CN102588526B - 电动车四档自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种电动车四档自动变速器，其由两个电动机驱动；包括：第一输入轴，其由第一电动机驱动，且其上设有一档驱动齿轮和三档驱动齿轮；第二输入轴，其由第二电动机驱动，且其上设有二档驱动齿轮和四档驱动齿轮；输出轴，其上设有第一同步器和第二同步器，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器控制所述一档驱动齿轮和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮和三档从动齿轮的啮合，第二同步器控制所述二档驱动齿轮和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮和四档从动齿轮的啮合；以及控制机构，分别与所述第一电动机、第二电动机、第一同步器和第二同步器连接，用于控制变速器以不同档位输出动力。

Description

电动车四档自动变速器

技术领域

本发明属于汽车动力部件技术领域，具体涉及一种电动车用四档自动变速器。

背景技术

目前，由于燃油汽车对环境的污染以及国际石油价格的不断攀高，纯电动汽车作为绿色新能源技术的一个分支，具有零排放、噪声低、结构相对简单、可以实现交通能源来源多元化等优点，逐渐为人们所关注，市场份额也逐年增加。

但是纯电动汽车仍有很多不如人意的缺点，现有的电动汽车采用的驱动机构仍为单电动机+常规变速箱+差速器的模式，但是常规变速器是针对目前的常规车辆设计的。没有考虑到电动车自身的特点，采用传统的变速器不只增加整车的生产成本，也无法发挥电动车电机的优点。传统电动汽车还突出表现为行驶里程短、动力性较差、采购成本高等缺点，成为了纯电动汽车广泛推广的主要瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于满足纯电动汽车换挡的舒适性兼顾动力性、经济性、续航里程增加及整车成本等相关要求，提供一种双电机结构的四档自动变速器。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电动车四档自动变速器，其由两个电动机驱动；包括：第一输入轴，其由第一电动机驱动，且其上设有一档驱动齿轮和三档驱动齿轮；第二输入轴，其由第二电动机驱动，且其上设有二档驱动齿轮和四档驱动齿轮；输出轴，其上设有第一同步器和第二同步器，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器控制所述一档驱动齿轮和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮和三档从动齿轮的啮合，第二同步器控制所述二档驱动齿轮和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮和四档从动齿轮的啮合；以及控制机构，分别与所述第一电动机、第二电动机、第一同步器和第二同步器连接，用于控制变速器以不同档位输出动力。

本发明所述的电动车四档自动变速器，其中所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴套接。

本发明所述的电动车四档自动变速器，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制所述第一同步器操作所述输出轴上的一档从动齿轮与所述第一输入轴的一档驱动齿轮啮合，然后所述控制机构发出指令，使所述第一电动机驱动所述第一输入轴转动，进而驱动所述输出轴以实现一档起步。

本发明所述的电动车四档自动变速器，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制所述第二同步器操作所述输出轴上的二档从动齿轮与所述第二输入轴的二档驱动齿轮啮合，然后所述控制机构发出指令，使所述第二电动机驱动所述第二输入轴转动，进而驱动所述输出轴以实现二档起步。

本发明所述的电动车四档自动变速器，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制第一同步器操作所述一档从动齿轮与一档驱动齿轮啮合，第二同步器操作所述二档从动齿轮与所述二档驱动齿轮啮合；所述第一电动机驱动一档驱动齿轮，第二电动机驱动二档驱动齿轮，从而同时驱动输出轴使两个电动机的输入转矩进行叠加以驱动车辆起步。

本发明所述的电动车四档自动变速器，巡航时，根据不同的档位，两个电机可以交替工作；在某一档位起步后，如果需要换另一挡位，所述控制机构发出指令控制相应同步器操作欲换挡位的啮合齿轮，然后完成换挡的动作，换档前该挡位的相应电动机按照控制机构内预设的变化曲线在控制机构的控制下逐渐关闭动力输出，欲换挡位的相应电动机按照预设的变换曲线在控制机构的控制下逐渐增加动力输出，最终换档前该挡位的相应电动机关闭，欲换挡位的相应电动机工作。

本发明四档自动变速器结构简单，没有使用昂贵且需要外购的双离合器，因此开发的成本及开发时间会降低；该器由于是直接啮合齿轮传动，效率比传统的AT和CVT要高，传动效率和AMT和MT类似，由于双电机的结构可实现无动力中断换挡，驾驶舒适性和AT和CVT类似，因此本发明器综合了MT、AMT的高效率特点和CVT的舒适性好的优点；两个电机的体积及扭矩功率要求低，电机体积小、变速器没有倒档齿轮，减少整车重量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明换档期间的扭矩变化图。

