CN210830328U - 一种纯电动两档乘用车的变速器结构 - Google Patents

一种纯电动两档乘用车的变速器结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种纯电动两档乘用车的变速器结构,包括安装在变速器壳体内的电机Ⅰ、电机Ⅱ、减速机构和差速器,所述电机Ⅰ和电机Ⅱ平行设置,所述减速机构包括分别与所述电机Ⅰ和电机Ⅱ传动连接的输入轴Ⅰ和输入轴Ⅱ、分别安装在输入轴Ⅰ和输入轴Ⅱ上的二挡主动大齿轮和一档主动小齿轮、平行设置在输入轴Ⅰ与输入轴Ⅱ之间的中间轴、安装在中间轴上且与二挡主动大齿轮及一档主动小齿轮分别啮合传动的中间轴大齿轮以及安装在中间轴上的中间轴小齿轮,所述差速器与所述中间轴小齿轮传动连接。本实用新型可提供两个档位,降低能耗,克服动力中断缺陷,满足高性能电动车的需求。

Description

一种纯电动两档乘用车的变速器结构
技术领域
本实用新型属于纯电动汽车技术领域,具体是涉及一种纯电动两档乘用车的变速器结构。
背景技术
目前,市场上的电动车使用的基本上都是固定速比的单级减速器,因为单级减速器能够基本满足一般行驶要求,且其结构紧凑、体积小、效率高。但是,只采用单级减速器无法同时满足低速大扭矩和较高车速的要求,这样就会导致车辆的低速驱动力较低,不能达到理想的最高车速,也无法满足高性能的纯电动车的工况要求。为了解决上述问题,现有采用一个较大功率/扭矩的电机来同时满足车辆的高速性能和加速性能,如使用双电机的特斯拉电动车的高性能车型 ModelS P85D ,但是较大功率的驱动电机会使电机的高效区域更远离日常驾驶所对应的运行区域,这样就会降低车辆的经济性。再者,传统的两档减速器存在动力中断问题,而且仅仅适用于混合动力乘用车和对换挡性能要求不高的纯电动商用车或客车上。
实用新型内容
针对上述现有技术,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可提供两个档位,降低能耗,克服动力中断的纯电动两档乘用车的变速器结构。
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种纯电动两档乘用车的变速器结构,包括安装在变速器壳体内的电机Ⅰ、电机Ⅱ、减速机构和差速器,所述电机Ⅰ和电机Ⅱ平行设置,所述减速机构包括分别与所述电机Ⅰ和电机Ⅱ传动连接的输入轴Ⅰ和输入轴Ⅱ、分别安装在输入轴Ⅰ和输入轴Ⅱ上的二挡主动大齿轮和一档主动小齿轮、平行设置在输入轴Ⅰ与输入轴Ⅱ之间的中间轴、安装在中间轴上且与二挡主动大齿轮及一档主动小齿轮分别啮合传动的中间轴大齿轮以及安装在中间轴上的中间轴小齿轮,所述差速器与所述中间轴小齿轮传动连接。
更优的,所述差速器包括与所述输入轴Ⅱ平行设置的输出轴和安装在输出轴上的差速器主减齿轮,所述差速器主减齿轮与所述中间轴小齿轮啮合传动。
更优的,所述二挡主动大齿轮与所述输入轴Ⅰ通过花键连接。
更优的,所述一档主动小齿轮与所述输入轴Ⅱ一体成型。
更优的,所述中间轴大齿轮和中间轴小齿轮与所述中间轴均通过花键连接。
相比于现有技术,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型无需设置同步器及换挡机构,这样就不会产生换挡冲击及抖动。
2、本实用新型通过将电机与档位齿轮直接连接,而且未设置离合器,这样可提高传动效率。
3、本实用新型通过将两个电机分别与两个输入轴连接,同时共用一个中间轴及差速器输出动力,这样可简化结构,减少重量,降低成本及能耗。
4、本实用新型可通过控制目标档位电机的启动转矩模式,这样可实现两个档位间的快速切换,使控制策略更为简单,同时可克服动力中断的缺陷。
附图说明
图1为本实用新型一种纯电动两档乘用车的变速器结构的结构示意图。
图2为图1中齿轮系侧视图。
图3为本实用新型的一档动力传递路径图。
图4为本实用新型的二档动力传递路径图。
图5为本实用新型的双电机驱动传递路径图。
图示说明:1-电机Ⅰ,2-电机Ⅱ,3-二挡主动大齿轮,4-输入轴Ⅰ,5-中间轴大齿轮,6-中间轴小齿轮,7-中间轴,8-差速器主减齿轮,9-输入轴Ⅱ,10-一档主动小齿轮,11-输出轴。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步地说明。
