高转速电动车用4挡双离合自动变速器的制作方法

文档序号:12308672阅读:325来源:国知局

本实用新型涉及一种双离合自动变速器,尤其涉及一种高转速电动车用4挡双离合自动变速器。



背景技术:

纯电动汽车具有噪声小、零排放、易于操作和维护等优点,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。高转速电机(最高转速>5000rpm)由于其转速高,体积小,质量轻效率高等优点,被广泛使用在乘用车或优化动力总成的载重车辆上(载荷大于14t)。

由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性,因此,行业内纯电动汽车动力传动系统多采用两挡变速器,在用于性能要求较高(加速时间更短,最高车速更高。通常性能级跑车百公里加速通常<5s,最高车速>200kph),同时电机整体功率要求降低(降低高载荷或高加速度时的放电倍率.通常性能级跑车功率动辄>300kw,选择过大),效率希望尽可能多的处在高效区间的电动车时;两挡变速器难以较高的兼顾,且难以实现其动力性和经济性之间的平衡。

此外,电机作为动力源,由于乘用车电机转速较高,扭矩相对较小,如果离合器放在输入端,会使得离合器转速过高,而离合器对转速比较敏感,较高转速会带来较大的动平衡问题,以及离合器摩擦片润滑冷却的问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种较好应用于电机转速较高(>5000rpm)的电动车的4挡双离合自动变速器。

本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种高转速电动车用4挡双离合自动变速器,较好应用在电机输入转速>5000rpm的电动车辆上。包括离合器K1、离合器K2、同步器S1、同步器S2、平行设置的第二轴及输入轴,所述离合器K1与所述离合器K2布置在所述第二轴的两端,所述输入轴通过一挡齿轮副或三挡齿轮副传递动力至所述离合器K1,所述输入轴通过二挡齿轮副或四挡齿轮副传递动力至所述离合器K2,所述同步器S1布置在所述输入轴上,并介于所述一挡齿轮副和所述三挡齿轮副之间,所述同步器S1控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述输入轴接合;所述同步器S2布置在所述输入轴上,并介于所述二挡齿轮副和所述四挡齿轮副之间,所述同步器S2控制所述二挡齿轮副及所述四挡齿轮副与所述输入轴接合。

进一步的,所述一挡齿轮副包括一挡主动齿轮和与所述一挡主动齿轮啮合的一挡被动齿轮;所述二挡齿轮副包括二挡主动齿轮和与所述二挡主动齿轮啮合的二挡被动齿轮,所述三挡齿轮副包括三挡主动齿轮和与所述三挡主动齿轮啮合的三挡被动齿轮,所述四挡齿轮副包括四挡主动齿轮和与所述四挡被动齿轮;所述离合器K1的被动部分、所述离合器K2的被动部分均与所述第二轴固接,所述一挡被动齿轮、所述三挡被动齿轮与所述离合器K1的主动部分固接,所述一挡主动齿轮、所述三挡主动齿轮与所述同步器S1的被动部分固接,所述同步器S1的主动部分与所述输入轴固接;所述二挡被动齿轮、所述四挡被动齿轮与所述离合器K2的主动部分固接,所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮与所述同步器S2的被动部分固接,所述同步器S2的主动部分与所述输入轴固接。

进一步的,还包括差速器总成,所述输入轴通过输出齿轮副传递动力至所述差速器总成。

进一步的,所述输出齿轮副包括输出主动齿轮和输出被动齿轮,所述输出主动齿轮同轴固接于所述输入轴上,所述输出被动齿轮与所述差速器总成的输入端固接。

进一步的,所述差速器总成通过位于其相对的两侧的两个半轴输出动力。

进一步的,所述离合器K1、所述离合器K2是完全相同的两个离合器。

进一步的,所述离合器K1、所述离合器K2通过一控制器进行控制,所述同步器S1、同步器S2通过另一控制器进行控制;起步时,离合器K1接合,离合器K2断开,同步器S1与一挡齿轮副接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S2备份到与二挡齿轮副接合;一挡升二挡时,离合器K1断开,离合器K2接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S1备份到与三挡齿轮副接合;二挡升三挡时,离合器K2断开,离合器K1接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S2备份到与四挡齿轮副接合;三挡升四挡时,离合器K1断开,离合器K2接合,反之则为降挡。

