双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，包括主轴和主轴上的变速系统，变速系统包括低速挡传动机构、倒档传动机构和自适应变速组件；倒挡传动机构具有将倒挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅰ，所述低速挡传动机构具有将低速挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅱ，传动比Ⅰ大于等于传动比Ⅱ；本发明专利技术利用两个超越离合器的合理配合，将倒挡结构与低速挡机构合理设置传动比，使得整体结构简单紧凑，倒挡传动与低速挡、快挡传动共用传动路线，且不发生干涉，保证了本发明专利技术的机械式自适应自动变速器的整体性能，适应能力较强，与自适应自动变速机构配合顺畅自然，降低制造成本，保证传动的稳定性，不但适用于电动车领域，而且适用于其它变扭矩机械传动领域。

Dual overrunning clutch mechanical sleeve output adaptive automatic variable speed electric drive system

【技术实现步骤摘要】
双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统
本专利技术涉及一种机动车变速器，特别涉及一种双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统。
技术介绍
机械传动系统一般使用工况复杂，需要分配扭矩实现不同负载和转速的传动，以电动车为例，行驶环境复杂多变。且现有的电动汽车普遍采用的电驱动方法是电机驱动定速比，高效率合理区间狭窄有限，造成恶性循环，由此产生下列问题：1.只能满足在某一工况的转矩的范围内工作。2.在定速比情况下为满足道路工况，只能提高电机的转速，增加电机制造成本。3.电机发热，使用效率和寿命下降；4.如要满足电动汽车复杂工况对转矩的要求，只能通过不断增大电机电流和转速，只能不顾及大电流放电对电池的危害，只能利用电机的峰值功率、峰值扭矩和峰值大电流来驱动电机，完全不遵循动力电池组的放电特性；5.由于大电流放电持续时间长，动力电池组电容量急剧下降，峰值大电流放电使电池急剧升温、升温引起电芯内阻急剧增大，电池受到极大的冲击而又带来无法挽回的损害，蓄电容量和电芯寿命锐减，充电循环次数快速减少，会带来续航里程越来越短的问题；6.能量回收效率低；7.采用高速电机加减速机构本质是增功增矩，不能实现高效率转换，在低速重载工况下，会带来电机性能迅速恶化、阻转下效率低的问题；大电流供电和频繁大电流冲击，过载引起的电池、控制器、电器和线缆不挡损坏，尤其是大大电池缩短循环使命，经济性差；但是，现有技术由以上利用定速比的驱动方法和技术路线存在致命缺陷而又无法克服。现有的自动变速器为多属性控制，采用电磁阀和伺服电机,通过同步器、拨叉和齿环等机械零部件实现升挡和降挡。机抅组成零部件多，必须切断动力、这时电机速度瞬间升到最高，而汽车行驶动力突然消失，车速在行驶阻力作用下速降，算法复杂难以实现适时同步控制，且要求切断转换时间在短时间内，顿挫感强，可靠性差等；存在着安全性、舒适性、可靠性等问题。为了解决以上问题，本申请专利技术人专利技术了一系列的凸轮自适应自动变速装置，能根据行驶阻力检测驱动扭矩—转速以及行驶阻力—车速信号，使电机或发动机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制，凸轮自适应自动变速装置负荷随行驶力变化改变传动比，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，使电机或发动机始终在高效率区高速输出扭矩；可以满足山区、丘陵和重负荷条件下机动车辆运行平稳，提高安全性；采用摩擦盘形成分离结合的结构，具有反应灵敏的优点，且轴向尺寸较小，很好的解决了电动车存在的上述问题。虽然具有上述优点，凸轮自适应自动变速装置由于采用机械式自动变速结构上,适宜电动摩托车和电动自行车的单向传递动力，不适宜需要双向驱动的机动车和机械装置的变速器，若采用传统倒挡传动机构，不但会增加变速器整体的体积以及结构的复杂程度，而且与凸轮自适应自动变速装置不能很好地融合。因此，需要一种对上述凸轮自适应自动变速装置进行改进，增加适应能力较强的倒挡传动机构，装置不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，而且能解决双向驱动工况下，均能满足复杂条件下高效率道路正向和反向行驶的问题，且设置简单紧凑、与凸轮自适应自动变速机构配合顺畅自然，降低制造成本，保证传动的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，增加适应能力较强的倒挡传动机构，装置不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，而且能解决双向驱动工况下，均能满足复杂条件下高效率道路正向和反向行驶的问题，且设置简单紧凑、与凸轮自适应自动变速机构配合顺畅自然，降低制造成本，保证传动的稳定性。