[实用新型]带无离合器二速机械式自动变速箱的电动车动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车机械式自动变速箱（AMT）和电动车动力系统，属汽车变速箱技术领域。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭和人类对环境保护的日益重视，在世界范围内已显现出普及电动车的必然性。电动车由不同形式的电源向电动机供电，包括太阳能电池、燃料电池、铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。可供电动车使用的电动机也还有多种，如直流电机、交流电机等。电动机的功率通过变速箱传到汽车轮子上驱动汽车产生位移。电池、电动机、变速箱、车轮、及它们的连接机构就组成了电动车的动力系统。

电动车通常使用固定变速比的变速箱或带离合器的二速变速箱。固定变速比的动力系统要求电动机的调速范围大，这样电动机的造价就比较高。也有系统使用二速液压式自动变速箱，但液压式自动变速箱效率较低。还有些系统使用带离合器的手动二速变速箱来提高传动效率和降低电动机的调速范围要求，但带有一个离合器。离合器的作用是在换档时断开主动力，使变速箱的器输入、输出轴同步，在同步后换档，换好档后再把离合器合上以接通主动力源。离合器的介入使得整个变速箱的结构相对复杂、离合器容易发热、磨损、造价比较高、体积比较大、重量也大。增加车重会给电动车增加负荷、会缩短电动车的一次充电可运行距离和降低最高车速。

发明内容

本实用新型的目的旨在降低电动机的调速范围要求、减少变速箱的重量和体积、降低造价和提高可靠性。

本实用新型的技术方案是，采用无离合器的二速机械式自动变速箱（AMT），将变速箱换挡时的同步由电子控制器A快速控制主电动机来实现，同相位换挡也由变速箱的电动控制自动快速完成。

本实用新型带无离合器二速机械式自动变速箱的电动车动力系统，由输入轴，输出轴，控制拨叉，同步器，二组具有不同传动变比的齿轮组和拨叉驱动机构组成；主电动机带动主轴，通过二组具有不同传动变比的齿轮组带动输出轴，处于二组齿轮组之间的大功率同步器实现快速同步和换档；由电子控制器快速控制主电动机实现变速箱输入轴和输出轴的同步。

换挡时不需要通过离合器断开动力源，而由同步器实现快速同步，由控制器A对换档电机的正反转和位置控制来实现自动换档。

本实用新型在二速机械式自动变速箱中使用的同步器是一个大矫正力的同步器，这个大矫正力同步器的侧面摩擦力比一般的同步器高，它能协助换档时快速同步并，同步器同步齿外角小于90度。换挡机构不需要通过离合器断开动力源，而由控制器根据驾驶情况直接自动控制一个换档电机的的正反转和位置进行自动换档变速；或采用电磁铁或液压开关驱动拨叉来切换有不同传动比的齿轮组来实现两档之间的自动换挡变速。

本实用新型无离合器二速机械式自动变速箱齿轮组的相位控制是由电子控制器根据电动机转速和变速箱输出轴传感器的输出信号以及它们的变化率进行预测计算和控制电动机转速来实现，即齿轮组的相位控制是通过这两路转速信号里的脉冲波的上升沿或下降沿的发生时间来判别和控制。

图1为电动车动力系统的结构图，电池110向主驱动电动机120供电，在130电子控制器A的控制下，电动机120的力矩经变速箱140改变速度和力矩后传送给汽车轮子150。车速、电动机转速、电动机电流、电池电压都通过不同的传感器输出线160传送到130电子控制器A。

图2为无离合器二速变速箱的结构示意图，在270电子控制器B的控制下根据传感器探测到的汽车运行情况自动确定理想的档位（一档或二挡）并自动控制电动机与变速箱输出轴同步而切换到该档位，从而使汽车可以在没有人干预换挡的情况下自动地在最佳档位下运行。

图1中的130电子控制器A和图2中的270电子控制器B可以分开为两个不同的控制器也可以合并为一个控制器。

图6--图8为换挡驱动机构的结构图，图6为带转鼓的换挡驱动机构结构，采用电机控制模式，当换档控制电机610的力矩经减速齿轮组620和630减速后驱动拨叉230移动切换齿轮组进行换挡。减速齿轮组620和630可根据转速比和力矩要求合并为一组齿轮。

也可采用用电机直接转动拨叉或用其他方法驱动拨叉230，如图7为采用液压或气动模式驱动拨叉230，图8为采用电磁铁模式驱动拨叉230。

本实用新型的有益效果是，降低了对电动车的主电动机的转速要求，由于是AMT能实现自动换档且传动效率高。由于不需要离合器，变速箱体积小、重量轻、效率高。

本实用新型系统专用于电动车，也可用于小功率运载工具或拖动系统的变速。

附图说明

图1是带无离合器二速机械式自动变速箱的电动车动力系统结构图；