專利名稱：一種電機多級傳動同步控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及新能源電動汽車領域，尤其是關于一種電機多級傳動同步控制裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有電動汽車中，為了車輛適應經常變化的行駛條件，并使驅動電機在有利的工況下工作，與傳統(tǒng)燃油汽車相同，變速箱依然是動力傳動系統(tǒng)的重要部件，車輛行駛時需進行擋位切換，為滿足車輛變速箱換擋時工作平順的需要，其動力傳動系統(tǒng)中裝配了離合器，而離合器可靠傳遞較大轉矩是離合器摩擦片通過彈簧壓緊力產生的摩擦力矩實現(xiàn)的， 其需要較大的離合器壓盤、摩擦片及飛輪，這導致離合器殼外形尺寸較大，既占據(jù)了車輛安裝空間，就增加車輛的重量及零部件的成本，同時離合器是易損件，也提高了車輛的使用成本。
發(fā)明內容本實用新型提供了一種在電機多級傳動系統(tǒng)中，通過一控制模塊、變速箱輸入軸轉速傳感器、連接軸同步器、結合套撥叉、撥叉位置傳感器、撥叉驅動電機，控制電機轉速與變速箱輸入軸轉速同步或相近時，通過連接軸同步器的同步功能實現(xiàn)驅動電機輸出軸及變速箱輸入軸的分離及結合，形成一種電機多級傳動同步控制裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下技術方案一種電機多級傳動同步控制裝置，包括控制模塊(I)、變速箱輸入軸轉速傳感器
(2)、變速箱總成(3)、連接軸同步器(4)、驅動電機總成(5)、驅動電機控制器(6)、結合套撥叉機構(7)、撥叉驅動電機(8)，撥叉位置傳感器(9);控制模塊(I)與變速箱輸入軸轉速傳感器⑵、驅動電機控制器(6)、撥叉驅動電機⑶、撥叉位置傳感器(9)連接，變速箱輸入軸轉速傳感器(2)與變速箱總成(3)連接，連接軸同步器(4)與變速箱總成(3)及驅動電機總成(5)連接，結合套撥叉機構(7)與連接軸同步器(4)、撥叉驅動電機(8)及撥叉位置傳感器(9)連接。所述變速箱總成為兩擋或三擋式變速箱，即包括兩個前進擋或三個前進擋，變速箱輸入軸轉速傳感器為霍爾式齒輪轉速傳感器，信號波形為方波，型號為SNDH-T4P-G02， 所述連接軸同步器為鎖環(huán)式慣性同步器或鎖銷式慣性同步器，所述撥叉位置傳感器為電阻式傳感器，IMAT0280122-019，阻值2000歐姆。車輛在行駛過程中需變換擋位時，控制模塊對驅動電機控制器無油門踏板響應信號輸出，撥叉驅動電機驅動結合套撥叉機構，連接軸同步器使變速箱輸入軸與驅動電機輸出軸斷開，驅動電機動力傳動被切斷，變速箱換擋機構實現(xiàn)變速箱擋位的切換，此時控制模塊根據(jù)驅動電機控制器反饋的電機轉速信息及變速箱輸入軸轉速傳感器收集的變速箱輸入軸轉速信號，O. 2-0. 4S內實現(xiàn)兩者轉速差為O 200轉/分鐘范圍時，撥叉驅動電機反向驅動結合套撥叉機構，通過連接軸同步器的同步功能，實現(xiàn)驅動電機輸出軸與變速箱輸入軸的結合，油門踏板響應恢復，此時完成了車輛行駛換擋，實現(xiàn)了電機多級傳動同步控制。[0007]有益效果本實用新型優(yōu)點是，在電機多級動力傳動系統(tǒng)中，驅動電機輸出軸與變速箱輸入軸之間設置一連接軸同步器，用連接軸同步器替代離合器總成及用于安裝離合器及傳遞動力的飛輪部件，同時通過控制模塊對驅動電機及變速箱輸入軸轉速同步控制，實現(xiàn)車輛行駛換擋功能，一)減少了車輛安裝所需空間，有利于驅動電機與變速箱一體化設計時，結構緊湊，同時降低了車輛的重量及零部件的成本，二)保證了動力的連續(xù)平穩(wěn)傳遞，減少了換檔時動力切斷/結合帶來的車輛行駛時的沖擊，極大提高了車輛乘坐舒適性，三)離合器是易損件，取消離合器降低了車輛的使用成本。
