[发明专利]电驱动汽车集成化自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆变速机构，具体地说是一种电驱动汽车集成化自动变速器。 

背景技术

混合驱动汽车、电动汽车、增程式电动汽车是未来新能源汽车的发展方向。传统混合驱动变速器构成基本由两个电机和变速器构成，国外代表车型是丰田普锐斯、国内车型比亚迪F3DM ，在动力传动时通过控制两个电机发电、电动的电磁扭矩来调整输出扭矩、转速实现的，因此造成能量的二次转换而效率低下，两个电机构成结构复杂、系统庞大、控制复杂，另外由于存在变速箱问题势必加大体积、重量，带来成本高、加工难度大等一系列问题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种电驱动汽车集成化自动变速器，利用一个单排行星齿轮、两个离合器、两个单向离合器、一个制动带、两对常啮合齿轮和电机相配合实现多个自动前进挡、空挡、倒挡,能实现电驱动、发动机驱动以及发动机电机混合驱动。在发动机驱动时电机是变速器一部分，能主动调节车速实现无级变速；在电驱时它又是动力源、在制动时又能回收能量、在混合驱动时根据运行情况随时将电能加入驱动系统、又可以将系统能量取出充入电瓶（动力无中断换挡、柔性动力耦合）。本发明在减少一个电机同时也减少一个控制器，通过对离合器、电机控制取消换挡装置以及变速箱，整机结构简单、体积小、成本低、易于加工，在混合驱动工况下可以占用更小空间以给其它总成让出空间。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 

一种电驱动汽车集成化自动变速器，包括永磁电机、一套行星单排齿轮、第一—第四离合器、一二挡输出对齿轮与三四挡输出对齿轮、发动机、相互平行设置的动力连接轴与二轴、启动机、主减速器，其中

第一离合器外沿与发动机飞轮M相连、内沿与动力连接轴的一端、制动盘、离合器第三离合器的一端相连；

动力连接轴的另一端经永磁电机转子的中空轴与行星齿轮外齿圈相连；

离合器第三离合器的另一端与永磁电机转子的一端相连；

永磁电机转子的另一端经中空转子轴与行星齿轮太阳轮相连；

启动机与飞轮连接；制动带作用于制动盘的外圆，锁止销设于在制动带的一端，制动带的另一端与永磁电机定子相连；永磁电机定子与发动机相连；行星齿轮的行星架输出常啮合的一二挡输出对齿轮与三四挡输出对齿轮,其中一二挡输出对齿轮经第二离合器作用于二轴上，三挡四输出对齿轮经离合器第四离合器作用于二轴上；二轴与主减速器对齿轮相连。

以上为本发明的基本结构，具有结构简单紧凑、功能多、控制元件少、体积小、效率高的特点，能够实现三种不同的驱动方式：电机单独驱动、发动机单独驱动、电机与及发动机共同驱动。本发明当发动机参与驱动时由于发动机的动力输出是经过行星齿轮间接传输到主减速器上，通过调节行星齿轮的太阳轮的转速可以调节发动机输出转速与动力系统输出转速，克服了传统发动机与动力系统通过齿轮啮合直接输出而使车速与发动机转速不能调节的缺点真正实现混合驱动使发动机输出外特性曲线能一直沿着最佳功率曲线上工作。从结构上看在换挡时只需控制第三离合器、第四离合器的结合、断开就可以实现挡位切换，取代了传统变速器在换挡过程中需要换挡机构实现自动控制、自动换挡。 

作为本发明的一种改进，它还包括五六挡输出对齿轮，与一二挡输出对齿轮和三四挡输出对齿轮相隔设置，五六挡输出对齿轮经第五离合器作用于二轴上的。 

以上为本发明的输出有六挡前进挡的情形，前进挡增多，其工作模式中：五挡的工作过程是第四离合器切断，第五离合器结合，电机工作在发电模式下，将电机转子制动，动力由连接轴—行星架—五六挡输出对齿轮—第五离合器—主减速器；六挡是第四离合器切断、第五离合器与第三离合器均结合，由于第三离合器结合行星齿轮被锁止，此时动力传递路线是动力连接轴—外齿圈—行星架—五六挡输出对齿轮—第五离合—主减速器；其倒挡、空挡、驻车挡与一、二、三、四前进挡的工作模式与只有四挡前进挡的情形相同。 

 作为本发明的另一种改进或进一步改进，所述离合器为干式离合器、湿式离合器、片簧式离合器、电磁式离合器中的一种离合器。 

以上为离合器的常规形式，所采用的离合器不受限制。 

作为本发明的优化，所述与发动机飞轮相连的离合器，一二挡输出对齿轮作用于二轴上经由的离合器，均为单向离合器。 

将离合器优选为单向离合器，由于单向离合器不需要控制装置因此结构简化。