專利名稱：一種電驅(qū)動多級橋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新能源電動汽車領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種電驅(qū)動多級橋裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代電動汽車中，由于大部分新能源電動車運用的驅(qū)動電機(jī)具有在基速以下運行于恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，基速以上運行恒功率區(qū)特性，與傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)相比，具有較寬的轉(zhuǎn)速工作范圍，滿足車輛行駛要求，為了車輛駕駛的方便性，現(xiàn)代新能源汽車一種方式是采用固定速比減速器，另一種方式為了提高驅(qū)動電機(jī)的運行效率，是采用自動變速箱，前者使得驅(qū)動電機(jī)運行效率較低，浪費電池能量，降低了車輛的續(xù)航里程，同時為滿足適合汽車對動力低速高轉(zhuǎn)矩要求，提高了驅(qū)動電機(jī)的性能要求及成本。而后者自動變速箱與機(jī)械變速箱相比成本更高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種在電驅(qū)動多級橋裝置中，通過一控制模塊、換擋同步器、擋位撥叉、撥叉驅(qū)動電機(jī)，控制多級橋的換擋齒輪與同步器的結(jié)合套花鍵轂轉(zhuǎn)速同步或相近后，通過同步器完成兩者轉(zhuǎn)速完全同步，實現(xiàn)車輛行駛過程的擋位變換，形成驅(qū)動電機(jī)、變速箱及橋一體化設(shè)計。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下技術(shù)方案一種電驅(qū)動多級橋裝置，包括控制模塊(I)、多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)、多級橋總成(6)、驅(qū)動電機(jī)總成(7)、驅(qū)動電機(jī)控制器(8);控制模塊(I)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、驅(qū)動電機(jī)控制器(8)連接，多級橋總成(6)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)及驅(qū)動電機(jī)總成(7)連接，驅(qū)動電機(jī)控制器⑶與驅(qū)動電機(jī)總成(7)連接，同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)與撥叉位置傳感器(3)及撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)連接。所述多級橋總成為含兩擋或三擋位及差速器的一體化驅(qū)動橋，多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾式齒輪轉(zhuǎn)速傳感器，信號波形為方波，型號為SNDH-T4P-G02，所述同步器為鎖環(huán)式慣性同步器或鎖銷式慣性同步器。驅(qū)動電機(jī)總成動力輸出通過整體軸或軸連接形式傳入到多級橋總成，車輛在行駛過程中需變換擋位時，控制模塊對驅(qū)動電機(jī)控制器無油門踏板響應(yīng)信號輸出，撥叉驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動同步器撥叉機(jī)構(gòu)，同步器與原擋位結(jié)合齒輪脫離，多級橋中傳送至其差速器的動力輸出被切斷，此時控制模塊根據(jù)驅(qū)動電機(jī)控制器反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速信息及多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器收集的同步器的花鍵轂轉(zhuǎn)速信號，控制模塊通過驅(qū)動電機(jī)控制器控制驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速，O. 2-0. 