CN115046000A - 手自一体化变速驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手自一体化变速驱动系统，包括：发电机结构，用于接受发动机通过变速箱执行的变速驱动，发电机结构包括接线板、转子磁极、转子线圈、风扇、A轴承、轴体、机座、B轴承、励磁电机转子、定子绕组和定子铁芯；手动切换设备，用于手动启动所述变速驱动；电子切换设备，用于在当前时刻之后的某一时刻汽车行驶速度与目标行驶速度匹配且发电机结构的剩余电量低于目标剩余电量时，自动启动所述变速驱动。本发明的手自一体化变速驱动系统由于能够基于历史变速驱动手动启动时机选择当前时刻之后需要执行变速驱动自动启动操作的汽车多项参数分别需要满足的多项条件，从而提升了汽车变速驱动的可靠性。

Description

手自一体化变速驱动系统
技术领域
本发明涉及变速驱动领域，尤其涉及一种手自一体化变速驱动系统。
背景技术
变速驱动技术在原油集输、供水、采暖供热等领域都取得了较好的节能效果，极大地改善了系统的供需平衡状况。针对这一情况，国内外学者提出将变速驱动技术运用到抽油系统上，以协调油井的供液能力，降低抽油杆柱的载荷大小及应力波动，减少油田运行过程中的维修费用以及用电费用等。
变速箱的日常维护要注重变速箱结构件的维护，要注重对变速箱齿轮、轴承以及不同轴之间的维护。要及时检查变速箱齿轮是否发生磨损、打齿以及啮合发生错误等问题。要加强轴承的检查，注意轴承轴向或者径向间隙过大、隔套磨损等问题。对于变速箱内结构件要做到正确养护与检查，保证其运行在最佳状态下，并且能够及时发现问题并解决。
目前，在发动机通过变速箱执行对汽车的发电机结构的变速驱动时，或者采用完全自动的依赖发电机剩余电量或者其他汽车参数的自动驱动机制以完成对汽车的发电机结构的变速驱动的自动触发，或者采用人工驱动机制以完成对汽车的发电机结构的变速驱动的人工触发，然而前者依赖单一参数，触发可靠性较差，后者需要耗费驾驶员的大量精力，影响驾驶体验。
发明内容
为了克服现有技术中依赖单一参数、触发可靠性较差、耗费驾驶员的大量精力、影响驾驶体验等技术问题，本发明提供了一种手自一体化变速驱动系统，能够有效解决相应的技术问题，即：能够基于历史变速驱动手动启动时机选择当前时刻之后需要执行变速驱动自动启动操作的汽车多项参数分别需要满足的多项条件，从而在不依赖单一参数的基础上提升了变速驱动的触发时机的可靠性，同时避免驾驶员精力被分散和干扰。
根据本发明的一方面，提供了一种手自一体化变速驱动系统，所述系统包括：
发电机结构，设置在汽车内，通过变速箱与发动机连接，用于接受所述发动机执行的变速驱动，所述发电机结构包括接线板、转子磁极、转子线圈、风扇、A轴承、轴体、机座、B轴承、励磁电机转子、定子绕组和定子铁芯，所述定子铁芯的上方设置有所述接线板，所述定子铁芯的下方设置有所述定子绕组，所述转子线圈缠绕在所述转子磁极上，所述励磁电机转子设置在所述转子磁极的左侧；
手动切换设备，设置在汽车内，用于接收用户的手动切换操作以启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动；
数据记录设备，与所述手动切换设备连接，用于接收每一次用户执行手动切换操作时所述汽车的行驶速度以及所述发电机结构的剩余电量；
网络解析部件，与所述数据记录设备连接，用于建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量；
模型解析部件，与所述网络解析部件连接，用于对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型；
模型服务部件，设置在汽车内且与所述模型解析部件连接，用于将当前时刻替换预测时刻以执行所述人工预测模型获得当前时刻对应的目标行驶速度和目标剩余电量；
电子切换设备，与所述模型服务部件连接，用于在当前时刻之后的某一时刻汽车行驶速度与目标行驶速度匹配且所述发电机结构的剩余电量低于所述目标剩余电量时，自动启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动。
本发明的手自一体化变速驱动系统由于能够基于历史变速驱动手动启动时机选择当前时刻之后需要执行变速驱动自动启动操作的汽车多项参数分别需要满足的多项条件，从而提升了汽车变速驱动的可靠性。
本发明至少具备以下两处有益的技术效果：
1：建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络用于基于过往历次手工启动发电机变速驱动的汽车参数预测执行自动切换操作时需要满足的汽车参数，其中，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量；
2：引入电子切换设备用于在当前时刻之后的某一时刻汽车行驶速度与目标行驶速度匹配且发电机结构的剩余电量低于所述目标剩余电量时，自动启动发动机通过变速箱对发电机结构执行的变速驱动。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的手自一体化变速驱动系统的发电机结构的结构示意图。
图2为根据本发明实施方案示出的手自一体化变速驱动系统使用的深度前馈网络的内部拓扑图。
附图标记说明：1-接线板、2-转子磁极、3-转子线圈、4-风扇、5-A轴承、6-轴体、7-机座、8-B轴承、9-励磁电机转子、10-定子绕组、11-定子铁芯、21-输入层、22-隐层、23-输出层。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的手自一体化变速驱动系统的实施方案进行详细说明。
