本發(fā)明涉及特別適用于純電動汽車的電控機(jī)械式自動變速器的一種單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，電控機(jī)械式自動變速器被廣泛用于純電動汽車上，電控機(jī)械式自動變速器的摘檔、選檔和掛檔動作是由電控系統(tǒng)控制換擋電機(jī)，并通過換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)相比較，純電動汽車的驅(qū)動電機(jī)可以正反轉(zhuǎn)，因而，電控機(jī)械式自動變速器不需要倒檔。目前，純電動汽車三檔以上的電控機(jī)械式自動變速器，其換擋過程所需進(jìn)行的摘檔、選檔和掛檔三個動作，至少需要兩個電機(jī)完成，其中一個電機(jī)負(fù)責(zé)選檔，另一個電機(jī)負(fù)責(zé)摘檔和掛檔，采用雙電機(jī)式或多電機(jī)式換擋方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。在換擋過程中，需經(jīng)過選檔和掛擋才完成換檔動作，換檔時間較長，換檔精度低，另一方面，與單電機(jī)換擋相比，其雙電機(jī)式或多電機(jī)式換擋方式的消耗電能也是不能忽略的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，為克服目前純電動汽車的電控機(jī)械式自動變速器存在的上述缺陷，提出一種電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)縮短換擋時間，提高換檔精度，簡化換擋機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低成本。

本發(fā)明電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)，包括一換擋電機(jī)、與換擋電機(jī)驅(qū)動連接的圓柱輥體和三根一端固連有換擋撥桿、另一端固連有換擋撥叉的換擋撥叉軸；在所述圓柱輥體上設(shè)有沿軸向分布的三個環(huán)形凹槽，每個環(huán)形凹槽沿圓柱輥體外表面的平面展開圖的軌跡2/3為與圓柱輥體軸線垂直的直線、其余為由兩段弧形相反的弧線構(gòu)成的s形曲線；兩段弧線的弧頂至弧底的距離均為變速器之同步器行程的1/2；兩兩相鄰環(huán)形凹槽的曲線段按圓周方向分別相對轉(zhuǎn)動120度分布；

所述三根換擋撥叉軸，其兩端分別呈滑配合的設(shè)置在變速器殼體上，每根換擋撥叉軸上的換擋撥桿分別呈滑配合的插置在一環(huán)形凹槽中。

本發(fā)明換擋機(jī)構(gòu)的工作原理是：

將該機(jī)構(gòu)安裝在汽車變速器箱體上，將該機(jī)構(gòu)中所述每根換擋撥叉軸上的換擋撥叉分別嵌置于變速器中各檔位齒輪間的同步器上；當(dāng)圓柱輥體轉(zhuǎn)動時，換擋撥桿在環(huán)形凹槽運(yùn)動軌跡的驅(qū)使下作軸向移動，進(jìn)而帶動換擋撥叉軸及換擋撥叉作軸向移動。當(dāng)一根換擋撥叉軸上的換擋撥桿處在環(huán)形凹槽的直線段時，與該換擋撥叉軸上的換擋撥叉相對應(yīng)嵌置的同步器呈非掛擋狀態(tài)；當(dāng)一根換擋撥叉軸上的換擋撥桿處在環(huán)形凹槽的s形曲線段的一側(cè)弧頂時，與該換擋撥叉軸上的換擋撥叉相對應(yīng)嵌置的同步器將該側(cè)檔位齒輪推向嚙合掛擋狀態(tài)；當(dāng)該換擋撥桿處在環(huán)形凹槽的s形曲線段的另一側(cè)弧頂時，同步器則將另一側(cè)檔位齒輪推向嚙合掛擋狀態(tài)。此時，由于另兩根換擋撥叉軸上的換擋撥叉均處在其環(huán)形凹槽的直線段中，與該兩根換擋撥叉軸上的換擋撥叉相對應(yīng)嵌置的同步器均呈非掛擋狀態(tài)。

本發(fā)明電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)，具有以下顯著的優(yōu)異技術(shù)效果：

1.本發(fā)明電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)，其換擋過程無需傳統(tǒng)式的選檔，換擋電機(jī)帶動設(shè)有環(huán)形凹槽的圓柱輥體轉(zhuǎn)動即可實(shí)現(xiàn)直接換檔，可縮短換擋時間，提高換檔精度。并極大地減化了動力裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)，確保換擋動作的可靠性，易于安裝，維護(hù)方便，降低成本。

