CN105822733A - 一种双离合器式两档纯电动变速器 - Google Patents

一种双离合器式两档纯电动变速器 Download PDF

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胡松
王鹤
曾科
余九州
李亚娟
徐姗
王毅
尹文杰
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Abstract

本发明提供一种使用寿命较高的双离合器式两档纯电动变速器，包括一档主动齿轮（1）、输入轴（2）、二档主动齿轮（3）、为常开式的第二离合器（4）、驱动电机（5），以及主减速主动齿轮（6）、主减速被动齿轮（8）、差速器（9）、二档被动齿轮（10）、中间轴（11）、第一离合器（12）、油泵被动齿轮（13）、机械式油泵（14）、油泵主动齿轮（15）和一档被动齿轮（17）；所述油泵主动齿轮（15）和中间轴（11）之间设有单向离合器（16），所述单向离合器（16）的内环和外环分别与中间轴（11）和油泵主动齿轮（15）相固联，所述第一离合器（12）为常闭式。

Description

一种双离合器式两档纯电动变速器
技术领域
本发明涉及两档纯电动变速器，具体涉及一种双离合器式两档纯电动变速器。
背景技术
双离合器式两档纯电动变速器因其具有高效率、高舒适性等优点逐步发展为一大趋势。特别是在新能源汽车高速发展的背景下，双离合器式两档纯电动变速器成为了新能源变速器的优选方案。
目前，常见的一种双离合器式两档纯电动变速器其结构如下：驱动电机与输入轴同轴相固联，输入轴与中间轴平行上下布局，输入轴上依次设有一档主动齿轮、二档主动齿轮、第二离合器，一档主动齿轮固定设置于输入轴上，二档主动齿轮可转动地设置于输入轴上，第二离合器的外鼓和内毂分别与二档主动齿轮和与输入轴相固联；中间轴上依次设有油泵主动齿轮、一档被动齿轮、第一离合器、二档被动齿轮、主减速主动齿轮，油泵主动齿轮固定设置于中间轴上，一档被动齿轮可转动地设置于中间轴上，第一离合器的外鼓和内毂分别与一档被动齿轮和中间轴相固联，二档被动齿轮和主减速主动齿轮均固定设置于中间轴上；一档主动齿轮和二档主动齿轮分别与一档被动齿轮和二档被动齿轮相啮合；油泵被动齿轮与油泵主动齿轮相啮合，并与机械式油泵的转轴同步转动；主减速被动齿轮与主减速主动齿轮相啮合，并与差速器的壳体相固联；且第一离合器和第二离合器均为常开式,其存在的缺陷是；变速器在车辆倒车时驱动电机反转，相应机械式油泵也反向转动，并反向而吸油，没有向外供油，使变速器内的部分零部处于无油状态，特别是两个离合器可能在无油状态下工作而烧坏、使用寿命不高，影响变速器的正常工作；变速器在车辆启动前进情况下，驱动电机正转时，机械式油泵正转并正常供油，由于第一离合器为常开式，这时其外鼓与内毂存在滑磨现象，导致变速器工作状态不良好。此外，无驻车功能，在整车停车时车辆容易溜车造成安全事故。
发明内容
针对现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种双离合器式两档纯电动变速器，其能够防止离合器烧坏，使用寿命较高。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案；
一种双离合器式两档纯电动变速器，包括一档主动齿轮、输入轴、二档主动齿轮、为常开式的第二离合器、驱动电机，以及主减速主动齿轮、主减速被动齿轮、差速器、二档被动齿轮、中间轴、第一离合器、油泵被动齿轮、机械式油泵、油泵主动齿轮和一档被动齿轮；
所述输入轴的右端与驱动电机固定连接且与驱动电机同轴同步转动，所述一档主动齿轮、二档主动齿轮和第二离合器由左至右依次布置且一档主动齿轮固定于输入轴上、二档主动齿轮可转动地设置于输入轴上、第二离合器的外鼓和内毂分别与二档主动齿轮和输入轴相固联；
所述油泵主动齿轮、一档被动齿轮、第一离合器、二档被动齿轮和主减速主动齿轮由左至右依次布置且油泵主动齿轮和一档被动齿轮分别可转动地设置于中间轴上、第一离合器的外鼓和内毂分别与一档被动齿轮和中间轴相固联、二档被动齿轮和主减速主动齿轮均固定设置于中间轴上；
所述一档主动齿轮和二档主动齿轮分别与一档被动齿轮和二档被动齿轮相啮合，
所述油泵被动齿轮与油泵主动齿轮相啮合并与机械式油泵的转轴同步转动，
所述主减速被动齿轮与主减速主动齿轮相啮合并与差速器的壳体相固联：
