[发明专利]一种电动车变速器及变速控制方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种电动车变速器，以及该变速器的变速控制方法，尤其是一种可以通过电路控制进行智能变速的变速器和变速控制方法。

背景技术

电动三轮车的动力是由驱动电机提供，该驱动电机一般为直流无刷电机(正常选用1KW/3000rpm的电机)，为了提高三轮车的载货能力，一般通过减速齿轮来提高转矩。按照动力流向来看，动力系统工作原理示意图如图3所示，该系统的驱动电机2的转矩通过减速齿轮5传动到车轮6。当减速齿轮5的传动比确定后，三轮车的最高车速和最大载货量就确定，无法改变。通常使用时，有时空载高速运行，有时需要满载低速运行，有时需要带载上坡，这是定传动比的减速齿轮就不满足使用要求。

为了解决上述技术问题，出现了可换档的电动车动力传动系统，由于直流无刷电机的最高转速是确定的，所以当改变减速齿轮的传动比就可以改变车的最高速度，这个可用变速箱来实现，可换档的电动三轮车动力系统工作原理如图4和图5所示，变速齿轮箱1内有两组减速齿轮组，分别为1档减速齿轮组141和2档减速齿轮组142，通过换档齿轮组13与1档减速齿轮组141或2档减速齿轮组142，就可实现车速的调节。但是现有技术的换档还主要是通过手动拨动换档拨叉实现换档，由于不管是由1档换2档还是由2档换1档，由于输出轴13与输入轴12之间都都会存在转速差，由于该转速差的存在，会造成掰坏齿轮，也会造成1档换2档的突然加速或2档换一档的突然减速，造成行车不稳而造成人员或货物跌落三轮车。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述技术问题，提出了一种电动车变速器及变速控制方法，该变速器和变速控制方法可以通过电路控制智能地实现1档与2档之间的平稳转换。

本发明的是通过以下技术方案实现的：

一种电动车变速器，包括变速齿轮箱、驱动电机和驱动电机控制器；在所述的变速齿轮箱的外壳内设置有输入轴和输出轴，在所述输入轴和输出轴之间通过换档机构传动，该换档机构包括换档齿轮组、1档减速齿轮组和2档减速齿轮组，所述换档齿轮组与1档减速齿轮组啮合传动或与2档减速齿轮组啮合传动；所述变速齿轮箱还包括换档电机，该换档电机通过丝杆无极带动换档齿轮组与1档减速齿轮组啮合或与2档减速齿轮组啮合；还包括换档控制器，该换档控制器包括：换档指令接收单元，接收用户换档指令信息，并将该指令信息传给中心计算单元；输入速度检测单元，检测变速齿轮箱输入轴的转速，并将该转速值传给中心计算单元；换档电机控制单元，将中心计算单元做出的换档电机正/反转时序指令转化为换档电机能识别的动作信号，进而控制换档电机的正转或反转；输入速度控制单元，将中心计算单元做出的转速指令转化为驱动电机控制器能识别的控制信号，进而通过驱动电机控制器控制驱动电机的转速；中心计算单元，根据换档指令信号到达时刻变速齿轮箱输入轴的转速、1档减速齿轮组的传动比、2档减速齿轮组的传动比，计算出换档过程中换档齿轮组与1档减速齿轮组或2档减速齿轮组相啮合时输入轴所需转速的转速指令信号发给输入速度控制单元，计算换档电机(15)正/反转时序指令信号发给换档电机控制单元。

本发明上述的技术方案中，优选驱动电机采用直流无刷电机。

本发明上述的技术方案中，所述用户指令信息包括换档指令信息和车转把控制信息。

本发明上述的技术方案中，优选所述1档减速齿轮组的减速比为20∶1，2档减速齿轮组的减速比为10∶1。

根据上述的电动变速器，该电动变速器的变速控制方法包括以下步骤：

步骤S1，输入速度检测单元实时检测驱动电机的速度；

步骤S2，中心计算单元判断是否有换档指令；若否：执行步骤S1，否则：若是1档换2档指令则执行步骤S31，若是2档换1档则执行步骤S41；

步骤S31，中心计算单元计算驱动电机在2档时的目标速度；

步骤S32，切断车转把给驱动电机控制器的控制信号，关闭驱动电机转矩输出；

步骤S33，换档齿轮组与1档减速齿轮组脱开；

步骤S34，驱动电机减速到在2档时的目标速度后换档齿轮组与2档减速齿轮组啮合；

步骤S35，将车转把的控制信号还给驱动电机控制器后执行步骤S5；

步骤S41，中心计算单元计算驱动电机在1档时的目标速度；

步骤S42，判断目标速度是否大于驱动电机最高速度，若否：则执行步骤S45，否则：执行：

步骤S43，切换车转把给驱动电机控制器的控制信号，关闭驱动电机转矩输出，车减速；