本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种高转速电动车用4挡双离合自动变速器,通过四挡位设计可以使车辆在配备较低功率的电机下获得较大的扭矩。在较高的电机转速下,通过将离合器设计在输出轴,从而降低了离合器实际工作时刻的转速,这样可以有效降低离合器在散热及润滑方面所承受的巨大压力,从而较好的应用于电机转速较高的电动乘用车或经过优化动力总成的纯电动载重车辆(>14t),解决了由于电机转速较高,导致电动车选择电机的总功率较高,对电机系统的负荷要求也较高,难以实现其动力性和经济性之间的平衡的问题。且本实用新型采用的两个同步器和两个独立的离合器相结合的结构,使得1-4挡切换时,直接通过两个离合器交替、两个同步器交替即可实现无动力中断换挡。在一挡工作时,离合器K1结合工作,此时同步器S2直接打到二挡位置,使得二挡备份完成;在二挡工作时,离合器K1断开,于此同时,离合器K2结合,由于两个离合器存在断开与结合的共同半离合过程,故变速器整体没有动力中断。此时同步器S1直接打到三挡位置,使得三挡备份完成;在三挡工作时,离合器K2断开,于此同时,离合器K1结合,由离合器K1驱动三挡工作,完成三挡换挡。此时同步器S2直接打到四挡位置,使得四挡备份完成;需要四挡工作时,只需要离合器K1断开,于此同时,离合器K2结合,即可实现四挡工作。此时需要切换挡位时,只需要切换两个离合器即可实现无动力中断换挡,这样从1-2-3-4换挡以及反之均可以实现无动力中断换挡。同时,本实用新型将两个离合器布置在第二轴的两端,将两个同步器布置在输入轴,主要是因为高速电机转速较高,扭矩相对较小,离合器对转速比较敏感,较高转速会带来较大的离合器摩擦片润滑冷却的问题,以及动平衡问题,所以电机转速较高时采用第二轴离合器。

附图说明

图1为本实用新型高转速电动车用4挡双离合自动变速器结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

如图1所示,一种高转速电动车用4挡双离合自动变速器,包括离合器K1 1、离合器K2 2、同步器S1 3、同步器S2 4、平行设置的第二轴5及输入轴6,所述离合器K1与所述离合器K2布置在所述第二轴的两端,所述输入轴通过一挡齿轮副或三挡齿轮副传递动力至所述离合器K1,所述输入轴通过二挡齿轮副或四挡齿轮副传递动力至所述离合器K2,所述同步器S1布置在所述输入轴上,并介于所述一挡齿轮副和所述三挡齿轮副之间,所述同步器S1控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述输入轴接合;所述同步器S2布置在所述输入轴上,并介于所述二挡齿轮副和所述四挡齿轮副之间,所述同步器S2控制所述二挡齿轮副或所述四挡齿轮副与所述输入轴接合。所述一挡齿轮副包括一挡主动齿轮7和与所述一挡主动齿轮啮合的一挡被动齿轮8;所述二挡齿轮副包括二挡主动齿轮9和与所述二挡主动齿轮啮合的二挡被动齿轮10,所述三挡齿轮副包括三挡主动齿轮11和与所述三挡主动齿轮啮合的三挡被动齿轮12,所述四挡齿轮副包括四挡主动齿轮13和与所述四挡主动齿轮啮合的四挡被动齿轮14;所述离合器K1的被动部分、所述离合器K2的被动部分均与所述第二轴固接,所述一挡被动齿轮、所述三挡被动齿轮与所述离合器K1的主动部分固接,所述一挡主动齿轮、所述三挡主动齿轮与所述同步器S1的被动部分固接,所述同步器S1的主动部分与所述输入轴固接;所述二挡被动齿轮、所述四挡被动齿轮与所述离合器K2的主动部分固接,所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮与所述同步器S2的被动部分固接,所述同步器S2的主动部分与所述输入轴固接;输入轴一端连接电机或其他输入动力源。

