CN206592493U - 电动车用4挡双离合自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动车用4挡双离合自动变速器，包括离合器K1、K2、同步器S1、S2、输入轴及第二轴，离合器K1、K2布置在输入轴的两端，离合器K1通过一挡、三挡齿轮副传递动力至第二轴，离合器K2通过二挡、四挡齿轮副传递动力至第二轴，同步器S1、S2布置在第二轴上，同步器S1控制一挡、三挡齿轮副与第二轴接合；同步器S2控制二挡、四挡齿轮副与第二轴接合。本实用新型通过四挡位设计可以使车辆在配备较低功率的电机下获得较大的扭矩，较好的适用于对荷载较大的电动车，弥补解决现有技术速比跨度太大，对电机性能要求较高，大扭矩传递的最高速度过低的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双离合自动变速器，尤其涉及一种电动车用4挡双离合自动变速器。
背景技术
纯电动汽车具有噪声小、零排放、易于操作和维护等优点，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性，因此，行业内纯电动汽车动力传动***多采用单挡变速器或两挡变速器，但是，在用于扭矩要求较大且转速较低的电动车时，比如，用于载重在大于14t的乘用车或载货车时，采用单挡变速器，将无法同时满足载荷能力和最高速度，目前，国内主流大于14t电动公交车(或电动物流车)已经出现爬坡度不足的问题(爬坡度<20％)。采用两挡变速器结构，则一挡速比太大，从而使得一挡状态的最高速度过低(往往<30Kph)；而二挡为了满足最高速度提升，往往会采用超速挡(即单齿轮副速比<1)。这样使得邻挡速差过大，如果遇到正常行驶区域(速度20-60kph)时需要一定爬坡，则存在二挡力不从心，一挡速度达不到，二挡力矩达不到的技术问题。
从实际承载能力角度解决问题，重载客车大于10m，载重14-18t，如使用3挡双离合，则一方面速比跨度太大，对于电机性能要求较高，目前市面主流的80-100kw额定电机难以解决，大扭矩能传递的最高速度过低(1挡大扭矩爬坡难以超过30kph)，所以迫切需要设计一种解决大载荷，甚至更高载重车辆(牵引车、区间货车等)的自动变速器。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种较好应用于荷载较高电动车的4挡双离合自动变速器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种电动车用4挡双离合自动变速器，包括离合器K1、离合器K2、同步器S1、同步器S2、平行设置的输入轴及第二轴，所述离合器K1与所述离合器K2布置在所述输入轴的两端，所述离合器K1通过一挡齿轮副或三挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述离合器K2通过二挡齿轮副或四挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述同步器S1布置在所述第二轴上，并介于所述一挡齿轮副和所述三挡齿轮副之间，所述同步器S1控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述第二轴接合；所述同步器S2布置在所述第二轴上，并介于所述二挡齿轮副和所述四挡齿轮副之间，所述同步器S2控制所述二挡齿轮副或所述四挡齿轮副与所述第二轴接合。
进一步的，所述一挡齿轮副包括一挡主动齿轮和与所述一挡主动齿轮啮合的一挡被动齿轮；所述二挡齿轮副包括二挡主动齿轮和与所述二挡主动齿轮啮合的二挡被动齿轮，所述三挡齿轮副包括三挡主动齿轮和与所述三挡主动齿轮啮合的三挡被动齿轮，所述四挡齿轮副包括四挡主动齿轮和与所述四挡主动齿轮啮合的四挡被动齿轮；所述离合器K1的主动部分、所述离合器K2的主动部分均与所述输入轴固接，所述一挡主动齿轮、所述三挡主动齿轮与所述离合器K1的被动部分固接，所述一挡被动齿轮、所述三挡被动齿轮与所述同步器S1的主动部分固接，所述同步器S1的被动部分与所述第二轴固接；所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮与所述离合器K2的被动部分固接，所述二挡被动齿轮、所述四挡被动齿轮与所述同步器S2的主动部分固接，所述同步器S2的被动部分与所述第二轴固接。
进一步的，还包括差速器总成，所述第二轴通过输出齿轮副传递动力至所述差速器总成。
进一步的，所述输出齿轮副包括输出主动齿轮和输出被动齿轮，所述输出主动齿轮同轴固接于所述第二轴上，所述输出被动齿轮与所述差速器总成的输入端固接。
进一步的，所述差速器总成通过位于其相对的两侧的两个半轴输出动力。
