專利名稱：電動車四檔自動變速器的制作方法
技術領域：
本發明屬于汽車動力部件技術領域，具體涉及一種電動車用四檔自動變速器。
背景技術：
目前，由于燃油汽車對環境的污染以及國際石油價格的不斷攀高，純電動汽車作為綠色新能源技術的一個分支，具有零排放、噪聲低、結構相對簡單、可以實現交通能源來源多元化等優點，逐漸為人們所關注，市場份額也逐年增加。但是純電動汽車仍有很多不如人意的缺點，現有的電動汽車采用的驅動機構仍為單電動機+常規變速箱+差速器的模式，但是常規變速器是針對目前的常規車輛設計的。 沒有考慮到電動車自身的特點，采用傳統的變速器不只增加整車的生產成本，也無法發揮電動車電機的優點。傳統電動汽車還突出表現為行駛里程短、動力性較差、采購成本高等缺點，成為了純電動汽車廣泛推廣的主要瓶頸。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于滿足純電動汽車換擋的舒適性兼顧動力性、經濟性、續航里程增加及整車成本等相關要求，提供一種雙電機結構的四檔自動變速器。為了解決上述問題，本發明提供了一種電動車四檔自動變速器，其由兩個電動機驅動；包括第一輸入軸，其由第一電動機驅動，且其上設有一檔驅動齒輪和三檔驅動齒輪；第二輸入軸，其由第二電動機驅動，且其上設有二檔驅動齒輪和四檔驅動齒輪；輸出軸，其上設有第一同步器和第二同步器，以及與一檔至四檔驅動齒輪嚙合的一檔、二檔、三檔、四檔從動齒輪，其中第一同步器控制所述一檔驅動齒輪和一檔從動齒輪以及三檔驅動齒輪和三檔從動齒輪的嚙合，第二同步器控制所述二檔驅動齒輪和二檔從動齒輪以及四檔驅動齒輪和四檔從動齒輪的嚙合；以及控制機構，分別與所述第一電動機、第二電動機、第一同步器和第二同步器連接，用于控制變速器以不同檔位輸出動力。本發明所述的電動車四檔自動變速器，其中所述第一輸入軸與所述第二輸入軸同軸套接。本發明所述的電動車四檔自動變速器，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制所述第一同步器操作所述輸出軸上的一檔從動齒輪與所述第一輸入軸的一檔驅動齒輪嚙合，然后所述控制機構發出指令，使所述第一電動機驅動所述第一輸入軸轉動，進而驅動所述輸出軸以實現一檔起步。本發明所述的電動車四檔自動變速器，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制所述第二同步器操作所述輸出軸上的二檔從動齒輪與所述第二輸入軸的二檔驅動齒輪嚙合，然后所述控制機構發出指令，使所述第二電動機驅動所述第二輸入軸轉動，進而驅動所述輸出軸以實現二檔起步。本發明所述的電動車四檔自動變速器，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制第一同步器操作所述一檔從動齒輪與一檔驅動齒輪嚙合，第二同步器操作所述二檔從動齒輪與所述二檔驅動齒輪嚙合；所述第一電動機驅動一檔驅動齒輪，第二電動機驅動二檔驅動齒輪，從而同時驅動輸出軸使兩個電動機的輸入轉矩進行疊加以驅動車輛起步。本發明所述的電動車四檔自動變速器，巡航時，根據不同的檔位，兩個電機可以交替工作；在某一檔位起步后，如果需要換另一擋位，所述控制機構發出指令控制相應同步器操作欲換擋位的嚙合齒輪，然后完成換擋的動作，換檔前該擋位的相應電動機按照控制機構內預設的變化曲線在控制機構的控制下逐漸關閉動力輸出，欲換擋位的相應電動機按照預設的變換曲線在控制機構的控制下逐漸增加動力輸出，最終換檔前該擋位的相應電動機關閉，欲換擋位的相應電動機工作。本發明四檔自動變速器結構簡單，沒有使用昂貴且需要外購的雙離合器，因此開發的成本及開發時間會降低；該器由于是直接嚙合齒輪傳動，效率比傳統的AT和CVT要高， 傳動效率和AMT和MT類似，由于雙電機的結構可實現無動力中斷換擋，駕駛舒適性和AT和 CVT類似，因此本發明器綜合了 MT、AMT的高效率特點和CVT的舒適性好的優點；兩個電機的體積及扭矩功率要求低，電機體積小、變速器沒有倒檔齒輪，減少整車重量。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明換檔期間的扭矩變化圖。
