CN102996723A - 用于纯电动汽车的双离合器自动变速器 - Google Patents

用于纯电动汽车的双离合器自动变速器 Download PDF

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田韶鹏
程金瑞
夏婉扬
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Abstract

本发明提供一种用于纯电动汽车的两档双离合器式自动变速器。包括有变速器的箱体，其特征在于：所述的箱体内设置有平行的第一传动轴和第二传动轴，其中第一传动轴和第二传动轴均为断开式结构，并在第一传动轴和第二传动轴的中间断开处均独立安装有离合器，所述的第一传动轴和第二传动轴的两侧，分别安装有一对常啮合的齿轮，所述的离合器还连接有离合器控制装置。本发明装置无需换挡执行机构的情况下，只需控制离合器的结合与分离即可实现换挡过程，可有效地缩短动力中断时间，大大提高了车辆的动力性和经济性。

Description

用于纯电动汽车的双离合器自动变速器
技术领域
本发明属于汽车传动***技术领域，尤其涉及一种用于纯电动汽车的两档双离合器式自动变速器。
背景技术
纯电动汽车传动***中，常常使用到减速器作为传动装置，国内目前电动汽车很多是从以前传统汽车改型而来，为了降低开发成本，变速箱很多时候采用传统手动五档变速器，并把它固定在一个档位，当做固定速比减速器使用，无法实现自动换挡，由于路况等其它方面的限制，汽车的行驶性能也是不断变化的，进而电机不可能一直工作在最佳状态下，经论证两档变速器是纯电动汽车比较理想的选择。
目前，市场上出现的汽车传动***中主要的传动装置（变速器）有机械式手动变速器（MT）、机械式自动变速器（AMT）、液力自动变速器（AT）、无级自动变速器（CVT）这么几种类型。
而上述几种变速器都有自身的缺陷：MT无法实现自动换挡,且换挡期间有动力中断;AMT体积大，装配空间受到限制，换挡品质也较差，且换挡期间也有动力中断；AT价格昂贵，传动效率还较低；CVT价格也昂贵，传动效率低，传递的转矩也有限，不适合大排量大扭矩的车辆。
从中国目前的市场角度出发，在电动汽车上实现双离合器自动变速箱是可行的，并且具有很好的发展前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种无需换挡执行机构的情况下，只需控制离合器的结合与分离即可实现换挡过程，提高车辆的动力性和经济性的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，包括有变速器的箱体，其特征在于：所述的箱体内设置有平行的第一传动轴和第二传动轴，其中第一传动轴和第二传动轴均为断开式结构，并在第一传动轴和第二传动轴的中间断开处均独立安装有离合器，所述的第一传动轴和第二传动轴的两侧，分别安装有一对常啮合的齿轮，所述的离合器还连接有离合器控制装置。
在上述方案中，所述的第一传动轴为动力输入轴，第二传动轴为动力输出轴，离合器均为湿式离合器，第一传动轴、第二传动轴和两个离合器均设置在箱体之中。
所述的离合器也可以为干式离合器，箱体从中间离合器位置处分开，两边各形成封闭结构，离合器设置在变速器箱体之外，被离合器壳所罩。
在上述方案中，所述的第二传动轴也可以既为动力输入轴，又为动力输出轴，此时第一传动轴为传动过渡轴。
在上述方案中，所述的常啮合齿轮均为一大一小的齿轮啮合结构。
在上述方案中，所述的常啮合齿轮的啮合关系为：在动力输入端一侧，为第一传动轴的大齿轮与第二传动轴的小齿轮啮合；在动力输出端一侧，为第一传动轴的小齿轮与第二传动轴的大齿轮啮合。
在上述方案中，所述的离合器控制装置分别独立控制两个离合器，离合器控制装置通过接收来自电控单元中预先设定的换挡模式指令，控制两个离合器的分离与接合。
本发明采用双离合器结构，其工作原理为，将第一传动轴和第二传动轴分别断开，通过离合器进行传动，当第一传动轴的离合器分离，第二传动轴的离合器合结合，动力从输入端传给第一传动轴左半部分，然后通过左边常啮合齿轮传递给第二传动轴，第二传动轴将动力直接输出作为输出轴，或者通过右边的常啮合齿轮将动力传递给第一传动轴右半部分，使第一传动轴作为输出轴。
当第一传动轴的离合器合结合第二传动轴的离合器分离时，动力从输入端传给第一传动轴左半部分，然后通过第一传动轴的离合器传动给第一传动轴右半部分，然后直接输出作为输出轴，或者通过右边的常啮合齿轮将动力传递给第二传动轴右半部分，使第二传动轴作为输出轴。
本发明的有益效果是：
1.传动过程中的能耗损失非常有限，大大提高了车辆的经济性。
2.反应非常灵敏，具有很好的驾驶乐趣。
3.车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉，换挡品质也好。
4.无需机械式的换挡装置，只需控制离合器即可实现换挡，结构相对简单。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构原理图；
图2为本发明实施例2的结构原理图；
图3为本发明实施例3的结构原理图；
图4为本发明实施例4的结构原理图；
图中：1.输入端；2. 第一传动轴的大齿轮；3. 第二传动轴；
4. 第二传动轴的小齿轮；5. 第二传动轴的离合器；6.第二传动轴的大齿轮；
7. 输出端；8. 第一传动轴的离合器；9. 第一传动轴；10.第一传动轴的小齿轮；
11. 离合器控制装置。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，包括有变速器的箱体，所述的箱体内设置有平行的第一传动轴9和第二传动轴3，其中第一传动轴9和第二传动轴3均为断开式结构，并在第一传动轴9和第二传动轴3的中间断开处均独立安装有离合器，包括有第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3，所述的第一传动,9和第二传动轴3的左右两侧，分别安装有一对常啮合的齿轮，所述的第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3还连接有离合器控制装置11。
实施例1：
在本实施例中，如图1所示的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其第一传动轴9为动力输入轴，第二传动轴3为动力输出轴，第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3均为湿式离合器，第一传动轴9、第二传动轴3和两个离合器均设置在箱体之中。
实施例2：
在本实施例中，如图2所示的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其第一传动轴9为动力输入轴，第二传动轴3为动力输出轴，第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3均为干式离合器，箱体从中间离合器位置处分开，两边各形成封闭结构，将第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3设置在变速器箱体之外，被离合器壳所罩。
实施例3：
在本实施例中，如图3所示的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其第一传动轴9为动力输入轴，同时也为动力输出轴，第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3均为湿式离合器，第一传动轴9、第二传动轴3和两个离合器均设置在箱体之中。
实施例4：
在本实施例中，如图4所示的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其第一传动轴9为动力输入轴，同时也为动力输出轴，第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3均为干式离合器，箱体从中间离合器位置处分开，两边各形成封闭结构，将第一传动轴的离合器8和第二传动轴的离合器3设置在变速器箱体之外，被离合器壳所罩。
本发明装置的工作过程为：
针对第一传动轴9为输入端1，第二传动轴3为输出端7：当电控单元根据车辆行驶工况，对离合器控制装置11发出换挡指令时，离合器控制装置11控制第一传动轴的离合器8分离，第二传动轴的离合器5合结合动从输入端1传给第一传动轴9的左半部分，然后通过左侧常啮合齿轮传递给第二传动轴3，第二传动轴3将动力直接输出作为输出端7。当第一传动轴的离合器8合结合第二传动轴的离合器3分离时，动力从输入端1传给第一传动轴9的左半部分，然后通过第一传动轴的离合器8传动给第一传动轴9的右半部分，然后通过右侧的常啮合齿轮将动力传递给第二传动轴3的右半部分，使第二传动轴3作为输出端。这样能够形成两档不同的传动比，实现变速器换挡功能。
针对第一传动轴9同时为输入端1和输出端7：当电控单元根据车辆行驶工况，对离合器控制装置11发出换挡指令时，合器控制装置11控制第一传动轴的离合器8分离，第二传动轴的离合器5结合动力从输入端1传给第一传动轴9的左半部分，然后通过左侧常啮合齿轮传递给第二传动轴3，第二传动轴3将动力通过右侧常啮合齿轮传递给第一传动轴9的右半部分，使第一传动轴9的右半部分作为输出端。当第一传动轴的离合器8结合第二传动轴的离合器5分离时，动力从输入端1传给第一传动轴9的左半部分，然后通过第一传动轴的离合器8传动给第一传动轴9的右半部分，然后通过右侧的常啮合齿轮将动力传递给第二传动轴3的右半部分，使第二传动轴3作为输出端7。
以上所述，仅是该发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。

