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CN115366671B - 一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法 - Google Patents

一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法 Download PDF

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CN115366671B
CN115366671B CN202211035481.0A CN202211035481A CN115366671B CN 115366671 B CN115366671 B CN 115366671B CN 202211035481 A CN202211035481 A CN 202211035481A CN 115366671 B CN115366671 B CN 115366671B
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overrunning clutch
magnetic
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杜俊良
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Yanshan University
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Yanshan University
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Abstract

本发明涉及一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法,包括变速器壳体、传动机构、离合器、超越离合器和制动器等;变速器壳体与车辆固连;变速器输入轴与电机连接,输出轴与车辆主减速器连接;传动机构为一个安装在壳体之内的磁场调制齿轮,由内转子、外转子和调磁环组成,内转子或外转子与输入轴连接,调磁环与输出轴连接,制动器固定在壳体上,对外转子或内转子进行制动,任意两个转动构件通过离合器连接,超越离合器外环固定在壳体上,内环与外转子或内转子连接,且内环的可旋转方向与电机正向旋转方向相同。本发明公开的两挡变速器换挡动力持续,冲击较小且控制简单,提高车辆换挡品质,增大乘车舒适度,市场应用前景广阔。

Description

一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法
技术领域
本发明涉及电动汽车变速器技术领域,尤其涉及一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法。
背景技术
近年来,随着人们对于改善环境问题,缓解能源危机越来越重视,大力发展纯电动汽车已成为汽车行业可持续发展的世界性战略选择。与传统燃油汽车相比,电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,它给环境带来的压力小,已经成为新能源汽车的中坚力量。电动汽车的变速箱作为整车动力系统的核心组成之一,其性能的好坏对汽车的动力性和经济性具有重要影响。因为电动汽车电机驱动的特性,已经不再合适传统燃油汽车上的多挡位变速器,而如果去掉变速装置直接与固定减速比的减速器相连进行传动,则无法兼顾电动汽车的动力性与经济性要求,在爬坡条件与高速行驶情况下,驱动电机会降低传动效率,无法保持高效率工作点。因此,设计一款稳定性高、舒适性好且控制简单的电动汽车两挡变速器具有较高的研究意义。
