[發明專利]一種電動汽車兩檔機械式自動變速器

有效

• 申請號: 201310203051.X
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103307219A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 熊璐;盧泳陵;余卓平;袁兵
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F16H3/02
• 分類號: F16H3/02;F16H59/38;F16H61/26;F16D43/04;B60W10/08;B60W10/11
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于電動汽車傳動技術領域，涉及一種電動汽車自動變速器，尤其涉及一種通過機械結構實現自動換檔的電動汽車變速器。

背景技術

為了解決能源危機與環境污染這兩大世界性的難題，電動汽車技術成為未來汽車發展的主要方向。在通常內燃機車輛的動力傳動系統中，多采用多檔傳動的傳動方式，以使汽車獲得良好的動力性和燃油經濟性，并有效地減少發動機排放污染。相比于內燃機，電機驅動具有低速恒扭矩，高速恒功率的機械特性，并且具有較寬的調速范圍，作為汽車的動力源有著很大的優勢。因此在目前的電動汽車傳動系統中多采用固定速比的一檔減速器，依靠電機較寬的調速范圍實現車速的連續變化，如大眾高爾夫電動車（E-Golf）即采用這種傳動方式。這種方式結構簡單，制造成本低，但是其對電機的輸出要求很高，需要電機有較高的峰值轉矩和很寬的轉速范圍。

為了更好地滿足動力性與經濟性的要求，電動汽車傳動系統的發展逐漸趨于多檔化。目前，在電動汽車多檔化傳動系統中，較多的以內燃機車輛的機械式自動變速器（AMT）為基礎進行設計，保留離合器，使用電機作為操縱換檔機構，利用電子控制進行換檔。其優點在于換檔策略可以通過計算機進行控制，換檔精確可控；但是這種自動變速器結構比較復雜，對電子器件依賴程度較高，將導致制造成本的增加以及系統穩定性的降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不需要額外配置電動換檔操縱機構而直接采用機械結構控制換檔的電動汽車兩檔機械式自動變速器。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種電動汽車兩檔機械式自動變速器，包括相互連接的變速傳動機構和換檔操縱機構；所述變速傳動機構包括與驅動電機相連的輸入軸、輸出軸、浮動連接于所述輸入軸上的高檔主動齒輪和低檔主動齒輪、固定連接于所述輸出軸上與所述高檔主動齒輪嚙合的高檔從動齒輪和與所述低檔主動齒輪嚙合的低檔從動齒輪；所述變速器還包括與驅動電機和換檔操縱機構均相連的變速器控制系統；所述換檔操縱機構包括均與所述變速傳動機構相連的離心換檔操縱機構和同步器換檔機構；所述離心換檔操縱機構包括離心機構旋轉軸、位于所述輸出軸上的離心機構主動齒輪、位于所述離心機構旋轉軸上的離心機構從動齒輪和離心力軸向轉換機構、與變速器殼體連接的回位機構；所述離心力軸向轉換機構與所述回位機構和所述同步器換檔機構均相連。

所述離心力軸向轉換機構包括與所述離心機構旋轉軸固定連接的固定旋轉部件、與所述固定旋轉部件相連的徑向運動部件、活動連接于所述固定旋轉部件高檔側的所述離心機構旋轉軸上且與所述徑向運動部件的壓力角大于零的軸向運動部件；所述軸向運動部件高檔側和所述回位機構相連；優選的，所述軸向運動部件與所述徑向運動部件的接觸面滿足所述徑向運動部件與所述軸向運動部件間的壓力角隨著所述軸向運動部件與所述高檔齒輪的距離增大而遞增；進一步優選的，所述軸向運動部件與所述徑向運動部件的接觸面為曲面。

所述固定旋轉部件為中間為安裝孔，四周為沿所述安裝孔徑向延伸的徑向導向凸起的支持架；所述徑向運動部件為中部帶有與所述固定旋轉部件的徑向導向凸起間隙配合的凹槽的離心重塊；所述軸向運動部件為與所述離心重塊接觸的調速盤；優選的，所述支持架從所述安裝孔開始沿著十字型的四個方向徑向延伸；所述離心重塊共四塊。

所述變速器控制系統包括整車控制器、與所述整車控制器和驅動電機均相連的電機控制器以及與所述整車控制器和換檔操縱機構均相連的變速箱控制器；優選的，所述變速箱控制器集成于所述整車控制器中。

所述高檔主動齒輪和所述低檔主動齒輪具有接合齒圈；所述同步器換檔機構包括接合套和位于所述輸入軸上處于所述高檔主動齒輪和所述低檔主動齒輪之間的花鍵轂，所述花鍵轂的外圓表面具有與所述高檔主動齒輪和所述低檔主動齒輪的接合齒圈齒形相同的外花鍵；所述接合套具有與所述花鍵轂的外花鍵齒形相同的內花鍵；所述接合套活動連接于所述花鍵轂表面；優選的，所述回位機構為回位彈簧。

所述同步器換檔機構還包括安裝于所述接合套上的同步機構。

所述離心機構從動齒輪的半徑小于所述離心機構主動齒輪的半徑。

所述變速傳動機構、所述同步器換檔機構和所述離心換檔操縱機構相互平行。

所述輸出軸與所述高檔從動齒輪為整體式齒輪軸；或者所述離心機構旋轉軸與所述離心機構從動齒輪為整體式齒輪軸。