專利名稱：汽車二擋自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速器，具體用于汽車的自動變速器。
背景技術(shù)：
電力汽車使用時，為使驅(qū)動電機(jī)經(jīng)常工作在轉(zhuǎn)速2000r/min左右，轉(zhuǎn)矩50Nm左右的高效工作點附近，就要求車輛的傳動減速系統(tǒng)必須具有變速比的功能，使動力總成在汽車起步與低速行駛時，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，減速比減小。目前混合動力、純電動汽車電機(jī)驅(qū)動動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)計的減速比時，就不能同時滿足高速使用要求，反之，如果設(shè)計滿足高速要求，則使用時電機(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。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種使驅(qū)動電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點附近、滿足續(xù)駛里程與動力性雙重要求的二擋自動變速器，具體的技術(shù)方案為
汽車二擋自動變速器，包括換擋機(jī)構(gòu)、后殼體、動力輸入軸、前殼體、扭轉(zhuǎn)減振器、差速器、動力輸出軸、P擋機(jī)構(gòu)，所述的汽車二擋自動變速器的動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)花鍵連接動力輸入軸；在動力輸入軸上安裝有傳動齒輪，通過傳動齒輪與動力輸出軸連接在一起，動力輸出軸經(jīng)過二級減速齒輪副與差速器連接在一起；差速器的兩端為動力輸出端，連接驅(qū)動車輪#擋機(jī)構(gòu)安裝在動力輸出軸末端，用來實現(xiàn)駐車制動；換擋機(jī)構(gòu)通過同步器與動力輸入軸連接。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)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，絲桿與撥叉通過卡口固定連接，撥叉插在動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。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)安裝在動力輸出軸上，包括安裝底板、撥叉臂、圓柱銷和制動銷，圓柱銷包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷一端活動連接在撥叉臂頂端，撥叉臂旋轉(zhuǎn)可以帶動圓柱銷在做橫向移動，圓柱銷的圓柱體部位與制動銷一端面接觸，該端下方有彈簧，彈簧另一端連接在安裝底板上，制動銷另一端與動力輸出軸面接觸。
本發(fā)明提供的汽車二擋自動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力總成使用，將此動力總成安裝在汽車底盤上，配以電源控制器和TCU控制器，即可實現(xiàn)車輛的行駛驅(qū)動。本發(fā)明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，解析出車輛的動力性要求，通過控制單元控制二擋自動變速器的擋位切換，使驅(qū)動電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點附近，滿足續(xù)駛里程與動力性的雙重要求。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的換擋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的換擋機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)減振器外部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)減振器零部件組裝示意 圖6為本發(fā)明的P擋結(jié)構(gòu)示意 圖7為本發(fā)明的P擋結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式結(jié)合

本發(fā)明具體實施方式
，如圖I所示，汽車二擋自動變速器，包括換擋機(jī)構(gòu)I、后殼體2、動力輸入軸3、前殼體4、扭轉(zhuǎn)減振器5、差速器8、動力輸出軸9、P擋機(jī)構(gòu)10，所述的汽車二擋自動變速器的動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)花鍵連接動力輸入軸3 ；在動力輸入軸3上安裝有傳動齒輪，通過傳動齒輪與動力輸出軸9連接在一起，動力輸出軸9經(jīng)過二級減速齒輪副與差速器8連接在一起；差速器8的兩端為動力輸出端，連接驅(qū)動車輪；P擋機(jī)構(gòu)安裝在動力輸出軸9末端，用來實現(xiàn)駐車制動；換擋機(jī)構(gòu)I通過同步器與動力輸入軸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)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，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。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，通過上述機(jī)構(gòu)變換，使撥叉11撥動同步器齒榖實現(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)計有與減振輸出外齒盤嚙合的內(nèi)齒。