所述油泵主动齿轮和中间轴之间设有单向离合器，所述单向离合器的内环和外环分别与中间轴和油泵主动齿轮相固联，所述第一离合器为常闭式。
优选地，所述中间轴的右端设有驻车棘轮，所述驻车棘轮与驻车机构的棘爪连接。
优选地，所述第一离合器和第二离合器均为多片湿式离合器。
本发明包含如下有益效果；
1、由于本发明所述油泵主动齿轮和中间轴之间设有单向离合器，所述单向离合器的内环和外环分别与中间轴和油泵主动齿轮相固联，所述第一离合器为常闭式。单向离合器6使得在变速器在车辆倒车情况下驱动电机反转时机械式油泵不会反转吸油，并能够保证变速器内的各零部件充分润滑，特别是能够保证两个离合器得到充分润滑，不会烧坏，使用寿命较高。同时，变速器在车辆前进情况下，驱动电机正转时，机械式油泵正转并正常供油，由于第一离合器为常闭式，其外鼓与内毂结合，不存在滑磨状况，变速器工作状况较好。
2、由于本发明所述中间轴的右端设有驻车棘轮，所述驻车棘轮与驻车机构的棘爪连接。因而，能够防止停车溜坡，安全可靠。
附图说明
图1是本发明双离合器式两档纯电动变速器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
参见图1，本发明的双离合器式两档纯电动变速器，包括一档主动齿轮1、输入轴2、二档主动齿轮3、为常开式的第二离合器4、驱动电机5，以及主减速主动齿轮6、主减速被动齿轮8、差速器9、二档被动齿轮10、中间轴11、第一离合器12、油泵被动齿轮13、机械式油泵14、油泵主动齿轮15和一档被动齿轮17；所述输入轴2的右端与驱动电机5固定连接且与驱动电机5同轴同步转动，所述一档主动齿轮1、二档主动齿轮3和第二离合器4由左至右依次布置且一档主动齿轮1固定于输入轴2上、二档主动齿轮3可转动地设置于输入轴2上、第二离合器4的外鼓和内毂分别与二档主动齿轮3和输入轴2相固联；所述中间轴11与输入轴2平行，所述油泵主动齿轮15、一档被动齿轮17、第一离合器12、二档被动齿轮10和主减速主动齿轮6由左至右依次布置且油泵主动齿轮15和一档被动齿轮1分别可转动地设置于中间轴11上、第一离合器4的外鼓和内毂分别与一档被动齿轮17和中间轴11相固联、二档被动齿轮10和主减速主动齿轮6均固定设置于中间轴11上；所述一档主动齿轮1和二档主动齿轮3分别与一档被动齿轮17和二档被动齿轮10相啮合，所述油泵被动齿轮13与油泵主动齿轮15相啮合并与机械式油泵14的转轴同步转动，所述主减速被动齿轮8与主减速主动齿轮6相啮合并与差速器9的壳体相固联。由图1可见，所述油泵主动齿轮15和中间轴11之间设有单向离合器16，所述单向离合器16的内环和外环分别与中间轴11和油泵主动齿轮15相固联，所述第一离合器12为常闭式。这样一来，单向离合器16使得变速器在车辆倒车情况下、驱动电机5反转时机械式油泵14不会反转吸油，并能够保证变速器内的各零部件充分润滑，特别是能够保证两个离合器得到充分润滑，不会烧坏，提高使用寿命。同时，变速器在车辆前进情况下、驱动电机5正转时，机械式油泵14正转并正常供油，由于第一离合器12为常闭式，其外鼓与内毂结合，不存在滑磨状况，变速器状况较好。
由图1可知，本发明所述中间轴11的右端设有驻车棘轮7，该驻车棘轮7与驻车机构的棘爪连接。于是，汽车行驶过程中，遇到特殊路段，车轮转速过高出现反拖，此时可以控制离合器的结合状态实现外鼓与内毂的滑磨来保证安全，驻车棘轮7与驻车机构通过棘爪连接实现驻车防止停车溜坡。
所述第一离合器12和第二离合器4均为多片湿式离合器。这样既能保证本发明的两档纯电动汽车变速器在换档过程中动力的连续性，还能使换档更加平顺。
本发明的工作原理如下：
一档：驱动电机5正转，单向离合器16内外环同步转动，机械式油泵14正转，通过控制液压阀均不向第一离合器12和第二离合器4的执行机构供油；由于第一离合器12为常闭式，第二离合器4为常开式；所以第一离合器12的外鼓与内毂结合，第二离合器4的外鼓与内毂断开。驱动电机5的动力经输入轴2输入，经过固联在输入轴2上的一档主动齿轮1、与一档主动齿轮1啮合的一档被动齿轮17、第一离合器12的内鼓和外毂和中间轴11，再分别经过相啮合的主减速主动齿轮6和主减速被动齿轮8，最后通过差速器9将动力传递出去。即一档的动力路线是：驱动电机5、输入轴2、一档主动齿轮1、一档被动齿轮17、第一离合器12、中间轴11、主减速主动齿轮6、主减速被动齿轮8、差速器9。
