CN118066279A - 变速箱、变速箱的控制方法、电子设备、存储介质及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变速箱、变速箱的控制方法、电子设备、存储介质及计算机程序产品。变速箱包括：驱动电机、行星架、多组行星齿轮机构、齿圈、输出轴齿轮、旋转离合器、多个制动离合器以及变速箱壳体，每组行星齿轮机构包括相互啮合的太阳轮以及行星轮，驱动电机与行星架的驱动端连接，多个行星轮套在行星架的行星架输出轴上，且其中一行星轮与齿圈啮合，旋转离合器与齿圈可分离连接，齿圈与输出轴齿轮连接，旋转离合器一侧与行星架的输出端固定连接，另一侧与齿圈固定连接，每一制动离合器一侧与一太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体固定连接。本发明实现电驱变速箱的高集成度，有效减小变速箱外形尺寸。

Description

变速箱、变速箱的控制方法、电子设备、存储介质及计算机程 序产品

技术领域

本发明涉及车辆相关技术领域，特别是一种变速箱、变速箱的控制方法、电子设备、存储介质及计算机程序产品。

背景技术

当前纯电驱动的乘用车和商用车绝大部分使用单极齿轮减速箱，虽然结构简单，但是在中高车速工况下，会出现电机转速偏高，电机驱动效率偏小的问题，进而影响到纯电动车的续航里程。

为此，现有技术提出在新能源和纯电动车中增加的驱动变速箱。然而，现有在新能源和纯电动车中的驱动变速箱设计，大多采用类似手动(Manual Transmission，MT)变速箱的平行轴式结构或者使用类似传统自动(Automatic Transmission，AT)变速箱的多个行星排的多挡位变速设计，这类设计主要是在传统燃油车的变速箱基础上，去掉发动机并增加驱动电机并增加一些离合器实现不同挡位输出。适用到纯电驱动上会导致变速箱体积、重量偏大，使用零部件偏多等问题，也限制了变速箱在不同纯电动车型上的应用范围。

发明内容

基于此，有必要提供一种变速箱、变速箱的控制方法、电子设备、存储介质及计算机程序产品。

本发明提供一种变速箱，包括：驱动电机、行星架、多组行星齿轮机构、齿圈、输出轴齿轮、旋转离合器、多个制动离合器以及变速箱壳体，所述驱动电机、所述行星架、所述行星齿轮机构、所述齿圈、所述输出轴齿轮、所述旋转离合器以及所述制动离合器容置在所述变速箱壳体内，每组所述行星齿轮机构包括相互啮合的太阳轮以及行星轮，所述驱动电机的电机转子与所述行星架的驱动端连接，多个所述行星轮套在所述行星架的行星架输出轴上，且其中一所述行星轮与所述齿圈啮合，所述旋转离合器与所述齿圈可分离连接，所述齿圈与所述输出轴齿轮连接，所述旋转离合器一侧与所述行星架的输出端固定连接，另一侧与所述齿圈固定连接，每一所述制动离合器一侧与一所述太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体固定连接。

进一步地，多个所述行星轮刚性连接，所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮与第一行星轮，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮和第二行星轮，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮和第三行星轮；

所述第一行星轮、所述第二行星轮、所述第三行星轮依次套在所述行星架输出轴上，且所述第二行星轮与所述齿圈啮合。

更进一步地，所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮连接的第一制动离合器、与所述第二太阳轮连接的第二制动离合器以及与所述第三太阳轮连接的第三制动离合器；

所述第三太阳轮的第三太阳轮旋转轴套在所述第二太阳轮的第二太阳轮旋转轴上，所述第二太阳轮旋转轴套在所述第一太阳轮的第一太阳轮旋转轴上，所述第一太阳轮旋转轴沿所述驱动电机的电机转子的轴线穿过所述电机转子，所述第一制动离合器的一侧与所述第一太阳轮旋转轴固定连接，所述第二制动离合器的一侧与所述第二太阳轮旋转轴固定连接，所述第三制动离合器的一侧与所述第三太阳轮旋转轴固定连接。

