[實用新型]換擋執行機構

有效

• 申請號: 201120122604.5
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN202001597U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 江先寶;曾慶文
• 申請（專利權）人: 上海中科深江電動車輛有限公司
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術領域

本實用新型涉及一種電動汽車的自動換擋執行機構，尤其涉及一種螺桿傳動的自動換擋執行機構。

現有技術

目前國內電動汽車很多是從原來的傳統汽車進行改型而來，為了節省開發成本，變速箱很多時候是采用傳統的手動五檔變速箱，并把它固定在一個檔位，當做固定速比的減速器使用，無法實現自動換擋。而電動汽車為了降低對驅動電機工作性能的要求，一般需要匹配一個兩檔的變速器，才能同時滿足電動汽車啟動、爬坡時高轉矩和正常行駛時高轉速的性能要求。

發明內容

為了克服此問題，使純電動汽車能夠減重減負，削減成本。更好的進入市場，服務于大眾。由于電動汽車一般都配有整車控制器(HCU)，使得只要給傳統手動變速箱增加一套電動換擋執行機構，實現電控機械式自動變速器的功能，從而提高電動汽車性能。

本實用新型專利涉及電動汽車的一種自動換擋執行機構，可以取消離合器，采用電機自動調速以配合變速箱選擇換擋時機點的方式換擋，在行駛過程中，依據車輛實際運行路面工況和電機的性能，決定是否應該換擋，提高電機的使用效率和傳動機構的壽命，增加車輛整體的電池效率和性能。

根據本實用新型的電動換擋執行機構，包括：換擋電機、螺桿機構、定位擋塊和換擋撥桿，其特征在于，螺桿機構與換擋電機連接并由換擋電機驅動，定位擋塊具有導向槽，換擋撥桿穿過導向槽并由導向槽導向和限位。

優選的，導向槽為Z字形。

優選的，導向槽具有至少一個橫向導槽，換擋撥桿在橫向導槽內的橫向運動可以使變速器掛上擋或者退出擋。

優選的，導向槽具有至少一個縱向導槽，換擋撥桿在豎向導槽內的上下運動可以使變速器選擇不同的擋位。

本實用新型的有益效果是，目前市面上的AMT普遍采用電動液壓機構，此方案是由傳統手動變速箱增加了一套電動執行機構來實現AMT功能，保持了原有機械變速器的基本結構，具有傳動效率高、結構緊湊、成本低、易于制造、工作可靠及操縱方便等優點。

附圖說明

圖1為傳統手動五檔變速箱的檔位。

圖2為本實用新型的換擋執行機構從2檔切換到3檔時，換擋撥桿的行動路線。

圖3為本實用新型的換擋執行機構從3檔切換到2檔時，換擋撥桿的行動路線。

圖4為本實用新型的換擋執行機構所采用的螺桿傳動示意圖。

圖5示出本實用新型的換擋執行機構在橫向導槽內撥桿只能左右擺動。

圖6示出本實用新型的換擋執行機構在豎向導槽內撥桿只能上下平移。

圖7是本實用新型的結構示意圖。

其中，1：換檔電機；2：螺桿機構；3：定位擋塊；4：換檔撥桿。

具體實施方式

解決背景技術所述技術問題的本實用新型的電動換擋執行機構包括：換擋電機、螺桿機構、定位擋塊和換擋撥桿，其特征在于，螺桿機構與換擋電機連接并由換擋電機驅動，定位擋塊具有導向槽，換擋撥桿穿過導向槽并由導向槽導向和限位。

優選的，導向槽為Z字形。

優選的，導向槽具有至少一個橫向導槽，換擋撥桿在橫向導槽內的橫向運動可以使變速器掛上擋或者退出擋。

優選的，導向槽具有至少一個縱向導槽，換擋撥桿在豎向導槽內的上下運動可以使變速器選擇不同的擋位。

如圖7所示，本方案中AMT的執行機構是由電動機驅動一個螺桿機構，通過定位擋塊的導向槽實現中間空檔的定位。

具體過程如下：換擋開始時，換擋電機驅動螺桿，螺桿帶動換擋撥叉擺動，使變速器退到空檔位置；然后整車控制器根據當前車速和換擋規律調節驅動電機的轉速，使驅動電機的轉速和新檔位的變速器齒輪轉速匹配；最后換擋電機繼續驅動螺桿和換擋撥桿，使變速器掛上新的檔位。

由于目前電動汽車的驅動電機有較強的調速能力和較寬的高效區間，一般只需要一個兩檔的變速箱就能滿足實際需求，所以我們只要從傳統手動五檔變速箱里選擇兩個檔位來實現換擋，在此我們暫時選取2檔和3檔。

由于普通離合器一般只適宜在較低轉速下運行，無法適應電動汽車的工作需求，更重要的是，電機較發動機有更好地轉速調節能力和更小的轉動慣量，所以電動汽車完全可以取消離合器進行調速換擋。本方案的變速器取消了離合器，需要在變速器的空檔位置調節電機轉速，使其與實際車速相匹配以便掛檔。普通電機價格便宜，但不具有伺服電機那樣的位置控制精度，所以無法保證變速器退檔后準確地停在空檔位置，也就無法保證進一步調節電機轉速以及后來的可靠掛檔。

本換擋執行機構采用一個直流有刷電機作為驅動，通過螺桿的螺旋傳動來驅動換擋撥叉，其間利用三個霍爾元件來對三個檔位進行定位。