专利摘要

专利摘要

一种电动车自动变速器，由变速箱、驱动齿轮、大小传动齿轮、超越离合齿轮组、差速器齿轮、螺丝杆、推拉轴、动力电机、变挡电机、智能控器和调速转把组成，所述超越离合齿轮组的左、右锯形齿的转速在大于左、右离合锯形齿的转速状态下快速啮合，不存在卡齿、打齿、顿挫现象，左、右锯形齿的转速在小于左、右离合锯形齿的转速状态下打滑分离，磁性弹力使离合锯形齿摩擦小、噪音低，对于齿轮组转速同步要求不高，采用简单的脉冲调速控制，换挡时间短，换挡控制电路在设定的时机内，控制动力电机的关闭和打开，实现大、小变挡齿轮与超越离合齿轮之间无冲击同步啮合，智能控制器根据动力电机的负荷大小、转速快慢，自动控制所述变挡电机进行高、低速变挡，起步时变低速挡，正常时速变高速挡，上坡时自动变低速挡，有效解决手动变挡操作不当带来的机构损坏。

权利要求

1.一种电动车自动变速器，由变速箱、驱动齿轮、大小传动齿轮、超越离合齿轮组、差速器齿轮、螺丝杆、推拉轴、动力电机、变挡电机、智能控器和调速转把组成，所述电动车自动变速器设置变速箱，变速箱设置左半壳(1)和右半壳(2)，位于变速箱中部外围的左、右半壳上均设置若干对称的连接耳(3)，连接耳由若干连接螺丝钉(4)将左、右半壳紧固成整体，位于变速箱后端、右半壳右端设置安装孔，安装孔内设置动力电机(5)，动力电机的左端盖左端制有止口台(6)，止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉(7)将动力电机紧固在右半壳右端， 所述电动车自动变速器的特征在于：所述动力电机设置驱动轴(8)，驱动轴左侧设置驱动齿轮(9)，驱动轴左端设置驱动轴承(10)，左半壳后部设置后轴承架，驱动轴承安装在后轴承架内，左半壳和右半壳后部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承(11)和右传动轴承(12)，左、右传动轴承内安装传动轴(13)，传动轴左边安装小传动齿轮(14)、右边安装大传动齿轮(15)，所述驱动齿轮与大传动齿轮啮合，所述超越离合齿轮组设置中轴(16)，中轴左边设置大变挡齿轮(17)，中轴右边设置小变挡齿轮(18)，大、小变挡齿轮之间设置超越离合齿轮(19)，超越离合齿轮外圆制有拨槽(20)，小变挡齿轮右边设置中轴齿轮(21)，小变挡齿轮与大传动齿轮啮合，大变挡齿轮与小传动齿轮啮合，所述左半壳前端设置左大轴承架，右半壳前端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承(22)和右大轴承(23)，左、右大轴承内安装左空心轴(24)和右空心轴(25)，左、右空心轴之间安装差速器(26)，差速器外圆设置差速器齿轮(27)，所述中轴齿轮与差速器齿轮啮合；所述左半壳内上端设置左滑动轴架(28)，右半壳内上端设置右滑动轴架(29)，左、右滑动轴架内圆设置推拉轴(30)，推拉轴在左、右滑动轴架内圆能左右滑动，所述推拉轴是一个左粗右细的滑动轴，左端粗轴是空心轴，空心轴内圆左端焊接推拉螺帽(31)，所述右半壳外后上端设置定位圈(32)，定位圈与左滑动轴架同心，定位圈外圆设置变挡电机，变挡电机由外转子无刷电机、内置控制模块(33)和外壳(34)一体化组成，所述外壳右边设置连接圈(35)，连接圈内圆与定位圈吻合，连接圈圆周设置4个螺丝钉(36)，将外壳紧固在右半壳右端，所述外转子无刷电机在外壳左端中心制有轴套(37)，轴套外圆紧配安装电枢线圈(38)，所述电枢线圈由铁芯、线圈和霍尔传感器组成，轴套内圆设置驱动轴(39)，驱动轴右边制成螺丝杆(40)，所述螺丝杆拧进推拉螺帽内，所述驱动轴上设置外转子，外转子设置端盖(41)，端盖中心紧配安装在驱动轴上，端盖外圆制有导磁筒(42)，导磁筒内圆设置永磁圈(43)，永磁圈由若干钕铁硼材料的方块永磁体排列组成，永磁圈与电枢线圈同心，永磁圈与电枢线圈之间形成气隙，永磁圈的长度大于电枢线圈的长度，电枢线圈在永磁圈的磁场中不仅能转动，而且能左右位移，驱动轴在轴套内圆接受外力后能左右滑动，外力消失后，电枢线圈在永磁圈磁力作用下恢复在永磁圈长度的中间位置，使电枢线圈在左右位移时产生磁性弹力，变挡电机的准确定位使变挡电机的驱动轴与所述推拉轴同心，以减少外转子转动时螺丝杆与推拉螺帽之间的摩擦，所述推拉轴中部设置连接套(44)，连接套前下端制有拨杆，拨杆前下端制有拨叉(45)，拨叉两端均制有滑块(46)，滑块位于超越离合齿轮外圆的拨槽内，外转子正反转动时，螺丝杆驱动推拉螺帽左右移动，推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮随着左右移动，外转子推拉超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别结合到位后，依然在永磁圈长度范围左右移动一定距离，使超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别产生互相靠紧的磁性弹力，外转子的外圆设置钕铁硼材料的微型永磁体(47)，永磁体极性是前后方向，所述外壳内设置左霍尔开关(48)和右霍尔开关(49)，左、右霍尔开关的输出线连接到内置控制模块输入端，微型永磁体接近左霍尔开关和右霍尔开关时使变挡电机断电，左、右霍尔开关之间的距离是外转子产生的磁性弹力的距离，所述内置控制模块为环形，设置在定位圈内，内置控制模块内包括无刷电机换相电路、正反转驱动控制电路和开关电路，内置控制模块输出端与电枢线圈输出线连接；变速箱后上端设置输出线插座(50)，输出线插座内安插输出线插头(51)，变速箱前上端设置转速传感器(52)，变速箱后端和动力电机的左端盖设置出线孔，动力电机的输出线经过出线孔连接到输出线插座，内置控制模块的输出线和转速传感器的输出线均连接到输出线插座，输出线插头的输出线是一根多线汇集的电缆(53)连接到智能控制器，所述智能控制器内部设置动力电机控制模块(54)和换挡控制电路(55)，智能控制器安装在车厢底部，车厢底部设置60V蓄电池组(56)，60V蓄电池组的电源线经过开关锁(57)连接智能控制器电源端，所述调速转把(58)安装在转向车把右端，调速转把内部设置霍尔调速器(59)，调速转把左侧设置模式开关(60)、变挡开关(61)以及倒车开关(62)，所述霍尔调速器、模式开关、变挡开关以及倒车开关均是拨动式手动开关，它们的输出线连接智能控制器输入端。

