CN101559819A - 一种电动摩托车换挡变速控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动摩托车多换挡变速控制***，包括驱动部分、换挡部分和控制部分；驱动部分包括驱动电动机主传动轴及依次设在其上的多个主动换挡齿轮和一减速齿轮、从动轴及依次设在其上的多个分别与各主动换挡齿轮对应/啮合的从动挡齿轮，其特征在于：换挡部分包括步进电机、变速鼓及设在其上的第一换挡拨叉和第二换挡拨叉，第一换挡拨叉与主传动轴上的一个主动挡齿轮配合，第二换挡拨叉与从动轴上的一个从动挡齿轮配合；驱动电动机和步进电机通过导线与控制部分和车载电源连接。具有以下优点：使电动摩托车的调速范围扩大，从而提高了电动摩托车的动力性能，节省电能。
Description
技术领域
本发明涉及电动车控制***、具体涉及以一种电动摩托车换挡变速控制***。
背景技术
现有的电动摩托车的调速方式大都在蓄电池与电动机之间加入调速器，改变电压脉冲宽度来调节电压，达到调节速度的目的。这种通过调节电压来调节速度的方法，会造成电动摩托车启动或爬坡时蓄电池电流和压降过大，影响蓄电池所存能量的释放，也损害蓄电池。其控制方式是通过转动手握转把来改变磁钢与霍尔器件的相对位置，使输出电压变化，以调整速度。其稳定性受磁钢的磁场强度、环境温度、使用时间的影响较大，使电动摩托车的速度控制不均匀。加之调速是依靠转动手握转把来实现，在驾驶人员长时间手握转把产生疲劳的情况下，容易发生操作失误，存在安全隐患。为了克服现有的电动摩托车的调速方式存在的不足，人们开发出了采用数字控制电路用按键或按钮开关的方式来改变调速电压，达到调整电动摩托车速度的目的，如CN 2554868Y公告的名称为“数控调速控制器”。该控制器的数字控制式电路输出电压线性度好，受环境变化影响小，性能稳定，使电动车调速均匀、运转平稳。但仍然仅依靠改变电压来调节电动车的速度。因此，还需要另外寻求调节电动摩托车调速的途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动摩托车换挡变速控制***，它能提高电动摩托车的动力性能，提高超车加速度和启动加速度，使动力分配合理，节省电能，更能适应在路况交变的道路上行驶。
本发明所述的一种电动摩托车多换挡变速控制***，包括驱动部分、换挡部分和控制部分；驱动部分包括驱动电动机及设在其转轴端部的齿轮、主传动轴及依次设在其上的多个主动换挡齿轮和一减速齿轮、从动轴及依次设在其上的多个分别与各主动换挡齿轮对应/啮合的从动挡齿轮，驱动电动机转轴端部的齿轮通过设在中间轴上的中间齿轮与主传动轴上的减速齿轮啮合，从动轴的输出端直接与轮毂配合连接，其特征在于：
换挡部分包括：步进电机及设在其转轴端部的小齿轮、变速鼓及设在其端部的大齿轮、设在变速鼓上的第一换挡拨叉和第二换挡拨叉，步进电机上的小齿轮与变速鼓上的大齿轮啮合，第一换挡拨叉与主传动轴上的一个主动挡齿轮配合，第二换挡拨叉与从动轴上的一个从动挡齿轮配合；驱动电动机和步进电机通过导线与控制部分和电源连接。
所述的一种电动摩托车多换挡变速控制***，其所述的控制部分包括控制器(ECU)及与其连接的转把电路、驱动电动机电路、挡位开关电路、步进电机正反转电路和通讯电路，通讯电路又与挡位开关电路连接；还包括与通讯电路连接的步进电机驱动电路、与上述各电路供电的电源电路，电源电路与车载电源连接。
转把开关与转把电路连接，驱动电动机与驱动电动机电路连接，挡位显示器与挡位开关电路连接，换挡开关与步进电机正反转电路连接，步进电机与步进电机驱动电路连接。
所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，在所述的主传动轴上依次设有主动I挡齿轮、主动II挡齿轮、主动III挡齿轮、主动IV挡齿轮，主动I挡齿轮与主传动轴为一体，主动II挡齿轮空套在主传动轴上，主动III挡齿轮与主传动轴为花键配合，主动IV挡齿轮也空套在主传动轴上；变速鼓上的第一换挡拨叉与主动III挡齿轮上的环槽配合。
