CN206513813U - 一种两档自动换挡变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种两档自动换挡变速箱，包括永磁同步电机、两档变速箱、音圈电机和自动换挡控制器，其中，永磁同步电机的输出轴与两档变速箱相连，两档变速箱与音圈电机相连，自动换挡控制器分别与永磁同步电机和音圈电机电连接。自动换挡控制器调控音圈电机和永磁同步电机的动作，通过速度检测部件自动检测主动齿轮速度，由永磁同步电机自动调整高或低从动齿轮转速与主动齿轮速度相同，使音圈电机轴带动换挡环在高、低从动齿轮间自动切换，进而克服传统无同步器手动变速箱的缺点并实现不同路段自动匹配高低速档位，智能控制换挡，无需驾驶员操作，无换挡冲击，驾驶安全系数提高，驾驶舒适性也相应提高。

Description

一种两档自动换挡变速箱

技术领域

本实用新型涉及车辆工程传动技术领域，尤其涉及一种两档自动换挡变速箱。

背景技术

现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为了解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速箱。可见变速箱是车辆传动系统中的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到传动系统的性能。

而传统无同步器手动换挡变速箱在使用过程中常常存在以下问题：a从高速挡换挡至低速挡换挡时，产生较大冲击力，对驾驶人员安全造成潜在危害；b.高低挡转换过程中形成的冲击力会齿轮造成破坏并降低齿轮使用寿命；c.驾驶人员在驾驶过程中经常会出现电门还未松开便进行换挡的误操作；d.换挡冲击也极大影响了用户驾驶过程中的舒适性。

为了改进上述传统无同步器手动换挡变速箱的缺点，有必要提出一种能够根据实际行驶路况，比如启动、停车、上坡和平路行驶等不同路况自动做出相应档位切换的变速箱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两档自动换挡变速箱，能够根据实际行驶路况，比如启动、停车、上坡和平路行驶等不同路况自动做出相应档位切换。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种两档自动换挡变速箱，包括永磁同步电机、两档变速箱、音圈电机和自动换挡控制器，其中，所述永磁同步电机的输出轴与两档变速箱相连；所述两档变速箱与所述音圈电机相连，所述永磁同步电机和音圈电机均与所述自动换挡控制器电连接；

所述两档变速箱内设换挡齿轮组，所述换挡齿轮组包括主动齿轮、高速从动齿轮、换挡环、低速从动齿轮，所述换挡环与主动齿轮相连，所述高速从动齿轮和低速从动齿轮通过卡簧分别固定在主动齿轮上；

所述音圈电机中心位置上设置有音圈电机轴，且所述音圈电机轴与所述换挡环相连，所述音圈电机内设有速度检测部件，所述速度检测部件包括开关霍尔和磁环，所述开关霍尔安装在所述音圈电机内设的一卡槽内，且所开关霍尔紧邻所述磁环的侧面，所述磁环与所述主动齿轮相连。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述换挡环和主动齿轮由矩形花键连接且所述换挡环和主动齿轮可以相对滑动，所述高速从动齿轮和低速从动齿轮通过卡簧固定在主动齿轮上且所述高速从动齿轮和低速从动齿轮可以相对所述主动齿轮自由转动。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述换挡齿轮组还包括差速齿轮，所述差速齿轮与所述主动齿轮啮合连接且所述差速齿轮内设有差速器。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述换挡环与所述音圈电机轴之间留有空隙，所述换挡环可以相对所述音圈电机轴自由旋转。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述音圈电机轴的端部上设有定位槽口。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述音圈电机轴的端部上设有高速档位、空档位和低速档位三个定位槽口。