2.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：所述超越离合齿轮组由中轴、大、小变挡齿轮、超越离合齿轮、花键套、中轴齿轮组成，左半壳和右半壳中部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承(63)和右中轴承(64)，左、右中轴承内安装中轴(16)，所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮，中轴齿轮左端设置小变挡齿轮，中轴左端设置大变挡齿轮，大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮左端中部制有左离合齿轮(65)，小变挡齿轮右端中部制有右离合齿轮(66)，左、右离合齿轮之间设置花键套(67)，中轴外圆制有花键外齿，花键套内圆制有花键内齿，花键内齿与花键外齿啮合，花键套外圆设置超越离合齿轮，所述超越离合齿轮内圆制有六个等分的方形内齿牙(68)，超越离合齿轮外圆制有拨槽，所述花键套外圆制有六个等分的方形外齿牙，与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合，所述左离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙(69)，右离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙(70)，所述左、右离合齿轮的方形外齿牙与花键套的方形外齿牙的规格均相同，左、右离合齿轮的方形外齿牙均能与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合；所述超越离合齿轮内圆的六个方形内齿牙的左端面均制有左锯形齿(71)，右端面均制有右锯形齿(72)，左、右锯形齿的斜面是左、右对称的，所述左离合齿轮的六个方形外齿牙右端面均制有左离合锯形齿(73)，所述右离合齿轮的六个方形外齿牙左端面均制有右离合锯形齿(74)，左、右离合锯形齿的斜面是左、右对称的，左离合锯形齿的斜面与所述左锯形齿的斜面吻合，右离合锯形齿的斜面与所述右锯形齿的斜面吻合；中轴左端设置外卡簧(75)，大变挡齿轮左端紧靠外卡簧。

3.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：所述的动力电机选用8极内转子的无刷直流电机，所述左、右霍尔开关选用单极性霍尔开关，所述转速传感器选用磁电式转速传感器，磁电式转速传感器的探头是齿牙形，探头齿牙顶部对准差速器齿轮的齿牙顶部，两个齿牙顶部之间的气隙为1mm，所述智能控制器内部设置的动力电机控制模块包括换相、调速、电流探测、转速探测电路、转速传感器转速脉冲换算电路、动力电机转速脉冲换算和比较电路，根据动力电机的负荷大小、转速快慢的变化，自动控制所述变挡电机进行高、低速变挡，起步时变低速挡，正常时速变高速挡，上坡时自动变低速挡，所述智能控制器内部设置的换挡控制电路在高、低速换挡过程中，换挡控制电路在设定的时机内，自动控制动力电机的关闭和打开，实现大、小变挡齿轮与超越离合齿轮之间无冲击同步啮合，

根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：在智能控制器内部设置的换挡控制电路中，内置控制模块(33)的下端三相输出端连接外转子无刷电机(76)，模块(33)右端2个关机控制端连接左霍尔开关(48)输出端和右霍尔开关(49)输出端，模块(33)左端高、低挡控制端连接变挡开关(61)上端左、右触点，动力电机控制模块(54)右上端连接变挡开关左、右触点，模式开关(60)上端左、右触点连接动力电机控制模块右上端和变挡开关共同端，动力电机控制模块的电源端连接60V蓄电池组(56)，动力电机控制模块左上端设置稳压的12V电源端，倒车开关(62)上端左、右触点连接12V电源端和地端，内置控制模块电源端和继电器(J)连接12V电源端，三端稳压块(A1)输出5V电压给双D触发器(A2)、左、右霍尔开关(48、49)和电阻(R1)供电，电阻(R1)给霍尔调速器(59)供电，内置控制模块接地端通过电阻(R2)接地，双D触发器连接成单稳态触发器，经过三极管(A3)驱动继电器(J)，当电动车使用手动模式开始起步时，模式开关(60)触头向右端闭合，位于手动挡，变挡开关(61)触头向右端闭合，位于低速挡，手动调速转把，所述电动车自动变速器在低速挡行驶，当手动变挡开关拨动高速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机(76)正转，模块驱动电流由零增加至额定值，使电阻(R2)的电压降由低电平升至高电平，三极管(A4)由截止变导通，电阻(R1)电压上升，电阻(R3)为低电平，电阻(R3)和三极管(A4)输出端与霍尔调速器(59)输出端和双D触发器复位端(R)并联，动力电机控制模块输入端变为低电平，动力电机停电关机，双D触发器复位端(R=0)，这是电路稳态，当外转子无刷电机正转驱动超越离合齿轮变高速挡到位时，微型永磁体(47)接近右霍尔开关(49)，内置控制模块使外转子无刷电机断电，内置控制模块驱动电流由额定值减少至零，使电阻(R1)的电压降由高电平降至低电平，三极管(A4)由导通变截止，电阻(R3)和三极管(A4)输出端电压上升，双D触发器复位端(R=1)，三极管(A3)导通，继电器触头(J1、J2)向右端闭合，霍尔调速器连接为自动控制状态，电路进入暂稳态，暂稳时间为1秒，由(R5)和(C4)的参数决定，三极管(A4)输出高电平到动力电机控制模块输入端，动力电机打开转动，暂稳态过后，三极管(A3)截止，继电器触头(J1、J2)向左端闭合，霍尔调速器恢复手动控制状态，此时电动车自动变速器变为高速挡行驶，反之，当手动变挡开关由高速挡拨动到低速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机反转，由高速挡换低速挡的控制过程同上，模式开关(60)触头向左端闭合接地是自动模式，自动模式的高、低速挡互换的控制过程同上，倒车开关(62)上端左触点连接12V电源端为倒车挡，(C1)、(C2)、(C3)为电源滤波电容。

