專利名稱：電動汽車的雙離合自動變速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車的雙離合自動變速器。
背景技術：
隨著整個社會對環境和能源問題的重視，電動汽車作為綠色交通工具得到廣泛重 視。現有雙離合器技術的初衷是減少換檔過程中的沖擊和動力中斷，從而達到提高燃 油經濟性和舒適性的目標。現有雙離合器不具備空檔的功能，也不能通過雙離合器實現換 檔的功能，而且現有雙離合器都是針對內燃機汽車開發。本實用新型的發明人將雙離合器結合在電動汽車上，得到電動汽車的雙離合自動 變速器，通過雙離合器實現換檔。然而，在電動汽車的運行過程中，如何防止傳動系統共振，是保護變速器的電機、 提高電動汽車使用壽命的一個重要方面。
實用新型內容本實用新型提出一種電動汽車的雙離合自動變速器，有效防止共振，緩和沖擊。本實用新型提出一種電動汽車的雙離合自動變速器，包括雙離合器、低速齒輪組、 高速齒輪組和動力輸出軸，所述電動汽車的電機的動力通過所述雙離合器輸送到所述低速 齒輪組或者所述高速齒輪組，并通過所述動力輸出軸輸出，所述電動汽車的雙離合自動變 速器還包括扭轉減振器，所述扭轉減振器安裝在所述雙離合器的從動盤上；以及電促動 機構，所述電促動機構的輸出端與所述雙離合器的分離軸承相連。進一步的，所述電促動機構包括促動電機、電磁鎖止裝置、輸入齒輪和傳動件；其 中，所述傳動件為帶柄的扇形齒輪，所述帶柄的扇形齒輪包括柄部和扇形部，所述扇形部的 外圓周設有齒面，所述齒面上形成有齒，所述柄部從所述扇形部的與所述齒面相對的一側 沿著遠離齒面的方向延伸形成，所述柄部遠離齒面的一端在側面開有槽，所述雙離合器的 相應離合器作動器的輸出軸嵌套在所述柄部的槽內；所述電磁鎖止裝置的固定端固定在所 述促動電機上，所述電磁鎖止裝置的移動端與所述促動電機的輸出軸連接；所述促動電機 的輸出軸穿過所述輸入齒輪的軸心；所述輸入齒輪的齒與所述傳動件的齒嚙合。采用本實用新型的電動汽車的雙離合自動變速器，扭轉減振器可以有效防止傳動 系統共振，使得共振轉移出電機的常用工作范圍，緩和對電機的沖擊；同時還可以減少甚至 消除扭轉振動，從而保護電機。
圖1是本實用新型實施例中電動汽車的雙離合自動變速器的結構示意圖；圖2是圖1中一個電促動機構的結構示意圖；圖3是圖2中沿A-A線的局部剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。本實用新型提供一種電動汽車的雙離合自動變速器，包括雙離合器、低速齒輪組、 高速齒輪組、動力輸出軸、扭轉減振器和電促動機構，電動汽車的電機的動力通過雙離合器 選擇性地輸送到低速齒輪組或者高速齒輪組，并通過動力輸出軸輸出，扭轉減振器安裝在 雙離合器的從動盤上；電促動機構的輸出端與雙離合器的分離軸承相連。電動汽車以電機作為動力源，安裝在雙離合器中的扭轉減振器可以有效防止傳動 系統共振，使得共振轉移出電機的常用工作范圍，緩和對電機的沖擊；同時還可以減少甚至 消除扭轉振動，從而保護電機。雙離合器的分離力來自電促動機構，通過控制電促動機構從而實現自動換檔的功 能。下面結合具體的實施例對本實用新型的技術方案進行說明。參見圖1，在本實施例中，一種電動汽車的雙離合自動變速器包括雙離合器3、低 速齒輪組4、高速齒輪組5、動力輸出軸6、扭轉減振器7和電促動機構8。在本實施例中，電動汽車的電機1的動力直接通過電機輸出軸2輸入給雙離合器 3，或者通過其他傳動機構例如減速齒輪輸入給雙離合器3。采用本實施例的電動汽車的雙 離合自動變速器，可以實現兩個前進檔、一個倒檔和一個空檔的控制。在本實施例中，雙離 合器分別采用兩個單獨的干式離合器，相同的原理，也可以分別采用兩個單獨的濕式離合 器。低速齒輪組和高速齒輪組具有不同傳動比。圖中未示出的控制系統根據具體情況判斷 檔位的切換并提供動力控制雙離合器的分離與接合。其中，雙離合器3包括離合器主動部分31、第一離合器從動盤32、第二離合器從動 盤33、細桿34、與細桿34固定連接例如焊接在一起的第一膜片彈簧35、第二膜片彈簧36、 第一離合器作動器37、第二離合器作動器38、第一離合器分離軸承39、第二離合器分離軸 承40、第一變速器輸入軸41和第二變速器輸入軸42。 參見圖1，低速齒輪組4的主動齒輪91和第一離合器從動盤32設置在第一變速器 輸入軸41上，其中低速齒輪組4的主動齒輪91與第一變速器輸入軸41固定連接，第一離 合器從動盤32與第一變速器輸入軸41通過花鍵連接。