CN213451546U - 一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，它包括驱动电机M1、齿轮G1～G7、同步器S1、差速器D1、输入轴X1、输出轴X2、导磁钢盘P1、导电铝盘P2、线圈组E1、导电滑环H1、单向离合器C1、可控电源V1以及行星轮机构GX1；所述输入轴X1固定在驱动电机M1上，所述同步器S1以及齿轮G1、G2、G3均套装在输入轴X1，所述导磁钢盘P1和导电铝盘P2均与输入轴X1固定连接，所述线圈组E1和导电滑环H1套装在输入轴X1并分别与齿轮G3相连。本实用新型提供一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，解决了两档换挡系统的换挡动力中断现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统。
背景技术
目前，电机系统与整车匹配时，存在最高车速和最大爬坡度的矛盾，因此使用两档的变速机构则可以极大地满足设计需求。但是，两档的变速机构存在换挡动力中断的缺陷，电机系统的扭矩较小，在大爬坡度需求时，需要更大的变速比。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，解决了两档换挡系统的换挡动力中断现象。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，它包括驱动电机M1、齿轮G1～G7、同步器S1、差速器D1、输入轴X1、输出轴X2、导磁钢盘P1、导电铝盘P2、线圈组E1、导电滑环H1、单向离合器C1、可控电源V1以及行星轮机构GX1；
所述输入轴X1固定在驱动电机M1上，所述同步器S1以及齿轮G1、G2、G3均套装在输入轴X1，所述导磁钢盘P1和导电铝盘P2均与输入轴X1固定连接，所述线圈组E1和导电滑环H1套装在输入轴X1并分别与齿轮G3相连；
所述齿轮G4、G5以及行星轮机构GX1均固定在输出轴X2上，所述行星轮机构GX1包括齿圈GX11、行星架GX12和太阳轮GX13，所述齿圈GX11固定连接于壳体，所述行星架GX12与输出轴X2固定连接，所述太阳轮GX13套设在输出轴X2上，所述太阳轮GX13连接的输入齿轮GX14与齿轮G1啮合；
所述齿轮G6通过单向离合器C1套装在输出轴X2上，所述齿轮G7为差速器D1的外齿轮，所述齿轮G2与齿轮G5啮合，所述齿轮G3与齿轮G6啮合，所述齿轮G4与齿轮G7啮合。
进一步，所述线圈组E1的各组线圈串联后的两个引出端和导电滑环H1的两个铜环通过导线电气连接。
进一步，所述导电滑环H1的石墨触点通过导线连接可控电源V1。
进一步，所述行星轮机构GX1与齿轮G1的齿数比为i1，所述齿轮G5与齿轮G2的齿数比为i2，所述齿轮G6与齿轮G3的齿数比为i3，i1、i2和i3之间的关系为i2>i1>i3。
采用了上述技术方案，本实用新型实现了同步器结构的两档电驱系统，并实现无动力中断换挡。车辆正常行驶时，由于齿轮G3及附属系统和齿轮G6通过单向离合器C1滑动，不随系统旋转，可以有效减低系统能耗。行星轮机构GX1与齿轮G1形成大变比减速系统，得到较大的爬坡度。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，它包括驱动电机M1、齿轮G1～G7、同步器S1、差速器D1、输入轴X1、输出轴X2、导磁钢盘P1、导电铝盘P2、线圈组E1、导电滑环H1、单向离合器C1、可控电源V1以及行星轮机构GX1；
所述输入轴X1固定在驱动电机M1上，所述同步器S1以及齿轮G1、G2、G3均套装在输入轴X1，所述导磁钢盘P1和导电铝盘P2均与输入轴X1固定连接，所述线圈组E1和导电滑环H1套装在输入轴X1并分别与齿轮G3相连，同步器S1通过滑套可以不连接任何齿轮，也可以连接齿轮G1或G2中的某一个；
所述齿轮G4、G5以及行星轮机构GX1均固定在输出轴X2上，所述行星轮机构GX1包括齿圈GX11、行星架GX12和太阳轮GX13，所述齿圈GX11固定连接于壳体，所述行星架GX12与输出轴X2固定连接，所述太阳轮GX13套设在输出轴X2上，所述太阳轮GX13连接的输入齿轮GX14与齿轮G1啮合；
所述齿轮G6通过单向离合器C1套装在输出轴X2上，所述齿轮G7为差速器D1的外齿轮，所述齿轮G2与齿轮G5啮合，所述齿轮G3与齿轮G6啮合，所述齿轮G4与齿轮G7啮合。车辆正常行驶时，齿轮G3及附属系统和齿轮G6通过单向离合器C1滑动，不随系统旋转。
如图1所示，所述线圈组E1的各组线圈串联后的两个引出端和导电滑环H1的两个铜环通过导线电气连接。
如图1所示，所述导电滑环H1的石墨触点通过导线连接可控电源V1。
