CN110805676A - 一种电动汽车的节能两档变速器 - Google Patents

一种电动汽车的节能两档变速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的节能两档变速器，包括摩擦离合器、行星单元、电机、单向离合器、C齿轮、D齿轮和差速器。本发明采用的行星单元由A内齿轮、B内齿轮、行星架和双联行星齿轮构成；行星架的两端分别与电机和摩擦离合器的输入端固定连接，摩擦离合器的输出端与A内齿轮和C齿轮固定连接，D齿轮与差速器的主动轮固定连接；C齿轮与D齿轮啮合，A内齿轮与双联行星齿轮啮合，B内齿轮受单向离合器操控与双联行星齿轮啮合；通过高速、低速两档变速使电机运行在高效转速区得以节能，通过低速档无能耗减少变速能耗的技术方案，使电动汽车的运行，达到了减少变速能耗、提高电能利用率、增强节能效果、延长续航里程的目的。

Description

一种电动汽车的节能两档变速器
技术领域
本发明涉及一种变速器，具体是指用于新能源电动汽车进行变速的一种电动汽车的节能两档变速器。
背景技术
电动汽车由直流电机加减速器进行驱动，直流电机具有优异的线性变压调速机械特性，电动汽车利用直流电机的这一特性进行调速，以下将直流电机简称电机；虽然电机调速范围比较宽，启动扭矩大，可以满足电动汽车起步加速及正常行驶的要求，但是，由于低速行驶和高速行驶时电机转速不同，无法使电机保持在最佳转速效率区间，致使电能利用率欠佳，影响电动汽车的续航里程的提高；为了提高电能利用率，使电机尽可能工作在最佳转速效率区间，现有技术给电动汽车设置两档自动变速器，简称变速器，使电动汽车在低速和高速行驶时减少能耗；现有技术的变速器设有两个离合器，电动汽车在低速和高速两个档位行驶时分别由其中的一个离合器进行工作，离合器的工作是需要消耗能量的，同时多一个离合器，多一份重量，多一份能耗，因此，现有技术存在能耗大、有待提高节能效果的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由摩擦离合器、行星单元、电机、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器构成的装置，其中，行星单元由A内齿轮、B内齿轮、行星架和双联行星齿轮构成，所述双联行星齿轮由左小右大两个同轴固定连接的齿轮构成，双联行星齿轮可转动与行星架连接；所述A内齿轮和B内齿轮为内圈设有内齿牙的构件；C齿轮和D齿轮为设有外齿牙的齿轮；所述摩擦离合器、行星单元、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器均为钢质；行星架的一端与电机的输出端固定连接，行星架的另一端与摩擦离合器的输入端固定连接，摩擦离合器的输出端与A内齿轮和C齿轮固定连接，D齿轮与差速器的主动轮固定连接；C齿轮与D齿轮啮合连接，A内齿轮与双联行星齿轮啮合连接，B内齿轮受单向离合器操控与双联行星齿轮啮合连接；
工作在低速档时，摩擦离合器不工作，单向离合器工作，单向离合器正向逆止，致B内齿轮与双联行星齿轮脱离啮合，B内齿轮静止，A内齿轮与双联行星齿轮啮合；电机动力转速经行星架、双联行星齿轮和A内齿轮作一次减速，之后，由A内齿轮传递至C齿轮，再经C齿轮、D齿轮作二次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
工作在高速档时，摩擦离合器工作，单向离合器不工作，单向离合器正向转动，致B内齿轮与双联行星齿轮啮合，使B内齿轮、双联行星齿轮、A内齿轮、行星架连接成一体，即，行星单元连接成一体，此时，行星单元内无相对运动，电机动力转速由行星架经A内齿轮传递至C齿轮，经C齿轮、D齿轮作一次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
综上，低速档时，摩擦离合器不工作，有行星单元减速，无能耗；高速档时，摩擦离合器工作，无行星单元减速，有能耗；此外，高速档时，由于行星单元内无相对运动，因此不存在空转的齿轮，也无需考虑齿轮啸叫问题；本装置通过高速、低速两档变速，使电机运行在高效转速区得以节能，从而提高电动汽车的续航里程；通过低速档无能耗减少变速能耗的技术方案，提供一种电动汽车的节能两档变速器，旨在使电动汽车的运行，达到减少变速能耗、提高电能利用率、增强节能效果、延长续航里程的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种电动汽车的节能两档变速器，包括摩擦离合器、行星单元、电机、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器，其中：所述的行星单元由A内齿轮、B内齿轮、行星架和双联行星齿轮构成，所述双联行星齿轮由左小右大两个同轴固定连接的齿轮构成，双联行星齿轮可转动与行星架连接；所述A内齿轮和B内齿轮为内圈设有内齿牙的构件；
所述的C齿轮和D齿轮为设有外齿牙的齿轮；
所述摩擦离合器、行星单元、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器均为钢质；
行星架的一端与电机的输出端固定连接，行星架的另一端与摩擦离合器的输入端固定连接，摩擦离合器的输出端与A内齿轮和C齿轮固定连接，D齿轮与差速器的主动轮固定连接；C齿轮与D齿轮啮合连接，A内齿轮与双联行星齿轮啮合连接，B内齿轮受单向离合器操控与双联行星齿轮啮合连接。
工作原理及有益效果
工作在低速档时，摩擦离合器不工作，单向离合器工作，单向离合器正向逆止，致B内齿轮与双联行星齿轮脱离啮合，B内齿轮静止，A内齿轮与双联行星齿轮啮合；电机动力转速经行星架、双联行星齿轮和A内齿轮作一次减速，之后，由A内齿轮传递至C齿轮，再经C齿轮、D齿轮作二次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
