一种集成自动变速主减速与差速的电动汽车驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电动汽车驱动装置，特别涉及一种集成自动变速主减速与差速的电动汽车驱动装置。
【背景技术】
[0002]由于电动车驱动电机的转速转矩特性具有较宽的调速特性，因此，电动车多采用固定速比的一挡变速器。然而，为了满足车辆加速上坡性能和最高车速的设计要求，对驱动电机和电池包提出较高要求。采用固定速比的一挡变速器电机在低速时效率较低，低速时电机长期处于高转矩、大电流的工作状态降低了车辆的经济性。两挡变速器能提高汽车低速时的驱动力矩并可以拓宽汽车最大车速的范围。因此，与固定挡变速器相比两挡变速器通过对传动系的控制使驱动电机工作在效率图上的理想区域从而改善了车辆的动力性和经济性。
[0003]将电动汽车驱动系统必须的驱动电机、减速变速机构和差速机构集成一体，将有效减小驱动系统的重量与体积，提高电动车的性能。现有的两档变速器使用液压系统推动变挡机构或使用旋转电机加丝杆的方式推动变挡机构。使用液压系统推动变挡机构需要额外增加一套液压系统，增加了系统的体积和成本。使用旋转电机加丝杆的方式同样存在结构复杂，且丝杠具有反向自锁的特性，当出现换挡机构反向运动的情况，很可能损坏换挡机构。本实用新型专利使用推力线圈的方式，将推动换挡的装置集成到装置中，提高了换挡可靠性，减小体积。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种机构简单、体积小、集成自动变挡、主变速器、差速器功能的电动汽车驱动装置。
[0005]本实用新型是使用以下技术方案来实现的：
[0006]—种集成自动变速主减速与差速的电动汽车驱动装置，包括驱动电动机、第一组行星减速系统、第一组霍尔转速测量系统、接合套换挡系统、推力电机拨挡系统、接合套位置测量系统、第二组行星减速系统、第二组霍尔转速测量系统、差速器，
[0007]所述驱动电机主要包括电机段外壳、驱动电机轴承端盖、驱动电机定子线圈、驱动电机转子、中空的驱动电机输出轴，所述驱动电机定子线圈固定在电机段外壳的内壁上，所述驱动电机输出轴连接驱动电机转子；
[0008]第一组行星减速系统包括第一太阳轮、第一行星轮、第一外齿圈和第一行星轮架，所述第一太阳轮与驱动电机输出轴通过花键连接，第一外齿圈固定在变速段外壳上，所述第一行星轮布置在第一外齿圈与第一太阳轮之间，第一行星齿轮架的中心孔通过轴承与驱动电机输出轴连接，同时第一行星轮架的最左端开有键齿；
[0009]接合套换挡系统包括与驱动电机输出轴外圆滑动配合的接合套、键齿圈和中间传动轴，驱动电机输出轴的最左端通过花键连接键齿圈，中间传动轴为中空轴，接合套与中间传动轴右端的外圆柱面以滑动花键连接，接合套中部内圈朝左开有与键齿圈相啮合的键齿，接合套右端内圈朝右开有与第一行星轮架最左端相啮合的键齿，接合套与键齿圈之间和第一行星轮架之间还分别相隔设置有换挡时用于速度同步的第二同步环和第一同步环；
[0010]当接合套被所述推力电机拨挡系统推向键齿圈时，在接合套与键齿圈速度同步后，接合套上的键齿与键齿圈上的键齿相啮合，进而可以在两者以同样的速度转动并能直接传递扭矩。当接合套被推力拨挡系统推向第一行星齿轮架时，在接合套与第一行星齿轮架速度同步后，接合套上的键齿与第一行星齿轮上的键齿相啮合，进而可以在两者以同样的速度转动并能直接传递扭矩；
[0011]所述推力电机拨挡系统包括推盘，所述推盘的中心孔通过轴承安装在接合套的外圆柱面上，所述推盘的两侧对称设置有固定在变速段外壳内壁上用以通电时推动推盘左右移动实现换挡的电磁推力装置；