具体实施方式

为便于更好的理解本发明，现结合附图对本发明的优选实施例详细说明如下：

请参照图1，图1为本发明的结构示意图。本发明四档自动变速器包括：第一输入轴14，其由第一电动机1驱动，且其上设有一档驱动齿轮6和三档驱动齿轮7；第二输入轴13，其由第二电动机2驱动，且其上设有二档驱动齿轮8和四档驱动齿轮9；输出轴15，其上设有第一同步器3和第二同步器4，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器3控制所述一档驱动齿轮6和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮7和三档从动齿轮的啮合，第二同步器4控制所述二档驱动齿轮8和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮9和四档从动齿轮的啮合；以及控制机构，本发明中为变速器控制器16，分别与所述第一电动机1、第二电动机2、第一同步器3和第二同步器4连接，用于控制变速器以不同档位输出动力。其中，所述第一输入轴14与所述第二输入轴13同轴套接。

本发明四档自动变速器的工况介绍如下：

起步：该发明可以实现三种起步模式①变速器控制器16发出指令控制所述第一同步器3操作所述输出轴15上的一档从动齿轮与所述第一输入轴14的一档驱动齿轮6啮合，然后变速器控制器16发出指令，使所述第一电动机1驱动所述第一输入轴14转动，进而驱动所述输出轴15以实现一档起步，这种是正常情况下的起步②变速器控制器16发出指令控制所述第二同步器4操作所述输出轴15上的二档从动齿轮与所述第二输入轴13的二档驱动齿轮8啮合，然后变速器控制器16发出指令，使所述第二电动机2驱动所述第二输入轴13转动，进而驱动所述输出轴15以实现二档起步，这是一种路面比较滑的情况下的起步模式，如雪地起步③在特殊起步情况下(坡道起步)，变速器控制器16发出指令控制第一同步器3操作所述一档从动齿轮与一档驱动齿轮6啮合，第二同步器4操作所述二档从动齿轮与所述二档驱动齿轮8啮合；所述第一电动机1驱动一档驱动齿轮6，第二电动机2驱动二档驱动齿轮8，从而同时驱动输出轴15使两个电动机的输入转矩进行叠加以驱动车辆起步。

巡航：在车辆起步后，根据不同的档位，两个电机可以交替工作。比如一档起步后，如果满足提前二档的条件。变速器控制器16发出指令，第二同步器4操作所述二档从动齿轮与所述二档驱动齿轮8啮合，然后完成一档升二档的动作，动作完成之后，根据换挡规律，第一电动机1按照图2所示的曲线在变速器控制器16的控制下逐渐关闭动力输出，第二电动机2按照图2所示的曲线逐渐增加动力输出，最终第一电动机1关闭，第二电动机2工作。二档降一档时的顺序相反，第二电动机2降低扭矩输出，最终关闭，第一电动机1输出扭矩逐渐增多，按照图2中的扭矩增加曲线。最终实现完全由第一电动机1驱动车辆。其它的换挡动作类似。

急加速、爬坡或路况恶劣工况，此时驾驶员需求扭矩较大，巡航工况中采用的驱动方式不能完全满足扭矩需要，根据当前的档位如果当前为一档，则一档和二档一起工作，如果当前为二档，则二档和一档一起工作，如果当前为三档则一档和三档一起工作。两个电动机共同驱动车辆行驶，从而满足扭矩需求。

本发明没有设倒档齿轮，倒档通过电动机的反转实现。

故障模式：两台电动机中的一台发生故障并不影响车辆的行驶，第一电动机1故障后，车辆还可以以二档行驶，第二电动机2故障后车辆还可以以一档行驶。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种电动车四档自动变速器，其由两个电动机驱动；其特征在于，包括：

第一输入轴，其由第一电动机驱动，且其上设有一档驱动齿轮和三档驱动齿轮；

第二输入轴，其由第二电动机驱动，且其上设有二档驱动齿轮和四档驱动齿轮；

输出轴，其上设有第一同步器和第二同步器，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器控制所述一档驱动齿轮和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮和三档从动齿轮的啮合，第二同步器控制所述二档驱动齿轮和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮和四档从动齿轮的啮合；以及

