專利名稱：一種電動(dòng)車變速器及變速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)車變速器，以及該變速器的變速控制方法，尤其是一種可以通過電路控制進(jìn)行智能變速的變速器和變速控制方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)三輪車的動(dòng)力是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般為直流無刷電機(jī)(正常選用lKW/3000rpm的電機(jī))，為了提高三輪車的載貨能力，一般通過減速齒輪來提高轉(zhuǎn)矩。按照動(dòng)力流向來看，動(dòng)力系統(tǒng)工作原理示意圖如圖3所示,該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)矩通過減速齒輪5傳動(dòng)到車輪6。當(dāng)減速齒輪5的傳動(dòng)比確定后，三輪車的最高車速和最大載貨量就確定，無法改變。通常使用時(shí)，有時(shí)空載高速運(yùn)行，有時(shí)需要滿載低速運(yùn)行，有時(shí)需要帶載上坡，這是定傳動(dòng)比的減速齒輪就不滿足使用要求。為了解決上述技術(shù)問題，出現(xiàn)了可換檔的電動(dòng)車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，由于直流無刷電 機(jī)的最高轉(zhuǎn)速是確定的，所以當(dāng)改變減速齒輪的傳動(dòng)比就可以改變車的最高速度，這個(gè)可用變速箱來實(shí)現(xiàn)，可換檔的電動(dòng)三輪車動(dòng)力系統(tǒng)工作原理如圖4和圖5所示，變速齒輪箱I內(nèi)有兩組減速齒輪組，分別為I檔減速齒輪組141和2檔減速齒輪組142，通過換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組141或2檔減速齒輪組142，就可實(shí)現(xiàn)車速的調(diào)節(jié)。但是現(xiàn)有技術(shù)的換檔還主要是通過手動(dòng)撥動(dòng)換檔撥叉實(shí)現(xiàn)換檔，由于不管是由I檔換2檔還是由2檔換I檔，由于輸出軸13與輸入軸12之間都都會(huì)存在轉(zhuǎn)速差，由于該轉(zhuǎn)速差的存在，會(huì)造成掰壞齒輪，也會(huì)造成I檔換2檔的突然加速或2檔換一檔的突然減速，造成行車不穩(wěn)而造成人員或貨物跌落三輪車。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提出了一種電動(dòng)車變速器及變速控制方法，該變速器和變速控制方法可以通過電路控制智能地實(shí)現(xiàn)I檔與2檔之間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種電動(dòng)車變速器，包括變速齒輪箱、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器；在所述的變速齒輪箱的外殼內(nèi)設(shè)置有輸入軸和輸出軸，在所述輸入軸和輸出軸之間通過換檔機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，該換檔機(jī)構(gòu)包括換檔齒輪組、I檔減速齒輪組和2檔減速齒輪組，所述換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合傳動(dòng)或與2檔減速齒輪組嚙合傳動(dòng)；所述變速齒輪箱還包括換檔電機(jī)，該換檔電機(jī)通過絲桿無極帶動(dòng)換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合或與2檔減速齒輪組嚙合；還包括換檔控制器，該換檔控制器包括換檔指令接收單元，接收用戶換檔指令信息，并將該指令信息傳給中心計(jì)算單元；輸入速度檢測單元，檢測變速齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)速，并將該轉(zhuǎn)速值傳給中心計(jì)算單元；換檔電機(jī)控制單元，將中心計(jì)算單元做出的換檔電機(jī)正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令轉(zhuǎn)化為換檔電機(jī)能識(shí)別的動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)而控制換檔電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；輸入速度控制單元，將中心計(jì)算單元做出的轉(zhuǎn)速指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器能識(shí)別的控制信號(hào)，進(jìn)而通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；中心計(jì)算單元，根據(jù)換檔指令信號(hào)到達(dá)時(shí)刻變速齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)速、I檔減速齒輪組的傳動(dòng)比、2檔減速齒輪組的傳動(dòng)比，計(jì)算出換檔過程中換檔齒輪組與I檔減速齒輪組或2檔減速齒輪組相嚙合時(shí)輸入軸所需轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令信號(hào)發(fā)給輸入速度控制單元，計(jì)算換檔電機(jī)(15)正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令信號(hào)發(fā)給換檔電機(jī)控制單元。本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用直流無刷電機(jī)。本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，所述用戶指令信息包括換檔指令信息和車轉(zhuǎn)把控制信
