电动车用机械式自动换挡系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动车用机械式自动换挡系统，旨在解决现有技术存在的摘挡困难和存在偶发性换挡冲击声的问题，其包括机械式自动变速器、电机及扭转减振器，电机输出轴与扭转减振器的输入端连接，扭转减振器输出端与机械式自动变速器输入轴连接，扭转减振器的结构为，减振器输入法兰中心通孔与电机的输出轴花键连接，减振器输入法兰圆盘边缘有多个均布的伸出指，减振器输入法兰安装在弹簧安装壳内，盖板和弹性板分别固定在弹簧安装壳两端；多个小直径螺旋弹簧和多个大直径螺旋弹簧安装在弹簧安装壳内，每个大螺旋弹簧套在一个小螺旋弹簧外侧，且每个小螺旋弹簧的上下两端分别与减震器输入法兰的伸出指相接触。

【技术实现步骤摘要】
电动车用机械式自动换挡系统
本专利技术涉及电动车辆传动系统，更具体地说，本专利技术涉及一种电动车用机械式自动换挡系统。
技术介绍
随着人们对气候变化、能源危机和环境保护的关注，高效、节能、环保的电动汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。电动车辆以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。为了提高电机在最佳效率区域工作的时间以及降低电动车辆对电机的要求，目前电动车辆采用多档机械式自动换挡系统。由于电机本身可以调速，而且可以带负载启动，所以一般使用的机械式自动换挡系统没有离合器和同步器。电动车用机械式自动换挡系统由于取消了离合器和同步器，其换挡是采用基于电动机主动同步的自动变速换挡，主要包括摘挡、调速、挂挡和扭矩恢复四个阶段，其每一个阶段不仅有变速箱自身的操作而且有电机参与其中。而对变速器换挡不利的因素主要有三个:1.挂档时，电机存在残余扭矩；2.电机转速与目标转速存在速差；3.电机的转动惯量过大。在上述三个因素的综合作用下，电动车出现了偶发性换挡声响。具体地说，在摘挡过程中，当车辆处于制动或者爬坡状态时，由于电机轴的转动惯量大，惯性力矩大，容易 造成摘挡失效。挂挡过程中，电机通过控制达到同步转速，完成挂档，但是电机转速受到电机调节中转矩波动、控制精度和信号传递时间等因素的影响，挂档时机与实际要求的目标转速可能产生较大偏差，这就会造成换挡冲击声，从而增加了换挡噪声，加速了变速箱的磨损。电动机与机械式自动换挡系统直接连接，属于刚性连接，电动机由于电磁、电流换向、电枢反应、机械工艺和电动车电源等因素会引起转矩脉动，将直接作用在整车上，影响电动车辆的驾乘舒适性。综上所述，传统电动汽车的机械式自动换挡系统还需做进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有电动车用自动换挡系统存在的摘挡困难和存在偶发性换挡冲击声的问题，提供一种电动车用机械式自动换挡系统。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的:提供一种电动车用机械式自动换挡系统，包括机械式自动变速器、电机5，机械式自动变速器包括变速箱1、气动控制机构、电控单元14，电机5与变速箱I固定连接，气动控制机构与电控单元14电线连接，该电动车用机械式自动换挡系统还包括扭转减振器6，电机5输出轴与扭转减振器6的输入端连接,扭转减振器6的输出端与变速箱I的输入轴连接。作为本专利技术所提供的一种电动车用机械式自动换挡系统的改进方案，所述扭转减振器6包括盖板31、减振器输入法兰34、弹簧安装壳36、弹性板39、花键轴40、数量相等的多个大直径螺旋弹簧41和多个小直径螺旋弹簧42，多个大直径螺旋弹簧41和多个小直径螺旋弹簧42均为弧形螺旋弹簧，且大直径螺旋弹簧41的中径大于小直径螺旋弹簧42的中径;减振器输入法兰34为一盘类零件，减振器输入法兰34圆盘中央有一凸台，且减振器输入法兰34的中心通孔内加工有内花键槽，该花键槽用于连接电机5的输出轴，扭转减振器6的减振器输入法兰34圆盘周边沿径向设有多个均匀分布的伸出指，伸出指的数量与小直径螺旋弹簧42的数量相同；弹簧安装壳36为一薄壁圆筒式结构件，减振器输入法兰34安装在弹簧安装壳36内，盖板31和弹性板39分别固定在弹簧安装壳36两端；盖板31为圆形薄板，薄板中央有一圆形通孔，减震器输入法兰34的凸台从盖板31的圆形通孔伸出；多个小直径螺旋弹簧42和多个大直径螺旋弹簧41安装在弹簧安装壳36内，每个大直径螺旋弹簧41套在一个小直径螺旋弹簧42外侧，且每个小直径螺旋弹簧42上下两端分别与减震器输入法兰34的伸出指相接触；弹性板39为一圆形薄板，弹性板39中心圆孔与花键轴40固定连接；花键轴40与变速箱I的输入轴连接。