[0012]当控制器判断出需要换挡时，控制器首先停止对驱动电机供电，驱动电机输出轴处于空转状态，然后控制器给述推力电机拨挡系统供电，推力电机拨挡系统推动接合套与当前结合的键齿分离。当控制器根据位置测量系统的数据判断接合套与当前结合键齿分离后，控制器根据第一组霍尔转速测量系统和第二组霍尔转速测量系统测得的转速，控制驱动电机的转速，使得被结合键齿和接合套的转速尽快同步，当两者速度同步后，接合套在推力电机拨挡系统的推动下，完成换挡。
[0013]所述第二组行星减速系统包括第二太阳轮、第二行星轮、第二外齿圈和第二行星轮架，中间传动轴外圆柱面左端通过花键连接第二太阳轮，第二外齿圈固定在差速段外壳内壁上，所述第二行星轮布置在第二外齿圈与第二太阳轮之间，第二行星齿轮架的中心孔通过轴承与右输出轴连接，两者可相对转动，所述第二行星轮架最左端的外圆柱面开有花键齿，第二组行星减速系统提供一个固定的减速比，起主减速器的作用；
[0014]所述差速器位于差速段外壳内，包括输入端、左输出轴和右输出轴，所述输入端与第二行星轮架驱动连接，左输出轴和右输出轴分别连接电动汽车的左轮和右轮；
[0015]第二组霍尔转速测量系统包括第二信号盘和第二磁敏检测器，所述第二信号盘安装在中间传动轴的外圆柱面上，所述第二磁敏检测器固定安装在变速段外壳上，用于测量中间传动轴的转速，因为中间传动轴与接合套的转速相同，所以第二组霍尔转速测量系统可以测得接合套的转速；
[0016]第一组霍尔转速测量系统包括第一信号盘和第一磁敏检测器，第一信号盘安装在驱动电机输出轴上，第一磁敏检测器安装在电机段外壳上，用于测量驱动电机输出轴的转速；
[0017]接合套位置测量系统用于测量推盘的位置，包括内设有位置传感器的固定部件和活动部件，所述固定部件设置在变速段外壳内壁内部上，所述活动部件与测量推盘相连接。
[0018]进一步地，所述接合套位置测量系统包括第一线性霍尔传感器、第二线性霍尔传感器、位置检测永磁体、位置检测杆、第三线性霍尔传感器和位置检测装置套，位置检测杆一端连接测量推盘，另一端横穿位置检测装置套且可在位置检测装置套中左右滑动，位置检测永磁体固定在位置检测杆上，第一线性霍尔传感器、第二线性霍尔传感器和第三线性霍尔传感器相对固定在位置检测装置套上，当位置检测杆在位置检测装置套中滑动后，线性霍尔元件处的磁场会发生相应的变化，线性霍尔元件的输出电压会发生变化，控制器可以测量电压的大小，判断出检测杆的位置。
[0019]进一步地，所述电磁推力装置包括以接合套的轴心为轴心环形布置的第一导磁套、第一组永磁体、第一组推力线圈、第二组推力线圈、第二组永磁体和第二导磁套，第一导磁套和第二导磁套相对地固定在变速段外壳内壁上，第一组永磁体和第二组永磁体分别内嵌在第一导磁套和第二导磁套中，在第一导磁套和第二导磁套的气隙中产生磁场，第一组推力线圈和第二组推力线圈分别活动安置在导磁套和第二导磁套的气隙中；推盘位于第一组推力线圈和第二组推力线圈之间，第一组推力线圈和第二组推力线圈沿轴向运动将带动推盘沿轴向运动，推盘则推动接合套沿轴向运动完成档位的切换，当给线圈通电后，即会产生一个轴向的推力，进而带动拨盘运动，通过控制推力线圈通电电流的方向可以改变其产生推力的方向。
[0020]进一步地，所述差速器包括作为输入端的差速器外壳、差速行星齿轮轴、第一差速行星齿轮、左差速半轴齿轮、第二差速行星齿轮和右差速半轴齿轮，左差速半轴齿轮连接作为左输出端的左输出轴，右差速半轴齿轮连接作为右输出端的右输出轴，所述第二行星轮架通过花键与差速器外壳相连，差速行星齿轮轴转动地设置在差速器外壳上，所述左输出轴另一端穿过差速段外壳上的推力轴承内孔，所述右输出轴另一端依次穿过第二行星轮架、中间传动轴、驱动电机输出轴的中心孔及驱动电机轴承端盖上的推力轴承，差速器将第二行星齿轮架传递来的转矩分别传递到连接车轮的左输出轴和右输出轴。
[0021 ]进一步地，所述右输出轴与第二行星轮架、中间传动轴、驱动电机输出轴的中心孔之间设置有滚动轴承。
[0022]进一步地，所述第一磁敏检测器和第二磁