本发明涉及一种机动车变速器，特别涉及一种中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统。
背景技术：
1、电动车辆运转首先取决于电驱动系统，电驱动系统己实现了机械和电驱动功率部件的深度融合,是行驶的核心部件,是给电动车辆提供动力所需要的一切装置。电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。其性能和效率直接影响电动车辆的动力性、经济性和舒适性。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到电动车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。
2、电驱动系统仅装减速传动虽然能使电动机产生的扭矩输出直接顺畅，却无法同时兼顾纯电动车辆的动力性和经济性，这是因为行驶过程中驱动电机多数工作情况下无法处于高效率工作点，尤其是在最高或最低车速以及低负荷条件下，由于减速传动比大，速度到达极限之后没有提升空间，造成电动车辆巡航状态也处于较高的转速临界点，速度受到制约，效率一般会降至60-70％以下，功率损耗较大，高速经济性不高,车辆的动力性、经济性与舒适性差,严重浪费了车载电能,而减少续驶里程。另外，仅装减速传动结构电驱动系统也不利于采用高效率、轻量化的驱动电机。
3、电驱动系统装有变速箱与仅装减速传动箱相比较,装有变速箱对动力输出的损耗更小，即既能在恒转矩区提供较高的驱动转矩，又能在恒功率区提供较高的转速,还能在低速重载工况下,实现大扭矩、高效率。更优的是可选择电动机动力爆发的时机，优化提升驱动电机的动力输出效率，增强持续加速性能,具有更加宽广的高效率平台,可以充分满足车辆加速、爬坡与高速行驶的多种复杂工况的要求,大幅提升动力性、经济性与舒适性，有利于降低制造和使用成本,减少电池容量,轻量化以及减小体积,减少整车重量等诸多仅装减速传动箱难以企及的优势。
4、随着产品向上升级换代，用户对性能、效率和续航里程的追求以及对重量和成本的敏感度降低，匹配可变速的变速器应该是电动摩托车传动系统未来的发展趋势。
5、从2013-2019年期间具有多个专利文献，比如，中国专利(z l 201310389721，名称：多凸轮自适应多档自动变速器等等)公开的多种采用锥形摩擦副结合预紧力控制传动的变速系统，该系统借助电机输出动力和行驶阻力属性，通过摩擦传动部件,通过端面凸轮离合机构,通过超越离合器改变传动路线,根据负载自适应选择高速或低速挡,进行档位切换。摩擦传动部件外表面被设计成圆锥形型体，摩擦环内圈被构造成与锥形型面相匹配的锥形孔结构，位于摩擦传动部件右端的弹性元件推动摩擦传动部件进入锥形孔，即可实现动力结合，位于摩擦传动部件左端的端面凸轮受负载推动摩擦传动部件离开锥形孔，即可实现动力分离。在该文献所记载的端面凸轮离合机构中，负责执行分离与结合的部分由摩擦传动部件以及弹性元件构成。
6、该结构的变速系统突破了传统的电动车传动变速结构，但依然存在较多的技术问题：
7、1.自适应凸轮离合机构中摩擦副传动设置传递的载荷等于和小于传递扭矩时,摩擦副传动机构部件分离后,牽引力和行驶阻力由相对、相互作用,经传动机构转为同方向轴向合成压力,压向弹性元件碟簧,弹性元件碟簧被轴向被压缩后,弹性元件特性会反向弹性弹力增加的同时顶回摩擦副传动机构中移动构件,摩擦副摩擦副会出现短时间粘连,使摩擦副传动机构难以实现快速分离和结合,会加快摩擦副磨损,导致换挡不平顺,影响摩擦副传动机构使用寿命,尢其在摩擦传动部件在牽引力和行驶阻力相对作用递增到等于和大于传递扭矩限值时,反向弹性顶回更为突出。存在着如何减少弹性元件被压缩后弹力增加带来的反向弹回的工程原理和结构问题；2.摩擦副传动机构与弹性元件分布顺序布局,存在着占据空间位置大,传递动力小,以及效率不高的结构问题；3.机构由于沒有设置分动机构,结构复杂,存在着不利于轻量化和集成化的问题4.标定摩擦副传动机构离合传递扭矩和转速和电机高效功率目标的撒卸过程复杂和时间过长；5.摩擦传动部件沒有适应颠颇、搓衣板路的瞬间反复锁定机构；6.机构存在着控制器适时同步控制等等工程问题。
