本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及適用于純電動汽車的空心軸同轉(zhuǎn)臂式自動三速純電動動力系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著電動汽車最高車速的不斷提高、爬坡性能、加速性能和續(xù)航里程需求的不斷提升,以及成本持續(xù)下降發(fā)展趨勢,高效多檔自動動力傳動系統(tǒng)總成成為解決上述問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電動汽車誕生早期,設(shè)計者規(guī)劃了采用多檔變速器來輔助電機(jī)驅(qū)動車輛,以期降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩、控制器電流、提升系統(tǒng)效能、提升車輛動力性能、延長續(xù)航里程、保護(hù)電池包、減小系統(tǒng)重量。然而,由于國際燃油價格和供應(yīng)量問題,電動汽車發(fā)展受到了制約,電動汽車用變速箱也隨之被擱置了將近一個世紀(jì)。近15年來,電動汽車以低速大齒輪速比動力總成為主,車輛最高車速低于50Km/h,以巡邏車、高爾夫球車、旅游觀光車、場地車、老年代步車為主。同時,受低速電動兩輪車和三輪車的發(fā)展思路影響,電動汽車不需要變速箱的指導(dǎo)發(fā)展思路統(tǒng)領(lǐng)了將近12年。直接采用驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,以功率在3-8Kw,轉(zhuǎn)速在3600rpm直流有刷電機(jī)或低壓異步電機(jī)為主。
隨著特斯拉等高速長續(xù)航里程電動汽車的誕生和動力電池性能的快速提升,環(huán)境問題的日益嚴(yán)重化和高速軌道交通的快速發(fā)展,使得政府和消費者對電動汽車的發(fā)展進(jìn)行了重新詮釋。電動汽車的最高車速已超過200Km/h,續(xù)航里程也超過了500Km,百公里加速時間達(dá)到5s以下。電機(jī)功率超過了100Kw,電機(jī)轉(zhuǎn)速也超過了10000rpm。該時期受早期電動汽車動力總成的發(fā)展慣性,一大部分設(shè)計者和決策者認(rèn)為通過提升電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率(如達(dá)到20000rpm和200Kw)而不采用自動變速箱。然而,忽視了一個很大優(yōu)化問題——功率有效利用率,導(dǎo)致系統(tǒng)功率龐大,效能低下,成本居高不下,推廣困難。多數(shù)汽車企業(yè)針對電動汽車的性能快速提升,認(rèn)識到了電動汽車用變速動力總成(自動變速器)是必不可少的關(guān)鍵核心部件。并快速投入人力財力設(shè)計研發(fā)電動汽車用變速動力總成。
對于無特殊用途的乘用車而言,當(dāng)最高車速小于50Km/h時,采用固定速比動力總成基本能夠滿足要求;當(dāng)最高車速不超過100Km/h但高于80Km/h時,采用兩速動力總成基本能夠滿足要求;當(dāng)最高車速不超過150Km/h但高于120Km/h時,采用三速動力總成基本能夠滿足要求。對于商業(yè)用途的商用車而言,最好采用多檔自動變速動力來獲得最佳的整車性能。通過采用多檔自動變速動力總成,對降低系統(tǒng)電峰值參數(shù),提升系統(tǒng)動力性、效率、安全性和可靠性,降低振動噪音及成本,同等電量下延長續(xù)航里程等具有重要作用。但是,現(xiàn)有的動力傳動系還存在固定速比傳動、低速爬坡能力弱、電系統(tǒng)負(fù)荷沖擊大、電機(jī)極限轉(zhuǎn)速高、系統(tǒng)運行效率低、體積大及維護(hù)成本高等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于純電動汽車的多速比傳動、低速爬坡能力強(qiáng)、電系統(tǒng)負(fù)荷沖擊小、電機(jī)極限轉(zhuǎn)速低、系統(tǒng)運行效率高、體積小及維護(hù)成本低的空心軸同轉(zhuǎn)臂式自動三速純電動動力系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