本专利技术的双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，包括箱体、驱动电机和变速器，所述变速器包括主轴、主轴上的变速系统和转动配合外套于主轴的动力输出轴套，所述变速系统包括低速挡传动机构、倒档传动机构和自适应变速组件；自适应变速组件包括主动摩擦件、从动摩擦件和变速弹性元件；所述主动摩擦件和从动摩擦件以摩擦面相互配合的方式形成摩擦传动副；所述从动摩擦件以可轴向滑动圆周方向传动的方式设置于主轴，变速弹性元件施加使从动摩擦件与主动摩擦件贴合传动的预紧力，所述从动摩擦件通过轴向凸轮副将动力输出至动力输出轴套，所述轴向凸轮副将动力输出时，对圆环体轴向外锥套施加与变速弹性元件预紧力相反的轴向分力；驱动动力通过一第一超越离合器将动力输入至所述主动摩擦件；还包括副轴，所述驱动动力还输入副轴；所述低速挡传动机构包括第二超越离合器，所述副轴通过第二超越离合器将低速挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件；所述倒挡传动机构以可将倒挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件或者断开倒挡动力；所述倒挡传动机构具有将倒挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅰ，所述低速挡传动机构具有将低速挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅱ，传动比Ⅰ大于等于传动比Ⅱ；还包括动力输出组件，所述动力输出组件包括差速器，所述动力输出轴套将动力输出至差速器。进一步，所述驱动电机包括定子和空心转子，包括定子和转子，所述转子为空心转子结构，所述从动摩擦件、主动摩擦件和变速弹性元件位于空心转子结构内；所述空心转子结构设有前支撑部和后支撑部，所述前支撑部传动配合连接支撑于第一超越离合器外圈，后支撑部转动配合支撑于箱体，所述空心转子结构的空心中部转动配合支撑于变速器主轴。进一步，所述轴向凸轮副由带有端面凸轮的凸轮轴套和圆环体轴向外锥套带有的端面凸轮配合形成，所述凸轮轴套转动配合外套于主轴，所述动力输出轴套与凸轮轴套传动配合或者一体成型且设有将动力输出至差速器的动力输出件。进一步，所述低速挡传动机构还包括低速挡从动齿轮和与低速挡从动齿轮啮合的低速挡主动齿轮，所述第二超越离合器的内圈传动配合设置于主轴，外圈传动配合设置或者直接形成低速挡从动齿轮，所述副轴上传动配合设置低速挡主动齿轮；所述倒挡传动机构包括倒挡主动齿轮和与倒挡主动齿轮啮合的倒挡从动齿轮，所述倒挡主动齿轮可接合或分离的方式设置于副轴，倒挡从动齿轮传动配合设置于主轴；所述传动比Ⅰ大于传动比Ⅱ。进一步，所述倒挡主动齿轮通过电磁换挡机构可接合或分离的方式设置于副轴，所述与电磁换挡机构同时用于切换驱动电机正反转；所述电磁换挡机构包括电磁换挡器、主动摆臂、换挡转轴和换挡拨叉，所述电磁换挡器为两个分列于主动摆臂两侧用于驱动主动摆臂绕换挡转轴的轴线摆动且带动换挡转轴绕所述轴线转动，所述换挡转轴带动换挡拨叉绕所述轴线摆动并完成换挡；所述电磁换挡机构还设有定位机构，所述定位机构包括设置于主动摆臂动力端的具有预紧力的定位弹子和设置于箱体的定位基座，所述定位基座上设置与定位弹子对应配合的定位凹坑；所述电磁换挡机构还设有用于检测档位换挡是否到位的位置传感组件。进一步，所述变速弹性元件为变速碟簧，所述变速碟簧外套于主轴并且一端通过平面轴承抵住从动摩擦件，另一端抵住预紧力调节组件，所述平面轴承为沿径向双排小滚珠的平面滚动轴承，所述预紧力调节组件包括调节环和调节螺母，所述调节螺母螺纹配合设置于主轴，调节环轴向可滑动的外套于主轴且两端分别抵住调节螺母和变速碟簧，所述调节螺母还设有将其轴向锁紧的锁紧组件。进一步，所述凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：包括箱体、驱动电机和变速器，所述变速器包括主轴、主轴上的变速系统和转动配合外套于主轴的动力输出轴套，所述变速系统包括低速挡传动机构、倒档传动机构和自适应变速组件；自适应变速组件包括主动摩擦件、从动摩擦件和变速弹性元件；所述主动摩擦件和从动摩擦件以摩擦面相互配合的方式形成摩擦传动副；所述从动摩擦件以可轴向滑动圆周方向传动的方式设置于主轴，变速弹性元件施加使从动摩擦件与主动摩擦件贴合传动的预紧力，所述从动摩擦件通过轴向凸轮副将动力输出至动力输出轴套，所述轴向凸轮副将动力输出时，对圆环体轴向外锥套施加与变速弹性元件预紧力相反的轴向分力；驱动动力通过一第一超越离合器将动力输入至所述主动摩擦件；还包括副轴，所述驱动动力还输入副轴；所述低速挡传动机构包括第二超越离合器，所述副轴通过第二超越离合器将低速挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件；所述倒挡传动机构以可将倒挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件或者断开倒挡动力；所述倒挡传动机构具有将倒挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅰ，所述低速挡传动机构具有将低速挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅱ，传动比Ⅰ大于等于传动比Ⅱ；还包括动力输出组件，所述动力输出组件包括差速器，所述动力输出轴套将动力输出至差速器。...

