同转臂干式四速纯电动动力系统技术方案

本发明专利技术公开了同转臂干式四速纯电动动力系统，其电机分别与输入星型机构、中间星型机构连接；输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构均与转臂连接；输入星型机构与II档换档盘连接；双行星星型机构与III档换档盘、IV档换档盘连接；中间星型机构与单向离合器、I档换档盘连接；单向离合器的外圈与箱体连接；转臂与输出过渡齿轮组连接；输出过渡齿轮组与差速器连接，I档换档盘与I档换档机构、II档换档盘与II档换档机构、III档换档盘与III档换档机构、IV档换档盘与IV档换档机构均配合连接。本发明专利技术低速爬坡能力强、电系统负荷冲击小、电机极限转速低、运行效率高、体积小、维护成本低，实现了多档传动，有效提升了传动性能和整机品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，特别涉及适用于纯电动汽车的同转臂干式四速纯电动动力系统。
技术介绍
随着电动汽车最高车速的不断提高、爬坡性能、加速性能和续航里程需求的不断提升，以及成本持续下降发展趋势，高效多档自动动力传动系统总成成为解决上述问题的关键环节。在电动汽车诞生早期，设计者规划了采用多档变速器来辅助电机驱动车辆，以期降低电机转矩、控制器电流、提升系统效能、提升车辆动力性能、延长续航里程、保护电池包、减小系统重量。然而，由于国际燃油价格和供应量问题，电动汽车发展受到了制约，电动汽车用变速箱也随之被搁置了将近一个世纪。近15年来，电动汽车以低速大齿轮速比动力总成为主，车辆最高车速低于50Km/h，以巡逻车、高尔夫球车、旅游观光车、场地车、老年代步车为主。同时，受低速电动两轮车和三轮车的发展思路影响，电动汽车不需要变速箱的指导发展思路统领了将近12年。直接采用驱动电机进行驱动，以功率在3-8Kw，转速在3600rpm直流有刷电机或低压异步电机为主。随着特斯拉等高速长续航里程电动汽车的诞生和动力电池性能的快速提升，环境问题的日益严重化和高速轨道交通的快速发展，使得政府和消费者对电动汽车的发展进行了重新诠释。电动汽车的最高车速已超过200Km/h，续航里程也超过了500Km，百公里加速时间达到5s以下。电机功率超过了100Kw，电机转速也超过了10000rpm。该时期受早期电动汽车动力总成的发展惯性，一大部分设计者和决策者认为通过提升电机转速和功率(如达到20000rpm和200Kw)而不采用自动变速箱。然而，忽视了一个很大优化问题——功率有效利用率，导致系统功率庞大，效能低下，成本居高不下，推广困难。多数汽车企业针对电动汽车的性能快速提升，认识到了电动汽车用变速动力总成(自动变速器)是必不可少的关键核心部件。并快速投入人力财力设计研发电动汽车用变速动力总成。对于无特殊用途的乘用车而言，当最高车速小于50Km/h时，采用固定速比动力总成基本能够满足要求；当最高车速不超过100Km/h但高于80Km/h时，采用两速动力总成基本能够满足要求；当最高车速不超过150Km/h但高于120Km/h时，采用三速动力总成基本能够满足要求。对于商业用途的商用车而言，最好采用多档自动变速动力来获得最佳的整车性能。通过采用多档自动变速动力总成，对降低系统电峰值参数，提升系统动力性、效率、安全性和可靠性，降低振动噪音及成本，同等电量下延长续航里程等具有重要作用。但是，现有的动力传动系还存在固定速比传动、低速爬坡能力弱、电系统负荷冲击大、电机极限转速高、系统运行效率低、体积大及维护成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适用于纯电动汽车的多速比传动、低速爬坡能力强、电系统负荷冲击小、电机极限转速低、系统运行效率高、体积小及维护成本低的同转臂干式四速纯电动动力系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：同转臂干式四速纯电动动力系统，包括电机、输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构、转臂、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、IV档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、箱体；所述电机的输出轴分别与输入星型机构、中间星型机构连接；所述输