空心軸同轉(zhuǎn)臂式自動三速純電動動力系統(tǒng),包括電機(jī)、輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臂、單向離合器、I檔換檔盤、II檔換檔盤、III檔換檔盤、I檔換檔機(jī)構(gòu)、II檔換檔機(jī)構(gòu)、III檔換檔機(jī)構(gòu)、輸出過渡齒輪組、差速器、箱體,所述電機(jī)的輸出軸的一端分別與輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)連接;所述輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)均與轉(zhuǎn)臂連接;所述轉(zhuǎn)臂的一端與箱體連接,另一端與雙行星星型機(jī)構(gòu)連接;所述雙行星星型機(jī)構(gòu)還分別與單向離合器、I檔換檔盤、III檔換檔盤連接;所述輸入星型機(jī)構(gòu)與II檔換檔盤連接;在所述輸入星型機(jī)構(gòu)與無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)臂外側(cè)與輸出過渡齒輪組連接;所述輸出過渡齒輪組與差速器連接,所述I檔換檔盤還與I檔換檔機(jī)構(gòu)配合連接;所述II檔換檔盤還與II檔換檔機(jī)構(gòu)配合連接;所述III檔換檔盤還與III檔換檔機(jī)構(gòu)配合連接。
進(jìn)一步地,所述輸入星型機(jī)構(gòu)包括輸入太陽輪、輸入行星輪、行星輪軸、輸入行星輪軸承、II檔內(nèi)齒圈,所述輸入太陽輪通過花鍵副與電機(jī)的輸出軸連接,輸入太陽輪與輸入行星輪外嚙合連接;所述輸入行星輪通過輸入行星輪軸承與行星輪軸連接;所述輸入行星輪與II檔內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接;所述II檔內(nèi)齒圈通過II檔內(nèi)齒圈連接軸與位于電機(jī)與箱體之間的II檔換檔盤連接;所述行星輪軸兩端分別與轉(zhuǎn)臂連接。
進(jìn)一步地,所述無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)包括第一太陽輪、第一行星輪、行星輪軸,所述第一太陽輪與第一行星輪外嚙合連接;所述第一行星輪與行星輪軸連接;所述第一太陽輪通過花鍵副與電機(jī)的輸出軸連接。
進(jìn)一步地,所述雙行星星型機(jī)構(gòu)包括第二太陽輪、中間行星輪、中間行星輪軸、中間行星輪軸承、行星輪軸、第二行星輪、I檔內(nèi)齒圈,所述第二太陽輪與中間行星輪外嚙合連接;所述中間行星輪與第二行星輪外嚙合連接;所述中間行星輪通過中間行星輪軸承與中間行星輪軸連接;所述第二行星輪通過花鍵副與行星輪軸連接;所述第二行星輪與I檔內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接;所述中間行星輪軸與轉(zhuǎn)臂連接。
進(jìn)一步地,所述電機(jī)的輸出軸為空心軸,所述第二太陽輪通過太陽輪輸出軸穿過電機(jī)的輸出軸與位于電機(jī)外側(cè)的III檔換檔盤連接;所述I檔內(nèi)齒圈通過I檔內(nèi)齒圈連接軸與I檔換檔盤連接,且I檔內(nèi)齒圈連接軸在箱體處與單向離合器的內(nèi)圈連接;所述單向離合器的外圈與箱體連接。
進(jìn)一步地,所述輸出過渡齒輪組包括第一輸出齒輪、第二輸出齒輪、第三輸出齒輪、第四輸出齒輪、中間軸,所述第一輸出齒輪與轉(zhuǎn)臂固定連接、或第一輸出齒輪與轉(zhuǎn)臂一體成型形成;所述第一輸出齒輪與第二輸出齒輪外嚙合連接;所述第二輸出齒輪與第三輸出齒輪均與中間軸連接;所述中間軸的兩端分別通過軸承與箱體連接;所述第三輸出齒輪與第四輸出齒輪外嚙合連接;所述第四輸出齒輪與差速器連接;所述差速器的右輸出端與右輸出半軸連接,差速器的左輸出端與左輸出半軸連接。
