电动汽车用两挡机械自动变速器制造技术

本发明专利技术涉及汽车传动系统领域，具体公开了电动汽车用两挡机械自动变速器，包括壳体、输入轴和输出轴，壳体内包括双排双级行星齿轮组、第一制动器和第二制动器，双排双级行星齿轮组包括前排行星齿轮组和后排行星齿轮组，后排行星轮和前排行星轮均与行星架连接，后排行星轮与前排行星轮啮合，后排行星轮与后排太阳轮啮合；第一制动器用于对行星架进行制动，输入轴带动后排太阳轮转动；第二制动器用于对前排行星齿轮组进行制动，前排行星齿轮组带动输出轴转动。本方案通过第一制动器、第二制动器与双排双级行星齿轮组的配合，解决现有技术中电动汽车出现的爬坡或低速启动时动力不足和变速器出现的换挡性能差以及变速器的可扩展性差的问题。

Two-Gear Automatic Mechanical Transmission for Electric Vehicles

The invention relates to the field of automobile transmission system, and specifically discloses a two-gear automatic mechanical transmission for electric vehicles, including a housing, an input shaft and an output shaft. The housing includes a double-row double-stage planetary gear set, a first brake and a second brake. The double-row double-stage planetary gear set includes a front planetary gear set and a rear planetary gear set. The rear planetary wheel and the front planetary wheel are both planetary. The first brake is used to brake the planetary frame, and the input shaft drives the rear solar wheel to rotate; the second brake is used to brake the front planetary gear set, and the front planetary gear set drives the output shaft to rotate. Through the cooperation of the first brake, the second brake and the double-row two-stage planetary gear set, the scheme solves the problems of insufficient power when the electric vehicle climbs or starts at low speed, poor shifting performance of the transmission and poor expandability of the transmission in the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用两挡机械自动变速器
本专利技术涉及汽车传动系统领域，具体是电动汽车用两挡机械自动变速器。
技术介绍
随着燃油资源的日渐枯竭，汽车也在逐渐从燃油汽车转为电动汽车，现有技术中由于驱动电机具有低转速恒转矩、高转速恒功率和工作范围宽等特性，因此国内众多主机厂在传统汽车基础上开发固定速比的电动汽车，固定速比的电动汽车其性能基本上能够满足行驶要求。但实际上，由于路况的复杂，固定传动比的电动汽车在低速启动或爬坡时，在配合电机的低转速恒转矩的输出模式下，因电机的转矩恒定且汽车为固定传动比，使得输出的转矩不可调，该不可调的输出转矩使得汽车在陡峭的坡上行驶时出现动力不足(即输出转矩不足)的情况，一方面，电动汽车输出动力不足，造成电动汽车爬坡或低速启动困难；另一方面，在爬坡时，也会因为电机发热、电能消耗快，进而造成电动汽车的续航里程缩短的问题。