如图1和2所示为本实用新型一种纯电动两档乘用车的变速器结构的结构示意图,包括安装在变速器壳体内的电机Ⅰ1、电机Ⅱ2、减速机构和差速器。其中,电机Ⅰ1和电机Ⅱ2通过轴承平行地安装在变速器壳体内的一侧,而减速机构及差速器均通过轴承安装在变速器壳体内的另一侧。上述减速机构包括分别与电机Ⅰ1和电机Ⅱ2的转子通过花键传动连接的输入轴Ⅰ4和输入轴Ⅱ9、通过花键安装在输入轴Ⅰ4上的二挡主动大齿轮3、与输入轴Ⅱ9一体成型的一档主动小齿轮10、平行设置在输入轴Ⅰ4与输入轴Ⅱ9之间的中间轴7、通过花键安装在中间轴7上且与二挡主动大齿轮3及一档主动小齿轮10分别啮合传动的中间轴大齿轮5以及通过花键安装在中间轴7上的中间轴小齿轮6。上述差速器包括与输入轴Ⅱ9平行设置的输出轴11和通过花键安装在输出轴11上的差速器主减齿轮8,该差速器主减齿轮8与上述中间轴小齿轮6啮合传动。
本实用新型的工作原理如下:
一档工况:动力传递路径如图2所示,整车起步时采用一档起步,直至达到某个车速,在本实施例中,设定该车速为80 km/h。在一档低速工况,电机Ⅱ2启动转矩模式,电机Ⅱ2带动输入轴Ⅱ9及其上的一档主动小齿轮10旋转,一档主动小齿轮10继而通过与之啮合的中间轴大齿轮5带动中间轴7旋转,然后通过中间轴7上的中间轴小齿轮6带动与之啮合的差速器主减齿轮8旋转,最后通过与差速器连接的左右半轴传递动力给车轮。其中,电机Ⅱ2的动力由输入轴Ⅱ9上的一档主动小齿轮10传递给中间轴大齿轮5,此时为一级减速;再经中间轴小齿轮6传递动力给差速器主减齿轮8,此时为二级减速。
二档工况:动力传递路径如图3所示,当车速达到设定的高速工况(80km/h)时,电机Ⅱ2停机空转,电机Ⅰ1启动转矩模式,电机Ⅰ1带动输入轴Ⅰ4及其上的二档主动大齿轮3旋转,二档主动大齿轮3继而通过与之啮合的中间轴大齿轮5带动中间轴7旋转,然后通过中间轴7上的中间轴小齿轮6带动与之啮合的差速器主减齿轮8旋转,最后通过与差速器连接的左右半轴传递动力给车轮。其中,电机Ⅰ1的动力由输入轴Ⅰ4上的二档主动大齿轮3传递给中间轴大齿轮5.此时为一级减速;再经中间轴小齿轮6传递动力给差速器主减齿轮8,此时为二级减速。
恶劣工况:动力传递路径如图4所示,在如坡度较大的恶劣工况时,整车需要更大的驱动力矩,此时电机Ⅰ1和电机Ⅱ2需要同时启动转矩模式,而电机Ⅰ1和电机Ⅱ2的动力传递路径如上所述,最后在差速器中进行动力叠加并通过与差速器连接的左右半轴传递动力给车轮。
倒挡工况:动力传递路径如同一档工况,唯一不同之处在于电机Ⅱ2为反向旋转。
本实用新型除了可以满足以上工况要求,实现本实用新型的目的,还可以将电机Ⅰ1和电机Ⅱ2设置为具有可回收制动能量的功能。具体来说是,当汽车减速或制动时,通过对整车电路的控制,可使电机Ⅰ1和/或电机Ⅱ2转变为发电机,此时由于汽车的惯性会使车轮带动电机Ⅰ1和/或电机Ⅱ2的转子转动,切割磁场,产生电流,发电为蓄电池充电,即这种制动能量最终可转变为电能补充给电动汽车,从而实现制动能量的回收,同时进一步降低能耗。
以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种纯电动两档乘用车的变速器结构,包括安装在变速器壳体内的电机Ⅰ(1)、电机Ⅱ(2)、减速机构和差速器,所述电机Ⅰ(1)和电机Ⅱ(2)平行设置,其特征在于:所述减速机构包括分别与所述电机Ⅰ(1)和电机Ⅱ(2)传动连接的输入轴Ⅰ(4)和输入轴Ⅱ(9)、分别安装在输入轴Ⅰ(4)和输入轴Ⅱ(9)上的二挡主动大齿轮(3)和一档主动小齿轮(10)、平行设置在输入轴Ⅰ(4)与输入轴Ⅱ(9)之间的中间轴(7)、安装在中间轴(7)上且与二挡主动大齿轮(3)及一档主动小齿轮(10)分别啮合传动的中间轴大齿轮(5)以及安装在中间轴(7)上的中间轴小齿轮(6),所述差速器与所述中间轴小齿轮(6)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动两档乘用车的变速器结构,其特征在于:所述差速器包括与所述输入轴Ⅱ(9)平行设置的输出轴(11)和安装在输出轴(11)上的差速器主减齿轮(8),所述差速器主减齿轮(8)与所述中间轴小齿轮(6)啮合传动。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动两档乘用车的变速器结构,其特征在于:所述二挡主动大齿轮(3)与所述输入轴Ⅰ(4)通过花键连接。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动两档乘用车的变速器结构,其特征在于:所述一档主动小齿轮(10)与所述输入轴Ⅱ(9)一体成型。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动两档乘用车的变速器结构,其特征在于:所述中间轴大齿轮(5)和中间轴小齿轮(6)与所述中间轴(7)均通过花键连接。
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