CN103032526A

CN103032526A - 纯电动汽车 2 档双离合变速器传动装置

Info

Publication number: CN103032526A
Application number: CN2012105540632A
Authority: CN
Inventors: 赵韩; 冯关华; 陈奇; 黄康; 冯永恺; 陈卫东; 何李婷; 李珏; 金鑫
Original assignee: 冯关华
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车2档双离合变速器传动装置。该装置包括电机，双离合器，变速器箱体，内、外输入齿轮轴，中间轴和输出轴。其内输入齿轮轴上的齿轮即一档主动齿轮，外输入齿轮轴的齿轮即二档主动齿轮，中间轴上设有一档、二档从动齿轮和主减速主动齿轮，输出轴上设有主减速从动齿轮。动力从电机传出输入到双离合器，经过内输入齿轮轴（外输入齿轮轴）传递到一档齿轮组（二档齿轮组），再经中间轴上的主减速齿轮组将一档扭矩（二档扭矩）传递给输出轴输出。特点为：1.采用变速器与减速器一体化结构，将电动汽车的变速器和主减速器融为一体，动力可直接输出至车轮轴上，无需减速机构，传动系统结构更加紧凑，减少了零件数量，降低了成本；2.采用双离合器切换档位，解决了目前电动汽车存在的换挡动力性和经济性要求，最优化使用电机动力，延长电动车的行驶里程。

Description

纯电动汽车 2 档双离合变速器传动装置

技术领域

本专利涉及一种适用于纯电动汽车的两档双离合变速器传动装置。

背景技术

随着地球环境的恶化，能源的匮乏，人类的对新能源汽车的研究开发有了迫切需要。电动汽车作为新能源汽车中的一种已引起各国的广泛重视。目前纯电动汽车的传动系统大多采用固定速比的减速器作为传动装置，这种传动方式一方面使电动汽车对电机性能提出了较高的要求，另一方面无法使电机始终处于最佳工作状态。经大量研究表明，两档变速器是较适用于纯电动汽车的传动系统。

电动汽车对传动装置有换挡冲击度较小、传动效率高、换挡动力无中断等要求，根据现有各类变速器的特性，采用两档的双离合变速器作为电动汽车的传动系统，从而提高电动汽车的经济性和动力性。本发明与其他电动汽车变速器相比有以下优势：1.采用变速器与减速器一体化结构，将电动汽车的变速器和主减速器融为一体，动力可直接输出至车轮轴上，无需减速机构，传动系统结构更加紧凑，减少了零件数量，降低了成本；2.采用双离合器切换档位，换挡过程无动力中断，保证了电动汽车的动力性和舒适性，同时使电机处于一种较优的工作状态；3.该变速器生产可在传统的机械式变速器生产基础上改进而来，更为符合我国国情。

发明内容

本专利提出了一种纯电动汽车两档双离合变速器传动装置，其目的在于为纯电动汽车提供一种两档的变速传动装置，从而提高纯电动汽车的换挡动力性和驾驶舒适性。

本专利实现上述目的的技术解决方案如下：

纯电动汽车两档双离合变速器传动装置包括电机（1），变速器箱体（2），双离合器（3），同轴设置的内输入齿轮轴（6）、外输入齿轮轴（4）和输出轴（13），中间轴（10），所述各轴上分别设有齿轮。所述的纯电动汽车的电机（1）通过双离合器（3）带动变速器整个齿轮系的旋转。所述的双离合器包括第一离合器（C1）和第二离合器（C2），第一离合器（C1）和内输入齿轮轴（6）的一端连接，第二离合器（C2）和外输入齿轮轴（4）的一端连接，第一离合器（C1）和第二离合器（C2）位于同一输入端。

所述内输入齿轮轴（6）上的齿轮即为一档主动齿轮（7），外输入齿轮轴（4）上的齿轮即为二档主动齿轮（5）。

所述中间轴上依次设有一档从动齿轮（9）、二档从动齿轮（8）和主减速主动齿轮（11）。

所述与内输入齿轮轴同轴设置的输出轴上设有主减速从动齿轮（12）。

所所述的一档主动齿轮（7）与一档从动齿轮（9）为常啮合，二档主动齿轮（5）与二档从动齿轮（8）为常啮合，主减速主动齿轮（11）与主减速从动齿轮（12）为常啮合。

所述的电动汽车电机（1）的动力经双离合器（3）选择性地输送到一档齿轮组（7、9）或二档齿轮组（5、8），再经过主减速齿轮组（11、12）传送到输出轴（13），最后由输出轴（13）输出。

利用本专利所设计的纯电动汽车两档双离合变速器传动装置可以实现：1.采用双离合器切换档位，可使电动汽车换挡动力无中断，减小其换挡冲击度，使电机处于一个较优的工作状态，减小了对电机性能的要求，提高了纯电动汽车的工作效率和驾驶舒适性。2.采用变速器与主减速器一体化结构，动力可直接输出至车轮轴上，无需减速机构，简化了传动系统结构，减少了零件数量，降低了成本，同时也提高了电动汽车的传动效率。

附图说明

图1为本专利结构示意图，

图2为本专利结构所采用的变速器与减速器一体化结构的齿轮布置图。

上图中：驱动电机1、双离合器2、双离合器第一离合器C1、双离合器第二离合器C2、变速器箱体3、外输入齿轮轴4、二档主动齿轮5、内输入齿轮轴6、一档主动齿轮7、二档从动齿轮8、一档从动齿轮9、中间轴10、主减速主动齿轮11、主减速从动齿轮12、输出轴13。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本专利作进一步地说明。

