CN206112051U - 一种电动汽车变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变速器相关领域，公开了一种电动汽车变速器，包括输入轴总成，所述输入轴总成驱动连接有输出轴总成，所述输出轴总成连接有选换挡机构总成，所述输入轴总成连接有驱动电机，所述输出轴总成的输出端连接有差速器总成。本实用新型通过设置选换挡机构，能够实现驱动电机两挡驱动，以提高驱动电机的有效工作范围，利用选换挡机构可实现快速平稳换挡，通过使用纯电驱动达到简化传动装置结构、减轻传动装置质量的目的，进一步简化了换挡机构，实现多种挡位选择，在各种工况下实现整个系统的能量综合优化。

Description

一种电动汽车变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器相关领域，尤其涉及一种电动汽车变速器。

背景技术

现有的电动汽车变速器通常分为单挡变速器以及多挡变速器两种方式，其中，现有的单挡变速器中，与其配合的电机高效工作范围窄，驱动传动路线单一，难以满足不同工况、不同转速下的整车要求。而现有的多挡变速器的选换挡机构结构复杂，且选换挡时间长，难以满足电动汽车的快速换挡及平顺性要求。另外，传统动力汽车由于离合器、液力变矩器等零部件的布置，存在着传动系统布置空间紧张以及质量过大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车变速器，以解决现有电动汽车单挡变速器存在的与其配合的电机高效工作范围窄，以及多挡变速器存在的选换挡机构结构复杂，且选换挡时间长的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动汽车变速器，包括输入轴总成，所述输入轴总成驱动连接有输出轴总成，所述输出轴总成连接有选换挡机构总成，所述输入轴总成连接有驱动电机，所述输出轴总成连接有差速器总成。

作为优选，所述输入轴总成包括连接于驱动电机输出端的输入轴，以及固接于输入轴上的1挡主动齿轮和2挡主动齿轮，所述1挡主动齿轮和2挡主动齿轮中的一个驱动连接于输出轴总成时，另一个与所述输出轴总成处于断开状态。

作为优选，所述输出轴总成包括输出轴，所述输出轴连接有均可绕其轴心转动的1挡从动齿轮以及2挡从动齿轮，所述1挡从动齿轮和2挡从动齿轮之间设有套设在输出轴上的1/2挡同步器，所述1/2挡同步器相对于输出轴仅作轴向滑动，所述输出轴的一端固接有输出轴主减齿轮，所述1挡从动齿轮与所述1挡主动齿轮相啮合，所述2挡从动齿轮与所述2挡主动齿轮相啮合，所述1/2挡同步器连接于选换挡机构总成，并由选换挡机构总成带动与1挡从动齿轮和2挡从动齿轮中的一个相啮合，所述差速器总成的齿圈与所述输出轴主减齿轮相啮合。

作为优选，所述输出轴总成还包括固接在输出轴上的P挡驻车棘轮，所述P挡驻车棘轮位于2挡从动齿轮与输出轴主减齿轮之间，并与所述选换挡机构总成配合使用。

作为优选，所述选换挡机构总成包括变速器控制单元TCU，分别与变速器控制单元TCU连接的换挡机构以及驻车机构，所述换挡机构连接于所述1/2挡同步器，并带动1/2挡同步器与1挡从动齿轮和2挡从动齿轮中的一个相啮合；所述驻车机构与P挡驻车棘轮相配合使用，用于锁死或松开P挡驻车棘轮。

作为优选，所述换挡机构包括连接于变速器控制单元TCU的选换挡电机，连接于所述选换挡电机的减速机构，所述减速机构驱动连接有1/2挡换挡拨叉，所述1/2挡换挡拨叉连接于1/2挡同步器，并带动1/2挡同步器与1挡从动齿轮和2挡从动齿轮中的一个相啮合。

作为优选，所述减速机构连接有挡位传感器，所述挡位传感器连接于所述变速器控制单元TCU。

作为优选，所述驻车机构包括连接于变速器控制单元TCU的驻车电机，所述驻车电机连接有驻车执行机构，所述驻车执行机构连接有P挡驻车棘爪，并驱动所述P挡驻车棘爪锁死或松开P挡驻车棘轮。

作为优选，所述驻车电机连接有车速传感器，所述驻车执行机构连接有驻车位置传感器，所述车速传感器和驻车位置传感器均连接于变速器控制单元TCU。

作为优选，所述1挡从动齿轮、2挡从动齿轮与输出轴之间均通过轴承连接。

本实用新型通过设置选换挡机构，能够实现驱动电机两挡驱动，以提高驱动电机的有效工作范围，利用选换挡机构可实现快速平稳换挡，通过使用纯电驱动达到简化传动装置结构、减轻传动装置质量的目的，进一步简化了换挡机构，实现多种挡位选择，在各种工况下实现整个系统的能量综合优化。

