一种电动汽车用两挡机械自动变速器制造技术

本发明专利技术提出了一种电动汽车用两挡机械自动变速器,包括两挡机械变速器、换挡操纵机构，核心在于所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。本发明专利技术完成自动换挡，换挡迅速，无离合器滑磨损耗；其结构简单，所配换挡电机及转角位置传感器方案，可靠且有效，该方案直接测量换挡轴，更为准确，排除了电机与换挡轴之间传动间隙等干扰因素，能更有效完成换挡过程中对换挡力矩的调节与控制。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及动汽车用两挡机械变速器，尤其是一种电动汽车用两挡机械自动变速 器。
技术介绍
汽车是人类不可或缺的交通工具，但随着环境污染的日益严重重，不可再生资源 的不断减少，发展节能和新能源汽车已经成为世界各国的必然选择。当前，我国的重点是推 进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，以提升我国汽车产业整体技术水平。 其中，电动汽车动力系统采用的变速方案主要有以下三种： 方案一是采用固定减速比，完全依靠电机实现变速的任务。根据电机的特性曲线，固定 减速比很难使电机保证动力性能的同时工作在高效区间，导致启动、低速时电流大，耗电量 高，爬坡无力，高速动力性差，由于没有空档位，对于部分无能量回馈的电机，会造成下坡时 电机发电对控制器反冲电，使控制器损坏。 方案二是采用传统燃油车的变速系统。由于电机相对于内燃机本身具有高效率区 间较广的特点，传统变速器一般有四至六个档位，对于纯电动汽车显得大材小用，同时使结 构变得复杂，成本升高。 方案三是采用一个两档变速器；低速行驶时用大减速比，实现较好的起步性能，高 速行驶时用小减速比，满足最大车速的要求。由于该方案的合理性，很多人在这方面做了成 功的探索。以下表一是相关专利技术的检索结果： 表一：? |ZUiZiUUaZ44. Λ_I一种屯明丨飞牛日明艾I荷_ 专利1和7采用液力变矩器配合固定减速比或行星齿轮机构提供更大范围的变速以弥 补单一速比的不足，但液力变矩器本身的低效率及复杂结构阻碍其广泛应用。 专利2采用的是液压装置控制实现高低挡位的切换，液压系统本身的复杂性及对 密封的要求，换挡力大小调节困难等使其优势不如电动换挡机构。 专利4针对电动汽车机械式变速器实现驻车制动，提出了一种新方案。 专利3采用单排行星齿轮机构实现两挡切换，专利5提供了一种采用多个离合器， 通过其分离吸合实现换档的方案。上述方案均需要借助液压控制系统完成换挡动作。专利 6公开了一种带干式离合器的二档机械自动变速器，离合器和传统布置形式不同。操作离合 器和结合套能实现动力不中断换档。专利8公开的自动变速器采用的离合器总成内有主动 摩擦片、被动摩擦盘及离合器压盘，通过电磁铁控制主动摩擦片与被动摩擦盘的结合与分 离，由步进电机带动拨叉进而带动同步器接合套进行挡位的自动切换。上述方案均造成了 系统结构复杂度增加，控制难度加大。
技术实现思路
针对电动汽车用两挡机械变速器，本专利技术提出一种电动汽车用两挡机械自动变速 器，仅设置高低两个挡位，无需选挡装置且没有设置倒挡，取消离合器，利用电动汽车动力 电机配合调速完成换挡同步，设置一自动操纵机构实现自动换挡。本专利技术可在保证车辆相 关性能基础上，实现变速器结构最简化，降低车辆成本及自重。 技术构思：针对电动汽车用两挡机械变速器本身仅需要高低两个挡位，利用电机 反转可实现汽车倒向行驶，变速器无需倒挡，故其只需要设置换挡控制装置而无需选挡装 置。 本专利技术的技术方案：一种电动汽车用两挡机械自动变速器，包括两挡机械变速 器、换挡操纵机构，其特征在于： 两挡机械变速器的结构：在变速箱体内平行支撑有输入轴、输出轴，动力电机的输出轴 直接驱动变速器输入轴；变速箱体内设置有低速挡齿轮组和高速挡齿轮组及同步器，通过 换挡操纵机构控制同步器选择低速挡或高速挡或空挡位； 所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机 构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与与 换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴 固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。 