具體實施例方式為便于更好的理解本發明，現結合附圖對本發明的優選實施例詳細說明如下請參照圖1，圖1為本發明的結構示意圖。本發明四檔自動變速器包括第一輸入軸14，其由第一電動機1驅動，且其上設有一檔驅動齒輪6和三檔驅動齒輪7 ；第二輸入軸 13，其由第二電動機2驅動，且其上設有二檔驅動齒輪8和四檔驅動齒輪9 ；輸出軸15，其上設有第一同步器3和第二同步器4，以及與一檔至四檔驅動齒輪嚙合的一檔、二檔、三檔、四檔從動齒輪，其中第一同步器3控制所述一檔驅動齒輪6和一檔從動齒輪以及三檔驅動齒輪7和三檔從動齒輪的嚙合，第二同步器4控制所述二檔驅動齒輪8和二檔從動齒輪以及四檔驅動齒輪9和四檔從動齒輪的嚙合；以及控制機構，本發明中為變速器控制器16，分別與所述第一電動機1、第二電動機2、第一同步器3和第二同步器4連接，用于控制變速器以不同檔位輸出動力。其中，所述第一輸入軸14與所述第二輸入軸13同軸套接。本發明四檔自動變速器的工況介紹如下起步該發明可以實現三種起步模式①變速器控制器16發出指令控制所述第一同步器3操作所述輸出軸15上的一檔從動齒輪與所述第一輸入軸14的一檔驅動齒輪6嚙合，然后變速器控制器16發出指令，使所述第一電動機1驅動所述第一輸入軸14轉動，進而驅動所述輸出軸15以實現一檔起步，這種是正常情況下的起步②變速器控制器16發出指令控制所述第二同步器4操作所述輸出軸15上的二檔從動齒輪與所述第二輸入軸13的二檔驅動齒輪8嚙合，然后變速器控制器16發出指令，使所述第二電動機2驅動所述第二輸入軸13轉動，進而驅動所述輸出軸15以實現二檔起步，這是一種路面比較滑的情況下的起步模式，如雪地起步③在特殊起步情況下(坡道起步)，變速器控制器16發出指令控制第一同步器3操作所述一檔從動齒輪與一檔驅動齒輪6嚙合，第二同步器4操作所述二檔從動齒輪與所述二檔驅動齒輪8嚙合；所述第一電動機1驅動一檔驅動齒輪6，第二電動機2 驅動二檔驅動齒輪8，從而同時驅動輸出軸15使兩個電動機的輸入轉矩進行疊加以驅動車輛起步。巡航在車輛起步后，根據不同的檔位，兩個電機可以交替工作。比如一檔起步后， 如果滿足提前二檔的條件。變速器控制器16發出指令，第二同步器4操作所述二檔從動齒輪與所述二檔驅動齒輪8嚙合，然后完成一檔升二檔的動作，動作完成之后，根據換擋規律，第一電動機1按照圖2所示的曲線在變速器控制器16的控制下逐漸關閉動力輸出，第二電動機2按照圖2所示的曲線逐漸增加動力輸出，最終第一電動機1關閉，第二電動機2 工作。二檔降一檔時的順序相反，第二電動機2降低扭矩輸出，最終關閉，第一電動機1輸出扭矩逐漸增多，按照圖2中的扭矩增加曲線。最終實現完全由第一電動機1驅動車輛。其它的換擋動作類似。急加速、爬坡或路況惡劣工況，此時駕駛員需求扭矩較大，巡航工況中采用的驅動方式不能完全滿足扭矩需要，根據當前的檔位如果當前為一檔，則一檔和二檔一起工作，如果當前為二檔，則二檔和一檔一起工作，如果當前為三檔則一檔和三檔一起工作。兩個電動機共同驅動車輛行駛，從而滿足扭矩需求。本發明沒有設倒檔齒輪，倒檔通過電動機的反轉實現。故障模式兩臺電動機中的一臺發生故障并不影響車輛的行駛，第一電動機1故障后，車輛還可以以二檔行駛，第二電動機2故障后車輛還可以以一檔行駛。以上所述的，僅為本發明的較佳實施例，并非用以限定本發明的范圍，即凡是依據本發明申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發明專利的權利要求保護范圍。
