[发明专利]中置式手自一体智能化自适应传动传感电驱动自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车动力及传动装置，特别涉及一种中置式手自一体智能化自适应传动传感电驱动自动变速器。 

背景技术

电动车由于具有价格便宜、轻便灵活、节约能源、环保性好和行驶迅速的优点，在城市和农村道路得到比较广泛的应用。 

现有技术中，电动自行车基本上都是通过调速手柄或加速踏板直接控制电流来控制速度，手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与车行状况不匹配，致使电机运行不稳定，出现堵转现象。 

电动车在由乘骑者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题：1.在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加，迫使电机转速下降在低效率区工作，电机堵转、发热、甚至停止转动。2.由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围；3.不具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误；5.在车速变化突然时，会使电机处于非稳态工况下运转，必然造成电机功率与行驶阻力难以匹配。 

以上问题使电动车适用范围受到限制，无法满足在山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围，使电动车轻便灵活的优势无法发挥。同时，手动或脚动控制，增加了车辆操控的复杂性，并提高驾驶人员的劳动强度。 

因此，需要对电动车现有的动力及传动系统改进，部分排除驾驶人员的主观意识对操作的影响，在复杂路段能够自动检测、修正和排除驾驶员的操作 错误，能够自适应随行驶阻力变化自动进行调整电流和车速，解决电动车通过扭矩-转速变化决定供电电流并满足复杂条件下道路使用的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种中置式手自一体智能化自适应传动传感电驱动自动变速器，部分排除驾驶人员的主观意识对操作的影响，在复杂路段能够自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误，能够自适应随行驶阻力变化自动进行调整电流和车速，解决电动车通过扭矩-转速变化决定供电电流并满足复杂条件下道路使用的问题。 

本发明的中置式手自一体智能化自适应传动传感电驱动自动变速器，包括主驱动电机、变速箱体、变速主动轴、变速从动轴和换档鼓，所述主驱动电机的电机动力输出轴与变速主动轴传动配合，变速主动轴通过档位变速齿轮副将动力输出至变速从动轴，变速从动轴与车辆轮毂传动配合，所述换档鼓通过换档拨叉控制换档，其特征在于：还包括自适应传动装置、自动控制系统和手动换档系统；所述电机动力输出轴通过自适应传动装置与变速主动轴传动配合； 

自适应传动装置包括设置有轴向凸轮I的凸轮套和弹性元件，所述电机动力输出轴设置有轴向凸轮II，所述轴向凸轮I和轴向凸轮II相配合形成凸轮传动副；所述电机动力输出轴外圆转动配合套有动力输出齿轮，所述凸轮套与动力输出齿轮以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述弹性元件沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向顶住凸轮套；动力输出齿轮将动力输出至变速主动轴； 

所述自动控制系统包括控制器、将信号输入控制器的位移传感器和变速从动轴转速传感器，以及接收控制器命令信号的换档鼓驱动伺服电机；所述位移传感器用于检测凸轮套的轴向位移，变速从动轴转速传感器用于检测变速从动轴的转速信号；换档鼓驱动伺服电机用于驱动换档鼓完成换档动作；所述控制器输出命令至主驱动电机控制其运行状态； 

手动换档系统包括手动自动切换开关和手动换档档位开关，所述手动自动切换开关将手动自动切换信号输入控制器，手动换档档位开关将档位信号输入至控制器。 

进一步，所述动力输出齿轮通过中间减速装置与变速主动轴传动配合；变速主动轴在圆周方向固定配合设置变速器动力输入齿轮；中间减速装置包括中间轴，中间轴上在圆周方向固定配合设置中间输入齿轮和中间输出齿轮，所述动力输出齿轮与中间输入齿轮传动啮合，中间输出齿轮与变速器动力输入齿轮传动啮合； 

进一步，所述凸轮套套在电机动力输出轴外圆，一端部与动力输出齿轮以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，另一端部由套在电机动力输出轴外圆的弹性元件顶住； 

进一步，所述位移传感器包括霍尔元件I和与其沿轴向相对的磁钢I，所述磁钢I固定设置在一位移磁钢座上，所述位移磁钢座以轴向可移动圆周方向固定的方式设置，所述位移磁钢座在一回位弹性元件的作用下沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向紧靠凸轮套；所述变速从动轴转速传感器包括霍尔元件II和与电机转子在圆周方向固定配合的电机转速磁钢座，所述电机转速磁钢座上设置与霍尔元件II相对的磁钢II；