Claims (8)

1.用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，包括有变速器的箱体，其特征在于：所述的箱体内设置有平行的第一传动轴和第二传动轴，其中第一传动轴和第二传动轴均为断开式结构，并在第一传动轴和第二传动轴的中间断开处均独立安装有离合器，所述的第一传动轴和第二传动轴的两侧，分别安装有一对常啮合的齿轮，所述的离合器还连接有离合器控制装置。
2.如权利要求1所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的第一传动轴为动力输入轴，第二传动轴为动力输出轴。
3.如权利要求1所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的第二传动轴既为动力输入轴，又为动力输出轴，此时第一传动轴为传动过渡轴。
4.如权利要求2或3所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：离合器均为湿式离合器，第一传动轴、第二传动轴和两个离合器均设置在箱体之中。
5.如权利要求2或3所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的离合器为干式离合器，箱体从中间离合器位置处分开，两边各形成封闭结构，离合器设置在变速器箱体之外，被离合器壳所罩。
6.如权利要求1所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的常啮合齿轮均为一大一小的齿轮啮合结构。
7.如权利要求1所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的常啮合齿轮的啮合关系为：在动力输入端一侧，为第一传动轴的大齿轮与第二传动轴的小齿轮啮合；在动力输出端一侧，为第一传动轴的小齿轮与第二传动轴的大齿轮啮合。
8.如权利要求1所述的用于纯电动汽车的双离合器自动变速器，其特征在于：所述的离合器控制装置分别独立控制两个离合器。
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