專利名稱：電動(dòng)車用兩檔amt變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源汽車變速傳動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是使用電傳動(dòng)系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車以及可外接充電式混合動(dòng)力汽車的換擋控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車用兩檔AMT變速器。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)汽車上，為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性，滿足汽車的使用要求，采用了多檔變速箱?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)多檔變速器基本都是單中間軸或雙中間軸結(jié)構(gòu)，從一軸輸入，通過中間軸傳動(dòng)到輸出軸。電動(dòng)汽車是新型、節(jié)能、環(huán)保、清潔汽車，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。電動(dòng)汽車使用電動(dòng)機(jī)取代了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)可帶載啟動(dòng)，并且通過合理的配置滿足汽車使用要求，與發(fā)動(dòng)機(jī)有了很大區(qū)別。顯然在電動(dòng)車上仍然使用多檔變速器已不合適，但若取消變速傳動(dòng)裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行駛等要求，特別是中小型汽車，比如轎車、旅游觀光巴士等，有必要針對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作特性重新設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車變速傳動(dòng)裝置。當(dāng)這種驅(qū)動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋時(shí)，取消離合器可以降低離合器控制的設(shè)計(jì)、制造以及使用成本，因而系統(tǒng)的總成本也進(jìn)一步降低。目前電動(dòng)車基本采用無檔位的減速器裝置，變速的工作交給了電機(jī)。根據(jù)對(duì)電機(jī)的特性曲線分析，這種結(jié)構(gòu)很難使電機(jī)工作在高效區(qū)間，導(dǎo)致最大缺點(diǎn)是爬坡無力，啟動(dòng)電流大，低速電流大，高速加不上，耗電量過大，甚至?xí)p壞電瓶、電機(jī)、控制器等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，包括電機(jī)，所述電機(jī)的輸入端與傳動(dòng)一軸相連，在傳動(dòng)一軸上安裝有一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪，一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪分別軸接有一檔被動(dòng)齒輪和二檔被動(dòng)齒輪，一檔齒輪軸和二檔齒輪軸之間連接有傳動(dòng)二軸，兩個(gè)齒輪軸之間通過同步器相聯(lián)，所述傳動(dòng)二軸的兩端分別設(shè)有二軸主動(dòng)齒輪和差速器大齒輪，差速器大齒輪再與差速器相聯(lián)，差速器的兩端分別與左半軸和右半軸相聯(lián)。所述一檔主動(dòng)齒輪和一檔被動(dòng)齒輪之間嚙合并與傳動(dòng)二軸動(dòng)力相聯(lián)，再通過二檔主動(dòng)齒輪與差速器大齒輪的配對(duì)與差速器動(dòng)力相聯(lián)，差速器的兩端分別與左半軸和右半軸動(dòng)力相聯(lián)。所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器還設(shè)有運(yùn)用T⑶一體化系統(tǒng)模塊及控制方法的換擋部分，換擋部分包括同步器、感應(yīng)式檔位指示、換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及整個(gè)換擋控制電路系統(tǒng)。所述換擋部分的換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸經(jīng)過兩級(jí)具有減速增扭的齒輪后與換擋撥桿相聯(lián)，擺動(dòng)的換擋撥桿與能左右滑動(dòng)的撥叉相聯(lián)。換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過換擋控制電路系統(tǒng)與同步器信號(hào)相聯(lián)。在齒輪的左端裝有角度傳感器。[0011]本實(shí)用新型的有益效果是通過將驅(qū)動(dòng)電機(jī)-變速器-主減速器進(jìn)行整合，提出了一種電動(dòng)汽車一體化系統(tǒng)及控制方法，取消了離合器、傳動(dòng)軸，在空間本來就不寬裕的小型車底盤，離合器的取消為底盤節(jié)省了寶貴的空間，此外，運(yùn)用TCU—體化系統(tǒng)模塊及控制方法，實(shí)現(xiàn)檔位之間的自動(dòng)變換，使電動(dòng)車能在低速檔爬坡，高速檔加速，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)保持在高效區(qū)間工作。第一，傳動(dòng)系統(tǒng)高度集成。集成了差速器總成，省略了傳動(dòng)軸、主減速器，輸出直接與后橋相聯(lián)。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)一般匹配的是多檔變速器，且要與離合器裝置配合進(jìn)行換擋。如果在電動(dòng)汽車上仍然采用此方案是不合適的。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)易于控制的特點(diǎn)可以減少變速器的檔位，一般兩檔或三檔已經(jīng)足夠，而且可以做到控制轉(zhuǎn)速差以達(dá)到精確換檔。