专利名称：汽车二挡自动变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速器，具体用于汽车的自动变速器。
背景技术：
电力汽车使用时，为使驱动电机经常工作在转速2000r/min左右，转矩50Nm左右的高效工作点附近，就要求车辆的传动减速系统必须具有变速比的功能，使动力总成在汽车起步与低速行驶时，减速比增大；当汽车的车速达到30 60km/h的城市道路车速时，减速比减小。目前混合动力、纯电动汽车电机驱动动力总成采用的是定速比的减速机构，该机构在满足起步与低速工作要求设计的减速比时，就不能同时满足高速使用要求，反之，如果设计满足高速要求，则使用时电机经常在低效的恒转矩工作区段，耗能偏大，使车载电源的续驶里程受到严重影响。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种使驱动电机能够经常工作在高效点附近、满足续驶里程与动力性双重要求的二挡自动变速器，具体的技术方案为汽车二挡自动变速器,包括换挡机构、后壳体、动力输入轴、前壳体、扭转减振器、差速器、动力输出轴、P挡机构，所述的汽车二挡自动变速器的动力输入源是汽车的直流无刷电机，直流无刷电机通过外花键连接扭转减振器输入端，扭转减振器的输出端通过内花键连接动力输入轴；在动力输入轴上安装有传动齿轮，通过传动齿轮与动力输出轴连接在一起，动力输出轴经过二级减速齿轮副与差速器连接在一起；差速器的两端为动力输出端，连接驱动车轮#挡机构安装在·动力输出轴末端，用来实现驻车制动；换挡机构通过同步器与动力输入轴连接。所诉的换挡机构包括扭矩限定器、丝母、丝杆、拨叉机构和位置传感器、行星齿轮减速机、转动扭矩限定器，行星齿轮减速机与扭矩限定器连接，扭矩限定器连接丝母，丝母与丝杆相配合将扭矩限定器的旋转运动转换为直线运动，丝杆与拨叉通过卡口固定连接，拨叉插在动力输入轴上的同步器齿毂滑槽内，位置传感器连接在丝杆上，反馈拨叉机构位
置信号。所述的扭转减振器包括输出端和输入端，所述的输出端包括二片减振输入外齿盘，两者固定连接，减振输入外齿盘中间还有一输出连接卡盘，减振输入外齿盘和输出连接卡盘对应的位置上都有孔用于安装减震弹簧，输出连接卡盘的轴两端套有减振尼龙盘；所述的输入端包括，输入连接卡盘、电机输入花键盘，两者固定连接，输入连接卡盘的内孔设计有与减振输出外齿盘哨合的内齿。P挡机构安装在动力输出轴上，包括安装底板、拨叉臂、圆柱销和制动销，圆柱销包括两端直径不同的圆柱体，圆柱销一端活动连接在拨叉臂顶端，拨叉臂旋转可以带动圆柱销在做横向移动，圆柱销的圆柱体部位与制动销一端面接触，该端下方有弹簧，弹簧另一端连接在安装底板上，制动销另一端与动力输出轴面接触。[0008]本实用新型提供的汽车二挡自动变速器可以与额定输入功率5. 5 20kW范围、额定输入转速1800 3500r/min范围的直流无刷电机、交流异步电机等配套组成新能源汽车动力总成使用，将此动力总成安装在汽车底盘上，配以电源控制器和TCU控制器，即可实现车辆的行驶驱动。本实用新型在新能源汽车行驶过程中，根据驾驶员的操作意图和车辆的运行状态，利用模糊逻辑，解析出车辆的动力性要求，通过控制单元控制二挡自动变速器的挡位切换，使驱动电机能够经常工作在高效点附近，满足续驶里程与动力性的双重要求。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型的换挡机构结构示意图；图3为本实用新型的换挡机构局部结构示意图；图4为本实用新型的扭转减振器外部结构示意图；图5为本实用新型的扭转减振器零部件组装示意图；图6为本实用新型的P挡结构示意图；图7为本实用新型的P挡结构原理示意图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型具体实施方式