進(jìn)一步地,所述電機(jī)、輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臂、單向離合器、I檔換檔盤、II檔換檔盤、III檔換檔盤均同軸心安裝;所述電機(jī)的輸出軸還安裝連接有電機(jī)測速傳感器。
進(jìn)一步地,所述I檔換檔機(jī)構(gòu)、II檔換檔機(jī)構(gòu)、III檔換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)均相同,均包括執(zhí)行器、儲液器、換檔主缸、高壓換檔液管、鉗體保持架、換檔活塞、內(nèi)摩擦塊、外摩擦塊,所述換檔主缸分別與執(zhí)行器、儲液器、高壓換檔液管連接;所述高壓換檔液管的另一端與換檔活塞連接;所述換檔活塞、外摩擦塊均與鉗體保持架連接;所述換檔活塞與內(nèi)摩擦塊連接;所述內(nèi)摩擦塊、外摩擦塊相對設(shè)置;且所述I檔換檔盤、II檔換檔盤、III檔換檔盤,其中任一項位于內(nèi)摩擦塊、外摩擦塊中間并間隙配合。
進(jìn)一步地,所述I檔換檔機(jī)構(gòu)、II檔換檔機(jī)構(gòu)、III檔換檔機(jī)構(gòu)其中任一項還包括低壓報警器、測速傳感器,所述低壓報警器安裝在換檔主缸高壓油液輸出端;所述測速傳感器安裝在鉗體保持架上。
進(jìn)一步地,所述I檔換檔盤、II檔換檔盤、III檔換檔盤,其中任一項的圓周上還加工有均勻分布的測速齒;在靠近所述轉(zhuǎn)臂與輸出過渡齒輪組配合連接的箱體上還安裝有箱體輸出測速傳感器。
采用上述技術(shù)方案,由于使用了電機(jī)、輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臂、單向離合器、I檔換檔盤、II檔換檔盤、III檔換檔盤、I檔換檔機(jī)構(gòu)、II檔換檔機(jī)構(gòu)、III檔換檔機(jī)構(gòu)、輸出過渡齒輪組、差速器、箱體等技術(shù)特征;將電機(jī)的輸出軸的一端分別與輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)連接;輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)均與轉(zhuǎn)臂連接;轉(zhuǎn)臂的一端與箱體連接,另一端與雙行星星型機(jī)構(gòu)連接;雙行星星型機(jī)構(gòu)還分別與單向離合器、I檔換檔盤、III檔換檔盤連接;輸入星型機(jī)構(gòu)與II檔換檔盤連接;轉(zhuǎn)臂將動力通過輸出過渡齒輪組傳遞給差速器實現(xiàn)動力輸出。使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率更高,無動力間斷換檔,自動電子駐車,任意檔位切換,換檔響應(yīng)迅速、平順、可靠性高,換檔機(jī)構(gòu)與內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)完全分開,換檔過程產(chǎn)生的熱、粉塵、微粒不會影響傳動內(nèi)部,維護(hù)方便,可線性化控制,成本低等特點。有效解決了現(xiàn)有的純電動汽車動力傳動系存在低速爬坡能力弱、電系統(tǒng)負(fù)荷沖擊大、電機(jī)極限轉(zhuǎn)速高、系統(tǒng)運行效率低、體積大及維護(hù)成本高等技術(shù)問題。有效提升了現(xiàn)有技術(shù)中純電動汽車動力傳動系統(tǒng)的性能,提升了純電動汽車整機(jī)品質(zhì)。
附圖說明
圖1為發(fā)明機(jī)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是,對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
