CN112747088B - 新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构 - Google Patents

新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构，齿轮传动结构包括：行星齿轮耦合机构，包括第一行星排及第二行星排，第一行星排及第二行星排相连；输入轴，分别与第一行星排及第二行星排相连；输出轴，与第二行星排相连；制动器及离合器，分别与行星齿轮耦合机构相连，制动器及离合器的总数量至少为3个，响应于启用制动器和离合器的三种配合工作方式中的一种，控制齿轮传动结构具有三种传动比中的对应的一种。本发明整体结构简单、紧凑，零部件数量少，从而有效地降低了成本，有效地提升了变速器的工作效率，提升了整车舒适性，进而提升了用户体验度。

Description

新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构
技术领域
本发明涉及多档位纯电驱动技术领域，尤其涉及一种新能源汽车及其多档位EAT(Electric Automatic Transmission，电驱动用自动变速器)变速器和齿轮传动结构。
背景技术
随着环境能源问题的加剧，各大汽车公司都在积极研发节能环保汽车，纯电动汽车等新能源汽车得到了广泛推广。
新能源汽车一般采用单电机直驱的技术方案，这类方案结构简单，依靠电机自身的控制实现整车的车速需求。但是，这种单一挡位的传动方案也对电机的转速范围和扭矩能力提出了较高的要求。因此，提出了多挡位的纯电驱动技术方案，该方案不仅可以优化电机的工作状态，还可以满足整车动力性的需求，同时降低电机的性能要求。
目前，在新能源汽车领域，尤其是新能源商用车领域，常用的多挡位纯电驱动技术方案为AMT(Automatic Mechanical Transmission，电控机械式自动变速器)方案。但是，由于该方案的机械结构复杂等限制，其换挡过程存在明显动力中断，工作效率低，整车舒适性较差，导致影响用户体验。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中新能源汽车的变速器的结构复杂，导致工作效率低，整车舒适性较差的缺陷，提供一种新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构。
本发明是通过下述技术方案来解决所述技术问题：
一种新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，其包括：
行星齿轮耦合机构，包括第一行星排及第二行星排，所述第一行星排及所述第二行星排相连；
输入轴，分别与所述第一行星排及所述第二行星排相连；
输出轴，与所述第二行星排相连；以及
制动器及离合器，分别与所述行星齿轮耦合机构相连，所述制动器及所述离合器的总数量至少为3个，
响应于启用所述制动器和所述离合器的三种配合工作方式中的一种，控制所述齿轮传动结构具有三种传动比中的对应的一种。
可选地，所述第一行星排及所述第二行星排均为单行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈，所述第一行星轮设置于所述第一行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述第一齿圈相啮合；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈，所述第二行星轮设置于所述第二行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第二齿圈相啮合；
所述第一太阳轮与所述第二太阳轮相连，并且通过第一离合器与所述输入轴相连；
所述第一行星架通过第二离合器与所述输入轴相连；
所述第一齿圈及所述第二行星架相连，并且与所述输出轴相连；
所述第二齿圈上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器的壳体上。
可选地，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第一制动器及所述第一离合器工作，并且控制所述第二离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为所述第二齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第一制动器及所述第二离合器工作，并且控制所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1+k2)/(1+k1)，k1为所述第一齿圈与所述第一太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器及所述第二离合器工作，并且控制所述第一制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
可选地，所述第一行星排及所述第二行星排均为单行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈，所述第一行星轮设置于所述第一行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述第一齿圈相啮合；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈，所述第二行星轮设置于所述第二行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第二齿圈相啮合；
所述第一太阳轮与所述第二太阳轮相连，并且通过第一离合器与所述输入轴相连；
所述输入轴上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器壳体上；
所述第一行星架与所述第二行星架相连，并且与所述输出轴相连；
所述第一齿圈通过第二离合器与所述输入轴相连；
所述第二齿圈上设有第二制动器，所述第二制动器的一端固定于变速器壳体上。
可选地，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第二制动器及所述第一离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为所述第二齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第一制动器及所述第二离合器工作，并且控制所述第二制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1)/k1，k1为所述第一齿圈与所述第一太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器及所述第二离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
