一種集成自動(dòng)變速主減速與差速的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置，特別涉及一種集成自動(dòng)變速主減速與差速的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性具有較寬的調(diào)速特性，因此，電動(dòng)車(chē)多采用固定速比的一擋變速器。然而，為了滿(mǎn)足車(chē)輛加速上坡性能和最高車(chē)速的設(shè)計(jì)要求，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電池包提出較高要求。采用固定速比的一擋變速器電機(jī)在低速時(shí)效率較低，低速時(shí)電機(jī)長(zhǎng)期處于高轉(zhuǎn)矩、大電流的工作狀態(tài)降低了車(chē)輛的經(jīng)濟(jì)性。兩擋變速器能提高汽車(chē)低速時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩并可以拓寬汽車(chē)最大車(chē)速的范圍。因此，與固定擋變速器相比兩擋變速器通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系的控制使驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在效率圖上的理想?yún)^(qū)域從而改善了車(chē)輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
[0003]將電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速變速機(jī)構(gòu)和差速機(jī)構(gòu)集成一體，將有效減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量與體積，提高電動(dòng)車(chē)的性能?，F(xiàn)有的兩檔變速器使用液壓系統(tǒng)推動(dòng)變擋機(jī)構(gòu)或使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)加絲桿的方式推動(dòng)變擋機(jī)構(gòu)。使用液壓系統(tǒng)推動(dòng)變擋機(jī)構(gòu)需要額外增加一套液壓系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的體積和成本。使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)加絲桿的方式同樣存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且絲杠具有反向自鎖的特性，當(dāng)出現(xiàn)換擋機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)的情況，很可能損壞換擋機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型專(zhuān)利使用推力線圈的方式，將推動(dòng)換擋的裝置集成到裝置中，提高了換擋可靠性，減小體積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、集成自動(dòng)變擋、主變速器、差速器功能的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0005]本實(shí)用新型是使用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0006]—種集成自動(dòng)變速主減速與差速的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置，包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、第一組行星減速系統(tǒng)、第一組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)、接合套換擋系統(tǒng)、推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)、接合套位置測(cè)量系統(tǒng)、第二組行星減速系統(tǒng)、第二組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)、差速器，
[0007]所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要包括電機(jī)段外殼、驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承端蓋、驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子、中空的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈固定在電機(jī)段外殼的內(nèi)壁上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子；
[0008]第一組行星減速系統(tǒng)包括第一太陽(yáng)輪、第一行星輪、第一外齒圈和第一行星輪架，所述第一太陽(yáng)輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸通過(guò)花鍵連接，第一外齒圈固定在變速段外殼上，所述第一行星輪布置在第一外齒圈與第一太陽(yáng)輪之間，第一行星齒輪架的中心孔通過(guò)軸承與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接，同時(shí)第一行星輪架的最左端開(kāi)有鍵齒；
[0009]接合套換擋系統(tǒng)包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸外圓滑動(dòng)配合的接合套、鍵齒圈和中間傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的最左端通過(guò)花鍵連接鍵齒圈，中間傳動(dòng)軸為中空軸，接合套與中間傳動(dòng)軸右端的外圓柱面以滑動(dòng)花鍵連接，接合套中部?jī)?nèi)圈朝左開(kāi)有與鍵齒圈相嚙合的鍵齒，接合套右端內(nèi)圈朝右開(kāi)有與第一行星輪架最左端相嚙合的鍵齒，接合套與鍵齒圈之間和第一行星輪架之間還分別相隔設(shè)置有換擋時(shí)用于速度同步的第二同步環(huán)和第一同步環(huán)；
[0010]當(dāng)接合套被所述推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)推向鍵齒圈時(shí)，在接合套與鍵齒圈速度同步后，接合套上的鍵齒與鍵齒圈上的鍵齒相嚙合，進(jìn)而可以在兩者以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)并能直接傳遞扭矩。當(dāng)接合套被推力撥擋系統(tǒng)推向第一行星齒輪架時(shí)，在接合套與第一行星齒輪架速度同步后，接合套上的鍵齒與第一行星齒輪上的鍵齒相嚙合，進(jìn)而可以在兩者以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)并能直接傳遞扭矩；
[0011]所述推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)包括推盤(pán)，所述推盤(pán)的中心孔通過(guò)軸承安裝在接合套的外圓柱面上，所述推盤(pán)的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有固定在變速段外殼內(nèi)壁上用以通電時(shí)推動(dòng)推盤(pán)左右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)換擋的電磁推力裝置；