如附圖1所示,空心軸同轉(zhuǎn)臂式自動三速純電動動力系統(tǒng),其電機(jī)1的輸出軸2為空心軸。輸出軸2的一端分別通過花鍵副與輸入星型機(jī)構(gòu)的輸入太陽輪3、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)的第一太陽輪4連接;電機(jī)1的輸出軸2的另一端連接安裝電機(jī)測速傳感器5。
輸入行星機(jī)構(gòu)的輸入太陽輪3與輸入行星輪6外嚙合連接;輸入行星輪6通過獨立的輸入行星輪軸承7與行星輪軸8連接;行星輪軸8的兩端分別通過軸承與轉(zhuǎn)臂9連接,實現(xiàn)軸向和徑向定位;輸入行星輪6與II檔內(nèi)齒圈10內(nèi)嚙合連接。II檔內(nèi)齒圈10通過II檔內(nèi)齒圈連接軸11與位于電機(jī)1與箱體12之間的II檔換檔盤13連接。
無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)的第一太陽輪4與第一行星輪14外嚙合連接;第一行星輪14通過花鍵副與行星輪軸8。
雙行星星型機(jī)構(gòu)的第二太陽輪15通過第二太陽輪輸出軸16穿過電機(jī)1的輸出軸2與位于電機(jī)1外側(cè)的III檔換檔盤17連接。第二太陽輪15與中間行星輪18外嚙合連接,中間行星輪18與第二行星輪19外嚙合連接;中間行星輪18通過獨立的支撐軸承20安裝在中間行星輪軸21上;中間行星輪軸21通過軸承安裝在轉(zhuǎn)臂9上,實現(xiàn)軸向和徑向定位。第二行星輪19通過花鍵副安裝在行星輪軸8上;第二行星輪19與I檔內(nèi)齒圈22內(nèi)嚙合連接;I檔內(nèi)齒圈22通過花鍵副與I檔內(nèi)齒圈輸出軸23連接安裝;I檔內(nèi)齒圈輸出軸23在位于箱體處通過花鍵副與單向離合器24的內(nèi)圈連接,I檔內(nèi)齒圈輸出軸23的端部與箱體12右外側(cè)的I檔換檔盤25安裝連接。具體實施中,行星輪軸8的數(shù)量為大于或等于二的整數(shù),本案具體實施中采用了四個行星輪軸8。轉(zhuǎn)臂9的一端通過軸承與箱體12安裝連接,另一端通過軸承與I檔內(nèi)齒圈22安裝連接。單向離合器24的外圈與箱體12安裝連接。
在位于輸入星型機(jī)構(gòu)與無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)臂9的外側(cè)通過花鍵副與第一輸出齒輪26連接,或者直接在轉(zhuǎn)臂9上一體加工形成第一輸出齒輪26;本案具體實施過程中采用在轉(zhuǎn)臂9上一體加工形成第一輸出齒輪26。第一輸出齒輪26與第二輸出齒輪27外嚙合連接,第二輸出齒輪27與第三輸出齒輪28均安裝在中間軸29上,中間軸29的兩端分別通過軸承安裝在箱體12上,實現(xiàn)軸向和徑向定位。第三輸出齒輪28與第四輸出齒輪30外嚙合連接,第四輸出齒輪30通過花鍵副與差速器31連接。差速器31的右輸出端連接右輸出半軸32,差速器31的左輸出端連接左輸出半軸33。具體實施中,電機(jī)1、輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臂9、單向離合器24、I檔換檔盤25、II檔換檔盤13、III檔換檔盤17均同軸心安裝。在靠近轉(zhuǎn)臂12與輸出過渡齒輪組連接位置的箱體9上,安裝有箱體輸出測速傳感器。
I檔換檔機(jī)構(gòu)、II檔換檔機(jī)構(gòu)、III檔換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)均相同。