可选地，所述第一行星排及所述第二行星排均为单行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈，所述第一行星轮设置于所述第一行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述第一齿圈相啮合；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈，所述第二行星轮设置于所述第二行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第二齿圈相啮合；
所述第一太阳轮与所述第二太阳轮相连，并且通过第一离合器与所述输入轴相连；
所述输入轴上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器壳体上；
所述第一行星架与所述第二齿圈相连，并且与所述输出轴相连；
所述第一齿圈与所述输入轴相连；
所述第二行星架上设有第二制动器，所述第二制动器的一端固定在变速器壳体上。
可选地，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第二制动器工作，并且控制所述第一制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝(1+k1+k2)/k1，k1为所述第一齿圈与所述第一太阳轮的齿数比，k2为所述第二齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第一制动器工作，并且控制所述第二制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1)/k1；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
可选地，所述第一行星排及所述第二行星排均为单行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈，所述第一行星轮设置于所述第一行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述第一齿圈相啮合；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈，所述第二行星轮设置于所述第二行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第二齿圈相啮合；
所述第一太阳轮通过第一离合器与所述输入轴相连，并且所述第一太阳轮设有第二制动器，所述第二制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述第二太阳轮与所述输入轴相连；
所述第一行星架与所述第二齿圈相连，并且所述第一行星架上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述第一齿圈与所述第二行星架相连，并且与所述输出轴连接。
可选地，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第一制动器工作，并且控制所述第二制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为所述第二齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第二制动器工作，并且控制所述第一制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1+k2)/(1+k1)，k1为所述第一齿圈与所述第一太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
可选地，所述第一行星排为单行星排，所述第二行星排为双行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、行星架及齿圈，所述第二行星排包括第二太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、行星架及齿圈，其中，所述第一行星排及所述第二行星排共用所述行星架、所述齿圈及所述第一行星轮；
所述第一行星轮设置于所述行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述齿圈相啮合；
所述第二行星轮设置于所述行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第一行星轮相啮合；
所述第二太阳轮与所述输入轴相连；
所述第一太阳轮上设有第二制动器，所述第二制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述行星架通过第一离合器与所述输入轴相连；
所述行星架上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述齿圈与所述输出轴相连。
可选地，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第一制动器工作，并且控制所述第二制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝k2，k2为所述齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第二制动器工作，并且控制所述第一制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(k1+k2)/(1+k1)，k1为所述齿圈与所述第一太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
一种新能源汽车的变速器，其包括如上述的齿轮传动结构。
可选地，所述变速器为EAT变速器。
一种新能源汽车，其包括如上述的新能源汽车的变速器。
可选地，所述新能源汽车为新能源商用车。
在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，整体结构简单、紧凑，零部件数量少，从而有效地降低了成本，有效地提升了变速器的工作效率，提升了整车舒适性，进而提升了用户体验度。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为根据本发明一实施例的第一种齿轮传动结构的结构示意图。
图2为根据本发明一实施例的第二种齿轮传动结构的结构示意图。
图3为根据本发明一实施例的第三种齿轮传动结构的结构示意图。
图4为根据本发明一实施例的第四种齿轮传动结构的结构示意图。
图5为根据本发明一实施例的第五种齿轮传动结构的结构示意图。
附图标记说明：
第一行星排 PG1；
第一太阳轮 S1；
第一行星轮 P1；
第一行星架 PC1；
第一齿圈 R1；
第二行星排 PG2；
第二太阳轮 S2；
第二行星轮 P2；
第二行星架 PC2；
第二齿圈 R2；
第一制动器 B1；
第二制动器 B2；
第一离合器 C1；
第二离合器 C2；
行星架 PC；
齿圈 R。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了克服现有技术中存在的缺陷，本实施例提供一种新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，所述齿轮传动结构包括：行星齿轮耦合机构，包括第一行星排及第二行星排，所述第一行星排及所述第二行星排相连；输入轴，分别与所述第一行星排及所述第二行星排相连；输出轴，与所述第二行星排相连；制动器及离合器，分别与所述行星齿轮耦合机构相连，所述制动器及所述离合器的总数量至少为3个，响应于启用所述制动器和所述离合器的三种配合工作方式中的一种，控制所述齿轮传动结构具有三种传动比中的对应的一种。