二档：驱动电机5正转，单向离合器16内外环同步转动，机械式油泵14正转，通过控制液压阀同时向第一离合器12和第二离合器4的执行机构供油；由于第一离合器12为常闭式，第二离合器4为常开式；所以第一离合器12的外鼓与内毂断开，第二离合器4的外鼓与内毂结合；驱动电机5的动力经输入轴2输入，经过第二离合器4的外鼓与内毂、二档主动齿轮3、与二档主动齿轮3啮合的二档被动齿轮10和中间轴11，再分别经过相啮合的主减速主动齿轮6和主减速被动齿轮8，最后通过差速器9将动力传递出去。即二档的动力路线是：驱动电机5、输入轴2、第二离合器4、二档主动齿轮3、二档被动齿轮10、中间轴11、主减速主动齿轮6、主减速被动齿轮8、差速器9。
倒档：驱动电机5反转，单向离合器16内外环相对自由转动，机械式油泵14停转，此时均不向第一离合器12和第二离合器4的执行机构供油；由于第一离合器12为常闭式，第二离合器4为常开式；所以第一离合器12的外鼓与内毂结合，第二离合器4的外鼓与内毂断开。此时的动力路线与一档的相同，即倒档的动力路线是：驱动电机5、输入轴2、一档主动齿轮1、一档被动齿轮17、第一离合器12、中间轴11、主减速主动齿轮6、主减速被动齿轮8、差速器9。
档位切换：驱动电机5正转时，单向离合器16内外环同步转动，机械式油泵14的动力由中间轴11通过相啮合的主减速主动齿轮6和主减速被动齿轮8输入，通过对液压阀控制，来调节向第一离合器12和第二离合器4的执行机构的供油情况，实现一档和二档的切换，具体如下：通过向第一离合器12的执行机构逐步加油压，第一离合器12的外鼓与内毂也逐渐断开，在适当的位置时，开始向第二离合器4的执行机构逐步加油压，第二离合器4的外鼓与内毂也逐渐结合，最终完全切换过来实现一档向二档的完全转换；二档转换一档时，首先逐步较小第二离合器4的执行机构的油压，在适当的位置时开始逐步较小第一离合器12的执行机构的油压，最后第一离合器12的外鼓与内毂完全结合，第二离合器4的外鼓与内毂完全断开，实现二档向一档的切换。
上面所描述的具体实施方式仅仅是对本发明作出的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式进行各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种双离合器式两档纯电动变速器，包括一档主动齿轮（1）、输入轴（2）、二档主动齿轮（3）、为常开式的第二离合器（4）、驱动电机（5），以及主减速主动齿轮（6）、主减速被动齿轮（8）、差速器（9）、二档被动齿轮（10）、中间轴（11）、第一离合器（12）、油泵被动齿轮（13）、机械式油泵（14）、油泵主动齿轮（15）和一档被动齿轮（17）；
所述输入轴（2）的右端与驱动电机（5）固定连接且与驱动电机（5）同轴同步转动，所述一档主动齿轮（1）、二档主动齿轮（3）和第二离合器（4）由左至右依次布置且一档主动齿轮（1）固定于输入轴（2）上、二档主动齿轮（3）可转动地设置于输入轴（2）上、第二离合器（4）的外鼓和内毂分别与二档主动齿轮（3）和输入轴（2）相固联；
所述油泵主动齿轮（15）、一档被动齿轮（17）、第一离合器（12）、二档被动齿轮（10）和主减速主动齿轮（6）由左至右依次布置且油泵主动齿轮（15）和一档被动齿轮（1）分别可转动地设置于中间轴（11）上、第一离合器（4）的外鼓和内毂分别与一档被动齿轮（17）和中间轴（11）相固联、二档被动齿轮（10）和主减速主动齿轮（6）均固定设置于中间轴（11）上；
所述一档主动齿轮（1）和二档主动齿轮（3）分别与一档被动齿轮（17）和二档被动齿轮（10）相啮合，
所述油泵被动齿轮（13）与油泵主动齿轮（15）相啮合并与机械式油泵（14）的转轴同步转动，
所述主减速被动齿轮（8）与主减速主动齿轮（6）相啮合并与差速器（9）的壳体相固联，其特征在于：
所述油泵主动齿轮（15）和中间轴（11）之间设有单向离合器（16），所述单向离合器（16）的内环和外环分别与中间轴（11）和油泵主动齿轮（15）相固联，所述第一离合器（12）为常闭式。
2.根据权利要求1所述的双离合器式两档纯电动变速器，其特征在于：所述中间轴（11）的右端设有驻车棘轮（7），所述驻车棘轮（7）与驻车机构的棘爪连接。
3.根据权利要求1或2所述的双离合器式两档纯电动变速器，其特征在于：所述第一离合器（12）和第二离合器（4）均为多片湿式离合器。
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