CN202879272U - 一种电驱动多级桥装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电驱动多级桥装置，包括控制模块(1)、多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、拨叉驱动电机(4)、同步器拨叉机构(5)、多级桥总成(6)、驱动电机总成(7)、驱动电机控制器(8)。本实用新型在电驱动多级桥装置中，驱动电机输出轴与多级桥输入轴设计为一体轴或两者之间采用轴连接形式，取消了传统汽车采用的离合器总成及用于安装离合器传递动力的飞轮部件，同时将变速箱与桥一体化设计，实现了驱动电机、变速箱及桥的整体化。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源电动汽车领域，尤其是关于一种电驱动多级桥装置。
背景技术
在现代电动汽车中，由于大部分新能源电动车运用的驱动电机具有在基速以下运行于恒转矩区，基速以上运行恒功率区特性，与传统汽车发动机相比，具有较宽的转速工作范围，满足车辆行驶要求，为了车辆驾驶的方便性，现代新能源汽车一种方式是采用固定速比减速器，另一种方式为了提高驱动电机的运行效率，是采用自动变速箱，前者使得驱动电机运行效率较低，浪费电池能量，降低了车辆的续航里程，同时为满足适合汽车对动力低速高转矩要求，提高了驱动电机的性能要求及成本。而后者自动变速箱与机械变速箱相比成本更高。
发明内容
本实用新型提供了一种在电驱动多级桥装置中，通过一控制模块、换挡同步器、挡位拨叉、拨叉驱动电机，控制多级桥的换挡齿轮与同步器的结合套花键毂转速同步或相近后，通过同步器完成两者转速完全同步，实现车辆行驶过程的挡位变换，形成驱动电机、变速箱及桥一体化设计。
为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：
一种电驱动多级桥装置，包括控制模块(1)、多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、拨叉驱动电机(4)、同步器拨叉机构(5)、多级桥总成(6)、驱动电机总成(7)、驱动电机控制器(8)；控制模块(1)与多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、驱动电机控制器(8)连接，多级桥总成(6)与多级桥II轴转速传感器(2)、同步器拨叉机构(5)及驱动电机总成(7)连接，驱动电机控制器(8)与驱动电机总成(7)连接，同步器拨叉机构(5)与拨叉位置传感器(3)及拨叉驱动电机(4)连接。所述多级桥总成为含两挡或三挡位及差速器的一体化驱动桥，多级桥II轴转速传感器为霍尔式齿轮转速传感器，信号波形为方波，型号为SNDH-T4P-G02，所述同步器为锁环式惯性同步器或锁销式惯性同步器。
驱动电机总成动力输出通过整体轴或轴连接形式传入到多级桥总成，车辆在行驶过程中需变换挡位时，控制模块对驱动电机控制器无油门踏板响应信号输出，拨叉驱动电机驱动同步器拨叉机构，同步器与原挡位结合齿轮脱离，多级桥中传送至其差速器的动力输出被切断，此时控制模块根据驱动电机控制器反馈的电机转速信息及多级桥II轴转速传感器收集的同步器的花键毂转速信号，控制模块通过驱动电机控制器控制驱动电机转速，0.2-0.4S内实现换挡齿轮与同步器结合齿轮转速差为0～200转/分钟范围，此时拨叉驱动电机反向驱动结合套拨叉机构，通过连接轴同步器的二次同步，实现了新的挡位齿轮与同步器结合齿轮的结合，通过多级桥的差速器将动力传至其半轴，油门踏板响应恢复，此时完成了车辆行驶换挡，实现了电驱动多级桥一体化设计。
有益效果
本实用新型优点是，在电驱动多级桥装置中，驱动电机输出轴与多级桥输入轴设计为一体轴或两者之间采用轴连接形式，取消了传统汽车采用的离合器总成及用于安装离合器传递动力的飞轮部件，同时将变速箱与桥一体化设计，实现了驱动电机、变速箱及桥的整体化.一)减少了车辆安装所需空间，结构紧凑，简化了车辆动力传统系统结构，同时降低了车辆的重量及零部件的成本，二)换挡无需踩踏离合器，极大提高了车辆驾驶舒适性，三)离合器是易损件，取消离合器降低了车辆的使用成本。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型动力传动结构示意图。
在图1中，(1)为控制模块、(2)为多级桥II轴转速传感器、(3)为拨叉位置传感器、(4)为拨叉驱动电机、(5)为同步器拨叉机构、(6)为多级桥总成、(7)为驱动电机总成、(8)为驱动电机控制器；控制模块(1)与多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、拨叉驱动电机(4)、驱动电机控制器(7)连接，多级桥总成(5)与多级桥II轴转速传感器(2)、同步器拨叉机构(4)及驱动电机总成(7)连接，驱动电机控制器(8)与驱动电机总成(7)连接，同步器拨叉机构(5)与拨叉位置传感器(3)及拨叉驱动电机(4)连接。