随着人们对于两挡变速器关注度的提升,人们对纯电动汽车舒适性的要求也越来越高,两挡变速器的换挡品质作为影响整车平顺性的重要因素,降低换挡时所带来的冲击是提高换挡品质的重点,而现有的技术在降低换挡冲击时不可避免的产生了控制复杂等问题。经过对现有技术的检索发现,中国专利CN203363043公开了一种手动两挡变速器,包括变速器壳体、动力输入轴、中间轴、同步器总成、差速器总成、拨叉拨杆、拉线摆臂、一级变速齿轮组和二级变速齿轮组。该方案存在的问题在于使用了同步器来实现换挡,存在动力中断以及换挡冲击问题,影响驾驶过程中的舒适性。中国专利CN103939535公开了一种电动车用双电机两挡变速器及其换挡控制方法,包括两个电动机和一个机械式自动变速器。该方案使用了双电机来实现换挡,克服了动力中断问题,但是由于双动力系统存在运动干涉,在换挡时容易出现动力冲击,在驾驶过程中顿挫感强。中国专利CN109442014公开了一种用于纯电动车辆的两挡变速器及变速方法,包括变速器壳体,变速器包括驱动电机、输入齿轮、输入轴、中间轴、中间齿轮、行星轮系、第一动力模块、第二动力模块和差速器。该方案使用行星齿轮机构和双离合机构来实现换挡,依然存在换挡冲击问题,换挡不平顺,影响驾驶手感,且行星齿轮机构和双离合机构结构和控制复杂,加大了设计难度。中国专利CN108980337公开了一种单离合器的两挡自动变速器,可用于电动汽车,包括动力接收部、动力输出部和速比转换部,速比转换部包括单向轴承和二挡离合器,在单向轴承接合状态下,旋转驱动力以第一转速比传递给动力输出部,此时,若动力接收部的转速达到或高于第一换挡速率时,二挡离合器接合,单向轴承自动脱开;在二挡离合器接合状态下,旋转驱动力以第二转速比传递给动力输出部,此时,若动力接收部的转速达到或小于第二换挡速率时,二挡离合器脱开,单向轴承自动接合。该方案使用了单离合器和单向轴承来控制换挡,降低了双离合器结构所带来的结构和控制复杂问题,但是该方案使用了同步器,在换挡时存在动力中断和冲击问题,降低了驾驶过程中的平顺性和舒适度。中国专利CN210235231公开了一种电动两轮车用双单向轴承的两挡变速器,包括输入轴、输出轴、第一中间轴、第二中间轴、第一单向轴承以及第二单向轴承,实现输入轴两个旋转方向各自对应一挡速度的高效变速。该方案省去离合器结构,改用双单向轴承,进一步降低使用成本,使得结构和控制更加简单,但是要进行挡位切换必须将电动机进行转向,此时产生动力中断和换挡冲击问题,易给乘坐人员造成不适感。
可见,现有的两挡变速器在换挡过程中存在动力冲击和控制复杂等问题,给乘坐人员带来不适感并且使设计人员设计难度加大,因此抑制换挡冲击,消除车辆顿挫以及降低控制难度是高性能两挡变速器领域需要攻克的技术难题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器及其换挡方法,能够有效解决在换挡时出现的动力冲击和控制复杂问题,其换挡动力持续、冲击较小且控制简单。
本发明采用的技术方案如下:
本发明所提出的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,包括变速器壳体、传动机构、离合器、输入轴、超越离合器、输出轴和制动器;所述变速器壳体与车辆固定连接;所述输入轴与车辆电机连接;所述输出轴与电动汽车主减速器连接;所述传动机构为一个安装在变速器壳体之内的磁场调制齿轮,磁场调制齿轮与变速器壳体间通过一对轴承连接;所述磁场调制齿轮由三个同轴转动构件组成,包括安装了永磁体的内转子和外转子以及一个调磁环;所述外转子同轴设置在内转子的圆周外侧;所述调磁环同轴设置在内转子和外转子之间;所述内转子或外转子与输入轴连接;所述调磁环与输出轴连接;所述制动器固定在变速器壳体上,对外转子或内转子进行制动;所述磁场调制齿轮中的任意两个转动构件通过离合器连接;所述超越离合器外环固定在变速器壳体上,内环与外转子或内转子连接;所述超越离合器内环的可旋转方向与电机正向旋转方向相同。
进一步的,所述磁场调制齿轮为轴向充磁的磁场调制齿轮或径向充磁的磁场调制齿轮。
进一步的,所述超越离合器为单向超越离合器或棘轮式超越离合器或滚柱式超越离合器或楔块式超越离合器。
进一步的,所述制动器对外转子制动,超越离合器内环与外转子连接;所述内转子和外转子通过离合器连接或内转子和调磁环通过离合器连接或外转子和调磁环通过离合器连接;所述内转子的轴为输入轴,调磁环的轴为输出轴。
进一步的,所述制动器对内转子制动,超越离合器内环与内转子连接;所述内转子和外转子通过离合器连接或内转子和调磁环通过离合器连接或外转子和调磁环通过离合器连接;所述外转子的轴为输入轴,调磁环的轴为输出轴。
进一步的,所述内转子具有P1对磁极,外转子具有P2对磁极,调磁环由P3个调磁极块组成;P2大于P1,P3=P1+P2
进一步的,所述调磁极块由硅钢片沿轴向叠合而成。