以下結合附圖
和實例對本實用新型進一步說明。圖I為本實用新型的一種結構示意圖。圖2為本實用新型動力傳動結構示意圖。
具體實施方式
在圖I中，(I)為包括控制模塊、(2)為變速箱輸入軸轉速傳感器、(3)為變速箱總成、⑷為連接軸同步器、(5)為驅動電機總成、(6)為驅動電機控制器、(7)為結合套撥叉機構、⑶為撥叉驅動電機，(9)為撥叉位置傳感器；控制模塊⑴與變速箱輸入軸轉速傳感器(2)、驅動電機控制器￠)、撥叉位置傳感器(9)連接，變速箱輸入軸轉速傳感器(2)與變速箱總成(3)連接，連接軸同步器(4)與變速箱總成(3)及驅動電機總成(5)連接，結合套撥叉機構(7)與連接軸同步器(4)及撥叉驅動電機(8)連接。電動汽車正常行駛時，驅動電機總成(5)動力輸出通過連接軸同步器(4)傳送到變速箱總成(3)，當車輛需進行擋位切換時，控制模塊(I)控制撥叉驅動電機(8)驅動結合套撥叉機構(7)，同時對驅動電機控制器(6)無油門踏板響應信號輸出，當控制模塊⑴接收到撥叉位置傳感器(9)輸出電壓數(shù)值Umin > 4. 5V時，連接軸同步器(4)完全斷開了變速箱總成(3)與驅動電機總成(5)輸出軸的連接，變速箱總成(3)動力輸入被切斷，變速箱換擋機構實現(xiàn)變速箱擋位的切換，控制模塊(I)根據(jù)驅動電機控制器(6)反饋的電機轉速信息及變速箱輸入軸轉速傳感器(2)收集的變速箱總成(3)輸入軸轉速信號，O. 2-0. 4S內實現(xiàn)兩者轉速差為O 200轉/分鐘范圍時，撥叉驅動電機(8)反向驅動結合套撥叉機構
(7)，控制模塊(I)接收到撥叉位置傳感器(8)輸出電壓數(shù)值Umax = 0.9±0. 15V時，撥叉電機停止工作，通過連接軸同步器(4)的同步功能，實現(xiàn)了驅動電機輸出軸與變速箱輸入軸的結合，對驅動電機控制器￠)油門踏板響應恢復，此時完成了車輛行駛換擋。在圖2中，(10)驅動電機動力輸出軸，(11)為動力輸出軸結合齒圈，(12)為同步環(huán)，(13)為花鍵轂，(14)為結合套，(15)為變速箱輸入軸，(16)為直接擋同步器，(17)為一、二擋同步器，(18)為變速箱輸出軸，(19)為變速箱中間軸，(20)為常嚙合齒輪副，(2) 為變速箱輸入軸轉速傳感器，(21)為一擋齒輪副，(22)為二擋齒輪副。連接軸同步器主要包括動力輸出軸結合齒圈(11)、同步環(huán)(12)、花鍵轂(13)，結合套(14)，包括動力輸出軸結合齒圈(11)與驅動電機輸出軸(10)剛性連接或兩者制成一體，花鍵轂(13)內孔及外圓柱面上都加工有花鍵，其內花鍵與變速箱輸入軸(15)連接，可用墊圈及卡環(huán)做軸向定位，其外花鍵與結合套(14)作滑動連接，結合套(14)外圓柱表面加工有與結合套撥叉配合的環(huán)槽等連接結構，驅動電機動力傳遞路線為驅動電機動力輸出軸(10)至動力輸出軸結合齒圈(11)，通過花鍵連接至結合套(14)，通過花鍵連接至花鍵轂(13)，通過花鍵連接至變速箱輸入軸(15)，三檔變速箱總成由變速箱輸入軸(15)、常嚙合齒輪副(20)、變速箱中間軸(19)、一擋齒輪副(21)或二擋齒輪副(22)、直接擋同步器
(16)或一、二擋同步器(17)及變速箱輸出軸(18)實現(xiàn)動力傳遞，由于變速箱輸入軸(15) 周圍空間的限制(前端裝有連接軸同步器)，我們利用變速箱輸入軸(15)與變速箱中間軸