上述结构中,通过四挡位设计可以使车辆在配备较低功率的电机下获得较大的扭矩,在较高的电机转速下,通过提升挡位可以有效降低离合器在散热及润滑方面所承受的巨大压力,从而较好的应用于电机转速较高的纯电动乘用车,解决了由于电机转速较高,导致乘用车选择电机的总功率较高,对电机系统的负荷要求也较高,难以实现其动力性和经济性之间的平衡的问题。且本实用新型采用的两个同步器和两个独立的离合器相结合的结构,使得1-4挡切换时,直接通过两个离合器交替、两个同步器交替即可实现无动力中断换挡,在一挡工作时,同步器S2直接打到二挡位置,使得二挡备份完成;在二挡工作时,同步器S1直接打到三挡位置,使得三挡备份完成,在三挡工作时,同步器S2直接打到四挡位置,使得四挡备份完成,此时需要切换挡位时,只需要切换两个离合器即可实现无动力中断换挡,这样从1-2-3-4换挡以及反之均可以实现无动力中断换挡。同时,本实用新型将两个离合器布置在第二轴的两端,将两个同步器布置在输入轴,主要是因为乘用车电机转速较高,扭矩相对较小,离合器对转速比较敏感,较高转速会带来较大的动平衡问题,以及离合器摩擦片润滑冷却的问题,所以转速较高时采用第二轴离合器。但对于扭矩较高的载货车辆,由于第二轴扭矩较大,并非最优选择。

优选的,还包括差速器总成17,所述输入轴通过输出齿轮副传递动力至所述差速器总成。所述输出齿轮副包括输出主动齿轮15和输出被动齿轮16,所述输出主动齿轮同轴固接于所述输入轴上,所述输出被动齿轮与所述差速器总成的输入端固接。所述差速器总成通过位于其相对的两侧的两个半轴输出动力。用户可根据实际需求选装该差速器(Diff)总成,如装有差速器则动力由行星轮半轴输出,否则动力由输入轴输出(其中差速器包含且不仅限于行星差速器)。

优选的,所述离合器K1、所述离合器K2是完全相同的两个离合器。本实用新型两个离合器分别独立分开水平对置,更好的解决了润滑和散热的问题,且拥有两个完全相同的离合器,简化了生产工艺及降低了生产成本。

优选的,所述离合器K1、所述离合器K2通过一控制器进行控制,所述同步器S1、同步器S2通过另一控制器进行控制;起步时,离合器K1接合,离合器K2断开,同步器S1与一挡齿轮副接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S2备份到与二挡齿轮副接合;一挡升二挡时,离合器K1断开,离合器K2接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S1备份到与三挡齿轮副接合;二挡升三挡时,离合器K2断开,离合器K1接合,控制器根据驾驶意图及车况判断,将同步器S2备份到与四挡齿轮副接合;三挡升四挡时,离合器K1断开,离合器K2接合,反之则为降挡。这样,由于离合器K1、K2在换挡时刻存在重叠时间,故无动力中断。

本实用新型高转速电动车用4挡双离合自动变速器的工作原理如下:

该变速器设置有四个挡位,离合器K1控制一挡和三挡,离合器K2控制二挡和四挡。车辆起步时,离合器K1接合,离合器K2断开,同步器S1与1挡齿轮接合,根据驾驶意图及车况判断,同步器S2备份到与二挡齿轮接合,变速器通过1挡齿轮副传递动力,动力经输入轴、同步器S1、一挡主动齿轮、一挡被动齿轮、离合器K1、第二轴传至差速器总成;一挡升二挡时,离合器K1断开、于此同时,离合器K2接合,根据驾驶意图及车况判断,同步器S1备份到与三挡齿轮接合,动力由二挡齿轮传递;动力经输入轴、同步器S2、二挡主动齿轮、二挡被动齿轮、离合器K2、第二轴传至差速器总成;二挡升三挡时,离合器K2断开、离合器K1接合,根据驾驶意图及车况判断,同步器S2备份到与四挡齿轮接合,动力由三挡齿轮传递,动力经输入轴、同步器S1、三挡主动齿轮、三挡被动齿轮、离合器K1、第二轴传至差速器总成;三挡升四挡时,离合器K1断开、离合器K2接合,动力由四挡齿轮传递;动力经输入轴、同步器S2、四挡主动齿轮、四挡被动齿轮、离合器K2、第二轴传至差速器总成;反之则为降挡。由于离合器K1、K2与同步器S1、S2通过不同的控制器进行控制,在换挡时刻存在重叠时间,及K1K2同时半离合状态的时刻,故无动力中断。

以上实施例是参照附图,对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更,但不背离本实用新型的实质的情况下,都落在本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1