，如图1所示，汽车二挡自动变速器，包括换挡机构1、后壳体2、动力输入轴3、前壳体4、扭转减振器5、差速器8、动力输出轴9、P挡机构10，所述的汽车二挡自动变速器的动力输入源是汽车的直流无刷电机7，直流无刷电机7通过外花键连接扭转减振器5输入端，扭转减振器5的输出端通过内花键连接动力输入轴3 ;在动力输入轴3上安装有传动齿轮，通过传动齿轮与动力输出轴9连接在一起，动力输出轴9经过二级减速齿轮副与差速器8连接在一起；差速器8的两端为动力输出端，连接驱动车轮；P挡机构安装在动力输出轴9末端，用来实现驻车制动；换挡机构I通过同步器与动力输入轴3连接。如图2所示，所诉的换挡机构I包括扭矩限定器15、丝母14、丝杆13、拨叉机构11和位置传感器12、行星齿轮减速机16、转动扭矩限定器15，行星齿轮减速机16与扭矩限定器15连接，扭矩限定器15连接丝母14，丝母14与丝杆13相配合将扭矩限定器15的旋转运动转换为直线运动，如图3所示，丝杆13与拨叉11通过卡口固定连接，丝杆13上有插口槽，拨叉11的上端插在插口槽里，与丝杆13形成联接，拨叉11下端插在动力输入轴3上的同步器齿毂31滑槽内，位置传感器12连接在丝杆13上，反馈拨叉机构位置信号。行星齿轮减速机16与直流无刷电机7连接，当直流无刷电机7旋转时，通过上述机构变换，使拨叉11拨动同步器齿榖实现换挡操作。所述的扭转减振器5结构如图4、图5所示，二片减振输入外齿盘501、508用双头连接销505铆接在一起，中间的开孔处安装5个减振弹簧504，输出连接卡盘503被放置在二片减振输入外齿盘501、508的中间，通过5个减振弹簧504与减振输入外齿盘501、508连接，减振输入外齿盘501、508与输出连接卡盘503的轴、径向定位用减振尼龙盘502、506实现，组成输出连接单元，输入连接卡盘509、电机输入花键盘510用5个平头铆钉507铆接在一起组成输入单元，输入连接卡盘509的内孔设计有与减振输出外齿盘啮合的内齿。工作时，电机的输入功率通过电机输入花键盘510传给输入连接卡盘509，输入连接卡盘509传给减振输入外齿盘501、508，减振输入外齿盘501、508传给5个减振弹簧504，5个减振弹簧504再把输入功率传给输出连接卡盘503，输出连接卡盘503通过花键与变速器输入轴连接，实现功率传递。由于输入单元与输出单元之间是通过减振弹簧实现的连接，因此，可以有效的隔离传动系统转矩变化引起的振动，实现扭转减振。该实用新型还设计有P挡机构10，如图6所示，P挡机构10安装在动力输出轴9上，包括安装底板1001、拨叉臂1002、圆柱销1003和制动销1004，圆柱销1003包括两端直径不同的圆柱体，圆柱销1003 —端活动连接在拨叉臂1002顶端，拨叉臂1002旋转可以带动圆柱销1003在做横向移动，圆柱销1003的圆柱体部位与制动销1004 —端面接触，该端下方有弹簧，弹簧另一端连接在安装底板1001上，制动销1004另一端与动力输出轴9面接触。如图6和图7所示，旋转拨叉臂1002带动圆柱销1003运动，当拨叉臂1002逆时针方向转动带动圆柱销1003向前运动，此时制动销1004 —端与圆柱销1003直径小的圆柱体接触时，另一端远离安装底板1001方向，与动力输出轴9接触面接触，锁紧动力输出轴9 ;当拨叉臂1002顺时针方向转动带动圆柱销1003向后运动，此时制动销1004 —端与圆柱销1003直径大的圆柱体接触时，另一端在弹簧作用下靠近安装底板1001方向，与动力输出轴9接触面松开，释放动力输出轴9。采用MATLAB软件对本实用新型提供的汽车二挡自动变速器进行了动力匹配计算分析后，结论如下装备Ν=7· 5kW交流电机新能源汽车的驱动力一行驶阻力计算曲线可得采用3. 765速比为低速挡，7. 5kff电机的驱动力可以保证车辆具有足够的起动速度与加速能力，采用1. 531速比为高速挡可以使电动汽车在电机额定功率驱动范围区域内获得78. 97km/h的行驶速度。采用变速比后，7. 5kff电机的驱动力可以保证车辆具有足够的加速能力，当应用驱动电机的功率为额定功率的150%时，可使车辆的加速度达到2. 24m/s2，折算为O 80km/h加速时间为IOs左右，完全可以满足新能源汽车的操控要求。采用变速比后，7. 5kff电机的驱动力可以保证车辆具有足够的爬坡度，当应用驱动电机的功率为电动车额定功率150%时，可使车辆的爬坡度达到O. 26，相当于14. 57°左右的坡道。