进一步的，所述离合器K1、所述离合器K2是完全相同的两个离合器。
进一步的，所述离合器K1、所述离合器K2通过一控制器进行控制，所述同步器S1、同步器S2通过另一控制器进行控制；起步时，离合器K1接合，同步器S1与一挡齿轮副接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与二挡齿轮副接合；一挡升二挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S1备份到与三挡齿轮副接合；二挡升三挡时，离合器K2断开，离合器K1接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与四挡齿轮副接合；三挡升四挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，反之则为降挡。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种电动车用4挡双离合自动变速器，通过四挡位设计可以使车辆在配备较低功率的电机下获得较大的扭矩，打破了市场上现有的单挡电动车辆在承受最大扭矩的局限性。相对于两挡或三挡变速器，该方案更加适用于对荷载较大的电动车(载重14-18t区间)，弥补解决了两挡或三挡变速器存在的速比跨度太大，对电机性能要求较高，大扭矩能传递的最高速度过低的技术问题。且本实用新型采用的两个同步器和两个独立的离合器相结合的结构，使得1-4挡切换时，直接通过两个离合器交替、两个同步器交替即可实现无动力中断换挡，在一挡工作时，同步器S2直接打到二挡位置，使得二挡备份完成；在二挡工作时，同步器S1直接打到三挡位置，使得三挡备份完成，在三挡工作时，同步器S2直接打到四挡位置，使得四挡备份完成，此时需要切换挡位时，只需要切换两个离合器即可实现无动力中断换挡，这样从1-2-3-4换挡以及反之均可以实现无动力中断换挡。同时，本实用新型将两个离合器布置在输入轴的两端，将两个同步器布置在第二轴，即两个同步器均明确设计在被动齿轮上，降低了输入空心轴的工艺技术要求。
附图说明
图1为本实用新型电动车用4挡双离合自动变速器结构示意图；
具体实施方式
为使本实用新型能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
如图1所示，一种电动车用4挡双离合自动变速器，包括离合器K1 1、离合器K2 2、同步器S1 3、同步器S2 4、平行设置的输入轴5及第二轴6，所述离合器K1与所述离合器K2布置在所述输入轴的两端，所述离合器K1通过一挡齿轮副或三挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述离合器K2通过二挡齿轮副或四挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述同步器S1布置在所述第二轴上，并介于所述一挡齿轮副和所述三挡齿轮副之间，所述同步器S1控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述第二轴接合；所述同步器S2布置在所述第二轴上，并介于所述二挡齿轮副和所述四挡齿轮副之间，所述同步器S2控制所述二挡齿轮副或所述四挡齿轮副与所述第二轴接合。所述一挡齿轮副包括一挡主动齿轮7和与所述一挡主动齿轮啮合的一挡被动齿轮8；所述二挡齿轮副包括二挡主动齿轮9和与所述二挡主动齿轮啮合的二挡被动齿轮10，所述三挡齿轮副包括三挡主动齿轮11和与所述三挡主动齿轮啮合的三挡被动齿轮12，所述四挡齿轮副包括四挡主动齿轮13和与所述四挡主动齿轮啮合的四挡被动齿轮14；所述离合器K1的主动部分、所述离合器K2的主动部分均与所述输入轴固接，所述一挡主动齿轮、所述三挡主动齿轮与所述离合器K1的被动部分固接，所述一挡被动齿轮、所述三挡被动齿轮与所述同步器S1的主动部分固接，所述同步器S1的被动部分与所述第二轴固接；所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮与所述离合器K2的被动部分固接，所述二挡被动齿轮、所述四挡被动齿轮与所述同步器S2的主动部分固接，所述同步器S2的被动部分与所述第二轴固接；输入轴一端连接电机或其他输入动力源。
