本發(fā)明涉及電驅(qū)動系統(tǒng)，具體涉及一種四軸內(nèi)置傳動離合片式人控倒車電控自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電動兩輪車是指以蓄電池作為輔助能源在兩輪車的基礎上，安裝了電機、控制器、顯示儀表系統(tǒng)等部件的機電一體化個人交通工具。不但為出行工具，更進階為休閑娛樂、綠色出行的新用具，還可滿足健身、顯示個性、社交等需求，經(jīng)濟性和便利性優(yōu)勢明顯。

2、電驅(qū)動系統(tǒng)僅裝減速傳動雖然能使電動機產(chǎn)生的扭矩輸出直接順暢，卻無法同時兼顧純電動車輛的動力性和經(jīng)濟性，這是因為行駛過程中驅(qū)動電機多數(shù)工作情況下無法處于高效率工作點，尤其是在最高或最低車速以及低負荷條件下，由于減速傳動比大，速度到達極限之后沒有提升空間，造成電動車輛巡航狀態(tài)也處于較高的轉(zhuǎn)速臨界點，速度受到制約，效率一般會降至60-70％以下，功率損耗較大，高速經(jīng)濟性不高，車輛的動力性、經(jīng)濟性與舒適性差，嚴重浪費了車載電能，而減少續(xù)駛里程。另外，僅裝減速傳動結(jié)構(gòu)電驅(qū)動系統(tǒng)也不利于采用高效率、輕量化的驅(qū)動電機。

3、從2013年至今，本技術(shù)的發(fā)明人團隊曾設計了一系列的用于匹配變速器的自適應摩擦離合器。

4、比如，公開號為cn111075851b的中國授權(quán)發(fā)明專利，通過在內(nèi)摩擦片安裝筒上設置內(nèi)片分動同步擋圈，能夠主動地帶動各內(nèi)摩擦片與相鄰的外摩擦片分離，相對于現(xiàn)有多片式摩擦離合器，不僅大幅提高了響應速度，縮短了相應時間，從而能夠大幅增加摩擦片的數(shù)量，甚至無限增加摩擦片的數(shù)量，使本摩擦離合器能夠應用于大扭矩場景。但是，發(fā)明人團隊在測試和使用中發(fā)現(xiàn)，雖然在分離后期能夠保證內(nèi)摩擦片和外摩擦片的徹底分離，但是在剛開始時，仍然可能存在大量內(nèi)摩擦片和外摩擦片因粘連而處于半摩擦的情況，不僅導致各內(nèi)摩擦片和外摩擦片的磨損情況的一致性不佳，而且分離振動也比較大，平順性不足。

5、但是，本技術(shù)的發(fā)明人團隊設計的一系列離合片式電驅(qū)動系統(tǒng)都不具備主動快慢擋切換的功能，因此，無法根據(jù)扭矩和轉(zhuǎn)速同功率目標的對比實現(xiàn)電控換擋的功能，即：現(xiàn)有的離合片式電驅(qū)動系統(tǒng)只能通過線下標定的方式調(diào)整快慢擋的換擋邏輯，而無法根據(jù)駕駛員駕駛模式取向的變化(例如：eco模式、運動模式和雪地模式等)靈活地在線調(diào)整換擋邏輯。

6、解決以上問題成為當務之急。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種四軸內(nèi)置傳動離合片式人控倒車電控自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)。

2、其技術(shù)方案如下：

3、本技術(shù)的第一方面涉及一種四軸內(nèi)置傳動離合片式人控倒車電控自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)，包括動力電機、變速總成和兩軸動力輸出機構(gòu)，所述變速總成包括主軸、能夠相對轉(zhuǎn)動地套裝在主軸上的軸套、均設置在軸套上的框架離合片機構(gòu)和彈性機構(gòu)以及與主軸平行設置的減速軸組件，所述主軸的一端與動力電機的電機軸同軸固連，該主軸的另一端安裝有電控換擋機構(gòu)，其特征在于：所述彈性機構(gòu)包括沿軸向依次套裝在軸套上的端面凸輪套、小托環(huán)和大托環(huán)，所述小托環(huán)能夠帶動端面凸輪套轉(zhuǎn)動，所述端面凸輪套與軸套同步轉(zhuǎn)動，所述小托環(huán)和大托環(huán)均能夠相對軸套轉(zhuǎn)動，所述小托環(huán)和大托環(huán)均能夠沿軸套軸向移動，所述小托環(huán)具有徑向延伸的第一支撐盤，所述大托環(huán)具有徑向延伸的第二支撐盤；

4、所述框架離合片機構(gòu)包括同步轉(zhuǎn)動地套裝在小托環(huán)上的內(nèi)離合片支架以及環(huán)繞在內(nèi)離合片支架周向外側(cè)的外離合片支架，，所述外離合片支架與主軸同步轉(zhuǎn)動，并能夠軸向滑動地安裝有多片沿徑向向內(nèi)延伸的外摩擦片，所述內(nèi)離合片支架上能夠軸向滑動地安裝有多片沿徑向向外延伸的內(nèi)摩擦片，各內(nèi)摩擦片和各外摩擦片交替設置在外離合片支架的固定壓緊盤和內(nèi)離合片支架的活動壓緊盤之間，所述內(nèi)離合片支架遠離大托環(huán)一端的內(nèi)周面上套裝有與其同步轉(zhuǎn)動的支架傳動元件，所述第一支撐盤的兩側(cè)分別與支架傳動元件和第二支撐盤之間彈性地支承有第一彈性元件組和第二彈性元件組，所述軸套上能夠相對轉(zhuǎn)動地套裝有用于帶動支架傳動元件的二級從動齒輪，所述二級從動齒輪和支架傳動元件上能夠相對轉(zhuǎn)動地套裝有與外離合片支架同步轉(zhuǎn)動的動力輸出套，該動力輸出套上具有一級主動齒，所述減速軸組件能夠在一級主動齒和二級從動齒輪之間減速傳動，所述軸套上具有動力輸出齒；

