一种电动汽车两挡变速器的制作方法

本实用新型涉及电动汽车传动技术领域，特别涉及一种电动汽车两挡变速器。

背景技术：

在纯电动汽车传动系统中，大多使用结构简单、成本低的减速器进行减速增矩。采用固定速比的减速器对纯电动汽车驱动电机的要求很高，极大的增加了整车的开发成本，且无法使驱动电机更多的运行在高效率区，降低了纯电动汽车的续驶里程。由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性，纯电动汽车传动系统的挡位数不宜过多，通过对纯电动汽车动力传动系统参数匹配发现两挡变速器是比较合理的纯电动汽车传动系统。目前纯电动汽车上开发的两挡变速器主要有机械式手动变速器(MT)、机械式自动变速器(AMT)和双离合器自动变速器(DCT)和液力机械式自动变速器(AT)。机械式手动变速器无法实现动力换挡，也不能实现自动换挡，是一种最低等的纯电动汽车传动系统。机械式自动变速器无法实现动力换挡，换挡品质差，且换挡过程对同步器损害较大，使同步器可靠性降低，导致系统可靠性降低。双离合器自动变速器齿轮数量多，且需要设置换挡同步器，导致变速器存在结构复杂、体积大、轴向长度较长。采用定轴式AT，结构简单，较行星排式AT技术成本低，易于产品实现，且具有AT的动力换挡特点，换挡无中断，无冲击，扭矩容量大，换挡品质好。

因此，需探索一种能适合纯电动汽车使用的定轴式AT自动变速器，使其克服上述缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有变速器换挡时间长的缺陷，通过对液压系统的优化设计，缩短换挡时间。

本实用新型提供的技术方案为：

一种电动汽车两挡变速器，包括：

单排行星齿轮机构，其包括太阳轮、行星轮、齿圈以及行星架；

输入轴，其一端与驱动电机固定连接，另一端与太阳轮同轴固定连接；

离合器，其设置在输入轴与行星架之间，所述离合器包括第一液压缸，通过第一液压缸充液能够使输入轴与行星架结合；

制动器，其设置字车架与齿圈之间，所述制动器包括第二液压缸，通过第二液压缸充液能够使齿圈与车架固定；

输出轴，其一端与行星架固定连接，另一端将动力传递给车轮；

液压系统，其与第一液压缸和第二液压缸连接，选择性的对第一液压缸或第二液压缸进行充液。

优选的是，所述第一液压缸和第二液压缸均为弹簧复位式液压缸。

优选的是，所述液压系统包括：

液压泵；

两位三通电磁阀，其包括进口端、第一出口端和第二出口端，所述进口端与液压泵连接，所述第一出口端与第一液压缸连接，第二出口端与第二液压缸连接；

溢流阀，其一端与进口端连接，另一端与油箱连接。

优选的是，所述输入轴与驱动电机通过联轴器连接。

优选的是，所述离合器采用湿式离合器。

优选的是，所述齿圈的齿数与太阳轮齿数之比在2到5.5之间。

优选的是，所述齿圈的齿数与太阳轮齿数之比为3。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的电动汽车两挡变速器，通过设置一个单排行星齿轮机构，实现两种不同的传动比输出，实现的两挡变速。通过对液压系统的优化设计，瞬间完成换挡操作，减少了换挡过程的动力损失。

附图说明

图1为本实用新型所述的电动汽车两挡变速器总体结构示意图。

图2为本实用新型所述的液压系统结构示意图。

图3为本实用新型所述的单排行星齿轮机构结构示意图。

图4为本实用新型所述的单排行星齿轮机构另一视角结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图3、图4所示，本实用新型提供了一种电动汽车两挡变速器，包括一个单排行星齿轮机构，所述单排行星齿轮机构包括太阳轮111、行星轮112、齿圈113以及行星架114。所述太阳轮111、齿圈113和行星架114的旋转轴共线。

