一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng)變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械變速器，尤其是一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng) 變速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車是人類不可或缺的交通工具，但隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重重，不可再生資源 的不斷減少，發(fā)展節(jié)能和新能源汽車已經(jīng)成為世界各國(guó)的必然選擇。當(dāng)前，我國(guó)的重點(diǎn)是推 進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化，W提升我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。
[0003] 其中，電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)采用的變速方案主要有W下=種：
[0004] 方案一是采用固定減速比，完全依靠電機(jī)實(shí)現(xiàn)變速的任務(wù)。根據(jù)電機(jī)的特性曲線， 固定減速比很難使電機(jī)保證動(dòng)力性能的同時(shí)工作在高效區(qū)間，導(dǎo)致啟動(dòng)、低速時(shí)電流大，耗 電量高，爬坡無(wú)力，高速動(dòng)力性差，由于沒(méi)有空檔位，對(duì)于部分無(wú)能量回饋的電機(jī)，會(huì)造成下 坡時(shí)電機(jī)發(fā)電對(duì)控制器反沖電，使控制器損壞。 陽(yáng)〇化]方案二是采用傳統(tǒng)燃油車的變速系統(tǒng)。由于電機(jī)相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)本身具有高效率區(qū) 間較廣的特點(diǎn)，傳統(tǒng)變速器一般有四至六個(gè)檔位，對(duì)于純電動(dòng)汽車顯得大材小用，同時(shí)使結(jié) 構(gòu)變得復(fù)雜，成本升高。
[0006] 方案=是采用一個(gè)兩檔變速器；低速行駛時(shí)用大減速比，實(shí)現(xiàn)較好的起步性能，高 速行駛時(shí)用小減速比，滿足最大車速的要求。由于該方案的合理性，很多人在運(yùn)方面做了成 功的探索。W下表一是相關(guān)實(shí)用新型的檢索結(jié)果：
[0007] 表一；
[0008]
[0009] 專利1和7采用液力變矩器配合固定減速比或行星齒輪機(jī)構(gòu)提供更大范圍的變速 W彌補(bǔ)單一速比的不足，但液力變矩器本身的低效率及復(fù)雜結(jié)構(gòu)阻礙其廣泛應(yīng)用。
[0010] 專利2采用的是液壓裝置控制實(shí)現(xiàn)高低擋位的切換，液壓系統(tǒng)本身的復(fù)雜性及對(duì) 密封的要求，換擋力大小調(diào)節(jié)困難等使其優(yōu)勢(shì)不如電動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)。
[0011] 專利4針對(duì)電動(dòng)汽車機(jī)械式變速器實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)，提出了一種新方案。
[0012] 專利3采用單排行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩擋切換，專利5提供了一種采用多個(gè)離合器， 通過(guò)其分離吸合實(shí)現(xiàn)換檔的方案。上述方案均需要借助液壓控制系統(tǒng)完成換擋動(dòng)作。專利 6公開(kāi)了一種帶干式離合器的二檔機(jī)械自動(dòng)變速器，離合器和傳統(tǒng)布置形式不同。操作離合 器和結(jié)合套能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力不中斷換檔。專利8公開(kāi)的自動(dòng)變速器采用的離合器總成內(nèi)有主動(dòng) 摩擦片、被動(dòng)摩擦盤及離合器壓盤，通過(guò)電磁鐵控制主動(dòng)摩擦片與被動(dòng)摩擦盤的結(jié)合與分 離，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)撥叉進(jìn)而帶動(dòng)同步器接合套進(jìn)行擋位的自動(dòng)切換。上述方案均造成了 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加，控制難度加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 針對(duì)電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械變速器，本實(shí)用新型提出一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng) 變速器，僅設(shè)置高低兩個(gè)擋位，無(wú)需選擋裝置且沒(méi)有設(shè)置倒擋，取消離合器，利用電動(dòng)汽車 動(dòng)力電機(jī)配合調(diào)速完成換擋同步，設(shè)置一自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。本實(shí)用新型可在保 證車輛相關(guān)性能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)變速器結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)化，降低車輛成本及自重。
