[实用新型]电动汽车变挡电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，具体地说，尤其涉及电动汽车变挡电机的控制装置。

背景技术

目前，新能源汽车正在成为开发热点，特别是电动汽车的开发，已成为新能源汽车开发的重点。对于电动汽车的变速器，各汽车生产厂家的通用做法，是将燃油汽车上的手动变速器或自动离合变速器进行适应性改进后，照搬到电动汽车上，所存在的不足在于：

1、采用手动变速器，通过离合踏板和变挡杆的配合来控制拉索机构，使拨叉在导向杆上滑移，由拨叉推动同步器接合套改变啮合对象来实现变挡，不仅控制环节多，操纵繁琐，变挡可靠性较差，而且手动变速器的结构复杂、体积庞大，会增加电动汽车的成本和重量。

2、采用自动离合变速器，虽然变挡操作简单，但是自动离合变速器结构非常复杂，控制难度较大，对变挡可靠性的影响大；尤为不足的是，自动离合变速器非常昂贵，会大大增加电动汽车的成本，不利于电动汽车的使用和推广。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电动汽车变挡电机控制装置，以便简单、可靠地控制变速器变换挡位。

本实用新型的技术方案如下：一种电动汽车变挡电机控制装置，壳体的敞口端由端盖密封，在壳体上安装电动机，其关键在于：

A、所述电动机的输出轴与壳体内的蜗杆连接，该蜗杆与蜗轮相啮合，所述蜗轮固套于连接轴的内端，连接轴的外端伸出壳体外，且伸出部分固套有凸轮；

B、在所述端盖的内壁上设有圆环形第二电极片，该第二电极片的圈外对称设置两块第一电极片，这两块第一电极片均为圆弧形，并且两块第一电极片之间通过外连接片相连，在所述第二电极片的圈内对称设置两块第三电极片，这两块第三电极片也为圆弧形，两块第三电极片之间通过内连接片相连，所述第一电极片、第二电极片和第三电极片的圆心在同一点上，并且第一电极片与第三电极片在周向上错位；

C、在所述蜗轮朝向端盖的盘面上设有吸电片，该吸电片上具有三个触片，这三个触片分别与第一、第二、第三电极片相对应，并且在蜗轮转动时，三个触片能分别与三个电极片接触；

D、所述第二电极片通过导线与电动机的一极连接，电动机的另一极与电源负极相接，从电源正极接出的导线分为两路，其中一路与组合开关中第一开关的一端连接，该第一开关的另一端通过导线分别与外连接片和内连接片相接，所述从电源正极接出的另一路导线与组合开关中第二开关的一端连接，该第二开关的另一端通过导线分别与外连接片和内连接片相接。

本实用新型中，凸轮与换挡拨叉的上卡脚相卡接配合，当电动机运转时，电动机的输出轴带动蜗杆转动，蜗杆将动力传递给蜗轮，使蜗轮、连接轴和凸轮同步转动，凸轮推动换挡拨叉在导向杆上左右移动，换挡拨叉再拨动同步器接合齿套移动，有选择地与高速挡齿轮或低速挡齿轮啮合，即可实现变挡。

蜗轮上吸电片的三个触片与端盖上的三块电极片配合，起接通或者断开电动机控制电路的作用。其中第一电极片和第三电极片的弧度为90度，两者在周向上完全错位。随着蜗轮的转动，吸电片的第二触片始终与第二电极片接触；当吸电片的第一触片与第一电极片接触时，吸电片的第三触片与第三电极片分离；当吸电片的第一触片与第一电极片分离时，吸电片的第三触片与第三电极片接触。

电动机控制电路中组合开关的接通或断开由外部控制系统TCU按照车辆工况进行控制。当第一开关接通、第二开关断开时，电流通过第一开关导入第一电极片，此时吸电片的第一触片与第一电极片接触，吸电片将电流从第一电极片导入到第二电极片，使第一开关、吸电片、第一电极片、第二电极片和电动机之间形成电流回路，电动机转动，带动蜗轮及凸轮转动，吸电片随蜗轮一起转动，当蜗轮转动90度后，吸电片的第一触片与第一电极片分离，电流切断，电动机停止转动；这时，吸电片的第三触片与第三电极片接触，只要外部控制系统TCU使第二开关接通、第一开关断开，那么第二开关、吸电片、第三电极片、第二电极片和电动机之间便形成电流回路，使电动机转动，同理，电动机带动蜗轮转动90度后停止。由此可见，在组合开关的控制下，电动机每次带动蜗轮转动90度后停止，这样凸轮每次转动90度，凸轮推动换挡拨叉拨动同步器接合齿套移动相应的行程，以便更改啮合对象。当电动机带动蜗轮和凸轮转动完一周，换挡拨叉在空挡→低速挡→空挡→高速挡→空挡之间轮回切换一次。

本实用新型采用手动变挡的原理，利用电动机自动控制，这样不仅操纵简单，控制环节少，变挡可靠性好；而且可以取消传统变速器中的离合器，使得变速器结构更简单，重量及体积更小，从而能有效降低电动汽车的生产成本。