電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器的制造方法
【專利摘要】一種電動車傳動裝置布置領域的電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器，包括：輸入驅動電機、行星輪系、一檔主動齒輪、一檔被動齒輪、二檔主動齒輪、二檔被動齒輪、換擋制動器、同步器、換擋聯動機構、減速器和差速器，用于鎖止一檔主動齒輪或二檔主動齒輪的換擋制動器以及用于同步二檔被動齒輪或一檔被動齒輪的同步器分別位于換擋聯動機構的兩端，并且換擋制動器與同步器通過換擋聯動機構聯動，從而實現變速器的傳動。本發明克服換擋時轉速差引起的動力沖擊，消除轉速差，達到平順換擋效果，實現檔位之間的自動變換。
【專利說明】電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種電動車傳動裝置布置領域的裝置，具體是一種電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器。
【背景技術】
[0002]在傳統汽車上，為適應發動機的工作特性，滿足汽車的使用要求，采用了多檔變速箱。傳統多檔變速器基本都是單中間軸或雙中間軸結構，從輸入軸輸入，通過中間軸傳動到輸出軸。
[0003]電動汽車是新型、節能、環保、清潔汽車，尤其是在當今空氣污染嚴重這個大環境下，具有巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。電動汽車使用電動機取代了傳統汽車的發動機。電動機可帶載啟動，并且通過合理的配置滿足汽車使用要求，這是與發動機的很大區另O。在電動車上仍然使用多檔變速器已不合適，但若取消變速傳動裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行駛等要求，特別是中小型汽車，有必要針對電動機的工作特性重新設計電動汽車變速傳動裝置。
[0004]現在的電動車基本采用無檔位的減速器裝置，由電機來完成變速的任務。根據對電機的特性曲線，無檔位減速很難使電機工作在高效區間，導致最大問題就是啟動電流大，爬坡無力，低速電流大，高速加不上，耗電量過大，甚至會損壞電池、電機以及控制器等。
[0005]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN102874094，
【公開日】2013.01.16，記載了一種采用行星齒輪兩檔變速器的增程式電動汽車動力系統，內燃機的曲軸與雙離合傳動裝置的殼體連接，雙離合傳動裝置的第一離合器通過傳動軸與行星齒輪機構連接，第二離合器與第一電動機轉子連接，第二電動機轉子可與行星齒輪機構的太陽輪、行星架和齒圈等三個元件的其中任意一個元件連接，并由其中設定的第二元件輸出動力，通過控制其中第三元件的運動狀態實現兩個檔位。但該現有技術存在的問題在于:一、存在多能量源輸入，包括一個內燃機、兩個電動機，并聯模式工作時存在運動干涉；二、使用了雙離合結構，成本較高；三、僅使用行星齒輪機`構實現傳動，傳動比范圍小。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器，取消了復雜的離合器等機構，克服換擋時轉速差引起的動力沖擊，消除轉速差，達到平順換擋效果，實現檔位之間的自動變換。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括:輸入驅動電機、行星輪系、一檔主動齒輪、一檔被動齒輪、二檔主動齒輪、二檔被動齒輪、換擋制動器、同步器、換擋聯動機構、減速器和差速器，其中:行星輪系的輸入端與輸入驅動電機相連，輸出端分別與一檔主動齒輪和二檔主動齒輪相連；減速器的輸入端分別與一檔被動齒輪和二檔被動齒輪相連，輸出端與差速器相連，一檔被動齒輪和一檔主動齒輪為常哨合，二檔主動齒輪和二檔被動齒輪為常嚙合，用于鎖止一檔主動齒輪或二檔主動齒輪的換擋制動器以及用于同步二檔被動齒輪或一檔被動齒輪的同步器分別位于換擋聯動機構的兩端，并且換擋制動器與同步器通過換擋聯動機構聯動，從而實現變速器的傳動。
[0008]所述的換擋聯動機構包括:換擋驅動電機、二級傳動齒輪系和換擋杠桿，其中:二級傳動齒輪系的輸入端與換擋驅動電機相連，輸出端與換擋杠桿的旋轉中心相連，換擋杠桿的兩端分別設置換擋制動器和同步器，換擋驅動電機正轉或反轉推動換擋杠桿正轉或反轉，使得換擋制動器向任意一側移動以實現鎖止，同時對應聯動同步器向相反側移動以實現同步；具體為:換擋制動器向左側或右側移動以實現鎖止，同時對應聯動同步器向右側或左側移動以實現同步。
[0009]所述的同步器的兩側分別設有與換擋驅動電機相聯的位置傳感器，同步器與一檔被動齒輪或二檔被動齒輪嚙合后，設置于該側的位置傳感器發出信號以控制換擋驅動電機的啟停。
[0010]所述的行星輪系包括:與輸入驅動電機的動力輸出端相連的太陽輪、行星輪、行星架和大齒圈，其中:行星架設置于行星架的前端，內側與太陽輪相嚙合，外側與大齒圈相嚙合，行星架的末端與一檔主動齒輪相連，大齒圈與二檔主動齒輪。
[0011 ] 所述的換擋驅動電機和輸入驅動電機均與系統協調控制器相聯。
有益效果
