专利名称：手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摩托车动力及传动装置，特别涉及一种手自一体化智能化自适应 传动传感自动变速发动机。
背景技术：
摩托车是比较普遍使用的交通和运输工具，是靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮 车。摩托车具有价格便宜、轻便灵活和行驶迅速的优点，能到达大型交通工具无法到达的山 区和农村等地，用途比较广泛。摩托车包括车轮、车架和动力及传动系统，动力及传动系统是摩托车的重要装置， 装置本身性能以及运行状态直接影响摩托车的整体性能。现有技术中，摩托车普遍采用手动(脚动)控制离合器并完成换档，并手柄直接控 制油门拉索以配合行走和换档；手动(脚动)的操作完全取决于驾驶人员的主观，由于不不具备自动检测、修正和 排除驾驶员的操作错误，无法达到节气门开度、转速、扭矩和发动机档位的最佳匹配；在车 速变化突然时，会使发动机处于非稳态工况下运转，必然造成发动机功率与行驶阻力难以 匹配，致使发动机运行不稳定；同时，机动车在由乘骑者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根 据经验操作控制的变速装置，常常会在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加，迫使发 动机转速下降在低效率区工作，发动机甚至停止转动，无法满足摩托车在山区、丘陵和重负 荷条件下使用，缩小了使用范围，使摩托车轻便灵活的优势无法发挥。出具有以上问题以外，现有的摩托车普遍采用脚动的换档方式，使驾驶员操作时 不利于保持稳定与平衡，易发生安全事故。现有技术中，出现了一种自动换档结构，换档鼓和离合器采用伺服电机驱动并由 控制器(ECU)自动控制，由切换开关直接输入换档和档位命令，由伺服电机完成换档，节省 了驾驶者的体力劳动，并使之操作时利于保持稳定与平衡，避免由于不平衡造成的安全事 故。但是，这种结构形式依然不能排除人的主观操作对摩托车运行状态的不利影响。因此，需要对摩托车现有的动力及传动系统改进，部分排除驾驶人员的主观意识 对操作的影响，在复杂路段能够自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误，能够自适应随行 驶阻力变化自动进行调整节气门开度并换档变速，解决摩托车发动机通过扭矩_转速变化 决定节气门开度和换档并满足复杂条件下道路使用的问题；同时，还能够实现手动切换换 档。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机， 部分排除驾驶人员的主观意识对操作的影响，在复杂路段能够自动检测、修正和排除驾驶 员的操作错误，能够自适应随行驶阻力变化自动进行调整节气门开度并换档变速，解决摩 托车发动机通过扭矩_转速变化决定节气门开度和换档并满足复杂条件下道路使用的问题；同时，还能够实现手动切换换档。本发明的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，包括发动机本体、变速箱体、离合器、动力输入轴、动力输出轴和换档鼓，所述发动机本体通过离合器将发动 机动力输入动力输入轴，动力输入轴通过档位变速齿轮副将动力输出至动力输出轴，所述 换档鼓通过换档拨叉控制换档，还包括自适应传动装置、换档自动控制系统和手动换档系 统；自适应传动装置包括设置有轴向凸轮I的凸轮套和弹性元件，所述动力输出轴设 置有轴向凸轮II，所述轴向凸轮I和轴向凸轮II相配合形成凸轮传动副；所述动力输出轴 外圆转动配合套有链轮，所述凸轮套与链轮以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述 弹性元件沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向顶住凸轮套；所述自动控制系统包括控制器、将信号输入控制器的给出油门信号传感器、位移 