具體實施中,I檔換檔機(jī)構(gòu)包括I檔執(zhí)行器34、I檔儲液器35、I檔換檔主缸36、I檔高壓換檔液管37、I檔鉗體保持架38、I檔換檔活塞39、I檔內(nèi)摩擦塊40、I檔外摩擦塊41。I檔換檔主缸36分別與I檔執(zhí)行器34、I檔儲液器35、I檔高壓換檔液管37連接;I檔高壓換檔液管37的另一端與I檔換檔活塞39連接;I檔換檔活塞39、I檔外摩擦塊41均安裝在I檔鉗體保持架38上。I檔換檔活塞39與I檔內(nèi)摩擦塊40固定連接;I檔換檔盤25與I檔內(nèi)摩擦塊40、I檔外摩擦塊41間隙地配合連接。在I檔執(zhí)行器34不執(zhí)行時,I檔換檔活塞39不動作時I檔換檔盤25可在I檔內(nèi)摩擦塊40、I檔外摩擦塊41之間自由轉(zhuǎn)動。在I檔換檔主缸36高壓油液輸出端安裝I檔低壓報警器42,在I檔鉗體保持架38上安裝有I檔測速傳感器43,I檔測速傳感器43正對I檔換檔盤25,為了提高I檔測速傳感器43的檢測靈敏度以及精度,在I檔換檔盤25的外圓周上均勻地設(shè)置有測速齒。具體實施中I檔執(zhí)行器34采用驅(qū)動電機(jī)、減速器和螺旋機(jī)構(gòu),通過驅(qū)動電機(jī)連接減速器,在通過減速器與螺旋機(jī)構(gòu)連接,通過螺旋機(jī)構(gòu)驅(qū)動I檔換檔主缸36動作產(chǎn)生高壓液體,驅(qū)動I檔換檔活塞39逐漸動作實現(xiàn)對I檔換檔盤25的夾緊固定。
II檔換檔機(jī)構(gòu)包括II檔執(zhí)行器44、II檔儲液器45、II檔換檔主缸46、II檔高壓換檔液管47、II檔鉗體保持架48、II檔換檔活塞49、II檔內(nèi)摩擦塊50、II檔外摩擦塊51。II檔換檔主缸46分別與II檔執(zhí)行器44、II檔儲液器45、II檔高壓換檔液管47連接;II檔高壓換檔液管47的另一端與II檔換檔活塞49連接;II檔換檔活塞49、I檔外摩擦塊32均安裝在II檔鉗體保持架48上。II檔換檔活塞49與II檔內(nèi)摩擦塊50固定連接;II檔換檔盤13與II檔內(nèi)摩擦塊50、II檔外摩擦塊51間隙地配合連接。在II檔執(zhí)行器44不執(zhí)行時,II檔換檔活塞49不動作時II檔換檔盤13可在II檔內(nèi)摩擦塊50、II檔外摩擦塊51之間自由轉(zhuǎn)動。在II檔換檔主缸46高壓油液輸出端安裝II檔低壓報警器52,在II檔鉗體保持架48上安裝有II檔測速傳感器53,II檔測速傳感器53正對II檔換檔盤13,為了提高II檔測速傳感器53的檢測靈敏度以及精度,在II檔換檔盤13的外圓周上均勻地設(shè)置有測速齒。具體實施中II檔執(zhí)行器44采用驅(qū)動電機(jī)、減速器和螺旋機(jī)構(gòu),通過驅(qū)動電機(jī)連接減速器,在通過減速器與螺旋機(jī)構(gòu)連接,通過螺旋機(jī)構(gòu)驅(qū)動II檔換檔主缸46動作使液體產(chǎn)生高壓,驅(qū)動II檔換檔活塞49動作,逐漸夾緊II檔換檔盤13。
III檔換檔機(jī)構(gòu)包括III檔執(zhí)行器54、III檔儲液器55、III檔換檔主缸56、III檔高壓換檔液管57、III檔鉗體保持架58、III檔換檔活塞59、III檔內(nèi)摩擦塊60、III檔外摩擦塊61。III檔換檔主缸56分別與III檔執(zhí)行器54、III檔儲液器55、III檔高壓換檔液管57連接;III檔高壓換檔液管57的另一端與III檔換檔活塞59連接;III檔換檔活塞59、III檔外摩擦塊61均安裝在III檔鉗體保持架58上。III檔換檔活塞59與III檔內(nèi)摩擦塊60固定連接;III檔換檔盤17與III檔內(nèi)摩擦塊60、III檔外摩擦塊61間隙地配合連接。在III檔執(zhí)行器54不執(zhí)行時,III檔換檔活塞59不動作時III檔換檔盤17可在III檔內(nèi)摩擦塊60、III檔外摩擦塊61之間自由轉(zhuǎn)動。在III檔換檔主缸56高壓油液輸出端安裝III檔低壓報警器62,在III檔鉗體保持架58上安裝有III檔測速傳感器63,III檔測速傳感器63正對III檔換檔盤17,為了提高III檔測速傳感器63的檢測靈敏度以及精度,在III檔換檔盤17的外圓周上均勻地設(shè)置有測速齒。具體實施中III檔執(zhí)行器54采用驅(qū)動電機(jī)、減速器和螺旋機(jī)構(gòu),通過驅(qū)動電機(jī)連接減速器,在通過減速器與螺旋機(jī)構(gòu)連接,通過螺旋機(jī)構(gòu)驅(qū)動III檔換檔主缸56動作使液體產(chǎn)生高壓,驅(qū)動III檔換檔活塞59動作,逐漸夾緊III檔換檔盤17。