工作在高速档时，摩擦离合器工作，单向离合器不工作，单向离合器正向转动，致B内齿轮与双联行星齿轮啮合，使B内齿轮、双联行星齿轮、A内齿轮、行星架连接成一体，即，行星单元连接成一体，此时，行星单元内无相对运动，电机动力转速由行星架经A内齿轮传递至C齿轮，经C齿轮、D齿轮作一次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
说明一下：在离合器中，单向离合器的工作与否受摩擦离合器的操控，单向离合器工作不需要额外的动力，摩擦离合器工作是需要额外的动力；
综上，低速档时，摩擦离合器不工作，有行星单元减速，无能耗；高速档时，摩擦离合器工作，无行星单元减速，有能耗；此外，高速档时，由于行星单元内无相对运动，因此不存在空转的齿轮，也无需考虑齿轮啸叫问题。
本装置结构简单，工作可靠，仅设有一个摩擦离合器；通过高速、低速两档变速，使电机运行在高效转速区得以节能，提高电动汽车的续航里程；通过低速档无能耗减少变速能耗，使电动汽车的运行减少了变速能耗，增强了节能效果，提高了续航里程。
上述，本发明采用由摩擦离合器、行星单元、电机、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器构成的装置，其中，行星单元由A内齿轮、B内齿轮、行星架和双联行星齿轮构成，所述双联行星齿轮由左小右大两个同轴固定连接的齿轮构成，双联行星齿轮可转动与行星架连接；所述A内齿轮和B内齿轮为内圈设有内齿牙的构件；C齿轮和D齿轮为设有外齿牙的齿轮；所述摩擦离合器、行星单元、单向离合器、C齿轮、D齿轮、差速器均为钢质；行星架的一端与电机的输出端固定连接，行星架的另一端与摩擦离合器的输入端固定连接，摩擦离合器的输出端与A内齿轮和C齿轮固定连接，D齿轮与差速器的主动轮固定连接；C齿轮与D齿轮啮合连接，A内齿轮与双联行星齿轮啮合连接，B内齿轮受单向离合器操控与双联行星齿轮啮合连接；
工作在低速档时，摩擦离合器不工作，单向离合器工作，单向离合器正向逆止，致B内齿轮与双联行星齿轮脱离啮合，B内齿轮静止，A内齿轮与双联行星齿轮啮合；电机动力转速经行星架、双联行星齿轮和A内齿轮作一次减速，之后，由A内齿轮传递至C齿轮，再经C齿轮、D齿轮作二次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
工作在高速档时，摩擦离合器工作，单向离合器不工作，单向离合器正向转动，致B内齿轮与双联行星齿轮啮合，使B内齿轮、双联行星齿轮、A内齿轮、行星架连接成一体，即，行星单元连接成一体，此时，行星单元内无相对运动，电机动力转速由行星架经A内齿轮传递至C齿轮，经C齿轮、D齿轮作一次减速，由D齿轮传递至差速器，经差速器连接车轮端驱动电动汽车两侧车轮；
综上，低速档时，摩擦离合器不工作，有行星单元减速，无能耗；高速档时，摩擦离合器工作，无行星单元减速，有能耗；此外，高速档时，由于行星单元内无相对运动，因此不存在空转的齿轮，也无需考虑齿轮啸叫问题；本装置通过高速、低速两档变速，使电机运行在高效转速区得以节能，从而提高电动汽车的续航里程；通过低速档无能耗减少变速能耗的技术方案，克服了现有技术存在能耗大、有待提高节能效果的问题与不足，所提供的一种电动汽车的节能两档变速器，使电动汽车的运行，达到了减少变速能耗、提高电能利用率、增强节能效果、延长续航里程的目的。
附图说明
图1是本发明的一种电动汽车的节能两档变速器的传动原理示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：摩擦离合器1、行星单元2、A内齿轮21、B内齿轮22、行星架23、双联行星齿轮24、电机3、单向离合器4、C齿轮5、D齿轮6、差速器7、差速器连接车轮端71。
具体实施方式
参阅图1，本发明的一种电动汽车的节能两档变速器，包括摩擦离合器1、行星单元2、电机3、单向离合器4、C齿轮5、D齿轮6、差速器7，其中：所述的行星单元2为由A内齿轮21、B内齿轮22、行星架23和双联行星齿轮24构成，所述双联行星齿轮24为由左小右大两个同轴固定连接的齿轮构成，双联行星齿轮24可转动与行星架23连接；所述A内齿轮21和B内齿轮22为内圈设有内齿牙的构件；
所述的C齿轮5和D齿轮6为设有外齿牙的齿轮；
所述摩擦离合器1、行星单元2、单向离合器4、C齿轮5、D齿轮6、差速器7均为钢质；
行星架23的一端与电机3的输出端固定连接，行星架23的另一端与摩擦离合器1的输入端固定连接，摩擦离合器1的输出端与A内齿轮21和C齿轮5固定连接，D齿轮6与差速器7的主动轮固定连接；C齿轮5与D齿轮6啮合连接，A内齿轮21与双联行星齿轮24啮合连接，B内齿轮22受单向离合器4操控与双联行星齿轮24啮合连接。
工作原理及有益效果
工作在低速档时，摩擦离合器1不工作，单向离合器4工作，单向离合器4正向逆止，致B内齿轮22与双联行星齿轮24脱离啮合，B内齿轮22静止，A内齿轮21与双联行星齿轮24啮合；电机3动力转速经行星架23、双联行星齿轮24和A内齿轮21作一次减速，之后，由A内齿轮21传递至C齿轮5，再经C齿轮5、D齿轮6作二次减速，由D齿轮6传递至差速器7，经差速器连接车轮端71驱动电动汽车两侧车轮；
工作在高速档时，摩擦离合器1工作，单向离合器4不工作，单向离合器4正向转动，致B内齿轮22与双联行星齿轮24啮合，使B内齿轮22、双联行星齿轮24、A内齿轮21、行星架23连接成一体，即，行星单元2连接成一体，此时，行星单元2内无相对运动，电机3动力转速由行星架23经A内齿轮21传递至C齿轮5，经C齿轮5、D齿轮6作一次减速，由D齿轮6传递至差速器7，经差速器连接车轮端71驱动电动汽车两侧车轮；
说明一下：在离合器中，单向离合器4的工作与否受摩擦离合器1的操控，单向离合器4工作不需要额外的动力，摩擦离合器1工作是需要额外的动力；
综上，低速档时，摩擦离合器1不工作，有行星单元2减速，无能耗；高速档时，摩擦离合器1工作，无行星单元2减速，有能耗；此外，高速档时，由于行星单元2内无相对运动，因此不存在空转的齿轮，也无需考虑齿轮啸叫问题。
本装置结构简单，工作可靠，仅设有一个摩擦离合器1；通过高速、低速两档变速，使电机运行在高效转速区得以节能，提高电动汽车的续航里程；通过低速档无能耗减少变速能耗，使电动汽车的运行减少了变速能耗，增强了节能效果，提高了续航里程。