传感器和动力输出轴转速传感器，以及接收控制器命令信号的离合器驱动伺服电机、换档 鼓驱动伺服电机和节气门开度调节伺服电机；所述给出油门信号传感器用于检测驾驶员给 出的油门信号，位移传感器用于检测凸轮套的轴向位移，动力输出轴转速传感器用于检测 动力输出轴的转速信号，离合器驱动伺服电机用于驱动离合器的离合；换档鼓驱动伺服电 机用于驱动换档鼓完成换档动作；节气门开度调节伺服电机用于调节节气门开度；手动换档系统包括手动自动切换开关和手动换档档位开关，所述手动自动切换开 关将手动自动切换信号输入控制器，手动换档档位开关将档位信号输入至控制器。进一步，所述凸轮套套在动力输出轴外圆，一端部与链轮以圆周方向固定轴向可 移动的方式配合，另一端部由套在动力输出轴外圆的弹性元件顶住；进一步，所述位移传感器包括霍尔元件I和与其沿轴向相对的磁钢I，所述磁钢I 固定设置在一位移磁钢座上，所述位移磁钢座以轴向可移动圆周方向固定的方式设置，所 述位移磁钢座在一回位弹性元件的作用下沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向紧 靠凸轮套；所述动力输出轴转速传感器包括霍尔元件II和与动力输出轴在圆周方向固定 配合的输出轴转速磁钢座，所述输出轴转速磁钢座上设置与霍尔元件II相对的磁钢II ；所 述换档自动控制系统还包括由霍尔元件III和磁钢III组成的动力输入轴转速传感器，所 述磁钢III与霍尔元件III相对并设置在与动力输入轴在圆周方向固定配合的输入轴转速 磁钢座上；进一步，所述自动控制系统还包括油针驱动伺服电机，所述油针驱动伺服电机通 过齿轮齿条副I驱动油针，所述节气门开度调节伺服电机通过齿轮齿条副II调节节气门开 度；进一步，所述输出轴转速磁钢座通过沿轴向的螺钉设置在动力输出轴的端面，所 述弹性元件一端顶住凸轮套，另一端顶住输出轴转速磁钢座；进一步，所述自适应传动装置设置在与变速箱体固定连接的壳体内，所述位移磁 钢座外套于动力输出轴，所述弹性元件位于位移磁钢座和动力输出轴之间形成的空腔内， 位移磁钢座外圆沿轴向设置限位槽，一限位螺钉螺纹配合穿过壳体并伸入限位槽；所述凸 轮套与链轮配合的端部在圆周方向均布设置至少两个沿轴向的传动凸起，所述链轮上与其 对应设置沿轴向的传动孔，所述传动凸起一一对应伸入传动孔使凸轮套与链轮以圆周方向 固定轴向可移动的方式配合；
进一步，所述离合器驱动伺服电机的外壳固定设置在变速箱体上，转子轴在圆周 方向固定配合设置有偏心凸轮，所述离合器包括定片、动片和离合器罩，所述定片与动力输 入轴通过齿轮啮合副传动配合，动片与离合器罩在圆周方向固定配合，与离合器罩在圆周 方向转动轴向固定配合设置驱动杆，所述驱动杆与变速器箱体可沿轴向往复滑动配合，偏 心凸轮凸缘与驱动杆端面接触配合并驱动杆轴向移动；换档鼓驱动伺服电机外壳固定设置 于变速箱体，转子轴与换档鼓在圆周方向固定配合；所述弹性元件为至少一组蝶簧；所述 凸轮套外圆设置环形凸台，位移磁钢座端面与环形凸台端面之间通过平面滚动轴承配合；进一步，还包括档位显示屏，所述档位显示屏接收控制器传入的档位信号；进一步，所述凸轮套的轴向凸轮I为内圆设置的内斜齿轮结构，动力输出轴的轴 向凸轮II为外圆设置的外斜齿轮结构，所述凸轮套套在动力输出轴外圆使内斜齿轮结构 与外斜齿轮结构相啮合形成凸轮传动副。本发明还公开了一种手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，包括变 速箱体、离合器、动力输入轴、动力输出轴和换档鼓，所述离合器将发动机动力输入动力输 入轴，动力输入轴通过档位变速齿轮副将动力输出至动力输出轴，所述换档鼓通过换档拨 叉控制换档，还包括自适应传动装置和换档自动控制系统，所述动力输出轴外圆转动配合 套有链轮；