根据本发明实施方案示出的手自一体化变速驱动系统包括：
发电机结构，设置在汽车内，通过变速箱与发动机连接，用于接受所述发动机执行的变速驱动；
如图1所示，所述发电机结构包括接线板1、转子磁极2、转子线圈3、风扇4、A轴承5、轴体6、机座7、B轴承8、励磁电机转子9、定子绕组10和定子铁芯11，所述定子铁芯11的上方设置有所述接线板1，所述定子铁芯11的下方设置有所述定子绕组10，所述转子线圈3缠绕在所述转子磁极2上，所述励磁电机转子9设置在所述转子磁极2的左侧；
手动切换设备，设置在汽车内，用于接收用户的手动切换操作以启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动；
数据记录设备，与所述手动切换设备连接，用于接收每一次用户执行手动切换操作时所述汽车的行驶速度以及所述发电机结构的剩余电量；
网络解析部件，与所述数据记录设备连接，用于建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，如图2所示，所述深度前馈网络具有输入层21、隐层22和输出层23，所述输入层21具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层23的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量；
模型解析部件，与所述网络解析部件连接，用于对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型；
模型服务部件，设置在汽车内且与所述模型解析部件连接，用于将当前时刻替换预测时刻以执行所述人工预测模型获得当前时刻对应的目标行驶速度和目标剩余电量；
电子切换设备，与所述模型服务部件连接，用于在当前时刻之后的某一时刻汽车行驶速度与目标行驶速度匹配且所述发电机结构的剩余电量低于所述目标剩余电量时，自动启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动。
接着，继续对本发明的手自一体化变速驱动系统的具体结构进行进一步的说明。
所述手自一体化变速驱动系统中还可以包括：
功率测量设备，设置在所述汽车内且与所述发动机连接，用于实时测量所述发动机的当前输出功率。
所述手自一体化变速驱动系统中：
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层21、隐层22和输出层23，所述输入层21具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层23的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量包括：所述多份输入内容的数量与所述发电机结构的结构冗余度成正比。
所述手自一体化变速驱动系统中：
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层21、隐层22和输出层23，所述输入层21具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层23的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量，还包括：对每一份输入内容对应的一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量都执行二进制编码转换操作以分别获得固定位数的二进制编码数据。
所述手自一体化变速驱动系统中：
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层21、隐层22和输出层23，所述输入层21具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层23的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量，还包括：预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量都为固定位数的二进制编码数据。
所述手自一体化变速驱动系统中：
对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型包括：采用历史各次手动切换操作中每一次手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量作为接收到的深度前馈网络的输入内容或输出内容，对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型。
所述手自一体化变速驱动系统中：
对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型还包括：所述手动切换设备被执行的频率越频繁，对接收到的深度前馈网络执行的多次学习动作的次数越多。
所述手自一体化变速驱动系统中：
所述B轴承8设置在所述励磁电机转子9的左侧，所述机座7设置在所述转子磁极2的下方。
所述手自一体化变速驱动系统中：
所述风扇4设置在所述转子线圈3的右侧，所述A轴承5设置在所述风扇4的下方且套有所述轴体6。
