專利名稱：一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛傳動(dòng)裝置，更具體的說(shuō)，是一種電控操縱的帶有 助力電機(jī)的傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的汽車(chē)傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域主要的變速器種類(lèi)中，具有膜片彈簧離合
器的軸線固定式手動(dòng)變速器(MT)傳動(dòng)效率高，制造加工方便，成本低、 可靠性高，因此一直是國(guó)內(nèi)車(chē)用變速器市場(chǎng)上的主流技術(shù)。但是MT在車(chē)輛 搡作使用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，尤其是在坡道起步等特殊行駛工況，相對(duì) 其他類(lèi)型變速器操作不方便；此外，換檔時(shí)機(jī)掌握不好會(huì)增加燃料消耗和 發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，駕駛員的搡作負(fù)擔(dān)重。已知技術(shù)中有提出用自動(dòng)操縱換檔 機(jī)構(gòu)來(lái)替代完成手動(dòng)換檔操縱，即所謂的自動(dòng)機(jī)械變速器(AMT)。但是該 技術(shù)仍存在起步、換檔品質(zhì)差等問(wèn)題，因此推廣應(yīng)用受到限制。
申請(qǐng)公開(kāi)發(fā)明專利200810042073,1公開(kāi)了一種基于固定軸線式變速 器的電助力傳動(dòng)裝置，能較好地解決固定軸式變速器的簡(jiǎn)化l喿控和雙動(dòng)力 輸入單動(dòng)力輸出兩方面問(wèn)題。但該發(fā)明在實(shí)際運(yùn)用中，不能很好地解決變
速器選/換檔與發(fā)動(dòng)機(jī)與助力電機(jī)有效配合的問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)燃料利用率的進(jìn) 一步提高和平穩(wěn)換檔起步等問(wèn)題的解決也比較困難

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng) 裝置，其在保留助力電機(jī)與變速器連接關(guān)系不變的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出引入 伺月l控制電機(jī)，分別操縱離合器和選換檔機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電助力傳動(dòng)裝置的電 動(dòng)控制。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置，包括置于殼體內(nèi)的軸線固定式齒輪 變速器、離合器，所述離合器的主動(dòng)部分與車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接，所述離 合器的從動(dòng)部分與所述軸線固定式齒輪變速器輸入軸前端連接；所述離合 器具有實(shí)現(xiàn)離合器分離和結(jié)合操縱的離合器分離撥叉，所述軸線固定式齒 輪變速器連接變速器選/換檔機(jī)構(gòu)，還包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和3個(gè)伺服控制電 機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述軸線固定式齒輪變速器的輸入軸末端相連，驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的轉(zhuǎn)子與輸入軸同軸連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子支撐在變速器殼體上；所 述伺服控制電機(jī)分別與連接離合器分離撥叉的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速器選檔機(jī)構(gòu) 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速器換擋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；還包括一電子控制單元， 其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述伺服控制電機(jī)分別連接。
本發(fā)明在條件允許的情況下，可以通過(guò)共用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述3個(gè)伺服 控制電機(jī)減少為1到2個(gè)，即利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將單個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)分解為可控 制的2個(gè)甚至3個(gè)輸出。顯然，這時(shí)需要增加輔助的控制機(jī)構(gòu)，如電磁閥等電控閉鎖裝置等。
本發(fā)明基本原理可以概括為
1)在軸線固定式齒輪變速器基礎(chǔ)上引入驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且保持驅(qū)動(dòng)電機(jī) 與所述變速器的輸入軸末端相連，即變速器的輸入軸一端連接離合器從動(dòng) 盤(pán)，另一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這從原理上保證了唯一的助力電機(jī)既可以通過(guò) 離合器實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)的可控連接，又可以通過(guò)變速器實(shí)現(xiàn)與車(chē)輛的動(dòng)力輸 出切斷與速比切換。
2 )在此基礎(chǔ)上引入的伺服控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)上述操縱控制功能的自 動(dòng)化和協(xié)調(diào)配合，使得各種過(guò)渡過(guò)程平穩(wěn)快速。
該汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置還必要地包括電子控制單元。電子控制 單元協(xié)調(diào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)和3個(gè)伺服控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)軸線固定式齒輪變速器 檔位的平穩(wěn)快速切換。
由于采用以上"f支術(shù)方案，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效解決了電助力變速器 的自動(dòng)操縱控制問(wèn)題，簡(jiǎn)化了駕駛員的操縱。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的助力作用可以彌 補(bǔ)電機(jī)伺服控制的響應(yīng)速度不足問(wèn)題，而電機(jī)伺服控制的引入可以輔助助 力電機(jī)始終工作于最佳工作點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最佳助力特性，操縱性、動(dòng)力性和經(jīng) 濟(jì)性提高明顯。系統(tǒng)簡(jiǎn)單適用，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)兼容性好，可以充分采用現(xiàn)有 零部件，具有突出的可推廣應(yīng)用價(jià)


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中 1置于殼體內(nèi)的軸線固定式齒輪變速器；2離合器；3離合器分離撥叉； 4變速器選/換檔機(jī)構(gòu)；5驅(qū)動(dòng)電機(jī)；6驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子；7驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子； 8、 9、 10伺服控制電機(jī)；11連接離合器分離撥叉的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；12連接 選檔機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；13連接換檔機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；14電子控制單元
具體實(shí)施例方式
