入轴10互连；制动器4接合时，使行星齿轮系统的齿圈5与变速器壳7互连。
[0015]其中的第一离合器6可以采用电磁式离合器或机械式离合器。
[0016]其中的第二离合器8可以采用电磁式离合器或机械式离合器。
[0017]其中的制动器4可以采用电磁式制动器或机械式制动器。
[0018]以下结合附图，详细说明本发明提出的复合轮系动力保持型三挡自动变速器的工作原理和工作过程:
[0019]图2所示为所述的变速器一挡时的动力传递路线，自动变速器的一挡用于汽车起步、爬坡、低速行驶和倒车。变速器位于一挡时，第一离合器6、第二离合器8均断开，制动器4接合，以使变速器壳7与行星齿轮系统的齿圈5互连，电动机M的动力经过输入轴I传递到行星齿轮系统的太阳轮11，此时由于齿圈5被固定在变速器壳7上，行星齿轮系统的太阳轮11与行星架3之间通过行星齿轮12产生一个大于I的速比，动力经过行星齿轮12、行星架3传递至高低挡主动齿轮2，再通过高低挡从动齿轮21、中间轴14、主减速器主动齿轮15、主减速器从动齿轮18、差速器19传递到左半轴20、右半轴16，从而驱动车轮。
[0020]图3所示为自动变速器二挡时的动力传递路线，自动变速器的二挡用于汽车中速行驶。变速器位于二挡时，制动器4、第一离合器6均断开，第二离合器8接合，以使输入轴I与二挡输入轴10互连，电动机M的动力经过输入轴I传递到二挡输入轴10，再通过二挡主动齿轮9、二挡从动齿轮13、中间轴14、主减速器主动齿轮15、主减速器从动齿轮18、差速器19传递到左半轴20、右半轴16，从而驱动车轮。在此过程中，通过二挡主动齿轮9和二挡从动齿轮13的啮合，可以产生一个大于I但小于一挡的速比，形成二挡。
[0021]图4所示为自动变速器三挡时的动力传递路线，自动变速器的三挡用于汽车高速行驶，也可称为直接挡。变速器位于三挡时，制动器4、第二离合器8均断开，第一离合器6接合，以使输入轴I与行星齿轮系统的齿圈5互连，电动机M的动力经过输入轴I传递到行星齿轮系统的太阳轮11和齿圈5，此时由于齿圈5与太阳轮11互连，因此行星齿轮系统以一个整体同步旋转，行星齿轮系统的太阳轮11与行星架3之间的速比为1，动力经过行星架3传递至高低挡主动齿轮2，再通过高低挡从动齿轮21、中间轴14、主减速器主动齿轮15、主减速器从动齿轮18、差速器19传递到左半轴20、右半轴16，从而驱动车轮。
[0022]当第一离合器6、第二离合器8、制动器4全部断开时，变速器处于空挡，可满足电动汽车拖行或维修的需要。
[0023]变速器从一挡切换至二挡时，制动器4逐渐断开，同时第二离合器8逐渐接合，第一离合器6保持断开状态，以使齿圈5逐渐与变速器壳7断开，输入轴I逐渐与二挡输入轴10互连，当输入轴I与二挡输入轴10完全互连时，完成从一挡到二挡的切换。
[0024]变速器从二挡切换至一挡时，第二离合器8逐渐断开，同时制动器4逐渐接合，第一离合器6保持断开状态，以使输入轴I逐渐与二挡输入轴10断开，齿圈5逐渐与变速器壳?互连，当齿圈5与变速器壳7完全互连时，完成从二挡到一挡的切换。
[0025]变速器从二挡切换至三挡时，第二离合器8逐渐断开，同时第一离合器6逐渐接合，制动器4保持断开状态，以使输入轴I逐渐与二挡输入轴10断开，并逐渐与齿圈5互连，当齿圈5与输入轴I完全互连时，完成从二挡到三挡的切换。