自适应传动装置包括弹性元件和设置有端面凸轮I的凸轮套，所述链轮设置有端 面凸轮II，所述端面凸轮I和端面凸轮II相配合形成凸轮传动副；所述凸轮套外套于动力 输出轴以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述弹性元件沿与凸轮传动副形成的轴向 分力相反的方向顶住凸轮套；所述换档自动控制系统包括控制器、将信号输入控制器的给出油门信号传感器、 位移传感器和动力输出轴转速传感器、以及接收控制器命令信号的离合器驱动伺服电机和 换档鼓驱动伺服电机；所述给出油门信号传感器用于检测驾驶员给出的油门信号，位移传 感器用于检测凸轮套的轴向位移，动力输出轴转速传感器用于检测动力输出轴的转速信 号，离合器驱动伺服电机用于驱动离合器的离合；换档鼓驱动伺服电机用于驱动换档鼓完 成换档动作。本发明的有益效果本发明的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动 机，正常行驶时，给出油门信号传感器将驾驶员的加速意图并且位移传感器和转速传感器 将行驶阻力信息传至控制器(ECU)，控制器根据驾驶员的意图和行驶阻力自动控制节气门 开度调节伺服电机、离合器驱动伺服电机和换档鼓驱动伺服电机自动加减档，使节气门开 度与档位达到最佳匹配；在阻力发生变化时，凸轮传动副在阻力的作用下，产生分力，使凸 轮套发生轴向位移，通过换算得出扭矩数值，并由转速传感器检测到输出轴的转速数值，根 据扭矩_转速变化决定换档动作和换档档位，使实际的扭矩_转速与节气门开度和档位达 到最佳匹配，从而使发动机始终保持良好、稳态和高效运行；由以上记载可以看出，本发明 能部分排除驾驶人员的主观意识对操作的影响，在复杂路段能够自动检测、修正甚至排除 驾驶员的操作错误，能够自适应随行驶阻力变化自动进行调节油门和换档变速，解决摩托 车发动机通过扭矩_转速变化决定节气门开度和换档并满足复杂条件下道路使用的问题， 本发明还设置手动换档系统，根据实际情况可将自动换档切换至手动换档系统，利用换档 开关向控制器输入档位命令并控制离合器驱动伺服电机、换档鼓驱动伺服电机和节气门开度调节伺服电机实现手动换档。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明实施例一的结构示意图；图2为图IA处放大图；图3为本发明动力输出轴上外斜齿轮结构的轴向凸轮II结构示意图；图4为本发明凸轮套径向截面结构示意图；图5为链轮结构示意图；图6为本发明实施例二的自适应传动装置结构示意图。
具体实施例方式实施例一图1为本发明实施例一的结构示意图，图2为图IA处放大图，图3为本发明动力 输出轴上外斜齿轮结构的轴向凸轮II结构示意图，图4为本发明凸轮套径向截面结构示意 图，图5为链轮结构示意图，如图所示本实施例的手自一体化智能化自适应传动传感自动 变速发动机，包括发动机本体(图中省略)、变速箱体9、离合器1、动力输入轴5、动力输出 轴6和换档鼓7，所述发动机本体通过离合器1及齿轮4将发动机动力输入动力输入轴5， 如图所示，发动机本体的曲轴31与离合器传动配合；动力输入轴5通过档位变速齿轮副将 动力输出至动力输出轴6，档位变速齿轮副根据不同的结构和需要可以为2至6档，也可以 包含倒档；所述换档鼓7通过换档拨叉控制换档；还包括自适应传动装置和换档自动控制 系统；自适应传动装置包括设置有轴向凸轮I 12a的凸轮套12和弹性元件13，所述动力 输出轴6设置有轴向凸轮II 6a，所述轴向凸轮I 12a和轴向凸轮II 6a相配合形成凸轮传 动副；所述动力输出轴6外圆转动配合套有链轮10，所述凸轮套12与链轮10以圆周方向 固定轴向可移动的方式配合，所述弹性元件13沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方 向顶住凸轮套12 ；所述换档自动控制系统包括控制器21、将信号输入控制器21的给出油门信号传感器、位移传感器和动力输出轴转速传感器，以及接收控制器21命令信号的离合器驱动伺 服电机23、换档鼓驱动伺服电机8和节气门开度调节伺服电机；所述给出油门信号传感器 