作为本专利技术所提供的一种电动车用机械式自动换挡系统的改进方案，所述扭转减振器6还包括卡簧30、I号支撑块32、I号垫圈33、挡圈35、2号垫圈37和2号支撑块38 ；所述盖板31的薄板外缘有多个均匀分布的径向凸起，弹簧安装壳36的圆筒在靠近盖板31的一端有多个均匀分布的缺口，盖板31边缘的每个径向凸起嵌入弹簧安装壳36相对应的缺口中；弹簧安装壳36的圆筒内壁左端有两圈凹槽，左侧凹槽用来安装卡簧30，右侧凹槽用来安装挡圈35，卡簧30和挡圈35分别位于盖板31的左侧和右侧；盖板31内侧圆周面上均布固定有多个I号支撑块32，弹性板39内侧圆周面上均布固定有多个2号支撑块38，I号支撑块32和2号支撑块38的个数均与减震器输入法兰34的伸出指的个数相同，且每个2号支撑块38对应一个I号支撑块和一个伸出指，使每个小直径螺旋弹簧42上下两端分别与减震器输入法兰34的伸出指和I号支撑块32与2号支撑块38相接触；减振器输入法兰34 —端与I号垫圈33相接触，另一端与2号垫圈37相接触，I号垫圈33的另一端与盖板31相接触，2号垫圈37另一端与弹性板39相接触。作为本专利技术所提供的一种电动车用机械式自动换挡系统的改进方案，所述盖板31中央的圆形通孔四周有两个相对的圆通孔，在减振器输入法兰34圆盘盘面上开有两个相对的弧形通槽，弧形通槽中心线与减振器输入法兰34中心线的距离和盖板31上圆通孔中心线与盖板31中心线的距离相等，两个螺栓29穿过盖板31上的两个相对的圆通孔后插入减震器输入法兰34的两个弧形通槽内。作为本专利技术所提供的一种电动车用机械式自动换挡系统的改进方案，所述变速箱I包括I号圆锥滚子轴承2、I号圆柱滚子轴承3、2号圆柱滚子轴承4、3-4档啮合套7、1_2档啮合套26、3号圆柱滚子轴承27及2号圆锥滚子轴承28 ；变速箱I输入轴通过2号圆柱滚子轴承4与变速箱I的右箱体壁转动连接，变速箱I输出轴与变速箱I输入轴通过I号圆柱滚子轴承3转动连接，变速箱I输出轴通过3号圆柱滚子轴承27与变速箱I的左箱体壁转动连接，变速箱I的中间轴的两端分别通过I号圆锥滚子轴承2和2号圆锥滚子轴承28与变速箱I的右箱体壁和左箱体壁转动连接，变速箱I输入轴上的输入齿轮与变速箱I中间轴的右端齿轮处于常哨合状态，变速箱I的中间轴与变速箱I的输出轴上还套装有3对相啮合的齿轮组，1-2档啮合套26固定在变速箱I输入轴上且位于套装在输入轴上的左侧两个齿轮中间，3-4档啮合套7固定在变速箱I输入轴上且位于套装在输入轴上的右侧两个齿轮中间，机械式自动变速器同时通过1-2档啮合套26和3-4档啮合套7与所述气动控制机构连接。作为本专利技术所提供的一种电动车用机械式自动换挡系统的改进方案，所述的气动控制机构包括I号气缸23、2号气缸10、I号电磁阀21、2号电磁阀20、3号电磁阀15、4号电磁阀13、5号电磁阀12、滤清器16、气泵17、单向阀18、溢流阀19及管路；I号电磁阀21、2号电磁阀20、3号电磁阀15、4号电磁阀13与5号电磁阀12的电磁铁线圈的接线端均和电控单元14通过电线连接；气泵17的入口与滤清器16的出口管路连接，气泵17的输出口与单向阀18的入口管路连接，单向阀18出口与溢流阀19的P 口管路连接，溢流阀19的A 口分别与I号电磁阀21、2号电磁阀20、3号电磁阀15、4号电磁阀13和5号电磁阀12的P 口管路相连；1号电磁阀21的A 口与I号气缸3号气腔22接口管路连接；2号电磁阀20的A 口与I号气缸2号气腔24接口管路连接；3号电磁阀15的A 