上述结构中，通过四挡位设计可以使车辆在配备较低功率的电机下获得较大的扭矩，打破了市场上现有的单挡电动车辆在承受最大扭矩的局限性。相对于两挡或三挡变速器，该方案更加适用于对荷载较大的电动车(载重14-18t区间)，弥补解决了两挡或三挡变速器存在的速比跨度太大，对电机性能要求较高，大扭矩能传递的最高速度过低的技术问题。且本实用新型采用的两个同步器和两个独立的离合器相结合的结构，使得1-4挡切换时，直接通过两个离合器交替、两个同步器交替即可实现无动力中断换挡，在一挡工作时，同步器S2直接打到二挡位置，使得二挡备份完成；在二挡工作时，同步器S1直接打到三挡位置，使得三挡备份完成，在三挡工作时，同步器S2直接打到四挡位置，使得四挡备份完成，此时需要切换挡位时，只需要切换两个离合器即可实现无动力中断换挡，这样从1-2-3-4换挡以及反之均可以实现无动力中断换挡。同时，本实用新型将两个离合器布置在输入轴的两端，将两个同步器布置在第二轴，即两个同步器均明确设计在被动齿轮上，降低了输入空心轴的工艺技术要求。
优选的，还包括差速器总成17，所述第二轴通过输出齿轮副传递动力至所述差速器总成。所述输出齿轮副包括输出主动齿轮15和输出被动齿轮16，所述输出主动齿轮同轴固接于所述第二轴上，所述输出被动齿轮与所述差速器总成的输入端固接。所述差速器总成通过位于其相对的两侧的两个半轴输出动力。用户可根据实际需求选装该差速器(Diff)总成，如装有差速器则动力由行星轮半轴输出，否则动力由第二轴输出(其中差速器包含且不仅限于行星差速器)。
优选的，所述离合器K1、所述离合器K2是完全相同的两个离合器。本实用新型两个离合器分别独立分开水平对置，更好的解决了润滑和散热的问题，且拥有两个完全相同的离合器，简化了生产工艺及降低了生产成本。
优选的，所述离合器K1、所述离合器K2通过一控制器进行控制，所述同步器S1、同步器S2通过另一控制器进行控制；起步时，离合器K1接合，同步器S1与一挡齿轮副接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与二挡齿轮副接合；一挡升二挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S1备份到与三挡齿轮副接合；二挡升三挡时，离合器K2断开，离合器K1接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与四挡齿轮副接合；三挡升四挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，反之则为降挡。这样，由于离合器K1、K2在换挡时刻存在重叠时间，故无动力中断。
本实用新型电动车用4挡双离合自动变速器的工作原理如下：
该变速器设置有四个挡位，离合器K1控制一挡和三挡，离合器K2控制二挡和四挡。车辆起步时，离合器K1接合，离合器K2断开，同步器S1与1挡齿轮接合，变速器通过1挡齿轮副传递动力，根据驾驶意图及车况判断，同步器S2备份到与二挡齿轮接合，动力经输入轴、离合器K1、一挡主动齿轮、一挡被动齿轮、同步器S1、第二轴传至差速器总成；一挡升二挡时，离合器K1断开、离合器K2接合，根据驾驶意图及车况判断，同步器S1备份到与三挡齿轮接合，动力由二挡齿轮传递；动力经输入轴、离合器K2、二挡主动齿轮、二挡被动齿轮、同步器S2、第二轴传至差速器总成；二挡升三挡时，离合器K2断开、离合器K1接合，根据驾驶意图及车况判断，同步器S2备份到与四挡齿轮接合，动力由三挡齿轮传递，动力经输入轴、离合器K1、三挡主动齿轮、三挡被动齿轮、同步器S1、第二轴传至差速器总成；三挡升四挡时，离合器K1断开、离合器K2接合，动力由四挡齿轮传递；动力经输入轴、离合器K2、四挡主动齿轮、四挡被动齿轮、同步器S2、第二轴传至差速器总成；反之则为降挡。由于离合器K1、K2与同步器S1、S2通过不同的控制器进行控制，在换挡时刻存在重叠时间，故无动力中断。
以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：包括离合器K1(1)、离合器K2(2)、同步器S1(3)、同步器S2(4)、平行设置的输入轴(5)及第二轴(6)，所述离合器K1与所述离合器K2布置在所述输入轴的两端，所述离合器K1通过一挡齿轮副或三挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述离合器K2通过二挡齿轮副或四挡齿轮副传递动力至所述第二轴，所述同步器S1布置在所述第二轴上，并介于所述一挡齿轮副和所述三挡齿轮副之间，所述同步器S1控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述第二轴接合；所述同步器S2布置在所述第二轴上，并介于所述二挡齿轮副和所述四挡齿轮副之间，所述同步器S2控制所述一挡齿轮副或所述三挡齿轮副与所述第二轴接合，所述输入轴一端连接电机或其他输入动力源。