高速齒輪組5的主動齒輪93和第二離合器從動盤33設置在第二變速器輸入軸42 上，其中高速齒輪組5的主動齒輪93與第二變速器輸入軸42固定連接，第二離合器從動盤 33與第二變速器輸入軸42通過花鍵連接。第一離合器從動盤32、第二離合器從動盤33可以分別沿著第一變速器輸入軸41、 第二變速器輸入軸42軸向移動。低速齒輪組4、高速齒輪組5的從動齒輪92、94分別與動 力輸出軸6固定連接。第一離合器分離軸承39和第二離合器分離軸承40之間間隙配合。第二變速器輸入軸42為中空軸，其以間隙配合的方式套在第一變速器輸入軸41 外表面。由此，第一變速器輸入軸41與第二變速器輸入軸42之間的運動是相互獨立的。雙離合器的電促動機構的結構與工作原理相似，在本實施例中，僅以其中一個電 促動機構為例進行說明。參見圖2和圖3，電促動機構8包括促動電機81、電磁鎖止裝置 82、輸入齒輪83和傳動件84。[0026]電促動機構8的傳動件84為帶柄的扇形齒輪，帶柄的扇形齒輪包括柄部841和扇 形部842，扇形部842的外圓周設有齒面，齒面上形成有齒，柄部841從扇形部842的與齒面 相對的一側沿著遠離齒面的方向延伸形成，并且柄部841遠離齒面的一端在側面開有槽； 雙離合器的相應離合器作動器(第一離合器作動器37或第二離合器作動器38)的輸出軸 嵌套在柄部841的槽內，使得通過傳動件84的擺動，將輸入齒輪83的轉動轉換為離合器作 動器的輸出軸的平動(即沿圖中左右方向的移動)。電磁鎖止裝置82的固定端821固定在促動電機81上，電磁鎖止裝置82的移動端 822與促動電機81的輸出軸811連接。促動電機81的輸出軸811穿過輸入齒輪83的軸 心；輸入齒輪83的齒與傳動件84的齒嚙合。采用本實施例的電動汽車的雙離合自動變速器工作原理如下車輛處于停車狀態時，用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分31 處于接合狀態，同時用于高速檔的第二離合器從動盤33與離合器主動部分31也處于接合 狀態，此時由于變速箱同時具有兩個傳動比，車輛傳動系處于自鎖無法行駛。故在車輛啟動 以前將第二離合器從動盤33與離合器主動部分31分離，具體過程如下。當電動汽車發動后，用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分31仍 處于接合狀態；同時，控制系統控制電機1提供作動力，使第二離合器作動器38推動第二分 離軸承40左移，第二分離軸承40擠壓第二膜片彈簧36的下端，第二膜片彈簧36的上端右 移，從而第二離合器從動盤33被松開，使得第二離合器從動盤33與離合器主動部分31分
1 O當車輛以低速檔起步時，用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分 31仍處于接合狀態，第二離合器從動盤33與離合器主動部分31已經在控制系統的控制下 完成分離，動力通過第一變速器輸入軸41傳遞至低速齒輪組4，并通過動力輸出軸6輸出， 車輛開始以低速檔運行，此時動力傳遞路線為離合器主動部分31—第一離合器從動盤 32 —第一變速器輸入軸41 —低速齒輪組4 —動力輸出軸6。當車輛在低速檔運行時，因用于高速檔的第二離合器從動盤33處于與離合器主 動部分31分離的狀態，不傳遞動力。當車輛加速，達到接近高速檔的換檔點時(換檔點的 位置是通過經濟性和動力性的規律確定的)，控制系統操縱第一離合器作動器37使第一分 離軸承39向左運動，第一分離軸承39擠壓第一膜片彈簧35的下端，第一膜片彈簧35的上 端右移，由于細桿34與第一膜片彈簧35的上端固定連接在一起，因此細桿34隨第一膜片 彈簧35的上端一起運動，從而第一離合器從動盤32被松開，使得第一離合器從動盤32與 離合器主動部分31分離。完成分離后，控制系統控制電機1提供作動力，使第二離合器作 動器38推動第二分離軸承40右移，第二分離軸承40釋放對第二膜片彈簧36的下端的擠 壓力，第二膜片彈簧36的上端左移，對第二離合器從動盤33產生壓緊力，使得第二離合器 從動盤33與離合器主動部分31接合，動力通過第二變速器輸入軸42傳遞至高速齒輪組5， 并通過動力輸出軸6輸出，車輛開始以高速檔運行，此時動力傳遞路線為離合器主動部分 31 —第二離合器從動盤33 —第二變速器輸入軸42 —高速齒輪組5 —動力輸出軸6。如果車輛減速，則控制系統可以根據相關傳感器信號判斷換入低速檔，其過程與 低速檔換入高速檔類似，即控制系統控制電機完成用于高速檔的第二離合器從動盤33與 離合器主動部分31的分離以及用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分31的接合。