016-11-08 2018-05-25 陕西汉德车桥有限公司 一种新型中央电机减速驱动桥
CN108591386A (zh) * 2018-06-04 2018-09-28 株洲欧格瑞传动股份有限公司 电动汽车及其双电机同轴驱动的两档变速装置
CN110307305A (zh) * 2019-07-29 2019-10-08 汕头市恒冠科技有限公司 一种中央变速器结构
CN110901370A (zh) * 2019-11-25 2020-03-24 江苏新能源汽车研究院有限公司 一种混动汽车的动力系统
CN112606675A (zh) * 2020-12-07 2021-04-06 东风汽车集团有限公司 混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备
CN114619874A (zh) * 2022-04-14 2022-06-14 特百佳动力科技有限公司 一种电驱桥和电动汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030195080A1 (en) * 2001-11-13 2003-10-16 Williams Randolph C. Transfer case with synchronized range shift and controllable bi-directional clutch
CN102425647A (zh) * 2011-11-30 2012-04-25 重庆青山工业有限责任公司 双离合器自动变速器动力传动机构
CN102678850A (zh) * 2012-05-04 2012-09-19 安玉森 汽车二挡自动变速器
CN103423409A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 姜华 纯电动车两挡传动器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030195080A1 (en) * 2001-11-13 2003-10-16 Williams Randolph C. Transfer case with synchronized range shift and controllable bi-directional clutch
CN102425647A (zh) * 2011-11-30 2012-04-25 重庆青山工业有限责任公司 双离合器自动变速器动力传动机构
CN102678850A (zh) * 2012-05-04 2012-09-19 安玉森 汽车二挡自动变速器
CN103423409A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 姜华 纯电动车两挡传动器

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016090870A1 (zh) * 2014-12-10 2016-06-16 长丰集团有限责任公司 行星传动两档自动变速器
CN104747662A (zh) * 2015-01-14 2015-07-01 昆山德拉特兰传动科技有限公司 两挡自动变速器总成
CN105270205A (zh) * 2015-10-10 2016-01-27 华南理工大学 一种具有两档自动变速电机驱动系统及其换挡控制方法
CN105270205B (zh) * 2015-10-10 2017-12-01 华南理工大学 一种具有两档自动变速电机驱动系统的档位切换方法
CN106314136A (zh) * 2016-08-31 2017-01-11 吉林大学 一种基于单行星排两挡变速器的电驱动桥系统及其控制方法
CN106314136B (zh) * 2016-08-31 2017-12-22 吉林大学 一种基于单行星排两挡变速器的电驱动桥系统及其控制方法
CN108068615A (zh) * 2016-11-08 2018-05-25 陕西汉德车桥有限公司 一种新型中央电机减速驱动桥
CN106985655A (zh) * 2017-05-12 2017-07-28 株洲欧格瑞传动股份有限公司 多动力两档耦合变速装置
CN108591386A (zh) * 2018-06-04 2018-09-28 株洲欧格瑞传动股份有限公司 电动汽车及其双电机同轴驱动的两档变速装置
CN110307305A (zh) * 2019-07-29 2019-10-08 汕头市恒冠科技有限公司 一种中央变速器结构
CN110307305B (zh) * 2019-07-29 2024-02-27 汕头市恒冠科技有限公司 一种中央变速器结构
CN110901370A (zh) * 2019-11-25 2020-03-24 江苏新能源汽车研究院有限公司 一种混动汽车的动力系统
CN112606675A (zh) * 2020-12-07 2021-04-06 东风汽车集团有限公司 混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备
CN112606675B (zh) * 2020-12-07 2023-10-03 东风汽车集团有限公司 混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备
CN114619874A (zh) * 2022-04-14 2022-06-14 特百佳动力科技有限公司 一种电驱桥和电动汽车
CN114619874B (zh) * 2022-04-14 2022-11-04 特百佳动力科技有限公司 一种电驱桥和电动汽车

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