4.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：当变挡电机驱动螺丝杆正转时，螺丝杆驱动推拉螺帽、拉动推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮向左移动，使所述超越离合齿轮的左锯形齿与所述左离合锯形齿啮合，此时为低速挡，当变挡电机驱动螺丝杆反转时，螺丝杆推动推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮向右移动，使所述超越离合齿轮的右锯形齿与所述右离合锯形齿啮合，此时为高速挡，所述左、右锯形齿的转速大于所述左、右离合锯形齿的转速是超越同步转速，处于超越同步转速状态下的啮合在磁性弹力作用下啮合快，不存在卡齿、打齿、顿挫现象，离合锯形齿的转速超过锯形齿的转速很大时会产生冲击力，因此，在高、低速变挡的短暂过程中，控制离合锯形齿的转速大于锯形齿的转速在一定的范围，保证两者可靠的无冲击啮合，无论是低速挡还是高速挡，当离合锯形齿的转速小于锯形齿的转速时，左、右锯形齿与左、右离合锯形齿处于打滑分离状态，在变挡电机磁性弹力作用下，齿轮打滑分离的摩擦小、噪音低，高、低速变挡齿轮与超越离合齿轮啮合后，两者依靠磁性弹力靠紧，左、右离合齿轮的方形外齿牙均能与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合，因为内、外方形齿牙的端面为锯形齿，所以内、外方形齿牙啮合的深度正转和反转不同，齿轮正转为前进挡，啮合的深度长，齿轮反转为倒车挡，啮合的深度短，因此，内、外方形齿牙啮合的深度要满足倒车的啮合要求。

5.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：打开电源开关、自动模式开关以及前进挡开关，电动车在自动模式前进挡正常起步时，自动变挡差速器的初始状态是：外转子外圆的微型永磁体接近所述左霍尔开关，左霍尔开关输出信号到智能控制器，控制变挡电机停止，此时低速变挡齿轮与超越离合齿轮啮合，并且保持一定磁性吸力靠紧，变挡电机螺丝杆驱动推拉螺帽到位停止时具有锁定功能，推拉螺帽锁定在低速挡位置，手动转把调速器，电动车在低速挡行驶，智能控制器按照下面程序控制：1.当转速传感器探测到的轮胎转速参数和动力电机的电流参数达到高速挡的参数要求时，智能控制器将转把调速器的手动控制切换到自动控制，智能控制器输出低电平到转把调速端，关停动力电机；2.控制变挡电机反转，推拉螺帽向右移动，动力电机关机过程中，超越离合齿轮内齿在不受力状态下退出低速挡；3.推拉螺帽继续向右移动，所述微型永磁体接近右霍尔开关时，控制变挡电机停止，高速变挡齿轮与超越离合齿轮靠紧，并且保持一定磁性弹力，如果动力电机关机过程的转速略大于轮胎转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮立即啮合，啮合有很小的冲击在允许范围，如果动力电机关机过程的转速小于轮胎转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮处于打滑分离状态，此时智能控制器输出高电平脉冲到转把调速端，瞬时间提高动力电机转速，使高速挡齿轮与超越离合齿轮立即无冲击啮合，锁定在高速挡位置，高电平脉冲的暂稳时间为1秒；4. 齿轮啮合后，智能控制器将转把调速器切换到手动控制，当电动车上坡时，转速传感器探测到的轮胎转速参数和动力电机的电流参数达到低速挡的参数要求时，智能控制器将转把调速器切换到自动控制，智能控制器输出低电平到转把调速端，关停动力电机；5.控制变挡电机反转，推拉螺帽向左移动，动力电机停转过程中，超越离合齿轮内齿在不受力状态下退出高速挡；6.推拉螺帽继续向左移动，微型永磁体接近左霍尔开关时，控制变挡电机停止，低速变挡齿轮与超越离合齿轮靠紧，并且保持一定磁性弹力，动力电机停转过程的转速小于轮胎转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮处于打滑分离状态，此时智能控制器输出高电平脉冲到转把调速端，瞬时间提高动力电机转速，使低速变挡齿轮与超越离合齿轮立即啮合，锁定在低速挡位置，高电平脉冲的暂稳时间为1秒，这个1秒钟不是换挡时间，而是在换挡后动力电机自动转动的时间，因此超越离合换挡时间很短；7.齿轮啮合后，智能控制器将转把调速器切换到手动控制。

6.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于：所述电动车自动变速器在使用手动模式或者倒车控制时，将模式开关(60)置于手动模式，用变挡开关(61)进行变挡，倒车开关(62)置于前进挡，动力电机正转，电动车有两个前进挡，倒车开关(62)置于倒车挡，动力电机反转，电动车有两个倒车挡。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动三轮车差速电机，确切地说，是一种电动车自动变速器。

