[實用新型]一種小型發動機的電動換擋系統

有效

• 申請號: 201821016995.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208845698U
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 黃展凌;李巍華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H61/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本實用新型公開了一種小型發動機的電動換擋系統,包括控制裝置、驅動電機、聯軸器、曲柄、連桿、花鍵桿、電機支撐架、電機支座，所述驅動電機通過電機支撐架與焊接在車上的電機支座連接固定于車架上；所述聯軸器用螺栓壓緊在電機的D型軸上；所述曲柄、連桿和花鍵桿均通過螺栓相連接，且通過曲柄與聯軸器相連接傳遞扭矩，形成執行機構；所述控制裝置包括與驅動電機電路連接的電機控制模塊和主控制信號輸出電路板。本實用新型相比傳統的手動機械換擋操作，操作簡便，響應快速，相比于較多車隊所使用的氣動換擋機構，機構更加精簡，無需氣瓶，電磁閥，氣缸等繁瑣的設備，滿足汽車的輕量化要求，大幅減輕駕駛員負擔，實現賽車的自動化控制。

技術領域

本實用新型屬于發動機技術領域，具體涉及一種小型發動機的電動換擋系統，適用于序列式變速箱的小型發動機。

背景技術

對于大多數以小型發動機提供動力的賽車或卡丁車而言,其序列式變速箱的換檔方式一般是手動機械換擋：先拉離合把手,斷開發動機的動力傳輸,再操縱換擋桿,最后緩慢釋放離合，完成一個換擋過程。整個換擋過程繁瑣且費時費力,易分散駕駛員的注意力。這不僅降低了跑動效率，還留下較大的安全隱患。而在競速賽事中，大多數車隊采用氣動換擋系統，卻有設備多，重量大，氣瓶要頻繁充氣，系統穩定性低等缺點。其次，氣動換擋難以調整每個檔位切換之間的花鍵扭轉角度，導致無法切換為空擋，需要增加額外的人工工作量。相比于前兩者，該電動換擋系統結構精簡輕便，穩定性高，不僅能提升賽車性能，還可以增加駕駛舒適性。這項技術可以廣泛運用于以序列式變速的小型發動機為動力的競速方程式賽車或休息娛樂的卡丁車等。

實用新型內容

為了解決在當今賽車競速中手動換擋或氣動換擋存在的問題，本實用新型專利提供一種機構精簡、響應快速，減輕駕駛員負擔的小型發動機的電動換擋系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案：

一種小型發動機的電動換擋系統，包括控制裝置、驅動電機、聯軸器、曲柄、連桿、花鍵桿、電機支撐架、電機支座，所述驅動電機通過電機支撐架與焊接在車上的電機支座連接固定于車架上；所述聯軸器用螺栓壓緊在電機的D型軸上；所述曲柄、連桿和花鍵桿均通過螺栓相連接，且通過曲柄與聯軸器相連接傳遞扭矩，形成執行機構；所述控制裝置包括與驅動電機電路連接的電機控制模塊和主控制信號輸出電路板，所述電機控制模塊用于采集減速器輸出軸的轉動角度并轉化為信號反饋，形成用于控制驅動電機的脈沖寬度調制信號，并經主控制信號輸出電路板輸送至驅動電機。

進一步地，所述的控制器為STM32C8T6F103單片機，用于產生控制驅動電機的脈沖寬度調制信號。

進一步地，所述驅動電機采用的額定驅動電壓為直流12V，轉速達240rpm,電機輸出端的輸出扭矩可達7N·m。

進一步地，所述聯軸器為鋁制的剛性聯軸器，用于傳遞扭矩，具有在振動較大的工況下承受載荷的能力。

進一步地，所述連桿由一根螺紋管和兩個魚眼軸承桿螺紋連接而成，其長度可根據實際需要調整。

進一步地，所述曲柄和花鍵桿上有多個螺栓安裝孔，可根據實際布置位置和所需力矩調整與連桿的螺栓連接位置。

進一步地，所述花鍵桿由銑削加工而成的鋁桿和鋁制的摩托車換擋桿花鍵頭鋁焊連接而成。

本實用新型相比于現有技術， 其優點有：結構輕便，性能穩定，換擋成功率高，響應迅速，適用于小型序列式變速箱發動機，滿足汽車的輕量化要求，大幅減輕駕駛員負擔，實現賽車的自動化控制。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的一種小型發動機的電動換擋系統裝配示意圖。

圖2是本實用新型實施例的一種小型發動機的電動換擋系統爆炸示意圖。