Claims (1)

1.一种电动汽车的节能两档变速器，包括摩擦离合器(1)、行星单元(2)、电机(3)、单向离合器(4)、C齿轮(5)、D齿轮(6)、差速器(7)，其特征在于：所述的行星单元(2)由A内齿轮(21)、B内齿轮(22)、行星架(23)和双联行星齿轮(24)构成，所述双联行星齿轮(24)由左小右大两个同轴固定连接的齿轮构成，双联行星齿轮(24)可转动与行星架(23)连接；所述A内齿轮(21)和B内齿轮(22)为内圈设有内齿牙的构件；
所述的C齿轮(5)和D齿轮(6)为设有外齿牙的齿轮；
所述摩擦离合器(1)、行星单元(2)、单向离合器(4)、C齿轮(5)、D齿轮(6)、差速器(7)均为钢质；
行星架(23)的一端与电机(3)的输出端固定连接，行星架(23)的另一端与摩擦离合器(1)的输入端固定连接，摩擦离合器(1)的输出端与A内齿轮(21)和C齿轮(5)固定连接，D齿轮(6)与差速器(7)的主动轮固定连接；C齿轮(5)与D齿轮(6)啮合连接，A内齿轮(21)与双联行星齿轮(24)啮合连接，B内齿轮(22)受单向离合器(4)操控与双联行星齿轮(24)啮合连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111677824A (zh) * 2020-06-12 2020-09-18 吉林大学 复合行星轮系轮内两挡自动变速机构及其换挡控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111677824A (zh) * 2020-06-12 2020-09-18 吉林大学 复合行星轮系轮内两挡自动变速机构及其换挡控制方法

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