背景技术

目前，随着市场需求的变化，电动三轮车的差速电机经历了从开始的不变挡到手动变挡，又从手动变挡到自动变挡的不断进步和发展的过程，其核心在于自动变速器的技术创新，有一种申请号是“2015104435079”名称是“自动变挡电机”的发明专利，它能够根据电机转速和负荷的变化，自动高低挡变速，解决手动变挡操作不当带来的机构损坏，是一种理想的变挡方式，但是它的自动变速器存在结构复杂、成本高的缺点。

发明内容

为了克服现有自动变挡电机的不足，本发明推出一种电动车自动变速器，它不仅能够自动高低挡变速，解决手动变挡操作不当带来的机构损坏，而且结构简单、成本低、可靠性高。

所述电动车自动变速器所采取的技术方案是由变速箱、驱动齿轮、大小传动齿轮、超越离合齿轮组、差速器齿轮、螺丝杆、推拉轴、动力电机、变挡电机、智能控器和调速转把组成，所述电动车自动变速器设置变速箱，所述变速箱设置左半壳和右半壳，位于变速箱中部外围的左、右半壳上均设置若干对称的连接耳，连接耳由若干连接螺丝钉将左、右半壳紧固成整体，位于变速箱后端、右半壳右端设置安装孔，安装孔内设置动力电机，动力电机的左端盖左端制有止口台，止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉将动力电机紧固在右半壳右端， 所述电动车自动变速器的结构特点在于：所述动力电机设置驱动轴，驱动轴左侧设置驱动齿轮，驱动轴左端设置驱动轴承，左半壳后部设置后轴承架，驱动轴承安装在后轴承架内，左半壳和右半壳后部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承和右传动轴承，左、右传动轴承内安装传动轴，传动轴左边安装小传动齿轮、右边安装大传动齿轮，所述驱动齿轮与大传动齿轮啮合，所述超越离合齿轮组设置中轴，中轴左边设置大变挡齿轮，中轴右边设置大变挡齿轮，大、小变挡齿轮之间设置超越离合齿轮，超越离合齿轮外圆制有拨槽，小变挡齿轮右边设置中轴齿轮，小变挡齿轮与大传动齿轮啮合，大变挡齿轮与小传动齿轮啮合，所述左半壳前端设置左大轴承架，右半壳前端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承和右大轴承，左、右大轴承内安装左空心轴和右空心轴，左、右空心轴之间安装差速器，差速器外圆设置差速器齿轮，所述中轴齿轮与差速器齿轮啮合；所述左半壳内上端设置左滑动轴架，右半壳内上端设置右滑动轴架，左、右滑动轴架内圆设置推拉轴，推拉轴在左、右滑动轴架内圆能左右滑动，所述推拉轴是一个左粗右细的滑动轴，左端粗轴是空心轴，空心轴内圆左端焊接推拉螺帽，所述右半壳外后上端设置定位圈，定位圈与左滑动轴架同心，定位圈外圆设置变挡电机，所述变挡电机由外转子无刷电机、内置控制模块和外壳一体化组成，所述外壳右边设置连接圈，连接圈内圆与定位圈吻合，连接圈圆周设置4个螺丝钉，将变外壳紧固在右半壳右端，所述外转子无刷电机在外壳左端中心制有轴套，轴套外圆紧配安装电枢线圈，所述电枢线圈由铁芯、线圈和霍尔传感器组成，轴套内圆设置驱动轴，驱动轴右边制成螺丝杆，所述螺丝杆拧进推拉螺帽内，所述驱动轴上设置外转子，外转子设置端盖，端盖中心紧配安装在驱动轴上，端盖外圆制有导磁筒，导磁筒内圆设置永磁圈，永磁圈由若干钕铁硼材料的方块永磁体排列组成，永磁圈与电枢线圈同心，永磁圈与电枢线圈之间形成气隙，永磁圈的长度大于电枢线圈的长度，电枢线圈在永磁圈的磁场中，不仅能转动，而且能左右位移，驱动轴在轴套内圆接受外力后能左右滑动，外力消失后，电枢线圈在永磁圈磁力作用下恢复在永磁圈长度的中间位置，使电枢线圈在左右位移时产生磁性弹力，变挡电机的准确定位使变挡电机驱动轴与所述推拉轴同心，以减少外转子转动时螺丝杆与推拉螺帽之间的摩擦，所述推拉轴中部设置连接套，连接套前下端制有拨杆，拨杆前下端制有拨叉，拨叉两端均制有滑块，滑块位于超越离合齿轮外圆的拨槽内，外转子正反转动时，螺丝杆驱动推拉螺帽左右移动，推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮随着左右移动，外转子推拉超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别结合到位后，依然在永磁圈长度范围左右移动一定距离，使超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别产生互相靠紧的磁性弹力，外转子的外圆设置钕铁硼材料的微型永磁体，永磁体极性是前后方向，所述外壳内设置左霍尔开关和右霍尔开关，左、右霍尔开关的输出线连接到内置控制模块输入端，微型永磁体接近左霍尔开关和右霍尔开关时使变挡电机断电，左、右霍尔开关之间的距离是外转子产生的磁性弹力的距离，所述内置控制模块为环形，设置在定位圈内，内置控制模块内包括换相电路、正反转驱动电路和开关电路，内置控制模块输出端与电枢线圈输出线连接；变速箱后上端设置输出线插座，输出线插座内安插输出线插头，变速箱前上端设置转速传感器，变速箱后端和动力电机的左端盖设置出线孔，动力电机的输出线经过出线孔连接到输出线插座，内置控制模块的输出线和转速传感器的输出线均连接到输出线插座，输出线插头的输出线是一根多线汇集的电缆连接到智能控制器，所述智能控制器内部设置动力电机控制模块和换挡控制电路，智能控制器安装在车厢底部，车厢底部设置60V蓄电池组，60V蓄电池组的电源线经过开关锁连接智能控制器电源端，所述调速转把安装在转向车把右端，调速转把内部设置霍尔调速器，调速转把左侧设置模式开关、变挡开关以及倒车开关，所述霍尔调速器、模式开关、变挡开关以及倒车开关均是拨动式手动开关，它们的输出线连接智能控制器输入端。