所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，在所述的从动轴上依次设有与主动I挡齿轮对应/啮合的从动I挡齿轮、与主动II挡齿轮对应/啮合的从动II挡齿轮、与主动III挡齿轮对应/啮合的从动III挡齿轮和与主动IV挡齿轮对应/啮合的从动IV挡齿轮，从动I挡齿轮空套在从动轴上，从动II挡齿轮与从动轴为花键配合，从动III挡齿轮也空套在从动轴上，从动IV挡齿轮与从动轴为键配合；变速鼓上的第二换挡拨叉与从动轴上的从动II挡齿轮的环槽配合。
所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，其所述的驱动电动机为直流无刷电机。
本发明一方面通过改变驱动电机的功率调节输出速度和扭矩，一方面再通过换挡部分的步进电机、变速鼓及第一换挡拨叉和第二换挡拨叉进一步调节输出速度和扭矩。换挡部分有5个挡位可供选择：I挡，速度18km/h，动力大，能在10度的坡道上负重150公斤零启动，适合爬坡或山区丘陵的道路；II挡，最高速度30km/h，能有效路面颠簸，适合山地或乡村坑洼的路面；III挡，最高速度45km/h，驱动电机高速运转，适合城区或郊区地势平坦的路面；IV挡，最高速度60km/h，适合平路快速超车；0挡(空挡)，适合下坡或高速运转后使用，顺势滑行，节能省电。
本发明和现有技术相比具有以下优点：由于增加了机械换挡装置，使电动摩托车的调速范围扩大，可以根据路况的变化，改变行驶速度，从而提高了电动摩托车的动力性能；并能使动力分配合理，节省电能。
附图说明
图1是本发明驱动部分的结构示意图。
图2是本发明换挡部分的结构示意图。
图3是本发明控制部分的示意框图。
图4是控制器(ECU)的电路图。
图5是电源电路图。
图6是转把电路图。
图7是驱动电动机电路图。
图8是挡位开关电路图。
图9是步进电机正反电路图。
图10是通讯电路图。
图11是步进电机驱动电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1和图2，本发明包括驱动部分、换挡部分和控制部分；
驱动部分包括：驱动电动机1及设在其转轴端部的齿轮2主传动轴4及依次设在其上的主动I挡齿轮4-1、主动II挡齿轮4-2、主动III挡齿轮4-3、主动IV挡齿轮4-4和一减速齿轮5，主动I挡齿轮4-1与主传动轴4为一体，主动II挡齿轮空套在主传动轴上，主动III挡齿轮与主传动轴为花键配合，主动IV挡齿轮也空套在主传动轴上；
还包括从动轴6及依次设在其上的与主动I挡齿轮对应/啮合的从动I挡齿轮6-1、与主动II挡齿轮对应/啮合的从动II挡齿轮6-2、与主动III挡齿轮对应/啮合的从动III挡齿轮6-3和与主动IV挡齿轮对应/啮合的从动IV挡齿轮6-4，从动I挡齿轮空套在从动轴上，从动II挡齿轮与从动轴为花键配合，从动III挡齿轮也空套在从动轴上，从动IV挡齿轮与从动轴为键配合；驱动电动机转轴端部的齿轮2通过设在中间轴上的中间齿轮3与主传动轴上的减速齿轮5啮合，从动轴的输出端直接与轮毂配合连接。换挡部分包括：步进电机7及设在其转轴端部的小齿轮8、变速鼓9及设在其端部的大齿轮10、设在变速鼓上的第一换挡拨叉11和第二换挡拨叉12，步进电机上的小齿轮8与变速鼓上的大齿轮10啮合；变速鼓上的第一换挡拨叉11与主动III挡齿轮4-3上的环槽配合，变速鼓上的第二换挡拨叉12与从动轴上的从动II挡齿轮6-2的环槽配合；驱动电动机1和步进电机7通过导线与控制部分和车载电源连接。