进一步地，还包括第一中间轴齿轮、第二中间轴齿轮以及差速器齿轮，所述输出轴齿轮与所述第一中间轴齿轮、所述第二中间轴齿轮以及所述差速器齿轮依次啮合。

再进一步地，不同组的所述行星齿轮机构的齿数比不同，所述齿数比为同一所述行星齿轮机构中所述太阳轮的齿轮数和所述行星轮的齿轮数的比值。

本发明提供一种如前所述的变速箱的控制方法，包括：

响应于挡位切换请求，获取所述挡位切换请求的目标挡位；

根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器以及所述制动离合器全部打开，或者控制所述旋转离合器以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开。

进一步地，多个所述行星轮刚性连接，所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮与第一行星轮，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮和第二行星轮，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮和第三行星轮；

所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮连接的第一制动离合器、与所述第二太阳轮连接的第二制动离合器以及与所述第三太阳轮连接的第三制动离合器；

所述根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开，包括：

如果所述目标挡位为一档，则控制所述旋转离合器结合，控制所述第一制动离合器、所述第二制动离合器以及所述第三制动离合器打开；或者

如果所述目标挡位为二挡，则控制所述第二制动离合器结合，控制所述旋转离合器、所述第一制动离合器以及所述第三制动离合器打开；或者

如果所述目标挡位为三挡，则控制所述第一制动离合器结合，控制所述旋转离合器、所述第二制动离合器以及所述第三制动离合器打开；或者

如果所述目标挡位为四挡，则控制所述第三制动离合器结合，控制所述旋转离合器、所述第一制动离合器以及所述第二制动离合器打开。

本发明提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的变速箱的控制方法。

本发明提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的变速箱的控制方法的所有步骤。

本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如前所述的变速箱的控制方法。

本发明提供了一种高集成度多档为电驱变速箱，采用多组行星齿轮机构并结合离合器的应用，实现多个挡位切换。本发明实现电驱变速箱的高集成度，有效减小变速箱外形尺寸。同时每次换挡只需要结合一个离合器，简化了控制油路和电路设计，控制逻辑简洁高效，有助于降低纯电动车电耗，提高续航里程。

附图说明

图1为本发明一实施例一种变速箱的结构示意图；

图2为本发明一实施例一种变速箱的剖视图；

图3为本发明一实施例一种变速箱的爆炸图；

图4为本发明一实施例一种如前所述变速箱的控制方法的工作流程图；

图5为本发明一种电子设备的硬件结构示意图。

标记说明

1、行星架；101、行星架输出轴；2、第一太阳轮；21、第一太阳轮旋转轴；3、第一行星轮；4、第二太阳轮；41、第二太阳轮旋转轴；5、第二行星轮；6、第三太阳轮；61、第三太阳轮旋转轴；7、第三行星轮；8、齿圈；9、输出轴齿轮；10、第一中间轴齿轮；11、第二中间轴齿轮；12、差速器齿轮；13、驱动电机；131、电机转子；132、电机定子；14、旋转离合器；15、第一制动离合器；16、第二制动离合器；17、第三制动离合器；18、变速箱壳体；181、变速箱上壳体；182、变速箱下壳体。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和图2所示，本发明一实施例一种变速箱，包括：驱动电机13、行星架1、多组行星齿轮机构、齿圈8、输出轴齿轮9、旋转离合器14、多个制动离合器以及变速箱壳体18，所述驱动电机13、所述行星架1、所述行星齿轮机构、所述齿圈8、所述输出轴齿轮9、所述旋转离合器14以及所述制动离合器容置在所述变速箱壳体18内，每组所述行星齿轮机构包括相互啮合的太阳轮以及行星轮，所述驱动电机13的电机转子131与所述行星架1的驱动端连接，多个所述行星轮套在所述行星架1的行星架输出轴101上，且其中一所述行星轮与所述齿圈8啮合，所述旋转离合器14与所述齿圈8可分离连接，所述齿圈8与所述输出轴齿轮9连接，所述旋转离合器14一侧与所述行星架1的输出端固定连接，另一侧与所述齿圈8固定连接，每一所述制动离合器一侧与一所述太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体18固定连接。