8、因此，为解决上述问题，本专利的发明人对前述变速机构进行了改进，采用两组变速弹性件，快档传动时，利用行驶阻力作用于凸轮副推动第二组弹性元件释放第一组弹性元件(也可以同时压迫第一组弹性元件)使离合器分离；慢档传动时利用牽引力经低速凸轮副压迫第一组和第二组弹性元件(碟簧),使离合器保持分离，充分利用了牽引力和行驶阻力两属性作用,采用摩擦副传动机构标定调整传递载荷限值方案,在抛弃了绪多耗能机构、执行机构、传感器和复杂算法下,实現了传动机构平顺柔和分离和结合，传递两种不同动力输出,满足车辆加速、爬坡与高速行驶的多种复杂工况的要求。
9、但是，发明人在对上述方案试验时候发现，动力经离合器内圈传递至传动轴套的节点位置结构复杂且占用空间大，并且行驶阻力和牵引力均需要经过该动力传递位置到达第二组弹性元件，使得动力的传递路线与行驶阻力和低速挡牵引力之间发生干涉，因此，换挡过程中会发生卡涩以及延时，导致变速系统换挡不灵敏且会发生顿挫感，而对于本领域的变速系统来说，长期使用后会影响换挡且严重影响传力效率。
10、同时，针对于本发明的变速系统的一系列技术方案，将动力输出至轮毂时均采用端部输出依靠轮毂以及连接机构的变形来进行安装，整体上采用悬臂机构，连接传动副位置宽度有限并且平衡性较差，传动效率低，承载能力较差，影响自适应变速的电驱动系统的作用的发挥。
11、需要对适用于电动车的前述自动变速装置进行改进，节省空间占用，并且，避免动力的传递路线与行驶阻力和低速挡牵引力之间发生干涉，因此，避免换挡过程中会发生卡涩以及延时，使得变速系统换挡灵敏且不会发生顿挫感；同时，对于自适应变速系统来说，期望能够具有较好的平衡性，保证系统的长周期使用并提高传动效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，节省空间占用，并且，避免动力的传递路线与行驶阻力和低速挡牵引力之间发生干涉，因此，避免换挡过程中会发生卡涩以及延时，使得变速系统换挡灵敏且不会发生顿挫感；同时，对于自适应变速系统来说，期望能够具有较好的平衡性，保证系统的长周期使用并提高传动效率。
2、本发明的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，包括驱动电机、自适应变速系统、末端变速机构和动力输出件；
3、所述自适应变速系统包括动力输出轴，所述末端变速机构用于接收动力输出轴的输出动力并传递给所述动力输出件，所述动力输出件位于变速系统和末端变速机构之间形成中央驱动结构。
4、进一步，还包括主箱体和副箱体，所述驱动电机和变速系统位于主箱体内，所述末端变速机构位于副箱体内，所述动力输出轴由主箱体伸入所述副箱体并将动力传递至所述末端变速机构；
5、还包括一用于接收末端变速机构的输出动力并传递给所述动力输出件的动力输出轴套，所述动力输出轴套转动配合外套于动力输出轴且两端分别对应伸入主箱体和副箱体并与主箱体和副箱体之间形成转动支撑。
6、进一步，所述变速系统还包括主传动机构和低速挡传动机构；所述主传动机构包括锥套式离合器和传动轴套，所述驱动电机将动力输入至锥套式离合器的内锥套，所述锥套式离合器的外锥套将动力输送至所述传动轴套，所述传动轴套外套于动力输出轴将动力传递至动力输出轴并输出；
7、所述锥套式离合器的外锥套与传动轴套之间或/和传动轴套本身或/和传动轴套与动力输出轴之间通过至少一个第一轴向凸轮副形成传动；
8、所述锥套式离合器的外锥套和内锥套之间被设定使其接合的轴向预紧力，所述传动轴套将动力输出时，第一轴向凸轮副在传动的同时产生轴向分力，该轴向分力与所述轴向预紧力相反具有克服所述轴向预紧力释放锥套式离合器的趋势；
9、所述低速挡传动机构包括低速挡轴和设置于低速挡轴的超越离合器，所述驱动电机同时将动力传递至低速挡轴，所述低速挡轴通过超越离合器与所述锥套式离合器的外锥套通过第二轴向凸轮副建立动力传递关系；
