[发明专利]新能源电动汽车用磁粉式两档变速器及其换挡方法

说明书

本发明公开了一种新能源电动汽车用磁粉式两档变速器及其控制方法，包括壳体，所述壳体内设有依次相连的第一从动齿轮、磁粉离合器、第二从动齿轮和磁粉制动器；所述壳体内还设有行星齿轮结构，所述行星齿轮结构包括行星架，所述行星架两端分别连接有两个行星轮或四个行星轮，所述行星轮之间连接有太阳轮；还包括齿圈，所述齿圈一侧与行星轮啮合，另一侧与第二从动齿轮啮合；所述行星架通过齿轮与第一从动齿轮啮合。本发明控制方法包括从低速挡换挡至高速挡的换挡模式和从高速挡换挡至低速挡的换挡模式；本发明电磁制动器与电磁离合器的工作滑差区间小，结合电磁制动器与离合器的快速相应特性，整个变速器的发热量低，可靠性高。

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车用磁粉式两档变速器及其换挡方法，属于电动汽车自动换挡技术领域。

背景技术

据申请人了解，随着经济的发展，环境问题日益严峻，纯电动汽车由于其零排放的特性，近年来得到了大规模的应用。电机直驱系统具有运行平稳，无动力中断的优势，但是电动汽车采用一挡速比，电机无法一直工作在高效率区间内，尤其是在低速启动和高速运行的工况下。

于是电动汽车开始采用多档变速器，使得电动汽车能够工作在高效率区间内，以两档变速器为例，现有的两档变速器多沿用传统的变速器方案，第一种变速器方案为：采用同步器和液压离合器的方案，这种变速器存在换挡冲击、离合器的可靠性较低以及体积较大的问题。第二种变速器方案为：采用电磁离合器的方案，存在的问题如下：1.离合器多在轴向方向上安装，由于电磁制动器的工作原理和端部效应，电磁制动器容易对于行星齿轮变速机构产生影响，寿命降低；2.且轴向安装的电磁离合器安装在转动部件上，不利于散热，电磁离合器往往余量较大且工作环境恶劣，导致整个变速器的寿命和可靠性下降；3.磁粉离合器属于电磁离合器的一种，而现有的采用磁粉离合器的方案中，磁粉离合器的发热主要来源于离合器的处于滑差工况下产生的滑差功率，磁粉式离合器的滑差工况一般持续时间在1s左右，且磁粉制动器的扭矩输出有一定的滞后性，扭矩输出阶跃下降响应的时间较阶跃上升响应的时间短，传统的发动机的转速响应较慢，导致换挡过程中所产生的滑差功率基本上由磁粉式磁粉离合器来承担，导致变速器的损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种新能源电动汽车用磁粉式两档变速器的换挡方法，能够有效缩短换挡时间，减少滑差工况的时间，有效的减少磁粉离合器和磁粉制动器的发热量，提高变速器的寿命和可靠性。

本发明的技术方案如下：

本发明新能源电动汽车用磁粉式两档变速器，包括壳体，所述壳体内设有依次相连的第一从动齿轮、磁粉离合器、第二从动齿轮和磁粉制动器；所述壳体内还设有行星齿轮结构，所述行星齿轮结构包括行星架，所述行星架两端分别连接有两个行星轮或四个行星轮，所述行星轮之间连接有太阳轮；还包括齿圈，所述齿圈一侧与行星轮啮合，另一侧与第二从动齿轮啮合；所述行星架通过齿轮与第一从动齿轮啮合。

进一步地，所述齿圈为双面齿轮。

进一步地，所述第一从动齿轮一侧通过轴承与壳体连接作为支撑，第一从动齿轮另一侧与磁粉离合器连接。

进一步地，所述第二从动齿轮一侧与磁粉制动器相连，磁粉制动器与壳体固定。

进一步地，当所述磁粉制动器处于工作状态时：所述磁粉离合器断开，此时两档变速器工作在行星齿轮系的工作状态，速比为：齿圈齿数/(太阳轮齿数+1)。

进一步地，当所述磁粉离合器工作时，所述磁粉制动器断开，此时两档变速器等效为直接驱动，速比为1。

本发明新能源电动汽车用磁粉式两档变速器的控制方法，包括从低速挡换挡至高速挡的换挡模式和从高速挡换挡至低速挡的换挡模式；

从低速挡换挡至高速挡的换挡模式：

步骤一、确定磁粉式两挡变速器是否在执行从低速挡换挡至高速挡；