若换用转矩输出大的驱动电机来增大转矩，则驱动电机成本高昂，又会使得电动汽车性价比降低。目前，现有技术中已经有解决爬坡或低速启动时转矩不足的方案，例如公开号为CN105020349A的中国专利技术专利，公开了“一种电动汽车用两挡机械自动变速器”，该专利技术包括同步器6和位于同步器6左右两边的低速挡齿轮组7和高速挡齿轮组4(见附图1)，通过同步器6来选择高速档或低速档，但因这种结构的同步器6位于传递转矩较大的输出轴5上，所以对同步器6的强度要求较高，不利于轻量化和延长变速器的使用寿命,且换挡性能不佳；此外，低速挡齿轮组7和高速挡齿轮组4的输出从动轮均位于输出轴5的末端，使得输出轴两端选用相同的轴承时，两端轴承的受力始终是不相同，因而轴承的寿命将大大降低；此外，如果要根据电动汽车的实际需求增大传动比，则外啮合的齿轮组的体积会更大，现有的壳体无法满足要求，还得重新设计壳体以满足需求，因而适用场合较窄，变速器的可扩展性差。
技术实现思路
本专利技术意在提供电动汽车用两挡机械自动变速器，以解决现有技术中固定传动比的电动汽车出现的爬坡或低速启动时动力不足的问题、两档机械自动变速器出现的换挡性能差和输出轴上的轴承受力不均以及变速器的可扩展性差的问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：电动汽车用两挡机械自动变速器，包括壳体以及用于动力传递的输入轴和输出轴，所述壳体内包括双排双级行星齿轮组、第一制动器和第二制动器，所述双排双级行星齿轮组包括前排行星齿轮组和后排行星齿轮组，所述前排行星齿轮组包括前排太阳轮、前排行星轮和齿圈，所述后排行星齿轮组包括后排太阳轮、后排行星轮和行星架，所述后排行星轮和前排行星轮均与行星架连接，所述后排行星轮与前排行星轮啮合，所述后排行星轮与后排太阳轮啮合；所述第一制动器用于对行星架进行制动，所述输入轴带动后排太阳轮转动；所述第二制动器用于对前排行星齿轮组进行制动，所述前排行星齿轮组带动输出轴转动。本方案的工作原理：空挡时，控制第一制动器和第二制动器均脱离(即不制动)，使得双排双级行星齿轮组没有制动元件，进而双排双级行星齿轮组的传动比为0，因而由前排行星齿轮组带动的输出轴也无动力输出，所以电动汽车处于空挡状态。一档时，控制第一制动器接合(即制动行星架)，第二制动器脱离，双排双级行星齿轮组对输入轴的动力进行传递，通过前排行星齿轮组将动力传递给输出轴。二档时，控制第一制动器脱离，第二制动器接合，相对于一档，改变了双排双级行星齿轮组的制动元件，因而双排双级行星齿轮的传动比发生变化，进而使得通过前排行星齿轮组传递给输出轴的动力也发生了变化，使得电动汽车又增加了一个档位。相比于现有技术的有益效果：第一，通过第一制动器和第二制动器与双级双排行星齿轮组的配合，实现对电动汽车的两档调整，使得两个挡位传动比的分配更加灵活，相比于现有技术的固定传动比的电动汽车，两档减速器能适应不同路况下汽车对转矩的需求，减少了电机发热、电能消耗快的情况发生，达到了延长电动汽车续航里程的目的，同时也提高了电动汽车的性价比。第二，本方案还能根据具体场合更改输入输出的方式，实现传动比的调节以满足不同场合的需求，从而可以获得较大的传动比范围，适用性广，利于推广；此外，采用双级双排行星齿轮组，在进行产品的改型设计时，无需调整齿轮的中心距，无需对壳体进行大的修改，可继承性好、扩展性好，进而降低产品成本和开发周期。第三，本方案通过改变第一制动器和第二制动器的状态(接合或脱离)组合，即可达到电动汽车对于一档和二档的需求，相比于现有技术中采用两档机械自动变速器的电动汽车，一方面，第一制动器和第二制动器均没有作用在输出轴上，因而对于第一制动器和第二制动器的强度要求相对较低；另一方面，因双排双级行星齿轮组的所有元件无论在哪个档位下均处于啮合状态，所以电动汽车换挡过程中，汽车的动力无需中断，改善了汽车的动力性，同时换挡平稳，有效地避免了汽车在换挡过程中的冲击，换挡性能好，有利于变速器寿命的延长，此外也提高了电动汽车的舒适性。第四，本方案中通过第一制动器和第二制动器控制电动汽车档位的变化，相比于现有技术中的两档机械自动变速器的电动汽车，本申请的第一制动器和第二制动器均未与输出轴存在直接连接，且输出轴上不存在不同档位下的连接方式的切换，因而输出轴两端的轴承受力相同，相对的提高了轴承的寿命。