上述技術(shù)方案,將電機(jī)1的輸出軸2與輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)連接;輸入星型機(jī)構(gòu)、無內(nèi)齒圈星型機(jī)構(gòu)、雙行星星型機(jī)構(gòu)均與轉(zhuǎn)臂9連接;轉(zhuǎn)臂9的一端與箱體12安裝連接,另一端與I檔內(nèi)齒圈22安裝連接;雙行星星型機(jī)構(gòu)分別與單向離合器24、I檔換檔盤25、III檔換檔盤17連接;輸入星型機(jī)構(gòu)與II檔換檔盤13連接;轉(zhuǎn)臂將動力通過輸出過渡齒輪組傳遞給差速器實現(xiàn)動力輸出。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率更高,無動力間斷換檔,自動電子駐車,任意檔位切換,換檔響應(yīng)迅速、平順、可靠性高,換檔機(jī)構(gòu)與內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)完全分開,換檔過程產(chǎn)生的熱、粉塵、微粒不會影響傳動內(nèi)部,維護(hù)方便,可線性化控制,成本低等特點。有效解決了現(xiàn)有的純電動汽車動力傳動系存在低速爬坡能力弱、電系統(tǒng)負(fù)荷沖擊大、電機(jī)極限轉(zhuǎn)速高、系統(tǒng)運行效率低、體積大及維護(hù)成本高等技術(shù)問題。
本發(fā)明主要控制策略和運行過程包括以下幾個方面:
I檔工作模式:當(dāng)電機(jī)1接受到主控制器指令時(如無特別說明,本文均規(guī)定電機(jī)正向轉(zhuǎn)動視為車輛正向前進(jìn)行駛,電機(jī)反向轉(zhuǎn)動視為車輛倒車行駛),從儲能電源處得到能量通過輸出軸2將正向動力傳遞給輸入太陽輪3,輸入太陽輪3與輸入行星輪6發(fā)生外嚙合關(guān)系,帶動輸入行星輪6反向轉(zhuǎn)動;由于輸入行星輪6采用獨立的輸入行星輪軸承7安裝在行星輪軸8上,因此,輸入行星輪6的運動不會影響到第一行星輪14和第二行星輪19。由于輸入行星輪6與II檔內(nèi)齒圈10內(nèi)嚙合,因此,II檔內(nèi)齒圈10在輸入行星輪6帶動下反向轉(zhuǎn)動。II檔內(nèi)齒圈10通過II檔內(nèi)齒圈連接軸11與II檔換檔盤13連接,進(jìn)而II檔換檔盤13反向轉(zhuǎn)動。II檔執(zhí)行器44保持初始狀態(tài),即II檔換檔盤13與II檔內(nèi)摩擦塊50和II檔外摩擦塊51保持一定間隙,II檔內(nèi)齒圈10處于自由釋放狀態(tài),輸入星型機(jī)構(gòu)不起動力傳動作用。同時,電機(jī)1通過輸出軸2將正向動力傳遞給第一太陽輪4,第一太陽輪4與第一行星輪14外嚙合,帶動第一行星輪14反向轉(zhuǎn)動;第一行星輪14與第二行星輪19同軸固定連接,第一行星輪14與第二行星輪19按相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動;第二行星輪19通過外嚙合傳動帶動中間行星輪18反向轉(zhuǎn)動,中間行星輪18具有與第一太陽輪4轉(zhuǎn)向相同的轉(zhuǎn)動趨勢;中間行星輪18通過外嚙合傳動帶動第二太陽輪15反向轉(zhuǎn)動,第二太陽輪15具有與第一太陽輪4轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動趨勢;第二行星輪19通過內(nèi)嚙合傳動帶動I檔內(nèi)齒圈22同向轉(zhuǎn)動,I檔內(nèi)齒圈22具有與第一太陽輪4轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動趨勢。由于I檔內(nèi)齒圈22通過I檔內(nèi)齒圈輸出軸23與I檔換檔盤25連接,同時,I檔內(nèi)齒圈輸出軸23上固定安裝有單向離合器24的內(nèi)圈,單向離合器24的外圈安裝在箱體12內(nèi)。