电动汽车正常行驶时，驱动电机总成(7)动力输出通过同一轴或轴连接的形式传送至多级桥总成(6)，当车辆需进行挡位切换时，控制模块(1)控制拨叉驱动电机(3)驱动同步器拨叉机构(4)，同时对驱动电机控制器(8)无油门踏板响应信号输出，当控制模块(1)接收到拨叉位置传感器(3)输出电压数值Um＝2.5±0.15V时，同步器置于空挡位置(中间位置)，拨叉驱动电机停止工作，其切断了驱动电机总成(7)至多级桥总成(6)差速器的动力输出，控制模块(1)根据驱动电机控制器(8)反馈的电机转速信息及多级桥II转速传感器(2)收集的变速箱总成(3)输入轴转速信号，通过电机转速的同步追踪，0.2-0.4S内实现同步器的结合齿轮与待换挡结合齿轮转速差为0～200转/分钟范围时，拨叉驱动电机(4)驱动同步器拨叉机构(5)，通过同步器实现两者转速的完全同步，控制模块(1)接收到拨叉位置传感器(8)输出电压数值Umax＝0.9±0.15V时，或输出电压数值Umin＞4.5V时，拨叉驱动电机停止工作，实现了多级桥的挡位的切换，控制模块对驱动电机控制器(8)油门踏板响应恢复，此时完成了车辆行驶换挡。
在图2中，(9)为一挡齿轮副，(10)为二挡齿轮副，(11)为多级桥I轴(同为驱动电机输入轴)，(12)为多级桥II轴，(13)为同步器，(14)为多级桥半轴，(15)为差速器，(16)差速器常啮合齿轮副。
我们所设计的两挡位多级桥总成主要包括一挡齿轮副(9)、二挡齿轮副(10)、多级桥I轴(11)，多级桥II轴(12)，同步器(13)，多级桥半轴(14)，差速器(15)，差速器常啮合齿轮副(16)；多级桥I轴上的一、二挡齿轮副的对应的齿轮用键形式固定在I轴上(或与 轴为一体)，多级桥II轴上的一、二挡齿轮副的相应齿轮通过滚针轴承空套在II轴上。当多级桥处于一挡挡位时，驱动电机动力传递路线为：驱动电机总成(7)的动力输出通过多级桥I轴(11)、一挡齿轮副(9)、同步器(13)、多级桥II轴(12)、差速器常啮合齿轮副(16)至多级桥半轴(14)，当多级桥处于二挡挡位时，驱动电机总成(7)的动力输出通过多级桥I轴(11)、二挡齿轮副(10)、同步器(13)、多级桥II轴(12)、差速器常啮合齿轮副(16)至多级桥半轴(14)，当同步器处于中间位置(即空挡位)时，由于多级桥II轴上的一、二挡齿轮副的相应齿轮通过滚针轴承空套在II轴上，不能驱动多级桥II轴(12)，多级桥的半轴无动力输出，车辆不能行驶，根据多级桥的布置设计要求，我们将多级桥II轴转速传感器(2)固定在其II轴对应齿轮端面上方，多级桥II轴转速传感(2)感应端面与该齿轮端面间隙为0.1～1.5mm，其转速脉冲信号输入到控制模块中，控制模块利用差速器常啮合齿轮副(16)II轴上对应齿轮转速与II轴上对应的同步器的结合套花键毂转速相同，追踪其对应的转速；当车辆行驶过程中，多级桥挡位需从原用挡位切换至新挡位时，同步器(13)处于空挡位时，控制模块(1)实现新挡位齿轮转速与同步器的结合套花键毂两者转速差为0～200转/分钟范围后，拨叉驱动电机通过拨叉机构驱动同步器完成上述两者转速的完全同步，实现了车辆行驶中的挡位变换。
所述控制模块芯片为STM32，所述拨叉驱动电机型号为10700239。
Claims (2)
1.一种电驱动多级桥装置，其特征在于包括控制模块(1)、多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、拨叉驱动电机(4)、同步器拨叉机构(5)、多级桥总成(6)、驱动电机总成(7)、驱动电机控制器(8)；控制模块(1)与多级桥II轴转速传感器(2)、拨叉位置传感器(3)、驱动电机控制器(8)连接，多级桥总成(6)与多级桥II轴转速传感器(2)、同步器拨叉机构(5)及驱动电机总成(7)连接，驱动电机控制器(8)与驱动电机总成(7)连接，同步器拨叉机构(5)与拨叉位置传感器(3)及拨叉驱动电机(4)连接。
2.根据权利要求1所述的电驱动多级桥装置，其特征在于，所述多级桥总成为含两挡或三挡位及差速器的一体化驱动桥。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107351669A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-17 | 无锡正瑞汽车传动技术有限公司 | 一种集成式新能源汽车动力总成 |
| CN107487182A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-19 | 无锡正瑞汽车传动技术有限公司 | 一种纯电动汽车后置后驱两速动力总成 |
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