权利要求1.汽车二挡自动变速器，包括换挡机构(I)、后壳体(2)、动力输入轴(3)、前壳体(4)、 扭转(5)、差速器(8)、动力输出轴(9)、P挡机构(10)，所述的汽车二挡自动变速器的动力输入源是汽车的直流无刷电机(7)，直流无刷电机(7)通过外花键连接扭转减振器(5)输入端，扭转减振器(5)的输出端通过内花键连接动力输入轴(3);在动力输入轴(3)上安装有传动齿轮，通过传动齿轮与动力输出轴(9)连接在一起，动力输出轴(9)经过二级减速齿轮副与差速器(8)连接在一起；差速器(8)的两端为动力输出端，连接驱动车轮；P挡机构 (10)安装在动力输出轴(9)末端，用来实现驻车制动；换挡机构(I)通过同步器与动力输入轴⑶连接。
2.根据权利要求1所述的汽车二挡自动变速器，其特征在于，所诉的换挡机构(I)包括扭矩限定器(15)、丝母(14)、丝杆(13)、拨叉机构(11)和位置传感器(12)、行星齿轮减速机(16)、转动扭矩限定器(15)，行星齿轮减速机(16)与扭矩限定器(15)连接，扭矩限定器(15)连接丝母(14)，丝母(14)与丝杆(13)相配合将扭矩限定器(15)的旋转运动转换为直线运动，丝杆(13)与拨叉(11)通过卡口固定连接，拨叉(11)插在动力输入轴(3)上的同步器齿毂滑槽内，位置传感器(12)连接在丝杆(13)上，反馈拨叉机构位置信号。
3.根据权利要求1所述的汽车二挡自动变速器，其特征在于，所述的扭转减振器(5)包括输出端和输入端，所述的输出端包括二片减振输入外齿盘(501、508)，两者固定连接，减振输入外齿盘(501、508)中间还有一输出连接卡盘(503)，减振输入外齿盘(501、508)和输出连接卡盘(503)对应的位置上都有孔用于安装减震弹簧(504)，输出连接卡盘(503)的轴两端套有减振尼龙盘(502、506);所述的输入端包括，输入连接卡盘(509)、电机输入花键盘 (510)，两者固定连接，输入连接卡盘(509)的内孔设计有与减振输出外齿盘啮合的内齿。
4.根据权利要求1所述的汽车二挡自动变速器，其特征在于，所述的P挡机构(10) 安装在动力输出轴(9)上，包括安装底板(1001)、拨叉臂(1002)、圆柱销(1003)和制动销 (1004)，圆柱销(1003)包括两端直径不同的圆柱体，圆柱销(1003) —端活动连接在拨叉臂(1002)顶端，拨叉臂(1002)旋转可以带动圆柱销(1003)在做横向移动，圆柱销(1003) 的圆柱体部位与制动销(1004) 一端面接触，该端下方有弹簧，弹簧另一端连接在安装底板 (1001)上，制动销(1004)另一端与动力输出轴(9)面接触。
专利摘要本实用新型涉及一种变速器，具体用于汽车的自动变速器。本实用新型在新能源汽车行驶过程中，根据驾驶员的操作意图和车辆的运行状态，利用模糊逻辑，解析出车辆的动力性要求，通过控制单元控制二挡自动变速器的挡位切换，使驱动电机能够经常工作在高效点附近，满足续驶里程与动力性的双重要求。
文档编号B60K17/04GK202883900SQ201220197319
公开日2013年4月17日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者安玉森, 朱鸿斌 申请人:安玉森, 朱鸿斌