2.根据权利要求1所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：所述一挡齿轮副包括一挡主动齿轮(7)和与所述一挡主动齿轮啮合的一挡被动齿轮(8)；所述二挡齿轮副包括二挡主动齿轮(9)和与所述二挡主动齿轮啮合的二挡被动齿轮(10)，所述三挡齿轮副包括三挡主动齿轮(11)和与所述三挡主动齿轮啮合的三挡被动齿轮(12)，所述四挡齿轮副包括四挡主动齿轮(13)和与所述四挡主动齿轮啮合的四挡被动齿轮(14)；所述离合器K1的主动部分、所述离合器 K2的主动部分均与所述输入轴固接，所述一挡主动齿轮、所述三挡主动齿轮与所述离合器K1的被动部分固接，所述一挡被动齿轮、所述三挡被动齿轮与所述同步器S1的主动部分固接，所述同步器S1的被动部分与所述第二轴固接；所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮与所述离合器K2的被动部分固接，所述二挡被动齿轮、所述四挡被动齿轮与所述同步器S2的主动部分固接，所述同步器S2的被动部分与所述第二轴固接。
3.根据权利要求1所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：还包括差速器总成(17)，所述第二轴通过输出齿轮副传递动力至所述差速器总成。
4.根据权利要求3所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：所述输出齿轮副包括输出主动齿轮(15)和输出被动齿轮(16)，所述输出主动齿轮同轴固接于所述第二轴上，所述输出被动齿轮与所述差速器总成的输入端固接。
5.根据权利要求3所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：所述差速器总成通过位于其相对的两侧的两个半轴输出动力。
6.根据权利要求1所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：所述离合器K1、所述离合器K2是完全相同的两个离合器。
7.根据权利要求1所述的电动车用4挡双离合自动变速器，其特征在于：所述离合器K1、所述离合器K2通过一控制 器进行控制，所述同步器S1、同步器S2通过另一控制器进行控制；起步时，离合器K1接合，同步器S1与一挡齿轮副接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与二挡齿轮副接合；一挡升二挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S1备份到与三挡齿轮副接合；二挡升三挡时，离合器K2断开，离合器K1接合，控制器根据驾驶意图及车况判断，将同步器S2备份到与四挡齿轮副接合；三挡升四挡时，离合器K1断开，离合器K2接合，反之则为降挡。
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| CN201720127612.6U CN206592493U (zh) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | 电动车用4挡双离合自动变速器 |
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| CN201720127612.6U CN206592493U (zh) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | 电动车用4挡双离合自动变速器 |
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| CN (1) | CN206592493U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108426000A (zh) * | 2017-02-13 | 2018-08-21 | 南通英拓力控汽车传动***有限公司 | 电动车用4挡双离合自动变速器 |
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- 2017-02-13 CN CN201720127612.6U patent/CN206592493U/zh active Active
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| CN108426000A (zh) * | 2017-02-13 | 2018-08-21 | 南通英拓力控汽车传动***有限公司 | 电动车用4挡双离合自动变速器 |
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