本实施例提供的新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，整体结构简单、紧凑、零部件数量少，从而有效地降低了成本，有效地提升了变速器的工作效率，提升了整车舒适性，进而提升了用户体验度。
以下分别说明本实施例的五种不同的齿轮传动结构及其换挡流程。
一、第一种齿轮传动结构
如图1所示，在本结构中，所述行星齿轮耦合机构包括第一行星排PG1及第二行星排PG1，并且均为单行星排，制动器和离合器的组合为第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1。
具体地，第一行星排PG1主要包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1及第一齿圈R1，第二行星排PG2主要包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2及第二齿圈R2。
在本结构中，第一行星排PG1中各部件的连接关系为：第一行星轮P1设置于第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1及第一齿圈R1相啮合。
在本结构中，第二行星排PG2中各部件的连接关系为：第二行星轮P2设置于第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别与第二太阳轮S2及第二齿圈R2相啮合。
在本结构中，第一太阳轮S1与第二太阳轮S2相连，并且通过第一离合器C1与输入轴(图中Input轴)相连。
第一行星架PC1通过第二离合器C2与所述输入轴相连。
第一齿圈R1及第二行星架PC2相连，并且与所述输出轴(图中Output轴)相连。
第二齿圈R2上设有第一制动器B1，第一制动器B1的一端固定于变速器的壳体上。
通过第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1的配合工作，在车辆实际行驶过程中，可以实现三个固定速比(即传动比)的挡位。各工作挡位和换挡元件之间的控制关系如下表1所示，其中，○表示不工作状态，●表示工作状态。
表1：
工作挡位 B1 C1 C2 速比
1挡 ● ● ○ 1+k<sub>2</sub>
2挡 ● ○ ● (1+k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)/(1+k<sub>1</sub>)
3挡 ○ ● ● 1
在本结构中，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式。
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制第一制动器B1及第一离合器C1工作，并且控制第二离合器C2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为第二齿圈R2与第二太阳轮S2的齿数比。
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制第一制动器B1及第二离合器C2工作，并且控制第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1+k2)/(1+k1)，k1为所述第一齿圈R1与所述第一太阳轮S1的齿数比。
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制第一离合器C1及第二离合器C2工作，并且控制第一制动器B1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
二、第二种齿轮传动结构
如图2所示，在本结构中，所述行星齿轮耦合机构包括第一行星排PG1及第二行星排PG1，并且均为单行星排，制动器和离合器的组合为第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2。
具体地，第一行星排PG1主要包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1及第一齿圈R1，第二行星排PG2主要包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2及第二齿圈R2。
在本结构中，第一行星排PG1中各部件的连接关系为：第一行星轮P1设置于第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1及第一齿圈R1相啮合。
在本结构中，第二行星排PG2中各部件的连接关系为：第二行星轮P2设置于第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别与第二太阳轮S2及第二齿圈R2相啮合。
在本结构中，第一太阳轮S1与第二太阳轮S2相连，并且通过第一离合器C1与所述输入轴相连。
所述输入轴上设有第一制动器B1，第一制动器B1的一端固定于变速器的壳体上。
第一行星架PC1与第二行星架PC2相连，并且与所述输出轴相连。
第一齿圈R1通过第二离合器C2与所述输入轴相连。
第二齿圈R2上设有第二制动器B2，第二制动器B2的一端固定于变速器的壳体上。
通过第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2的配合工作，在车辆实际行驶过程中，可以实现三个固定速比的挡位。各工作挡位和换挡元件之间的控制关系如下表2所示，其中，○表示不工作状态，●表示工作状态。
表2：
工作挡位 B1 B2 C1 C2 速比
1挡 ○ ● ● ○ 1+k<sub>2</sub>
2挡 ● ○ ○ ● (1+k<sub>1</sub>)/k<sub>1</sub>
3挡 ○ ○ ● ● 1
在本结构中，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式。
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制第二制动器B2及第一离合器C1工作，并且控制第一制动器B1及第二离合器C2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为第二齿圈R2与第二太阳轮S2的齿数比。
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制第一制动器B1及第二离合器C2工作，并且控制第二制动器B2及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1)/k1，k1为第一齿圈R1与第一太阳轮S1的齿数比。
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制第一离合器C1及第二离合器C2工作，并且控制第一制动器B1及第二制动器B2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
