一種無離合amt變速器結構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種無離合AMT變速器結構，包括AMT裝置（11）和AMT控制單元（5），AMT裝置（11）包括AMT輸入軸（7），AMT輸入軸（7）軸側設置有輸入軸轉速傳感器（6），輸入軸轉速傳感器（6）與AMT控制單元（5）相連接。本發明與現有技術相比的有益效果是：本發明通過在AMT裝置11中設置輸入軸轉速傳感器6，實現了在AMT裝置內部直接采集AMT輸入軸7的轉速V1的技術效果，并將轉速V1信號直接送至AMT控制單元5；由于輸出軸轉速傳感器3所采集的AMT輸出軸2的轉速V2信號與輸入軸轉速傳感器6所采集的AMT輸入軸7的轉速V1信號在通訊傳輸方面不存在時間差，從而大幅提高換擋控制精度；本發明不但提高了AMT裝置的通用性和適用性，同時還提高了AMT裝置的可靠性。
【專利說明】
一種無離合AMT變速器結構
技術領域
[0001]本發明涉及一種無離合AMT變速器結構，尤其涉及一種純電動車無離合AMT變速器結構。
【背景技術】
[0002]現有的電動車基本上都采用手動變速器，這通常需要依靠駕駛員本身的經驗來判斷換檔時機，如果換檔時機選擇不當，不僅不能提高車輛的動力性和經濟性，反而會使車輛的工況發生惡化。為了消除這一不利狀況，人們開始嘗試在電動車上加裝AMT變速裝置。然而，現有的AMT裝置無法直接與驅動電機進行匹配安裝使用，所述匹配安裝使用不僅包括必要的機械連接裝置，還需要建立相應的信號通訊，如將傳輸電機轉速信號作為輸入軸轉速等，這會直接導致AMT裝置的適用性降低；同時，由于信號通訊必然存在滯后甚至出錯的可能，因此會延誤最佳換擋時機并增加換擋時間，進而造成整體變速系統的可靠性也會大幅降低。
[0003]專利號為ZL201320700479.0的中國實用新型專利公開了一種基于電機與AMT集成化的電動汽車驅動系統，該驅動系統包括:驅動電機、變速器傳動總成、選換擋執行機構;變速器傳動總成包括四個擋位的主從動齒輪、兩個花鍵轂、兩個接合套、輸出傳感器。所述驅動電機為直流無刷電機;該驅動電機的輸出軸設有內花鍵，驅動電機的殼體與所述變速器箱體一體化通過固定銷定位后用細牙螺釘直接相連，電機內花鍵輸出軸位于電機內，所述變速器輸入軸直接插入電機內與電機內花鍵輸出軸連接;該系統去掉了離合器，減小了換擋時動力中斷時間，也降低了成本。為通過驅動電機的主動調速實現換擋時接合套與目標擋位齒輪的同步的控制方式提供了結構基礎，變速箱去掉了對材料要求高的同步器，進一步減小成本。但該實用新型在AMT裝置輸入軸側未設置轉速傳感器，這將造成TCU不能直接采集輸入軸側的轉速信號，因此無法克服現有的以傳輸電機轉速信號作為輸入軸轉速信號進行信號通訊時存在滯后甚至出錯的技術缺陷。
[0004]專利號為ZL201220644696.8的中國實用新型專利公開了一種電動汽車機械式自動變速器測試系統，所述系統包括機械和電氣兩大部分;系統的機械部分由鑄鐵平臺、原車電機、AMT支撐架、驅動扭矩傳感器、電動車AMT、后橋，以及聯軸器、加載扭矩傳感器、加載電機組成。系統的電氣部分由斷路器、進線接觸器、有源濾波器、有源整流器、原車電池組、原車逆變模塊、原車電機、逆變模塊、加載電機、控制單元、控制總線和直流母線組成。該實用新型測試系統在測試過程不僅能對機械能量進行回收利用，還避免了傳統測功機使用的電渦流或磁粉負荷所帶來的大量發熱，也不用冷卻系統，節省了冷卻費用和能量。該實用新型適用于電動汽車機械式自動變速器測試。該實用新型雖然設置有驅動扭矩傳感器和加載扭矩傳感器，但所述傳感器并非設置在AMT裝置輸入軸軸側，且所述測試系統的傳感器安裝位置通常是根據測試需要進行隨機、任意布置，該技術方案也將造成TCU不能直接采集到輸入軸軸側的轉速信號，因此仍無法克服現有的以傳輸電機轉速信號作為輸入軸轉速信號進行信號通訊時存在滯后甚至出錯的技術缺陷。
【發明內容】
[0005]為了解決上述現有無離合AMT變速器結構存在的技術缺陷，本發明提供一種適用性好、功能集成度高、可靠性強的用于純電動車的無離合AMT變速裝置，采用的技術方案如下:
一種無離合AMT變速器結構，包括AMT裝置和AMT控制單元，所述AMT裝置包括AMT輸入軸，所述AMT輸入軸軸側設置有輸入軸轉速傳感器，所述輸入軸轉速傳感器與所述AMT控制單元相連接，所述AMT控制單元即T⑶能夠直接采集所述AMT輸入軸軸側的轉速信號，輸入軸轉速是進行換擋決策時必須采集的信號，從而大幅提高了所述AMT裝置的響應速度，減少了所述AMT裝置與驅動電機之間的信號通訊，進而大幅提高了所述AMT裝置的通用性，進一步降低換擋時間，最大限度地提高了整個變速器系統的可靠性。
[0006]優選的是，所述輸入軸轉速傳感器封裝在所述AMT裝置內部。
[0007]在上述任一方案中優選的是，所述AMT裝置還包括接合套、AMT輸出軸、輸出軸轉速傳感器和AMT中間軸。
