CN102367049A - 电机与变速箱一体化的电驱动机械式变速动力传动系统 - Google Patents

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高幼民
宋惠民
潘全胜
张志斌
郭新堂
韩伟
薛杰
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Abstract

用于电动汽车的电驱动机械式变速动力传动系统，其包括车用电机(2)和变速箱(1)；车用电机(2)输出轴(27)与变速箱输入轴(27)制成同一轴，电机机座输出端与电机前端盖制成一体，变速箱直接与电机输出端装配。将电机机座、电机前端盖、变速箱三者之间的配合，简化为电机和变速箱两者之间的配合，从而使整个装配工艺变的更加简洁、可靠，而且整体式设计，使电机的整体运转性能变的更加稳定、可靠，还缩短了轴的长度，减少了轴向空间，也减轻了重量，降低了成本。

Description

电机与变速箱一体化的电驱动机械式变速动力传动系统
技术领域
本发明属于电动汽车传动系统技术领域，具体涉及一种电驱动机械式变速动力传动系统。
背景技术
电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。其驱动电机常采用交流感应电机和交流永磁电机。
这两种电机都可以采用变频技术，实现无级调速，因而在工业机械上一般不要求变速传动装置。但对于车速要求高，而同时又要求爬坡能力强的车辆，这种配置则难以满足车辆的行驶要求。采用可变速比齿轮变速传动装置可以满足最高车速的行驶要求，并提高车轮爬坡能力。
中国专利申请CN200910061844公开了一种电动汽车电机自动变速驱动系统，其包括可调速电机、齿轮式变速器、控制系统，可调速电机的电机轴与齿轮式变速器的第一轴为同一轴。可调速电机的输出端的电机壳体直接与齿轮式变速器的变速器机体固定连接；其去掉了电机与齿轮式变速器之间的离合器，取消了传统变速器中的同步器，采用啮合套式换档结构；利用电机的调速功能，实现换档过程中的待啮合齿轮等转速、同相位控制，利用气压(或液压)操纵机构完成换档，实现系统的自动控制。虽然专利申请CN200910061844中可调速电机输出端的电机壳体直接与齿轮式变速器的变速器机体固定连接，但其电机机座与电机前端盖为分体式，其优点是使零部件的加工变的简单了，其缺点为从零件加工开始就存在加工误差，在到二者的装配，依照装配工艺要求，是要满足一定的同轴度要求的，否则，会出现电机转子与定子之间的气隙空间分布不均，从而造成电机的噪音与振动，影响电机的整体功能，装配中又存在一定的装配误差，再和其他零部件装配，这样的误差累积就有可能造成电机运行异常现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种电驱动机械式变速动力传动系统，可避免上述不足之处。
本发明的技术解决方案是：用于电动汽车的电驱动机械式变速动力传动系统，其包括车用电机和变速箱；车用电机输出轴与变速箱输入轴制成同一轴，其特征在于：电机机座输出端与电机前端盖制成一体，即取消了专利申请CN200910061844中电机的左端盖，变速箱直接与电机输出端装配。
优选的，所述电驱动机械式变速动力传动系统，车用电机机座内设有冷却水道及进、出水口，车用电机尾端装有由定子和转子构成的磁阻旋转变压器。
优选的，所述电驱动机械式变速动力传动系统，其车用电机为车用变频调速三相交流异步电机。
优选的，所述电驱动机械式变速动力传动系统，其车用电机为变频调速三相交流永磁同步电机。
优选的，所述的车用电机壳体两端各有多个交错分布的连接水槽的螺纹工艺孔，都经过螺纹柱塞密封。