三、第三种齿轮传动结构
如图3所示，在本结构中，所述行星齿轮耦合机构包括第一行星排PG1及第二行星排PG1，并且均为单行星排，制动器和离合器的组合为第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2。
具体地，第一行星排PG1主要包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1及第一齿圈R1，第二行星排PG2主要包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2及第二齿圈R2。
在本结构中，第一行星排PG1中各部件的连接关系为：第一行星轮P1设置于第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1及第一齿圈R1相啮合。
在本结构中，第二行星排PG2中各部件的连接关系为：第二行星轮P2设置于第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别与第二太阳轮S2及第二齿圈R2相啮合。
在本结构中，第一太阳轮S1与第二太阳轮S2相连，并且通过第一离合器C1与所述输入轴相连。
所述输入轴上设有第一制动器B1，第一制动器B1的一端固定于变速器的壳体上。
第一行星架PC1与第二齿圈R2相连，并且与所述输出轴相连。
第一齿圈R1与所述输入轴相连。
第二行星架PC2上设有第二制动器B2，第二制动器B2的一端固定在变速器的壳体上。
通过第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2的配合工作，在车辆实际行驶过程中，可以实现三个固定速比的挡位。各工作挡位和换挡元件之间的控制关系如下表3所示，其中，○表示不工作状态，●表示工作状态。
表3：
工作挡位 B1 B2 C1 速比
1挡 ○ ● ○ (1+k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)/k<sub>1</sub>
2挡 ● ○ ○ (1+k<sub>1</sub>)/k<sub>1</sub>
3挡 ○ ○ ● 1
在本结构中，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式。
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制第二制动器B2工作，并且控制第一制动器B1及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝(1+k1+k2)/k1，k1为第一齿圈R1与第一太阳轮S1的齿数比，k2为第二齿圈R2与第二太阳轮S2的齿数比。
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制第一制动器B1工作，并且控制第二制动器B2及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1)/k1。
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制第一离合器C1工作，并且控制第一制动器B1及第二制动器B2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
四、第四种齿轮传动结构
如图4所示，在本结构中，所述行星齿轮耦合机构包括第一行星排PG1及第二行星排PG1，并且均为单行星排，制动器和离合器的组合为第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2。
具体地，第一行星排PG1主要包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1及第一齿圈R1，第二行星排PG2主要包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2及第二齿圈R2。
在本结构中，第一行星排PG1中各部件的连接关系为：第一行星轮P1设置于第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1及第一齿圈R1相啮合。
在本结构中，第二行星排PG2中各部件的连接关系为：第二行星轮P2设置于第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别与第二太阳轮S2及第二齿圈R2相啮合。
在本结构中，第一太阳轮S1通过第一离合器C1与所述输入轴相连，并且第一太阳轮S1上设有第二制动器B2，第二制动器B2的一端固定于变速器的壳体上。
第二太阳轮S2与所述输入轴相连。
第一行星架PC1与第二齿圈R2相连，并且第一行星架PC1上设有第一制动器B1，第一制动器B1的一端固定于变速器的壳体上。
第一齿圈R1与第二行星架PC2相连，并且与所述输出轴连接。
通过第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2的配合工作，在车辆实际行驶过程中，可以实现三个固定速比的挡位。各工作挡位和换挡元件之间的控制关系如下表4所示，其中，○表示不工作状态，●表示工作状态。
表4：
工作挡位 B1 B2 C1 速比
1挡 ● ○ ○ 1+k<sub>2</sub>
2挡 ○ ● ○ (1+k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)/(1+k<sub>1</sub>)
3挡 ○ ○ ● 1
在本结构中，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式。
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制第一制动器B1工作，并且控制第二制动器B2及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝1+k2，k2为第二齿圈R2与第二太阳轮S2的齿数比。
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制第二制动器B2工作，并且控制第一制动器B1及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(1+k1+k2)/(1+k1)，k1为第一齿圈R1与第一太阳轮S1的齿数比。
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制第一离合器C1工作，并且控制第一制动器B1及第二制动器B2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
五、第五种齿轮传动结构
如图5所示，在本结构中，所述行星齿轮耦合机构包括第一行星排PG1及第二行星排PG1，第一行星排PG1为单行星排，第二行星排PG2为双行星排，制动器和离合器的组合为第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2。
具体地，第一行星排PG1包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、行星架PC及齿圈R，第二行星排PG2包括第二太阳轮S2、第一行星轮P1、第二行星轮P2、行星架PC及齿圈R，其中，第一行星排PG1及第二行星排PG2共用行星架PC、齿圈R及第一行星轮P1。