所述超越离合齿轮组由中轴、大、小变挡齿轮、超越离合齿轮、花键套、中轴齿轮组成，左半壳和右半壳中部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承和右中轴承，左、右中轴承内安装中轴，所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮，中轴齿轮左端设置小变挡齿轮，中轴左端设置大变挡齿轮，大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮左端中部制有左离合齿轮，小变挡齿轮右端中部制有右离合齿轮，左、右离合齿轮之间设置花键套，中轴外圆制有花键外齿，花键套内圆制有花键内齿，花键内齿与花键外齿啮合，花键套外圆设置超越离合齿轮，所述超越离合齿轮内圆制有六个等分的方形内齿牙，超越离合齿轮外圆制有拨槽，所述花键套外圆制有六个等分的方形外齿牙，与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合，所述左离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙，右离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙，所述左、右离合齿轮的方形外齿牙与花键套的方形外齿牙的规格均相同，左、右离合齿轮的方形外齿牙均能与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合；所述超越离合齿轮内圆的六个方形内齿牙的左端面均制有左锯形齿，右端面均制有右锯形齿，左、右锯形齿的斜面是左、右对称的，所述左离合齿轮的六个方形外齿牙右端面均制有左离合锯形齿，所述右离合齿轮的六个方形外齿牙左端面均制有右离合锯形齿，左、右离合锯形齿的斜面是左、右对称的，左离合锯形齿的斜面与所述左锯形齿的斜面吻合，右离合锯形齿的斜面与所述右锯形齿的斜面吻合；中轴左端设置外卡簧，大变挡齿轮左端紧靠外卡簧，

所述电动车自动变速器的动力电机选用8极内转子的无刷直流电机，所述变挡电机选用包含内置控制模块的微型外转子无刷直流电机，所述左、右霍尔开关选用单极性霍尔开关，所述转速传感器选用磁电式转速传感器，磁电式转速传感器的探头是齿牙形，探头齿牙顶部对准差速器齿轮的齿牙顶部，两个齿牙顶部之间的气隙为1mm，智能控制器内部设置动力电机控制模块，包括换相、调速、电流探测、转速探测电路、转速传感器转速脉冲换算电路、动力电机转速脉冲换算和比较电路。

在智能控制器内部设置的换挡控制电路中，内置控制模块的下端三相输出端连接外转子无刷电机，模块右端2个关机控制端连接左霍尔开关输出端和右霍尔开关输出端，模块左端高、低挡控制端连接变挡开关上端左、右触点，动力电机控制模块右上端连接变挡开关左、右触点，模式开关上端左、右触点连接动力电机控制模块右上端和变挡开关共同端，动力电机控制模块的电源端连接60V蓄电池组，动力电机控制模块左上端设置稳压的12V电源端，倒车开关上端左、右触点连接12V电源端和地端，内置控制模块电源端和继电器连接12V电源端，三端稳压块A1输出5V电压给双D触发器A2、左、右霍尔开关和电阻R1供电，电阻R1给霍尔调速器供电，内置控制模块接地端通过电阻R2接地，双D触发器连接成单稳态触发器，经过三极管A3驱动继电器J，当电动车使用手动模式开始起步时，模式开关触头向右端闭合位于手动挡，变挡开关触头向右端闭合位于低速挡，手动调速转把，所述电动车自动变速器在低速挡行驶，当手动变挡开关拨动高速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机正转，模块驱动电流由零增加至额定值，使电阻R2的电压降由低电平升至高电平，三极管A4由截止变导通，电阻R1电压上升，电阻R3为低电平，电阻R3和三极管A4输出端与霍尔调速器输出端和双D触发器复位端R并联，动力电机控制模块输入端变为低电平，动力电机停电关机，双D触发器复位端R=0，这是电路稳态，当外转子无刷电机正转驱动超越离合齿轮变高速挡到位时，微型永磁体接近右霍尔开关，内置控制模块使外转子无刷电机断电，内置控制模块驱动电流由额定值减少至零，使电阻R1的电压降由高电平降至低电平，三极管A4由导通变截止，电阻R3和三极管A4输出端电压上升，双D触发器复位端R=1，三极管A3导通，继电器触头J1、J2向右端闭合，霍尔调速器连接为自动控制状态，电路进入暂稳态，暂稳时间为1秒，由R5和C4的参数决定，三极管A4输出高电平到动力电机控制模块输入端，动力电机打开转动，暂稳态过后，三极管A3截止，继电器触头J1、J2向左端闭合，霍尔调速器恢复手动控制状态，此时电动车自动变速器变为高速挡行驶，反之，当手动变挡开关由高速挡拨动到低速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机反转，由高速挡换低速挡的控制过程同上，所述换挡控制电路的关键在于：变速器在高、低速换挡过程中，所述换挡控制电路在设定的时机内，控制动力电机的关闭和打开，实现大、小变挡齿轮与超越离合齿轮之间无冲击同步啮合，模式开关触头向左端闭合接地是自动模式，自动模式的高、低速挡互换的控制过程同上，倒车开关上端左触点连接12V电源端为倒车挡，C1、C2、C3为电源滤波电容。

