CN216268682U - 一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，包括驱动电机、行星齿轮传动机构和平行轴齿轮传动机构；驱动电机与变速器输入轴相连；变速器输入轴与行星齿轮传动机构相连；行星架与平行轴齿轮机构相连；齿圈与机架之间通过换挡制动器相连；齿圈与太阳轮之间通过第一换挡离合器相连；平行轴齿轮传动机构包括与行星架固定连接的行星架主动齿轮，行星架主动齿轮与中间轴从动齿轮啮合，中间轴主动齿轮与输出轴从动齿轮啮合，行星架与变速器输出轴之间通过第二换挡离合器相连，中间轴从动齿轮与中间轴主动齿轮之间通过第三换挡离合器相连。具有结构紧凑，成本低，换挡过程动力中断时间短的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车变速器技术领域，特别是涉及一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器。
背景技术
近年来，随着汽车新能源化进程的不断推进，汽车厂商正致力于研究纯电动汽车变速器。纯电动汽车搭载变速器可以提高低速时的加速性能和爬坡性能、高速时的经济性和最大车速，但是，常见的平行轴齿轮布置方案的变速器尺寸较大，不利于动力总成的布置，换挡过程存在较长时间动力中断，严重影响了驾乘舒适性。而双行星排布置方案结构紧凑且没有动力中断，但是研发和制造成本较高。
用于纯电动汽车上的变速器大多为无离合器平行轴布置的两挡变速器方案。驱动电机连接输入轴，输入轴上有1挡主动齿轮和2挡主动齿轮，分别与位于输出轴上的1挡从动齿轮和2挡从动齿轮啮合，输出轴连接主减速器主动齿轮。该两挡变速器构型通过同步器及换挡拨叉实现换挡，换挡时先将驱动电机转矩卸载，再利用同步器进行调速，最后加载转矩，换挡过程存在较长时间的动力中断。
所以，目前的用于纯电动汽车上的变速器存在如下不足之处：
1、平行轴齿轮布置方案的变速器尺寸较大；
2、平行轴齿轮布置方案的换挡过程动力中断持续时间太长；
3、若采用双行星排布置方案，研发和制造成本较高。
所以继续开发一种能够降低变速器尺寸，减少换挡过程动力中断时间，且具有较低的成本的变速器。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种能够降低变速器尺寸，减少换挡过程动力中断时间，且具有较低的成本的纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，包括驱动电机、变速器输入轴、变速器输出轴、行星齿轮传动机构和平行轴齿轮传动机构；
所述驱动电机与变速器输入轴相连；
所述变速器输入轴与行星齿轮传动机构相连；
所述行星齿轮传动机构包括太阳轮、行星架、齿圈和行星轮，所述行星轮分别与太阳轮和齿圈啮合，所述行星轮安装在行星架上，所述变速器的输入轴与太阳轮相连，所述行星架与平行轴齿轮机构相连；
所述齿圈与机架之间通过换挡制动器相连；
所述齿圈与太阳轮之间通过第一换挡离合器相连；
所述平行轴齿轮传动机构包括与行星架固定连接的行星架主动齿轮、中间轴从动齿轮、中间轴主动齿轮和输出轴从动齿轮，所述行星架主动齿轮与中间轴从动齿轮啮合，所述中间轴主动齿轮与输出轴从动齿轮啮合，所述输出轴从动齿轮安装在所述变速器输出轴上，所述行星架与变速器输出轴之间通过第二换挡离合器相连，所述中间轴从动齿轮与中间轴主动齿轮之间通过第三换挡离合器相连。
优选的，机架上转动安装有第一中间轴和第二中间轴，所述第一中间轴和第二中间轴正对设置，所述中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮分别固定安装在第一中间轴和第二中间轴上。
优选的，所述离合器为电磁式离合器或机械式离合器。
优选的，所述制动器为电磁式制动器或机械式制动器。
综上，本纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器具有以下有益效果：
1、采用平行轴齿轮传动和行星齿轮传动相结合的布置方案，平行轴传动齿轮可以采用较小的传动比，降低了变速箱尺寸；
2、利用换挡离合器和换挡制动器的摩擦作用实现换挡，无动力中断；
3、相较于两挡变速箱，过渡挡位可以保证更好的动力性和经济性；
4、采用2挡过渡时，车辆具有更好的加速性能，采用3挡过渡时，车辆具有更好的经济性，可以适应不同驾驶员的加速意图。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型所述的一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器的结构示意图；
其中，1-驱动电机，2-变速器输入轴，3-第一换挡离合器，4-换挡制动器，5-齿圈，6-行星轮，7-行星架，8-太阳轮，9-行星架主动齿轮，10-第二换挡离合器，11-中间轴从动齿轮，12-第三换挡离合器，13-中间轴主动齿轮，14-输出轴从动齿轮，15-变速器输出轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1所示，一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，包括驱动电机1、变速器输入轴2、变速器输出轴15、行星齿轮传动机构和平行轴齿轮传动机构；
所述驱动电机与变速器输入轴相连；
所述变速器输入轴与行星齿轮传动机构相连；
