[實用新型]電動車輛自動變檔裝置

無效

• 申請號: 200920176083.4
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN201678020U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 董經貴
• 申請（專利權）人: 江蘇雅迪科技發展有限公司
• 主分類號: B62M25/08
• 分類號: B62M25/08
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本實用新型涉及車輛車速控制部件領域，尤其是電動車輛自動變檔裝置。

背景技術

電動車的驅動動力來源于電動機，但電動機的扭距變化范圍較小，牽引力和轉速不能適應在各種復雜阻力范圍內變化要求。電動車目前僅靠調節占空比(pwm)來實現速度調節，占空比是高電平所占周期時間與整個周期時間的比值靠霍爾轉把開環控制，當電動車在弱附著地面上起步，加速或爬坡時驅動輪非常容易過度滑轉，而導致車輛驅動性能、操縱性能和穩定性變差；啟動瞬間靠大電流維持，對蓄電池和控制器沖擊較大，下坡和滑行中反電動勢對控制器和電動機自身沖擊較大，控制器與電機在爬坡和長下坡過程中容易燒毀；不能滿足復雜路況要求，需頻繁擰動轉把與制動，造成蓄電池能量大量浪費，縮短了電動車的續行里程；同時，對控制器MOS管沖擊太大。所以目前僅靠占空比來調速，制約了在山地丘陵的應用，縮短了蓄電池、控制器、電動機的使用壽命。

發明內容

本實用新型的目的為提供一種能適應不同路況、運行效率高、使用壽命長，具有自適應功能的電動車輛自動變檔裝置。

實現上述實用新型目的的技術方案如下：

電動車輛自動變檔裝置具有裝于傳動主軸上的電動機，與傳動主軸連接的輪轂和輪胎，以及具有電連接的變速傳感器，ECU控制器、蓄電池、變速器，在驅動系統和傳動系統中的霍爾轉把與電機有電信號連接，電動機轉動連接塔式傳動齒輪，塔式傳動齒輪與碟簧凸輪差動傳動傳感器傳動?連接，碟簧凸輪差動傳動傳感器與凸輪變速器ECU控制器和碟簧連接，ECU控制器再與電動機電信號連接。

碟簧在電機運行過程中起到機械壓力自適應傳感器作用，因路況不同，路況反作用力反作用于碟簧，碟簧將所受壓力傳遞給碟簧凸輪差動傳動傳感器。平路時，碟簧壓力小，凸輪差動傳感器壓力小，直接與塔式傳動齒輪小齒結合，輸出扭矩小，利于高速運行；爬坡時，碟簧壓力大，凸輪差動傳感器壓力大，靠凸輪變速器自動脫開小傳動齒，與塔式傳動齒輪大齒結合，輸出扭矩大，利于爬坡的大扭矩需求。其自動隨路況將驅動扭矩-行駛阻力狀態數據與控制器ECU數據庫進行對比分析，將行駛狀態與驅動扭矩有機結合在一起。

上述方案解決了現有電動摩托車控制策略主要依據調速手柄進行控制，常使車速變化突然，驅動電機處于非穩態工況，引起電池突然大電流和深度放電，造成電機堵轉發熱，至使整車電氣控制系統受到損害，縮短了電機、電池和控制器(ECU)等最重要部件壽命；并難以集成智能同步準確控制轉向、制動；以及控制系統不具備自適應、自檢測、自修正、自動排除駕駛員控制錯誤；續行距離短、爬坡能力差、適用范圍小，騎車人安全性差等諸多缺陷和問題。

本實用新型采用機械自適應傳動傳感裝置在實現自適應變速換檔的同時，將驅動扭矩-行駛阻力的狀態數據傳遞給ECU，依據路況知識數據庫、電動機工況知識數據庫、碟簧壓力機構知識數據庫，結合行駛中的滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力、加速阻力、車輛載荷、車輪轉速等工況數據規律建立數學模型，ECU結合數學模型，結合電子轉向傳感器、電子制動傳感器的電子信號，采用神經網絡和模糊控制技術進行關聯控制電動機驅動扭矩-轉速，在充分滿足調速手柄速度信號后，對整車工況在轉速、扭矩、輸出功率之間進行優化匹配，使之電動機驅動扭矩-轉速與行駛阻力平衡。解決了現有電動摩托車驅動電機功率與行駛阻力很不適應，往往與之相反且難以實現精確控制，直接影響車輛動力性、經濟性及運轉性的問題。

本實用新型將電機驅動動力作為正向作用力、行駛阻力作為反向作用?力，利用正向作用力和反向作用力的相對力的位移角度和差值變化，作為自適應自動變速的動力，改變了現有車輛由中央處理器ECU通過控制伺服步進電機進行調整自動變速換檔的方式。

利用無刷電機外特性曲線電機轉速隨扭矩大小的變化自適應升降的特性將電機動力作為正向作用力，將滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力形成的綜合行駛阻力作為反向作用力，將正向作用力和反向作用力的相對變化值作為自適應自動變速機構的動力和換檔的依據。

電動驅動輪既是驅動輪，又是自適應自動變速換檔裝置；既是自適應自動變速換檔裝置，又是扭矩和轉速傳感器；具有三合一功能。

本實用新型在于自適應自動變速換檔裝置與驅動扭矩-轉速和行駛阻力-車速傳感器融為一體，作為傳動部件，與傳動結構形成整體參與傳動，具有認知和感知驅動扭矩正向作用力和行駛阻力反向作用力，在實現自適應自動變速換檔的過程中，同步將行駛和換檔檢測出的電動機驅動扭矩-轉速和路況所能形成最大綜合行駛阻力-車速狀態數據傳遞給ECU。