[0008]在上述任一方案中優選的是，包括驅動電機，所述AMT輸入軸通過聯軸器與所述驅動電機相連接。在所述AMT裝置內部自主采集所必須的信號，而與所述驅動電機只需進行必要的驅動命令及狀態反饋通訊即可。
[0009]在上述任一方案中優選的是，包括電機控制單元，所述電機控制單元與所述驅動電機相連接。
[0010]在上述任一方案中優選的是，所述電機控制單元還與所述AMT控制單元相連接。
[0011]在上述任一方案中優選的是，所述輸出軸轉速傳感器與所述AMT控制單元相連接。
[0012]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用模擬式轉速傳感器。
[0013]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用數字式轉速傳感器。
[0014]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用磁敏式轉速傳感器。
[0015]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用激光式轉速傳感器。
[0016]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用磁電式轉速傳感器。
[0017]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用電容式轉速傳感器。
[0018]在上述任一方案中優選的是，所述輸入軸轉速傳感器和所述輸出軸轉速傳感器采用變磁阻式轉速傳感器。
[0019]在上述任一方案中優選的是，所述電容式轉速傳感器采用面積變化型電容式轉速傳感器。
[0020]在上述任一方案中優選的是，所述電容式轉速傳感器采用介質變化型電容式轉速傳感器。
[0021]在上述任一方案中優選的是，所述變磁阻式轉速傳感器采用電感式傳感器。
[0022]在上述任一方案中優選的是，所述變磁阻式轉速傳感器采用變壓器式傳感器。
[0023]在上述任一方案中優選的是，所述變磁阻式轉速傳感器采用電渦流式傳感器。
[0024]本發明與現有技術相比的有益效果是:本發明通過在AMT裝置11中設置輸入軸轉速傳感器6，實現了在AMT裝置內部直接采集AMT輸入軸7的轉速V1，并將轉速化信號直接送至AMT控制單元5，由此減少了 AMT控制單元5與電機控制單元1之間對驅動電機轉速信號的通訊，而只需進行控制命令和反饋信號的通訊即可；由于輸出軸轉速傳感器3所采集的AMT輸出軸2的轉速V2信號與輸入軸轉速傳感器6所采集的AMT輸入軸7的轉速V1信號在通訊傳輸方面不存在時間差，因此能夠提高決策運算時信號量的相對準確性，并大幅提高換擋控制精度;本發明不但提高了 AMT裝置的通用性和適用性，同時還提高了 AMT裝置的可靠性。
[0025]
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的無離合AMT變速器結構的優選實施例的結構示意圖；
圖2為本發明的無離合AMT變速器結構的圖1所示實施例的變速器總體結構示意圖。
[0027]
附圖標記說明:
I接合套;2AMT輸出軸;3輸出軸轉速傳感器;4AMT中間軸;5AMT控制單元;6輸入軸轉速傳感器;7AMT輸入軸;8聯軸器;9驅動電機;10電機控制單元;11AMT裝置。
[0028]
【具體實施方式】
[0029]為了更好地理解本發明，下面結合具體實施例對本發明作了詳細說明，但是，顯然可對本發明進行不同的變型和改型而不超出后附權利要求限定的本發明更寬的精神和范圍。因此，以下實施例是具有示例性的而沒有限制的含義。
[0030]實施例1:
如圖1-2所示，一種無離合AMT變速器結構，包括AMT裝置11和AMT控制單元5，AMT裝置11包括AMT輸入軸7，AMT輸入軸7軸側設置有輸入軸轉速傳感器6，輸入軸轉速傳感器6與AMT控制單元5相連接，輸入軸轉速傳感器6封裝在AMT裝置11內部，AMT裝置11還包括接合套1、AMT輸出軸2、輸出軸轉速傳感器3和AMT中間軸4，包括驅動電機9，AMT輸入軸7通過聯軸器8與驅動電機9相連接，包括電機控制單元1，電機控制單元10與驅動電機9相連接，電機控制單元10還與AMT控制單元5相連接，輸出軸轉速傳感器3與AMT控制單元5相連接，輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用磁電式轉速傳感器，輸入軸7的轉速V1信號是通過AMT裝置11內部自主采集，驅動電機9只需通過現有的聯軸器8與AMT裝置11形成機械連接即可，同時電機控制單元10與AMT控制單元5之間只需保持現有技術中的相關驅動控制命令與反饋信號通訊，而無需額外增加通訊線路及通訊協議。該技術方案大幅提高了所述AMT裝置的響應速度，減少了所述AMT裝置與驅動電機之間的信號通訊，進而大幅提高了所述AMT裝置的通用性，進一步降低換擋時間，最大限度地提高了整個變速器系統的可靠性。