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构均与转臂连接；所述输入星型机构还与II档换档盘连接；所述双行星星型机构还分别与III档换档盘、IV档换档盘连接；所述中间星型机构还分别与单向离合器、I档换档盘连接；所述单向离合器的外圈与箱体连接；在所述输入星型机构与中间星型机构之间的转臂外侧与输出过渡齿轮组连接；所述输出过渡齿轮组与差速器连接，所述I档换档盘还与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘还与II档换档机构配合连接；所述III档换档盘还与III档换档机构配合连接；所述IV档换档盘还与IV档换档机构配合连接。进一步地，所述输入星型机构包括输入太阳轮、输入行星轮、行星轮轴、输入行星轮轴承、II档内齿圈，所述输入太阳轮通过花键副与电机的输出轴连接，输入太阳轮与输入行星轮外啮合连接；所述输入行星轮通过输入行星轮轴承与行星轮轴连接；所述输入行星轮与II档内齿圈内啮合连接；所述II档内齿圈通过II档内齿圈连接轴与位于电机与箱体之间的II档换档盘连接；所述行星轮轴两端分别与转臂连接。进一步地，所述中间星型机构包括第一太阳轮、第一行星轮、行星轮轴、I档内齿圈，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接；所述第一行星轮与I档内齿圈内啮合连接，第一行星轮通过花键副与行星轮轴连接；所述第一太阳轮通过花键副与电机的输出轴连接；所述I档内齿圈通过I档内齿圈连接轴与I档换档盘连接；所述I档内齿圈连接轴在箱体处还与单向离合器的内圈连接。进一步地，所述双行星星型机构包括第二太阳轮、中间行星轮、中间行星轮轴、中间行星轮轴承、行星轮轴、第二行星轮、III档内齿圈，所述第二太阳轮与中间行星轮外啮合连接；所述中间行星轮与第二行星轮外啮合连接；所述中间行星轮通过中间行星轮轴承与中间行星轮轴连接；所述第二行星轮通过花键副与行星轮轴连接；所述第二行星轮与III档内齿圈内啮合连接；所述中间行星轮轴与转臂连接。进一步地，所述III档内齿圈通过III档内齿圈连接轴与箱体外侧的III档换档盘连接；所述第二太阳轮通过第二太阳轮连接轴与电机外侧的IV档换档盘连接。进一步地，所述转臂的左端与II档内齿圈连接固定，转臂的右端与III档内齿圈连接固定；所述III档内齿圈安装在I档内齿圈内；所述电机、输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构、转臂、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘均同轴心安装；所述电机的输出轴还安装连接有电机测速传感器。进一步地，所述输出过渡齿轮组包括第一输出齿轮、第二输出齿轮、第三输出齿轮、第四输出齿轮、中间轴，所述第一输出齿轮与转臂固定连接、或第一输出齿轮与转臂一体成型形成；所述第一输出齿轮与第二输出齿轮外啮合连接；所述第二输出齿轮与第三输出齿轮均与中间轴连接；所述中间轴的两端分别通过轴承与箱体连接；所述第三输出齿轮与第四输出齿轮外啮合连接；所述第四输出齿轮与差速器连接；所述差速器的右输出端与右输出半轴连接，差速器的左输出端与左输出半轴连接。进一步地，所述I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、IV档换档机构的结构均相同，均包括执行器、储液器、换档主缸、高压换档液管、钳体保持架、换档活塞、内摩擦块、外摩擦块，所述换档主缸分别与执行器、储液器、高压换档液管连接；所述高压换档液管的另一端与换档活塞连接；所述换档活塞、外摩擦块均与钳体保持架连接；所述换档活塞与内摩擦块连接；所述内摩擦块、外摩擦块相对设置；且所述I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘其中任一项位于内摩擦块、外摩擦块中间并间隙配合连接。进一步地，所述I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、IV档换档机构其中任一项还包括低压报警器、测速传感器，所述低压报警器安装在换档主缸高压油液输出端；所述测速传感器安装在钳体保持架上。进一步地，所述I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘其中任一项的圆周上还加本文档来自技高网...

