一種純電動動力系統(tǒng)匹配的十二擋變速器

武鑫，宇文創(chuàng)成

（陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動工程研究院，陜西 西安 710119）

引言

隨著國家對新能源汽車的不斷支持，越來越多的主機(jī)廠對匹配新能源動力系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行了廣泛的開發(fā)。為在新能源的廣闊市場中分得一杯羹，各變速器廠家也不斷推出了與之匹配的多款新型變速器。但由于現(xiàn)有變速器多與普通內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行匹配，配有離合器及分離裝置，而純電動動力系統(tǒng)所匹配的變速器不需要離合器及分離裝置，故需重新開發(fā)連接裝置以實現(xiàn)變速器總成與電機(jī)的連接。

1 問題來源

純電動系統(tǒng)中，變速器總成所匹配的新型操縱機(jī)構(gòu)連接窗口與現(xiàn)有操縱裝置連接窗口不同，撥頭尺寸也與現(xiàn)有撥頭尺寸存在差異，無法直接對現(xiàn)有的變速器進(jìn)行適配；同時由于不提供對高擋、低擋兩個位置信號的采集，因此也無法準(zhǔn)確判斷是否掛擋到位；由于純電動動力系統(tǒng)所匹配十二擋變速器不需要倒擋機(jī)構(gòu)、離合器殼及離合器分離裝置及操縱，且原有操縱窗口與新型操縱機(jī)構(gòu)不匹配，如何實現(xiàn)上蓋總成與操縱機(jī)構(gòu)及變速器殼體與電機(jī)的連接匹配成為一個難點。重新設(shè)計開發(fā)變速器殼體、上蓋雖可解決問題，但制造周期、成本過高。

為了在新能源市場站穩(wěn)腳跟，同時彌補業(yè)內(nèi)無與純電動動力系統(tǒng)匹配大扭矩十二擋變速器總成的空白，急需進(jìn)行了與純電動動力系統(tǒng)匹配的新型十二擋變速器的開發(fā)。

2 技術(shù)方案

一種純電動動力系統(tǒng)匹配的十二擋變速器，如圖1 所示，其包括變速器殼體，設(shè)置在變速器殼體輸入端的電機(jī)連接板1，以及設(shè)置在在變速器殼體操縱端的操縱窗口連接板2。

如圖2 和圖3 所示，電機(jī)連接板1 作為變速器殼體輸入端的密封端板和定位基準(zhǔn)，變速器輸入軸伸出電機(jī)連接板1軸向定位設(shè)置，電機(jī)連接板1 上設(shè)置有電機(jī)安裝位置。

圖1

圖2

圖3

如圖4 和圖5 所示，操縱窗口連接板2 一端與變速器殼體操縱端的操作窗口連接，另一端與純電動動力系統(tǒng)中的操縱裝置連接，操作窗口連接端的長度方向與操縱裝置連接端的長度方向垂直；操縱窗口連接板2 開口正對的變速器殼體內(nèi)，各擋位的撥叉和/或?qū)K沿操縱裝置連接端的長度方向依次設(shè)置。

圖4

圖5

其所配合的純電動動力系統(tǒng)中的操縱裝置如圖6 和圖7所示。

圖6

圖7

本方案中，操縱窗口連接板2 開口正對的變速器殼體內(nèi)，沿操縱裝置連接端的長度方向依次設(shè)置有一二擋撥叉4，三四擋撥叉5 和五六擋導(dǎo)塊6。變速器的輸入端和輸出端位于同一軸向方向上，該方向與操縱窗口連接板2 上操作窗口連接端的長度方向相同。

如圖1 所示，固定在電機(jī)連接板1 外側(cè)的軸承蓋3 可在與電機(jī)安裝過程中實現(xiàn)定位作用。

如圖8 所示，副箱氣缸總成包括連接在變速器殼體輸出端的副箱氣缸蓋，以及設(shè)置在副箱氣缸蓋上的活塞和用于顯示高低擋位的高擋位置信號開關(guān)7 與低擋位置信號開關(guān)8。

圖8

本方案取消了原有操縱裝置、離合器殼及離合器分離裝置，取消了倒擋相關(guān)結(jié)構(gòu)，通過采用加長的一二擋撥叉4、三四擋撥叉5 及五六擋導(dǎo)塊6 以實現(xiàn)與純電動動力系統(tǒng)中的操縱裝置的匹配；通過與一軸配合的軸承蓋3 實現(xiàn)與電機(jī)的軸向定位；通過電機(jī)連接板1 實現(xiàn)與電機(jī)的連接，通過操縱窗口連接板2 實現(xiàn)與純電動動力系統(tǒng)中的操縱裝置連接；通過兩個位置信號開關(guān)，高擋位置信號開關(guān)7 和低擋位置信號開關(guān)8 實現(xiàn)擋位判斷。

3 總結(jié)

本方案通過設(shè)置的電機(jī)連接板及操縱窗口連接板，實現(xiàn)了變速器殼體與電機(jī)以及變速器上蓋總成與操縱結(jié)構(gòu)的連接匹配，完成了原有操縱窗口與電動系統(tǒng)操縱結(jié)構(gòu)的匹配；使得變速器在取消離合器殼及分離裝置后，通過電機(jī)連接板與電機(jī)直接相連；操縱裝置經(jīng)操縱窗口連接板的設(shè)置，在實現(xiàn)與操縱裝置連接的同時保證選換擋的準(zhǔn)確性、平順性；滿足了變速器總成與電機(jī)及新型操縱裝置的匹配要求；對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)改動幅度小，極大地降低了開發(fā)成本。

利用針對變速器一軸設(shè)置的軸承蓋，解決了電機(jī)連接板與電機(jī)連接過程中的軸向及徑向定位問題，在電機(jī)連接板不存在止口的情況下實現(xiàn)定位；在取消了倒擋導(dǎo)塊、倒擋撥叉和倒擋撥叉軸后，利用設(shè)置的排列方向與輸入軸和輸出軸方向垂直的一二擋撥叉、三四擋撥叉及五六擋導(dǎo)塊，從而保證了上蓋與操縱裝置的連接及換擋性能；利用設(shè)置的副箱氣缸總成，滿足變速器的設(shè)計要求，同時利用配合的高擋位置信號開關(guān)和低擋位置信號開關(guān)完成對擋位的顯示和確定。

此方案已經(jīng)在某客戶車型上批量使用驗證，可以說為法士特新能源產(chǎn)品的發(fā)展提供了一種更加簡潔的選擇方案。