4S內(nèi)實現(xiàn)換擋齒輪與同步器結(jié)合齒輪轉(zhuǎn)速差為O 200轉(zhuǎn)/分鐘范圍，此時撥叉驅(qū)動電機(jī)反向驅(qū)動結(jié)合套撥叉機(jī)構(gòu)，通過連接軸同步器的二次同步，實現(xiàn)了新的擋位齒輪與同步器結(jié)合齒輪的結(jié)合，通過多級橋的差速器將動力傳至其半軸，油門踏板響應(yīng)恢復(fù)，此時完成了車輛行駛換擋，實現(xiàn)了電驅(qū)動多級橋一體化設(shè)計。有益效果[0008]本實用新型優(yōu)點是，在電驅(qū)動多級橋裝置中，驅(qū)動電機(jī)輸出軸與多級橋輸入軸設(shè)計為一體軸或兩者之間采用軸連接形式，取消了傳統(tǒng)汽車采用的離合器總成及用于安裝離合器傳遞動力的飛輪部件，同時將變速箱與橋一體化設(shè)計，實現(xiàn)了驅(qū)動電機(jī)、變速箱及橋的整體化.一)減少了車輛安裝所需空間，結(jié)構(gòu)緊湊，簡化了車輛動力傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時降低了車輛的重量及零部件的成本，二)換擋無需踩踏離合器，極大提高了車輛駕駛舒適性，三)離合器是易損件，取消離合器降低了車輛的使用成本。
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型動力傳動結(jié)構(gòu)示意圖。在
圖1中，⑴為控制模塊、⑵為多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器、(3)為撥叉位置傳感器、⑷為撥叉驅(qū)動電機(jī)、(5)為同步器撥叉機(jī)構(gòu)、(6)為多級橋總成、(7)為驅(qū)動電機(jī)總成、(8)為驅(qū)動電機(jī)控制器；控制模塊(I)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)、驅(qū)動電機(jī)控制器(7)連接，多級橋總成(5)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器
(2)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)⑷及驅(qū)動電機(jī)總成(7)連接，驅(qū)動電機(jī)控制器⑶與驅(qū)動電機(jī)總成
(7)連接，同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)與撥叉位置傳感器(3)及撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)連接。電動汽車正常行駛時，驅(qū)動電機(jī)總成(7)動力輸出通過同一軸或軸連接的形式傳送至多級橋總成￠)，當(dāng)車輛需進(jìn) 行擋位切換時，控制模塊(I)控制撥叉驅(qū)動電機(jī)(3)驅(qū)動同步器撥叉機(jī)構(gòu)(4)，同時對驅(qū)動電機(jī)控制器(8)無油門踏板響應(yīng)信號輸出，當(dāng)控制模塊
(I)接收到撥叉位置傳感器(3)輸出電壓數(shù)值Um = 2. 5±0. 15V時，同步器置于空擋位置(中間位置)，撥叉驅(qū)動電機(jī)停止工作，其切斷了驅(qū)動電機(jī)總成(7)至多級橋總成(6)差速器的動力輸出，控制模塊⑴根據(jù)驅(qū)動電機(jī)控制器⑶反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速信息及多級橋II轉(zhuǎn)速傳感器(2)收集的變速箱總成(3)輸入軸轉(zhuǎn)速信號，通過電機(jī)轉(zhuǎn)速的同步追蹤，O. 2-0. 4S內(nèi)實現(xiàn)同步器的結(jié)合齒輪與待換擋結(jié)合齒輪轉(zhuǎn)速差為O 200轉(zhuǎn)/分鐘范圍時，撥叉驅(qū)動電機(jī)⑷驅(qū)動同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)，通過同步器實現(xiàn)兩者轉(zhuǎn)速的完全同步，控制模塊⑴接收到撥叉位置傳感器(8)輸出電壓數(shù)值Umax = O. 9±0. 15V時，或輸出電壓數(shù)值Umin >4. 5V時，撥叉驅(qū)動電機(jī)停止工作，實現(xiàn)了多級橋的擋位的切換，控制模塊對驅(qū)動電機(jī)控制器
(8)油門踏板響應(yīng)恢復(fù)，此時完成了車輛行駛換擋。在圖2中，(9)為一擋齒輪副，(10)為二擋齒輪副，(11)為多級橋I軸(同為驅(qū)動電機(jī)輸入軸)，(12)為多級橋II軸，(13)為同步器，(14)為多級橋半軸，(15)為差速器，