肩、O本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述I檔減速齒輪組的減速比為20 1，2檔減速齒輪組的減速比為10 I?！じ鶕?jù)上述的電動(dòng)變速器，該電動(dòng)變速器的變速控制方法包括以下步驟步驟SI，輸入速度檢測單元實(shí)時(shí)檢測驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度；步驟S2，中心計(jì)算單元判斷是否有換檔指令；若否執(zhí)行步驟SI，否則若是I檔換2檔指令則執(zhí)行步驟S31，若是2檔換I檔則執(zhí)行步驟S41 ；步驟S31，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在2檔時(shí)的目標(biāo)速度；步驟S32，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出；步驟S33，換檔齒輪組與I檔減速齒輪組脫開；步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在2檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與2檔減速齒輪組嚙合；步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ；步驟S41，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在I檔時(shí)的目標(biāo)速度；步驟S42，判斷目標(biāo)速度是否大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高速度，若否則執(zhí)行步驟S45，否則執(zhí)行步驟S43，切換車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，車減速；步驟S44，判斷車速是否見到目標(biāo)速度，若否則執(zhí)行步驟S43，否則執(zhí)行步驟S46 步驟S45，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出；步驟S46，換檔齒輪組與2檔減速齒輪組脫開；步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在I檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合；步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ；步驟S5，換檔結(jié)束。本發(fā)明可以達(dá)到以下有益技術(shù)效果采用換檔電機(jī)通過絲桿無極帶動(dòng)換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合或與2檔減速齒輪組嚙合，實(shí)現(xiàn)智能的I檔與2檔之間的切換；本發(fā)明通過換檔控制器的控制，在I檔與2檔之間轉(zhuǎn)換時(shí)，可以先將電機(jī)轉(zhuǎn)速等于要切換成的檔位目標(biāo)速度后，再使換檔齒輪組與要切換成檔位減速齒輪組嚙合傳動(dòng)，使得輸入軸與輸出軸之間沒有或有較小的速度差，避免齒輪掰壞或造成換檔時(shí)的行車不穩(wěn)。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖I是本發(fā)明電動(dòng)車變速器的原理圖；圖2是本發(fā)明電動(dòng)車變速器的變速控制流程圖；圖3是第一種現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力系統(tǒng)工作原理不意圖；圖4是第二種現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力系統(tǒng)工作原理示意圖；圖5是圖4所示變速齒輪箱的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖I是本發(fā)明電動(dòng)車變速器的原理圖。一種電動(dòng)車變速器，包括變速齒輪箱I、驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器3 ;變速齒輪箱I用于動(dòng)力輸入(驅(qū)動(dòng)電機(jī))和動(dòng)力輸出(車輪)之間的傳動(dòng)連接以及輸入輸出傳動(dòng)比的調(diào)節(jié)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器3可以控制調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速。