[0026]变速器从三挡切换至二挡时，第一离合器6逐渐断开，同时第二离合器8逐渐接合，制动器4保持断开状态，以使输入轴I逐渐与齿圈5断开，并逐渐与二挡输入轴10互连，当输入轴I与二挡输入轴10完全互连时，完成从三挡到二挡的切换。
[0027]变速器从一挡切换至三挡时，制动器4逐渐断开，同时第一离合器6逐渐接合，第二离合器8保持断开状态，以使齿圈5逐渐与变速器壳7断开，并逐渐与输入轴I互连，当齿圈5与输入轴I完全互连时，完成从一挡到三挡的切换。
[0028]变速器从三挡切换至一挡时，第一离合器6逐渐断开，同时制动器4逐渐接合，第二离合器8保持断开状态，以使齿圈5逐渐与输入轴I断开，并逐渐与变速器壳7互连，当齿圈5与变速器壳7完全互连时，完成从三挡到一挡的切换。
【主权项】
1.一种复合轮系动力保持型三挡自动变速器，其特征在于该三挡自动变速器包括输入轴、二挡输入轴、中间轴、左半轴和右半轴；所述的输入轴的与电动机相连的一端通过轴承安装在变速器壳上，输入轴的另一端通过第二离合器与二挡输入轴的左端相连；所述的二挡输入轴的右端通过轴承安装在变速器壳上；所述的中间轴的两端安装在变速器壳上；所述的左半轴的左端和右半轴的右端分别通过轴承安装在变速器壳上，左半轴和右半轴之间设有差速器，左半轴的右端和右半轴的左端通过轴承安装在差速器的两端，差速器上套装有主减速器从动齿轮；所述的输入轴上从左至右依次安装有高低挡主动齿轮、行星齿轮系统和第二离合器，所述的行星齿轮系统由太阳轮、行星架、行星齿轮和齿圈组成，所述的太阳轮与输入轴固连，所述的行星架套装在输入轴上，所述的行星齿轮有多个，多个行星齿轮均布于太阳轮周围，行星架与行星齿轮固连，齿圈安装在所述的第一离合器的端部，行星齿轮与太阳轮外嗤合，同时行星齿轮与齿圈内嗤合，所述的第一离合器的一端与输入轴相对固定，第一离合器的另一端与行星齿轮系统的齿圈相对固定，行星齿轮系统的齿圈与一个安装在变速器壳上的制动器的转动部分相对固定，套装在输入轴上的行星架与所述的高低挡主动齿轮固连；所述的二挡输入轴上安装有二挡主动齿轮；所述的中间轴上从左至右依次安装有高低挡从动齿轮、主减速器主动齿轮和二挡从动齿轮，所述的高低挡从动齿轮与所述的输入轴上的高低挡主动齿轮相啮合，所述的主减速器主动齿轮与所述的差速器上套装的主减速器从动齿轮相啮合，所述的二挡从动齿轮与所述的二挡输入轴上安装的二挡主动齿轮相啮合。
【专利摘要】本发明涉及一种复合轮系动力保持型三挡自动变速器，属于汽车自动变速器技术领域。包括输入轴、二挡输入轴、中间轴、左半轴和右半轴，输入轴一端安装在变速器壳上，另一端通过第二离合器与二挡输入轴的左端相连。二挡输入轴的右端安装在变速器壳上。中间轴的两端安装在变速器壳上。左半轴的左端和右半轴的右端分别安装在变速器壳上，左半轴和右半轴之间设有差速器。本自动变速器，采用单排行星齿轮系统和一对常啮合的平行轴齿轮结构，外形尺寸较小，具有轻量化优势，便于整车布置；通过两个离合器和制动器的滑动摩擦进行挡位切换，无动力中断，显著提高换挡平顺性；实现三挡变速，可有效提高电动汽车的电动机效率。
【IPC分类】F16H61/04, F16H57/023, F16H3/44
【公开号】CN104948679
【申请号】CN201510228009
【发明人】宋健, 李飞, 李锐, 宋海军, 方圣楠, 台玉琢
【申请人】清华大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月7日