[发明专利]用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法

说明书

本发明公开一种用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法。根据本发明的用于电动汽车的干式变矩器包括：行星齿轮，其通过第一元件连接于输入轴，通过第二元件连接于输出轴，并通过第三元件可变连接于固定部；至少一个涡流转矩产生部，其设置在第一元件和第二元件之间，所述涡流转矩产生部产生涡流，以被输出轴的速度控制；前壳体，其一体地连接于输入轴和第一元件，用于内置行星齿轮；单向离合器，其约束第三元件和固定部的单向连接且相互连接；后壳体，其设置在输出轴侧并与前壳体结合；以及锁止机构，其以轴向为准分别设置在第二元件的两侧，并且通过根据输出轴的旋转速度而产生的离心力分别选择性地接触于前壳体和后壳体的内侧面，从而直接连接输入轴和输出轴。

技术领域

本发明涉及用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法。更具体地，本发明涉及一种利用电磁力(electromagnetic force)和行星齿轮将驱动电机的动力传递到减速器的用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法。

背景技术

通常，变矩器安装在车辆的发动机和变速器之间，利用流体将发动机的驱动力传递到变速器。这种变矩器包括接收发动机的驱动力而旋转的泵轮、从该泵轮流出的油液推动而旋转的涡轮、以及使回流到泵轮的油液流动朝向泵轮的旋转方向而增加转矩变化率的导轮(也称为“定子”)。

当作用于发动机的负载增大时，动力传递效率会下降，因此变矩器配备有锁止离合器(Lock-uP19J46120clutch，亦或称为“阻尼离合器”)，其为直接连接发动机和变速器之间的装置。锁止离合器设置在直接连接于发动机的前壳体和涡轮之间，以使发动机的旋转动力直接传递到涡轮。

另一方面，近来随着能源效率和环境污染越来越受到关注，要求开发出实际能够取代内燃机汽车的环保型汽车，这种环保型汽车分为普通燃料电池或电力作为动力源的电动汽车或者利用发动机和电池来驱动的混合动力车。

这种环保型汽车中电动汽车利用取代发动机和变速器使用驱动电机而产生的驱动力，因此难以应用现有的利用流体流动来工作的变矩器。

因此，不同于内燃机汽车，电动汽车实际上主要应用单级减速器，因为驱动电机的初始转矩高以及便于控制。最近，为了缩小电机尺寸及提高燃油效率，正在开发多级减速器。

然而，多级减速器需要附加电气安装件如离合器致动器、齿轮致动器及变速器控制单元(TCU)等，所以存在成本上升的问题。

因此，实际上需要开发出非流体流动方式的干式变矩器，用以取代电动汽车中的减速器。

本背景技术部分中描述的内容旨在加强对本发明背景的理解，而且可能会包含一些内容并非是本技术领域中普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

因此，为了解决如上所述的问题，本发明旨在提供一种用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法，无需增加电气安装件，有利于减少成本，还可减小电动汽车的驱动电机和逆变器的尺寸，并且初始驱动时可减少驱动电机的电流消耗。

本发明的另一个目的是提供一种用于电动汽车的干式变矩器及其控制方法，通过执行利用行星齿轮的转矩倍增、利用涡流的速度比上升以及利用锁止机构的驱动力直接传递来实现现有流体式变矩器的所有功能。

为了达到上述目的，根据本发明实施例的用于电动汽车的干式变矩器包括：行星齿轮，其通过第一元件连接于输入轴，通过第二元件连接于输出轴，并通过第三元件可变连接于固定部；至少一个涡流转矩产生部，其设置在所述第一元件和所述第二元件之间，所述涡流转矩产生部产生涡流，以被所述输出轴的速度控制；前壳体，其一体地连接于所述输入轴和所述第一元件，用于内置所述行星齿轮；单向离合器，其约束所述第三元件和所述固定部的单向连接且相互连接；后壳体，其设置在所述输出轴侧并与所述前壳体结合；以及锁止机构，其以轴向为准分别设置在所述第二元件的两侧，并且通过根据所述输出轴的旋转速度而产生的离心力分别选择性地接触于所述前壳体和所述后壳体的内侧面，从而直接连接所述输入轴和所述输出轴。