[發明專利]電驅動汽車集成化自動變速器

有效

• 申請號: 201110144563.4
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102808943A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 顏廣博;李強;翁浩宇
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F16H61/32
• 分類號: F16H61/32
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所 13113
• 代理人: 張紅衛

技術領域

本發明涉及一種車輛變速機構，具體地說是一種電驅動汽車集成化自動變速器。?

背景技術

混合驅動汽車、電動汽車、增程式電動汽車是未來新能源汽車的發展方向。傳統混合驅動變速器構成基本由兩個電機和變速器構成，國外代表車型是豐田普銳斯、國內車型比亞迪F3DM?，在動力傳動時通過控制兩個電機發電、電動的電磁扭矩來調整輸出扭矩、轉速實現的，因此造成能量的二次轉換而效率低下，兩個電機構成結構復雜、系統龐大、控制復雜，另外由于存在變速箱問題勢必加大體積、重量，帶來成本高、加工難度大等一系列問題。?

發明內容

本發明要解決的技術問題，是提供一種電驅動汽車集成化自動變速器，利用一個單排行星齒輪、兩個離合器、兩個單向離合器、一個制動帶、兩對常嚙合齒輪和電機相配合實現多個自動前進擋、空擋、倒擋,能實現電驅動、發動機驅動以及發動機電機混合驅動。在發動機驅動時電機是變速器一部分，能主動調節車速實現無級變速；在電驅時它又是動力源、在制動時又能回收能量、在混合驅動時根據運行情況隨時將電能加入驅動系統、又可以將系統能量取出充入電瓶（動力無中斷換擋、柔性動力耦合）。本發明在減少一個電機同時也減少一個控制器，通過對離合器、電機控制取消換擋裝置以及變速箱，整機結構簡單、體積小、成本低、易于加工，在混合驅動工況下可以占用更小空間以給其它總成讓出空間。?

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：?

一種電驅動汽車集成化自動變速器，包括永磁電機、一套行星單排齒輪、第一—第四離合器、一二擋輸出對齒輪與三四擋輸出對齒輪、發動機、相互平行設置的動力連接軸與二軸、啟動機、主減速器，其中

第一離合器外沿與發動機飛輪M相連、內沿與動力連接軸的一端、制動盤、離合器第三離合器的一端相連；

動力連接軸的另一端經永磁電機轉子的中空軸與行星齒輪外齒圈相連；

離合器第三離合器的另一端與永磁電機轉子的一端相連；

永磁電機轉子的另一端經中空轉子軸與行星齒輪太陽輪相連；

啟動機與飛輪連接；制動帶作用于制動盤的外圓，鎖止銷設于在制動帶的一端，制動帶的另一端與永磁電機定子相連；永磁電機定子與發動機相連；行星齒輪的行星架輸出常嚙合的一二擋輸出對齒輪與三四擋輸出對齒輪,其中一二擋輸出對齒輪經第二離合器作用于二軸上，三擋四輸出對齒輪經離合器第四離合器作用于二軸上；二軸與主減速器對齒輪相連。

以上為本發明的基本結構，具有結構簡單緊湊、功能多、控制元件少、體積小、效率高的特點，能夠實現三種不同的驅動方式：電機單獨驅動、發動機單獨驅動、電機與及發動機共同驅動。本發明當發動機參與驅動時由于發動機的動力輸出是經過行星齒輪間接傳輸到主減速器上，通過調節行星齒輪的太陽輪的轉速可以調節發動機輸出轉速與動力系統輸出轉速，克服了傳統發動機與動力系統通過齒輪嚙合直接輸出而使車速與發動機轉速不能調節的缺點真正實現混合驅動使發動機輸出外特性曲線能一直沿著最佳功率曲線上工作。從結構上看在換擋時只需控制第三離合器、第四離合器的結合、斷開就可以實現擋位切換，取代了傳統變速器在換擋過程中需要換擋機構實現自動控制、自動換擋。?

作為本發明的一種改進，它還包括五六擋輸出對齒輪，與一二擋輸出對齒輪和三四擋輸出對齒輪相隔設置，五六擋輸出對齒輪經第五離合器作用于二軸上的。?

以上為本發明的輸出有六擋前進擋的情形，前進擋增多，其工作模式中：五擋的工作過程是第四離合器切斷，第五離合器結合，電機工作在發電模式下，將電機轉子制動，動力由連接軸—行星架—五六擋輸出對齒輪—第五離合器—主減速器；六擋是第四離合器切斷、第五離合器與第三離合器均結合，由于第三離合器結合行星齒輪被鎖止，此時動力傳遞路線是動力連接軸—外齒圈—行星架—五六擋輸出對齒輪—第五離合—主減速器；其倒擋、空擋、駐車擋與一、二、三、四前進擋的工作模式與只有四擋前進擋的情形相同。?

?作為本發明的另一種改進或進一步改進，所述離合器為干式離合器、濕式離合器、片簧式離合器、電磁式離合器中的一種離合器。?

以上為離合器的常規形式，所采用的離合器不受限制。?

作為本發明的優化，所述與發動機飛輪相連的離合器，一二擋輸出對齒輪作用于二軸上經由的離合器，均為單向離合器。?

將離合器優選為單向離合器，由于單向離合器不需要控制裝置因此結構簡化。?