带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、用于输出动力的传动桥以及在电机动力输出组件和前进挡动力输入组件之间传递动力的传动传感机构。采用以上技术方案，从而在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，换挡平顺，大幅增加了电机高效运行的区间，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机或发动机负荷变化平缓、纯电动交通工具运行平稳，安全高；同时，通过位移检测装置能够对电机的转速和扭矩进行适应性的调节，使电机处于高转速、高效率的工作状态，不仅能耗低，而且提高了电机的稳定性、可靠性和使用寿命。

Intelligent adaptive automatic transmission system with transmission sensing function

【技术实现步骤摘要】
带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统
本专利技术涉及变速器
，具体涉及一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统。
技术介绍
现有的电动交通工具由于其传动结构的限制，在行驶过程中，完全由驾驶员在不能准确知晓行驶阻力的情况下，依据经验进行操控，因此，常常不可避免地出现电机工作状态与交通工具实际行驶状况不匹配的情况，造成电机堵转。尤其是交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，电机往往需要在低效率、低转速、高扭矩情况下工作，容易引起电机的意外损坏，增加维修和更换成本，同时也会直接影响到电池的续航里程。对于诸如电动物流车等对经济性要求较高的车型而言，传统的变速传动结构显然不能较好的满足其使用要求。为了解决以上问题，本案专利技术人团队设计了一系列的凸轮自适应自动变速装置和变速桥，利用行驶阻力驱动凸轮，达到自动换挡和根据行驶阻力自适应匹配车速输出扭矩的目的，具有较好的应用效果。但是，现有凸轮自适应自动变速装置均只适用于后置后驱或前置后驱的传动方式，传动效率始终不够理想。并且交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，现有的自动变速器不能实时检测阻力矩，造成电机往往需要在低效率、低转速、高扭矩情况下工作，而不能根据实际情况对电机的转速和扭矩进行适应性的调节，容易引起电机的意外损坏，增加维修和更换成本，同时也会直接影响到电池的续航里程。解决以上问题成为当务之急。
技术实现思路
为解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统。r>其技术方案如下：一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其要点在于，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、用于输出动力的传动桥以及在电机动力输出组件和前进挡动力输入组件之间传递动力的传动传感机构；所述高速挡传动机构包括摩擦离合器和用于对摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述摩擦离合器包括主动摩擦件和从动摩擦件，所述前进挡动力输入组件将动力传递给主动摩擦件，所述从动摩擦件套装在传动桥的前进挡传动套上，并与前进挡传动套之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件能够沿前进挡传动套轴向滑动；所述低速挡传动机构包括通过内心轮凸轮套套装在前进挡传动套上的超越离合器以及在主动摩擦件和超越离合器之间减速传动的副轴传动组件，所述内心轮凸轮套与从动摩擦件的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到前进挡传动套上；所述传动传感机构包括受电机动力输出组件带动的动力一级从动齿轮轴、用于将动力传递给前进挡动力输入组件的动力二级主动齿轮、可轴向滑动地套装在动力一级从动齿轮轴上的传动传感凸轮套以及用于检测传动传感凸轮套位移的位移检测装置，所述传动传感凸轮套能够在动力一级从动齿轮轴的带动下同步转动，所述动力二级主动齿轮可转动地套装在动力一级从动齿轮轴上，并与传动传感凸轮套的对应端面通过端面凸轮副传动配合，能够驱使传动传感凸轮套远离动力二级主动齿轮，在所述传动传感凸轮套和动力一级从动齿轮轴之间设置有弹性复位元件，能够驱使传动传感凸轮套靠近动力二级主动齿轮。采用以上结构，在摩擦离合器和超越离合器的共同配合下，当主传动套承受的载荷不大时，动力输入机构依次经主动摩擦件和从动摩擦件，将动力传递到前进挡传动套上，自适应自动变速系统能够高效地传递动力，电机处于高转速、高效率的工作状态，能耗低；当纯电动交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，前进挡传动套的转速小于从动摩擦件的转速，从动摩擦件沿主传动套发生轴向位移，使从动摩擦件与主动摩擦件分离，因而摩擦离合器断开，进入低速挡，动力输入机构依次经主动摩擦件、副轴传动组件、超越离合器、内心轮凸轮套和从动摩擦件，将动力传递到前进挡传动套上，此时，自适应自动变速系统能够自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，不仅使其具有强大的爬坡和重载能力，而且使电机始终处于高效平台上，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗；并且，由于动力二级主动齿轮与传动传感凸轮套之间采用端面凸轮副传动配合，动力二级主动齿轮能够根据前进挡变速系统传递来的阻力矩自适应地推动传动传感凸轮套，当阻力矩增大时，传动传感凸轮套压缩弹性复位元件，当阻力矩减小时，弹性复位元件迫使传动传感凸轮套反方向滑动，从而能够通过位移检测装置检测传动传感凸轮套的位移信息准确地反演得到阻力矩的大小，因此，能够对电机的转速和扭矩进行适应性的调节，使电机处于高转速、高效率的工作状态，不仅能耗低，而且提高了电机的稳定性、可靠性和使用寿命。作为优选：所述传动桥包括主轴以及同轴地设置在主轴两端的第一传动轴和第二传动轴，在主轴上可转动地套装有所述前进挡传动套，该主轴靠近第一传动轴的一端通过中间传动套带动第一传动轴同步转动，所述主轴靠近第二传动轴的一端通过差速器与第二传动轴连接，所述前进挡传动套依次通过动力传递组件和差速器将动力传递给主轴和第二传动轴。