所述电动车自动变速器超越离合的原理在于：当变挡电机驱动螺丝杆正转时，螺丝杆驱动推拉螺帽、拉动推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮向左移动，使所述超越离合齿轮的左锯形齿与所述左离合锯形齿啮合，此时为低速挡，当变挡电机驱动螺丝杆反转时，螺丝杆推动推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮向右移动，使所述超越离合齿轮的右锯形齿与所述右离合锯形齿啮合，此时为高速挡，所述左、右锯形齿的转速大于所述左、右离合锯形齿的转速是超越同步转速，处于超越同步转速状态下的啮合在磁性弹力作用下啮合快，不存在卡齿、打齿、顿挫现象，离合锯形齿的转速超过锯形齿的转速很大时会产生冲击力，因此，在高、低速变挡的短暂过程中，只要控制离合锯形齿的转速大于锯形齿的转速在一定的范围，就能保证两者可靠的无冲击啮合，无论是低速挡还是高速挡，当离合锯形齿的转速小于锯形齿的转速时，左、右锯形齿与左、右离合锯形齿处于打滑分离状态，在变挡电机磁性弹力作用下，齿轮打滑分离的摩擦小、噪音低，不存在卡齿、打齿、顿挫现象，高、低速变挡齿轮与超越离合齿轮啮合后，两者依靠磁性弹力靠紧，左、右离合齿轮的方形外齿牙均能与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合，因为内、外方形齿牙的端面为锯形齿，所以内、外方形齿牙啮合的深度正转和反转不同，齿轮正转为前进挡，啮合的深度长，齿轮反转为倒车挡，啮合的深度短，因此，内、外方形齿牙啮合的深度要满足倒车的啮合要求。

所述电动车自动变速器的自动变挡原理在于：打开电源开关、自动模式开关以及前进挡开关，电动车在自动模式前进挡正常起步时，自动变挡差速器的初始状态是：外转子外圆的微型永磁体接近所述左霍尔开关，左霍尔开关输出信号到智能控制器，控制变挡电机停止，此时低速变挡齿轮与超越离合齿轮啮合，并且保持一定磁性吸力靠紧，变挡电机螺丝杆驱动推拉螺帽到位停止时具有锁定功能，推拉螺帽锁定在低速挡位置，手动转把调速器，电动车在低速挡行驶，智能控制器按照下面程序控制：1.当转速传感器探测到的轮胎转速参数和动力电机的电流参数达到高速挡的参数要求时，智能控制器将转把调速器的手动控制切换到自动控制，智能控制器输出低电平到转把调速端，关停动力电机；2.控制变挡电机反转，推拉螺帽向右移动，动力电机关机过程中，超越离合齿轮内齿在不受力状态下退出低速挡；3.推拉螺帽继续向右移动，所述微型永磁体接近所述右霍尔开关时，控制变挡电机停止，高速变挡齿轮与超越离合齿轮靠紧，并且保持一定磁性弹力，如果动力电机关机过程的转速略大于轮胎转速处于超越同步转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮立即啮合，啮合有很小的冲击在允许范围，如果动力电机关机过程的转速小于轮胎转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮处于打滑分离状态，此时智能控制器输出高电平脉冲到转把调速端，瞬时间提高动力电机转速，使高速变挡齿轮与超越离合齿轮立即无冲击啮合，锁定在高速挡位置，高电平脉冲的暂稳时间为1秒；4. 齿轮啮合后，智能控制器将转把调速器切换到手动控制，当电动车上坡时，转速传感器探测到的轮胎转速参数和动力电机的电流参数达到低速挡的参数要求时，智能控制器将转把调速器切换到自动控制，智能控制器输出低电平到转把调速端，关停动力电机；5.控制变挡电机反转，推拉螺帽向左移动，动力电机关机过程中，超越离合齿轮内齿在不受力状态下退出高速挡；6.推拉螺帽继续向左移动，微型永磁体接近左霍尔开关时，控制变挡电机停止，低速变挡齿轮与超越离合齿轮靠紧，并且保持一定磁性弹力，动力电机关机过程的转速小于轮胎转速时，高速变挡齿轮与超越离合齿轮处于打滑分离状态，此时智能控制器输出高电平脉冲到转把调速端，瞬时间提高动力电机转速，使低速变挡齿轮与超越离合齿轮立即啮合，锁定在低速挡位置，高电平脉冲的暂稳时间为1秒，这个1秒钟不是换挡时间，而是在换挡后动力电机自动转动的时间，因此超越离合换挡时间很短；7.齿轮啮合后，智能控制器将转把调速器切换到手动控制。

所述电动车自动变速器在使用手动模式或者倒车控制时，将模式开关置于手动模式，用手动变挡开关进行变挡，前进、倒车开关置于前进挡，动力电机正转，电动车有两个前进挡，前进、倒车开关置于倒车挡，动力电机反转，电动车有两个倒车挡。

所述电动车自动变速器的有益效果在于：1.现有的自动变挡同步离合方案一般是：选用普通离合齿轮组，设置空挡停顿延时过程，调整动力电机转速，使高、低速变挡齿轮与离合齿轮转速同步后进行啮合，其缺点是：该方案对于齿轮同步准确性要求高，导致方案的结构和程序复杂，变挡过程时间长，在程序控制不稳定情况下容易造成卡齿、打齿和冲击，甚至失控现象，所述电动车自动变速器采用机械式的超越离合方案，对于高、低速变挡齿轮与超越离合齿轮转速同步要求不高，采用简单的脉冲调速、模糊控制，大大简化整机控制方案，提高了可靠性，省去了复杂的控制硬件和软件；3.所述超越离合齿轮不存在卡齿、打齿、顿挫和失控现象，超越离合只有在离合锯形齿的转速超过锯形齿的转速很大的范围才会出现冲击现象，只要控制离合锯形齿的转速大于锯形齿的转速在一定的范围，就能保证两者可靠的无冲击啮合；4. 高、低速变挡齿轮与超越离合齿轮变挡过程没有停顿，智能控制器输出高电平脉冲到转把调速端，瞬时间提高动力电机转速，使高、低速变挡齿轮与超越离合齿轮立即啮合，高电平脉冲宽度设定为1秒钟，这个1秒钟不是换挡时间，而是在换挡后动力电机自动启动的时间，因此超越离合换挡时间很短；5.自动变挡差速器设置的智能控制器，根据动力电机的负荷大小、转速快慢的变化，自动控制所述变挡电机进行高、低速变挡，起步时变低速挡，正常时速变高速挡，上坡时自动变低速挡，有效解决手动变挡操作不当带来的机构损坏。

