[发明专利]两档式自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及机械动力传递变速装置，尤其涉及一种适用于汽车的电驱动机械式两档式自动变速装置。

背景技术

手动变速器（MT）要用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，才能达到变速的目的。拨动变速杆时需要踩下离合，增加了车辆操作复杂性。机械式变速器需要人为干预，难以满足人们的要求。自动变速器（AMT ）既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、加工方便的长处。AMT 是在现生产的机械变速器上进行改造的，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换档杆部分，生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家接受。它的缺点是换档动力中断明显，换挡时间长，这可以通过电控软件方面来得到一定弥补。在几种自动变速器中，无级变速器（CVT）的性价比最高。CVT 是由两组变速轮盘和一条传动带组成的，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换挡时的顿挫感。无级变速器属于自动变速器的一种，它能克服普通自动变速器“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点。但是CVT 效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新的两档式自动变速器，能够解决换挡过程中动力中断的问题，换挡时间没有明显减速产生，提高换挡舒适性，保证了车辆具有良好的动力性与换挡稳定性，同时提高了燃油经济性，降低了换挡时的油耗。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种两档式自动变速器，包括电机、机械式自动变速器、置于变速器外并通过伸进箱体内的拨叉杆控制档位的液压换挡执行机构、变速器控制单元；其特征是：电机和变速器箱体直线集成为一体，电机轴同时也是变速器输入轴，变速器输入轴通过滚针轴承支撑在变速器输出轴轴承内或者两轴通过花键进行连接，在变速器中间轴和变速器输出轴之间设置转速转接轴；变速器箱体内，变速器输入轴直接档常啮合齿轮固定在电机轴上，变速器中间轴直接档常啮合齿轮与输入轴直接档常啮合齿轮啮合；固定在变速器输出轴上的输出轴转速转接齿轮和固定在转速转接轴上的转接轴转速转接齿轮保持常啮合；转速转接轴上设置输出轴编码器，变速器中间轴的末端安装中间轴编码器；变速器控制单元分别与液压换挡执行机构、电机控制器、各编码器电连接。

按上述技术方案，编码器均安装在变速器箱体的外部，并在两编码器的外面加装一个编码器密封罩。

按上述技术方案，电机定子置于电机转子外部，且轴向长度大于电机转子；电机定子内部，电机轴靠近电机转子的两端设置各设置一个支撑轴承；各端支撑轴承由各电机端盖固定。

按上述技术方案，所述液压换挡执行机构主要包括与变速器换挡拨叉连接的换挡指、和内部含有油路、换挡液压缸、传感器和各控制阀的阀控集成模块；液压缸活塞为悬浮式活塞环和活塞杆套接的双活塞，液压缸被双活塞分割成左右两个换挡压力密封腔；各压力密封腔通过控制油口与各自的两位三通电磁阀连接；活塞杆与换挡指固定连接；控制单元接收传感器信号端与阀控集成模块的各传感器和电气连接；控制单元对执行件发出指令端与各电磁阀以及液压源驱动电机电气连接；变速器控制单元与控制单元对执行件发出指令端和控制单元接收传感器信号端分别电气连接。

按上述技术方案，换挡执行机构的液压源部分主要由油箱、齿轮泵驱动泵体的液压源驱动电机、与泵体连接的泵送油路组成，所有低压回油通路与油箱连接；泵送油路末端设置单向阀，主油路经单向阀后一直延伸到两个两位三通电磁阀进油口，两位三通电磁阀各自通过液压缸控制油口与液压缸一端的密封腔连通；在液压缸缸体上活塞杆中心位置、偏移液压缸轴线位置处安装有角度位移传感器；主油路上设有溢流阀、蓄能器和线性压力传感器；所述的单向阀、溢流阀、压力传感器、蓄能器、液压缸、角度位移传感器、两位三通电磁阀都集成在所述阀控集成模块上。

按上述技术方案，所述两档式自动变速器通过对油门开度和车速信号进行采集，决定是否根据设定的换挡规则决定何时进行换挡；当确定需要换挡后，电机控制器控制电机转矩降低到设置的值后变速器退空档，如果TCU判定变速器未退到空档就继续发出退空档命令，直到变速器退到空档；之后，电机控制器对电机进行调速控制，若为升档过程则控制电机转速下降，同时电机发电存储到蓄电池中，若为降档过程则控制电机转速升高，此时电机处于驱动状态；换挡完成后，电磁阀断电，电机进入驱动车辆运行模式。