一种电动车用三挡驱动装置及其换挡控制方法_2

文档序号:8455412阅读:来源:国知局
合器壳8结合,最终由电动机I输出的动力,经输入轴13、挡离合器摩擦片7、换挡离合器壳8、第二结合套5、第五齿轮6、第六齿轮10,由输出轴9输出,变为三挡。
[0026]电动车用三挡驱动装置从三挡降为二挡的换挡过程包括以下步骤:
[0027]步骤一、当需要降到二挡时,换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8逐渐分离,电动机I的转速逐渐上升,输入轴13的转速与第三齿轮4的转速相同时,第一结合套3向右滑动结合,电动机I输出动力一部分通过输入轴13,换挡离合器摩擦片7、换挡离合器壳8、第二结合套5,第五齿轮6、第六齿轮10传递到输出轴9上,另一部分通过输出轴13,第一结合套3、第三齿轮4、第四齿轮11传递到输出轴9上;
[0028]步骤二、换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8继续分离直至完全分离,第一结合套3与第三齿轮4结合,此时,第二结合套5滑向中间位置,最终由电动机I输出的动力,经输入轴13、第一结合套3、第三齿轮4、第四齿轮11,由输出轴9输出,变为二挡。
[0029]车用三挡驱动装置从二挡降为一挡的换挡过程包括以下步骤:
[0030]步骤一、当需要降到一挡时,第一结合套3滑向中间位置,第二结合套5向左滑动结合,然后换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8逐渐分离,电动机I转速逐渐上升,当输入轴13转速与第一齿轮2转速相同时,第一结合套3向左滑动结合,电动机I输出动力一部分通过输入轴13、换挡离合器摩擦片7、换挡离合器壳8、第二结合套5,第三齿轮4、第四齿轮11、传递到输出轴9上,另一部分通过输入轴13、第一结合套3、第一齿轮(2)、第二齿轮12传递到输出轴9上;
[0031]步骤二、换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8继续分离直至完全分离,第二结合套5滑向中间位置,此时,第一结合套3与第一齿轮2连接,最终由电动机I输出的动力,经输入轴13、第一结合套3、第一齿轮2、第二齿轮12,由输出轴9输出,变为一挡。
[0032]当电动车用三挡驱动装置在一挡模式驱动行驶时,踩动制动踏板进行制动,此时动力传递路线为:动力通过输出轴9传入,通过第二齿轮12、第一齿轮2、第一结合套3、输入轴13,传递到电动机I,通过电动机I发电;
[0033]当电动车用三挡驱动装置在二挡模式驱动行驶时,踩动制动踏板进行制动,此时动力通过输出轴9传入,通过第四齿轮11、第三齿轮4、第二结合套3、输入轴13,传递到电动机I,通过电动机I发电;
[0034]当电动车用三挡驱动装置在三挡模式驱动行驶时,踩动制动踏板进行制动,此时动力通过输出轴9传入,通过第六齿轮10、第五齿轮6、第二结合套5、换挡离合器壳8、换挡离合器摩擦片7、输入轴13、传递到电动机1,通过电动机I发电。
[0035]本发明的有益效果是:
[0036]1、本发明通过齿轮传动,无液力变矩器,传动效率高。
[0037]2、本发明换挡过程中可以输出连续扭矩,无动力中断,动力性舒适性好。
[0038]3、本发明只有一个离合器,在无动力中断情况下可以为电动机提供三个有效挡位,速比范围更大,因此可以使得电动机更容易工作在高效区间,本发明与公开号为CN102700407A的专利相比,如果达到同样的速比范围,换挡过程中换挡离合器滑磨损失更小。
[0039]4、本发明可以回收制动能量,即输出端为原输入端,即电动机;输入端为原输出端,即车轮的转速,并且电动机由驱动状态变为发电状态,能量从车轮到电机,实现制动能量回收,存储在电池中。这样可以降低电池的能量损失,也可以降低电池成本,提高电动车的续驶里程。
[0040]5、本发明结构简单,制造成本低。
[0041]6、本发明换挡过程中采用相邻挡位助力,换挡离合器摩擦片与换挡离合器壳转速差小,滑磨损失小。
【附图说明】
[0042]图1为本发明的三挡结构示意图;
[0043]图2为本发明在一挡模式下动力传递路线图;
[0044]图3为本发明在二挡模式下动力传递路线图;
[0045]图4为本发明在三挡模式下动力传递路线图;
[0046]图5本发明从一挡模式换为二挡模式过程中步骤一的动力传递路线图;
