一種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，主要由電機、行星機構(gòu)、離合器A、制動器B、控制單元和變速箱體組成；電機與電機轉(zhuǎn)子軸連接；其特征在于，離合器的一端和電機轉(zhuǎn)子軸相連，另一端與行星機構(gòu)的齒圈相連；行星機構(gòu)的太陽輪作為輸入端與電機轉(zhuǎn)子軸相連，行星架作為變速箱的輸出端和驅(qū)動橋相連；制動器與行星機構(gòu)的齒圈相連；控制單元分別與離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器信號連接，離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器分別與離合器、制動器和電機連接。本發(fā)明通過行星機構(gòu)、離合器和制動器配合使用可以實現(xiàn)直接擋、減速擋傳動，電機反轉(zhuǎn)時可實現(xiàn)倒擋。
【專利說明】—種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車用自動變速器系統(tǒng)，特別是涉及一種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]由于全球能源日益減少及環(huán)境污染的加劇，電動汽車成為人們關(guān)注的焦點。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比，電動汽車牽引電機具有較寬的工作范圍，并且電機低速時恒轉(zhuǎn)矩和高速時恒功率的特性更適合車輛運行需求。近年來，用于電動汽車且能保持高效率傳動的自動變速器已成為研究熱點。最早出現(xiàn)的手動擋變速器(MT)，通過離合器和手動換擋撥叉來實現(xiàn)擋位的變換，這種變速器具有結(jié)構(gòu)簡單、外形緊湊，傳動效率高，可靠性高，成本低等優(yōu)點，應(yīng)用較為廣泛。但由于車輛在換擋過程中，必須分離離合器，導(dǎo)致動力中斷，影響了車輛的動力性和駕乘舒適性，且頻繁的手動換擋導(dǎo)致了駕駛員疲勞。所以，自動變速是車輛變速器的發(fā)展趨勢，自動變速器相對手動變速器具有較高的整車安全性、舒適性等性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于電機驅(qū)動的電動車用兩擋自動變速系統(tǒng)，在保持自動變速器動力換擋的優(yōu)點同時，克服現(xiàn)有自動變速器動力傳遞時動力間斷的缺點。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0005]—種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，主要由電機、行星機構(gòu)、離合器A、制動器B、控制單元和變速箱體組成；電機與電機轉(zhuǎn)子軸連接；離合器的一端和電機轉(zhuǎn)子軸相連，另一端與行星機構(gòu)的齒圈相連；行星機構(gòu)的太陽輪作為輸入端與電機轉(zhuǎn)子軸相連，行星架作為變速箱的輸出端和驅(qū)動橋相連；制動器與行星機構(gòu)的齒圈相連；控制單元分別與離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器信號連接，離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器分別與離合器、制動器和電機連接。
[0006]為進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述離合器為膜片彈簧式離合器、液壓摩擦片式離合器或電磁離合器。
[0007]所述制動器為鉗盤式制動器、液壓摩擦片式制動器或電磁制動器。
[0008]所述膜片彈簧離合器主要由離合器殼體、膜片彈簧、壓盤、摩擦片、分離軸承和擺臂組成；電機轉(zhuǎn)子軸通過花鍵與離合器連接，離合器殼體4用螺釘固定在齒圈上，分離軸承活動安裝在電機轉(zhuǎn)子軸上，擺臂與分離軸承活動連接。
[0009]所述鉗盤式制動器主要由制動器殼體、制動盤、制動鉗及活塞組成；制動器殼體與變速箱殼體固連，制動盤通過銷釘與齒圈連接，制動盤位于兩制動鉗之間，兩制動鉗分別與兩活塞連接，活塞位于缸體內(nèi)，活塞的缸體與液壓驅(qū)動機構(gòu)、氣壓驅(qū)動機構(gòu)或者是電機驅(qū)動機構(gòu)連接。
[0010]本發(fā)明中電機轉(zhuǎn)子軸作為輸入端與行星機構(gòu)的太陽輪及離合器的一端相連，行星機構(gòu)的齒圈通過制動器與變速箱體相連，行星架作為輸出端與驅(qū)動橋相連。當(dāng)離合器結(jié)合、制動器斷開時，行星機構(gòu)與電機轉(zhuǎn)子軸一同轉(zhuǎn)動，動力經(jīng)行星架按1:1輸出給驅(qū)動橋；當(dāng)離合器斷開、制動器結(jié)合時，行星機構(gòu)的齒圈被制動，動力經(jīng)行星架輸出，減速比由行星機構(gòu)的結(jié)構(gòu)決定；當(dāng)電機反轉(zhuǎn)時可實現(xiàn)倒擋。
[0011]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0012]I)本發(fā)明自動變速器在動力傳遞過程中無動力中斷，不管離合器結(jié)合還是斷開均有動力傳遞。
[0013]2)本發(fā)明所涉及的電動汽車用兩擋自動變速器結(jié)構(gòu)簡單，動力傳遞時無動力間斷，且無需同步器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實施例1電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2為實施例1的電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0017]實施例1