10、所述轴向预紧力由弹性件施加，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件对锥套式离合器施加所述轴向预紧力，第二弹性件对所述传动轴套施加预紧力同时该预紧力作用于第一弹性件作为第一弹性件预紧力的施加基础；所述锥套式离合器的外锥套将动力传递至传动轴套的位置位于第一弹性件和第二弹性件之间。
11、进一步，所述末端变速机构一级减速齿轮组和二级减速齿轮组，所述一级减速齿轮组包括一级主动减速齿轮和与一级主动减速齿轮啮合的一级从动减速齿轮，所述二级减速齿轮组包括二级主动减速齿轮和与二级主动减速齿轮啮合的二级从动减速齿轮；
12、所述一级主动减速齿轮传动配合设置于动力输出轴，所述一级从动减速齿轮与二级主动减速齿轮之间传动配合；所述二级从动减速齿轮与动力输出轴套传动配合或者一体成形，且所述动力输出轴套与动力输出件传动配合或者一体成形。
13、进一步，所述低速挡传动机构还包括将动力由超越离合器传递至所述锥套式离合器的外锥套的低速挡传动轴套，所述低速挡传动轴套设置有至少一个第二轴向凸轮副；所述低速挡传动轴套转动配合外套于所述传动轴套；
14、所述低速挡传动机构还包括低速挡中间主动齿轮、低速挡中间从齿轮和低速挡从动齿轮；所述内锥套与低速挡中间主动齿轮传动配合，所述低速挡中间主动齿轮与低速挡中间从动齿轮啮合，所述低速挡中间从动齿轮传动配合设置于低速挡轴，超越离合器的内圈与低速挡轴传动配合，超越离合器外圈作为低速挡主动齿轮与低速挡传动轴套通过低速挡从动齿轮传动配合。
15、进一步，所述主箱体和副箱体分别向前延伸形成平叉的腿管或者形成用于连接平叉的平叉连接部。
16、进一步，所述锥套式离合器的内锥套固定连接或一体成形设有第一支架和第二支架，所述第一支架向外侧延伸形成第一轴套段，所述低速挡传动轴套转动配合外套于所述传动轴套，所述第一轴套段转动配合外套于低速挡传动轴套，且所述低速挡中间主动齿轮传动配合外套于第一轴套段，所述第二支架向另一外侧延伸形成第二轴套段，所述第二行轴套段与动力输出轴以及主箱体之间形成支撑式转动配合。
17、进一步，所述锥套式离合器的外锥套为空心筒状结构；所述第一弹性件和第二弹性件位于所述外锥套的空心内；
18、所述驱动电机的转子为空心结构，所述锥套式离合器位于所述转子的空心结构内部，所述第一支架和第二支架分别与转子的轴向两端部固定连接形成传动配合。
19、进一步，所述传动轴套延伸至所述外锥套内部形成内延伸段，所述内延伸段外表面设有径向凸起，所述的第一弹性件和第二弹性件分别被设定预紧力且分列径向凸起的轴向两侧；所述锥套式离合器的外锥套位于轴向中部附近通过所述径向凸起于第一弹性件和第二弹性件之间将动力传递至所述传动轴套。
20、进一步，所述第一弹性件和第二弹性件分别为第一变速碟簧和第二变速碟簧，所述第一变速碟簧外套于所述传动轴套的内延伸段；所述锥套式离合器的外锥套的内圆设有向内凸起的限位凸肩，所述限位凸肩用于向着第一弹性件方向阻挡内延伸段外表面的径向凸起在设定的位置；所述径向凸起的径向外侧的轴向尺寸增大。
21、本发明的有益效果是：本发明的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，采用均衡布置变速系统以及末端变速机构的结构，改变了现有技术中端部输出并依靠轮毂结构(或者连接结构)改变进行适应的结构，从结构上基本消除了动力输出不平衡的现有技术所存在的降低效率、承载能力低的问题；
22、同时，采用两组变速弹性件，具有双作用力自适应变速电驱动系统的全部优点，充分利用牽引力和行驶阻力两属性作用,实现换挡并在设定条件下保持对应档位行驶，传递两种不同动力输出,满足车辆加速、爬坡与高速行驶的多种复杂工况的要求；同时，采用在两组弹性件之间作为动力输出的节点位置，避免了动力输出与行驶阻力以及牵引力作用于弹性件发生干涉，并使得行驶阻力以及牵引力作用于弹性件的目标更为明确清晰，从而不但节省部件布置空间，避免换挡过程中会发生卡涩以及延时，使得变速系统换挡灵敏且不会发生顿挫感，从而保证变速系统的动力传递效率；并且，该结构能够使传递动力的节点位于内圈的轴向中部附近，扭矩从中间进行传递，从而使全部摩擦片能够均匀的参与传递扭矩，保证系统的长周期使用并提高传动效率。