用于检测驾驶员给出的油门信号，给出油门信号传感器可采用能实现该功能的任何一种传 感器，本实施例采用霍尔元件22a和磁钢22b，如图所示，霍尔元件22a和磁钢22b设置在 油门手柄22上，磁钢22b固定设置在油门手柄22的手动驱动转动部件上，霍尔元件22a与 其相对设置在油门手柄的固定部件上，霍尔元件22a的信号输出端连接控制器；位移传感 器用于检测凸轮套12的轴向位移，动力输出轴转速传感器用于检测动力输出轴6的转速信 号，离合器驱动伺服电机23用于驱动离合器1的离合；换档鼓驱动伺服电机8用于驱动换 档鼓7完成换档动作；节气门开度调节伺服电机用于调节节气门开度；节气门开度调节伺 服电机根据发动机类型不同采用不同的结构配置，如果为普通化油器供油的发动机，则节 气门开度调节伺服电机用于调节化油器开度，达到调节供油的目的；如果发动机为电喷发动机，则节气门开度调节伺服电机用于调节节气门开度，达到调整发动机工作状态的目的。手动换档系统包括手动自动切换开关32和手动换档档位开关33，所述手动自动切换开关32将手动自动切换信号输入控制器21，手动换档档位开关33将档位信号输入至 控制器21 ；当驾驶人员需要通过手动换档或者自动换档系统出现机械故障时，通过手动自 动切换开关32切换，向控制器21输入手动换档命令，控制器根据程序直接接收手动换档档 位开关33的档位命令，并向离合器驱动伺服电机23、换档鼓驱动伺服电机8及节气门开度 调节伺服电机发出相应的命令，实现手动换档；能够满足不同情况的不同需要，保证发动机 的正常运行。本实施例中，所述凸轮套12套在动力输出轴6外圆，一端部与链轮10以圆周方向 固定轴向可移动的方式配合，另一端部由套在动力输出轴6外圆的弹性元件13顶住；本结 构利于安装和拆卸，并利于保持结构的稳定安装。本实施例中，所述位移传感器包括霍尔元件I 17和与其沿轴向相对的磁钢I 18， 所述磁钢I 18固定设置在一位移磁钢座18a上，所述位移磁钢座18a以轴向可移动圆周方 向固定的方式设置，如图所示，位移磁钢座18a通过壳体11以轴向可移动圆周方向固定的 方式设置；所述位移磁钢座18a在一回位弹性元件24的作用下沿与凸轮传动副形成的轴向 分力相反的方向紧靠凸轮套12，本实施例中回位弹性元件24为一柱状弹簧；所述动力输出 轴转速传感器包括霍尔元件II 15和与动力输出轴6在圆周方向固定配合的输出轴转速磁 钢座16a，所述输出轴转速磁钢座16a上设置与霍尔元件II 15相对的磁钢II 16，所述磁 钢II 16沿圆周方向均布设置六个，当然，数量根据需要可以是多个；霍尔元件I 17和霍尔 元件II 15的信号输出端连接控制器21 ；采用霍尔元件的传感器结构，检测结果准确，避免 干涉；所述换档自动控制系统还包括由霍尔元件III25和磁钢III26组成的动力输入轴转 速传感器，所述磁钢III26与霍尔元件III 25相对并设置在与动力输入轴6在圆周方向固 定配合的输入轴转速磁钢座26a上，磁钢III 26沿圆周方向均布设置六个，当然，数量根据 需要可以是多个；设置动力输入轴传感器，使控制器21根据动力输入轴5和动力输出轴6 之间的转速决定换档档位，避免换档过程中产生的顿挫感，并避免传动齿轮副出现损坏。本实施例中，所述自动控制系统还包括油针驱动伺服电机27，所述油针驱动伺服 电机27通过齿轮齿条副I 27a驱动油针29，节气门开度调节伺服电机28通过齿轮齿条副 II 28a调节节气门30开度；根据行驶阻力、转速和驾驶人员给出的给出油门信号之间的匹 配数据，控制器21向油针驱动伺服电机27和节气门开度调节伺服电机28发出开度指令， 同时，匹配油针和节气门之间的开度，达到节油和提高效率的目的；平路行驶时，根据驾驶 人员给出的给出油门信号调节节气门和油针开度；复杂道路行驶时，结合驾驶员给出的给 出油门信号调整节气门和油针开度并进行自动换档，达到档位、节气门开度、油针开度等最 佳匹配，使发动机达到最佳的运行状态。