如图1所示，所述行星轮机构GX1与齿轮G1的齿数比为i1，所述齿轮G5与齿轮G2的齿数比为i2，所述齿轮G6与齿轮G3的齿数比为i3，i1、i2和i3之间的关系为i2>i1>i3。变速箱有两个挡位，一档速比为i1×行星排速比，二档速比为i2。为了保证任何时候齿轮G3的转速比输入轴X1的转速慢，则i3必须最小。
如图1所示，汽车低速行驶或者倒车时，同步器S1与齿轮G1连接。电机的动力通过输入轴X1、同步器S1、齿轮G1、行星轮机构GX1、输出轴X2、齿轮G4、齿轮G7、差速器D1的两个半轴传递到车轮。
车速升高到需要升挡时，电机从扭矩控制状态切换到恒功率控制状态。可控电源V1通电，电流通过导电滑环H1到达线圈组E1，线圈组E1产生的磁场在导磁钢盘P1的导向后，在导电铝盘P2中产生感应电流，该电流在线圈组E1产生的磁场的作用下产生扭矩。设置电流大小使得齿轮G3的扭矩和电机扭矩相同。则同步器S1上的扭矩为零，此时控制拨叉使同步器S1拨到空挡。控制可控电源V1使电流增加，则扭矩加大，电机转速降低。当输入轴X1转速和齿轮G2转速相同时，控制拨叉使同步器S1连接齿轮G2，然后可控电源V1电流降到0，电机回到扭矩控制状态，上档动作完成。
车速下降到需要降挡时，电机从扭矩控制状态切换到恒功率控制状态。可控电源V1控制电流大小使得齿轮G3的扭矩和电机扭矩相同。则同步器S1上的扭矩为零，此时控制拨叉使同步器S1拨到空挡。控制可控电源V1使电流减小，则扭矩减小，电机转速升高。当输入轴X1转速和齿轮G1转速相同时，控制拨叉使同步器S1连接齿轮G1。然后可控电源V1电流降到0，电机回到扭矩控制状态，降档动作完成。
除了换挡时，电气系统不工作，由于单向离合器C1的作用，除了换挡和倒车时，G3及其机械连接部件不运动。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，其特征在于：它包括驱动电机M1、齿轮G1～G7、同步器S1、差速器D1、输入轴X1、输出轴X2、导磁钢盘P1、导电铝盘P2、线圈组E1、导电滑环H1、单向离合器C1、可控电源V1以及行星轮机构GX1；
所述输入轴X1固定在驱动电机M1上，所述同步器S1以及齿轮G1、G2、G3均套装在输入轴X1，所述导磁钢盘P1和导电铝盘P2均与输入轴X1固定连接，所述线圈组E1和导电滑环H1套装在输入轴X1并分别与齿轮G3相连；
所述齿轮G4、G5以及行星轮机构GX1均固定在输出轴X2上，所述行星轮机构GX1包括齿圈GX11、行星架GX12和太阳轮GX13，所述齿圈GX11固定连接于壳体，所述行星架GX12与输出轴X2固定连接，所述太阳轮GX13套设在输出轴X2上，所述太阳轮GX13连接的输入齿轮GX14与齿轮G1啮合；
所述齿轮G6通过单向离合器C1套装在输出轴X2上，所述齿轮G7为差速器D1的外齿轮，所述齿轮G2与齿轮G5啮合，所述齿轮G3与齿轮G6啮合，所述齿轮G4与齿轮G7啮合。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，其特征在于：所述线圈组E1的各组线圈串联后的两个引出端和导电滑环H1的两个铜环通过导线电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，其特征在于：所述导电滑环H1的石墨触点通过导线连接可控电源V1。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁助力换挡的大速比电驱系统，其特征在于：所述行星轮机构GX1与齿轮G1的齿数比为i1，所述齿轮G5与齿轮G2的齿数比为i2，所述齿轮G6与齿轮G3的齿数比为i3，i1、i2和i3之间的关系为i2>i1>i3。
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| CN113815399A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-21 | 江苏新能源汽车研究院有限公司 | 一种双两档位双电机混动系统 |
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| CN113815399A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-21 | 江苏新能源汽车研究院有限公司 | 一种双两档位双电机混动系统 |
| CN113815399B (zh) * | 2021-10-18 | 2022-07-08 | 江苏新能源汽车研究院有限公司 | 一种双两档位双电机混动系统 |
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