一种电动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构，尤其是一种电动汽车用 两挡机械变速器自动操纵机构。
【背景技术】
[0002] 汽车是人类不可或缺的交通工具，但随着环境污染的日益严重重，不可再生资源 的不断减少，发展节能和新能源汽车已经成为世界各国的必然选择。当前，我国的重点是推 进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，以提升我国汽车产业整体技术水平。
[0003] 电动汽车采用两档变速器变速方案，已经得到了业内的广泛认可。如何利用机械 变速器实现自动控制，也具备了很多成功的案例。表一是相专利的检索结果：
[0004] 表一：
[0006] 在以上检索结果中，专利1是一种检测自动变速器齿轮档位的传感器系统，它位 于变速箱内一个止动盘附近，该系统包括一个编码器和至少一个位置与编码器相对的传感 器。编码器是一个具有至少一个编好代码道在其上的磁带，其中传感器与编好的代码道并 置，从而产生一个代表编码器装置的位置及其相应档位的数字信号。专利2、3、4、5、6公开 了新型结构的机械自动变速器，均在常啮合齿轮变速器的基础上做了较大改动，以便达到 自动变速的功能，因此制造成本高，不利于在用车上普通机械变速器的改装。
[0007] 专利7、8和14采用液力变矩器配合固定减速比或行星齿轮机构提供更大范围的 变速以弥补单一速比的不足，但液力变矩器本身的低效率及复杂结构阻碍其广泛应用。
[0008] 专利9采用的是液压装置控制实现高低挡位的切换，液压系统本身的复杂性及对 密封的要求，换挡力大小调节困难等使其优势不如电动换挡机构。
[0009] 专利11针对电动汽车机械式变速器实现驻车制动，提出了一种新方案。
[0010] 专利10采用单排行星齿轮机构实现两挡切换，专利12提供了一种采用多个离合 器，通过其分离吸合实现换档的方案。上述方案均需要借助液压控制系统完成换挡动作。专 利13公开了一种带干式离合器的二档机械自动变速器，离合器和传统布置形式不同。操作 离合器和结合套能实现动力不中断换档。专利15公开的自动变速器采用的离合器总成内 有主动摩擦片、被动摩擦盘及离合器压盘，通过电磁铁控制主动摩擦片与被动摩擦盘的结 合与分离，由步进电机带动拨叉进而带动同步器接合套进行挡位的自动切换。上述方案均 造成了系统结构复杂度增加，控制难度加大。
[0011] 专利16采用电机控制机械变速器实现选换挡，相对于气动或液压方案，无需另外 布置动力源，有利于在电动汽车上采用。但所提出的换挡位置检测方式，存在不精确的问 题，不利于换挡过程的准确控制。
【发明内容】
[0012] 针对电动汽车用两挡机械变速器，本实用新型提出一种电动汽车用两挡机械变速 器自动操纵机构，成本低，对两挡机械变速器改动最小，可对换挡全过程各位置进行准确检 测，有利于实现更加智能的换挡过程控制。
[0013] 技术构思：针对电动汽车用两挡机械变速器本身仅需要高低两个挡位，利用电机 反转可实现汽车倒向行驶，变速器无需倒挡，故其只需要设置换挡控制装置而无需选挡装 置。
[0014] 本实用新型的技术方案：一种电动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构，包括壳 体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机构，其特征在于：在换挡轴一端布置一个自带涡轮 蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一 端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴固定连接；转角位置传感器监测换挡 位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。
[0015] 有益效果：本实用新型通过自带涡轮蜗杆减速机构的电机驱动换挡轴转动，转角 位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。本实用新型结构简单， 工作可靠且有效，相比原有的采用开关量信号或在电机上集成传感器检测挡位信号，该方 案直接测量换挡轴，更为准确，排除了电机与换挡轴之间传动间隙等干扰因素，能更有效完 成换挡过程中对换挡力矩的调节与控制。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 结合图1所示，进一步描述本实用新型如下：一种电动汽车用两挡机械变速器自 动操纵机构，包括壳体5、换挡轴4、换挡拨头7构成的换挡执行机构，所述换挡执行机构的 零部件及装配结构都是现有技术(换挡轴4能转动的支撑在壳体5内，换挡拨头7上端的安 装孔与换挡轴4花键配合)，在此不详细描述；在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机 构2的电机1，涡轮蜗杆减速机构的涡轮2-1与与换挡轴4 一端呈传动连接3 ;换挡轴另一 端设置有转角位置传感器6,转角位置传感器6与换挡轴4固定连接；转角位置传感器6监 测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。
[0018] 上述的自带涡轮蜗杆减速机构2的电机1及转角位置传感器6均为现有技术成熟 产品，选配时应充分考虑电机功率、转角位置传感器检测范围等指标。
[0019] 如图1所示，涡轮2-1与与换挡轴4 一端呈传动连接3的具体结构为：呈花键副配 合或齿形键配合。传动连接也可是其它结构，只要能实现传动即可，如：联轴器等。
【主权项】
1. 一种电动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的 换挡执行机构，其特征在于：在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗 杆减速机构的涡轮与与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转 角位置传感器与换挡轴固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元， 以判断换挡位置。2. 根据权利要求1所述的一种电动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构，其特征在于 所述涡轮蜗杆减速机构的涡轮与与换挡轴一端呈传动连接的具体结构：呈花键副配合或齿 形键配合。
【专利摘要】本实用新型提出了一种电动汽车用两挡机械变速器自动操纵机构，包括壳体、换挡轴、换挡拨头构成的换挡执行机构，在换挡轴一端布置一个自带涡轮蜗杆减速机构的电机，涡轮蜗杆减速机构的涡轮与换挡轴一端呈传动连接；换挡轴另一端设置有转角位置传感器，转角位置传感器与换挡轴固定连接；转角位置传感器监测换挡位置并将信号传给控制单元，以判断换挡位置。本实用新型结构简单，工作可靠且有效，相比原有的采用开关量信号或在电机上集成传感器检测挡位信号，该方案直接测量换挡轴，更为准确，排除了电机与换挡轴之间传动间隙等干扰因素，能更有效完成换挡过程中对换挡力矩的调节与控制。
【IPC分类】F16H63/30, F16H61/32, F16H63/42
【公开号】CN204985685
【申请号】CN201520548337
【发明人】刘成武, 罗永革, 刘珂路, 刘晓燕, 佘建强, 石振东, 姚胜华, 金阳, 吕科
【申请人】湖北汽车工业学院
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月27日