[發(fā)明專利]輪轂式行星齒輪兩擋自動變速器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710092651.8
• 申請日: 2007-08-31
• 公開（公告）號: CN101377227A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛榮生;林毓培;郝允志
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H59/14
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)動車或機(jī)械動力設(shè)備的變速器，特別涉及一種輪轂式行星齒輪兩擋自動變速器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，電動汽車、摩托車、電動自行車基本上都是通過調(diào)速手柄或加速踏板直接控制電流或節(jié)氣門控制速度，或采用手控機(jī)械自動變速機(jī)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)變速。手柄或加速踏板的操作完全取決于駕駛?cè)藛T的操作，常常會造成操作與車行狀況不匹配，致使發(fā)動機(jī)熄火或電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

電動車需要實(shí)現(xiàn)對電流的智能化控制，而負(fù)荷、扭矩或轉(zhuǎn)速是重要的參數(shù)。對這個指標(biāo)的測量普遍采用多種傳感器分別獲得相關(guān)參數(shù)，再進(jìn)行判斷。如采用節(jié)氣門位置傳感器和速度傳感器來判斷負(fù)荷，或采用進(jìn)氣歧管壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器判斷負(fù)荷。這兩種負(fù)荷檢測系統(tǒng)均是在傳感器不直接參與傳動、車輛沒有承受載荷的情況下間接測得，并且是在發(fā)動機(jī)上獲得信息。這種測量對發(fā)動機(jī)的一致性要求嚴(yán)格，往往廠家無法保證。專利號為ZL200510009329.0、名稱為“摩托車霍爾差動式自適應(yīng)傳動傳感裝置”的實(shí)用新型專利公開了一種自適應(yīng)傳動傳感裝置，該裝置能在直接參與傳動的同時，同步檢測扭矩和速度信號，為摩托車控制器提供數(shù)據(jù)，使控制系統(tǒng)具備了自適應(yīng)的功能。但是，這種裝置不具備自動換擋功能。并且，將傳動傳感系統(tǒng)和自動換擋系統(tǒng)組合，將增大變速器體積，不適合在小型摩托車和電動車上應(yīng)用。

其他由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作控制的變速裝置，難免存在以下問題：1.在啟動、上坡和大負(fù)載時、由于行駛阻力增加，迫使電機(jī)或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降在低效率區(qū)工作，造成電池增大供電電流工況下，電機(jī)堵轉(zhuǎn)、發(fā)熱、甚至停止轉(zhuǎn)動。2.由于沒有機(jī)械變速器調(diào)整扭矩和速度，只能在平原地區(qū)推廣使用，不能滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，縮小了使用范圍；3.驅(qū)動輪處安裝空間小，安裝了電機(jī)后很難再容納自動變速器和其它新技術(shù)；4.不具備自適應(yīng)的功能，不能自動檢測、修正和排除駕駛員的操作錯誤；5.在車速變化突然時，會使發(fā)動機(jī)或電機(jī)處于非穩(wěn)態(tài)工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，必然造成發(fā)動機(jī)或電機(jī)功率與行駛阻力難以匹配。6.續(xù)行距離短、爬坡能力差，適應(yīng)范圍小。再有就是現(xiàn)有的變速器都采用多個齒輪傳動，造成動力能量損失，降低傳動效率，體積龐大。

因此，需要一種自動變速器，能自適應(yīng)隨行駛阻力變化不切斷驅(qū)動力的情況下自動進(jìn)行換擋變速，解決發(fā)動機(jī)或電動機(jī)扭矩-轉(zhuǎn)速變化小不能滿足復(fù)雜條件下道路使用的問題，并且安裝所需空間小。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種輪轂式行星齒輪兩擋自動變速器，能夠使發(fā)動機(jī)或電機(jī)輸出功率與車輛行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動力矩與綜合行駛阻力的平衡控制；能夠在不需要切斷驅(qū)動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動進(jìn)行換擋變速，能滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，車速變化穩(wěn)緩；變速器內(nèi)傳動方式為剛性傳動，大大提高變速器的傳動效率；同時，本發(fā)明的變速器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，適合于輪轂處安裝。

本發(fā)明的輪轂式行星齒輪兩擋自動變速器，包括設(shè)置在輪轂內(nèi)的電機(jī)、與電機(jī)定子固定連接的固定軸、套在固定軸上與固定軸轉(zhuǎn)動配合的傳動軸套和剎車裝置，還包括與車輪兩側(cè)固定連接的左動力輸出傳動套和右動力輸出傳動套組成的輪轂腔，左動力輸出傳動套左端和右動力輸出傳動套右端分別與固定軸轉(zhuǎn)動配合；輪轂腔內(nèi)設(shè)置有與電機(jī)轉(zhuǎn)子兩側(cè)固定連接的電機(jī)左端蓋和右端蓋組成的轉(zhuǎn)子腔，左端蓋左端與傳動軸套轉(zhuǎn)動配合，右端蓋右端與固定軸轉(zhuǎn)動配合；轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置有與電機(jī)定子兩側(cè)固定連接的左固定架和右固定架組成的定子腔，左固定架左端與電機(jī)左端蓋轉(zhuǎn)動配合，右固定架右端與固定軸固定配合，定子腔內(nèi)設(shè)置有行星齒輪變速機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)自動換擋變速總成；

a.行星齒輪變速機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在左固定架內(nèi)圓上的內(nèi)齒圈、套在傳動軸套外圓并與之間隙配合的外齒圈、一個以上行星齒輪軸、與內(nèi)齒圈和外齒圈嚙合并套在行星齒輪軸上與之轉(zhuǎn)動配合的行星齒輪、與行星齒輪并列固定設(shè)置在行星齒輪軸上的行星架、快擋傳動套和慢擋傳動套；行星齒輪與行星齒輪軸數(shù)量相同；

所述電機(jī)左端蓋左端與外齒圈左端在圓周方向固定配合，外齒圈右端與快擋傳動套在圓周方向固定配合；行星架公轉(zhuǎn)圓周外圓與慢擋傳動套在圓周方向固定配合；

b.自適應(yīng)自動換擋變速總成包括快擋凸輪頂桿式超越離合器、慢擋超越離合器和變速彈簧自適應(yīng)圓環(huán)體軸向凸輪機(jī)構(gòu)；