参见图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11，控制部分包括：控制器(ECU)及与其连接的转把电路13、驱动电动机电路14、挡位开关电路15、步进电机正反转电路16和通讯电路17，通讯电路又与挡位开关电路连接；还包括与通讯电路连接的步进电机驱动电路18、与上述各电路供电的电源电路19，电源电路与车载电源连接；
转把开关20与转把电路13连接，驱动电动机1与驱动电动机电路14连接，挡位显示器21与挡位开关电路15连接，换挡开关22与步进电机正反转电路16连接，步进电机7与步进电机驱动电路18连接。
本发明所述的驱动电动机1为直流无刷电机，功率在1千瓦以上，最高转速3600转/分。
Claims (5)
1、一种电动摩托车多换挡变速控制***，包括驱动部分、换挡部分和控制部分；驱动部分包括驱动电动机(1)及设在其转轴端部的齿轮(2)主传动轴(4)及依次设在其上的多个主动换挡齿轮和一减速齿轮(5)、从动轴(6)及依次设在其上的多个分别与各主动换挡齿轮对应/啮合的从动挡齿轮，驱动电动机转轴端部的齿轮(2)通过设在中间轴上的中间齿轮(3)与主传动轴上的减速齿轮(5)啮合，从动轴的输出端直接与轮毂配合连接，其特征在于：
换挡部分包括步进电机(7)及设在其转轴端部的小齿轮(8)、变速鼓(9)及设在其端部的大齿轮(10)、设在变速鼓上的第一换挡拨叉(11)和第二换挡拨叉(12)，步进电机上的小齿轮(8)与变速鼓上的大齿轮(10)啮合，第一换挡拨叉(11)与主传动轴上的一个主动挡齿轮配合，第二换挡拨叉(12)与从动轴上的一个从动挡齿轮配合；驱动电动机(1)和步进电机(7)通过导线与控制部分和车载电源连接。
2、根据权利要求1所述的一种电动摩托车多换挡变速控制***，其特征在于：所述的控制部分包括控制器(ECU)及与其连接的转把电路(13)、驱动电动机电路(14)、挡位开关电路(15)、步进电机正反转电路(16)和通讯电路(17)，通讯电路又与挡位开关电路连接；还包括与通讯电路连接的步进电机驱动电路(18)、与上述各电路供电的电源电路(19)，电源电路与车载电源连接；
转把开关(20)与转把电路(13)连接，驱动电动机(1)与驱动电动机电路(14)连接，挡位显示器(21)与挡位开关电路(15)连接，换挡开关(22)与步进电机正反转电路(16)连接，步进电机(7)与步进电机驱动电路(18)连接。
3、根据权利要求1或2所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，其特征在于：在所述的主传动轴(4)上依次设有主动I挡齿轮(4-1)、主动II挡齿轮(4-2)、主动III挡齿轮(4-3)、主动IV挡齿轮(4-4)，主动I挡齿轮(4-1)与主传动轴(4)为一体，主动II挡齿轮空套在主传动轴上，主动III挡齿轮与主传动轴为花键配合，主动IV挡齿轮也空套在主传动轴上；变速鼓(9)上的第一换挡拨叉(11)与主动III挡齿轮(4-3)上的环槽配合。
4、根据权利要求1或2所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，其特征在于：在所述的从动轴(6)上依次设有与主动I挡齿轮(4-1)对应/啮合的从动I挡齿轮(6-1)、与主动II挡齿轮(4-2)对应/啮合的从动II挡齿轮(6-2)、与主动III挡齿轮(4-3)对应/啮合的从动III挡齿轮(6-3)和与主动IV挡齿轮(4-4)对应/啮合的从动IV挡齿轮(6-4)，从动I挡齿轮(6-1)空套在从动轴上，从动II挡齿轮与从动轴为花键配合，从动III挡齿轮也空套在从动轴上，从动IV挡齿轮与从动轴为键配合；变速鼓(9)上的第二换挡拨叉(12)与从动轴上的从动II挡齿轮(6-2)的环槽配合。
5、根据权利要求1或2所述的一种电动摩托车多挡变速控制***，其特征在于：所述的驱动电动机(1)为直流无刷电机。
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