2.只需在傳統(tǒng)平行軸式手動變速箱的結(jié)構(gòu)上加裝電控執(zhí)行機(jī)構(gòu)稍作升級改造即可，升級過程周期短，新增投資少，生產(chǎn)繼承性好，大大降低了成本。

3.換檔控制系統(tǒng)只需要結(jié)合換檔規(guī)律控制一個電機(jī)的轉(zhuǎn)動，可以簡化換檔控制系統(tǒng)，提高換檔精度和換檔品質(zhì)，使其換擋更快速、精確、可靠。

附圖說明

圖1是一種電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)的軸測示意圖；

圖2是圖1中所示圓柱輥體2的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中所示圓柱輥體2上的環(huán)形凹槽沿圓柱輥體外表面的平面展開圖；

圖4是圖1中所示換擋撥桿4、換擋撥叉軸3和換擋撥叉5組合結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照圖1至4，一種電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)包括一換擋電機(jī)1、與換擋電機(jī)1驅(qū)動連接的圓柱輥體2和三根一端固連有換擋撥桿4、另一端固連有換擋撥叉5的換擋撥叉軸3；在所述圓柱輥體2上設(shè)有沿軸向分布的三個環(huán)形凹槽a、b、c，每個環(huán)形凹槽沿圓柱輥體2外表面的平面展開圖的軌跡2/3為與圓柱輥體2軸線垂直的直線、其余為由兩段弧形相反的弧線s1和s2構(gòu)成的s形曲線；兩段弧線s1和s2的弧頂至弧底的距離h均為變速器之同步器行程的1/2；兩兩相鄰環(huán)形凹槽的曲線段按圓周方向分別相對轉(zhuǎn)動120度分布；

所述三根換擋撥叉軸，其兩端分別呈滑配合的設(shè)置在變速器殼體上，每根換擋撥叉軸上的換擋撥桿分別呈滑配合的插置在一環(huán)形凹槽中。當(dāng)圓柱輥體2轉(zhuǎn)動時，插置在環(huán)形凹槽中的換擋撥桿受環(huán)形凹槽驅(qū)動作軸向移動，則帶動換擋撥叉軸及換擋撥叉作軸向移動，換擋撥叉推動同步器軸向移動，實(shí)現(xiàn)換擋。

顯而易見，依本實(shí)施例所揭示的換擋機(jī)構(gòu)，根據(jù)汽車檔位需要可在所述的圓柱輥體2上設(shè)置n個環(huán)形凹槽，并對應(yīng)設(shè)置n根換擋撥叉軸，各相鄰環(huán)形凹槽的曲線段按圓周方向分別相對轉(zhuǎn)動360/n度分布，即可配置于各種檔位汽車的變速器上。以此作出的變形結(jié)構(gòu)，均屬本發(fā)明的同一構(gòu)思，應(yīng)在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種純電動汽車電控機(jī)械式自動變速器的單電機(jī)換擋機(jī)構(gòu)，它包括一與換擋電機(jī)驅(qū)動連接的圓柱輥體和三根一端固連有換擋撥桿、另一端固連有換擋撥叉的換擋撥叉軸；在圓柱輥體上設(shè)有沿軸向分布的三個環(huán)形凹槽，每個環(huán)形凹槽沿圓柱輥體外表面的平面展開圖的軌跡2/3為與圓柱輥體軸線垂直的直線、其余為由兩段弧形相反的弧線構(gòu)成的S形曲線；兩段弧線的弧頂至弧底的距離均為變速器之同步器行程的1/2；兩兩相鄰環(huán)形凹槽的曲線段按圓周方向分別相對轉(zhuǎn)動120度分布；三根換擋撥叉軸，其兩端分別呈滑配合的設(shè)置在變速器殼體上，每根換擋撥叉軸上的換擋撥桿分別呈滑配合的插置在一環(huán)形凹槽中。該機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)直接換檔，縮短換擋時間，提高換檔精度。

技術(shù)研發(fā)人員：程禹;張玉海;曲天雷;李雪松;路旭;劉文彬;徐建忠;陳偉;鐘建明;李建磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué);長春捷爾佳科技有限公司;吉林東光奧威汽車制動系統(tǒng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.13
技術(shù)公布日：2017.10.20