專利名稱：汽車二擋自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變速器，具體用于汽車的自動(dòng)變速器。
背景技術(shù)：
電力汽車使用時(shí)，為使驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常工作在轉(zhuǎn)速2000r/min左右，轉(zhuǎn)矩50Nm左右的高效工作點(diǎn)附近，就要求車輛的傳動(dòng)減速系統(tǒng)必須具有變速比的功能，使動(dòng)力總成在汽車起步與低速行駛時(shí)，減速比增大；當(dāng)汽車的車速達(dá)到30 60km/h的城市道路車速時(shí)，減速比減小。目前混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力總成采用的是定速比的減速機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在滿足起步與低速工作要求設(shè)計(jì)的減速比時(shí)，就不能同時(shí)滿足高速使用要求，反之，如果設(shè)計(jì)滿足高速要求，則使用時(shí)電機(jī)經(jīng)常在低效的恒轉(zhuǎn)矩工作區(qū)段，耗能偏大，使車載電源的續(xù)駛里程受到嚴(yán)重影響。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點(diǎn)附近、滿足續(xù)駛里程與動(dòng)力性雙重要求的二擋自動(dòng)變速器，具體的技術(shù)方案為汽車二擋自動(dòng)變速器,包括換擋機(jī)構(gòu)、后殼體、動(dòng)力輸入軸、前殼體、扭轉(zhuǎn)減振器、差速器、動(dòng)力輸出軸、P擋機(jī)構(gòu)，所述的汽車二擋自動(dòng)變速器的動(dòng)力輸入源是汽車的直流無刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)通過外花鍵連接扭轉(zhuǎn)減振器輸入端，扭轉(zhuǎn)減振器的輸出端通過內(nèi)花鍵連接動(dòng)力輸入軸；在動(dòng)力輸入軸上安裝有傳動(dòng)齒輪，通過傳動(dòng)齒輪與動(dòng)力輸出軸連接在一起，動(dòng)力輸出軸經(jīng)過二級(jí)減速齒輪副與差速器連接在一起；差速器的兩端為動(dòng)力輸出端，連接驅(qū)動(dòng)車輪#擋機(jī)構(gòu)安裝在·動(dòng)力輸出軸末端，用來實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)；換擋機(jī)構(gòu)通過同步器與動(dòng)力輸入軸連接。所訴的換擋機(jī)構(gòu)包括扭矩限定器、絲母、絲桿、撥叉機(jī)構(gòu)和位置傳感器、行星齒輪減速機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩限定器，行星齒輪減速機(jī)與扭矩限定器連接，扭矩限定器連接絲母，絲母與絲桿相配合將扭矩限定器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，絲桿與撥叉通過卡口固定連接，撥叉插在動(dòng)力輸入軸上的同步器齒轂滑槽內(nèi)，位置傳感器連接在絲桿上，反饋撥叉機(jī)構(gòu)位
置信號(hào)。所述的扭轉(zhuǎn)減振器包括輸出端和輸入端，所述的輸出端包括二片減振輸入外齒盤，兩者固定連接，減振輸入外齒盤中間還有一輸出連接卡盤，減振輸入外齒盤和輸出連接卡盤對(duì)應(yīng)的位置上都有孔用于安裝減震彈簧，輸出連接卡盤的軸兩端套有減振尼龍盤；所述的輸入端包括，輸入連接卡盤、電機(jī)輸入花鍵盤，兩者固定連接，輸入連接卡盤的內(nèi)孔設(shè)計(jì)有與減振輸出外齒盤哨合的內(nèi)齒。P擋機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)力輸出軸上，包括安裝底板、撥叉臂、圓柱銷和制動(dòng)銷，圓柱銷包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷一端活動(dòng)連接在撥叉臂頂端，撥叉臂旋轉(zhuǎn)可以帶動(dòng)圓柱銷在做橫向移動(dòng)，圓柱銷的圓柱體部位與制動(dòng)銷一端面接觸，該端下方有彈簧，彈簧另一端連接在安裝底板上，制動(dòng)銷另一端與動(dòng)力輸出軸面接觸。[0008]本實(shí)用新型提供的汽車二擋自動(dòng)變速器可以與額定輸入功率5. 