[发明专利]轮毂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，特别涉及一种轮毂式手自一体智 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，本发明提供一种轮毂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。

本发明的轮毂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 的变速从动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器主动轴传动配合； 变速器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；