本实施例中，所述输出轴转速磁钢座16a通过沿轴向的螺钉14设置在动力输出轴 6的端面，所述弹性元件13 —端顶住凸轮套12，另一端顶住输出轴转速磁钢座16a ；本结构 使输出轴转速磁钢座16a构成可沿轴向由螺钉14调节移动的结构，可用于调节弹性元件的 预紧力，从而调整在一定阻力下凸轮套12的轴向移动距离。本实施例中，所述自适应传动装置设置在与变速箱体9固定连接的壳体11内，所 述位移磁钢座18a外套于动力输出轴6，所述弹性元件13位于位移磁钢座18a和动力输出轴6之间形成的空腔内；使本发明结构紧凑，装配后稳定，安装拆卸容易；位移磁钢座18a 外圆沿轴向设置限位槽，一限位螺钉19螺纹配合穿过壳体11并伸入限位槽，用较简单的结 构限制位移磁钢座在圆周方向的自由度并实现可轴向移动；所述凸轮套12与链轮10配合 的端部在圆周方向均布设置至少两个沿轴向的传动凸起12b，所述链轮10上与其对应设置 沿轴向的传动孔10a，所述传动凸起12b —一对应伸入传动孔IOa使凸轮套12与链轮10以 圆周方向固定轴向可移动的方式配合；利于简化本装置的装配工艺。本实施例中，所述离合器驱动伺服电机23的外壳固定设置在变速箱体9上，转子轴在圆周方向固定配合设置有偏心凸轮23a，所述离合器1包括定片、动片和离合器罩，所 述定片与动力输入轴通过齿轮啮合副传动配合，动片与离合器罩在圆周方向固定配合，与 离合器罩2在圆周方向转动轴向固定配合设置驱动杆3，所述驱动杆3与变速器箱体9可沿 轴向(离合器离合方向)往复滑动配合，如图所示，离合器罩2与驱动杆3之间动过滚动轴 承配合；偏心凸轮23a凸缘与驱动杆3端面接触配合并驱动杆3轴向移动，采用偏心凸轮结 驱动，使驱动过程平滑稳定，适用于离合器驱动结构；换档鼓驱动伺服电机8外壳固定设置 于变速箱体9，转子轴与换档鼓7在圆周方向固定配合。本实施例中，所述弹性元件13为至少一组蝶簧，本实施例根据实际情况采用四 组；所述凸轮套12外圆设置环形凸台，位移磁钢座18a端面与环形凸台端面之间通过平面 滚动轴承20配合；本实施例中，还包括档位显示屏34，所述档位显示屏34接收控制器21传入的档位 信号；手动操作时，为驾驶者提供档位信息并为操作提供依据。本实施例中，所述凸轮套12的轴向凸轮I 12a为内圆设置的内斜齿轮结构，动力 输出轴6的轴向凸轮II 6a为外圆设置的外斜齿轮结构，所述凸轮套12套在动力输出轴 6外圆使内斜齿轮结构与外斜齿轮结构相啮合形成凸轮传动副；采用斜齿轮结构的轴向凸 轮，可最大限度的减小啮合间隙，较精确的反应扭矩与凸轮套移动距离之间的关系，从而使 控制器的自动控制过程更为精确。本发明动力传递路线离合器1 —动力输入轴5 —档位变速齿轮副一动力输出轴6 —轴向凸轮II 6a — 轴向凸轮I 12a—凸轮套12—链轮10 ；动力传递路线同时还经过下列路线轴向凸轮II 6a—轴向凸轮I 12a—轴向分 力一凸轮套12 —压缩弹性元件13 ；由以上传递路径可以看出，行驶阻力越大，由轴向凸轮II和轴向凸轮I所产生的 轴向分力就越大，弹性元件的被压缩量就越大，由位移传感器所测得的并传到控制器(ECU) 的位移量就越大，控制器根据位移量计算出行驶阻力对动力输出轴扭矩的要求，并根据动 力输出轴转速传感器的转速数据，合理匹配扭矩-转速数值，对离合器驱动伺服电机和换 档鼓驱动电机发出适当的换档指令。实施例二图6为本发明实施例二的自适应传动装置结构示意图，如图所示本实施例的手 自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，与实施例一的区别仅在于自适应传动 装置；本实施例的自适应传动装置包括弹性元件13和设置有端面凸轮I 121的凸轮套12， 链轮10设置有端面凸轮II 101，所述端面凸轮1121和端面凸轮II 101相配合形成凸轮传动副；所述凸轮套12外套于动力输出轴6以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述弹 性元件13沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向顶住凸轮套12。