输入轴120的一端通过联轴器与驱动电机130固定连接，另一端与太阳轮111同轴固定连接，通过驱动电机130能够直接带动太阳轮111转动。

在输入轴120与行星架114之间设置有离合器140，通过离合器140能够使输入轴120与行星架114结合或分离。由于输入轴120与太阳轮111固定连接，因此通过离合器140能够使太阳轮111和行星架114相固定或分离。当太阳轮111和行星架114相固定时，由于它们之间没有相对运动，行星轮112与太阳轮111之间也不会有相对运动，那么行星轮112与齿圈113也没有相对运动，因此太阳轮111、行星轮112、齿圈113以及行星架114相互之间都没有相对运动，相互之间都相对固定。

制动器150设置在车架与齿圈113之间，通过制动器150能够使齿圈113与车架固定或分离。

输出轴160的一端与行星架114同轴固定连接，另一端将动力传递给车轮。

通过上述电动汽车两挡变速器结构的布置，能够实现两挡变速。

一挡时，离合器140不工作，将输入轴120与行星架114分离；制动器150工作，使车架与齿圈113固定。驱动电机130带动输入轴120连同太阳轮111转动，进而带动行星轮112绕着太阳轮111公转，再通过行星轮112的公转带动行星架114转动，并通过输出轴160将动力输出。传动比为其中，Z₂为齿圈113的齿数，Z₁为太阳轮111的齿数。将齿圈113的齿数与太阳轮111齿数之比设定在2到5.5之间，使一挡的传动比在3到6.5之间。作为一种优选的，将齿圈113的齿数与太阳轮111齿数之比设定为3，使一挡的传动比为4。

二挡时，离合器140工作，将输入轴120与行星架114结合；制动器150不工作，使车架与齿圈113分离。驱动电机130带动输入轴120连同太阳轮111转动，由于离合器140工作时太阳轮111、行星轮112、齿圈113以及行星架114相互之间都没有相对运动，相当于驱动电机130直接带动输出轴160转动，并且驱动电机130与输出轴160的转速相同，传动比为1。

作为一种优选的，所述离合器140采用湿式离合器。

如图2所示，本实用新型还包括液压系统，用于控制离合器140和制动器150的工作状态。

其中，所述离合器140包括第一液压缸171，所述第一液压缸171采用弹簧复位式液压缸，当第一液压缸171充油时，第一液压缸171的活塞杆伸出，将输入轴120与行星架114结合。当第一液压缸171不充油时，第一液压缸171的活塞杆在弹簧的作用下复位。

所述制动器150包括第二液压缸172，所述第二液压缸172采用弹簧复位式液压缸，当第二液压缸172充油时，第二液压缸172的活塞杆伸出，将车架与齿圈113固定。当第二液压缸172不充油时，第二液压缸172的活塞杆在弹簧的作用下复位。

所述液压系统还包括液压泵173、两位三通电磁阀174、油箱175以及溢流阀176。

液压泵173的底端连接油箱175，另一端与两位三通电磁阀174的进口端连接。两位三通电磁阀174的两个出口端分别与第一液压缸171和第二液压缸172连接，通过两位三通电磁阀进行液压油的换向，使第一液压缸171和第二液压缸172其中一个充油，另一个泄油。溢流阀176的两端与液压泵173的两端连接，由于泄压。

液压系统工作时，初始状态，两位三通电磁阀174不通电，液压泵173工作将油箱175中的液压油通过两位三通电磁阀174输送到第二液压缸172中，使制动器150工作，将挡位置于一挡。当需要换二挡时，两位三通电磁阀174通电，进行油路换向，第一液压缸171充油，第二液压缸172泄油，离合器140工作，制动器150不工作。由于两位三通电磁阀174通电后，瞬间使第一液压缸171和第二液压缸172的状态发生过改变，即瞬间完成换挡操作，减少了换挡过程的动力损失。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。