5 20kW范圍、額定輸入轉(zhuǎn)速1800 3500r/min范圍的直流無刷電機(jī)、交流異步電機(jī)等配套組成新能源汽車動(dòng)力總成使用，將此動(dòng)力總成安裝在汽車底盤上，配以電源控制器和TCU控制器，即可實(shí)現(xiàn)車輛的行駛驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型在新能源汽車行駛過程中，根據(jù)駕駛員的操作意圖和車輛的運(yùn)行狀態(tài)，利用模糊邏輯，解析出車輛的動(dòng)力性要求，通過控制單元控制二擋自動(dòng)變速器的擋位切換，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點(diǎn)附近，滿足續(xù)駛里程與動(dòng)力性的雙重要求。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的換擋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的換擋機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的扭轉(zhuǎn)減振器外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的扭轉(zhuǎn)減振器零部件組裝示意圖；圖6為本實(shí)用新型的P擋結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型的P擋結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
，如圖1所示，汽車二擋自動(dòng)變速器，包括換擋機(jī)構(gòu)1、后殼體2、動(dòng)力輸入軸3、前殼體4、扭轉(zhuǎn)減振器5、差速器8、動(dòng)力輸出軸9、P擋機(jī)構(gòu)10，所述的汽車二擋自動(dòng)變速器的動(dòng)力輸入源是汽車的直流無刷電機(jī)7，直流無刷電機(jī)7通過外花鍵連接扭轉(zhuǎn)減振器5輸入端，扭轉(zhuǎn)減振器5的輸出端通過內(nèi)花鍵連接動(dòng)力輸入軸3 ;在動(dòng)力輸入軸3上安裝有傳動(dòng)齒輪，通過傳動(dòng)齒輪與動(dòng)力輸出軸9連接在一起，動(dòng)力輸出軸9經(jīng)過二級(jí)減速齒輪副與差速器8連接在一起；差速器8的兩端為動(dòng)力輸出端，連接驅(qū)動(dòng)車輪；P擋機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)力輸出軸9末端，用來實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)；換擋機(jī)構(gòu)I通過同步器與動(dòng)力輸入軸3連接。如圖2所示，所訴的換擋機(jī)構(gòu)I包括扭矩限定器15、絲母14、絲桿13、撥叉機(jī)構(gòu)11和位置傳感器12、行星齒輪減速機(jī)16、轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩限定器15，行星齒輪減速機(jī)16與扭矩限定器15連接，扭矩限定器15連接絲母14，絲母14與絲桿13相配合將扭矩限定器15的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，絲桿13與撥叉11通過卡口固定連接，絲桿13上有插口槽，撥叉11的上端插在插口槽里，與絲桿13形成聯(lián)接，撥叉11下端插在動(dòng)力輸入軸3上的同步器齒轂31滑槽內(nèi)，位置傳感器12連接在絲桿13上，反饋撥叉機(jī)構(gòu)位置信號(hào)。行星齒輪減速機(jī)16與直流無刷電機(jī)7連接，當(dāng)直流無刷電機(jī)7旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過上述機(jī)構(gòu)變換，使撥叉11撥動(dòng)同步器齒榖實(shí)現(xiàn)換擋操作。所述的扭轉(zhuǎn)減振器5結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示，二片減振輸入外齒盤501、508用雙頭連接銷505鉚接在一起，中間的開孔處安裝5個(gè)減振彈簧504，輸出連接卡盤503被放置在二片減振輸入外齒盤501、508的中間，通過5個(gè)減振彈簧504與減振輸入外齒盤501、508連接，減振輸入外齒盤501、508與輸出連接卡盤503的軸、徑向定位用減振尼龍盤502、506實(shí)現(xiàn)，組成輸出連接單元，輸入連接卡盤509、電機(jī)輸入花鍵盤510用5個(gè)平頭鉚釘507鉚接在一起組成輸入單元，輸入連接卡盤509的內(nèi)孔設(shè)計(jì)有與減振輸出外齒盤嚙合的內(nèi)齒。