在所述的變速齒輪箱I的外殼內(nèi)設(shè)置有輸入軸11和輸出軸12，在所述輸入軸11和輸出軸12之間通過換檔機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，該換檔機(jī)構(gòu)包括換檔齒輪組13、1檔減速齒輪組141和2檔減速齒輪組142，所述換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組141嚙合傳動(dòng)或與2檔減速齒輪組142嚙合傳動(dòng)；所述變速齒輪箱I還包括換檔電機(jī)15，該換檔電機(jī)15通過絲桿無極帶動(dòng)換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組141嚙合或與2檔減速齒輪組142嚙合。上述變速齒輪箱4工作原理該之論變速箱4內(nèi)主要由兩組傳動(dòng)比不同的I檔減速齒輪組141、2檔減速齒輪組142和換檔齒輪組13、換檔電機(jī)15、輸入軸11、輸出軸12組成，其中兩組減速齒輪組的輸出端始終和輸出軸12相連；換檔齒輪組13輸入端始終和輸入軸11相嚙合，輸出端可以和I檔減速齒輪箱141或2檔減速齒輪箱142相嚙合，換檔電機(jī)15帶動(dòng)換檔齒輪組13移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)換檔齒輪組13在I檔減速齒輪箱141、2檔減速齒輪箱142，從而改變輸入軸11和輸出軸12的傳動(dòng)比，即實(shí)現(xiàn)換檔。由于I檔減速齒輪組141和2檔減速齒輪組142的傳動(dòng)比不同，并且換檔過程中電動(dòng)車或電動(dòng)三輪車速基本不變(由于換檔時(shí)間很短，輸出軸12的轉(zhuǎn)速基本不變)，兩組減速齒輪組的輸入端轉(zhuǎn)速相差很大，要實(shí)現(xiàn)無沖擊平滑換檔，就必須調(diào)整換檔齒輪組13輸出端的轉(zhuǎn)速，使之基本和減速齒輪組輸入端轉(zhuǎn)速基本相同。由于變速齒輪箱4的輸入軸11和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相連，所以調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速就可以改變換檔齒輪組13的輸出端轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的電動(dòng)車變速器還包括換檔控制器4，該換檔控制器4就是用來調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)2轉(zhuǎn)速和換檔電機(jī)15動(dòng)作時(shí)序，以保證順利平滑換檔。上述輸入軸11用于換檔齒輪組13和外部動(dòng)力源(驅(qū)動(dòng)電機(jī)2)相連接，在這里用來連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的軸和換檔齒輪組13的軸；輸出軸12用于和外部負(fù)載相連接，在這里用來連接車輪軸，車輪軸用于固定車輪；換檔齒輪組13在換檔電機(jī)15驅(qū)動(dòng)下可以移動(dòng)，用于將輸入軸11的通過I檔減速齒輪組141或2檔減速齒輪組142動(dòng)能傳動(dòng)至輸出軸12 ;換檔電機(jī)6，用于驅(qū)動(dòng)換檔齒輪組13，使換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組141嚙合或與2檔減速齒輪組142嚙合；1檔減速齒輪組141，傳動(dòng)比固定，本發(fā)明采用傳動(dòng)比為20 I的減速齒輪組，用于連接換檔齒輪組13和輸出軸12，實(shí)現(xiàn)輸入軸11和輸出軸12的減速；2檔減速齒輪組142，傳動(dòng)比固定，本發(fā)明采用減速比為10 I的減速齒輪組，用于連接換檔齒輪組13和輸出軸12，實(shí)現(xiàn)輸入軸11和輸出軸12的減速。本發(fā)明的電動(dòng)車變速器，上述 的換檔控制器4，用于控制在I檔和2檔之間轉(zhuǎn)換時(shí)刻動(dòng)力輸入軸11的轉(zhuǎn)速和換檔電機(jī)15的動(dòng)作時(shí)序,使動(dòng)力輸入軸11的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力輸出軸12的速度相匹配，保證換檔時(shí)齒輪之間沒有速度沖擊，換檔順暢。該換檔控制器4包括換檔指令接收單元41，該換檔指令接收單元41用于接收用戶換檔指令信息，并將該指令信息傳給中心計(jì)算單元43，所述換檔指令信息包括換檔指令信息和車轉(zhuǎn)把控制信息；輸入速度檢測單元42，用于檢測變速齒輪箱I輸入軸11的轉(zhuǎn)速，并將該轉(zhuǎn)速值傳給中心計(jì)算單元43 ;換檔電機(jī)控制單元45，用于將中心計(jì)算單元43做出的換檔電機(jī)正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令轉(zhuǎn)化為換檔電機(jī)15能識(shí)別的動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)而控制換檔電機(jī)15的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組141嚙合或與2檔減速齒輪組142嚙合；輸入速度控制單元44，用于將中心計(jì)算單元43做出的轉(zhuǎn)速指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器3能識(shí)別的控制信號(hào)，進(jìn)而通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器3控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速；中心計(jì)算單元43，根據(jù)換檔指令信號(hào)到達(dá)時(shí)刻變速齒輪箱I輸入軸11的轉(zhuǎn)速、I檔減速齒輪組的傳動(dòng)比、2檔減速齒輪組的傳動(dòng)比，計(jì)算出換檔過程中換檔齒輪組13與I檔減速齒輪組或2檔減速齒輪組相嚙合時(shí)輸入軸11所需轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令信號(hào)發(fā)給輸入速度控制單元44，計(jì)算換檔電機(jī)15正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令信號(hào)發(fā)給換檔電機(jī)控制單元45。上述變速齒輪箱4工作原理，該齒輪變速箱4內(nèi)主要由兩組傳動(dòng)比不同的I檔減速齒輪組141、2檔減速齒輪組142和換檔齒輪組13、換檔電機(jī)15、輸入軸11、輸出軸12組成，其中兩組減速齒輪組的輸出端始終和輸出軸12相連；換檔齒輪組13輸入端始終和輸入軸11相嚙合，輸出端可以和I檔減速齒輪箱141或2檔減速齒輪箱142相嚙合，換檔電機(jī)15帶動(dòng)換檔齒輪組13移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)換檔齒輪組13在I檔減速齒輪箱141、2檔減速齒輪箱142，從而改變輸入軸11和輸出軸12的傳動(dòng)比，即實(shí)現(xiàn)換檔。一種實(shí)現(xiàn)上述電動(dòng)變速器的變速控制方法如圖2所示，包括以下步驟步驟SI，輸入速度檢測單元實(shí)時(shí)檢測驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度；由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與輸入軸11連接，因此檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可得知輸入軸11的轉(zhuǎn)速，可以直接檢測輸入軸11的轉(zhuǎn)速，但是檢測驅(qū)動(dòng)電機(jī)2轉(zhuǎn)速相對容易，方案簡單；步驟S2，中心計(jì)算單元判斷是否有換檔指令，若否執(zhí)行步驟SI，否則，若是I檔換2檔指令則執(zhí)行步驟S31，若是2檔換I檔則執(zhí)行步驟S41 ;中心計(jì)算單元43可通過換檔指令接收單元41接收用戶的換檔指令信號(hào)，如若沒有換檔指令信號(hào)輸入該中心計(jì)算單元43，則繼續(xù)執(zhí)行步驟SI，否則就判斷該換檔指令信號(hào)是I檔換2檔指令信號(hào)還是2檔換I檔指令信號(hào)，若是I檔換2檔指令信號(hào)，則執(zhí)行步驟S31，若是2檔換一檔指令信號(hào)，則執(zhí)行步驟S41 ；步驟S31，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在2檔時(shí)的目標(biāo)速度；由于I檔減速齒輪組141和2檔減速齒輪組142的減速比不同，因此I檔和2檔的輸入軸11的目標(biāo)速度也不同，因?yàn)檩斎胼S11和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相連接，因此可以直接測定驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速來獲得輸入軸11的轉(zhuǎn)速。步驟S32，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出；步驟S33，換檔齒輪組與I檔減速齒輪組脫開；步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在2檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與2檔減速齒輪組嚙合；步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ；步驟S41，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在I檔時(shí)的目標(biāo)速度；

步驟S42，判斷目標(biāo)速度是否大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高速度，若否則執(zhí)行步驟S45，否則執(zhí)行步驟S43，切換車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，車減速；步驟S44，判斷車速是否見到目標(biāo)速度，若否則執(zhí)行步驟S43，否則執(zhí)行步驟S46 步驟S45，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出；步驟S46，換檔齒輪組與2檔減速齒輪組脫開；步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在I檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合；步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ；步驟S5，換檔結(jié)束。