權利要求
1.一種電動車四檔自動變速器，其由兩個電動機驅動；其特征在于，包括第一輸入軸，其由第一電動機驅動，且其上設有一檔驅動齒輪和三檔驅動齒輪；第二輸入軸，其由第二電動機驅動，且其上設有二檔驅動齒輪和四檔驅動齒輪；輸出軸，其上設有第一同步器和第二同步器，以及與一檔至四檔驅動齒輪嚙合的一檔、 二檔、三檔、四檔從動齒輪，其中第一同步器控制所述一檔驅動齒輪和一檔從動齒輪以及三檔驅動齒輪和三檔從動齒輪的嚙合，第二同步器控制所述二檔驅動齒輪和二檔從動齒輪以及四檔驅動齒輪和四檔從動齒輪的嚙合；以及控制機構，分別與所述第一電動機、第二電動機、第一同步器和第二同步器連接，用于控制變速器以不同檔位輸出動力。
2.如權利要求1所述的電動車四檔自動變速器，其特征在于，所述第一輸入軸與所述第二輸入軸同軸套接。
3.如權利要求1所述的電動車四檔自動變速器，其特征在于，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制所述第一同步器操作所述輸出軸上的一檔從動齒輪與所述第一輸入軸的一檔驅動齒輪嚙合，然后所述控制機構發出指令，使所述第一電動機驅動所述第一輸入軸轉動，進而驅動所述輸出軸以實現一檔起步。
4.如權利要求1所述的電動車四檔自動變速器，其特征在于，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制所述第二同步器操作所述輸出軸上的二檔從動齒輪與所述第二輸入軸的二檔驅動齒輪嚙合，然后所述控制機構發出指令，使所述第二電動機驅動所述第二輸入軸轉動，進而驅動所述輸出軸以實現二檔起步。
5.如權利要求1所述的電動車四檔自動變速器，其特征在于，在車輛起步時，所述控制機構發出指令控制第一同步器操作所述一檔從動齒輪與一檔驅動齒輪嚙合，第二同步器操作所述二檔從動齒輪與所述二檔驅動齒輪嚙合；所述第一電動機驅動一檔驅動齒輪，第二電動機驅動二檔驅動齒輪，從而同時驅動輸出軸使兩個電動機的輸入轉矩進行疊加以驅動車輛起步。
6.如權利要求1所述的電動車四檔自動變速器，其特征在于，巡航時，根據不同的檔位，兩個電機可以交替工作；在某一檔位起步后，如果需要換另一擋位，所述控制機構發出指令控制相應同步器操作欲換擋位的嚙合齒輪，然后完成換擋的動作，換檔前該擋位的相應電動機按照控制機構內預設的變化曲線在控制機構的控制下逐漸關閉動力輸出，欲換擋位的相應電動機按照預設的變換曲線在控制機構的控制下逐漸增加動力輸出，最終換檔前該擋位的相應電動機關閉，欲換擋位的相應電動機工作。
全文摘要
本發明為一種電動車四檔自動變速器，其由兩個電動機驅動；包括第一輸入軸，其由第一電動機驅動，且其上設有一檔驅動齒輪和三檔驅動齒輪；第二輸入軸，其由第二電動機驅動，且其上設有二檔驅動齒輪和四檔驅動齒輪；輸出軸，其上設有第一同步器和第二同步器，以及與一檔至四檔驅動齒輪嚙合的一檔、二檔、三檔、四檔從動齒輪，其中第一同步器控制所述一檔驅動齒輪和一檔從動齒輪以及三檔驅動齒輪和三檔從動齒輪的嚙合，第二同步器控制所述二檔驅動齒輪和二檔從動齒輪以及四檔驅動齒輪和四檔從動齒輪的嚙合；以及控制機構，分別與所述第一電動機、第二電動機、第一同步器和第二同步器連接，用于控制變速器以不同檔位輸出動力。
文檔編號F16H61/26GK102588526SQ20111000925
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月17日 優先權日2011年1月17日
發明者何強, 張雁橋, 李寶, 李昱, 辛彥紅 申請人:北汽福田汽車股份有限公司