[0012]當(dāng)控制器判斷出需要換擋時(shí)，控制器首先停止對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，然后控制器給述推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)供電，推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)推動(dòng)接合套與當(dāng)前結(jié)合的鍵齒分離。當(dāng)控制器根據(jù)位置測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)判斷接合套與當(dāng)前結(jié)合鍵齒分離后，控制器根據(jù)第一組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)和第二組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的轉(zhuǎn)速，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得被結(jié)合鍵齒和接合套的轉(zhuǎn)速盡快同步，當(dāng)兩者速度同步后，接合套在推力電機(jī)撥擋系統(tǒng)的推動(dòng)下，完成換擋。
[0013]所述第二組行星減速系統(tǒng)包括第二太陽(yáng)輪、第二行星輪、第二外齒圈和第二行星輪架，中間傳動(dòng)軸外圓柱面左端通過(guò)花鍵連接第二太陽(yáng)輪，第二外齒圈固定在差速段外殼內(nèi)壁上，所述第二行星輪布置在第二外齒圈與第二太陽(yáng)輪之間，第二行星齒輪架的中心孔通過(guò)軸承與右輸出軸連接，兩者可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二行星輪架最左端的外圓柱面開(kāi)有花鍵齒，第二組行星減速系統(tǒng)提供一個(gè)固定的減速比，起主減速器的作用；
[0014]所述差速器位于差速段外殼內(nèi)，包括輸入端、左輸出軸和右輸出軸，所述輸入端與第二行星輪架驅(qū)動(dòng)連接，左輸出軸和右輸出軸分別連接電動(dòng)汽車(chē)的左輪和右輪；
[0015]第二組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)包括第二信號(hào)盤(pán)和第二磁敏檢測(cè)器，所述第二信號(hào)盤(pán)安裝在中間傳動(dòng)軸的外圓柱面上，所述第二磁敏檢測(cè)器固定安裝在變速段外殼上，用于測(cè)量中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，因?yàn)橹虚g傳動(dòng)軸與接合套的轉(zhuǎn)速相同，所以第二組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)得接合套的轉(zhuǎn)速；
[0016]第一組霍爾轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)包括第一信號(hào)盤(pán)和第一磁敏檢測(cè)器，第一信號(hào)盤(pán)安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上，第一磁敏檢測(cè)器安裝在電機(jī)段外殼上，用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速；
[0017]接合套位置測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量推盤(pán)的位置，包括內(nèi)設(shè)有位置傳感器的固定部件和活動(dòng)部件，所述固定部件設(shè)置在變速段外殼內(nèi)壁內(nèi)部上，所述活動(dòng)部件與測(cè)量推盤(pán)相連接。
[0018]進(jìn)一步地，所述接合套位置測(cè)量系統(tǒng)包括第一線性霍爾傳感器、第二線性霍爾傳感器、位置檢測(cè)永磁體、位置檢測(cè)桿、第三線性霍爾傳感器和位置檢測(cè)裝置套，位置檢測(cè)桿一端連接測(cè)量推盤(pán)，另一端橫穿位置檢測(cè)裝置套且可在位置檢測(cè)裝置套中左右滑動(dòng)，位置檢測(cè)永磁體固定在位置檢測(cè)桿上，第一線性霍爾傳感器、第二線性霍爾傳感器和第三線性霍爾傳感器相對(duì)固定在位置檢測(cè)裝置套上，當(dāng)位置檢測(cè)桿在位置檢測(cè)裝置套中滑動(dòng)后，線性霍爾元件處的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，線性霍爾元件的輸出電壓會(huì)發(fā)生變化，控制器可以測(cè)量電壓的大小，判斷出檢測(cè)桿的位置。
[0019]進(jìn)一步地，所述電磁推力裝置包括以接合套的軸心為軸心環(huán)形布置的第一導(dǎo)磁套、第一組永磁體、第一組推力線圈、第二組推力線圈、第二組永磁體和第二導(dǎo)磁套，第一導(dǎo)磁套和第二導(dǎo)磁套相對(duì)地固定在變速段外殼內(nèi)壁上，第一組永磁體和第二組永磁體分別內(nèi)嵌在第一導(dǎo)磁套和第二導(dǎo)磁套中，在第一導(dǎo)磁套和第二導(dǎo)磁套的氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，第一組推力線圈和第二組推力線圈分別活動(dòng)安置在導(dǎo)磁套和第二導(dǎo)磁套的氣隙中；推盤(pán)位于第一組推力線圈和第二組推力線圈之間，第一組推力線圈和第二組推力線圈沿軸向運(yùn)動(dòng)將帶動(dòng)推盤(pán)沿軸向運(yùn)動(dòng)，推盤(pán)則推動(dòng)接合套沿軸向運(yùn)動(dòng)完成檔位的切換，當(dāng)給線圈通電后，即會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向的推力，進(jìn)而帶動(dòng)撥盤(pán)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)控制推力線圈通電電流的方向可以改變其產(chǎn)生推力的方向。
[0020]進(jìn)一步地，所述差速器包括作為輸入端的差速器外殼、差速行星齒輪軸、第一差速行星齒輪、左差速半軸齒輪、第二差速行星齒輪和右差速半軸齒輪，左差速半軸齒輪連接作為左輸出端的左輸出軸，右差速半軸齒輪連接作為右輸出端的右輸出軸，所述第二行星輪架通過(guò)花鍵與差速器外殼相連，差速行星齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在差速器外殼上，所述左輸出軸另一端穿過(guò)差速段外殼上的推力軸承內(nèi)孔，所述右輸出軸另一端依次穿過(guò)第二行星輪架、中間傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的中心孔及驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承端蓋上的推力軸承，差速器將第二行星齒輪架傳遞來(lái)的轉(zhuǎn)矩分別傳遞到連接車(chē)輪的左輸出軸和右輸出軸。
[0021 ]進(jìn)一步地，所述右輸出軸與第二行星輪架、中間傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的中心孔之間設(shè)置有滾動(dòng)軸承。
[0022]進(jìn)一步地，所述第一磁敏檢測(cè)器和第二磁