一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器的换挡方法,用于车辆前进高/低挡位和后退挡位的切换,包括以下步骤:
S1:制动器处于断开状态,离合器处于断开状态,车辆电机正向旋转,超越离合器处于反向制动状态,车辆处于低速前进挡位,当永磁两挡变速器的输入轴连接内转子时,变速器速比为P1+P2/P1,当永磁两挡变速器的输入轴连接外转子时,变速器速比为P1+P2/P2
S2:制动器处于断开状态,离合器处于结合状态,车辆电机正向旋转,超越离合器处于正向工作状态,车辆处于高速前进挡位,变速器速比为1;
S3:制动器处于结合状态,离合器处于断开状态,车辆电机反向旋转,车辆处于后退挡位。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明将一个磁场调制齿轮作为变速器的传动机构,能够兼顾电动汽车动力性和舒适性要求,动力换挡不中断,利用磁场调制齿轮的刚度低的特点,能够有效降低两挡变速器在换挡时所带来的动力冲击,实现挡位平滑切换,有效降低车辆顿挫感,提高电动汽车平顺性和舒适性。
2、本发明设计的两档变速器结构紧凑,控制更加简单,在汽车前进过程中只需控制一个离合器的开合即可实现汽车前进高/低速挡位的切换,制动器在前进过程中处于常开状态,只有在切换后退挡位时才进行制动。
3、磁场调制齿轮由于其非接触式传动的特性,不会产生机械失效,没有振动和噪音,且具有自动过载保护的功能,两挡变速器稳定性和安全性更高。
4、磁场调制齿轮克服了机械式齿轮的种种缺点,没有摩擦损耗,在运行过程中无需润滑,降低了两挡变速器后续维护和保养成本。
附图说明
图1是本发明实施例1中两挡变速器的结构示意图;
图2是本发明实施例1中两挡变速器低速前进挡工作状态的结构示意图;
图3是本发明实施例1中两挡变速器高速前进挡工作状态的结构示意图;
图4是本发明实施例1中两挡变速器后退挡工作状态的结构示意图;
图5是本发明实施例2中两挡变速器的结构示意图;
图6是本发明实施例2中两挡变速器低速前进挡工作状态的结构示意图;
图7是本发明实施例2中两挡变速器高速前进挡工作状态的结构示意图;
图8是本发明实施例2中两挡变速器后退挡工作状态的结构示意图;
图9是本发明中磁场调制齿轮的结构示意图。
其中,附图标记:1-输入轴;2-离合器;3-制动器;4-变速器壳体;5-超越离合器;6-输出轴;7-传动机构;8-内转子;9-外转子;10-调磁环。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
本发明所提出的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,包括输入轴1、离合器2、制动器3、变速器壳体4、超越离合器5、输出轴6和传动机构7;所述变速器壳体4与车辆对应位置固定连接;所述输入轴1与车辆电机连接;所述输出轴6与电动汽车主减速器连接;所述传动机构7为一个安装在变速器壳体4之内的磁场调制齿轮;所述磁场调制齿轮为轴向充磁的磁场调制齿轮或径向充磁的磁场调制齿轮。所述磁场调制齿轮与变速器壳体4间通过一对轴承连接;所述磁场调制齿轮由三个同轴转动构件组成,包括安装了永磁体的内转子8和外转子9以及一个调磁环10;所述外转子9同轴设置在内转子8的圆周外侧;所述调磁环9同轴设置在内转子8和外转子9之间且与内转子8和外转子9之间均具有一定间隙;所述内转子8或外转子9与输入轴1同轴连接;所述调磁环9与输出轴6同轴连接;所述制动器3固定在变速器壳体4的对应位置上,对外转子9或内转子8进行制动;所述磁场调制齿轮中的任意两个转动构件之间均可通过离合器2连接;所述超越离合器5的外环固定在变速器壳体4对应位置上,内环与外转子9或内转子8连接;所述超越离合器5内环的可旋转方向与车辆电机的正向旋转方向相同。
所述超越离合器5为单向超越离合器或棘轮式超越离合器或滚柱式超越离合器或楔块式超越离合器。
所述制动器3对外转子9制动时,此时超越离合器5的内环与外转子9连接;所述内转子8和外转子9通过离合器2连接或内转子8和调磁环10通过离合器2连接或外转子9和调磁环10通过离合器2连接;所述内转子8的轴为变速器的输入轴1,调磁环10的轴为变速器的输出轴6。
所述制动器3对内转子8制动时,此时超越离合器5的内环与内转子8连接;所述内转子8和外转子9通过离合器2连接或内转子8和调磁环10通过离合器2连接或外转子9和调磁环10通过离合器2连接;所述外转子9的轴为变速器的输入轴1,调磁环10的轴为变速器的输出轴6。