單向離合器24對I檔內(nèi)齒圈22具有逆向(相對第一太陽輪4轉(zhuǎn)向)鎖止功能;此時,I檔執(zhí)行器34、II檔執(zhí)行器44和III檔執(zhí)行器54均處于非工作狀態(tài),I檔換檔盤25、II檔換檔盤13和III檔換檔盤17處于釋放狀態(tài);行星變速器將以I檔速比由轉(zhuǎn)臂9輸出動力。轉(zhuǎn)臂9通過安裝在其上的第一輸出齒輪26通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第二輸出齒輪27,第二輸出齒輪27將動力傳遞給共同安裝在中間軸48上的第三輸出齒輪28,第三輸出齒輪28通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第四輸出齒輪30,第四輸出齒輪30將動力傳遞給固定安裝的差速器31,差速器31將動力由內(nèi)部輸出差速錐齒輪傳遞給左輸出半軸33和右輸出半軸32驅(qū)動車輛前進(jìn)。定義輸入太陽輪3的齒數(shù)Z0、輸入行星輪6的齒數(shù)Z1、II檔內(nèi)齒圈10的齒數(shù)Z2、第一太陽輪4的齒數(shù)Z3、第一行星輪14的齒數(shù)Z4,第二行星輪19的齒數(shù)Z5,第二太陽輪15的齒數(shù)Z6,I檔內(nèi)齒圈22的齒數(shù)Z7,第一輸出齒輪26的齒數(shù)Z8,第二輸出齒輪27的齒數(shù)Z9、第三輸出齒輪28的齒數(shù)Z10、第四輸出齒輪30的齒數(shù)Z11,則總成按速比為(1+Z4*Z7/Z5*Z6)*Z9*Z11/Z8*Z10完成I檔工作模式。
II檔工作模式:當(dāng)主控制器檢測到車輛操控參數(shù)和行駛條件達(dá)到II檔設(shè)定閾值時,控制器向II檔執(zhí)行器44發(fā)出指令,II檔執(zhí)行器44推動II檔換檔主缸46將產(chǎn)生的高壓油液通過II檔高壓換檔液管47進(jìn)入II檔換檔活塞49,II檔換檔活塞49在高壓油液的作用下推動II檔內(nèi)摩擦塊50和II檔外摩擦塊51夾緊制動II檔換檔盤13,由于II檔換檔盤13通過II檔內(nèi)齒圈連接軸11與II檔內(nèi)齒圈10連接,進(jìn)而II檔內(nèi)齒圈10被制動;I檔執(zhí)行器34處于非工作狀態(tài),I檔換檔盤25處于釋放狀態(tài);III檔執(zhí)行器54處于非工作狀態(tài),III檔換檔盤17處于釋放狀態(tài);輸出軸2將正向動力傳遞給輸入太陽輪3,輸入太陽輪3通過外嚙合將動力傳遞給輸入行星輪6;輸入行星輪6通過獨立的輸入行星輪軸承7安裝在行星輪軸8上;此時,由于II檔內(nèi)齒圈10被制動,轉(zhuǎn)臂9將以較高的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(相對輸入太陽輪3轉(zhuǎn)向)I檔內(nèi)齒圈22根據(jù)速度合成將具有與轉(zhuǎn)臂9相同轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)動趨勢,由于單向離合器24對I檔內(nèi)齒圈22只具有逆向(相對輸入太陽輪3轉(zhuǎn)向)鎖止功能,因此,I檔內(nèi)齒圈22將正向自由轉(zhuǎn)動,即單向離合器24對I檔內(nèi)齒圈22不再起制動作用;變速器將以II檔速比由轉(zhuǎn)臂9輸出動力;轉(zhuǎn)臂9通過安裝在其上的第一輸出齒輪26通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第二輸出齒輪27,第二輸出齒輪27將動力傳遞給共同安裝在中間軸48上的第三輸出齒輪28,第三輸出齒輪28通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第四輸出齒輪30,第四輸出齒輪30將動力傳遞給固定安裝的差速器31,差速器31將動力由內(nèi)部輸出差速錐齒輪傳遞給左輸出半軸33和右輸出半軸32驅(qū)動車輛前進(jìn)。