本实施例的变速箱可以用于电力驱动的车辆，例如新能源和纯电动车中。驱动电机13为车辆的驱动电机，用于驱动车辆。

具体地，驱动电机13与行星架1刚性连接作为变速箱的输入轴，行星架1与齿圈8之间设置有旋转离合器14。齿圈8为输出轴并通过该轴上的输出轴齿轮9传递扭矩到车轮上。驱动电机13包括电机定子132和电机转子131。

旋转离合器14一侧与行星架1的输出端固定连接，另一侧与齿圈8固定连接。旋转离合器14闭合，行星齿轮机构为多组，每组行星齿轮机构包括太阳轮和行星轮，多组行星齿轮机构的行星轮共用行星架1的行星架输出轴101，同组的太阳轮与行星轮啮合。

旋转离合器14和制动离合器均为液压离合器。旋转离合器14一侧固定安装在行星架1上，另一侧固定安装在齿圈8上。每一制动离合器一侧与一个太阳轮固定连接，另一侧则固定在变速箱壳体18上。具体地，太阳轮的轴上加工有花键，离合器片安装在太阳轮的花键槽上，以此方式进行连接。变速箱壳体18包括变速箱上壳体181和变速箱下壳体182。

在一些实施例中，所述的离合器均为多片式离合器，并通过连接在变速箱壳体上的高压油路，推动圆盘形活塞来压紧离合器摩擦片，实现两个旋转部件的转速一致或者对某一旋转部件制动，其分离采用内部的分离弹簧实现。当所有离合器都打开时，驱动电机扭矩不能传递到车轮上，此时相当于空挡状态。

在前进挡或者倒车挡，例如前进挡的一档、二挡、三挡或四挡中，仅一个离合器闭合，其余离合器打开。

在旋转离合器14闭合(或者称为结合)，其他制动离合器保持打开不结合时，齿圈8、行星架1通过旋转离合器14结合，两者转速相同，根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8与驱动电机13固定连接，两者转速相同，并通过输出轴齿轮给车辆传递扭矩输出。

在旋转离合器14保持打开不结合，其中一个制动离合器闭合，其余制动离合器保持打开不结合时，由于制动离合器一侧与一太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体固定连接，因此，当制动离合器闭合时，与其连接的太阳轮与壳体制动停止旋转，此时驱动电机13、行星架1驱动与停止旋转的太阳轮同一组行星齿轮机构的行星轮，并驱动啮合的齿圈8，从而通过输出轴齿轮9给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入轴转速，通过调整不同的行星轮和太阳轮的齿轮数，产生不同的挡位速比。其中，行星架1与电机转子131刚性连接，电机输入轴即行星架输出轴101。

本发明提供了一种高集成度多档为电驱变速箱，采用多组行星齿轮机构并结合离合器的应用，实现多个挡位切换。本发明实现电驱变速箱的高集成度，有效减小变速箱外形尺寸。

如图1和图2所示，本发明另一实施例一种变速箱，包括：驱动电机13、行星架1、多组行星齿轮机构、齿圈8、输出轴齿轮9、旋转离合器14、多个制动离合器、第一中间轴齿轮10、第二中间轴齿轮11、差速器齿轮12、以及变速箱壳体18，所述驱动电机13、所述行星架1、所述行星齿轮机构、所述齿圈8、所述输出轴齿轮9、所述旋转离合器14以及所述制动离合器容置在所述变速箱壳体18内，每组所述行星齿轮机构包括相互啮合的太阳轮以及行星轮，不同组的所述行星齿轮机构的齿数比不同，所述齿数比为同一所述行星齿轮机构中所述太阳轮的齿轮数和所述行星轮的齿轮数的比值，所述驱动电机13的电机转子131与所述行星架1的驱动端连接，多个所述行星轮刚性连接并套在所述行星架1的行星架输出轴101上，且其中一所述行星轮与所述齿圈8啮合，所述旋转离合器14与所述齿圈8可分离连接，所述齿圈8与所述输出轴齿轮9连接，所述输出轴齿轮9与所述第一中间轴齿轮10、所述第二中间轴齿轮11以及所述差速器齿轮12依次啮合，所述旋转离合器14一侧与所述行星架1的输出端固定连接，另一侧与所述齿圈8固定连接，每一所述制动离合器一侧与一所述太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体18固定连接；