本發(fā)明的實(shí)施例中，采用I檔減速齒輪組141的傳動(dòng)比為20 1，2檔減速齒輪組142的減速比為10 1，即I檔減速齒輪組141的傳動(dòng)比是2檔減速齒輪組142的兩倍。當(dāng)換檔齒輪組13和I檔減速齒輪組141相嚙合時(shí)，車速較慢，即為I檔；當(dāng)換檔齒輪組13和2檔減速齒輪組142相嚙合時(shí)，車速較快，即為2檔。(I)車由I檔換到2檔當(dāng)車處于I檔位置時(shí)，換檔齒輪組13和I檔減速齒輪組141相嚙合，由于兩減速齒輪組減速比的差別，I檔減速齒輪組141輸入端的轉(zhuǎn)速是2檔減速齒輪組142輸入端轉(zhuǎn)速的兩倍。要想實(shí)現(xiàn)I檔到2檔無沖擊換檔，換檔齒輪組13從I檔減速齒輪組141脫開到和2檔減速齒輪組142相嚙合時(shí)，換檔齒輪組13的輸出端轉(zhuǎn)速必須和2檔減速齒輪組142的輸入端轉(zhuǎn)速基本相等。由于換檔過程時(shí)間很短，車速變化很小(可以認(rèn)為基本不變)，這就要求換檔齒輪組13從I檔減速齒輪組141脫開到和2檔減速齒輪組142相嚙合時(shí)，換檔齒輪組13的速度應(yīng)減小到原速度的一半。另外，換檔時(shí)還要保證換檔齒輪組13和I檔減速齒輪組141能順利脫開，然后換檔齒輪組13和2檔減速齒輪組142能完全嚙合。(2)車由2檔換到I檔當(dāng)車處于2檔位置時(shí)，換檔齒輪組13和2檔減速齒輪組142相嚙合，由于兩減速齒輪組減速比的差別，I檔減速齒輪組141輸入端的轉(zhuǎn)速是2檔減速齒輪組142輸入端轉(zhuǎn)速的兩倍。要想實(shí)現(xiàn)2檔到I檔無沖擊換檔，換檔齒輪組13從2檔減速齒輪組142脫開到和I檔減速齒輪組141相嚙合時(shí)，換檔齒輪組13的輸出端轉(zhuǎn)速必須和I檔減速齒輪組141的輸入端轉(zhuǎn)速基本相等。由于換檔過程時(shí)間很短，車速變化很小(可以認(rèn)為基本不變)，這就要求換檔齒輪組13從2檔減速齒輪組142脫開到和I檔減速齒輪組141相嚙合時(shí)，換檔齒輪組13的速度應(yīng)增加到原速度的一倍。若換檔時(shí)刻驅(qū)動(dòng)電機(jī)2已經(jīng)運(yùn)行在最高速度或者大于最高速度的一半，要想讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的速度再增加到換檔時(shí)刻的一倍，顯然不可能。此時(shí)，應(yīng)讓換檔齒輪組13和2檔減速齒輪組142先保持嚙合狀態(tài)，同時(shí)讓車減速，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2速度減到小于等于最高速度的一半時(shí)，啟動(dòng)換檔電機(jī)15，將換檔 齒輪組13和2檔減速齒輪組142脫開，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)2加速到最高速度，然后將換檔齒輪組13和I檔減速齒輪組141嚙合。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車變速器，包括變速齒輪箱(I)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)⑵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器⑶；在所述的變速齒輪箱(I)的外殼內(nèi)設(shè)置有輸入軸(11)和輸出軸(12)，在所述輸入軸(11)和輸出軸(12)之間通過換檔機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，該換檔機(jī)構(gòu)包括換檔齒輪組(13)、1檔減速齒輪組(141)和2檔減速齒輪組(142)，所述換檔齒輪組(13)與I檔減速齒輪組(141)嚙合傳動(dòng)或與2檔減速齒輪組(142)嚙合傳動(dòng)；其特征在于，所述變速齒輪箱(I)還包括換檔電機(jī)(15)，該換檔電機(jī)(15)通過絲桿無極帶動(dòng)換檔齒輪組(13)與I檔減速齒輪組(141)嚙合或與2檔減速齒輪組(142)嚙合； 還包括換檔控制器(4)，該換檔控制器(4)包括 換檔指令接收單元(41)，接收用戶換檔指令信息，并將該指令信息傳給中心計(jì)算單元(43)； 輸入速度檢測單元(42)，檢測變速齒輪箱(I)輸入軸(11)的轉(zhuǎn)速，并將該轉(zhuǎn)速值傳給中心計(jì)算單元(43)； 換檔電機(jī)控制單元(45)，將中心計(jì)算單元(43)做出的換檔電機(jī)正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令轉(zhuǎn)化為換檔電機(jī)(15)能識(shí)別的動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)而控制換檔電機(jī)(15)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)； 輸入速度控制單元(44)，將中心計(jì)算單元(43)做出的轉(zhuǎn)速指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器⑶能識(shí)別的控制信號(hào)，進(jìn)而通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器⑶控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)⑵的轉(zhuǎn)速； 