取消離合器控制系統(tǒng)，使變速器結(jié)構(gòu)更緊湊。第二，整車配置在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)化。目前電動(dòng)車基本采用無檔位的減速器裝置，變速的任務(wù)交給了電機(jī)，導(dǎo)致整車爬坡無力，啟動(dòng)電流大，低速電流大，高速加不上，耗電量過大，甚至?xí)p壞電瓶、電機(jī)、控制器等。但采用兩檔變速器能低速檔爬坡，高速檔加速，擴(kuò)大電機(jī)的聞效區(qū)間，減少電能損耗?！0014]第三，采用自動(dòng)換擋的TCU模塊控制系統(tǒng)。目前電動(dòng)車基本采用無檔位的直驅(qū)式減速器裝置，變速的任務(wù)交給了電機(jī)，電機(jī)運(yùn)動(dòng)功效不在最佳區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)致整車爬坡無力，啟動(dòng)電流大，低速電流大，高速加不上，耗電量過大，甚至?xí)p壞電瓶、電機(jī)、控制器等。但采用兩檔行星減速裝置能低速檔爬坡，高速檔加速，能使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)保持在高效區(qū)間工作，減少電能損耗，從而提高節(jié)能作用，安全性能好。自動(dòng)變速箱省去了駕駛員頻繁換檔操作，使駕駛員更加集中精力安全駕駛，體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。第四，節(jié)能減排，適應(yīng)性強(qiáng)。電機(jī)、變速器噪聲小，零排放環(huán)保節(jié)能，非常適用人口居住密集的城市區(qū)用車(公交車，公安車，救護(hù)車，校車，觀光車，清潔用車，會(huì)議用車，商務(wù)用車)。電機(jī)可采用太陽能、風(fēng)能、生物能等多種燃料，應(yīng)用前景廣闊。

圖I為本實(shí)用新型兩檔變速器動(dòng)力傳遞系統(tǒng)圖。圖2為本實(shí)用新型兩檔變速器的換擋控制系統(tǒng)圖。圖3為本實(shí)用新型兩檔變速器的換擋控制系統(tǒng)方框示意圖。圖I中1-一檔主動(dòng)齒輪，2-—檔被動(dòng)齒輪，3-同步器，4-二檔主動(dòng)齒輪，5-二檔被動(dòng)齒輪，6- 二軸主動(dòng)齒輪，7-差速器大齒輪，8-差速器，9-左半軸，10-右半軸。圖2中21-換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)，22、23、24、25_齒輪，26-角度傳感器，27-換擋撥桿。圖3中31-電機(jī)，32-電機(jī)控制器，33-變速器，34-換擋機(jī)構(gòu)，35-換擋控制器，36-系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器，37-車輛控制器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參見圖I、圖2和圖3, —種電動(dòng)車用兩檔AMT變速器,包括電機(jī),所述電機(jī)的輸入端與傳動(dòng)一軸相連，在傳動(dòng)一軸上安裝有一檔主動(dòng)齒輪2和二檔主動(dòng)齒輪3，一檔主動(dòng)齒輪I和二檔主動(dòng)齒輪4分別軸接有一檔被動(dòng)齒輪2和二檔被動(dòng)齒輪5，一檔齒輪軸和二檔齒輪軸之間連接有傳動(dòng)二軸，兩個(gè)齒輪軸之間通過同步器3相聯(lián)，所述傳動(dòng)二軸的兩端分別設(shè)有二軸主動(dòng)齒輪6和差速器大齒輪7，差速器大齒輪7再與差速器8相聯(lián)，差速器8的兩端分別與左半軸9和右半軸10相聯(lián)。實(shí)際使用時(shí)，整車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由傳動(dòng)一軸輸入，一檔主動(dòng)齒輪2和二檔主動(dòng)齒輪4固連在傳動(dòng)一軸上，當(dāng)同步器3滑向右邊時(shí)，動(dòng)力經(jīng)過一檔主動(dòng)齒輪2和一檔被動(dòng)齒輪2的嚙合傳遞到傳動(dòng)二軸，再由二檔主動(dòng)齒輪4與差速器大齒輪7配對(duì)傳到差速器8，最終由左右半軸輸出，此為低速檔傳遞路線。相同的傳遞方式，當(dāng)同步器3滑向左邊時(shí)，由二檔主動(dòng)齒輪4與二檔被動(dòng)齒輪5配合，減小了總減速比，即為高速檔傳遞路線。在不同的路況與車速要求下，對(duì)控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入，控制換擋電機(jī)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)AMT自動(dòng)換擋。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案與傳統(tǒng)多檔變速器原理不同，集成了差速器總成，省略了傳動(dòng)軸和主減速器，輸出直接與后橋相聯(lián)。本實(shí)用新型動(dòng)力傳遞扭矩直接從一軸輸入，通過一軸與二軸的不同齒輪配對(duì)來完成變速，然后再由二軸上的齒輪與差速器大齒輪7配對(duì)，最終將動(dòng)力傳遞到左右半軸；最后一級(jí)傳動(dòng)相當(dāng)于汽車后橋的主減速器，通過此變速·器33可以直接將動(dòng)力輸入到汽車的驅(qū)動(dòng)輪，盡管變速原理是采用兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，但減速比仍然可以達(dá)到18以上。如圖2和圖3所示，換擋部分不是傳統(tǒng)手動(dòng)換擋,而是運(yùn)用TCU —體化系統(tǒng)模塊及控制方法，結(jié)構(gòu)上采用同步器、感應(yīng)式檔位指示，換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)21以及整個(gè)換擋控制電路系統(tǒng)；換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)21通過換擋控制電路系統(tǒng)與同步器信號(hào)相聯(lián)；所述換擋部分的換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)21的輸出軸經(jīng)過兩級(jí)具有減速增扭的齒輪22、23、24、25后與換擋撥桿27相聯(lián)，在齒輪22、23、24、25的左端裝有角度傳感器26，擺動(dòng)的換擋撥桿27與能左右滑動(dòng)的撥叉相聯(lián)。