控制机构，分别与所述第一电动机、第二电动机、第一同步器和第二同步器连接，用于控制变速器以不同档位输出动力；

其中，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制所述第一同步器操作所述输出轴上的一档从动齿轮与所述第一输入轴的一档驱动齿轮啮合，然后所述控制机构发出指令，使所述第一电动机驱动所述第一输入轴转动，进而驱动所述输出轴以实现一档起步。

2.如权利要求1所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴套接。

3.如权利要求1所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，巡航时，根据不同的档位，两个电机可以交替工作；在某一档位起步后，如果需要换另一挡位，所述控制机构发出指令控制相应同步器操作欲换挡位的啮合齿轮，然后完成换挡的动作，换档前该挡位的相应电动机按照控制机构内预设的变化曲线在控制机构的控制下逐渐关闭动力输出，欲换挡位的相应电动机按照预设的变换曲线在控制机构的控制下逐渐增加动力输出，最终换档前该挡位的相应电动机关闭，欲换挡位的相应电动机工作。

4.一种电动车四档自动变速器，其由两个电动机驱动；其特征在于，包括：

第一输入轴，其由第一电动机驱动，且其上设有一档驱动齿轮和三档驱动齿轮；

第二输入轴，其由第二电动机驱动，且其上设有二档驱动齿轮和四档驱动齿轮；

输出轴，其上设有第一同步器和第二同步器，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器控制所述一档驱动齿轮和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮和三档从动齿轮的啮合，第二同步器控制所述二档驱动齿轮和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮和四档从动齿轮的啮合；以及

控制机构，分别与所述第一电动机、第二电动机、第一同步器和第二同步器连接，用于控制变速器以不同档位输出动力；

其中，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制所述第二同步器操作所述输出轴上的二档从动齿轮与所述第二输入轴的二档驱动齿轮啮合，然后所述控制机构发出指令，使所述第二电动机驱动所述第二输入轴转动，进而驱动所述输出轴以实现二档起步。

5.如权利要求4所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴套接。

6.如权利要求4所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，巡航时，根据不同的档位，两个电机可以交替工作；在某一档位起步后，如果需要换另一挡位，所述控制机构发出指令控制相应同步器操作欲换挡位的啮合齿轮，然后完成换挡的动作，换档前该挡位的相应电动机按照控制机构内预设的变化曲线在控制机构的控制下逐渐关闭动力输出，欲换挡位的相应电动机按照预设的变换曲线在控制机构的控制下逐渐增加动力输出，最终换档前该挡位的相应电动机关闭，欲换挡位的相应电动机工作。

7.一种电动车四档自动变速器，其由两个电动机驱动；其特征在于，包括：

第一输入轴，其由第一电动机驱动，且其上设有一档驱动齿轮和三档驱动齿轮；

第二输入轴，其由第二电动机驱动，且其上设有二档驱动齿轮和四档驱动齿轮；

输出轴，其上设有第一同步器和第二同步器，以及与一档至四档驱动齿轮啮合的一档、二档、三档、四档从动齿轮，其中第一同步器控制所述一档驱动齿轮和一档从动齿轮以及三档驱动齿轮和三档从动齿轮的啮合，第二同步器控制所述二档驱动齿轮和二档从动齿轮以及四档驱动齿轮和四档从动齿轮的啮合；以及

控制机构，分别与所述第一电动机、第二电动机、第一同步器和第二同步器连接，用于控制变速器以不同档位输出动力；

其中，在车辆起步时，所述控制机构发出指令控制第一同步器操作所述一档从动齿轮与一档驱动齿轮啮合，第二同步器操作所述二档从动齿轮与所述二档驱动齿轮啮合；所述第一电动机驱动一档驱动齿轮，第二电动机驱动二档驱动齿轮，从而同时驱动输出轴使两个电动机的输入转矩进行叠加以驱动车辆起步。

8.如权利要求7所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴套接。

9.如权利要求7所述的电动车四档自动变速器，其特征在于，巡航时，根据不同的档位，两个电机可以交替工作；在某一档位起步后，如果需要换另一挡位，所述控制机构发出指令控制相应同步器操作欲换挡位的啮合齿轮，然后完成换挡的动作，换档前该挡位的相应电动机按照控制机构内预设的变化曲线在控制机构的控制下逐渐关闭动力输出，欲换挡位的相应电动机按照预设的变换曲线在控制机构的控制下逐渐增加动力输出，最终换档前该挡位的相应电动机关闭，欲换挡位的相应电动机工作。