所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮2与第一行星轮3，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮4和第二行星轮5，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮6和第三行星轮7；

所述第一行星轮3、所述第二行星轮5、所述第三行星轮7依次套在所述行星架输出轴101上，且所述第二行星轮5与所述齿圈8啮合；

所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮2连接的第一制动离合器15、与所述第二太阳轮4连接的第二制动离合器16以及与所述第三太阳轮6连接的第三制动离合器17；

所述第三太阳轮6的第三太阳轮旋转轴61套在所述第二太阳轮4的第二太阳轮旋转轴41上，所述第二太阳轮旋转轴41套在所述第一太阳轮2的第一太阳轮旋转轴21上，所述第一太阳轮旋转轴21沿所述驱动电机13的电机转子131的轴线穿过所述电机转子131，所述第一制动离合器15的一侧与所述第一太阳轮旋转轴21固定连接，所述第二制动离合器16的一侧与所述第二太阳轮旋转轴41固定连接，所述第三制动离合器17的一侧与所述第三太阳轮旋转轴61固定连接。

具体地，本实施例的变速箱主体结构包括：驱动电机13、行星架1、第一太阳轮2、第一行星轮3、第二太阳轮4、第二行星轮5、第三太阳轮6、第三行星轮7、齿圈8、输出轴齿轮9、第一中间轴齿轮10、第二中间轴齿轮11、差速器齿轮12、旋转离合器14、第一制动离合器15、第二制动离合器16和第三制动离合器17。其中，驱动电机13与行星架1固定连接。

在一些实施例中，驱动电机13与行星架1刚性连接作为变速箱的输入轴。

本实施例的变速箱包括三组齿轮机构，其中，第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮2与第一行星轮3，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮4和第二行星轮5，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮6和第三行星轮7；

第一行星轮3、第二行星轮5、第三行星轮7依次套在行星架输出轴101上，且第二行星轮5与齿圈8啮合。

具体地，三个太阳轮分别与共用行星架上对应的三组行星齿轮啮合。且只有中间的第二行星轮5的齿轮与齿圈8的内侧齿轮啮合，另外两个行星轮只与对应的太阳轮啮合。

本实施例将中间的第二行星轮与齿圈的齿轮啮合，从而保持整体稳定性。

不同组的行星齿轮机构的齿数比不同，齿数比为同一行星齿轮机构中太阳轮的齿轮数和行星轮的齿轮数的比值。

在一些实施例中，第一行星轮3的齿数、第二行星轮5的齿数以及第三行星轮7的齿数不同；和/或

第一太阳轮2的齿数、第二太阳轮4的齿数以及第三太阳轮6的齿数不同。

在一些实施例中，第一太阳轮2与第一行星轮3的齿数比、第二太阳轮4与第二行星轮5的齿数比、以及第三太阳轮6与第三行星轮7的齿数比不同。

在实际应用中，可以灵活调整三个太阳轮齿数、行星架上所带的三个行星轮的齿数以及齿圈8内侧齿轮齿数，进而调整不同挡位的速比关系，也可以调整输出轴齿轮9与输第一中间轴齿轮10、第二中间轴齿轮11的齿数，调整最终的输出速比。

本实施例通过设置不同齿数比的行星齿轮机构，从而实现不同挡位的速比关系。

行星架1与齿圈8之间设置有旋转离合器14，齿圈8为输出轴并通过该轴上的输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，中间轴上的第二中间轴齿轮11与作为主减大齿轮的差速器齿轮12啮合并最终传递扭矩到车轮上。