[0018]如圖1所示，一種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，主要由電機7、行星機構(gòu)、離合器A、制動器B、控制單元E⑶和變速箱體組成；電機7與電機轉(zhuǎn)子軸8連接；離合器A的一端和電機轉(zhuǎn)子軸相連，另一端與行星機構(gòu)的齒圈14相連；行星機構(gòu)的太陽輪17作為輸入端與電機轉(zhuǎn)子軸相連，行星架15作為變速箱的輸出端和驅(qū)動橋19相連，驅(qū)動橋19通過半軸20，分別與兩車輪6連接；制動器B作為制動元件與行星機構(gòu)的齒圈14相連，以此來控制行星機構(gòu)的元件運動。控制單元分別與離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器信號連接，離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器分別與離合器、制動器和電機連接。該電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)通過行星機構(gòu)、離合器A和制動器B配合使用可以實現(xiàn)直接擋、減速擋傳動，電機反轉(zhuǎn)時可實現(xiàn)倒擋。
[0019]如圖2所示，電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)的離合器A采用膜片彈簧離合器，該膜片彈簧離合器主要由離合器殼體4、膜片彈簧3、壓盤2、摩擦片1、分離軸承5和擺臂6組成；電機轉(zhuǎn)子軸8通過花鍵與離合器連接，同軸一起轉(zhuǎn)動，離合器殼體4用螺釘固定在齒圈14上，分離軸承5活動安裝在電機轉(zhuǎn)子軸8上，擺臂6與分離軸承5活動連接，電機7與電機轉(zhuǎn)子軸8連接；
[0020]制動器B采用鉗盤式制動器，主要由制動器殼體9、制動盤10、制動鉗11及活塞12組成。鉗盤式制動器殼體與變速箱殼體18固連，制動盤10通過銷釘13與齒圈14連接，制動盤10位于兩制動鉗11之間，兩制動鉗11分別與兩活塞12連接，活塞位于缸體內(nèi)，活塞的缸體可與液壓驅(qū)動機構(gòu)、氣壓驅(qū)動機構(gòu)或者是電機驅(qū)動機構(gòu)連接。
[0021]當(dāng)電機7不運轉(zhuǎn)時，膜片彈簧3大端對壓盤2產(chǎn)生壓緊力，使離合器處于壓緊狀態(tài)，離合器與齒14結(jié)合，制動器B斷開。此時，行星機構(gòu)中的齒圈14與太陽輪16通過花鍵15剛性連接，變速器的變速比為I。
[0022]當(dāng)電機7轉(zhuǎn)動時，擺臂6帶動分離軸承5右移，分離軸承5推動膜片彈簧3右移，壓盤2帶動摩擦片I與齒圈14分離；同時制動器B中控制油液經(jīng)管道進(jìn)入活塞的缸體中，推動制動鉗11與制動盤10壓緊，制動齒圈14，行星齒輪機構(gòu)齒圈被制動，太陽輪為主動件，行星架為輸出件。該電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)的變速比與行星機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相關(guān)，可令太陽輪齒數(shù)為Z1,半徑為a,轉(zhuǎn)速為Ii1 ;齒圈齒數(shù)為Z2,半徑為r2,轉(zhuǎn)速為n2,行星架的轉(zhuǎn)速為n3。

【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，主要由電機、行星機構(gòu)、離合器A、制動器B、控制單元和變速箱體組成；電機與電機轉(zhuǎn)子軸連接；其特征在于，離合器的一端和電機轉(zhuǎn)子軸相連，另一端與行星機構(gòu)的齒圈相連；行星機構(gòu)的太陽輪作為輸入端與電機轉(zhuǎn)子軸相連，行星架作為變速箱的輸出端和驅(qū)動橋相連；制動器與行星機構(gòu)的齒圈相連；控制單元分別與離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器信號連接，離合器驅(qū)動機構(gòu)、制動器驅(qū)動機構(gòu)以及電機控制器分別與離合器、制動器和電機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，其特征在于:所述離合器為膜片彈簧式離合器、液壓摩擦片式離合器或電磁離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用兩擋自動變速系統(tǒng)，其特征在于:所述制動器為鉗盤式制動器、液壓摩擦片式制動器或電磁制動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速系統(tǒng)，其特征在于:所述膜片彈簧離合器主要由離合器殼體、膜片彈簧、壓盤、摩擦片、分離軸承和擺臂組成；電機轉(zhuǎn)子軸通過花鍵與離合器連接，離合器殼體4用螺釘固定在齒圈上，分離軸承活動安裝在電機轉(zhuǎn)子軸上，擺臂與分離軸承活動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速系統(tǒng)，其特征在于:所述鉗盤式制動器主要由制動器殼體、制動盤、制動鉗及活塞組成；制動器殼體與變速箱殼體固連，制動盤通過銷釘與齒圈連接，制動盤位于兩制動鉗之間，兩制動鉗分別與兩活塞連接，活塞位于缸體內(nèi)，活塞的缸體與液壓驅(qū)動機構(gòu)、氣壓驅(qū)動機構(gòu)或者是電機驅(qū)動機構(gòu)連接。
【文檔編號】F16H57/02GK104074934SQ201310660221
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】羅玉濤 申請人:華南理工大學(xué)