所述行星齿轮传动机构包括太阳轮8、行星架7、齿圈5和行星轮6，所述行星轮分别与太阳轮和齿圈啮合，所述行星轮安装在行星架上，所述变速器的输入轴与太阳轮相连，所述行星架与平行轴齿轮机构相连；
所述齿圈与机架之间通过换挡制动器4相连；
所述齿圈与太阳轮之间通过第一换挡离合器3相连，实现不同的速比；
所述平行轴齿轮传动机构包括与行星架固定连接的行星架主动齿轮9、中间轴从动齿轮11、中间轴主动齿轮13和输出轴从动齿轮14，所述行星架主动齿轮与中间轴从动齿轮啮合，所述中间轴主动齿轮与输出轴从动齿轮啮合，所述输出轴从动齿轮安装在所述变速器输出轴上，所述行星架与变速器输出轴之间通过第二换挡离合器10相连，行星架与变速器输出轴之间通过第二换挡离合器实现分离和接合，所述中间轴从动齿轮与中间轴主动齿轮之间通过第三换挡离合器12相连，中间轴从动齿轮与中间轴主动齿轮之间通过第三换挡离合器实现分离和接合；通过第二换挡离合器与第三换挡离合器的分离和接合可以实现不同的速比。
本实施例中，机架上转动安装有第一中间轴和第二中间轴，所述第一中间轴和第二中间轴正对设置，所述中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮分别固定安装在第一中间轴和第二中间轴上。
本实施例中，所述离合器为电磁式离合器或机械式离合器。
本实施例中，所述制动器为电磁式制动器或机械式制动器。
不同挡位对应的换挡执行机构动作如表1所示。
1挡时，齿圈与机架相连，行星齿轮机构的输入为太阳轮，输出为行星架，行星齿轮减速增扭，平行轴齿轮同样减速增扭；
2挡时，行星齿轮机构减速增扭，行星架通过第二换挡离合器与变速器输出轴直接相连，平行轴齿轮机构传动比为1；
3挡时，齿圈与太阳轮相连，行星齿轮机构传动比为1，平行轴齿轮减速增扭；
4挡时，行星齿轮传动机构与平行轴齿轮传动机构传动比均为1；
空挡时，第二换挡离合器和第三换挡离合器分离，动力将无法传递；
倒挡通过电机反转实现。
为了保证换挡过程没有动力中断，每次换挡过程中只能分离/接合2个换挡执行机构，因此2挡与3挡之间无法直接切换。升降挡路线有两种，分别为：1挡→2挡→4挡；1挡→3挡→4挡。
表1：不同挡位对应的换挡执行机构动作
由于有两种升降挡路线，2挡和3挡为过渡挡位，2挡传动比大于3挡传动比，所以当车辆需求加速度较大时，应通过2挡过渡，即1挡→2挡→4挡，当车辆需求加速度较小时，应通过3挡过渡，即1挡→3挡→4挡。采用2挡过渡时，车辆具有更好的加速性能，采用3挡过渡时，车辆具有更好的经济性，可以适应不同驾驶员的加速意图。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等统计数的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
Claims (4)
1.一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，其特征在于，包括驱动电机、变速器输入轴、变速器输出轴、行星齿轮传动机构和平行轴齿轮传动机构；
所述驱动电机与变速器输入轴相连；
所述变速器输入轴与行星齿轮传动机构相连；
所述行星齿轮传动机构包括太阳轮、行星架、齿圈和行星轮，所述行星轮分别与太阳轮和齿圈啮合，所述行星轮安装在行星架上，所述变速器的输入轴与太阳轮相连，所述行星架与平行轴齿轮机构相连；
所述齿圈与机架之间通过换挡制动器相连；
所述齿圈与太阳轮之间通过第一换挡离合器相连；
所述平行轴齿轮传动机构包括与行星架固定连接的行星架主动齿轮、中间轴从动齿轮、中间轴主动齿轮和输出轴从动齿轮，所述行星架主动齿轮与中间轴从动齿轮啮合，所述中间轴主动齿轮与输出轴从动齿轮啮合，所述输出轴从动齿轮安装在所述变速器输出轴上，所述行星架与变速器输出轴之间通过第二换挡离合器相连，所述中间轴从动齿轮与中间轴主动齿轮之间通过第三换挡离合器相连。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，其特征在于，机架上转动安装有第一中间轴和第二中间轴，所述第一中间轴和第二中间轴正对设置，所述中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮分别固定安装在第一中间轴和第二中间轴上。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，其特征在于，所述离合器为电磁式离合器或机械式离合器。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车多换挡路线紧凑型四挡变速器，其特征在于，所述制动器为电磁式制动器或机械式制动器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119755282A (zh) * | 2024-12-19 | 2025-04-04 | 中国人民解放军陆军步兵学院 | 单行星排动力保持型三挡自动变速器 |
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- 2021-10-27 CN CN202122595032.9U patent/CN216268682U/zh not_active Expired - Fee Related
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