其中，第三太阳轮6的第三太阳轮旋转轴61套在第二太阳轮4的第二太阳轮旋转轴41上，第二太阳轮旋转轴41套在第一太阳轮2的第一太阳轮旋转轴21上，第一太阳轮旋转轴21沿驱动电机13的电机转子131的轴线穿过电机转子131，第一制动离合器15的一侧与第一太阳轮旋转轴21固定连接，第二制动离合器16的一侧与第二太阳轮旋转轴41固定连接，第三制动离合器17的一侧与第三太阳轮旋转轴61固定连接。

本实施例的三个太阳轮同轴布置，并采用轴套轴方式设计，使得太阳轮之间可以相互自由转动。太阳轮与电机转子之间没有连接关系，采用轴套轴设计，电机转子和三个太阳轮各自独立旋转，互不影响，电机转子只带动行星架。另外，考虑轴的两端支撑，将第一太阳轮旋转轴穿过电机转子，使得设计上更可靠，避免该轴变成力学性能差的悬臂梁结构。同时，三个太阳轮分别连接布置在变速箱壳体上的三个制动离合器，通过将每个太阳轮的旋转轴与制动离合器连接，使得制动离合器能够控制太阳轮的旋转或制动。

三组行星齿轮机构与旋转离合器以及制动离合器的配合，实现多个挡位控制。

具体来说，所述的离合器均为多片式离合器，并通过连接在变速箱壳体上的高压油路，推动圆盘形活塞来压紧离合器摩擦片，实现两个旋转部件的转速一致或者对某一旋转部件制动，其分离采用内部的分离弹簧实现。当所有离合器都打开时，驱动电机扭矩不能传递到车轮上，此时相当于空挡状态。

在前进挡或者倒挡中，例如前进挡的一档、二挡、三挡或四挡中，仅一个离合器闭合，其余离合器打开。

多个行星轮刚性连接，在一些实施例中，多个行星轮一体铸造成型并套在行星架输出轴101上。

当通过控制油压结合旋转离合器14，其他三个离合器保持打开不结合，此时齿圈8、行星架1通过旋转离合器14结合，两者转速相同，根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8与驱动电机13固定连接，两者转速相同，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出；

当通过控制油压结合第二制动离合器16，此时第二太阳轮4与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，此时驱动电机13、行星架1通过第二行星轮5与齿圈8啮合，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生一种挡位速比；

当通过控制油压结合第一制动离合器15，此时第一太阳轮2与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，由于第一行星轮3、第二行星轮5以及第三行星轮7刚性连接，因此第一行星轮3、第二行星轮5以及第三行星轮7的转速一致，当第一太阳轮2停止转动后，驱动电机13、行星架1通过第一行星轮3驱动第二行星轮5，第二行星轮5与齿圈8啮合驱动齿圈8，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生另一种挡位速比；

当通过控制油压结合第三制动离合器17，此时第三太阳轮6与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，此时驱动电机13、行星架1通过第三行星轮7驱动第二行星轮5，第二行星轮5与齿圈8啮合驱动齿圈8，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生再一种挡位速比。

本实施例提供了一种高集成度多档位电驱动变速箱，主要包括一组行星齿轮结构，创新性使用了三组行星轮系共用的行星架结构，与之对应设计了共轴旋转的三组太阳轮结构，并配合四个离合器的使用，采用不同的离合器控制策略，实现输入输出之间不同的速比应用。本实施例使用三组行星轮共用行星架结构，极大减少了齿圈应用，可以缩小变速箱的轴向和径向尺寸，减小变速箱的体积和重量，进而降低生产成本，拓展电驱变速箱在不同车型上应用。