(16)差速器常嚙合齒輪副。我們所設(shè)計的兩擋位多級橋總成主要包括一擋齒輪副(9)、二擋齒輪副(10)、多級橋I軸(11)，多級橋II軸(12)，同步器(13)，多級橋半軸(14)，差速器(15)，差速器常嚙合齒輪副(16);多級橋I軸上的一、二擋齒輪副的對應(yīng)的齒輪用鍵形式固定在I軸上(或與軸為一體)，多級橋II軸上的一、二擋齒輪副的相應(yīng)齒輪通過滾針軸承空套在II軸上。當(dāng)多級橋處于一擋擋位時，驅(qū)動電機(jī)動力傳遞路線為驅(qū)動電機(jī)總成(7)的動力輸出通過多級橋I軸(11)、一擋齒輪副(9)、同步器(13)、多級橋II軸(12)、差速器常嚙合齒輪副(16)至多級橋半軸(14)，當(dāng)多級橋處于二擋擋位時，驅(qū)動電機(jī)總成(7)的動力輸出通過多級橋I軸(11)、二擋齒輪副(10)、同步器(13)、多級橋II軸(12)、差速器常嚙合齒輪副(16)至多級橋半軸(14)，當(dāng)同步器處于中間位置(即空擋位)時，由于多級橋II軸上的一、二擋齒輪副的相應(yīng)齒輪通過滾針軸承空套在II軸上，不能驅(qū)動多級橋II軸(12)，多級橋的半軸無動力輸出，車輛不能行駛，根據(jù)多級橋的布置設(shè)計要求，我們將多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)固定在其II軸對應(yīng)齒輪端面上方，多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感(2)感應(yīng)端面與該齒輪端面間隙為O.1 1. 5_，其轉(zhuǎn)速脈沖信號輸入到控制模塊中，控制模塊利用差速器常嚙合齒輪副(16)II軸上對應(yīng)齒輪轉(zhuǎn)速與II軸上對應(yīng)的同步器的結(jié)合套花鍵轂轉(zhuǎn)速相同，追蹤其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速；當(dāng)車輛行駛過程中，多級橋擋位需從原用擋位切換至新?lián)跷粫r，同步器(13)處于空擋位時，控制模塊(I)實現(xiàn)新?lián)跷积X輪轉(zhuǎn)速與同步器的結(jié)合套花鍵轂兩者轉(zhuǎn)速差為O 200轉(zhuǎn)/分鐘范圍后，撥叉驅(qū)動電機(jī)通過撥叉機(jī)構(gòu)驅(qū)動同步器完成上述兩者轉(zhuǎn)速的完全同步，實現(xiàn)了車輛行駛中的擋位變換。所述控制模塊芯片為STM32，所述撥叉驅(qū)動電機(jī)型號為10700239。
權(quán)利要求1.一種電驅(qū)動多級橋裝置，其特征在于包括控制模塊(1)、多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)、多級橋總成(6)、驅(qū)動電機(jī)總成(7)、驅(qū)動電機(jī)控制器(8);控制模塊(I)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、驅(qū)動電機(jī)控制器⑶連接，多級橋總成(6)與多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)及驅(qū)動電機(jī)總成(7)連接，驅(qū)動電機(jī)控制器(3)與驅(qū)動電機(jī)總成(7)連接，同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)與撥叉位置傳感器(3)及撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動多級橋裝置，其特征在于，所述多級橋總成為含兩擋或三擋位及差速器的一體化驅(qū)動橋。
專利摘要本實用新型公開了一種電驅(qū)動多級橋裝置，包括控制模塊(1)、多級橋II軸轉(zhuǎn)速傳感器(2)、撥叉位置傳感器(3)、撥叉驅(qū)動電機(jī)(4)、同步器撥叉機(jī)構(gòu)(5)、多級橋總成(6)、驅(qū)動電機(jī)總成(7)、驅(qū)動電機(jī)控制器(8)。本實用新型在電驅(qū)動多級橋裝置中，驅(qū)動電機(jī)輸出軸與多級橋輸入軸設(shè)計為一體軸或兩者之間采用軸連接形式，取消了傳統(tǒng)汽車采用的離合器總成及用于安裝離合器傳遞動力的飛輪部件，同時將變速箱與橋一體化設(shè)計，實現(xiàn)了驅(qū)動電機(jī)、變速箱及橋的整體化。
文檔編號B60K17/28GK202879272SQ20122050123
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者沈祖英, 孫偉, 周陸清 申請人:南昌福瑞德科技有限公司