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车用机械式自动换挡系统，包括机械式自动变速器、电机(5),机械式自动变速器包括变速箱(1)、气动控制机构、电控单元(14)，电机(5)与变速箱(1)固定连接，气动控制机构与电控单元(14)电线连接，其特征在于，该电动车用机械式自动换挡系统还包括扭转减振器(6)，电机(5)输出轴与扭转减振器(6)的输入端连接，扭转减振器(6)的输出端与变速箱(1)的输入轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动车用机械式自动换挡系统,包括机械式自动变速器、电机(5)，机械式自动变速器包括变速箱(1)、气动控制机构、电控单元(14)，电机(5)与变速箱(1)固定连接，气动控制机构与电控单元(14)电线连接，其特征在于，该电动车用机械式自动换挡系统还包括扭转减振器(6),电机(5)输出轴与扭转减振器(6)的输入端连接,扭转减振器(6)的输出端与变速箱(1)的输入轴连接。2.按照权利要求1所述的一种电动车用机械式自动换挡系统，其特征在于，所述扭转减振器(6)包括盖板(31)、减振器输入法兰(34)、弹簧安装壳(36)、弹性板(39)、花键轴(40)、数量相等的多个大直径螺旋弹簧(41)和多个小直径螺旋弹簧(42)，多个大直径螺旋弹簧(41)和多个小直径螺旋弹簧(42)均为弧形螺旋弹簧，且大直径螺旋弹簧(41)的中径大于小直径螺旋弹簧(42)的中径； 减振器输入法兰(34)为一盘类零件，减振器输入法兰(34)圆盘中央有一凸台，且减振器输入法兰(34)的中心通孔内加工有内花键槽，该花键槽用于连接电机(5)的输出轴，扭转减振器(6)的减振器输入法兰(34)圆盘周边沿径向设有多个均匀分布的伸出指，伸出指的数量与小直径螺旋弹簧(42)的数量相同；弹簧安装壳(36)为一薄壁圆筒式结构件，减振器输入法兰(34)安装在弹簧安装壳(36)内，盖板(31)和弹性板(39)分别固定在弹簧安装壳(36)两端；盖板(31)为圆形薄板，薄板中央有一圆形通孔，减振器输入法兰(34)的凸台从盖板(31)的圆形通孔伸出；多个小直径螺旋弹簧(42)和多个大直径螺旋弹簧(41)安装在弹簧安装壳(36)内，每个大直径螺旋弹簧(41)套在一个小直径螺旋弹簧(42)外侧，且每个小直径螺旋弹簧(42)上下两端分别与减振器输入法兰(34)的伸出指相接触；弹性板(39)为一圆形薄板，弹性板(39)中心圆孔与花键轴(40)固定连接；花键轴(40)与变速箱(1)的输入轴连接。3.按照权利要求2所述的一种电动车用机械式自动换挡系统，其特征在于，所述扭转减振器(6)还包括卡簧(30)、I号支撑块(32)、I号垫圈(33)、挡圈(35)、2号垫圈(37)和2号支撑块(38)； 所述盖板(31)的薄板外缘有多个均匀分布的径向凸起，弹簧安装壳(36)的圆筒在靠近盖板(31)的一端有多个均匀分布的缺口，盖板(31)边缘的每个径向凸起嵌入弹簧安装壳(36)相对应的缺口中；弹簧安装壳(36)的圆筒内壁左端有两圈凹槽，左侧凹槽用来安装卡簧(30)，右侧凹槽用来安装挡圈(35)，卡簧(30)和挡圈(35)分别位于盖板(31)的左侧和右侧； 盖板(31)内侧圆周面上均布固定有多个I号支撑块(32)，弹性板(39)内侧圆周面上均布固定有多个2号支撑块(38)，I号支撑块(32)和2号支撑块(38)的个数均与减振器输入法兰(34)的伸出指的个数相同，且每个2号支撑块(38)对应一个I号支撑块(32)和一个伸出指，使每个小直径螺旋弹簧(42)上下两端分别与减振器输入法兰(34)的伸出指和I号支撑块(32)与2号支撑块(38)相接触； 减振器输入法兰(34) —端与I号垫圈(33)相接触，另一端与2号垫圈(37)相接触，I号垫圈(33)...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨龙，文杰桃，刘宗晟，孙少华，李顺波，李兴忠，钟迪，刘科，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22