所述内转子8上具有圆周均布的P1对磁极,外转子9上具有圆周均布的P2对磁极,调磁环10由P3个调磁极块组成,所述调磁极块由硅钢片沿轴向叠合而成;其中,P2大于P1,P3=P1+P2
一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器的换挡方法,用于车辆前进高/低挡位和后退挡位的切换,具体包括以下步骤:
S1:制动器3处于断开状态,离合器2处于断开状态,车辆电机正向旋转,超越离合器5处于反向制动状态,车辆处于低速前进挡位,当永磁两挡变速器的输入轴1连接内转子8时,变速器的速比为P1+P2/P1,当永磁两挡变速器的输入轴1连接外转子9时,变速器的速比为P1+P2/P2
S2:制动器3处于断开状态,离合器2处于结合状态,车辆电机正向旋转,超越离合器5处于正向工作状态,车辆处于高速前进挡位,变速器的速比为1;
S3:制动器3处于结合状态,离合器2处于断开状态,车辆电机反向旋转,车辆处于后退挡位。
下面通过具体实施例对本发明作出进一步说明:
实施例1
参见附图1至4,本实施例提出的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,包括输入轴1、离合器2、制动器3、变速器壳体4、超越离合器5、输出轴6和传动机构7;本发明将传动机构7设置为一个磁场调制齿轮,磁场调制齿轮安装在变速器壳体4内,与变速器壳体4间通过一对轴承连接。
本实施例所用磁场调制齿轮如图9所示,在本实施例中,磁场调制齿轮的充磁方向为径向充磁,磁场调制齿轮包括内转子8、调磁环10和外转子9;所述调磁环10由P3个圆周均布的调磁极块组成,调磁极块由硅钢片沿轴向叠合而成,各调磁极块之间设为空隙或者非导磁材料。所述内转子8由导磁铁心和P1对永磁体组成,内转子8上的永磁体均匀分布在导磁铁心外部。所述外转子9由导磁铁心和P2对永磁体组成,外转子9上的永磁体均匀分布在导磁铁心内部,相邻永磁体的磁极相反。所述调磁环10中调磁极块数P3等于内转子8永磁体磁极对数P1与外转子9永磁体磁极对数P2之和,即,P3=P1+P2,且外转子9永磁体磁极对数P2大于内转子8永磁体磁极对数P1,即P2>P1。所述内转子8、外转子9和调磁环10之间均存在气隙,不直接相连。
本实施例中各构件连接关系如图1所示,所述变速器壳体4与车辆对应位置进行固定连接,输入轴1的左侧与电机连接,右侧与内转子8进行固定连接,电机可以将动力由输入轴1传递到内转子8,从而通过磁场调制齿轮来转递扭矩。所述内转子8和外转子9通过离合器2连接,可以将内转子8与外转子9进行结合和分离。所述制动器3固定在变速器壳体4上,可以对外转子9进行制动,即相对变速器壳体4静止。所述制动器3在前进过程中处于常开状态,只有在切换到后退挡位时才进行制动。所述超越离合器5的外环固定在变速器壳体4对应位置上,内环和外转子9连接,超越离合器5的内环的可旋转方向与电机正向旋转方向相同。当外转子9具有与电机正向旋转方向相同的旋转趋势时,超越离合器5处于正向工作状态,可以进行旋转;当外转子9具有与电机正向旋转方向相反的旋转趋势时,超越离合器5处于反向制动状态,无法进行旋转。所述调磁环10与输出轴6的左侧相连,用于输出动力,输出轴6的右侧连接着电动汽车主减速器。通过离合器2的切换和超越离合器5的不同工作状态可以使输出轴6产生两种转速。参见图2,制动器3处于断开,离合器2将内转子8与外转子9分离,电机正向旋转,超越离合器5处于反向制动状态,此时车辆处于低速前进挡位工作状态;参见图3,制动器3处于断开,离合器2将内转子8与外转子9结合,电机正向旋转,超越离合器5处于正向工作状态,此时车辆处于高速前进挡位工作状态;参见图4,制动器3处于结合,将外转子9进行制动,离合器2将内转子8与外转子9分离,电机反向旋转,此时车辆处于后退挡位工作状态。
具体的换挡操作方法如下:
S1:如图2所示,车辆电机正向旋转,将动力由输入轴1传递到内转子8上,此时离合器2将内转子8与外转子9进行分离,制动器3处于断开,根据磁场调制原理,内转子8将动力传递给调磁环10,调磁环10与内转子8做同向运动,外转子9有做反向运动的趋势,而超越离合器5处于反向制动状态,外转子9无法运动,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,变速器速比为:P1+P2/P1,由于P1+P2>P1,此时速比大于1,为减速传动,车辆处于低速前进挡位工作状态。