5、所述兩軸動力輸出機構(gòu)包括均與主軸平行設置的前后換擋減速組件和差速器，所述前后換擋減速組件包括與主軸平行的輸出軸、能夠相對轉(zhuǎn)動地套裝在輸出軸上的前進擋結(jié)合齒輪、安裝在輸出軸上的倒擋超越離合器以及同步轉(zhuǎn)動地套裝在輸出軸上的前進擋撥叉安裝套，所述前進擋撥叉安裝套上同步轉(zhuǎn)動地套裝有能夠沿其軸向滑動的前進擋撥叉套，所述倒擋超越離合器的外圈具有與一級主動齒嚙合的倒擋一級從動齒，所述前進擋結(jié)合齒輪與動力輸出齒輪嚙合，所述前進擋撥叉套能夠沿輸出軸軸向滑動，以與前進擋結(jié)合齒輪結(jié)合或分離，所述輸出軸上具有與差速器的差速器輸入齒輪嚙合的輸出二級主動齒；

6、所述電控換擋機構(gòu)包括同步轉(zhuǎn)動地套裝在主軸上的空心絲桿、螺紋配合地套裝在空心絲桿上的傳動件、與主軸平行設置的換擋電機、同步轉(zhuǎn)動地套裝在換擋電機的電機軸上的主動件、至少三根與穿設在外離合片支架上的推拉桿以及安裝在輸出軸上的實時功率檢測組件，各推拉桿均與主軸平行，所述大托環(huán)遠離小托環(huán)的一側(cè)與各推拉桿的內(nèi)端之間設置有第一平面軸承，各推拉桿的外端與空心絲桿的內(nèi)端之間設置有既能夠使二者相對轉(zhuǎn)動、又能夠使二者同步軸向移動的連接組件，所述空心絲桿與傳動件構(gòu)成絲桿螺母運動副；

7、所述主動件為蝸桿，所述傳動件為蝸輪，所述蝸桿與蝸輪構(gòu)成蝸輪蝸桿運動副；或者，所述主動件為主動齒輪，所述傳動件為從動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪嚙合。

8、采用以上四軸內(nèi)置傳動離合片式人控倒車電控自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)，具有以下有益效果：

9、1、能夠根據(jù)實時功率檢測組件采集的扭矩信息和轉(zhuǎn)速信息輕易地計算出電驅(qū)動系統(tǒng)的功率信息，并將功率信息與同功率目標進行對比得出是否需要主動高低速換擋的判斷結(jié)論，再利用換擋電機通過蝸輪蝸桿運動副和絲桿螺母運動副帶動各推拉桿同步軸向移動，從而不僅高效地實現(xiàn)主動高低速換擋，而且電控算法極為簡單；

10、2、在主動高低速換擋過程中，框架離合片機構(gòu)能夠作為極佳的吸振機構(gòu)，有效吸收換擋沖擊，使換擋過程極其平穩(wěn)；

11、3、基于框架離合片機構(gòu)的變速總成還具備自適應換擋的功能，能夠在信息不充分或無信息或電控換擋機構(gòu)無法工作的情況下，感知認知道路路況和負荷瞬態(tài)變化信息(上坡、下坡、載重、順風、逆風、平路，道路吸附力)，無需人的干預，無需另外機構(gòu)，不依賴任何外部控制，系統(tǒng)全自主在輸出動力過程中，隨負荷/阻力變化，適時同步自適應不終斷動力地輸出合理的扭矩和轉(zhuǎn)速(功率目標)，系統(tǒng)完成動力給出、傳遞、分配和輸出的任務，達到全過程高效節(jié)能的使用要求；

12、4、使電機能夠根據(jù)駕駛意圖的變化始終高效地保持在當前高效率區(qū)內(nèi)工作，實現(xiàn)以人的意識和意圖為優(yōu)先的“多參數(shù)”控制策略，實現(xiàn)了人、車、路和行駛阻力/運行負荷的和諧統(tǒng)一，解決了牽引力/驅(qū)動力-行駛阻力/載荷高效精確平衡控制的重大科學和工程技術(shù)共性關(guān)鍵難題。

13、5、當前進擋撥叉套與前進擋結(jié)合齒輪結(jié)合、且電機軸正轉(zhuǎn)時，處于前進擋快擋或前進擋慢擋；當前進擋撥叉套與前進擋結(jié)合齒輪分離、且電機軸反轉(zhuǎn)時，處于倒擋；故通過前進擋撥叉套、前進擋超越離合器和倒擋超越離合器的配合，以及電機軸的正反轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)前進擋和倒擋功能的自由切換，簡單可靠。