采用以上结构，自适应自动变速电驱动系统的前进挡变速系统能够通过前进挡传动套将动力依次传递给动力传递组件和差速器，通过差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，主轴再通过中间传动套将动力传递给第一传动轴，第一传动轴和第二传动轴能够直接带动车辆左右前轮转动，实现前置前驱布置的动力输出，整个传动桥传动效率高，结构简单、稳定、可靠。作为优选：所述动力传递组件包括动力传动套和结合套，所述动力传动套包括通过非金属支承套可转动地套装在主轴上的传动套主体部以及均与传动套主体部同步转动的差速器安装盘和花键套部，所述传动套主体部为筒状结构，所述差速器安装盘由传动套主体部靠近差速器一端沿径向向外延伸形成，并与差速器通过若干螺栓固定连接，所述花键套部套装在动力传动套靠近前进挡传动套的一端，并与动力传动套花键配合，所述前后换挡拨叉套分别与前进挡传动套和花键套部花键配合。采用以上结构，自适应自动变速电驱动系统的动力向传动桥传递时，通过前进挡传动套将动力传递给结合套，再依次经动力传动套和差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，主轴再通过中间传动套将动力传递给第一传动轴，第一传动轴和第二传动轴能够直接带动车辆左右前轮转动，动力传递路线简洁，稳定可靠，传动效率高。作为优选：所述动力一级从动齿轮轴包括一体成型的传动传感安装轴部和前进挡一级从动齿轮部，所述动力二级主动齿轮可转动地套装在传动传感安装轴部上，所述传动传感凸轮套可轴向滑动地套装在传动传感安装轴部上，所述弹性复位元件的一端与传动传感凸轮套抵接，另一端与前进挡一级从动齿轮部抵接。采用以上结构，结构简单，稳定可靠，零部件少，降低了生产成本。作为优选：所述动力二级主动齿轮与传动传感凸轮套通过端面凸轮副传动配合的对应端面均加工有一圈相互配合的连接齿，所述连接齿的两侧缘均呈45度倾斜。采用以上结构，准确性高，成本低廉，重量轻，满足轻量化设计要求。作为优选：所述内心轮凸轮套包括同轴设置的动力输出子套和离合安装子套组成，所述动力输出子套可转动地套装在前进挡传动套上，且动力输出子套远离离合安装子套的一端端面与内片螺旋滚道套的对应端面通过端面凸轮副传动配合，所述超越离合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其特征在于：包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、用于输出动力的传动桥(1)以及在电机动力输出组件和前进挡动力输入组件之间传递动力的传动传感机构；/n所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(2)和用于对摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述摩擦离合器(2)包括主动摩擦件(2a)和从动摩擦件(2b)，所述前进挡动力输入组件将动力传递给主动摩擦件(2a)，所述从动摩擦件(2b)套装在传动桥(1)的前进挡传动套(1b)上，并与前进挡传动套(1b)之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件(2b)能够沿前进挡传动套(1b)轴向滑动；/n所述低速挡传动机构包括通过内心轮凸轮套(7)套装在前进挡传动套(1b)上的超越离合器(6)以及在主动摩擦件(2a)和超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述内心轮凸轮套(7)与从动摩擦件(2b)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到前进挡传动套(1b)上；/n所述传动传感机构包括受电机动力输出组件带动的动力一级从动齿轮轴(19)、用于将动力传递给前进挡动力输入组件的动力二级主动齿轮(20)、可轴向滑动地套装在动力一级从动齿轮轴(19)上的传动传感凸轮套(26)以及用于检测传动传感凸轮套(26)位移的位移检测装置(25)，所述传动传感凸轮套(26)能够在动力一级从动齿轮轴(19)的带动下同步转动，所述动力二级主动齿轮(20)可转动地套装在动力一级从动齿轮轴(19)上，并与传动传感凸轮套(26)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，能够驱使传动传感凸轮套(26)远离动力二级主动齿轮(20)，在所述传动传感凸轮套(26)和动力一级从动齿轮轴(19)之间设置有弹性复位元件(24)，能够驱使传动传感凸轮套(26)靠近动力二级主动齿轮(20)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其特征在于：包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、用于输出动力的传动桥(1)以及在电机动力输出组件和前进挡动力输入组件之间传递动力的传动传感机构；
所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(2)和用于对摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述摩擦离合器(2)包括主动摩擦件(2a)和从动摩擦件(2b)，所述前进挡动力输入组件将动力传递给主动摩擦件(2a)，所述从动摩擦件(2b)套装在传动桥(1)的前进挡传动套(1b)上，并与前进挡传动套(1b)之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件(2b)能够沿前进挡传动套(1b)轴向滑动；
所述低速挡传动机构包括通过内心轮凸轮套(7)套装在前进挡传动套(1b)上的超越离合器(6)以及在主动摩擦件(2a)和超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述内心轮凸轮套(7)与从动摩擦件(2b)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到前进挡传动套(1b)上；
所述传动传感机构包括受电机动力输出组件带动的动力一级从动齿轮轴(19)、用于将动力传递给前进挡动力输入组件的动力二级主动齿轮(20)、可轴向滑动地套装在动力一级从动齿轮轴(19)上的传动传感凸轮套(26)以及用于检测传动传感凸轮套(26)位移的位移检测装置(25)，所述传动传感凸轮套(26)能够在动力一级从动齿轮轴(19)的带动下同步转动，所述动力二级主动齿轮(20)可转动地套装在动力一级从动齿轮轴(19)上，并与传动传感凸轮套(26)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，能够驱使传动传感凸轮套(26)远离动力二级主动齿轮(20)，在所述传动传感凸轮套(26)和动力一级从动齿轮轴(19)之间设置有弹性复位元件(24)，能够驱使传动传感凸轮套(26)靠近动力二级主动齿轮(20)。