进一步的，在所述两档自动换挡变速箱中，所述音圈电机还包括换挡部件，所述换挡部件通过定位钢珠与所述定位槽口相连，且所述定位钢珠由弹簧与所述定位槽口顶紧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：自动换挡控制器调控音圈电机和永磁同步电机的动作，通过速度检测部件自动检测主动齿轮速度，由永磁同步电机自动调整高或低从动齿轮转速与主动齿轮速度相同，使音圈电机轴带动换挡环在高、低从动齿轮间自动切换，进而克服传统无同步器手动变速箱的缺点并获得以下优点：

a.根据不同路段状况自动换挡，更智能化人性化；

b.采用智能控制换挡，不需要传统同步器装置情况下，同样达到有同步器换挡效果，大大降低变速箱齿轮加工制造成本；

c.不同路段自动匹配高低速档位，在大负载及爬坡时，大的传动比解决电机动力不足问题，使电机利用效率高，增加电机使用寿命，更加节能，电池寿命相对加长，并且在相对平坦路段高速档较小的传动比不至于让整车车速丢失；

d.智能控制换挡，无需驾驶员操作，无换挡冲击，驾驶安全系数提高，驾驶舒适性也相应提高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中两档自动换挡变速箱结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中两档变速箱和音圈电机结构剖面图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的两档自动换挡变速箱进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，为本实用新型提出的一种两档自动换挡变速箱，包括永磁同步电机1、两档变速箱2、音圈电机3和自动换挡控制器(图未示出)，其中，所述永磁同步电机1的输出轴与两档变速箱2相连，所述两档变速箱2与所述音圈电机3相连，所述永磁同步电机1和音圈电机3均与所述自动换挡控制器电连接。

所述两档变速箱2内设换挡齿轮组100，所述换挡齿轮组100包括主动齿轮4、高速从动齿轮5、换挡环7、低速从动齿轮8和差速齿轮(图未示出)，其中，所述换挡环7和主动齿轮4由矩形花键连接且所述换挡环7和主动齿轮4可以相对滑动，所述高速从动齿轮5和低速从动齿轮8通过卡簧(图未示出)分别固定在主动齿轮4上且所述高速从动齿轮5和低速从动齿轮8可以相对所述主动齿轮4自由转动，所述差速齿轮与所述主动齿轮4啮合连接且所述差速齿轮内设有差速器(图未示出)，所述差速齿轮能够避免车辆因内外车轮存在速度差而打滑的状况出现。

所述音圈电机3内设有速度检测部件，所述速度检测部件包括开关霍尔9和磁环10，所述开关霍尔9位于所述音圈电机内设的一卡槽内，且所开关霍尔9紧邻所述磁环10的侧面，所述磁环10与所述主动齿轮4相连，所述开关霍9通过磁环能够检测主动齿轮4的转速。

所述音圈电机3还包括音圈电机轴11和换挡部件12，所述音圈电机轴11与换挡齿轮组的换挡环7通过球头螺钉6相连，且所述换挡环7与所述音圈电机轴11之间留有空隙，使得所述换挡环7可以相对所述音圈电机轴11自由旋转，从而减少所述换挡环7相对音圈电机轴11转动时的磨损，延长各部件的使用寿命。

此外，所述音圈电机轴11的端部上设有高速档位、空档位和低速档位三个定位槽口13，所述换挡部件12通过定位钢珠14与所述定位槽口13相连，且所述定位钢珠10由弹簧顶紧。

两档自动换挡变速箱的工作原理，如下：

1)车速由低速档位变换至高速档位

车辆行驶时永磁同步电机1运转并带动低速从动齿轮8运转，此时换挡环7与低速从动齿轮8结合，动力由换挡环7传递至主动齿轮4，再由主动齿轮4传递至差速齿轮；

当车速达到换挡设定值时，自动换挡控制器将对音圈电机3发出指令，使音圈电机轴11带动换挡环7移动到空档位；

速度检测部件检测此时主动齿轮4转速，所述速度检测部件并将获得的主动齿轮4转速传送至所述自动换挡控制器，再由自动换挡控制器控制永磁同步电机1，使高速从动齿轮5转速与此时的主动齿轮4转速保持一致，从而减少换挡冲击；

然后自动换挡控制器对音圈电机3发出指令，使音圈电机轴11带动换挡环7移动到高速档位且使换挡环7与所述高速从动齿轮5结合，从而完成升档动作，且所述换挡环7把扭矩传递主动齿轮4，再传递给差速齿轮。