本实施例可以根据电动车的行驶工况提供多种挡位，从而提供更多车速下最佳挡位匹配，使电机工作在高效区域，同时降低驱动电机转速，减小噪音和磨损。通过创新型的行星齿轮机构设计，在行星架上集成多组行星齿轮机构，可以灵活调节各挡位速比，实现了电驱变速箱的小型化和集约化。对于换挡，采用成熟的多摩擦片式液压驱动离合器，结合行星齿轮硬件设计，可以实现多个离合器的紧凑布置，同时降低不同挡位的换挡冲击。

如图4所示为本发明一实施例一种如前所述变速箱的控制方法的工作流程图，包括：

步骤S401，响应于挡位切换请求，获取所述挡位切换请求的目标挡位；

步骤S402，根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器14以及所述制动离合器全部打开，或者控制所述旋转离合器14以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开。

具体来说，本发明可以应用在具有处理能力的电子设备上，例如车辆的电子控制器单元(Electronic Control Unit，ECU)。

当接收挡位切换请求，触发步骤S401，获取所述挡位切换请求的目标挡位。然后根据目标挡位，执行步骤S402，控制所述旋转离合器14以及所述制动离合器的闭合。具体地，控制旋转离合器14、第一制动离合器15、第二制动离合器16、以及第三制动离合器17的闭合(或者称为结合)或者打开。

在一些实施例中，旋转离合器和制动离合器均为多片式离合器。离合器的闭合是通过连接在变速箱壳体上的高压油路，推动圆盘形活塞来压紧离合器摩擦片，实现两个旋转部件的转速一致或者对某一旋转部件制动。而离合器的打开即离合器的分离，采用内部的分离弹簧实现。

其中，当旋转离合器14以及制动离合器全部打开时，驱动电机扭矩不能传递到车轮上，此时相当于空挡状态。

在前进挡，例如一档、二挡、三挡或四挡中，仅一个离合器闭合，其余离合器打开。

本发明实现电驱变速箱的高集成度，有效减小变速箱外形尺寸。同时每次换挡只需要结合一个离合器，简化了控制油路和电路设计，控制逻辑简洁高效，有助于降低纯电动车电耗，提高续航里程。

在其中一个实施例中，多个所述行星轮刚性连接，所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮2与第一行星轮3，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮4和第二行星轮5，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮6和第三行星轮7；

所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮2连接的第一制动离合器15、与所述第二太阳轮4连接的第二制动离合器16以及与所述第三太阳轮6连接的第三制动离合器17；

所述根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器14以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开，包括：

如果所述目标挡位为一档，则控制所述旋转离合器14结合，控制所述第一制动离合器15、所述第二制动离合器16以及所述第三制动离合器17打开；或者

如果所述目标挡位为二挡，则控制所述第二制动离合器16结合，控制所述旋转离合器14、所述第一制动离合器15以及所述第三制动离合器17打开；或者

如果所述目标挡位为三挡，则控制所述第一制动离合器15结合，控制所述旋转离合器14、所述第二制动离合器16以及所述第三制动离合器17打开；或者

如果所述目标挡位为四挡，则控制所述第三制动离合器17结合，控制所述旋转离合器14、所述第一制动离合器15以及所述第二制动离合器16打开。

具体来说，如表1所示为不同挡位离合器控制逻辑，其中ON表示离合器闭合，OFF表示离合器打开。在不同的前进挡挡位只有一个离合器闭合。

需要说明的是，在不冲突情况下，本发明所提供的四个离合器特征可以相互组合，以下将结合四个挡位的实施方案进行详细说明。

对于一档，通过控制油压结合旋转离合器14，其他三个离合器保持打开不结合，此时齿圈8、行星架1通过旋转离合器14结合，两者转速相同，根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8与驱动电机13固定连接，两者转速相同，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出；

对于二挡，通过控制油压结合第二制动离合器16，此时第二太阳轮4与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，此时驱动电机13、行星架1通过第二行星轮5与齿圈8啮合，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生二挡挡位速比；

对于三挡，通过控制油压结合第一制动离合器15，此时第一太阳轮2与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，此时驱动电机13、行星架1通过第一行星轮3驱动第二行星轮5，第二行星轮5与齿圈8啮合驱动齿圈8，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生三挡挡位速比；

