[发明专利]用于纯电动车车辆的两速变速器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于纯电动车车辆的两速变速器及其控制方法，两速变速器包括电机、输入轴、中间轴、差速器、机械换挡组件，控制方法为TCU通过采集整车车速、加速踏板、制动踏板、方向盘、电机、BMS、VCU的信息，计算实时路况下的最佳挡位，并判断是否处于最佳挡位，若为最佳挡位或不满足限制条件，则不进行换挡，变速器保持当前状态，若不是最佳挡位且满足限制条件的要求，则进入换挡程序进行换挡，并根据路况的不同，换挡程序分为三种，分别为升挡、降挡和强制降挡。本发明在换挡过程中没有摩擦，零部件较少，具有更高的传动效率，换挡过程中没有动力中断，换挡冲击小，整车舒适度高，结构简单，可靠性高，将极大提高纯电动车辆的各项性能。

技术领域

本发明涉及车辆传动系统技术，特别是涉及一种用于纯电动车车辆的两速变速器及其控制方法。

背景技术

在纯电动车辆中，由于驱动电机及其控制器的效率比较高，通常采用单电机装配减速器的形式构成纯电动车辆的动力总成。但由于电机的转速和转矩范围过小，因此，采用单电机装配减速器的形式无法同时兼顾整车在起步、爬坡、最高车速等方面的需求。同时，由于驱动电机及其控制器在低速工况和低转速工况下的效率较低，限制了全路况下的效率，从而降低了纯电动车辆的续驶里程。

为了进一步发挥驱动电机及其控制器的高效性能，需要采用变速器匹配电机以扩大电机的转速和转矩范围，并使得驱动电机及其控制器的工况点尽可能运行在高效区，从而提高整车在全路况在的整体效率，提高纯电动车辆的续驶里程，并提高整车在全路况下的性能。

目前的变速器结构中，均为与发动机匹配的结构，如手动变速器、机械式自动变速器、液力式自动变速器、无级变速器、双离合器式自动变速器。在上述变速器结构中，手动变速器无法在换挡时与电机联合控制，在动力突然中断时会导致电机转速急剧升高并可能损坏电机；机械式自动变速器由于结构限制，在换挡过程中会出现动力中断，降低了整车舒适性；液力式自动变速器由于结构复杂，且效率过低，进而降低了整车的整体效率；无级变速器的成本过高，经济性过低；双离合器式自动变速器由于采用两个离合器切换动力，其成本过高，经济性过低。

发明内容

针对于目前的变速器的结构均不适合纯电动车辆，本发明提供一种用于纯电动车车辆的两速变速器及其控制方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于纯电动车车辆的两速变速器，包括电机、输入轴、中间轴、差速器和机械换挡组件；所述机械换挡组件包括换挡齿毂、第一齿套、第二齿套、一挡齿轮齿毂和二挡齿轮齿毂、第一弹性体、第二弹性体；

所述电机的输出轴与所述输入轴同轴固接，所述换挡齿毂固接于所述输入轴或所述中间轴上；所述第一齿套、所述第二齿套均与所述换挡齿毂同轴并滑动的布置在所述换挡齿毂外侧；所述一挡齿轮齿毂、所述二挡齿轮齿毂均与所述换挡齿毂同轴并滚动的布置在所述换挡齿毂的两侧；所述输入轴与所述中间轴之间通过常啮合的一挡圆柱齿轮副和二挡圆柱齿轮副传动连接；所述一挡齿轮齿毂通过所述第一弹性体弹性驱动所述一挡圆柱齿轮副；所述二挡齿轮齿毂通过所述第二弹性体弹性驱动所述二挡圆柱齿轮副；所述中间轴通过输出圆柱齿轮副传动连接所述差速器。

作为本发明的进一步改进，所述换挡齿毂固接于所述输入轴上，所述一挡圆柱齿轮副包括一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，所述一挡主动齿轮转动的布置在所述一挡齿轮齿毂外侧，所述第一弹性体布置在所述一挡齿轮齿毂和所述一挡主动齿轮之间，所述一挡从动齿轮与所述中间轴同轴固接；所述二挡圆柱齿轮副包括二挡主动齿轮和二挡从动齿轮，所述二挡主动齿轮转动的布置在所述二挡齿轮齿毂外侧，所述第二弹性体布置在所述二挡齿轮齿毂和所述二挡主动齿轮之间，所述二挡从动齿轮与所述中间轴同轴固接。