S2:如图3所示,车辆电机正向旋转,将动力由输入轴1传递到内转子8上,此时离合器2将内转子8与外转子9进行结合,制动器3处于断开,此时磁场调制齿轮作为一个整体进行传动,外转子9与内转子8、调磁环10共同做正向旋转,超越离合器5处于正向工作状态,外转子9可以运动,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,此时磁场调制齿轮等效为直接驱动,变速器速比为1,车辆处于高速前进挡位工作状态。
S3:如图4所示,车辆电机反向旋转,将动力由输入轴1传递到内转子8上,此时离合器2将内转子8与外转子9进行分离,制动器3结合,将外转子9与变速器壳体4进行固定,即相对变速器壳体4静止,根据磁场调制原理,内转子8将动力传递给调磁环10,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,调磁环10与内转子8做同向运动,变速器速比为:P1+P2/P1,由于P1+P2>P1,此时速比大于1,为减速传动,车辆处于后退挡位工作状态。
实施例2:
参见附图5至8,本实施例提出的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,包括输入轴1、离合器2、制动器3、变速器壳体4、超越离合器5、输出轴6和传动机构7;本发明将传动机构7设置为一个磁场调制齿轮,磁场调制齿轮安装在变速器壳体4内,与变速器壳体4间通过一对轴承连接。
本实施例所用磁场调制齿轮如图9所示,在本实施例中,磁场调制齿轮的充磁方向为径向充磁,磁场调制齿轮包括内转子8、调磁环10和外转子9;所述调磁环10由P3个圆周均布的调磁极块组成,调磁极块由硅钢片沿轴向叠合而成,各调磁极块之间设为空隙或者非导磁材料。所述内转子8由导磁铁心和P1对永磁体组成,内转子8上的永磁体均匀分布在导磁铁心外部。所述外转子9由导磁铁心和P2对永磁体组成,外转子9上的永磁体均匀分布在导磁铁心内部,相邻永磁体的磁极相反。所述调磁环10中调磁极块数P3等于内转子8永磁体磁极对数P1与外转子9永磁体磁极对数P2之和,即,P3=P1+P2,且外转子9永磁体磁极对数P2大于内转子8永磁体磁极对数P1,即P2>P1。所述内转子8、外转子9和调磁环10之间均存在气隙,不直接相连。
本实施例中各构件连接关系如图5所示,所述变速器壳体4与车辆对应位置进行固定连接,输入轴1的左侧与电机连接,右侧与外转子9进行固定连接,电机可以将动力由输入轴1传递到外转子9,从而通过磁场调制齿轮来转递扭矩。内转子8和外转子9通过离合器2连接,可以将内转子8和外转子9进行结合和分离。所述制动器3固定在变速器壳体4上,可以对内转子8进行制动,即相对变速器壳体4静止。所述制动器3在前进过程中处于常开状态,只有在切换到后退挡位时才进行制动。所述超越离合器5外环固定在变速器壳体4上,内环和内转子8连接,超越离合器5内环的可旋转方向与电机正向旋转方向相同。当内转子8具有与电机正向旋转方向相同的旋转趋势时,超越离合器5处于正向工作状态,可以进行旋转;当内转子8具有与电机正向旋转方向相反的旋转趋势时,超越离合器5处于反向制动状态,无法进行旋转。所述调磁环10与输出轴6的左侧相连,用于输出动力,输出轴6的右侧连接着电动汽车主减速器。通过离合器2的切换和超越离合器5的不同工作状态可以使输出轴6产生两种转速。参见图6,制动器3处于断开,离合器2将内转子8和外转子9分离,电机正向旋转,超越离合器5处于反向制动状态,此时车辆处于低速前进挡位工作状态;参见图7,制动器3处于断开,离合器2将内转子8和外转子9结合,电机正向旋转,超越离合器5处于正向工作状态,此时车辆处于高速前进挡位工作状态;参见图8,制动器3处于结合,对内转子8进行制动,离合器2将内转子8和外转子9分离,电机反向旋转,此时车辆处于后退挡位工作状态。
具体的换挡操作方法如下:
S1:如图6所示,车辆电机正向旋转,将动力由输入轴1传递到外转子9上,此时离合器2将内转子8和外转子9进行分离,制动器3处于断开,根据磁场调制原理,外转子9将动力传递给调磁环10,调磁环10与外转子9做同向运动,内转子8有做反向运动的趋势,而超越离合器5处于反向制动状态,内转子8无法运动,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,变速器速比为:P1+P2/P2,由于P1+P2>P2,此时速比大于1,为减速传动,车辆处于低速前进挡位工作状态。