[0031]AMT變速器也稱AMT變速箱或者自動變速箱，它是電控機械自動變速箱的簡稱。它是在齒輪變速器基礎上加裝微機控制的自動變速系統。其工作原理是在機械變速箱(手動檔)原有基礎上進行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結構不變的情況下通過加裝微機控制的自動操縱系統來實現換檔的自動化。因此AMT實際上是由一個電腦來控制一個機器人系統來完成選檔動作。AMT的核心技術是微機控制，電子技術及質量將直接決定AMT的性能與運行質量。
[0032]所述轉速傳感器是將旋轉物體的轉速轉換為電量輸出的傳感器。轉速傳感器屬于間接式測量裝置，可用機械、電氣、磁、光和混合式等方法制造。轉速傳感器由磁敏電阻作感應元件，是新型的轉速傳感器。核心部件是采用磁敏電阻作為檢測的元件，再經過全新的信號處理電路令噪聲降低，功能更完善。通過與其它類型齒轉速傳感器的輸出波形對比，所測到轉速的誤差極小以及線性特性具有很好的一致性。感應對象為磁性材料或導磁材料，如磁鋼、鐵和電工鋼等。當被測體上帶有凸起(或凹陷)的磁性或導磁材料，隨著被測物體轉動時，傳感器輸出與旋轉頻率相關的脈沖信號，達到測速或位移檢測的發訊目的。齒輪轉速傳感器具有如下特點:靈敏度高、高可靠性、壽命長、觸發距離遠，信號觸發為鐵(軟)磁材料，可實現遠距離輸送，抗電磁干擾能力強，良好的抗沖擊性和抗震性。
[0033]所述磁電轉速傳感器能將轉角位移轉換成電信號供計數器計數，只要非接觸就能測量各種導磁材料如:如齒輪、葉輪、帶孔(或槽、螺釘)圓盤的轉速及線速度。所述磁電轉速傳感器具有體積小、結實可靠、壽命長、不需電源和潤滑油等優點，與一般二次儀表均可配用。
[0034]實施例2:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用模擬式轉速傳感器。
[0035]實施例3:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用數字式轉速傳感器。
[0036]實施例4:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用磁敏式轉速傳感器。
[0037]實施例5:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用激光式轉速傳感器。
[0038]所述激光式轉速傳感器的主要功能及特點:利用激光反射原理，獲得轉子轉動的信號，可測量轉子的轉速。特點是分辨率高，距離遠，實用范圍廣，頻響寬，可靠性高。內裝放大整形電路，輸出為幅度穩定的方波信號，能實現遠距離傳輸。所述激光式轉速傳感器外殼采用不銹鋼材料制成，堅固耐用，主要應用于測試環境較差、振動劇烈(如:發動機等)。用于測量轉速、周期、速度。防水結構簡單，耐壓能力強、密封可靠，未使用任何防水膠劑。
[0039]實施例6:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用電容式轉速傳感器，所述電容式轉速傳感器采用面積變化型電容式轉速傳感器。
[0040]所述面積變化型電容式轉速傳感器是由兩塊固定金屬板和與轉動軸相連的可動金屬板構成。可動金屬板處于電容量最大的位置，當轉動軸旋轉180°時則處于電容量最小的位置。電容量的周期變化速率即為轉速。可通過直流激勵、交流激勵和用可變電容構成振蕩器的振蕩槽路等方式得到轉速的測量信號。
[0041 ] 實施例7:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用電容式轉速傳感器，所述電容式轉速傳感器采用介質變化型電容式轉速傳感器。
[0042]所述介質變化型電容式轉速傳感器是在電容器的兩個固定電極板之間嵌入一塊高介電常數的可動板而構成的。可動介質板與轉動軸相連，隨著轉動軸的旋轉，電容器板間的介電常數發生周期性變化而引起電容量的周期性變化，其速率等于轉動軸的轉速。
[0043]實施例8:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用變磁阻式轉速傳感器，所述變磁阻式轉速傳感器采用電感式傳感器。
[0044]所述電感式轉速傳感器應用較廣，它利用磁通變化而產生感應電勢，其電勢大小取決于磁通變化的速率。這類傳感器按結構不同又分為開磁路式和閉磁路式兩種。開磁路式轉速傳感器結構比較簡單，輸出信號較小，不宜在振動劇烈的場合使用。閉磁路式轉速傳感器由裝在轉軸上的外齒輪、內齒輪、線圈和永久磁鐵構成。內、外齒輪有相同的齒數。當轉軸連接到被測軸上一起轉動時，由于內、外齒輪的相對運動，產生磁阻變化，在線圈中產生交流感應電勢。測出電勢的大小便可測出相應轉速值。