2)车速由高速档位变换至低速档位

当车速由较高速度降低至换挡设定值时，自动换挡控制器将对音圈电机3发出指令，使音圈电机轴11带动换挡环7由高速档位移动到空档位；

速度检测部件检测此时主动齿轮4转速，并由自动换挡控制器控制永磁同步电机1，使低速从动齿轮8转速与此时的主动齿轮4转速保持一致；

然后自动换挡控制器对音圈电机3发出指令，使音圈电机轴11带动换挡环7移动到低速档位且使换挡环7与所述低速从动齿轮8结合，从而完成降档动作，且所述换挡环7把扭矩传递主动齿轮4，再传递给差速齿轮。

进一步的，在本实施例中，上述换挡环7在音圈电机轴11带动下在高速档位、低速档位和空档位进行切换的过程中，所述定位钢珠14须由弹簧顶紧，从而起到定位和防止脱档的作用。

综上，在本实用新型实施例提供的两档自动换挡变速箱中，自动换挡控制器调控音圈电机和永磁同步电机的动作，通过速度检测部件自动检测主动齿轮速度，由永磁同步电机自动调整高或低从动齿轮转速与主动齿轮速度相同，使音圈电机轴带动换挡环在高、低从动齿轮间自动切换，进而克服传统无同步器手动变速箱的缺点并获得以下优点：

a.根据不同路段状况自动换挡，更智能化人性化；

b.采用智能控制换挡，不需要传统同步器装置情况下，同样达到有同步器换挡效果，大大降低变速箱齿轮加工制造成本；

c.不同路段自动匹配高低速档位，在大负载及爬坡时，大的传动比解决电机动力不足问题，使电机利用效率高，增加电机使用寿命，更加节能，电池寿命相对加长，并且在相对平坦路段高速档较小的传动比不至于让整车车速丢失；

d.智能控制换挡，无需驾驶员操作，无换挡冲击，驾驶安全系数提高，驾驶舒适性也相应提高。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种两档自动换挡变速箱，其特征在于，包括永磁同步电机、两档变速箱、音圈电机和自动换挡控制器，其中，所述永磁同步电机的输出轴与两档变速箱相连；所述两档变速箱与所述音圈电机相连，所述永磁同步电机和音圈电机均与所述自动换挡控制器电连接；

所述两档变速箱内设换挡齿轮组，所述换挡齿轮组包括主动齿轮、高速从动齿轮、换挡环、低速从动齿轮，所述换挡环与主动齿轮相连，所述高速从动齿轮和低速从动齿轮通过卡簧分别固定在主动齿轮上；

所述音圈电机中心位置上设置有音圈电机轴，且所述音圈电机轴与所述换挡环相连，所述音圈电机内设有速度检测部件，所述速度检测部件包括开关霍尔和磁环，所述开关霍尔安装在所述音圈电机内设的一卡槽内，且所开关霍尔紧邻所述磁环的侧面，所述磁环与所述主动齿轮相连。

2.根据权利要求1所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡环和主动齿轮由矩形花键连接且所述换挡环和主动齿轮可以相对滑动，所述高速从动齿轮和低速从动齿轮通过卡簧固定在主动齿轮上且所述高速从动齿轮和低速从动齿轮可以相对所述主动齿轮自由转动。

3.根据权利要求1所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡齿轮组还包括差速齿轮，所述差速齿轮与所述主动齿轮啮合连接且所述差速齿轮内设有差速器。

4.根据权利要求1所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡环与所述音圈电机轴之间留有空隙，所述换挡环可以相对所述音圈电机轴自由旋转。

5.根据权利要求1所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述音圈电机轴的端部上设有定位槽口。

6.根据权利要求5所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述音圈电机轴的端部上设有高速档位、空档位和低速档位三个定位槽口。

7.根据权利要求6所述的两档自动换挡变速箱，其特征在于，所述音圈电机还包括换挡部件，所述换挡部件通过定位钢珠与所述定位槽口相连，且所述定位钢珠由弹簧与所述定位槽口顶紧。