定義輸入太陽輪3的齒數(shù)Z0、輸入行星輪6的齒數(shù)Z1、II檔內(nèi)齒圈10的齒數(shù)Z2、第一太陽輪4的齒數(shù)Z3、第一行星輪14的齒數(shù)Z4,第二行星輪19的齒數(shù)Z5,第二太陽輪15的齒數(shù)Z6,I檔內(nèi)齒圈22的齒數(shù)Z7,第一輸出齒輪26的齒數(shù)Z8,第二輸出齒輪27的齒數(shù)Z9、第三輸出齒輪28的齒數(shù)Z10、第四輸出齒輪30的齒數(shù)Z11,則總成按速比為(1+Z2/Z0)*Z9*Z11/Z8*Z10完成II檔工作模式。
III檔工作模式:當(dāng)主控制器檢測到車輛操控參數(shù)和行駛條件達(dá)到III檔設(shè)定閾值時,控制器向III檔執(zhí)行器54發(fā)出指令,III檔執(zhí)行器54推動III檔換檔主缸56將產(chǎn)生的高壓油液通過III檔高壓換檔液管57進(jìn)入III檔換檔活塞59,III檔換檔活塞59在高壓油液的作用下推動III檔內(nèi)摩擦塊60和III檔外摩擦塊61夾緊制動III檔換檔盤17,由于III檔換檔盤17通過第二太陽輪輸出軸16與第二太陽輪15連接,進(jìn)而第二太陽輪15被制動;I檔執(zhí)行器34處于非工作狀態(tài),I檔換檔盤25處于釋放狀態(tài);II檔執(zhí)行器44處于非工作狀態(tài),II檔換檔盤13處于釋放狀態(tài);此時,輸入星型機(jī)構(gòu)不起任何動力傳遞作用,I檔內(nèi)齒圈22也不再起任何動力傳遞作用,行星變速器僅由第一太陽輪4、第一行星輪14、第二太陽輪15、第二行星輪19、中間行星輪18和轉(zhuǎn)臂9變速傳遞動力;此時,由于第二太陽輪15被制動,轉(zhuǎn)臂9將以更高的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(相對第一太陽輪4轉(zhuǎn)向),I檔內(nèi)齒圈22根據(jù)速度合成將具有與轉(zhuǎn)臂9相同轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)動趨勢,由于單向離合器24對I檔內(nèi)齒圈22只具有逆向(相對第一太陽輪4轉(zhuǎn)向)鎖止功能,因此,I檔內(nèi)齒圈22將正向自由轉(zhuǎn)動,即單向離合器24對I檔內(nèi)齒圈22不再起制動作用;行星機(jī)變速器將以III檔速比由轉(zhuǎn)臂9輸出動力;轉(zhuǎn)臂9通過安裝在其上的第一輸出齒輪26通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第二輸出齒輪27,第二輸出齒輪27將動力傳遞給共同安裝在中間軸48上的第三輸出齒輪28,第三輸出齒輪28通過外嚙合關(guān)系將動力傳遞給第四輸出齒輪30,第四輸出齒輪30將動力傳遞給固定安裝的差速器31,差速器31將動力由內(nèi)部輸出差速錐齒輪傳遞給左輸出半軸33和右輸出半軸32驅(qū)動車輛前進(jìn)。定義輸入太陽輪3的齒數(shù)Z0、輸入行星輪6的齒數(shù)Z1、II檔內(nèi)齒圈10的齒數(shù)Z2、第一太陽輪4的齒數(shù)Z3、第一行星輪14的齒數(shù)Z4,第二行星輪19的齒數(shù)Z5,第二太陽輪15的齒數(shù)Z6,I檔內(nèi)齒圈22的齒數(shù)Z7,第一輸出齒輪26的齒數(shù)Z8,第二輸出齒輪27的齒數(shù)Z9、第三輸出齒輪28的齒數(shù)Z10、第四輸出齒輪30的齒數(shù)Z11,則總成按速比為(1+Z4*Z6/Z3*Z5)*Z9*Z11/Z8*Z10完成III檔工作模式。
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明,但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下,對這些實施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。