工作時，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個減振彈簧504，5個減振彈簧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現(xiàn)的連接，因此，可以有效的隔離傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩變化引起的振動，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振。該發(fā)明還設(shè)計有P擋機(jī)構(gòu)10，如圖6所示，P擋機(jī)構(gòu)10安裝在動力輸出軸9上，包括安裝底板1001、撥叉臂1002、圓柱銷1003和制動銷1004，圓柱銷1003包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷1003 —端活動連接在撥叉臂1002頂端，撥叉臂1002旋轉(zhuǎn)可以帶動圓柱銷1003在做橫向移動，圓柱銷1003的圓柱體部位與制動銷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，制動銷1004另一端與動力輸出軸9面接觸。
如圖6和圖7所示，旋轉(zhuǎn)撥叉臂1002帶動圓柱銷1003運(yùn)動，當(dāng)撥叉臂1002逆時針方向轉(zhuǎn)動帶動圓柱銷1003向前運(yùn)動，此時制動銷1004 —端與圓柱銷1003直徑小的圓柱體接觸時，另一端遠(yuǎn)離安裝底板1001方向，與動力輸出軸9接觸面接觸，鎖緊動力輸出軸9 ;當(dāng)撥叉臂1002順時針方向轉(zhuǎn)動帶動圓柱銷1003向后運(yùn)動，此時制動銷1004 —端與圓柱銷1003直徑大的圓柱體接觸時，另一端在彈簧作用下靠近安裝底板1001方向，與動力輸出軸9接觸面松開，釋放動力輸出軸9。采用MATLAB軟件對本發(fā)明提供的汽車二擋自動變速器進(jìn)行了動力匹配計算分析后，結(jié)論如下
裝備N=7. 5kff交流電機(jī)新能源汽車的驅(qū)動力一行駛阻力計算曲線可得采用3. 765速比為低速擋，7. 5kff電機(jī)的驅(qū)動力可以保證車輛具有足夠的起動速度與加速能力，采用I. 531速比為高速擋可以使電動汽車在電機(jī)額定功率驅(qū)動范圍區(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)動力可以保證車輛具有足夠的加速能力，當(dāng)應(yīng)用驅(qū)動電機(jī)的功率為額定功率的150%時，可使車輛的加速度達(dá)到2. 24m/s2，折算為0 80km/h加速時間為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)動力可以保證車輛具有足夠的爬坡度，當(dāng)應(yīng)用驅(qū)動電機(jī)的功率為電動車額定功率150%時，可使車輛的爬坡度達(dá)到0. 26，相當(dāng)于14. 57°左右的坡道。
權(quán)利要求
1.汽車二擋自動變速器，包括換擋機(jī)構(gòu)(I)、后殼體(2)、動力輸入軸(3)、前殼體(4)、扭轉(zhuǎn)(5)、差速器(8)、動力輸出軸(9)、P擋機(jī)構(gòu)(10)，所述的汽車二擋自動變速器的動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)花鍵連接動力輸入軸(3);在動力輸入軸(3)上安裝有傳動齒輪，通過傳動齒輪與動力輸出軸(9)連接在一起，動力輸出軸(9)經(jīng)過二級減速齒輪副與差速器(8)連接在一起；差速器(8)的兩端為動力輸出端，連接驅(qū)動車輪；P擋機(jī)構(gòu)(10)安裝在動力輸出軸(9)末端，用來實現(xiàn)駐車制動；換擋機(jī)構(gòu)(I)通過同步器與動力輸入軸⑶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車二擋自動變速器，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)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，絲桿(13)與撥叉(11)通過卡口固定連接，撥叉(11)插在動力輸入軸(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。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車二擋自動變速器，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)計有與減振輸出外齒盤嚙合的內(nèi)齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車二擋自動變速器，其特征在于，所述的P擋機(jī)構(gòu)(10)安裝在動力輸出軸(9)上，包括安裝底板(1001)、撥叉臂(1002)、圓柱銷(1003)和制動銷(1004)，圓柱銷(1003)包括兩端直徑不同的圓柱體，圓柱銷(1003) —端活動連接在撥叉臂(1002)頂端，撥叉臂(1002)旋轉(zhuǎn)可以帶動圓柱銷(1003)在做橫向移動，圓柱銷(1003)的圓柱體部位與制動銷(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，制動銷(1004)另一端與動力輸出軸(9)面接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器，具體用于汽車的自動變速器。本發(fā)明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，解析出車輛的動力性要求，通過控制單元控制二擋自動變速器的擋位切換，使驅(qū)動電機(jī)能夠經(jīng)常工作在高效點附近，滿足續(xù)駛里程與動力性的雙重要求。
文檔編號B60K17/04GK102678850SQ20121013614
公開日2012年9月19日 申請日期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 申請人:安玉森, 朱鴻斌