工作時(shí)，電機(jī)的輸入功率通過電機(jī)輸入花鍵盤510傳給輸入連接卡盤509，輸入連接卡盤509傳給減振輸入外齒盤501、508，減振輸入外齒盤501、508傳給5個(gè)減振彈簧504，5個(gè)減振彈簧504再把輸入功率傳給輸出連接卡盤503，輸出連接卡盤503通過花鍵與變速器輸入軸連接，實(shí)現(xiàn)功率傳遞。由于輸入單元與輸出單元之間是通過減振彈簧實(shí)現(xiàn)的連接，因此，可以有效的隔離傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩變化引起的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振。該實(shí)用新型還設(shè)計(jì)有P擋機(jī)構(gòu)10，如圖6所示，P擋機(jī)構(gòu)10安裝在動(dòng)力輸出軸9上，包括安裝底板1001、撥叉臂1002、圓柱銷1003和制動(dòng)銷1004，圓柱銷1003包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷1003 —端活動(dòng)連接在撥叉臂1002頂端，撥叉臂1002旋轉(zhuǎn)可以帶動(dòng)圓柱銷1003在做橫向移動(dòng)，圓柱銷1003的圓柱體部位與制動(dòng)銷1004 —端面接觸，該端下方有彈簧，彈簧另一端連接在安裝底板1001上，制動(dòng)銷1004另一端與動(dòng)力輸出軸9面接觸。如圖6和圖7所示，旋轉(zhuǎn)撥叉臂1002帶動(dòng)圓柱銷1003運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撥叉臂1002逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)圓柱銷1003向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)銷1004 —端與圓柱銷1003直徑小的圓柱體接觸時(shí)，另一端遠(yuǎn)離安裝底板1001方向，與動(dòng)力輸出軸9接觸面接觸，鎖緊動(dòng)力輸出軸9 ;當(dāng)撥叉臂1002順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)圓柱銷1003向后運(yùn)動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)銷1004 —端與圓柱銷1003直徑大的圓柱體接觸時(shí)，另一端在彈簧作用下靠近安裝底板1001方向，與動(dòng)力輸出軸9接觸面松開，釋放動(dòng)力輸出軸9。采用MATLAB軟件對(duì)本實(shí)用新型提供的汽車二擋自動(dòng)變速器進(jìn)行了動(dòng)力匹配計(jì)算分析后，結(jié)論如下裝備Ν=7· 5kW交流電機(jī)新能源汽車的驅(qū)動(dòng)力一行駛阻力計(jì)算曲線可得采用3. 765速比為低速擋，7. 5kff電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力可以保證車輛具有足夠的起動(dòng)速度與加速能力，采用1. 531速比為高速擋可以使電動(dòng)汽車在電機(jī)額定功率驅(qū)動(dòng)范圍區(qū)域內(nèi)獲得78. 97km/h的行駛速度。采用變速比后，7. 5kff電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力可以保證車輛具有足夠的加速能力，當(dāng)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為額定功率的150%時(shí)，可使車輛的加速度達(dá)到2. 24m/s2，折算為O 80km/h加速時(shí)間為IOs左右，完全可以滿足新能源汽車的操控要求。采用變速比后，7. 5kff電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力可以保證車輛具有足夠的爬坡度，當(dāng)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為電動(dòng)車額定功率150%時(shí)，可使車輛的爬坡度達(dá)到O. 26，相當(dāng)于14. 57°左右的坡道。