本发明不仅省去了离合器，而且省去了电机壳体与变速箱壳体之间的电机端盖，将电机机座、电机前端盖、变速箱三者之间的配合，简化为电机和变速箱两者之间的配合，从而使整个装配工艺变的更加简洁、可靠，而且整体式设计，使电机的整体运转性能变的更加稳定、可靠，还缩短了轴的长度，减少了轴向空间，也减轻了重量，降低了成本。本发明主要用于电动汽车。
附图说明
图1变速箱俯视图；
图2变速箱一、二、三档用位置开关示意图；
图3变速箱执行退空档过程示意图；
图4变速箱执行挂一档过程示意图；
图5变速箱执行挂二档过程示意图；
图6变速箱执行挂三档过程示意图；
图7变速箱装配图(1)；
图8变速箱装配图(2)；
图9三档水冷电驱动机械式变速纯电动模式动力控制系统整体分布示意图；
图10水冷电机和变速箱组合示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1至图10所示。车用电机2为汽车用变频调速电机，可以是三相交流永磁同步电机，也可采用三相交流异步电机，如为YCVF系列汽车用变频调速三相交流异步或永磁同步牵引电机。车用电机2机座内设有冷却水道及进、出水口。
变速箱1为多档齿轮变速箱。变速箱(1)采用凹型壳体，靠车用电机2前端盖相邻处无端盖，通过其边缘直接固定在车用电机2前端盖上。车用电机2与变速箱1之间省去了离合器。变速箱1上设有两个气缸30，推动拨叉，换档用。车用电机2输出轴27为变速箱1输入轴27。电机机座输出端与电机前端盖制成一体，即取消了专利申请CN200910061844中电机的左端盖，变速箱直接与电机输出端装配。
变速箱1输入轴27上设有主动齿40、变速箱1中间轴29上设有齿轮35、36、37，齿轮36、37与变速箱1输出轴28上的一组齿轮38、39配合实现多档变速。两个气缸30分别通过拨叉与变速箱1输出轴28上两组齿轮38、39对应连接，通过分别推动拨叉实现多档的换档。
变速箱输出轴上安装有霍尔传感器20；中间轴上设有光电编码器21，同时测中间轴29及输出轴28的转速。
变速箱(1)凹型壳体上设有五个档位感应开关11、12、13、14、15，分别为空档感应开关11、12；一档感应开关13；二档感应开关14；三档感应开关15，编码器21装于变速箱1的中间轴29上，用于测变速箱1中间轴29及汽车速度，将信号传给变频控制器，进行闭环控制。磁阻旋转变压器由定子和转子构成，装于车用电机的尾端，磁阻旋转变压器连接线与控制器连接，因而可将电机转速信号传送给控制器，进而实现准确换档操作。
当汽车起步时，用低速档起步，转矩大，使汽车起步平滑，电机电流小，对电池冲击小；当车速达到一定速度后，靠电机变频控制器调整转速达到从动轴同步后变速，气缸推动拨叉自动变速为高速档，使汽车加速。反之减速时，增大动力转矩，也是靠电机控制器调整转速达到从动轴同步变速，气缸推动拨叉变低速档，使汽车减速。

Claims (5)

1.一种用于电动汽车的电驱动机械式变速动力传动系统，其包括车用电机(2)和变速箱(1)；车用电机(2)输出轴(27)与变速箱输入轴(27)制成同一轴，其特征在于：电机机座输出端与电机前端盖制成一体，变速箱直接与电机输出端装配。
2.根据权利要求1所述的电驱动机械式变速动力传动系统，其特征在于：车用电机(2)机座内设有冷却水道及进、出水口，车用电机尾端装有由定子和转子构成的磁阻旋转变压器。
3.根据权利要求2所述的一种电驱动机械式变速动力传动系统，其特征是：所述的车用电机(2)为车用变频调速三相交流异步电机。
4.根据权利要求2所述的一种电驱动机械式变速动力传动系统，其特征是：所述的车用电机(2)为车用变频调速三相交流永磁同步电机。
5.根据权利要求4所述的一种电驱动机械式变速动力传动系统，其特征在于：所述的车用电机壳体两端各有多个交错分布的连接水槽的螺纹工艺孔，都经过螺纹柱塞密封。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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