[發明專利]智能化自動變速混合動力摩托車

有效

• 申請號: 200710093125.3
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101456439A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 薛榮生;林毓培;郝允志
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B60L11/12;B60L15/38
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及一種機動車或機械動力設備的變速器，特別涉及一種智能化自動變速混合動力摩托車。

背景技術

現有技術中，摩托車、電動自行車基本上都是通過燃油/燃氣發動機或蓄電池提供動力或能源，完成行駛。采用發動機的摩托車經過多年發展，技術日趨成熟，但燃料消耗大，廢氣排放量大的問題一直無法解決。在能源日趨緊缺的現今，需要對單一使用發動機為動力的摩托車進行改進。使用蓄電池提供動力能源的電動摩托車雖然解決了廢氣排放的問題，但是由于儲存電量有限，充電一次很難達到行使100公里的數量級，充電頻繁，給使用者造成麻煩。為解決以上問題，現有技術中出現一種帶有燃油發電機的摩托車，同時使用發電機和蓄電池，由發電機完成對蓄電池的充電，可以減少排放，并避免了使用者充電的麻煩。但是，這種摩托車根據使用者的經驗在發電機驅動還是蓄電池驅動之間進行切換，并且通過調速手柄或加速踏板直接控制電流控制速度，或采用手控機械自動變速機構方式實現變速。手柄或加速踏板的操作完全取決于駕駛人員的操作，常常會造成操作與車行狀況不匹配，致使電機運行不穩定，出現堵轉現象。

電動車需要實現對電流的智能化控制控制，而負荷、扭矩或轉速是重要的參數。

由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據經驗操作控制的變速裝置，難免存在以下問題：1.在啟動、上坡和大負載時、由于行駛阻力增加，迫使電機轉速下降在低效率區工作，造成電池增大供電電流工況下，電機堵轉、發熱、甚至停止轉動。2.由于沒有機械變速器調整扭矩和速度，只能在平原地區推廣使用，不能滿足山區、丘陵和重負荷條件下使用，縮小了使用范圍；3.驅動輪處安裝空間小，安裝了電機后很難再容納自動變速器和其它新技術；4.不具備自適應的功能，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，會使電機處于非穩態工況下運轉，必然造成電機功率與行駛阻力難以匹配。6.續行距離短、爬坡能力差，適應范圍小。

因此，需要對摩托車進行改造，能夠根據阻力與轉速信號，自動進行發電機與蓄電池之間的切換，達到動力輸出與車輛行駛狀況之間的最佳匹配，減少排放并避免使用者頻繁充電的麻煩，并能自適應隨行駛阻力變化不切斷驅動力的情況下自動進行換擋變速，解決電動機扭矩-轉速變化小不能滿足復雜條件下道路使用的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種智能化自動變速混合動力摩托車，能根據行駛阻力檢測驅動扭矩-轉速以及行駛阻力-車速信號，自動進行發電機與蓄電池之間的切換，達到動力輸出與車輛行駛狀況之間的最佳匹配，減少排放并避免使用者頻繁充電的麻煩；并能夠在不需要切斷驅動力的情況下自適應隨行駛阻力變化自動進行換擋變速，能滿足山區、丘陵和重負荷條件下使用，車速變化穩緩。

本發明的智能化自動變速混合動力摩托車，包括車架、安裝在車架上的前輪和后輪，其特征在于：還包括設置在車架上的燃油/燃氣發電機、ECU控制系統、蓄電池、蓄電池充電器、帶有電動機的兩擋自動變速電動輪轂和電機轉速傳感機構以及阻力傳感機構；所述燃油/燃氣發電機通過控制開關I與電動輪轂的電動機相聯；蓄電池通過控制開關II與電動輪轂的電動機相聯；電機轉速傳感機構和阻力傳感機構設置于電動輪轂上并將速度和阻力信號傳送到ECU控制系統，由ECU控制系統根據速度和阻力信號控制控制開關I和控制開關II完成燃油/燃氣發電機與蓄電池之間的切換；蓄電池充電器與燃油/燃氣發電機相聯并設置開關。

進一步，所述電動輪轂包括左輪轂架、右輪轂架、箱體、電機、傳動軸、車輪和設置在傳動軸上的剎車裝置，所述左輪轂架或右輪轂架與箱體固定連接，電機位于箱體內設置在傳動軸外圓周，定子與箱體相對固定，傳動軸設置在箱體內與其轉動配合，傳動軸的一部分伸出箱體與車輪固定配合，左輪轂架和右輪轂架分列車輪左右兩側，還包括齒輪變速機構和設置在傳動軸上的自適應自動換擋變速總成；

a.齒輪變速機構包括設置在箱體內與箱體轉動配合的齒輪軸、并列套在齒輪軸上與齒輪軸徑向固定配合的一級變速齒輪和二級變速齒輪，所述齒輪軸與傳動軸平行，所述二級變速齒輪公稱直徑小于一級變速齒輪；

b.自適應自動換擋變速總成包括快擋凸輪頂桿式離合器、慢擋超越離合器和變速彈簧自適應圓環體端面波輪機構；

I.快擋凸輪頂桿式離合器包括與一級變速齒輪嚙合的快擋離合齒圈、傳動軸、至少一個快擋頂桿、與頂桿數量相同的快擋嚙合滾柱和間隙配合套在傳動軸上的快擋嚙合滾柱撥環；