中心計(jì)算單元(43)，根據(jù)換檔指令信號(hào)到達(dá)時(shí)刻變速齒輪箱(I)輸入軸(11)的轉(zhuǎn)速、I檔減速齒輪組的傳動(dòng)比、2檔減速齒輪組的傳動(dòng)比，計(jì)算出換檔過程中換檔齒輪組(13)與I檔減速齒輪組或2檔減速齒輪組相嚙合時(shí)輸入軸(11)所需轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令信號(hào)發(fā)給輸入速度控制單元(44)，計(jì)算換檔電機(jī)(15)正/反轉(zhuǎn)時(shí)序指令信號(hào)發(fā)給換檔電機(jī)控制單元(45)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)為直流無刷電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速器，其特征在于，所述用戶指令信息包括換檔指令信息和車轉(zhuǎn)把控制信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速器，其特征在于，所述I檔減速齒輪組的減速比為20 1，2檔減速齒輪組的減速比為10 I。
5.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)變速器的變速控制方法，其特征在于，包括步驟 步驟Si，輸入速度檢測單元實(shí)時(shí)檢測驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度； 步驟S2，中心計(jì)算單元判斷是否有換檔指令，若否則執(zhí)行步驟SI，否則若是I檔換2檔指令則執(zhí)行步驟S31，若是2檔換I檔則執(zhí)行步驟S41 ； 步驟S31，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在2檔時(shí)的目標(biāo)速度； 步驟S32，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出； 步驟S33，換檔齒輪組與I檔減速齒輪組脫開； 步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在2檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與2檔減速齒輪組嚙合； 步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ； 步驟S41，中心計(jì)算單元計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在I檔時(shí)的目標(biāo)速度； 步驟S42，判斷目標(biāo)速度是否大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高速度，若否則執(zhí)行步驟S45，否則執(zhí)行步驟S 4 3，切換車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，車減速； 步驟S44，判斷車速是否見到目標(biāo)速度，若否則執(zhí)行步驟S43，否則執(zhí)行步驟S46 ； 步驟S45，切斷車轉(zhuǎn)把給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的控制信號(hào)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出； 步驟S46，換檔齒輪組與2檔減速齒輪組脫開； 步驟S34，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速到在I檔時(shí)的目標(biāo)速度后換檔齒輪組與I檔減速齒輪組嚙合； 步驟S35，將車轉(zhuǎn)把的控制信號(hào)還給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器后執(zhí)行步驟S5 ； 步驟S5，換檔結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動(dòng)車變速器及變速控制方法，該變速器包括在變速齒輪箱，在變速齒輪箱內(nèi)還包括換檔電機(jī)，該換檔電機(jī)通過絲桿無極帶動(dòng)換檔齒輪組與1檔減速齒輪組嚙合或與2檔減速齒輪組嚙合；還包括換檔控制器，該換檔控制器包括換檔指令接收單元、輸入速度檢測單元、換檔電機(jī)控制單元、輸入速度控制單元、中心計(jì)算單元。控制方法包括計(jì)算目標(biāo)速度的步驟；關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出的步驟；檔位轉(zhuǎn)換的步驟。本發(fā)明可以達(dá)到實(shí)現(xiàn)智能的1檔與2檔之間的切換；輸入軸與輸出軸之間沒有或有較小的速度差，避免齒輪掰壞或造成換檔時(shí)的行車不穩(wěn)。
文檔編號(hào)B62M25/08GK102717863SQ20121020636
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
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