对于四挡，通过控制油压结合第三制动离合器17，此时第三太阳轮6与变速箱壳体18制动停止旋转，其他三个离合器保持打开不结合，此时驱动电机13、行星架1通过第三行星轮7驱动第二行星轮5，第二行星轮5与齿圈8啮合驱动齿圈8，并通过输出轴齿轮9与第一中间轴齿轮10啮合，以及第二中间轴齿轮11与差速器齿轮12啮合，给车辆传递扭矩输出对外输出扭矩。根据行星齿轮运动关系解析，此时齿圈8转速与电机输入轴转速不同，齿圈8转速小于电机输入转速，产生四挡挡位速比。

上述各个挡位传动原理如下所示：

一档挡位：

驱动电机13→行星架1→旋转离合器14→齿圈8→输出轴齿轮9→第一中间轴齿轮10→第二中间轴齿轮11→差速器齿轮12；

二挡挡位：

驱动电机13→行星架1→第二太阳轮4→第二行星轮5→齿圈8→输出轴齿轮9→第一中间轴齿轮10→第二中间轴齿轮11→差速器齿轮12；

三挡挡位：

驱动电机13→行星架1→第一太阳轮2→第一行星轮3→第二行星轮5→齿圈8→输出轴齿轮9→第一中间轴齿轮10→第二中间轴齿轮11→差速器齿轮12；

四挡挡位：

驱动电机13→行星架1→第三太阳轮6→第三行星轮7→第二行星轮5→齿圈8→输出轴齿轮9→第一中间轴齿轮10→第二中间轴齿轮11→差速器齿轮12；

本实施例提供四个挡位的具体控制方法，产生四挡不同的挡位速比，多挡位可以提供更多车速下最佳挡位匹配，使电机工作在高效区域，同时降低驱动电机转速，减小噪音和磨损。

如图5所示为本发明一种电子设备的硬件结构示意图，包括：

至少一个处理器501；以及，

与至少一个所述处理器501通信连接的存储器502；其中，

所述存储器502存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的变速箱的控制方法。

图5中以一个处理器501为例。

电子设备还可以包括：输入装置503和显示装置504。

处理器501、存储器502、输入装置503及显示装置504可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的变速箱的控制方法对应的程序指令/模块，例如，图4所示的方法流程。处理器501通过运行存储在存储器502中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的变速箱的控制方法。

存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据变速箱的控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行变速箱的控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置503可接收输入的用户点击，以及产生与变速箱的控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置504可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器502中，当被所述一个或者多个处理器501运行时，执行上述任意方法实施例中的变速箱的控制方法。

本发明实现电驱变速箱的高集成度，有效减小变速箱外形尺寸。同时每次换挡只需要结合一个离合器，简化了控制油路和电路设计，控制逻辑简洁高效，有助于降低纯电动车电耗，提高续航里程。

本发明一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的变速箱的控制方法的所有步骤。

在本公开的上下文中，存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。存储介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、光盘只读存储器(Compact Disc ROM，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本发明一实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如前所述的变速箱的控制方法。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变速箱，其特征在于，包括：驱动电机(13)、行星架(1)、多组行星齿轮机构、齿圈(8)、输出轴齿轮(9)、旋转离合器(14)、多个制动离合器以及变速箱壳体(18)，所述驱动电机(13)、所述行星架(1)、所述行星齿轮机构、所述齿圈(8)、所述输出轴齿轮(9)、所述旋转离合器(14)以及所述制动离合器容置在所述变速箱壳体(18)内，每组所述行星齿轮机构包括相互啮合的太阳轮以及行星轮，所述驱动电机(13)的电机转子(131)与所述行星架(1)的驱动端连接，多个所述行星轮套在所述行星架(1)的行星架输出轴(101)上，且其中一所述行星轮与所述齿圈(8)啮合，所述旋转离合器(14)与所述齿圈(8)可分离连接，所述齿圈(8)与所述输出轴齿轮(9)连接，所述旋转离合器(14)一侧与所述行星架(1)的输出端固定连接，另一侧与所述齿圈(8)固定连接，每一所述制动离合器一侧与一所述太阳轮固定连接，另一侧与变速箱壳体(18)固定连接。