1.一种中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：包括驱动电机、自适应变速系统、末端变速机构和动力输出件；
2.根据权利要求1所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：还包括主箱体和副箱体，所述驱动电机和变速系统位于主箱体内，所述末端变速机构位于副箱体内，所述动力输出轴由主箱体伸入所述副箱体并将动力传递至所述末端变速机构；
3.根据权利要求2所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述自适应变速系统还包括主传动机构和低速挡传动机构；所述主传动机构包括锥套式离合器和传动轴套，所述驱动电机将动力输入至锥套式离合器的内锥套，所述锥套式离合器的外锥套将动力输送至所述传动轴套，所述传动轴套外套于动力输出轴将动力传递至动力输出轴并输出；
4.根据权利要求3所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述末端变速机构一级减速齿轮组和二级减速齿轮组，所述一级减速齿轮组包括一级主动减速齿轮和与一级主动减速齿轮啮合的一级从动减速齿轮，所述二级减速齿轮组包括二级主动减速齿轮和与二级主动减速齿轮啮合的二级从动减速齿轮；
5.根据权利要求3所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述低速挡传动机构还包括将动力由超越离合器传递至所述锥套式离合器的外锥套的低速挡传动轴套，所述低速挡传动轴套设置有至少一个第二轴向凸轮副；所述低速挡传动轴套转动配合外套于所述传动轴套；所述低速挡传动机构还包括低速挡中间主动齿轮、低速挡中间从齿轮和低速挡从动齿轮；所述内锥套与低速挡中间主动齿轮传动配合，所述低速挡中间主动齿轮与低速挡中间从动齿轮啮合，所述低速挡中间从动齿轮传动配合设置于低速挡轴，超越离合器的内圈与低速挡轴传动配合，超越离合器外圈作为低速挡主动齿轮与低速挡传动轴套通过低速挡从动齿轮传动配合。
6.根据权利要求2所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述主箱体和副箱体分别向前延伸形成平叉的腿管或者形成用于连接平叉的平叉连接部。
7.根据权利要求6所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述锥套式离合器的内锥套固定连接或一体成形设有第一支架和第二支架，所述第一支架向外侧延伸形成第一轴套段，所述低速挡传动轴套转动配合外套于所述传动轴套，所述第一轴套段转动配合外套于低速挡传动轴套，且所述低速挡中间主动齿轮传动配合外套于第一轴套段，所述第二支架向另一外侧延伸形成第二轴套段，所述第二行轴套段与动力输出轴以及主箱体之间形成支撑式转动配合。
8.根据权利要求6所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述锥套式离合器的外锥套为空心筒状结构；所述第一弹性件和第二弹性件位于所述外锥套的空心内；
9.根据权利要求7所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述传动轴套延伸至所述外锥套内部形成内延伸段，所述内延伸段外表面设有径向凸起，所述的第一弹性件和第二弹性件分别被设定预紧力且分列径向凸起的轴向两侧；所述锥套式离合器的外锥套位于轴向中部附近通过所述径向凸起于第一弹性件和第二弹性件之间将动力传递至所述传动轴套。
10.根据权利要求8所述的中央驱动输出动力的自适应变速电驱动系统，其特征在于：所述第一弹性件和第二弹性件分别为第一变速碟簧和第二变速碟簧，所述第一变速碟簧外套于所述传动轴套的内延伸段；所述锥套式离合器的外锥套的内圆设有向内凸起的限位凸肩，所述限位凸肩用于向着第一弹性件方向阻挡内延伸段外表面的径向凸起在设定的位置；所述径向凸起的径向外侧的轴向尺寸增大。