另外，在所述手自一体化变速驱动系统中，建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层21、隐层22和输出层23，所述输入层21具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层23的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量，还包括：所述深度前馈网络包括多个隐层且多个隐层的数量与所述汽车的用电设备的数量单调正向关联。
虽然参考其示范性实施例具体显示和描述了本发明，然而本领域的一般技术人员可以理解在不脱离权利要求所界定的本发明的精神和范围内，可以作出形式和细节上的不同变化。

Claims (9)

1.一种手自一体化变速驱动系统，其特征在于，所述系统包括：
发电机结构，设置在汽车内，通过变速箱与发动机连接，用于接受所述发动机执行的变速驱动，所述发电机结构包括接线板、转子磁极、转子线圈、风扇、A轴承、轴体、机座、B轴承、励磁电机转子、定子绕组和定子铁芯，所述定子铁芯的上方设置有所述接线板，所述定子铁芯的下方设置有所述定子绕组，所述转子线圈缠绕在所述转子磁极上，所述励磁电机转子设置在所述转子磁极的左侧；
手动切换设备，设置在汽车内，用于接收用户的手动切换操作以启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动；
数据记录设备，与所述手动切换设备连接，用于接收每一次用户执行手动切换操作时所述汽车的行驶速度以及所述发电机结构的剩余电量；
网络解析部件，与所述数据记录设备连接，用于建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量；
模型解析部件，与所述网络解析部件连接，用于对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型；
模型服务部件，设置在汽车内且与所述模型解析部件连接，用于将当前时刻替换预测时刻以执行所述人工预测模型获得当前时刻对应的目标行驶速度和目标剩余电量；
电子切换设备，与所述模型服务部件连接，用于在当前时刻之后的某一时刻汽车行驶速度与目标行驶速度匹配且所述发电机结构的剩余电量低于所述目标剩余电量时，自动启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动。
2.如权利要求1所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：
功率测量设备，设置在所述汽车内且与所述发动机连接，用于实时测量所述发动机的当前输出功率。
3.如权利要求1-2任一所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量包括：所述多份输入内容的数量与所述发电机结构的结构冗余度成正比。
4.如权利要求3所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量，还包括：对每一份输入内容对应的一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量都执行二进制编码转换操作以分别获得固定位数的二进制编码数据。
5.如权利要求4所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
建立执行变速驱动启动时机预测的深度前馈网络，所述深度前馈网络具有输入层、隐层和输出层，所述输入层具有预测时刻之前最新多次手动切换操作分别对应的多份输入内容，每一份输入内容包括对应一次的手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量，所述输出层的单份输出内容为预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量并分别作为目标行驶速度和目标剩余电量，还包括：预测时刻之后需要启动所述发动机通过变速箱对所述发电机结构执行的变速驱动时需要满足的行驶速度以及剩余电量都为固定位数的二进制编码数据。
6.如权利要求1-2任一所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型包括：采用历史各次手动切换操作中每一次手动切换操作对应的行驶速度和剩余电量作为接收到的深度前馈网络的输入内容或输出内容，对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型。
7.如权利要求6所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
对接收到的深度前馈网络执行多次学习动作以获得对应的人工预测模型还包括：所述手动切换设备被执行的频率越频繁，对接收到的深度前馈网络执行的多次学习动作的次数越多。
8.如权利要求1-2任一所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
所述B轴承设置在所述励磁电机转子的左侧，所述机座设置在所述转子磁极的下方。
9.如权利要求8所述的手自一体化变速驱动系统，其特征在于，
所述风扇设置在所述转子线圈的右侧，所述A轴承设置在所述风扇的下方且套有所述轴体。
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