进一步，所述壳体内还包括第一齿轮组，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮由前排行星齿轮组带动，所述第一从动齿轮与输出轴固定连接。有益效果:增加第一齿轮组有利于增加传动比，且第一传动齿轮组结合双排双级行星齿轮组使用，在不影响双排双级行星齿轮组的元件之间互相啮合的情况下，能够传递的转矩更大，使得应用更加广泛。进一步，所述第二制动器用于制动前排太阳轮，所述齿圈与第一主动齿轮固定连接。有益效果:前排太阳轮制动时，齿圈作为双排双级行星齿轮组的输出，根据行星齿轮系的传动原则，此时的传动比小，输出的转矩小，转速相对更高，有利于电动汽车的高速行驶下对低转矩高速度的需求。进一步，所述后排太阳轮与输入轴固定连接。有益效果:输入轴直接将转矩传递给后排太阳轮，减少了转矩传递过程中的能量损失。进一步，所述第二制动器用于制动齿圈，所述前排太阳轮与第一主动齿轮固定连接，所述壳体内还包括第二齿轮组，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与输入轴固定连接，所述第二从动齿轮与后排太阳轮固定连接。有益效果:将第二制动器用于制动齿圈，前排太阳轮作为双排双级行星齿轮组的输出，为达到与第二制动器制动前排太阳轮时的方案具有相同的传动比，所以增加第二齿轮组，以满足传动比的要求，进而达到不同结构均能实现汽车所需要的高转矩的目的。进一步，所述输入轴上固定连接有用于驱动输入轴转动的驱动电机。有益效果：直接采用现有技术中的驱动电机为输入轴提供输入动力，不需要重新设计，节省了设计和实验成本。进一步，所述齿圈和后排太阳轮的齿数比区间为(2.5，3.5)，所述齿圈和前排太阳轮的齿数比区间为[1.5，2.5]。有益效果:通过对双排双级行星齿轮组中的元件的齿数比区间进行选择，达到电动汽车所需要的传动比。进一步，所述第一齿轮组的第一从动齿轮与第一主动齿轮的齿数比区间为[3，4]。有益效果:在第二制动器用于制动前排太阳轮时，为使得本方案的电动汽车用两挡机械自动变速器的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电动汽车用两挡机械自动变速器，包括壳体以及用于动力传递的输入轴和输出轴，其特征在于：所述壳体内包括双排双级行星齿轮组、第一制动器和第二制动器，所述双排双级行星齿轮组包括前排行星齿轮组和后排行星齿轮组，所述前排行星齿轮组包括前排太阳轮、前排行星轮和齿圈，所述后排行星齿轮组包括后排太阳轮、后排行星轮和行星架，所述后排行星轮和前排行星轮均与行星架连接，所述后排行星轮与前排行星轮啮合，所述后排行星轮与后排太阳轮啮合；所述第一制动器用于对行星架进行制动，所述输入轴带动后排太阳轮转动；所述第二制动器用于对前排行星齿轮组进行制动，所述前排行星齿轮组带动输出轴转动。

【技术特征摘要】
1.电动汽车用两挡机械自动变速器，包括壳体以及用于动力传递的输入轴和输出轴，其特征在于：所述壳体内包括双排双级行星齿轮组、第一制动器和第二制动器，所述双排双级行星齿轮组包括前排行星齿轮组和后排行星齿轮组，所述前排行星齿轮组包括前排太阳轮、前排行星轮和齿圈，所述后排行星齿轮组包括后排太阳轮、后排行星轮和行星架，所述后排行星轮和前排行星轮均与行星架连接，所述后排行星轮与前排行星轮啮合，所述后排行星轮与后排太阳轮啮合；所述第一制动器用于对行星架进行制动，所述输入轴带动后排太阳轮转动；所述第二制动器用于对前排行星齿轮组进行制动，所述前排行星齿轮组带动输出轴转动。2.根据权利要求1所述的电动汽车用两挡机械自动变速器，其特征在于：所述壳体内包括第一齿轮组，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮由前排行星齿轮组带动，所述第一从动齿轮与输出轴固定连接。3.根据权利要求2所述的电动汽车用两挡机械自动变速器，其特征在于：所述第二制动器用于制动前排太阳轮，所述齿圈与第一主动齿轮固定连接。4.根据权利要求3所述的电动汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光泽，黄修鹏，李晓峰，欧康，胡明珍，
申请(专利权)人：重庆德音科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50