如圖l所示， 一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置，包括置于殼體內(nèi)的軸 線固定式齒輪變速器l、離合器2，離合器2的主動(dòng)部分與車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪 連接，離合器2的從動(dòng)部分與軸線固定式齒輪變速器1輸入軸前端連接； 離合器具有實(shí)現(xiàn)離合器2分離和結(jié)合操縱的離合器分離撥叉3，軸線固定 式齒輪變速器1連接變速器選/換檔機(jī)構(gòu)4,還包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)5和3個(gè)伺 月良控制電機(jī)8、 9、 10,驅(qū)動(dòng)電機(jī)5與軸線固定式齒輪變速器1的輸入軸末 端相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子6與輸入軸同軸連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子7支撐在變速 器殼體上；祠服控制電機(jī)8、 9、 10分別與連接離合器分離撥叉的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 變速器選檔機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速器換擋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
該汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置還包括電子控制單元14。電子控制單元 協(xié)調(diào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5和3個(gè)伺服控制電機(jī)8、 9、 10,實(shí)現(xiàn)軸線固定式齒輪變速器1檔位的平穩(wěn)快速切換。
所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、 12、 13可以是各種已知的減速和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其 組合，包括但不限于齒輪齒條、渦輪蝸桿加撥叉機(jī)構(gòu)等。其可以安裝在變 速器1上，也可以與變速器1分離安裝，通過(guò)拉索、連桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
本發(fā)明在條件允許的情況下，可以通過(guò)共用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述3個(gè)伺服 控制電機(jī)減少為1到2個(gè)，即，利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將單個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)分解為可 控制的2個(gè)甚至3個(gè)輸出。顯然，這時(shí)需要增加輔助的控制機(jī)構(gòu)，如電磁 閥等電控閉鎖裝置等。
下面舉例描述車(chē)輛的操作控制過(guò)程
1) 對(duì)于穩(wěn)態(tài)工況，可以通過(guò)伺服電機(jī)8和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ll操縱離合器的 閉鎖實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同工作，兩路功率匯流輸出；也可以操縱離 合器的分離，實(shí)現(xiàn)助力電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛工作模式；
2) 對(duì)于上述穩(wěn)定工況，均可以通過(guò)伺服電機(jī)9、 10和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12、 13操縱變速器檔位切換到不同檔位實(shí)現(xiàn)速比變換，從而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或 助力電機(jī)工作點(diǎn)；也可以使變速器置空檔完全切斷動(dòng)力輸出；
3) 對(duì)于瞬態(tài)工況，可以在離合器分離過(guò)程中，增加助力電機(jī)5的轉(zhuǎn)矩 輸出，從而使得離合器分離過(guò)程中對(duì)外動(dòng)力輸出保持不變或下降不明顯； 對(duì)于起步工況，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的助力作用，使得離合器的起步滑磨
過(guò)程更加平穩(wěn)；
74)對(duì)于換檔同步瞬態(tài)過(guò)程，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與伺服電
機(jī)9、 IO和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)U、 13操縱選/換檔伺服電機(jī)的配合使得換檔操縱更 平穩(wěn)快速。
本發(fā)明中的實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求范圍的 限制，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實(shí)質(zhì)上的替代，均在本發(fā)明保護(hù) 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置，包括置于殼體內(nèi)的軸線固定式齒輪變速器、離合器，所述離合器的主動(dòng)部分與車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接，所述離合器的從動(dòng)部分與所述軸線固定式齒輪變速器輸入軸前端連接；所述離合器具有實(shí)現(xiàn)離合器分離和結(jié)合操縱的離合器分離撥叉，所述軸線固定式齒輪變速器連接變速器選/換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和3個(gè)伺服控制電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述軸線固定式齒輪變速器的輸入軸末端相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與輸入軸同軸連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子支撐在變速器殼體上；所述伺服控制電機(jī)分別與連接離合器分離撥叉?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)、變速器選檔機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速器換擋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；還包括一電子控制單元，其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述伺服控制電機(jī)分別連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述3個(gè)伺服控制電機(jī)可減少為2個(gè)或1個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種汽車(chē)用電控電助力傳動(dòng)裝置，包括置于殼體內(nèi)的軸線固定式齒輪變速器、離合器；還包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和最多3個(gè)伺服控制電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與軸線固定式齒輪變速器的輸入軸末端相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與輸入軸同軸連接，定子支撐在變速器殼體上；伺服控制電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)操縱離合器分離撥叉、變速器選/換檔機(jī)構(gòu)。通過(guò)電子控制單元的協(xié)調(diào)控制，本發(fā)明能夠解決固定軸式變速器的自動(dòng)操控問(wèn)題，能最大限度地發(fā)揮電機(jī)助力特性，提高燃料利用率和減小發(fā)動(dòng)機(jī)損耗，并且起步換檔平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)B60K6/00GK101503058SQ200910047528
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者余卓平, 翼 張, 王心堅(jiān), 王陽(yáng)陽(yáng), 鐘再敏, 陳辛波 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)