S2:如图7所示,车辆电机正向旋转,将动力由输入轴1传递到外转子9上,此时离合器2将内转子8和外转子9进行结合,制动器3处于断开,此时磁场调制齿轮作为一个整体进行传动,外转子9、内转子8和调磁环10共同做正向旋转,超越离合器5处于正向工作状态,内转子8可以运动,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,此时磁场调制齿轮等效为直接驱动,变速器速比为1,车辆处于高速前进挡位工作状态。
S3:如图8所示,车辆电机反向旋转,将动力由输入轴1传递到外转子9上,此时离合器2将内转子8和外转子9进行分离,制动器3结合,将内转子8与变速器壳体4进行固定,根据磁场调制原理,外转子9将动力传递给调磁环10,调磁环10通过输出轴6将动力传递到电动汽车主减速器上,调磁环10与外转子9做同向运动,变速器速比为:P1+P2/P2,由于P1+P2>P2,此时速比大于1,为减速传动,车辆处于后退挡位工作状态。
本发明未详尽事宜为公知技术。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,包括变速器壳体、传动机构、离合器、输入轴、超越离合器、输出轴和制动器;所述变速器壳体与车辆固定连接;所述输入轴与车辆电机连接;所述输出轴与电动汽车主减速器连接;其特征在于:所述传动机构为一个安装在变速器壳体之内的磁场调制齿轮,磁场调制齿轮与变速器壳体间通过一对轴承连接;所述磁场调制齿轮由三个同轴转动构件组成,包括安装了永磁体的内转子和外转子以及一个调磁环;所述外转子同轴设置在内转子的圆周外侧;所述调磁环同轴设置在内转子和外转子之间;所述内转子或外转子与输入轴连接;所述调磁环与输出轴连接;所述制动器固定在变速器壳体上,对外转子或内转子进行制动;所述磁场调制齿轮中的任意两个转动构件通过离合器连接;所述超越离合器外环固定在变速器壳体上,内环与外转子或内转子连接;所述超越离合器内环的可旋转方向与电机正向旋转方向相同;
所述制动器对外转子制动,超越离合器内环与外转子连接;所述内转子和外转子通过离合器连接或内转子和调磁环通过离合器连接或外转子和调磁环通过离合器连接;所述内转子的轴为输入轴,调磁环的轴为输出轴;
所述制动器对内转子制动,超越离合器内环与内转子连接;所述内转子和外转子通过离合器连接或内转子和调磁环通过离合器连接或外转子和调磁环通过离合器连接;所述外转子的轴为输入轴,调磁环的轴为输出轴。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,其特征在于:所述磁场调制齿轮为轴向充磁的磁场调制齿轮或径向充磁的磁场调制齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,其特征在于:所述超越离合器为单向超越离合器或棘轮式超越离合器或滚柱式超越离合器或楔块式超越离合器。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,其特征在于:所述内转子具有P1对磁极,外转子具有P2对磁极,调磁环由P3个调磁极块组成;P2大于P1,P3=P1+P2
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器,其特征在于:所述调磁极块由硅钢片沿轴向叠合而成。
6.一种根据权利要求4所述的电动汽车超越离合器式永磁两挡变速器的换挡方法,用于车辆前进高/低挡位和后退挡位的切换,其特征在于,包括以下步骤:
S1:制动器处于断开状态,离合器处于断开状态,车辆电机正向旋转,超越离合器处于反向制动状态,车辆处于低速前进挡位,当永磁两挡变速器的输入轴连接内转子时,变速器速比为P1+P2/P1,当永磁两挡变速器的输入轴连接外转子时,变速器速比为P1+P2/P2
S2:制动器处于断开状态,离合器处于结合状态,车辆电机正向旋转,超越离合器处于正向工作状态,车辆处于高速前进挡位,变速器速比为1;
S3:制动器处于结合状态,离合器处于断开状态,车辆电机反向旋转,车辆处于后退挡位。
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