CN212672336U - 电摩双离合自动变速箱结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电摩双离合自动变速箱结构，使用单向离合器和电磁离合器来实现两挡位切换，当电机控制器发升挡信号给变速箱电脑时，变速箱电脑收到升挡信号后控制电磁离合器吸合工作。当电机控制器发降挡信号给变速箱电脑时，变速箱电脑收到降挡信号后控制电磁离合器断开，由单向离合器传递动力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电摩变速控制技术领域，尤其涉及电摩双离合自动变速箱结构。
背景技术
目前电摩电机市场普遍采用直驱或固定减速比驱动，限制了车辆最高运行时速和低速起步扭矩，而开发的多挡变速电机虽然解决了上述问题，但电机零部件多，结构复杂，电控难度大，稳定性不高，价格偏贵，客户需求量小等问题严重影响了多挡电机的发展。
例如中国实用新型专利《一种十二挡位自动变速箱》，申请号201810200548.9，其公开了采用六个行星轮系，共两个安装轴与动力输入轴平行设置的技术，虽然使得自动变速箱可提供较多的挡位，但是其结构复杂，控制架构繁琐，并不利于大多数结构的适配。
因此，为了缓解电摩多挡变速电机行业发展所面临的问题，实用新型了一种电摩双离合自动变速箱匹配直驱电机以应对。
实用新型内容
本实用新型提供的一种技术方案是电摩双离合自动变速箱结构，包括两挡齿轮变速箱、单向离合器、电磁离合器、变速箱电脑(TCU)、电机控制器(MCU)各零部件主要功能如下：
单向离合器、利用单向滚针轴承的分离、结合和超越特性，来实现动力传递的通断；
电磁离合器、采用电磁离合器实现动力传递的通断，保证变速箱挡位平稳的切换；
电机控制器(MCU)、通过检测电机机芯转速n，车速ν，电机输出功率P信号，来判断是否给变速箱电脑(TCU)发升挡或降挡信号。
变速箱电脑(TCU)、收到电机控制器(MCU)升挡或降挡信号后，控制电磁离合器运行，保证变速箱准确快速平稳的切换到相应挡位，同时反馈降挡完成信号给电机控制器(MCU)，最终实现变速箱升降挡的闭环控制。
基于上述的电摩双离合自动变速箱结构，本实用新型还提供一种电摩双离合自动变速箱控制方法。
电机控制器(MCU)通过检测电机机芯转速n，车速信号ν，电机输出功率P运行参数后发升挡或降挡信号给变速箱电脑(TCU)，变速箱电脑(TCU)收到升挡信号后控制电磁离合器吸合，并反馈升挡完成信号给电机控制器(MCU)，变速箱电脑(TCU) 收到降挡信号后控制电磁离合器断开，由单向离合器传递动力，并反馈降挡完成信号给电机控制器(MCU)，最终实现变速箱升降挡的闭环控制，从而保证电机平稳切换到各挡位。
具体的，该控制方法包括以下步骤:
步骤1、电机控制器(MCU)检测到车辆启动信号后，拧动转把，此时单向离合器内圈转速大于外圈转速，单向离合器内外圈同步旋转，传递扭矩，单向离合器工作在结合模式，车辆开始行使。
步骤2、当电机控制器(MCU)检测到车速到达V1＝35-40km/h，电机机芯转速达 n1＝3000-3500rpm，电机输出功率P1＝3KW时，进行升挡控制。切断转把扭矩信号，降低电机机芯转速，此时单向离合器内圈转速小于外圈转速，单向离合器工作在超越模式，将机芯转速降到n3＝2000-2333rpm，其中，n3＝n2/i1，n2＝V2/(60*C轮)*i2，传动比i1＝1.5 (1挡传动比与2挡传动比比值)，i2＝6.5(1挡时整个车辆传动比)，C(后轮轮胎外圈周长)，V2为转把扭矩切断后，车辆实时的车速。等电机控制器(MCU)检测到机芯转速调整到转速n3后，给变速箱电脑(TCU)发升挡信号，变速箱电脑(TCU)控制电磁离合器吸合，车辆在2挡继续行驶。
步骤3、当电机控制器(MCU)检测到车速为V3＝30-35km/h，电机机芯转速为 n1＝1500-2000pm，电机输出功率P1＝4KW时，进行降挡控制。切断转把扭矩信号，给变速箱电脑(TCU)发降挡信号，变速箱电脑(TCU)控制电磁离合器断开，同时提升电机机芯转速，将机芯转速升到n5＝2100-3100rpm其中，n5＝n4*i1，n4＝V4/(60*C轮)*i3，传动比i1＝1.5(1挡传动比与2挡传动比比值)，i3＝4.33(2挡时整个车辆传动比)，C (后轮轮胎外圈周长)，V4为转把扭矩切断后，车辆实时的车速。此时单向离合器内圈转速于外圈转速同步，单向离合器工作在结合模式，车辆在1挡继续行驶。