有益效果：本专利技术充分利用了动力电机的特性实现了自动起步、无极变速，并配合 两挡变速器及控制装置完成自动换挡，换挡迅速，无离合器滑磨损耗；利用发挥了动力电机 及变速器的性能，扩展了转速和扭矩范围，以最简单的结构和最低成本，实现了低速大扭矩 和高速行驶两方面的需求；对于有能量反馈的电机，还可实现能量回收，对于无能量反馈功 能的电机，可利用空挡完成滑行；所述变速器结构简单，与现有机械变速器相比，结构无太 多变化，生产延续性好，所配换挡电机及转角位置传感器方案，可靠且有效，相比原有的采 用开关量信号或在电机上集成传感器检测挡位信号，该方案直接测量换挡轴，更为准确，排 除了电机与换挡轴之间传动间隙等干扰因素，能更有效完成换挡过程中对换挡力矩的调节 与控制。【附图说明】 图1是本专利技术中两挡机械变速器的结构示意图； 图2是本专利技术中换挡操纵机构的结构示意图。【具体实施方式】 结合图1、图2所示，进一步描述本专利技术如下：一种电动汽车用两挡机械自动变速 器，包括两挡机械变速器、换挡操纵机构， 两挡机械变速器的结构：在变速箱体1内平行支撑有输入轴3、输出轴5,动力电机1的 输出轴直接驱动输入轴3 ;变速箱体1内设置有低速挡齿轮组7和高速挡齿轮组4及同步 器6,通过换挡操纵机构控制同步器6选择低速挡或高速挡或空挡位； 所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体12、换挡轴11、换挡拨头14构成的换挡 执行机构，在换挡轴11 一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构9的电机8，涡轮蜗杆减速机构 9的涡轮9-1与与换挡轴11 一端呈传动连接10 ;换挡轴另一端设置有转角位置传感器13， 转角位置传感器13与换挡轴11固定连接；转角位置传感器13监测换挡位置并将信号传给 控制单元，以判断换挡位置。 上述的自带涡轮蜗杆减速机构9的电机8及转角位置传感器13均为现有技术成 熟产品，选配时应充分考虑电机功率、转角位置传感器检测范围等指标。 如图2所示，涡轮9-1与与换挡轴11 一端呈传动连接10的具体结构为：呈花键副 配合或齿形键配合。传动连接也可是其它结构，只要能实现传动即可，如：联轴器等。 本专利技术中所述两挡机械变速器与换挡操纵机构的结合是常规技术，在此不详细 描述。【主权项】1. 一种电动汽车用两挡机械自动变速器，包括两挡机械变速器、换挡操纵机构，其特 征在于： 两挡机械变速器的结构：在变速箱体内平行支撑有输入轴、输出轴，动力电机的输出轴 直接驱动变速器输入轴；变速箱体内设置有低速挡齿轮组和高速挡齿轮组及同步器，通过 换挡操纵机构控制同步器选择低速挡或高速挡或空挡位； 所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机 构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与与 换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴 固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。2. 根据权利要求1所述的一种电动汽车用两挡机械自动变速器，其特征在于所述涡轮 蜗杆减速机构的涡轮与与换挡轴一端呈传动连接的具体结构：呈呈花键副配合或齿形键配 合。【专利摘要】本专利技术提出了一种电动汽车用两挡机械自动变速器,包括两挡机械变速器、换挡操纵机构，核心在于所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用两挡机械自动变速器,包括两挡机械变速器、换挡操纵机构, 其特征在于：两挡机械变速器的结构：在变速箱体内平行支撑有输入轴、输出轴，动力电机的输出轴直接驱动变速器输入轴；变速箱体内设置有低速挡齿轮组和高速挡齿轮组及同步器，通过换挡操纵机构控制同步器选择低速挡或高速挡或空挡位；所述换挡操纵机构是自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永革，刘成武，刘珂路，刘晓燕，佘建强，石振东，姚胜华，金阳，吕科，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42