[0014] 技術(shù)構(gòu)思：針對(duì)電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械變速器本身僅需要高低兩個(gè)擋位，利用電機(jī) 反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)汽車倒向行駛，變速器無(wú)需倒擋，故其只需要設(shè)置換擋控制裝置而無(wú)需選擋裝 置。
[0015] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng)變速器，包括兩擋機(jī)械變 速器、換擋操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于：
[0016] 兩擋機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)：在變速箱體內(nèi)平行支撐有輸入軸、輸出軸，動(dòng)力電機(jī)的輸 出軸直接驅(qū)動(dòng)變速器輸入軸；變速箱體內(nèi)設(shè)置有低速擋齒輪組和高速擋齒輪組及同步器， 通過(guò)換擋操縱機(jī)構(gòu)控制同步器選擇低速擋或高速擋或空擋位；
[0017] 所述換擋操縱機(jī)構(gòu)是自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，包括殼體、換擋軸、換擋撥頭構(gòu)成的換擋執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，在換擋軸一端布置一個(gè)自帶滿輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的電機(jī)，滿輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的滿輪與 與換擋軸一端呈傳動(dòng)連接；換擋軸另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)角位置傳感器，轉(zhuǎn)角位置傳感器與換擋 軸固定連接；轉(zhuǎn)角位置傳感器監(jiān)測(cè)換擋位置并將信號(hào)傳給控制單元，W判斷換擋位置。
[0018] 有益效果：本實(shí)用新型充分利用了動(dòng)力電機(jī)的特性實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)起步、無(wú)極變速，并 配合兩擋變速器及控制裝置完成自動(dòng)換擋，換擋迅速，無(wú)離合器滑磨損耗；利用發(fā)揮了動(dòng)力 電機(jī)及變速器的性能，擴(kuò)展了轉(zhuǎn)速和扭矩范圍，W最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和最低成本，實(shí)現(xiàn)了低速大 扭矩和高速行駛兩方面的需求；對(duì)于有能量反饋的電機(jī)，還可實(shí)現(xiàn)能量回收，對(duì)于無(wú)能量反 饋功能的電機(jī)，可利用空擋完成滑行；所述變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與現(xiàn)有機(jī)械變速器相比，結(jié)構(gòu) 無(wú)太多變化，生產(chǎn)延續(xù)性好，所配換擋電機(jī)及轉(zhuǎn)角位置傳感器方案，可靠且有效，相比原有 的采用開(kāi)關(guān)量信號(hào)或在電機(jī)上集成傳感器檢測(cè)擋位信號(hào)，該方案直接測(cè)量換擋軸，更為準(zhǔn) 確，排除了電機(jī)與換擋軸之間傳動(dòng)間隙等干擾因素，能更有效完成換擋過(guò)程中對(duì)換擋力矩 的調(diào)節(jié)與控制。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型中兩擋機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型中換擋操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 結(jié)合圖1、圖2所示，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型如下：一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng) 變速器，包括兩擋機(jī)械變速器、換擋操縱機(jī)構(gòu)，
[0022] 兩擋機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)：在變速箱體1內(nèi)平行支撐有輸入軸3、輸出軸5,動(dòng)力電機(jī) 1的輸出軸直接驅(qū)動(dòng)輸入軸3 ;變速箱體1內(nèi)設(shè)置有低速擋齒輪組7和高速擋齒輪組4及同 步器6,通過(guò)換擋操縱機(jī)構(gòu)控制同步器6選擇低速擋或高速擋或空擋位；