[0047]图6本发明从一挡模式换为二挡模式过程中步骤二的动力传递路线图;
[0048]图7本发明从二挡模式换为三挡模式过程中步骤一的动力传递路线图;
[0049]图8为本发明一挡模式下制动时动力传递路线图;
[0050]图9为本发明二挡模式下制动时动力传递路线图;
[0051]图10为本发明三挡模式下制动时动力传递路线图。
[0052]图中:
[0053]1、电动机;2、第一齿轮;3、第一结合套;4、第三齿轮;5、第二结合套;6、第五齿轮;7、换挡离合器摩擦片;8、换挡离合器壳;9、输出轴;10、第六齿轮;11、第四齿轮;12、第二齿轮;13、输入轴。
【具体实施方式】
[0054]参阅图1,本发明提供了一种电动车用三挡驱动装置,包括电动机I和机械式自动变速器,机械式自动变速器包括由第一齿轮2和第二齿轮12啮合组成的一挡齿轮对、由第三齿轮4和第四齿轮11啮合组成的二挡齿轮对、由第五齿轮6和第六齿轮10啮合组成的三挡齿轮对、第一结合套3、第二结合套5、输入轴13、输出轴9和换挡离合器;其中所述的换挡离合器包括换挡离合器壳8和设置在换挡离合器壳8内的换挡离合器摩擦片7,换挡离合器摩擦片7可与换挡离合器壳8可以通过摩擦实现结合或分离;所述的换挡离合器壳8空套在输入轴13上,换挡离合器摩擦片7与输入轴13连接;所述的电动机I的输出轴与输入轴13固连;第一齿轮2和第三齿轮4空套在输入轴13上;第一结合套3设置在第一齿轮2和第三齿轮4之间并套接固定在输入轴13上;第五齿轮6空套在换挡离合器壳8上;第二结合套5设置在第三齿轮4和第五齿轮6之间并套接固定在输入轴13上;第六齿轮10、第四齿轮11、第二齿轮12均与输出轴9连接。
[0055]第一结合套3可以处于三种位置状态,即中间位置状态、向左滑动结合状态和向右滑动结合状态。当第一结合套3处于向左滑动结合状态时,第一齿轮2与输入轴13连接;当第一结合套3处于向右滑动状态时,第三齿轮4与输入轴13连接;第一结合套处于中间位置状态时,第一齿轮2空套在输入轴13上。
[0056]第二结合套5同样可以处于三种位置状态,即中间位置状态、向左滑动结合状态和向右滑动结合状态。当第二结合套5处于向左滑动结合状态时,第三齿轮4与换挡离合器壳8连接;当第二结合套5处于向右滑动结合状态时,第五齿轮6与换挡离合器壳8连接;当第二结合套5处于中间位置状态时,第五齿轮6空套在换挡离合器壳8上。当第一结合套3不处于向右滑动结合状态,同时第二结合套5不处于向左滑动结合状态时,此时,第三齿轮4空套在输入轴13上。
[0057]所述机械式自动变速器为电动机I的动力输出提供了 3个挡位,通过对电动机I和机械式自动变速器的耦合,可实现3个有效挡位的转换,3个挡位分别为一挡、二挡和三挡。
[0058]参阅图2,本发明在一挡模式下工作时,第一结合套3处于向左滑动结合状态,第二结合套5处于中间位置状态;即第一结合套3与第一齿轮2结合,换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8分离,第一齿轮2与输入轴13连接;该模式下的动力传递路线为:由电动机I输出的动力,经输入轴13、第一结合套3、第一齿轮2、第二齿轮12,由输出轴9输出。
[0059]参阅图3,本发明在二挡模式下工作时,第一结合套3处于向右滑动结合状态,第二结合套5处于中间位置状态,即第一结合套3与第三齿轮4结合,换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8分离,第三齿轮4与输入轴13连接;该模式下的动力传递路线为:由电动机I输出的动力,经输入轴13、第一结合套3、第三齿轮4、第四齿轮11,由输出轴9输出。
[0060]参阅图4,本发明在三挡模式下工作时,第一结合套3处于中间位置状态,第二结合套5处于向右滑动结合状态,即第一齿轮2、第三齿轮4均空套在输入轴13上,换挡离合器摩擦片7与换挡离合器壳8结合,第五齿轮6与输入轴13连接;该模式下的动力传递路线为:由电动机I输出的动力,经输入轴13、挡离合器摩擦片7、换挡离合器壳8、第二结合套5、第五齿轮6、第六齿轮10,由输出轴9输出。
[0061]参阅图2、图3、图5、图6,本发明从一挡模式升入二挡模式的换挡过程为:
[0062]步骤一、一挡模式工作
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