附图说明

图1是本实用新型的电动汽车变速器的传动路线示意图；

图2是本实用新型电动汽车变速器处于2挡时的传动路线示意图。

图中：

10、输入轴总成；101、输入轴；102、1挡主动齿轮；103、2挡主动齿轮；

20、输出轴总成；201、输出轴；202、1挡从动齿轮；203、2挡从动齿轮；204、1/2挡同步器；205、输出轴主减齿轮；206、P挡驻车棘轮；

30、选换挡机构总成；301、变速器控制单元TCU；302、选换挡电机；303、减速机构；304、1/2挡换挡拨叉；305、挡位传感器；306、驻车电机；307、驻车执行机构；308、P挡驻车棘爪；309、车速传感器；310、驻车位置传感器；

40、驱动电机；

50、差速器总成。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供一种电动汽车变速器，如图1所示，该电动汽车变速器包括输入轴总成10、输出轴总成20、选换挡机构总成30、驱动电机40以及差速器总成50，其中：输入轴总成10驱动连接于输出轴总成20，输出轴总成20连接有选换挡机构总成30，输出轴总成20连接有差速器总成50，输入轴总成10连接有驱动电机40，由驱动电机40驱动输入轴总成10。

上述输入轴总成10包括连接于驱动电机40输出端的输入轴101，具体可将驱动电机40的输出端与输入轴101之间通过花键固定连接。在输入轴101上固设有1挡主动齿轮102和2挡主动齿轮103，上述1挡主动齿轮101和2挡主动齿轮102用于和输出轴总成20相连接，且当1挡主动齿轮101和2挡主动齿轮102中的一个驱动连接于输出轴总成20时，另一个与输出轴总成20处于断开状态。

输出轴总成20包括输出轴201，该输出轴201连接有均可绕其轴心转动的1挡从动齿轮202以及2挡从动齿轮203，具体的，是在输出轴201与1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203之间均设置轴承，使得1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203相对于输出轴201可转动但是不可滑动。本实施例中，上述1挡从动齿轮202与1挡主动齿轮102相啮合，2挡从动齿轮203与2挡主动齿轮103相啮合。

在1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203之间设有套设在输出轴201上的1/2挡同步器204，该1/2挡同步器204相对于输出轴201仅作轴向滑动，即1/2挡同步器204能够相对于输出轴201作轴向滑动，但是其不可以相对输出轴201转动，例如可以将1/2挡同步器204齿毂与输出轴201之间通过花键连接，以避免两者之间发生相对转动。上述1/2挡同步器连接于选换挡机构总成30，并由选换挡机构总成30带动与1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203中的一个相啮合。

在输出轴201的一端固接有输出轴主减齿轮205，该输出轴主减齿轮205与差速器总成50的齿圈相啮合。

优选的，上述输出轴总成20还包括固接在输出轴201上的P挡驻车棘轮206，该P挡驻车棘轮206位于2挡从动齿轮203与输出轴主减齿轮205之间，并与选换挡机构总成30配合使用，即由选换挡机构总成30锁死或松开。

选换挡机构总成30包括变速器控制单元TCU301，该变速器控制单元TCU301是指：Transmission Control Unit,即自动变速箱控制单元，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器，用于实现自动变速控制，使驾驶更加简单。

上述变速器控制单元TCU301分别连接有换挡机构以及驻车机构，其中换挡机构包括连接于变速器控制单元TCU301的选换挡电机302，选换挡电机302连接有减速机构303，减速机构303驱动连接有1/2挡换挡拨叉304，具体是通过机械结构带动1/2挡换挡拨叉304左右移动(图1所示方位)，上述机械结构为现有技术中常见的位移结构，在此不再对其具体结构赘述。该1/2挡换挡拨叉304连接于1/2挡同步器204，其在带动1/2挡同步器204左右移动时，1/2挡同步器204会与1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203中的一个相啮合。本实施例中，优选的，上述减速机构303连接有挡位传感器305，该挡位传感器305连接于变速器控制单元TCU301，用于监测减速机构303的运行状态。

驻车机构包括连接于变速器控制单元TCU301的驻车电机306，该驻车电机306连接有驻车执行机构307，驻车执行机构307连接有P挡驻车棘爪308，该P挡驻车棘爪308与P挡驻车棘轮206相配合使用，通过驻车执行机构307驱动P挡驻车棘爪308锁死或松开P挡驻车棘轮206。优选的，上述驻车电机306连接有车速传感器309，用于监测车速状态，驻车执行机构307连接有驻车位置传感器310，用于监测驻车执行机构307的运行状态，上述车速传感器309和驻车位置传感器310均连接于变速器控制单元TCU301，将检测的车速状态以及驻车执行机构307的运行状态发送给变速器控制单元TCU301，由变速器控制单元TCU301进行处理。

本实施例的上述电动汽车变速器在处P挡时，其传动路线如图1所示，此时驱动电机40停止运行，1/2挡同步器204处于1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203之间，且与1挡从动齿轮202和2挡从动齿轮203均未啮合，同时驻车电机306驱动驻车执行机构307带动P挡驻车棘爪308锁死输出轴主减齿轮205，输出轴201被锁死不能转动，差速器总成50也无法运行，电动汽车处于驻车状态。

