电动汽车二挡自动变速器

1.本实用新型属于变速器技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种电动汽车二挡自动变速器。


背景技术：

2.汽车的变速器是协调原动机转速与汽车实际行驶速度维持发动机长时间工作在高效区的装置，通常通过改变齿轮比的方式实现变速。现如今由于电动机具有初始扭矩即为最大扭矩和高速转动恒功率的特点，通常通过单级变速器就能够满足电动汽车正常行驶。这种变速器的主要优点是经济性高，结构简单，故障率低，动力损失少，开发难度小。缺点分为五个方面：
3.(1)动力性方面：单一减速比，使电动汽车低速起步加速性，高速巡航速度以及爬坡性能不能兼顾。
4.(2)经济性方面：电机高效工作区间有限，电池电量有限，高速行驶时车辆耗电量显著增大，而且单一速比导致电车制动能量回收效果一般。
5.(3)舒适性方面：尤其是车速大于80km/h时，驾驶员会明显感觉加速性能变差，因为此时随着电机功率的增加电机的扭矩开始由下降趋势。
6.(4)安全性问题：高速超车时，不能有效提升驱动加速度，使汽车行驶安全性欠佳。
7.为了克服电动汽车单级变速器的缺点，人们对这种电动汽车单级变速器进行了改进，如公告号为cn 208804180 u的专利文献公开了一种应用双排齿轮布局的变速箱，采用多组离合器结构进行换挡，其主要目的是通过多组离合器相互配合改变变速器传动比，从而使电动机功率维持在高效区，优点是减少变速箱研发难度和生产工艺，但是控制多组离合器必然会增加变速器的控制难度和故障率，且离合器片在高速状态下迅速啮合实现换挡，也会产生磨损和大量的摩擦热。如公开号为cn 107327556 a的专利文献公开的技术方案中采用了行星齿轮传动机构，同步器和电磁制动器，通过同步器和电磁制动器的相互配合实现变速器的多挡位切换工作，虽然应用行星齿轮减小了变速箱体积，但是必然需要一定量的电器元件对同步器和电磁制动器进行控制，提高了变速箱故障率，而且在非驻车状态下电磁制动器持续通电分离，不节约电动汽车宝贵的电能。然而也并没有完全脱离电控换挡的问题，并不能真正意义上实现自动变速。


技术实现要素：

8.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种电动汽车二挡自动变速器，目的是使换挡控制系统简单化。
9.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：电动汽车二挡自动变速器，包括主动轴、从动轴、设置于所述从动轴上的一级从动齿轮、二级从动齿轮、与主动轴连接且与动力电机连接的行星齿轮机构、设置于所述主动轴上且与一级从动齿轮啮合的一级主动齿轮、设置于主动轴上且与二级从动齿轮啮合的二级主动齿轮以及与从动轴连接且用于在
二挡时使从动轴和二级从动齿轮结合的离心调速器。
10.所述一级主动齿轮与所述主动轴采用超越离合连接方式，一级主动齿轮与主动轴之间设置超越离合器。
11.所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，行星架与所述主动轴连接，太阳轮与所述动力电机的电机轴连接。
12.所述离心调速器通过滑块安装在所述从动轴上，离合器片通过离心力连接在所述二级从动齿轮上。
13.所述从动轴与信号电机连接，所述一级从动齿轮位于信号电机和所述二级从动齿轮之间。
14.本实用新型的电动汽车二挡自动变速器，通过设置离心调速器和放大电路，可以降低换挡控制难度，使换挡控制系统简单化。
附图说明
15.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
16.图1是本实用新型电动汽车两挡自动变速器的二维简图；
17.图2是变速器一挡及倒挡动力传输示意图；
18.图3是变速器二挡动力传输示意图；
19.图4是放大电路电路图；
20.图中标记为：
21.1、电机轴；2、太阳轮；3、齿圈；4、行星架；5、一级主动齿轮；6、超越离合器；7、二级主动齿轮；8、主动轴；9、一级从动齿轮；10、二级从动齿轮；11、离合器片；12、离心调速器支架；13、滑块；14、从动轴；m1、动力电机；m2、信号电机。
具体实施方式
22.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
23.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种电动汽车两挡自动变速器，包括动力电机m1、信号电机m2、行星齿轮机构、主动轴8、从动轴14、设置于从动轴上的一级从动齿轮9和二级从动齿轮10、设置于主动轴上且与一级从动齿轮啮合的一级主动齿轮5、与二级从动齿轮10啮合的二级主动齿轮7以及与从动轴14连接且用于在二挡时使从动轴14和二级从动齿轮10结合的离心调速器12。
24.具体地说，如图1至图3所示，从动轴14的轴线与主动轴8的轴线相平行，从动轴14和二级从动齿轮10为同轴设置。离心调速器主要包括滑块13、离心调速器支架12和离合器片11，滑块13与从动轴14连接且滑块13与从动轴14 同步转动，滑块13尽可与从动轴相对滑动。离合器片11与离心调速器支架12 连接且用于与二级从动齿轮10结合，离心调速器支架12与滑块13连接。
25.如图1和图2所示，行星架4与主动轴8固定连接，太阳轮2与动力电机 m1的电机轴固定连接。从动轴14与信号电机m2固定连接，一级从动齿轮9 位于信号电机m2和二级从动
齿轮10之间。一级主动齿轮5与主动轴8之间设置超越离合器6，二级主动齿轮7与主动轴8固定连接，一级主动齿轮5位于二级主动齿轮7和行星齿轮机构之间。在变速器处于一挡或倒挡时，动力电机的电机轴1正向(反向)旋转，先经过行星齿轮机构的减速，带动主动轴8转动，主动轴带动一级主动齿轮5和二级主动齿轮7同步转动，动力从一级主动齿轮5 传递给一级从动齿轮9，最后经过从动轴14输出动力。
26.此时由于电动汽车车速较低，从动轴14转速较低，离心调速器离心力较小，离合器片11与二级从动齿轮10处于分离状态(二级主动齿轮虽然带动二级从动齿轮转动，但是二级从动齿轮不与从动轴结合，属于空转状态。)
27.如图1和图3所示，在变速器处于两挡时，此时车速较高，从动轴转速较高，离心调速器产生的离心力会使离合器片11与二级从动齿轮10相结合，来自二级主动齿轮7的动力传递给二级从动齿轮10，最后经从动轴14输出。由于二级从动齿轮10工作时会带动一级齿轮加速转动，使超越离合器中的单向轴承呈现非锁死的状态，一级主动齿轮呈现空转的现象，不会出现动力回流的现象。
28.如图1至图4所示，应用放大电路原理为问题解决的基本原理。当信号电机未达到临界转速，信号电机产生的电压不足以导通三极管，动力电机只有第一电源供电。当信号电机达到临界转速时，信号电机产生的电压使三极管导通，动力电机由第一电源与第二电源并联供电，使电机工作电流瞬间增加，功率增加，转速迅速增加，使离合器片与二级从动齿轮快速结合，减小临界停留时间，减小离合器片的磨损。
29.上述结构的电动汽车两自动变速器具有如下优点：
30.1、变速过程不需要大量电器元件的参与，降低电控设备失灵的情况；
31.2、利用离心调速器机构替代了传统换挡拨片和离合器换挡的方式，减小换挡控制难度，使换挡控制系统简单化；
32.3、结构清晰，降低了维修成本、制造成本、开发难度；
33.4、利用行星齿轮结构紧凑、减速比大等特点，既保证传动效率又压缩变速器的体积。
34.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。