本实施例的其他结 构与实施例一完全相同，凸轮传动副的原理也相同；本结构安装和拆卸较为容易。本实施例动力传递路线离合器1 —动力输入轴5 —档位变速齿轮副一动力输出轴6 —凸轮套12 —端面 凸轮I121—端面凸轮II 101—链轮10;动力传递路线同时还经过下列路线端面凸轮I 121—端面凸轮II 101—轴向分 力的反作用力一凸轮套12 —压缩弹性元件13。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，包括发动机本体、变速箱体、离合器、动力输入轴、动力输出轴和换档鼓，所述发动机本体通过离合器将发动机动力输入动力输入轴，动力输入轴通过档位变速齿轮副将动力输出至动力输出轴，所述换档鼓通过换档拨叉控制换档，其特征在于还包括自适应传动装置、换档自动控制系统和手动换档系统；自适应传动装置包括设置有轴向凸轮I的凸轮套和弹性元件，所述动力输出轴设置有轴向凸轮II，所述轴向凸轮I和轴向凸轮II相配合形成凸轮传动副；所述动力输出轴外圆转动配合套有链轮，所述凸轮套与链轮以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述弹性元件沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向顶住凸轮套；所述自动控制系统包括控制器、将信号输入控制器的给出油门信号传感器、位移传感器和动力输出轴转速传感器，以及接收控制器命令信号的离合器驱动伺服电机、换档鼓驱动伺服电机和节气门开度调节伺服电机；所述给出油门信号传感器用于检测驾驶员给出的油门信号，位移传感器用于检测凸轮套的轴向位移，动力输出轴转速传感器用于检测动力输出轴的转速信号，离合器驱动伺服电机用于驱动离合器的离合；换档鼓驱动伺服电机用于驱动换档鼓完成换档动作；节气门开度调节伺服电机用于调节节气门开度；手动换档系统包括手动自动切换开关和手动换档档位开关，所述手动自动切换开关将手动自动切换信号输入控制器，手动换档档位开关将档位信号输入至控制器。
2.根据权利要求1所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述凸轮套套在动力输出轴外圆，一端部与链轮以圆周方向固定轴向可移动的方式 配合，另一端部由套在动力输出轴外圆的弹性元件顶住。
3.根据权利要求2所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述位移传感器包括霍尔元件I和与其沿轴向相对的磁钢I，所述磁钢I固定设置在 一位移磁钢座上，所述位移磁钢座以轴向可移动圆周方向固定的方式设置，所述位移磁钢 座在一回位弹性元件的作用下沿与凸轮传动副形成的轴向分力相反的方向紧靠凸轮套；所 述动力输出轴转速传感器包括霍尔元件II和与动力输出轴在圆周方向固定配合的输出轴 转速磁钢座，所述输出轴转速磁钢座上设置与霍尔元件II相对的磁钢II ；所述换档自动控 制系统还包括由霍尔元件III和磁钢III组成的动力输入轴转速传感器，所述磁钢III与 霍尔元件III相对并设置在与动力输入轴在圆周方向固定配合的输入轴转速磁钢座上。
4.根据权利要求3所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述自动控制系统还包括油针驱动伺服电机，所述油针驱动伺服电机通过齿轮齿条 副I驱动油针，所述节气门开度调节伺服电机通过齿轮齿条副II调节节气门开度。
5.根据权利要求4所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述输出轴转速磁钢座通过沿轴向的螺钉设置在动力输出轴的端面，所述弹性元件 一端顶住凸轮套，另一端顶住输出轴转速磁钢座。