本實(shí)用新型充分利用了電機(jī)較發(fā)動(dòng)機(jī)易于控制的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了將驅(qū)動(dòng)電機(jī)一變速器一差速器總成整合的一體化系統(tǒng)及控制方法，取消了離合器，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力無間斷換擋，簡化了變速器的換擋操作，通過合理的協(xié)調(diào)控制策略，不僅能獲得良好換擋舒適性，而且還進(jìn)一步減少動(dòng)力損失，提聞了系統(tǒng)效率。一方面，使用在電動(dòng)汽車上的時(shí)候，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)易于控制的特點(diǎn)可以減少變速器的檔位，一般兩檔或三檔已經(jīng)足夠，且可以取消離合器控制系統(tǒng)，另一方面，目前電動(dòng)車基本采用無檔位的減速器裝置，變速的任務(wù)交給了電機(jī)，導(dǎo)致整車爬坡無力，啟動(dòng)電流大，低速電流大，高速加不上，耗電量過大，甚至?xí)p壞電瓶、電機(jī)、控制器等。采用本實(shí)用新型能進(jìn)行低速檔爬坡，高速檔加速，擴(kuò)大電機(jī)的高效區(qū)間，減少電能損耗的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車用兩檔AMT變速器,包括電機(jī),其特征是所述電機(jī)的輸入端與傳動(dòng)一軸相連，在傳動(dòng)一軸上安裝有一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪，一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪分別軸接有一檔被動(dòng)齒輪和二檔被動(dòng)齒輪，一檔齒輪軸和二檔齒輪軸之間連接有傳動(dòng)二軸，兩個(gè)齒輪軸之間通過同步器相聯(lián)，所述傳動(dòng)二軸的兩端分別設(shè)有二軸主動(dòng)齒輪和差速器大齒輪，差速器大齒輪再與差速器相聯(lián)，差速器的兩端分別與左半軸和右半軸相聯(lián)。
2.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，其特征是所述一檔主動(dòng)齒輪和一檔被動(dòng)齒輪之間嚙合并與傳動(dòng)二軸動(dòng)力相聯(lián)，再通過二檔主動(dòng)齒輪與差速器大齒輪的配對(duì)與差速器動(dòng)力相聯(lián)，差速器的兩端分別與左半軸和右半軸動(dòng)力相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，其特征是所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器還設(shè)有運(yùn)用TCU—體化系統(tǒng)模塊及控制方法的換擋部分，換擋部分包括同步器、感應(yīng)式檔位指示、換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及整個(gè)換擋控制電路系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，其特征是所述換擋部分的換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸經(jīng)過兩級(jí)具有減速增扭的齒輪后與換擋撥桿相聯(lián)，擺動(dòng)的換擋撥桿與能左右滑動(dòng)的撥叉相聯(lián)。
5.如權(quán)利要求3或4所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，其特征是換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過換擋控制電路系統(tǒng)與同步器信號(hào)相聯(lián)。
6.如權(quán)利要求4所述電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，其特征是在齒輪的左端裝有角度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車用兩檔AMT變速器，電機(jī)的輸入端與傳動(dòng)一軸相連，在傳動(dòng)一軸上安裝有一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪，一檔主動(dòng)齒輪和二檔主動(dòng)齒輪分別軸接有一檔被動(dòng)齒輪和二檔被動(dòng)齒輪，一檔齒輪軸和二檔齒輪軸之間連接有傳動(dòng)二軸，兩個(gè)齒輪軸之間通過同步器相聯(lián)，所述傳動(dòng)二軸的兩端分別設(shè)有二軸主動(dòng)齒輪和差速器大齒輪，差速器大齒輪再與差速器相聯(lián)，差速器的兩端分別與左半軸和右半軸相聯(lián)。通過將驅(qū)動(dòng)電機(jī)-變速器-主減速器進(jìn)行整合，取消了離合器、傳動(dòng)軸，運(yùn)用TCU一體化系統(tǒng)模塊及控制方法，實(shí)現(xiàn)檔位之間的自動(dòng)變換，使電動(dòng)車能在低速檔爬坡，高速檔加速，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)保持在高效區(qū)間工作。
文檔編號(hào)B60K17/04GK202753775SQ201220354059
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者王國良, 羅元月, 鄭利洲, 張春華, 鐘海鵬, 廖榮凱, 鄭建標(biāo), 孫永平, 郭銘影, 黃海軍 申請(qǐng)人:韶關(guān)飛翔自動(dòng)變速箱有限公司