當車輛掛空檔時，控制系統使用于高速檔的第二離合器從動盤33與離合器主動 部分31分離以及用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分31分離，沒有動力 輸出。當車輛掛倒檔時，直接可以通過電機反轉完成，此時在控制系統的控制下，電動汽 車用于低速檔的第一離合器從動盤32與離合器主動部分31接合，用低速檔進行倒車。由于電動汽車的特性，即電機的調速功能，這款雙離合自動變速器已經能夠滿足 需求。雖然只有四個檔位，但通過控制電機轉速，能夠快速順暢地實現加速和減速增矩，所 以無論是加速還是爬坡，都能應對自如。同時，可以使電機盡量工作在高效區，大大降低了 能耗，提高了經濟性。以上就具有兩個前進檔(低速、高速)、空檔、倒檔共四個檔位變速器的實例說明 了本實用新型的技術方案原理，按此構思完全可以實現更多的電動汽車變速器檔位或變形 設置，均屬本實用新型的保護范圍。下面介紹電促動機構的工作原理。參照圖2、圖3，當控制系統發出指令使電促動 機構運動來操縱離合器作動器時，促動電機81開始轉動，電磁鎖止裝置82的固定端821和 移動端822處于分離狀態，從而帶動促動電機輸出軸811轉動，帶動輸入齒輪83轉動，通過 一系列簡單機械傳動(輸入齒輪83 —傳動件84 —離合器作動器37或38)帶動離合器作 動器37或38移動。當離合器作動器完成動作后，控制系統發出指令使電磁鎖止裝置82通 電產生磁場，電磁鎖止裝置82的移動端822被固定端821吸住，輸入齒輪83停止轉動，用 于高速檔的第二離合器從動盤33與離合器主動部分31的分離過程或者用于低速檔的第一 離合器從動盤32與離合器主動部分31的分離過程完成。切換檔位時，比如從低速檔換入 高速檔，第一離合器作動器37按如上步驟完成分離。相對應的，第二離合器作動器38的電 促動機構中，在控制系統的指令下，電磁鎖止裝置82的固定端821和移動端822斷電分離， 促動電機81也停止轉動，第二離合器作動器38在第二膜片彈簧36的回復力作用下回到初 始位置，第二離合器從動盤33與離合器主動部分31接合，完成離合器接合過程，其它情況 同理。盡管以上參照具體實施方式
詳細描述了本實用新型，但是對于本領域技術人員而 言，在本文的教示下可以對本實用新型作出各種修改和變形，而不脫離本實用新型的實質 和范圍。
權利要求1.一種電動汽車的雙離合自動變速器，包括雙離合器、低速齒輪組、高速齒輪組和動力 輸出軸，所述電動汽車的電機的動力通過所述雙離合器輸送到所述低速齒輪組或者所述高 速齒輪組，并通過所述動力輸出軸輸出，其特征在于，所述電動汽車的雙離合自動變速器還包括扭轉減振器，所述扭轉減振器安裝在所述雙離合器的從動盤上；以及電促動機構，所述電促動機構的輸出端與所述雙離合器的分離軸承相連。
2.根據權利要求1所述的電動汽車的雙離合自動變速器，其特征在于，所述電促動機 構包括促動電機、電磁鎖止裝置、輸入齒輪和傳動件；其中，所述傳動件為帶柄的扇形齒輪，所述帶柄的扇形齒輪包括柄部和扇形部，所述扇形部 的外圓周設有齒面，所述齒面上形成有齒，所述柄部從所述扇形部的與所述齒面相對的一 側沿著遠離齒面的方向延伸形成，所述柄部遠離齒面的一端在側面開有槽；所述雙離合器 的相應離合器作動器的輸出軸嵌套在所述柄部的槽內；所述電磁鎖止裝置的固定端固定在所述促動電機上，所述電磁鎖止裝置的移動端與所 述促動電機的輸出軸連接；所述促動電機的輸出軸穿過所述輸入齒輪的軸心； 所述輸入齒輪的齒與所述傳動件的齒嚙合。
專利摘要本實用新型提供一種電動汽車的雙離合自動變速器，包括雙離合器、低速齒輪組、高速齒輪組和動力輸出軸，所述電動汽車的電機的動力通過所述雙離合器輸送到所述低速齒輪組或者所述高速齒輪組，并通過所述動力輸出軸輸出。所述電動汽車的雙離合自動變速器還包括扭轉減振器，所述扭轉減振器安裝在所述雙離合器的從動盤上；以及電促動機構，所述電促動機構的輸出端與所述雙離合器的分離軸承相連。采用本實用新型的電動汽車的雙離合自動變速器，扭轉減振器可以有效防止傳動系統共振，使得共振轉移出電機的常用工作范圍，緩和對電機的沖擊；同時還可以減少甚至消除扭轉振動，從而保護電機。
文檔編號F16F15/10GK201925421SQ20112002355
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月25日 優先權日2011年1月25日
發明者孫逢春, 張軍, 徐瑞, 林程, 胡梟 申請人:北京理工大學