2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，多个所述行星轮刚性连接，所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮(2)与第一行星轮(3)，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮(4)和第二行星轮(5)，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮(6)和第三行星轮(7)；

所述第一行星轮(3)、所述第二行星轮(5)、所述第三行星轮(7)依次套在所述行星架输出轴(101)上，且所述第二行星轮(5)与所述齿圈(8)啮合。

3.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮(2)连接的第一制动离合器(15)、与所述第二太阳轮(4)连接的第二制动离合器(16)以及与所述第三太阳轮(6)连接的第三制动离合器(17)；

所述第三太阳轮(6)的第三太阳轮旋转轴(61)套在所述第二太阳轮(4)的第二太阳轮旋转轴(41)上，所述第二太阳轮旋转轴(41)套在所述第一太阳轮(2)的第一太阳轮旋转轴(21)上，所述第一太阳轮旋转轴(21)沿所述驱动电机(13)的电机转子(131)的轴线穿过所述电机转子(131)，所述第一制动离合器(15)的一侧与所述第一太阳轮旋转轴(21)固定连接，所述第二制动离合器(16)的一侧与所述第二太阳轮旋转轴(41)固定连接，所述第三制动离合器(17)的一侧与所述第三太阳轮旋转轴(61)固定连接。

4.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，还包括第一中间轴齿轮(10)、第二中间轴齿轮(11)以及差速器齿轮(12)，所述输出轴齿轮(9)与所述第一中间轴齿轮(10)、所述第二中间轴齿轮(11)以及所述差速器齿轮(12)依次啮合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的变速箱，其特征在于，不同组的所述行星齿轮机构的齿数比不同，所述齿数比为同一所述行星齿轮机构中所述太阳轮的齿轮数和所述行星轮的齿轮数的比值。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的变速箱的控制方法，其特征在于，包括：

响应于挡位切换请求，获取所述挡位切换请求的目标挡位；

根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器(14)以及所述制动离合器全部打开，或者控制所述旋转离合器(14)以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开。

7.根据权利要求6所述的变速箱的控制方法，其特征在于，多个所述行星轮刚性连接，所述多组行星齿轮机构包括：第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构以及第三行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构包括：啮合的第一太阳轮(2)与第一行星轮(3)，第二行星齿轮机构包括啮合的第二太阳轮(4)和第二行星轮(5)，第三行星齿轮机构包括啮合的第三太阳轮(6)和第三行星轮(7)；

所述多个制动离合器包括：与所述第一太阳轮(2)连接的第一制动离合器(15)、与所述第二太阳轮(4)连接的第二制动离合器(16)以及与所述第三太阳轮(6)连接的第三制动离合器(17)；

所述根据所述目标挡位，控制所述旋转离合器(14)以及所述制动离合器中的一个闭合，其余保持打开，包括：

如果所述目标挡位为一档，则控制所述旋转离合器(14)结合，控制所述第一制动离合器(15)、所述第二制动离合器(16)以及所述第三制动离合器(17)打开；或者

如果所述目标挡位为二挡，则控制所述第二制动离合器(16)结合，控制所述旋转离合器(14)、所述第一制动离合器(15)以及所述第三制动离合器(17)打开；或者

如果所述目标挡位为三挡，则控制所述第一制动离合器(15)结合，控制所述旋转离合器(14)、所述第二制动离合器(16)以及所述第三制动离合器(17)打开；或者

如果所述目标挡位为四挡，则控制所述第三制动离合器(17)结合，控制所述旋转离合器(14)、所述第一制动离合器(15)以及所述第二制动离合器(16)打开。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求6至7任一项所述的变速箱的控制方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求6至7任一项所述的变速箱的控制方法的所有步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求6至7任一项所述的变速箱的控制方法。