權(quán)利要求1.汽車二擋自動(dòng)變速器，包括換擋機(jī)構(gòu)(I)、后殼體(2)、動(dòng)力輸入軸(3)、前殼體(4)、 扭轉(zhuǎn)(5)、差速器(8)、動(dòng)力輸出軸(9)、P擋機(jī)構(gòu)(10)，所述的汽車二擋自動(dòng)變速器的動(dòng)力輸入源是汽車的直流無刷電機(jī)(7)，直流無刷電機(jī)(7)通過外花鍵連接扭轉(zhuǎn)減振器(5)輸入端，扭轉(zhuǎn)減振器(5)的輸出端通過內(nèi)花鍵連接動(dòng)力輸入軸(3);在動(dòng)力輸入軸(3)上安裝有傳動(dòng)齒輪，通過傳動(dòng)齒輪與動(dòng)力輸出軸(9)連接在一起，動(dòng)力輸出軸(9)經(jīng)過二級(jí)減速齒輪副與差速器(8)連接在一起；差速器(8)的兩端為動(dòng)力輸出端，連接驅(qū)動(dòng)車輪；P擋機(jī)構(gòu) (10)安裝在動(dòng)力輸出軸(9)末端，用來實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)；換擋機(jī)構(gòu)(I)通過同步器與動(dòng)力輸入軸⑶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車二擋自動(dòng)變速器，其特征在于，所訴的換擋機(jī)構(gòu)(I)包括扭矩限定器(15)、絲母(14)、絲桿(13)、撥叉機(jī)構(gòu)(11)和位置傳感器(12)、行星齒輪減速機(jī)(16)、轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩限定器(15)，行星齒輪減速機(jī)(16)與扭矩限定器(15)連接，扭矩限定器(15)連接絲母(14)，絲母(14)與絲桿(13)相配合將扭矩限定器(15)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，絲桿(13)與撥叉(11)通過卡口固定連接，撥叉(11)插在動(dòng)力輸入軸(3)上的同步器齒轂滑槽內(nèi)，位置傳感器(12)連接在絲桿(13)上，反饋撥叉機(jī)構(gòu)位置信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車二擋自動(dòng)變速器，其特征在于，所述的扭轉(zhuǎn)減振器(5)包括輸出端和輸入端，所述的輸出端包括二片減振輸入外齒盤(501、508)，兩者固定連接，減振輸入外齒盤(501、508)中間還有一輸出連接卡盤(503)，減振輸入外齒盤(501、508)和輸出連接卡盤(503)對(duì)應(yīng)的位置上都有孔用于安裝減震彈簧(504)，輸出連接卡盤(503)的軸兩端套有減振尼龍盤(502、506);所述的輸入端包括，輸入連接卡盤(509)、電機(jī)輸入花鍵盤 (510)，兩者固定連接，輸入連接卡盤(509)的內(nèi)孔設(shè)計(jì)有與減振輸出外齒盤嚙合的內(nèi)齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車二擋自動(dòng)變速器，其特征在于，所述的P擋機(jī)構(gòu)(10) 安裝在動(dòng)力輸出軸(9)上，包括安裝底板(1001)、撥叉臂(1002)、圓柱銷(1003)和制動(dòng)銷 (1004)，圓柱銷(1003)包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷(1003) —端活動(dòng)連接在撥叉臂(1002)頂端，撥叉臂(1002)旋轉(zhuǎn)可以帶動(dòng)圓柱銷(1003)在做橫向移動(dòng)，圓柱銷(1003) 的圓柱體部位與制動(dòng)銷(1004) 一端面接觸，該端下方有彈簧，彈簧另一端連接在安裝底板 (1001)上，制動(dòng)銷(1004)另一端與動(dòng)力輸出軸(9)面接觸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變速器，具體用于汽車的自動(dòng)變速器。本實(shí)用新型在新能源汽車行駛過程中，根據(jù)駕駛員的操作意圖和車輛的運(yùn)行狀態(tài)，利用模糊邏輯，解析出車輛的動(dòng)力性要求，通過控制單元控制二擋自動(dòng)變速器的擋位切換，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點(diǎn)附近，滿足續(xù)駛里程與動(dòng)力性的雙重要求。
文檔編號(hào)B60K17/04GK202883900SQ201220197319
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者安玉森, 朱鴻斌 申請(qǐng)人:安玉森, 朱鴻斌