(19)轉速比為常嚙合齒輪副(20)對應齒數(shù)比的倒數(shù)固定值，將變速箱輸入軸轉速傳感器固定在中間軸齒輪端面上方，變速箱輸入軸轉速傳感器(2)感應端面與中間軸齒輪端面間隙為O. I I. 5mm,其轉速脈沖信號輸入到控制模塊中,控制模塊算出對應變速箱輸入軸轉速；當車輛行駛過程中，變速箱擋位需從原用擋位切換至新?lián)跷粫r，結合套撥叉推動結合套
(14)向右移動，使動力輸出軸結合齒圈(11)與、花鍵轂(13)分離，驅動電機扭矩輸出被切斷，一、二擋同步器(17)從一原用擋位齒輪副中退出嚙合，與新?lián)跷积X輪副嚙合后，控制模塊(I)根據(jù)驅動電機控制器(6)反饋的電機轉速信息及變速箱輸入軸轉速傳感器(2)收集的變速箱總成(3)輸入軸轉速信號，實現(xiàn)兩者轉速差為O 200轉/分鐘范圍時，結合套撥叉推動結合套(14)向左移動，使動力輸出軸結合齒圈(11)與花鍵轂(13)結合，驅動電機扭矩輸出通過結合套(14)將驅動電機扭矩傳給變速箱輸入軸(15)，依次通過常嚙合齒輪副(20)、變速箱中間軸(19)、擋位齒輪(一擋齒輪副(21)或二擋齒輪副(22))、直接擋同步器(16)或一、二擋同步器(17))到變速箱輸出軸(18)，實現(xiàn)電機多級傳動同步控制。所述控制模塊芯片為STM32，所述撥叉驅動電機型號為10700239。
權利要求1.一種電機多級傳動同步控制裝置，其特征在于包括控制模塊(I)、變速箱輸入軸轉速傳感器⑵、變速箱總成⑶、連接軸同步器⑷、驅動電機總成(5)、驅動電機控制器(6)、 結合套撥叉機構(7)、撥叉驅動電機(8)，撥叉位置傳感器(9);控制模塊(I)與變速箱輸入軸轉速傳感器(2)、驅動電機控制器(6)、撥叉驅動電機(8)、撥叉位置傳感器(9)連接，變速箱輸入軸轉速傳感器(2)與變速箱總成(3)連接，連接軸同步器(4)與變速箱總成(3)及驅動電機總成(5)連接，結合套撥叉機構(7)與連接軸同步器(4)、撥叉驅動電機(8)及撥叉位置傳感器(9)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的電機多級傳動同步控制裝置，其特征在于，所述連接軸同步器為鎖環(huán)式慣性同步器或鎖銷式慣性同步器。
3.根據(jù)權利要求I所述的電機多級傳動同步控制裝置，其特征在于，所述變速箱輸入軸轉速傳感器為霍爾式齒輪轉速傳感器，信號波形為方波，型號為SNDH-T4P-G02。
4.根據(jù)權利要求I所述的電機多級傳動同步控制裝置，其特征在于，所述撥叉位置傳感器為電阻式傳感器，型號為IMAT0280122-019，阻值為2000歐姆。
專利摘要本實用新型公開了一種電機多級傳動同步控制裝置，包括控制模塊(1)、變速箱輸入軸轉速傳感器(2)、變速箱總成(3)、連接軸同步器(4)、驅動電機總成(5)、驅動電機控制器(6)、結合套撥叉機構(7)、撥叉驅動電機(8)，撥叉位置傳感器(9)，本實用新型在電動汽車動力傳動系統(tǒng)中，驅動電機輸出軸與變速箱輸入軸之間用連接軸同步器替代傳統(tǒng)的離合器總成及用于安裝離合器及傳遞動力的飛輪部件，同時通過控制模塊對驅動電機及變速箱輸入軸轉速同步控制，實現(xiàn)車輛行駛換擋功能，一)有利于驅動電機與變速箱一體化設計，結構緊湊，同時降低車輛重量及零部件成本，二)保證動力連續(xù)平穩(wěn)傳遞，提高車輛乘坐舒適性，三)取消離合器降低車輛使用成本。
文檔編號H02K7/116GK202345388SQ20112035541
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權日2011年9月6日
發(fā)明者周陸清, 孫偉, 沈祖英 申請人:南昌瑞爾汽車租賃服務有限公司