[0012]本發明為克服換擋時轉速差引起的動力沖擊，利用換擋制動器和同步器聯動消除轉速差，達到平順換擋效果，實現檔位之間的自動變換。在空間本來就不寬裕的小型車底盤上，取消離合器，為底盤節省了寶貴的空間。此外，運用TCU—體化系統模塊及控制，實現檔位之間的自動變換，使電動車能在低速擋爬坡，高速擋加速，保持電機在高效區間運轉，達到節省電力的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明系統示意圖；
[0014]圖2為本發明的換擋聯動機構連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0016]如圖1所示，本實施例包括:輸入驅動電機14、行星輪系、一檔主動齒輪7、一檔被動齒輪8、二檔主動齒輪5、二檔被動齒輪10、換擋制動器6、同步器9、換擋聯動機構、減速器和差速器，其中:行星輪系的輸入端與輸入驅動電機14相連，輸出端分別與一檔主動齒輪7和二檔主動齒輪5相連，減速器的輸入端分別與一檔被動齒輪8和二檔被動齒輪10相連，輸出端與差速器相連，一檔被動齒輪8和一檔主動齒輪7為常嚙合，二檔主動齒輪5和二檔被動齒輪10為常嚙合，換擋聯動機構的換擋杠桿17兩端分別設置換擋制動器6和同步器9，控制換擋制動器6鎖止一檔主動齒輪7或二檔主動齒輪5，同時聯動同步器9運動使其與二檔被動齒輪10或一檔被動齒輪8同步，實現傳動。[0017]如圖2所示，所述的換擋聯動機構包括:換擋驅動電機20、二級傳動齒輪系21?24和換擋杠桿17，其中:二級傳動齒輪系的輸入端21與換擋驅動電機20相連，經過齒輪22,23的傳動，輸出端24與換擋杠桿17的旋轉中心相連，換擋杠桿17的兩端分別設置換擋制動器6和同步器9，換擋驅動電機20正轉或反轉推動換擋杠桿17正轉或反轉，使得換擋制動器6向左側或右側移動以實現鎖止，同時對應聯動同步器9向右側或左側移動以實現同步。
[0018]所述的同步器9的左側和右側分別設有與換擋驅動電機20相聯的位置傳感器，同步器9與一側的一檔被動齒輪8或二檔被動齒輪10哨合后,該側的位置傳感器發出信號以控制換擋驅動電機20的啟停。
[0019]所述的行星輪系包括:與輸入驅動電機14的動力輸出端相連的太陽輪1、行星輪
2、行星架3和大齒圈4，其中:行星架3設置于行星架3的前端，內側與太陽輪I相嚙合，夕卜側與大齒圈4相嚙合，行星架3的末端與一檔主動齒輪7相連，大齒圈4與二檔主動齒輪5。
[0020]所述的換擋驅動電機20和輸入驅動電機14均與系統協調控制器相聯。
[0021]如圖1所示，行星架3上安裝一檔主動齒輪7，一檔主動齒輪7和一檔被動齒輪8常嚙合。換擋制動器6和同步器9由換擋杠桿聯動，當換擋制動器6左移鎖住大齒圈4 ;聯動的同步器9與一檔被動齒輪8同步，實現動力通過減速器主動齒輪11與被動齒輪12輸出，最后通過差速器13的兩端傳至其左半軸15和右半軸16,實現一檔I傳動。
[0022]大齒圈4的一側安裝二檔主動齒輪5，二檔主動齒輪5和二檔被動齒輪10常嚙合，換擋制動器6和同步器9由換擋杠桿聯動，當換擋制動器6右移時鎖住行星架3，與此同時同步器9左移與二檔被動齒輪10同步，實現動力通過減速器主動齒輪11與被動齒輪12輸出，最后通過差速器13的兩端傳至左半軸15和右半軸16,實現二檔II傳動。
【權利要求】
1.一種電動車用單排行星輪系兩檔機械自動變速器，其特征在于，包括:輸入驅動電機、行星輪系、一檔主動齒輪、一檔被動齒輪、二檔主動齒輪、二檔被動齒輪、換擋制動器、同步器、換擋聯動機構、減速器和差速器，其中:行星輪系的輸入端與輸入驅動電機相連，輸出端分別與一檔主動齒輪和二檔主動齒輪相連；減速器的輸入端分別與一檔被動齒輪和二檔被動齒輪相連，輸出端與差速器相連，一檔被動齒輪和一檔主動齒輪為常哨合，二檔主動齒輪和二檔被動齒輪為常嚙合，用于鎖止一檔主動齒輪或二檔主動齒輪的換擋制動器以及用于同步二檔被動齒輪或一檔被動齒輪的同步器分別位于換擋聯動機構的兩端，并且換擋制動器與同步器通過換擋聯動機構聯動，從而實現變速器的傳動。
2.根據權利要求1所述的變速器，其特征是，所述的換擋聯動機構包括:換擋驅動電機、二級傳動齒輪系和換擋杠桿，其中:二級傳動齒輪系的輸入端與換擋驅動電機相連，輸出端與換擋杠桿的旋轉中心相連，換擋杠桿的兩端分別設置換擋制動器和同步器，換擋驅動電機正轉或反轉推動換擋杠桿正轉或反轉，使得換擋制動器向任意一側移動以實現鎖止，同時對應聯動同步器向相反側移動以實現同步。
3.根據權利要求1或2所述的變速器，其特征是，所述的同步器的兩側分別設有與換擋驅動電機相聯的位置傳感器，同步器與一檔被動齒輪或二檔被動齒輪嚙合后，設置于該側的位置傳感器發出信號以控制換擋驅動電機的啟停。
4.根據權利要求3所述的變速器，其特征是，所述的行星輪系包括:與輸入驅動電機的動力輸出端相連的太陽輪、行星輪、行星架和大齒圈，其中:行星架設置于行星架的前端，內側與太陽輪相哨合，外側與大齒圈相哨合，行星架的末端與一檔主動齒輪相連，大齒圈與二檔主動齒輪。
5.根據權利要求4所述的變速器，其特征是，所述的換擋驅動電機和輸入驅動電機均與系統協調控制器相聯。
【文檔編號】F16H37/08GK103821897SQ201410093459
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】張建武, 魯統利, 周浩, 李鴻魁, 周斌 申請人:上海交通大學