[發明專利]電動車行星排式動力換擋變速箱及其換擋控制方法

在審

• 申請號: 201710926304.4
• 申請日: 2017-10-07
• 公開（公告）號: CN107420498A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 梁瓊
• 申請（專利權）人: 梁瓊
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H57/023;F16H57/037
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電動汽車傳動技術領域，具體涉及電動車行星排式動力換擋變速箱及其換擋控制方法。

背景技術

如何降低對石油的依賴是現代汽車工業發展的重要方向。近兩年我國純電動汽車的發展迅速，多個企業已經在市場上推出純電動汽車，純電動汽車已經進入產業化。

純電動汽車的驅動機構有多種，例如無擋位的電動機直驅方案，電機直接通過減速裝置驅動車輪，這種傳動方式平順性好，但是對電機電池的性能要求很高，車輛最高車速與爬坡能力受限，車輛動力性較差。除此之外還有電機加變速箱的傳動方案，這種傳動方案降低了車輛對電機電池的要求，提升了車輛的低速爬坡能力和高速行駛能力，提高了電動機運行效率，增加了車輛的續航里程。然而傳統機械式自動變速箱換擋過程會出現動力中斷問題，嚴重影響乘坐舒適性。

除上述傳動方案外，專利“一種電動車無動力中斷換擋變速箱及其換擋控制方法”中，所設計的平行軸式兩擋變速箱能夠有效解決換擋過程中動力中斷的問題，但是平行軸式兩擋變速箱中的電機最大扭矩高于發動機，導致一擋齒輪咬合力過大，對于大負載車輛和大功率跑車難以滿足壽命要求。專利“一種電動汽車兩擋變速器”中，所設計的濕式行星排方案同樣能夠保證無動力中斷換擋，同時滿足齒輪壽命要求，但是這種傳動方案中采用兩臺離合器，濕式離合器粘性損失大，導致變速箱傳動效率低。專利“一種行星排式兩檔變速箱”中采用行星排加干式離合器的傳動方案，解決了變速箱傳動效率低的問題，但是當電動機輸入較大扭矩時，離合器傳遞扭矩過大，設計出合理干式離合器的難度較大。專利“一種基于單行星排的電驅動系統”采用一個離合器與一個制動器實現兩擋驅動，其離合器連接太陽輪與行星架，其工作時所傳遞力矩很大，對離合器性能要求很高，齒圈與殼體之間采用制動器，增加了變速箱結構的復雜性，控制難度與制造成本很高。

發明內容

為了解決現有的電動車變速箱結構復雜，承載能力低，傳動效率低，換擋平順性差的問題，本發明提供了一種電動車行星排式動力換擋變速箱及其換擋控制方法。本發明既能保證電動車的動力性能，進而降低電動車電機功率，減小電機尺寸，也能夠提高電動車的爬坡能力與最高速度，且在換擋過程中無動力中斷。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

電動車行星排式動力換擋變速箱，包括輸入軸1、片式離合器、差速器齒輪對機構、輸出軸13以及換擋控制機構組成，還包括一個行星排機構，所述行星排機構、換擋控制機構和片式離合器依次安裝在輸入軸1上，差速器齒輪對機構中的差速器主動齒輪18與行星排機構的行星架3一體式同軸連接，

所述換擋控制機構由超越離合器5和超越離合器滾柱控制機構組成，其中，超越離合器外圈21固定在變速箱殼體2上，超越離合器內圈26與行星排的齒圈12一體式同軸連接；

所述超越離合器滾柱控制機構位于超越離合器外圈21與超越離合器內圈26之間的沿周向分布的梭形空間內，由滾柱撥動機構、滾柱23、預緊彈簧A22和預緊彈簧B24組成，其中，滾柱23位于滾柱撥動機構的撥動端內，預緊彈簧A22和預緊彈簧B24位于滾柱撥動機構的撥動端兩側，在滾柱撥動機構和預緊彈簧的作用下，滾柱23在梭形空間內運動，當滾柱23進入梭形空間端部時，超越離合器內圈26與超越離合器外圈21之間鎖止，當滾柱23進入梭形空間中部時，超越離合器內圈26與超越離合器外圈21之間解除鎖止。

電動車行星排式動力換擋變速箱，其中，所述滾柱撥動機構由可控保持架4，銜鐵27和可控保持架操縱機構28組成，所述可控保持架4套裝在超越離合器外圈21與超越離合器內圈26之間，所述可控保持架4為架狀結構，其撥動端設有一對保持架夾持柱24，滾柱23被夾持在一對保持架夾持柱24之間，預緊彈簧A22與預緊彈簧B24分別位于一對保持架夾持柱24兩側；所述銜鐵27固連在預緊彈簧A22一側的可控保持架4的外側面上，所述可控保持架操縱機構28安裝在變速箱殼體2上，所述可控保持架操縱機構28為可控電磁鐵，可控保持架操縱機構28的通電鐵芯吸引銜鐵27靠近，進而帶動可控保持架4撥動滾柱23。

電動車行星排式動力換擋變速箱，其中，所述行星排由齒圈12、太陽輪11、行星架3以及行星輪6組成；

所述齒圈12空套在輸入軸1上，所述太陽輪11固連在輸入軸1上，所述行星架3空套在輸入軸1上；

所述齒圈12和行星架3均通過軸承安裝在變速箱殼體2上。

電動車行星排式動力換擋變速箱，其中，所述超越離合器外圈21的內表面上均勻分布弧形凹槽，該弧形凹槽與超越離合器內圈26的外表面形成沿圓周方向均勻分布的所述梭形空間。