步骤4、当电机控制器(MCU)检测到刹车信号，切断转把扭矩信号。如果在2挡，在整个刹车过程中，电磁离合器保持吸合，通过电机机芯反向电磁力来辅助减速，刹车结束后根据此时的实时车速来控制电机升降挡。如果在1挡，在整个刹车过程中，单向离合器内圈转速小于外圈转速，单向离合器工作在超越模式，电机机芯不参与辅助减速。
步骤5、当车辆设定为助推模式，单向离合器内圈转速小于外圈，单向离合器工作在超越模式，方便驾驶人员轻松的推动车辆。
步骤6、当车辆设定为停车倒车模式，电机控制器(MCU)给变速箱电脑(TCU) 发升挡信号，变速箱电脑(TCU)控制电磁离合器吸合，电机在2挡运行，电机控制器(MCU)收到变速箱电脑(TCU)电磁离合器吸合反馈信号后，控制电机反转倒车。
步骤7、当车辆转把扭矩信号人为清0，并运行下坡或溜车工况，如果在2挡，在整个下坡或溜车过程中，电磁离合器保持吸合，电机机芯运行在发电模式，下坡或溜车结束后根据此时的实时车速来控制电机升降挡；如果在1挡，在整个下坡或溜车过程中，单向离合器内圈转速小于外圈转速，单向离合器工作在超越模式，电机机芯不发电。
本实用新型的优点是：
1、利用单向滚针轴承的分离、结合和超越特性，来实现动力传递的通断，结构简单可靠，成本低。
2、使用单向离合器和电磁离合器来实现两挡位切换，控制简单，故障率低。
3、本实用新型的摩双离合自动变速箱结构及调试方法，当车辆在助推模式，无需电控，只要利用单向离合器特性，既可实现驾驶人员轻松的推动车辆。
4、在一挡时，电控系统无需对离合器进行控制，只要利用单向离合器特性，既可实现车辆运行，同时降低整车电耗(相比1挡采用电磁吸合离合器控制)，提升车辆行驶里程。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为电摩双离合自动变速箱结构示意图；
附图中各标记为：1、电机；2、电磁离合器；3、单向离合器；4、1挡输出齿轮；5、 2挡输出齿轮；6、离合器轴；7、1挡输入齿轮；8、2挡输入齿轮；9、输出链轮齿；10、变速箱副轴；11、控制器MCU；12、变速箱电脑TCU。
具体实施方式
实施例1
电摩双离合自动变速箱结构，包括两挡齿轮变速箱、单向离合器、电磁离合器、变速箱电脑(TCU)、电机控制器(MCU)各零部件主要功能如下：
单向离合器、利用单向滚针轴承的分离、结合和超越特性，来实现动力传递的通断；
电磁离合器、采用电磁离合器实现动力传递的通断，保证变速箱挡位平稳的切换；
电机控制器(MCU)、通过检测电机机芯转速n，车速ν，电机输出功率P信号，来判断是否给变速箱电脑(TCU)发升挡或降挡信号。
变速箱电脑(TCU)、收到电机控制器(MCU)升挡或降挡信号后，控制电磁离合器运行，保证变速箱准确快速平稳的切换到相应挡位，同时反馈降挡完成信号给电机控制器(MCU)，最终实现变速箱升降挡的闭环控制。
基于上述的电摩双离合自动变速箱结构，本实用新型还提供一种电摩双离合自动变速箱控制方法。
电机控制器(MCU)通过检测电机机芯转速n，车速信号ν，电机输出功率P运行参数后发升挡或降挡信号给变速箱电脑(TCU)，变速箱电脑(TCU)收到升挡信号后控制电磁离合器吸合，并反馈升挡完成信号给电机控制器(MCU)，变速箱电脑(TCU) 收到降挡信号后控制电磁离合器断开，由单向离合器传递动力，并反馈降挡完成信号给电机控制器(MCU)，最终实现变速箱升降挡的闭环控制，从而保证电机平稳切换到各挡位。
实施例2
电摩双离合自动变速箱工作模式(图1)：
1挡工作模式：电机1将动力传递给离合器轴6，离合器轴6将动力传递给单向离合器3内圈，单向离合器3内圈将动力传递给离合器外圈及1挡输出齿轮4，1挡输出齿轮4将动力传递给1挡输入齿轮7，1挡输入齿轮7将动力传递给变速箱副轴10，变速箱副轴10将动力传递给输出链轮齿9，动力输出。
电摩双离合自动变速箱工作模式(图1)：