[0023] 所述換擋操縱機(jī)構(gòu)是自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，包括殼體12、換擋軸11、換擋撥頭14構(gòu)成的 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在換擋軸11 一端布置一個(gè)自帶滿輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)9的電機(jī)8,滿輪蝸桿減速 機(jī)構(gòu)9的滿輪9-1與與換擋軸11 一端呈傳動(dòng)連接10 ;換擋軸另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)角位置傳感 器13,轉(zhuǎn)角位置傳感器13與換擋軸11固定連接；轉(zhuǎn)角位置傳感器13監(jiān)測(cè)換擋位置并將信 號(hào)傳給控制單元，W判斷換擋位置。
[0024] 上述的自帶滿輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)9的電機(jī)8及轉(zhuǎn)角位置傳感器13均為現(xiàn)有技術(shù)成 熟產(chǎn)品，選配時(shí)應(yīng)充分考慮電機(jī)功率、轉(zhuǎn)角位置傳感器檢測(cè)范圍等指標(biāo)。
[00巧]如圖2所示，滿輪9-1與與換擋軸11 一端呈傳動(dòng)連接10的具體結(jié)構(gòu)為：呈花鍵副 配合或齒形鍵配合。傳動(dòng)連接也可是其它結(jié)構(gòu)，只要能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)即可，如：聯(lián)軸器等。
[00%] 本實(shí)用新型中所述兩擋機(jī)械變速器與換擋操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)合是常規(guī)技術(shù)，在此不 詳細(xì)描述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng)變速器，包括兩擋機(jī)械變速器、換擋操縱機(jī)構(gòu)，其特 征在于： 兩擋機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)：在變速箱體內(nèi)平行支撐有輸入軸、輸出軸，動(dòng)力電機(jī)的輸出軸 直接驅(qū)動(dòng)變速器輸入軸；變速箱體內(nèi)設(shè)置有低速擋齒輪組和高速擋齒輪組及同步器，通過(guò) 換擋操縱機(jī)構(gòu)控制同步器選擇低速擋或高速擋或空擋位； 所述換擋操縱機(jī)構(gòu)是自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，包括殼體、換擋軸、換擋撥頭構(gòu)成的換擋執(zhí)行機(jī) 構(gòu)，在換擋軸一端布置一個(gè)自帶渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的電機(jī)，渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的渦輪與與 換擋軸一端呈傳動(dòng)連接；換擋軸另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)角位置傳感器，轉(zhuǎn)角位置傳感器與換擋軸 固定連接；轉(zhuǎn)角位置傳感器監(jiān)測(cè)換擋位置并將信號(hào)傳給控制單元，以判斷換擋位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng)變速器，其特征在于所述渦輪 蝸桿減速機(jī)構(gòu)的渦輪與與換擋軸一端呈傳動(dòng)連接的具體結(jié)構(gòu)：呈呈花鍵副配合或齒形鍵配 合。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)汽車用兩擋機(jī)械自動(dòng)變速器,包括兩擋機(jī)械變速器、換擋操縱機(jī)構(gòu),核心在于所述換擋操縱機(jī)構(gòu)是自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，包括殼體、換擋軸、換擋撥頭構(gòu)成的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在換擋軸一端布置一個(gè)自帶渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的電機(jī)，渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的渦輪與換擋軸一端呈傳動(dòng)連接；換擋軸另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)角位置傳感器，轉(zhuǎn)角位置傳感器與換擋軸固定連接；轉(zhuǎn)角位置傳感器監(jiān)測(cè)換擋位置并將信號(hào)傳給控制單元，以判斷換擋位置。本實(shí)用新型自動(dòng)換擋迅速，無(wú)離合器滑磨損耗；所配換擋電機(jī)及轉(zhuǎn)角位置傳感器方案，直接測(cè)量換擋軸，更為準(zhǔn)確，排除了電機(jī)與換擋軸之間傳動(dòng)間隙等干擾因素，能更有效完成換擋過(guò)程中對(duì)換擋力矩的調(diào)節(jié)與控制。
【IPC分類】F16H3/08, F16H61/32, F16H63/30
【公開(kāi)號(hào)】CN204828507
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520548375
【發(fā)明人】羅永革, 劉成武, 劉珂路, 劉曉燕, 佘建強(qiáng), 石振東, 姚勝華, 金陽(yáng), 呂科
【申請(qǐng)人】湖北汽車工業(yè)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日