附图说明

图1为电动车自动变速器低速挡状态俯视剖面结构示意图。

图2为电动车自动变速器高速挡状态俯视剖面结构示意图。

图3为超越离合齿轮组俯视结构示意图。

图4为智能控制器内部设置的换挡控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1、图2、图3中，所述电动车自动变速器设置变速箱，所述变速箱设置左半壳1和右半壳2，位于变速箱中部外围的左、右半壳上均设置若干对称的连接耳3，连接耳由若干连接螺丝钉4将左、右半壳紧固成整体，位于变速箱后端、右半壳右端设置安装孔，安装孔内设置动力电机5，动力电机的左端盖左端制有止口台6，止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉7将动力电机紧固在右半壳右端， 所述电动车自动变速器的结构特点在于：所述动力电机设置驱动轴8，驱动轴左侧设置驱动齿轮9，驱动轴左端设置驱动轴承10，左半壳后部设置后轴承架，驱动轴承安装在后轴承架内，左半壳和右半壳后部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承11和右传动轴承12，左、右传动轴承内安装传动轴13，传动轴左边安装小传动齿轮14、右边安装大传动齿轮15，所述驱动齿轮与大传动齿轮啮合，所述超越离合齿轮组设置中轴16，中轴左边设置大变挡齿轮17，中轴右边设置小变挡齿轮18，大、小变挡齿轮之间设置超越离合齿轮19，超越离合齿轮外圆制有拨槽20，小变挡齿轮右边设置中轴齿轮21，小变挡齿轮与大传动齿轮啮合，大变挡齿轮与小传动齿轮啮合，所述左半壳前端设置左大轴承架，右半壳前端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承22和右大轴承23，左、右大轴承内安装左空心轴24和右空心轴25，左、右空心轴之间安装差速器26，差速器外圆设置差速器齿轮27，所述中轴齿轮与差速器齿轮啮合；所述左半壳内上端设置左滑动轴架28，右半壳内上端设置右滑动轴架29，左、右滑动轴架内圆设置推拉轴30，推拉轴在左、右滑动轴架内圆能左右滑动，所述推拉轴是一个左粗右细的滑动轴，左端粗轴是空心轴，空心轴内圆左端焊接推拉螺帽31，所述右半壳外后上端设置定位圈32，定位圈与左滑动轴架同心，定位圈外圆设置变挡电机，所述变挡电机由外转子无刷电机、内置控制模块33和外壳34一体化组成，所述外壳右边设置连接圈35，连接圈内圆与定位圈吻合，连接圈圆周设置4个螺丝钉36，将变外壳紧固在右半壳右端，所述外转子无刷电机在外壳左端中心制有轴套37，轴套外圆紧配安装电枢线圈38，所述电枢线圈由铁芯、线圈和霍尔传感器组成，轴套内圆设置驱动轴39，驱动轴右边制成螺丝杆40，所述螺丝杆拧进推拉螺帽内，所述驱动轴上设置外转子，外转子设置端盖41，端盖中心紧配安装在驱动轴上，端盖外圆制有导磁筒42，导磁筒内圆设置永磁圈43，永磁圈由若干钕铁硼材料的方块永磁体排列组成，永磁圈与电枢线圈同心，永磁圈与电枢线圈之间形成气隙，永磁圈的长度大于电枢线圈的长度，电枢线圈在永磁圈的磁场中，不仅能转动，而且能左右位移，驱动轴在轴套内圆接受外力后能左右滑动，外力消失后，电枢线圈在永磁圈磁力作用下恢复在永磁圈长度的中间位置，使电枢线圈在左右位移时产生磁性弹力，变挡电机的准确定位使变挡电机驱动轴与所述推拉轴同心，以减少外转子转动时螺丝杆与推拉螺帽之间的摩擦，所述推拉轴中部设置连接套44，连接套前下端制有拨杆，拨杆前下端制有拨叉45，拨叉两端均制有滑块46，滑块位于超越离合齿轮外圆的拨槽内，外转子正反转动时，螺丝杆驱动推拉螺帽左右移动，推拉轴、拨杆、拨叉、超越离合齿轮随着左右移动，外转子推拉超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别结合到位后，依然在永磁圈长度范围左右移动一定距离，使超越离合齿轮与大、小变挡齿轮分别产生互相靠紧的磁性弹力，外转子的外圆设置钕铁硼材料的微型永磁体47，永磁体极性是前后方向，所述外壳内设置左霍尔开关48和右霍尔开关49，左、右霍尔开关的输出线连接到内置控制模块输入端，微型永磁体接近左霍尔开关和右霍尔开关时使变挡电机断电，左、右霍尔开关之间的距离是外转子产生的磁性弹力的距离，所述内置控制模块为环形，设置在定位圈内，内置控制模块内包括换相电路、正反转驱动电路和开关电路，内置控制模块输出端与电枢线圈输出线连接；变速箱后上端设置输出线插座50，输出线插座内安插输出线插头51，变速箱前上端设置转速传感器52，变速箱后端和动力电机的左端盖设置出线孔，动力电机的输出线经过出线孔连接到输出线插座，内置控制模块的输出线和转速传感器的输出线均连接到输出线插座，输出线插头的输出线是一根多线汇集的电缆53连接到智能控制器，所述智能控制器内部设置动力电机控制模块54和换挡控制电路55，智能控制器安装在车厢底部，车厢底部设置60V蓄电池组56，60V蓄电池组的电源线经过开关锁57连接智能控制器电源端，所述调速转把58安装在转向车把右端，调速转把内部设置霍尔调速器59，调速转把左侧设置模式开关60、变挡开关61以及倒车开关62，所述霍尔调速器、模式开关、变挡开关以及倒车开关均是拨动式手动开关，它们的输出线连接智能控制器输入端。