2挡工作模式：电机控制器(MCU)通过检测电机机芯转速n，车速信号V，电机输出功率P运行参数后发升挡信号给变速箱电脑(TCU)，变速箱电脑(TCU)收到升挡信号后控制电磁离合器吸合，电机1将动力传递给离合器轴6，离合器轴6将动力传递给2挡输出齿轮5，2挡输出齿轮5将动力传递给2挡输入齿轮8，由于1挡输入齿轮7 与2挡输入齿轮8同轴，1挡传动比是2挡传动比的1.5倍，使与1挡输出齿轮4固定的单向离合器3外圈转速大于内圈转速，单向离合器3工作在超越模式，此时由电磁离合器传递动力，2挡输入齿轮8将动力传递给变速箱副轴10，变速箱副轴10将动力传递给输出链轮齿9，动力输出。
电摩双离合自动变速箱工作模式(图1)：
倒车模式：电机控制器(MCU)发升挡信号给变速箱电脑(TCU)，变速箱电脑(TCU)收到升挡信号后控制电磁离合器吸合，电机1将动力传递给离合器轴6，离合器轴6将动力传递给2挡输出齿轮5，2挡输出齿轮5将动力传递给2挡输入齿轮8，由于1挡输入齿轮7与2挡输入齿轮8同轴，1挡传动比是2挡传动比的1.5倍，使与1挡输出齿轮4 固定的单向离合器3外圈转速大于内圈转速，单向离合器3工作在超越模式，此时由电磁离合器传递动力，2挡输入齿轮8将动力传递给变速箱副轴10，变速箱副轴10将动力传递给输出链轮齿9，动力输出。
本实用新型实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.电摩双离合自动变速箱结构，包括电机、两挡齿轮变速箱、变速箱控制器、电机控制器，其特征在于：电机将动力传递至离合器轴：
单向离合器，利用单向滚针轴承来实现离合器轴与两挡齿轮变速箱中一挡传动件之间动力传递的通断；
电磁离合器，采用电磁吸合实现离合器轴与两挡齿轮变速箱中二挡传动件之间动力传递的通断；
电机控制器，通过判断电机机芯转速、车速、电机输出功率信号，来给变速箱控制器发送升挡或降挡信号；
变速箱电脑，基于升挡或降挡信号控制所述电磁离合器运行，同时反馈换挡完成信号给所述电机控制器。
2.根据权利要求1所述的电摩双离合自动变速箱结构，其特征在于：所述单向离合器的内圈与离合器轴连接传动，所述单向离合器的外圈与两挡齿轮变速箱中一挡输出齿轮连接传动。
3.根据权利要求1所述的电摩双离合自动变速箱结构，其特征在于：所述电磁离合器吸合式所述离合器轴与两挡齿轮变速箱中二挡输出齿轮连接传动。
4.根据权利要求1所述的电摩双离合自动变速箱结构，其特征在于：所述两挡齿轮变速箱中一挡输入齿轮与二挡输入齿轮同时装配于变速箱副轴上，所述副轴的输出端上装配有输出链轮齿。
Priority Applications (1)
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| CN202020371445.1U CN212672336U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 电摩双离合自动变速箱结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN212672336U true CN212672336U (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74811431
Family Applications (1)
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| CN202020371445.1U Active CN212672336U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 电摩双离合自动变速箱结构 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212672336U (zh) |
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2020
- 2020-03-23 CN CN202020371445.1U patent/CN212672336U/zh active Active
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