6.根据权利要求5所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述自适应传动装置设置在与变速箱体固定连接的壳体内，所述位移磁钢座外套于 动力输出轴，所述弹性元件位于位移磁钢座和动力输出轴之间形成的空腔内，位移磁钢座 外圆沿轴向设置限位槽，一限位螺钉螺纹配合穿过壳体并伸入限位槽；所述凸轮套与链轮 配合的端部在圆周方向均布设置至少两个沿轴向的传动凸起，所述链轮上与其对应设置沿轴向的传动孔，所述传动凸起一一对应伸入传动孔使凸轮套与链轮以圆周方向固定轴向可 移动的方式配合。
7.根据权利要求6所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特 征在于所述离合器驱动伺服电机的外壳固定设置在变速箱体上，转子轴在圆周方向固定 配合设置有偏心凸轮，所述离合器包括定片、动片和离合器罩，所述定片与动力输入轴通过 齿轮啮合副传动配合，动片与离合器罩在圆周方向固定配合，与离合器罩在圆周方向转动 轴向固定配合设置驱动杆，所述驱动杆与变速器箱体可沿轴向往复滑动配合，偏心凸轮凸 缘与驱动杆端面接触配合并驱动杆轴向移动；换档鼓驱动伺服电机外壳固定设置于变速箱 体，转子轴与换档鼓在圆周方向固定配合；所述弹性元件为至少一组蝶簧，所述凸轮套外圆 设置环形凸台，位移磁钢座端面与环形凸台端面之间通过平面滚动轴承配合。
8.根据权利要求7所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于还包括档位显示屏，所述档位显示屏接收控制器传入的档位信号。
9.根据权利要求8所述的手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，其特征 在于所述凸轮套的轴向凸轮I为内圆设置的内斜齿轮结构，动力输出轴的轴向凸轮II为 外圆设置的外斜齿轮结构，所述凸轮套套在动力输出轴外圆使内斜齿轮结构与外斜齿轮结 构相啮合形成凸轮传动副。
10.一种手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，包括变速箱体、离合器、 动力输入轴、动力输出轴和换档鼓，所述离合器将发动机动力输入动力输入轴，动力输入轴 通过档位变速齿轮副将动力输出至动力输出轴，所述换档鼓通过换档拨叉控制换档，其特 征在于还包括自适应传动装置和换档自动控制系统，所述动力输出轴外圆转动配合套有 链轮；自适应传动装置包括弹性元件和设置有端面凸轮I的凸轮套，所述链轮设置有端面凸 轮II，所述端面凸轮I和端面凸轮II相配合形成凸轮传动副；所述凸轮套外套于动力输出 轴以圆周方向固定轴向可移动的方式配合，所述弹性元件沿与凸轮传动副形成的轴向分力 相反的方向顶住凸轮套；所述换档自动控制系统包括控制器、将信号输入控制器的给出油门信号传感器、位移 传感器和动力输出轴转速传感器、以及接收控制器命令信号的离合器驱动伺服电机和换档 鼓驱动伺服电机；所述给出油门信号传感器用于检测驾驶员给出的油门信号，位移传感器 用于检测凸轮套的轴向位移，动力输出轴转速传感器用于检测动力输出轴的转速信号，离 合器驱动伺服电机用于驱动离合器的离合；换档鼓驱动伺服电机用于驱动换档鼓完成换档 动作。
全文摘要
本发明公开了一种手自一体化智能化自适应传动传感自动变速发动机，包括发动机本体、变速箱体、离合器、动力输入轴、动力输出轴和换档鼓，还包括自适应传动装置和换档自动控制系统；本发明在车辆正常行驶时，控制器根据驾驶员的意图和行驶阻力自动控制节气门开度调节伺服电机、离合器驱动伺服电机和换档鼓驱动伺服电机自动加减档，使节气门开度与档位达到最佳匹配；在阻力发生变化时，根据实际的扭矩-转速得到最佳的节气门开度和档位匹配；并可根据实际情况可将自动换档切换至手动换档系统，利用换档开关向控制器输入档位命令并控制离合器驱动伺服电机、换档鼓驱动伺服电机和节气门开度调节伺服电机实现手动换档。
文档编号B62M25/04GK101823542SQ20101012073
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者周黔, 林毓培, 薛荣生 申请人:西南大学