【技术特征摘要】
1.一种双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：包括箱体、驱动电机和变速器，所述变速器包括主轴、主轴上的变速系统和转动配合外套于主轴的动力输出轴套，所述变速系统包括低速挡传动机构、倒档传动机构和自适应变速组件；自适应变速组件包括主动摩擦件、从动摩擦件和变速弹性元件；所述主动摩擦件和从动摩擦件以摩擦面相互配合的方式形成摩擦传动副；所述从动摩擦件以可轴向滑动圆周方向传动的方式设置于主轴，变速弹性元件施加使从动摩擦件与主动摩擦件贴合传动的预紧力，所述从动摩擦件通过轴向凸轮副将动力输出至动力输出轴套，所述轴向凸轮副将动力输出时，对圆环体轴向外锥套施加与变速弹性元件预紧力相反的轴向分力；驱动动力通过一第一超越离合器将动力输入至所述主动摩擦件；还包括副轴，所述驱动动力还输入副轴；所述低速挡传动机构包括第二超越离合器，所述副轴通过第二超越离合器将低速挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件；所述倒挡传动机构以可将倒挡动力传递至主轴并由主轴传递至从动摩擦件或者断开倒挡动力；所述倒挡传动机构具有将倒挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅰ，所述低速挡传动机构具有将低速挡动力从副轴传递至主轴的传动比Ⅱ，传动比Ⅰ大于等于传动比Ⅱ；还包括动力输出组件，所述动力输出组件包括差速器，所述动力输出轴套将动力输出至差速器。2.根据权利要求1所述的双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：所述驱动电机包括定子和空心转子，包括定子和转子，所述转子为空心转子结构，所述从动摩擦件、主动摩擦件和变速弹性元件位于空心转子结构内；所述空心转子结构设有前支撑部和后支撑部，所述前支撑部传动配合连接支撑于第一超越离合器外圈，后支撑部转动配合支撑于箱体，所述空心转子结构的空心中部转动配合支撑于变速器主轴。3.根据权利要求1所述的双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：所述轴向凸轮副由带有端面凸轮的凸轮轴套和圆环体轴向外锥套带有的端面凸轮配合形成，所述凸轮轴套转动配合外套于主轴，所述动力输出轴套与凸轮轴套传动配合或者一体成型且设有将动力输出至差速器的动力输出件。4.根据权利要求3所述的双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：所述低速挡传动机构还包括低速挡从动齿轮和与低速挡从动齿轮啮合的低速挡主动齿轮，所述第二超越离合器的内圈传动配合设置于主轴，外圈传动配合设置或者直接形成低速挡从动齿轮，所述副轴上传动配合设置低速挡主动齿轮；所述倒挡传动机构包括倒挡主动齿轮和与倒挡主动齿轮啮合的倒挡从动齿轮，所述倒挡主动齿轮可接合或分离的方式设置于副轴，倒挡从动齿轮传动配合设置于主轴；所述传动比Ⅰ大于传动比Ⅱ。5.根据权利要求3所述的双超越离合机械式轴套输出自适应自动变速电驱动系统，其特征在于：所述倒挡主动齿轮通过电磁换挡机构可接合或分离的方式设置于副轴，所述与电磁换挡机构同时用于切换驱动电机正反转；所述电磁换挡机构包括电磁换挡器、主动摆臂、换挡转轴和换挡拨叉，所述电磁换挡器为两个分列于主动摆臂两侧用于驱动主动摆臂绕换挡转轴的轴线摆动且带动换挡转轴绕所述轴线转动，所述换挡转轴带动换挡拨叉...

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