【技术保护点】
同转臂干式四速纯电动动力系统，其特征在于，包括电机、输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构、转臂、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、IV档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、箱体；所述电机的输出轴分别与输入星型机构、中间星型机构连接；所述输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构均与转臂连接；所述输入星型机构还与II档换档盘连接；所述双行星星型机构还分别与III档换档盘、IV档换档盘连接；所述中间星型机构还分别与单向离合器、I档换档盘连接；所述单向离合器的外圈与箱体连接；在所述输入星型机构与中间星型机构之间的转臂外侧与输出过渡齿轮组连接；所述输出过渡齿轮组与差速器连接，所述I档换档盘还与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘还与II档换档机构配合连接；所述III档换档盘还与III档换档机构配合连接；所述IV档换档盘还与IV档换档机构配合连接。

【技术特征摘要】
2016.05.25 CN 20161036421841.同转臂干式四速纯电动动力系统，其特征在于，包括电机、输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构、转臂、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、IV档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、IV档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、箱体；所述电机的输出轴分别与输入星型机构、中间星型机构连接；所述输入星型机构、中间星型机构、双行星星型机构均与转臂连接；所述输入星型机构还与II档换档盘连接；所述双行星星型机构还分别与III档换档盘、IV档换档盘连接；所述中间星型机构还分别与单向离合器、I档换档盘连接；所述单向离合器的外圈与箱体连接；在所述输入星型机构与中间星型机构之间的转臂外侧与输出过渡齿轮组连接；所述输出过渡齿轮组与差速器连接，所述I档换档盘还与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘还与II档换档机构配合连接；所述III档换档盘还与III档换档机构配合连接；所述IV档换档盘还与IV档换档机构配合连接。2.根据权利要求1所述的同转臂干式四速纯电动动力系统，其特征在于，所述输入星型机构包括输入太阳轮、输入行星轮、行星轮轴、输入行星轮轴承、II档内齿圈，所述输入太阳轮通过花键副与电机的输出轴连接，输入太阳轮与输入行星轮外啮合连接；所述输入行星轮通过输入行星轮轴承与行星轮轴连接；所述输入行星轮与II档内齿圈内啮合连接；所述II档内齿圈通过II档内齿圈连接轴与位于电机与箱体之间的II档换档盘连接；所述行星轮轴两端分别与转臂连接。3.根据权利要求2所述的同转臂干式四速纯电动动力系统，其特征在于，所述中间星型机构包括第一太阳轮、第一行星轮、行星轮轴、I档内齿圈，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接；所述第一行星轮与I档内齿圈内啮合连接，第一行星轮通过花键副与行星轮轴连接；所述第一太阳轮通过花键副与电机的输出轴连接；所述I档内齿圈通过I档内齿圈连接轴与I档换档盘连接；所述I档内齿圈连接轴在箱体处还与单向离合器的内圈连接。4.根据权利要求3所述的同转臂干式四速纯电动动力系统，其特征在于，所述双行星星型机构包括第二太阳轮、中间行星轮、中间行星轮轴、中间行星轮轴承、行星轮轴、第二行星轮、III档内齿圈，所述第二太阳轮与中间行星轮外啮合连接；所述中间行星轮与第二行星轮外啮合连接；所述中间行星轮通过中间行星轮轴承与中间行星轮轴连接；所述第二行星轮通过花键副与行星轮轴连接；所述第二行星轮与III档内...

【专利技术属性】
技术研发人员：段福海，王豫，陈军，
申请(专利权)人：广州市新域动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44