2.根据权利要求1所述的带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其特征在于：所述传动桥(1)包括主轴(1a)以及同轴地设置在主轴(1a)两端的第一传动轴(1c)和第二传动轴(1d)，在主轴(1a)上可转动地套装有所述前进挡传动套(1b)，该主轴(1a)靠近第一传动轴(1c)的一端通过中间传动套(1f)带动第一传动轴(1c)同步转动，所述主轴(1a)靠近第二传动轴(1d)的一端通过差速器(1e)与第二传动轴(1d)连接，所述前进挡传动套(1b)依次通过动力传递组件和差速器(1e)将动力传递给主轴(1a)和第二传动轴(1d)。


3.根据权利要求2所述的带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其特征在于：所述动力传递组件包括动力传动套(1g)和结合套(1i)，所述动力传动套(1g)包括通过非金属支承套(1j)可转动地套装在主轴(1a)上的传动套主体部(1g1)以及均与传动套主体部(1g1)同步转动的差速器安装盘(1g2)和花键套部(1g3)，所述传动套主体部(1g1)为筒状结构，所述差速器安装盘(1g2)由传动套主体部(1g1)靠近差速器(1e)一端沿径向向外延伸形成，并与差速器(1e)通过若干螺栓固定连接，所述花键套部(1g3)套装在动力传动套(1g)靠近前进挡传动套(1b)的一端，并与动力传动套(1g)花键配合，所述前后换挡拨叉套(1i)分别与前进挡传动套(1b)和花键套部(1g3)花键配合。


4.根据权利要求1所述的带有传动传感功能的智能化自适应自动变速系统，其特征在于：所述动力一级从动齿轮轴(19)包括一体成型的传动传感安装轴部(19a)和前进挡一级从动齿轮部(19b)，所述动力二级主动齿轮(20)可转动地套装在传动传感安装轴部(19a)上，所述传动传感凸轮套(26)可轴向滑动地套装在传动传感安装轴部(19a)上，所述弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，张引航，陈俊杰，王靖，陈同浩，谭志康，邓天仪，邓云帆，梁品权，颜昌权，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50