所述超越离合齿轮组由中轴、大、小变挡齿轮、超越离合齿轮、花键套、中轴齿轮组成，左半壳和右半壳中部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承63和右中轴承64，左、右中轴承内安装中轴，所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮，中轴齿轮左端设置小变挡齿轮，中轴左端设置大变挡齿轮，大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮左端中部制有左离合齿轮65，小变挡齿轮右端中部制有右离合齿轮66，左、右离合齿轮之间设置花键套67，中轴外圆制有花键外齿，花键套内圆制有花键内齿，花键内齿与花键外齿啮合，花键套外圆设置超越离合齿轮，所述超越离合齿轮内圆制有六个等分的方形内齿牙68，超越离合齿轮外圆制有拨槽，所述花键套外圆制有六个等分的方形外齿牙，与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合，所述左离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙69，右离合齿轮外圆制有六个等分的方形外齿牙70，所述左、右离合齿轮的方形外齿牙与花键套的方形外齿牙的规格均相同，左、右离合齿轮的方形外齿牙均能与超越离合齿轮的方形内齿牙啮合；所述超越离合齿轮内圆的六个方形内齿牙的左端面均制有左锯形齿71，右端面均制有右锯形齿72，左、右锯形齿的斜面是左、右对称的，所述左离合齿轮的六个方形外齿牙右端面均制有左离合锯形齿73，所述右离合齿轮的六个方形外齿牙左端面均制有右离合锯形齿74，左、右离合锯形齿的斜面是左、右对称的，左离合锯形齿的斜面与所述左锯形齿的斜面吻合，右离合锯形齿的斜面与所述右锯形齿的斜面吻合；中轴左端设置外卡簧75，大变挡齿轮左端紧靠外卡簧，

所述的动力电机选用8极内转子的无刷直流电机，所述左、右霍尔开关选用单极性霍尔开关，所述转速传感器选用磁电式转速传感器，磁电式转速传感器的探头是齿牙形，探头齿牙顶部对准差速器齿轮的齿牙顶部，两个齿牙顶部之间的气隙为1mm，智能控制器内部设置的动力电机控制模块包括换相、调速、电流探测、转速探测电路、转速传感器转速脉冲换算电路、动力电机转速脉冲换算和比较电路。

在图4所示的智能控制器内部设置的换挡控制电路原理图中，内置控制模块33的下端三相输出端连接外转子无刷电机76，模块33右端2个关机控制端连接左霍尔开关48输出端和右霍尔开关49输出端，模块33左端高、低挡控制端连接变挡开关61上端左、右触点，动力电机控制模块54右上端连接变挡开关左、右触点，模式开关60上端左、右触点连接动力电机控制模块右上端和变挡开关共同端，动力电机控制模块的电源端连接60V蓄电池组56，动力电机控制模块左上端设置稳压的12V电源端，倒车开关62上端左、右触点连接12V电源端和地端，内置控制模块电源端和继电器J连接12V电源端，三端稳压块A1输出5V电压给双D触发器A2、左、右霍尔开关48、49和电阻R1供电，电阻R1给霍尔调速器59供电，内置控制模块接地端通过电阻R2接地，双D触发器连接成单稳态触发器，经过三极管A3驱动继电器J，当电动车使用手动模式开始起步时，模式开关60触头向右端闭合位于手动挡，变挡开关61触头向右端闭合位于低速挡，手动调速转把，所述电动车自动变速器在低速挡行驶，当手动变挡开关拨动高速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机76正转，模块驱动电流由零增加至额定值，使电阻R2的电压降由低电平升至高电平，三极管A3由截止变导通，电阻R1电压上升，电阻R3为低电平，电阻R3和三极管A4输出端与霍尔调速器59输出端和双D触发器复位端R并联，动力电机控制模块输入端变为低电平，动力电机停电关机，双D触发器复位端R=0，这是电路稳态，当外转子无刷电机正转驱动超越离合齿轮变高速挡到位时，微型永磁体47接近右霍尔开关49，内置控制模块使外转子无刷电机断电，内置控制模块驱动电流由额定值减少至零，使电阻R1的电压降由高电平降至低电平，三极管A4由导通变截止，电阻R3和三极管A4输出端电压上升，双D触发器复位端R=1，三极管A3导通，继电器触头J1、J2向右端闭合，霍尔调速器连接为自动控制状态，电路进入暂稳态，暂稳时间为1秒，由R6和C4的参数决定，三极管A4输出高电平到动力电机控制模块输入端，动力电机打开转动，暂稳态过后，三极管A3截止，继电器触头J1、J2向左端闭合，霍尔调速器恢复手动控制状态，此时电动车自动变速器变为高速挡行驶，反之，当手动变挡开关由高速挡拨动到低速挡时，内置控制模块驱动外转子无刷电机反转，由高速挡换低速挡的控制过程同上，所述换挡控制电路的关键在于：变速器在高、低速换挡过程中，所述换挡控制电路在设定的时机内，控制动力电机的关闭和打开，实现大、小变挡齿轮与超越离合齿轮之间无冲击同步啮合，模式开关60触头向左端闭合接地是自动模式，自动模式的高、低速挡互换的控制过程同上，倒车开关62上端左触点连接12V电源端为倒车挡，C1、C2、C3为电源滤波电容。

电动车自动变速器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。