当需要将P挡换成1挡或者2挡时，如图2所示，以换成2挡为例，此时选换挡电机302驱动减速机构303，由减速机构303带动1/2挡换挡拨叉304向2挡从动齿轮203方向移动(图2所示右侧移动)，1/2挡换挡拨叉304则带动1/2挡同步器204向右侧移动，并与2挡从动齿轮203相啮合，与此同时，驻车电机306驱动驻车执行机构307带动P挡驻车棘爪308松开输出轴主减齿轮205，输出轴201被松开可以转动。此时启动驱动电机40，驱动电机40则带动输入轴101以及2挡主动齿轮103转动，2挡主动齿轮103则带动2挡从动齿轮203转动，进而由2挡从动齿轮203和1/2挡同步器204的啮合关系，能够带动输出轴201转动，也就带动了输出轴主减齿轮205转动，与输出轴主减齿轮205啮合的差速器总成50开始运行，电动汽车变速器处于2挡运行状态。

同理，本实施例的上述电动汽车变速器可以进行P挡与1挡以及2挡之间的转换，进而能够提高驱动电机40的有效工作范围，而且可实现快速准确换挡，保证了行车安全。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车变速器，其特征在于，包括输入轴总成(10)，所述输入轴总成(10)驱动连接有输出轴总成(20)，所述输出轴总成(20)连接有选换挡机构总成(30)，所述输入轴总成(10)连接有驱动电机(40)，所述输出轴总成(20)连接有差速器总成(50)；

所述选换挡机构总成(30)包括变速器控制单元TCU(301)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输入轴总成(10)包括连接于驱动电机(40)输出端的输入轴(101)，以及固接于输入轴(101)上的1挡主动齿轮(102)和2挡主动齿轮(103)，所述1挡主动齿轮(102)和2挡主动齿轮(103)中的一个驱动连接于输出轴总成(20)时，另一个与所述输出轴总成(20)处于断开状态。

3.根据权利要求2所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输出轴总成(20)包括输出轴(201)，所述输出轴(201)连接有均可绕其轴心转动的1挡从动齿轮(202)以及2挡从动齿轮(203)，所述1挡从动齿轮(202)和2挡从动齿轮(203)之间设有套设在输出轴(201)上的1/2挡同步器(204)，所述1/2挡同步器(204)相对于输出轴(201)仅作轴向滑动，所述输出轴(201)的一端固接有输出轴主减齿轮(205)，所述1挡从动齿轮(202)与所述1挡主动齿轮(102)相啮合，所述2挡从动齿轮(203)与所述2挡主动齿轮(103)相啮合，所述1/2挡同步器(204)连接于选换挡机构总成(30)，并由选换挡机构总成(30)带动与1挡从动齿轮(202)和2挡从动齿轮(203)中的一个相啮合，所述差速器总成(50)的齿圈与所述输出轴主减齿轮(205)相啮合。

4.根据权利要求3所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输出轴总成(20)还包括固接在输出轴(201)上的P挡驻车棘轮(206)，所述P挡驻车棘轮(206)位于2挡从动齿轮(203)与输出轴主减齿轮(205)之间，并与所述选换挡机构总成(30)配合使用。

5.根据权利要求4所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述选换挡机构总成(30)还包括分别与变速器控制单元TCU(301)连接的换挡机构以及驻车机构，所述换挡机构连接于所述1/2挡同步器(204)，并带动1/2挡同步器(204)与1挡从动齿轮(202)和2挡从动齿轮(203)中的一个相啮合；所述驻车机构与P挡驻车棘轮(206)相配合使用，用于锁死或松开P挡驻车棘轮(206)。

6.根据权利要求5所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述换挡机构包括连接于变速器控制单元TCU(301)的选换挡电机(302)，连接于所述选换挡电机(302)的减速机构(303)，所述减速机构(303)驱动连接有1/2挡换挡拨叉(304)，所述1/2挡换挡拨叉(304)连接于1/2挡同步器(204)，并带动1/2挡同步器(204)与1挡从动齿轮(202)和2挡从动齿轮(203)中的一个相啮合。

7.根据权利要求6所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述减速机构(303)连接有挡位传感器(305)，所述挡位传感器(305)连接于所述变速器控制单元TCU(301)。

8.根据权利要求5-7任一所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述驻车机构包括连接于变速器控制单元TCU(301)的驻车电机(306)，所述驻车电机(306)连接有驻车执行机构(307)，所述驻车执行机构(307)连接有P挡驻车棘爪(308)，并驱动所述P挡驻车棘爪(308)锁死或松开P挡驻车棘轮(206)。

9.根据权利要求8所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述驻车电机(306)连接有车速传感器(309)，所述驻车执行机构(307)连接有驻车位置传感器(310)，所述车速传感器(309)和驻车位置传感器(310)均连接于变速器控制单元TCU(301)。

10.根据权利要求3所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述1挡从动齿轮(202)、2挡从动齿轮(203)与输出轴(201)之间均通过轴承连接。