[发明专利]单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及适用于纯电动汽车的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统。

背景技术

随着社会和车辆工程技术的不断发展，汽车保有量愈来愈大，对环境和能源造成了很大压力。为了解决上述问题，迫切需求车辆工程驱动技术进行较大的革新，一是混合动力技术，二是纯电动技术。在目前纯电动动力系统上，大多数车辆采用电机和固定速比变速箱驱动车辆行驶，在一定程度上可以满足一些区域内的低速电动汽车要求。但是，对于中高速全时域电动汽车而言，存在不能满足低速大转矩、高速高效率高可靠性的技术问题。

为了解决上述问题，目前动力传动系统有以下几种解决方案：一是采用行星齿轮辅以湿式摩擦片利用液压换档的电动汽车用两档或多档自动变速器；二是采用电机驱动拨叉换档的两档或多档自动变速器；三是采用湿式双离合辅以拨叉换档齿轮组的两档或多档自动变速器。但是，电动汽车用自动变速箱与传统变速箱相比较有着显著的技术特点。一是输入转速相对于传统燃油汽车提高了将近3倍(传统燃油车输入转速多集中在3000rpm以内，电动汽车电机转速一般在8000rpm以上)，导致变速箱效率、换档方式、润滑方式均发生了质变，传统变速箱技术已难以适应。二是传统燃油汽车均存在怠速工作状态，换档液压泵可以提供最低换档压力。但是，电动汽车电机是从0转速逐渐升速到指定车速，将近100年以来形成的传统液压换档技术不再适用。三是电机过载转矩大、加速度大，变速箱输入转矩远大于传统燃油汽车，导致换档离合元件难以匹配。四是传统汽车采用机械制动，无能量回收这一要求；但是，电动汽车需尽可能最大化的回收制动能量，导致变速箱制动换档控制难度大。五是电动汽车对自动变速箱传动效率要求极高，导致自动变速箱结构设计技术难度大。六是电机高转速引起的高频振动、自激振动、噪声、冲击、疲劳损伤、微动磨损等一系列问题处理难度大。七是当量轴向宽度小，即需要自动变速箱设计的更薄，以便为电机轴向尺寸留下较好的空间，导致齿宽当量负荷极大，设计难度大。八是要求自动变速箱换档迅速，无动力间断换档。九是随着车辆超高技术、低成本方向发展，要求自动变速箱造价低。

综上可知，上述三种动力传动系统解决方案虽然各自解决了部分电动汽车的问题。但是，没有综合性地解决电动汽车动力传动系统存在的多项共性技术问题，现有的动力传动系统还存在固定速比传动、低速爬坡能力弱、电系统负荷冲击大、电机极限转速高、系统运行效率低、当量高效运行区窄、体积大及维护成本高等技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用纯电动汽车使用的实现变速比传动、低速爬坡能力强、电系统负荷冲击小、电机极限转速低、系统运行效率高、当量高效运行区宽、体积小和使用维护保养成本低的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，包括电机、输入星型机构、双行星星型机构、转臂、箱体、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、右输出半轴、左输出半轴，所述电机输出轴一端与输入星型机构连接；所述输入星型机构、双行星星型机构均与转臂连接，且转臂通过轴承与箱体固定连接；所述转臂与输出过渡齿轮组连接；输出过渡齿轮组与差速器连接，所述右输出半轴与差速器的右输出端连接，左输出半轴与差速器的左输出端连接；双行星星型机构分别与I档换档盘、II档换档盘、单向离合器连接；所述I档换档盘与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘与II档换档机构配合连接。

进一步地，所述双行星星型机构包括输出太阳轮、输出太阳轮轴、中间行星轮轴、中间行星轮、中间行星轮轴承、I档内齿圈、I档内齿圈输出轴、输出行星轮、行星轮轴，所述输出太阳轮与输出太阳轮轴固定连接，输出太阳轮与中间行星轮外啮合连接；所述中间行星轮通过中间新型轮轴承与中间行星轮轴固定连接；中间行星轮与输出行星轮外啮合连接，输出行星轮与行星轮轴固定连接；输出行星轮与I档内齿圈内啮合连接；所述I档内齿圈与I档内齿圈输出轴连接。

进一步地，所述中间行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述I档内齿圈输出轴分别与单向离合器内圈、I档换档盘连接；所述输出太阳轮轴的另一端与II档换档盘连接；所述单向离合器外圈与箱体连接。