一種電動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構，尤其是一種電動汽車用 兩擋機械變速器自動操縱機構。
【背景技術】
[0002] 汽車是人類不可或缺的交通工具，但隨著環境污染的日益嚴重重，不可再生資源 的不斷減少，發展節能和新能源汽車已經成為世界各國的必然選擇。當前，我國的重點是推 進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，以提升我國汽車產業整體技術水平。
[0003] 電動汽車采用兩檔變速器變速方案，已經得到了業內的廣泛認可。如何利用機械 變速器實現自動控制，也具備了很多成功的案例。表一是相專利的檢索結果：
[0004] 表一：
[0006] 在以上檢索結果中，專利1是一種檢測自動變速器齒輪檔位的傳感器系統，它位 于變速箱內一個止動盤附近，該系統包括一個編碼器和至少一個位置與編碼器相對的傳感 器。編碼器是一個具有至少一個編好代碼道在其上的磁帶，其中傳感器與編好的代碼道并 置，從而產生一個代表編碼器裝置的位置及其相應檔位的數字信號。專利2、3、4、5、6公開 了新型結構的機械自動變速器，均在常嚙合齒輪變速器的基礎上做了較大改動，以便達到 自動變速的功能，因此制造成本高，不利于在用車上普通機械變速器的改裝。
[0007] 專利7、8和14采用液力變矩器配合固定減速比或行星齒輪機構提供更大范圍的 變速以彌補單一速比的不足，但液力變矩器本身的低效率及復雜結構阻礙其廣泛應用。
[0008] 專利9采用的是液壓裝置控制實現高低擋位的切換，液壓系統本身的復雜性及對 密封的要求，換擋力大小調節困難等使其優勢不如電動換擋機構。
[0009] 專利11針對電動汽車機械式變速器實現駐車制動，提出了一種新方案。
[0010] 專利10采用單排行星齒輪機構實現兩擋切換，專利12提供了一種采用多個離合 器，通過其分離吸合實現換檔的方案。上述方案均需要借助液壓控制系統完成換擋動作。專 利13公開了一種帶干式離合器的二檔機械自動變速器，離合器和傳統布置形式不同。操作 離合器和結合套能實現動力不中斷換檔。專利15公開的自動變速器采用的離合器總成內 有主動摩擦片、被動摩擦盤及離合器壓盤，通過電磁鐵控制主動摩擦片與被動摩擦盤的結 合與分離，由步進電機帶動撥叉進而帶動同步器接合套進行擋位的自動切換。上述方案均 造成了系統結構復雜度增加，控制難度加大。
[0011] 專利16采用電機控制機械變速器實現選換擋，相對于氣動或液壓方案，無需另外 布置動力源，有利于在電動汽車上采用。但所提出的換擋位置檢測方式，存在不精確的問 題，不利于換擋過程的準確控制。
【發明內容】
[0012] 針對電動汽車用兩擋機械變速器，本實用新型提出一種電動汽車用兩擋機械變速 器自動操縱機構，成本低，對兩擋機械變速器改動最小，可對換擋全過程各位置進行準確檢 測，有利于實現更加智能的換擋過程控制。
[0013] 技術構思：針對電動汽車用兩擋機械變速器本身僅需要高低兩個擋位，利用電機 反轉可實現汽車倒向行駛，變速器無需倒擋，故其只需要設置換擋控制裝置而無需選擋裝 置。
[0014] 本實用新型的技術方案：一種電動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構，包括殼 體、換擋軸、換擋撥頭構成的換擋執行機構，其特征在于：在換擋軸一端布置一個自帶渦輪 蝸桿減速機構的電機，渦輪蝸桿減速機構的渦輪與與換擋軸一端呈傳動連接；換擋軸另一 端設置有轉角位置傳感器，轉角位置傳感器與換擋軸固定連接；轉角位置傳感器監測換擋 位置并將信號傳給控制單元，以判斷換擋位置。
[0015] 有益效果：本實用新型通過自帶渦輪蝸桿減速機構的電機驅動換擋軸轉動，轉角 位置傳感器監測換擋位置并將信號傳給控制單元，以判斷換擋位置。本實用新型結構簡單， 工作可靠且有效，相比原有的采用開關量信號或在電機上集成傳感器檢測擋位信號，該方 案直接測量換擋軸，更為準確，排除了電機與換擋軸之間傳動間隙等干擾因素，能更有效完 成換擋過程中對換擋力矩的調節與控制。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 結合圖1所示，進一步描述本實用新型如下：一種電動汽車用兩擋機械變速器自 動操縱機構，包括殼體5、換擋軸4、換擋撥頭7構成的換擋執行機構，所述換擋執行機構的 零部件及裝配結構都是現有技術(換擋軸4能轉動的支撐在殼體5內，換擋撥頭7上端的安 裝孔與換擋軸4花鍵配合)，在此不詳細描述；在換擋軸一端布置一個自帶渦輪蝸桿減速機 構2的電機1，渦輪蝸桿減速機構的渦輪2-1與與換擋軸4 一端呈傳動連接3 ;換擋軸另一 端設置有轉角位置傳感器6,轉角位置傳感器6與換擋軸4固定連接；轉角位置傳感器6監 測換擋位置并將信號傳給控制單元，以判斷換擋位置。
[0018] 上述的自帶渦輪蝸桿減速機構2的電機1及轉角位置傳感器6均為現有技術成熟 產品，選配時應充分考慮電機功率、轉角位置傳感器檢測范圍等指標。
[0019] 如圖1所示，渦輪2-1與與換擋軸4 一端呈傳動連接3的具體結構為：呈花鍵副配 合或齒形鍵配合。傳動連接也可是其它結構，只要能實現傳動即可，如：聯軸器等。
【主權項】
1. 一種電動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構，包括殼體、換擋軸、換擋撥頭構成的 換擋執行機構，其特征在于：在換擋軸一端布置一個自帶渦輪蝸桿減速機構的電機，渦輪蝸 桿減速機構的渦輪與與換擋軸一端呈傳動連接；換擋軸另一端設置有轉角位置傳感器，轉 角位置傳感器與換擋軸固定連接；轉角位置傳感器監測換擋位置并將信號傳給控制單元， 以判斷換擋位置。2. 根據權利要求1所述的一種電動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構，其特征在于 所述渦輪蝸桿減速機構的渦輪與與換擋軸一端呈傳動連接的具體結構：呈花鍵副配合或齒 形鍵配合。
【專利摘要】本實用新型提出了一種電動汽車用兩擋機械變速器自動操縱機構，包括殼體、換擋軸、換擋撥頭構成的換擋執行機構，在換擋軸一端布置一個自帶渦輪蝸桿減速機構的電機，渦輪蝸桿減速機構的渦輪與換擋軸一端呈傳動連接；換擋軸另一端設置有轉角位置傳感器，轉角位置傳感器與換擋軸固定連接；轉角位置傳感器監測換擋位置并將信號傳給控制單元，以判斷換擋位置。本實用新型結構簡單，工作可靠且有效，相比原有的采用開關量信號或在電機上集成傳感器檢測擋位信號，該方案直接測量換擋軸，更為準確，排除了電機與換擋軸之間傳動間隙等干擾因素，能更有效完成換擋過程中對換擋力矩的調節與控制。
【IPC分類】F16H63/30, F16H61/32, F16H63/42
【公開號】CN204985685
【申請號】CN201520548337
【發明人】劉成武, 羅永革, 劉珂路, 劉曉燕, 佘建強, 石振東, 姚勝華, 金陽, 呂科
【申請人】湖北汽車工業學院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月27日