[0045]實施例9:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用變磁阻式轉速傳感器，所述變磁阻式轉速傳感器采用變壓器式傳感器。
[0046]所述變壓器式傳感器由兩個或多個帶鐵心的線圈構成，初、次級線圈間的互感能隨銜鐵或兩個線圈間的相對移動而改變。當用適當頻率的電壓激勵初級線圈時，次級線圈的輸出電壓將隨互感的改變而變化，從而將被測位移轉換為電壓輸出。這種傳感器在使用中常采取兩個同名端串接的次級繞組線圈，以差動方式輸出，所以又稱為差動變壓器式傳感器。變壓器式傳感器的特點與電感式傳感器相同，有時亦稱電感式傳感器。但變壓器式傳感器在設計上具有更大的靈活性，應用更為廣泛。旋轉變壓器、感應同步器、自整角機都屬于變壓器式傳感器。變壓器式傳感器主要用于測量位移和能轉換成位移量的力、張力、壓力、壓差、加速度、應變、流量、厚度、比重、轉矩等參量。
[0047]實施例10:
一種無離合AMT變速器結構，與實施例1相似，所不同的是:輸入軸轉速傳感器6和輸出軸轉速傳感器3采用變磁阻式轉速傳感器，所述變磁阻式轉速傳感器采用電渦流式傳感器。
[0048]所述電渦流傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間靜態和動態的相對位移變化。在高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態分析，振動研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動、位移信號，能連續準確地采集到轉子振動狀態的多種參數。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。從轉子動力學、軸承學的理論上分析，大型旋轉機械的運動狀態，主要取決于其核心一轉軸，而電渦流傳感器，能直接非接觸測量轉軸的狀態，對諸如轉子的不平衡、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發生摩擦等機械問題的早期判定，可提供關鍵的信息。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、響應速度快、抗干擾力強、不受油污等介質的影響、結構簡單等優點，在大型旋轉機械狀態的在線監測與故障診斷中得到廣泛應用。
【主權項】
1.一種無離合AMT變速器結構，包括AMT裝置(11)和AMT控制單元(5)，AMT裝置(11)包括AMT輸入軸(7)，其特征在于，AMT輸入軸(7)軸側設置有輸入軸轉速傳感器(6)，輸入軸轉速傳感器(6 )與AMT控制單元(5 )相連接。2.如權利要求1所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，輸入軸轉速傳感器(6)封裝在AMT裝置(11)內部。3.如權利要求2所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，AMT裝置(11)還包括接合套(1)、AMT輸出軸(2)、輸出軸轉速傳感器(3)和AMT中間軸(4)。4.如權利要求1所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，包括驅動電機(9)，AMT輸入軸(7)通過聯軸器(8)與驅動電機(9)相連接。5.如權利要求4所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，包括電機控制單元(10)，電機控制單元(10)與驅動電機(9)相連接。6.如權利要求5所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，電機控制單元(10)還與AMT控制單元(5 )相連接。7.如權利要求3所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，輸出軸轉速傳感器(3)與AMT控制單元(5)相連接。8.如權利要求1或3所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，輸入軸轉速傳感器(6)和輸出軸轉速傳感器(3)采用模擬式轉速傳感器。9.如權利要求1或3所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，輸入軸轉速傳感器(6)和輸出軸轉速傳感器(3)采用數字式轉速傳感器。10.如權利要求1或3所述的無離合AMT變速器結構，其特征在于，輸入軸轉速傳感器(6)和輸出軸轉速傳感器(3)采用磁敏式轉速傳感器。
【文檔編號】F16H59/40GK105909779SQ201610420031
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】林程, 時軍輝, 周輝, 程興群, 董愛道
【申請人】北京理工華創電動車技術有限公司