实施例

当纯电动汽车处于起步状态时，双离合器的第一离合器（C1）接合，第二离合器（C2）分离，此时电动车处于一档的状态，完成起步加速的过程。当电动车车速达到换挡要求时，TCU发出控制指令，双离合器执行机构根据控制指令使第一离合器（C1）分离，第二离合器接合（C2），电动汽车档位由一档切换到二档，汽车在二档状态下正常行驶。当电动车处于驻车状态时，双离合器根据TCU的控制指令，使第一离合器（C1）和第二离合器（C2）均分离，动力传递停止。当电动车需停车时，只需关闭电机即可。

该装置的两个前进挡和一个倒挡的动力传递路线如下：

一档动力传递路线：双离合器的第一离合器（C1）接合，第二离合器（C2）分离，发动机扭矩通过第一离合器（C1）传递给内输入齿轮轴（6），通过常啮合的一档主动齿轮（7）和一档从动齿轮（9），将扭矩传递给中间轴（10），再经主减速主动齿轮（11）和主减速从动齿轮（12），将扭矩传递给输出轴（13），并最终由输出轴（13）输出动力。

二档动力传递路线：双离合器的第一离合器（C1）分离，第二离合器接合（C2），发动机扭矩通过第二离合器（C2）传递给外输入齿轮轴（4），通过常啮合的二档主动齿轮（5）和二档从动齿轮（8），将扭矩传递给中间轴（10），再经主减速主动齿轮（11）和主减速从动齿轮（12），将扭矩传递给输出轴（13），并最终由输出轴（13）输出动力。

倒挡动力传递路线：由于电机易于实现反转控制，且倒挡行驶速度较低，因而倒挡行驶只需在1档状态下将电机反转即可实现，与前面所述一档动力传递方式相同，在此不再赘述。

该装置的换挡过程举例说明：

升档过程：当电动汽车在一档的状态下增速至换挡临界车速时，TCU发出换挡指令，此时第二离合器（C2）仍处于打开状态，即第二离合器（C2）和二档齿轮组（5、8）都不传递动力；随着换挡过程继续，第一离合器（C1）逐渐打开，与此同时，第二离合器（C2）逐渐接合，此过程不会出现扭矩中断；第一离合器（C1）完全打开、第二离合器（C2）完全接合后，换挡过程结束，发动机扭矩经由第二离合器（C2）、外输入齿轮轴（4）、二挡主动齿轮（5）、二档从动齿轮（8）、中间轴（10）、主减速主动齿轮（11）、主减速从动齿轮（12）、输出轴（13），并最终由输出轴（13）输出动力。

在这个过程中，动力传递由一档齿轮组（7、9）变为二档齿轮组（5、8），从而实现了电动汽车的无动力中断的升档过程。

降档过程：当电动汽车在二档的状态下降速至换挡临界车速时，TCU发出换挡指令，此时第一离合器（C1）仍处于打开状态，即第一离合器（C1）和一档齿轮组（7、9）都不传递动力；随着换挡过程继续，第二离合器（C2）逐渐打开，与此同时，第一离合器（C1）逐渐接合，此过程不会出现扭矩中断；第二离合器（C2）完全打开、第一离合器（C1）完全接合后，换挡过程结束，发动机扭矩经由第一离合器（C1）、内输入齿轮轴（6）、一档主动齿轮（7）、一档从动齿轮（9）、中间轴（10）、主减速主动齿轮（11）、主减速从动齿轮（12）、输出轴（13），并最终由输出轴（13）输出动力。

在这个过程中，动力传递由二档齿轮组（5、8）变为一档齿轮组（7、9）。从而实现了电动汽车的无动力中断的降档过程。

Claims

一种纯电动汽车两档双离合自动变速器传动装置，包括电机，双离合器，变速器箱体，内、外输入齿轮轴，中间轴和输出轴。
所述纯电动汽车的电机的动力通过所述双离合器送至内输入齿轮轴（6）或外输入齿轮轴（4），一档主动齿轮（7）通过内输入齿轮轴（6）与第一离合器（C1）连接，二档主动齿轮（5）通过外输入齿轮轴（4）与第二离合器（C2）连接，动力通过一档齿轮组（5、8）或二档齿轮组（7、9）输送到中间轴（10），再经主减速齿轮组（11、12）传送到输出轴（13）输出。
根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两档双离合变速器传动装置，其特征在于：采用双离合器（3）进行档位的切换，使电动汽车具有动力性换挡的特性，提高了电机的工作效率，改善了电动汽车驾驶的舒适性。
根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两档双离合变速器传动装置，其变速器传动装置采用了变速器与主减速器一体化结构。
其特征在于：所述的变速器与主减速器一体化结构，包括内输入齿轮轴（6），外输入齿轮轴（4），中间轴（10），一档齿轮组（5、8），二档齿轮组（7、9），主减速齿轮组（11、12）和输出轴（13）。
其中：

所述的内输入齿轮轴（6）和外输入齿轮轴（4）分别与双离合器的第一离合器（C1）和第二离合器（C2）通过花键相连接，内输入齿轮轴（6）上的齿轮即为一档主动齿轮（7），外输入齿轮轴（4）上的齿轮即为二档主动齿轮（5）。
所述的中间轴上依次设有一档从动齿轮（9）、二档从动齿轮（8）和主减速主动齿轮（11）。
所述的输出轴上设有主减速从动齿轮（12）。
所述的一档主动齿轮（7）与一档从动齿轮（9）为常啮合，二档主动齿轮（5）与二档从动齿轮（8）为常啮合，主减速主动齿轮（11）与主减速从动齿轮（12）为常啮合。