在本结构中，第一行星轮P1设置于行星架PC上，第一行星轮P1分别与
第一太阳轮S1及齿圈R相啮合。
第二行星轮P2设置于行星架PC上，第二行星轮P2分别与第二太阳轮S2及第一行星轮P1相啮合。
第二太阳轮S2与所述输入轴相连。
第一太阳轮S1上设有第二制动器B2，第二制动器B2的一端固定于变速器的壳体上。
行星架PC通过第一离合器C1与所述输入轴相连。
行星架PC上设有第一制动器B1，第一制动器B1的一端固定于变速器的壳体上。
齿圈R与所述输出轴相连。
通过第一离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2的配合工作，在车辆实际行驶过程中，可以实现三个固定速比的挡位。各工作挡位和换挡元件之间的控制关系如下表5所示，其中，○表示不工作状态，●表示工作状态。
表5：
工作挡位 B1 B2 C1 速比
1挡 ● ○ ○ k<sub>2</sub>
2挡 ○ ● ○ (k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)/(1+k<sub>1</sub>)
3挡 ○ ○ ● 1
在本结构中，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式。
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制第一制动器B1工作，并且控制第二制动器B2及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝k2，k2为齿圈R与第二太阳轮S2的齿数比。
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制第二制动器B2工作，并且控制第一制动器B1及第一离合器C1不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(k1+k2)/(1+k1)，k1为齿圈R与第一太阳轮S1的齿数比。
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制第一离合器C1工作，并且控制第一制动器B1及第二制动器B2不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
本实施例提供的新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，通过离合器和制动器的配合工作实现三个前进挡，并且通过驱动电机自身的反向旋转实现倒挡。而且，通过合理调整第一齿圈R1的齿数、第二齿圈R2的齿数、第一太阳轮S1的齿数、第二太阳轮的S2齿数，能够获得不同的传动比以满足不同的新能源汽车的需求。
本实施例提供的新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，整体结构简单、紧凑，零部件数量少，相比于能够实现相同功能的传统结构的平行轴式变速器，本实施例可将变速器尺寸至少减少了1/3左右，从而有效地降低了成本，有效地提升了变速器的工作效率，提升了整车舒适性，进而提升了用户体验度。
本实施例还提供一种新能源汽车的变速器，所述变速器包括如上述的齿轮传动结构。
优选地，所述变速器为EAT变速器，但本实施例并不具体限定所述变速器的类型，可根据实际情况进行相应的选择及调整。
本实施例还提供一种新能源汽车，所述新能源汽车包括如上述的变速器。
优选地，所述新能源汽车为新能源商用车，但本实施例并不具体限定所述新能源汽车的类型，可根据实际情况进行相应的选择及调整。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (6)

1.一种新能源汽车的变速器的齿轮传动结构，其特征在于，包括：
行星齿轮耦合机构，包括第一行星排及第二行星排，所述第一行星排及所述第二行星排相连；
输入轴，分别与所述第一行星排及所述第二行星排相连；
输出轴，与所述第二行星排相连；以及
制动器及离合器，分别与所述行星齿轮耦合机构相连，所述制动器及所述离合器的总数量至少为3个，
响应于启用所述制动器和所述离合器的三种配合工作方式中的一种，控制所述齿轮传动结构具有三种传动比中的对应的一种；其中
所述第一行星排为单行星排，所述第二行星排为双行星排；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、行星架及齿圈，所述第二行星排包括第二太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、行星架及齿圈，其中，所述第一行星排及所述第二行星排共用所述行星架、所述齿圈及所述第一行星轮；
所述第一行星轮设置于所述行星架上，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮及所述齿圈相啮合；
所述第二行星轮设置于所述行星架上，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮及所述第一行星轮相啮合；
所述第二太阳轮与所述输入轴相连；
所述第一太阳轮上设有第二制动器，所述第二制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述行星架通过第一离合器与所述输入轴相连；
所述行星架上设有第一制动器，所述第一制动器的一端固定于变速器的壳体上；
所述齿圈与所述输出轴相连。
2.如权利要求1所述的齿轮传动结构，其特征在于，所述三种配合工作方式分别为第一档配合工作方式、第二档配合工作方式及第三档配合工作方式；
响应于启用所述第一档配合工作方式，控制所述第一制动器工作，并且控制所述第二制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第一传动比i1，其中，i1＝k2，k2为所述齿圈与所述第二太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第二档配合工作方式，控制所述第二制动器工作，并且控制所述第一制动器及所述第一离合器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第二传动比i2，其中，i2＝(k1+k2)/(1+k1)，k1为所述齿圈与所述第一太阳轮的齿数比；
响应于启用所述第三档配合工作方式，控制所述第一离合器工作，并且控制所述第一制动器及所述第二制动器不工作，以使所述齿轮传动结构具有第三传动比i3，其中，i3为1。
3.一种新能源汽车的变速器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的齿轮传动结构。
4.如权利要求3所述的变速器，其特征在于，所述变速器为EAT变速器。
5.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求3所述的新能源汽车的变速器。
6.如权利要求5所述的新能源汽车，其特征在于，所述新能源汽车为新能源商用车。
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