[发明专利]轮毂式行星齿轮两挡自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车或机械动力设备的变速器，特别涉及一种轮毂式行星齿轮两挡自动变速器。

背景技术

现有技术中，电动汽车、摩托车、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或节气门控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现变速。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，致使发动机熄火或电机运行不稳定，出现堵转现象。

电动车需要实现对电流的智能化控制，而负荷、扭矩或转速是重要的参数。对这个指标的测量普遍采用多种传感器分别获得相关参数，再进行判断。如采用节气门位置传感器和速度传感器来判断负荷，或采用进气歧管压力传感器和转速传感器判断负荷。这两种负荷检测系统均是在传感器不直接参与传动、车辆没有承受载荷的情况下间接测得，并且是在发动机上获得信息。这种测量对发动机的一致性要求严格，往往厂家无法保证。专利号为ZL200510009329.0、名称为“摩托车霍尔差动式自适应传动传感装置”的实用新型专利公开了一种自适应传动传感装置，该装置能在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，为摩托车控制器提供数据，使控制系统具备了自适应的功能。但是，这种装置不具备自动换挡功能。并且，将传动传感系统和自动换挡系统组合，将增大变速器体积，不适合在小型摩托车和电动车上应用。

其他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，迫使电机或发动机转速下降在低效率区工作，造成电池增大供电电流工况下，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.驱动轮处安装空间小，安装了电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术；4.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，会使发动机或电机处于非稳态工况下运转，必然造成发动机或电机功率与行驶阻力难以匹配。6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。再有就是现有的变速器都采用多个齿轮传动，造成动力能量损失，降低传动效率，体积庞大。

因此，需要一种自动变速器，能自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决发动机或电动机扭矩-转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，并且安装所需空间小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种轮毂式行星齿轮两挡自动变速器，能够使发动机或电机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；能够在不需要切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，车速变化稳缓；变速器内传动方式为刚性传动，大大提高变速器的传动效率；同时，本发明的变速器体积小、重量轻、结构紧凑，适合于轮毂处安装。

本发明的轮毂式行星齿轮两挡自动变速器，包括设置在轮毂内的电机、与电机定子固定连接的固定轴、套在固定轴上与固定轴转动配合的传动轴套和刹车装置，还包括与车轮两侧固定连接的左动力输出传动套和右动力输出传动套组成的轮毂腔，左动力输出传动套左端和右动力输出传动套右端分别与固定轴转动配合；轮毂腔内设置有与电机转子两侧固定连接的电机左端盖和右端盖组成的转子腔，左端盖左端与传动轴套转动配合，右端盖右端与固定轴转动配合；转子腔内设置有与电机定子两侧固定连接的左固定架和右固定架组成的定子腔，左固定架左端与电机左端盖转动配合，右固定架右端与固定轴固定配合，定子腔内设置有行星齿轮变速机构和自适应自动换挡变速总成；

a.行星齿轮变速机构包括固定设置在左固定架内圆上的内齿圈、套在传动轴套外圆并与之间隙配合的外齿圈、一个以上行星齿轮轴、与内齿圈和外齿圈啮合并套在行星齿轮轴上与之转动配合的行星齿轮、与行星齿轮并列固定设置在行星齿轮轴上的行星架、快挡传动套和慢挡传动套；行星齿轮与行星齿轮轴数量相同；

所述电机左端盖左端与外齿圈左端在圆周方向固定配合，外齿圈右端与快挡传动套在圆周方向固定配合；行星架公转圆周外圆与慢挡传动套在圆周方向固定配合；

b.自适应自动换挡变速总成包括快挡凸轮顶杆式超越离合器、慢挡超越离合器和变速弹簧自适应圆环体轴向凸轮机构；