双差速器传动系统

文档序号:643194 发布日期:2021-05-14 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 双差速器传动系统 (Double differential transmission system ) 是由 崔小雷 于 2021-02-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种双差速器传动系统,所述双差速器传动系统包括动力装置、用于接收所述动力机构的动力输出的第一差速机构和第二差速机构以及连接所述第一差速机构和第二差速机构的换挡机构。根据本发明的双差速器传动系统可有效降低车辆高速时对电机的损耗,并且提高燃料经济性。(The invention relates to a double-differential transmission system which comprises a power device, a first differential mechanism and a second differential mechanism used for receiving power output of the power device, and a gear shifting mechanism connected with the first differential mechanism and the second differential mechanism. The double-differential transmission system can effectively reduce the loss of the motor when the vehicle is at a high speed and improve the fuel economy.)

双差速器传动系统

技术领域

本发明属于车辆领域,具体涉及用于车辆的双差速器传动系统。

背景技术

车辆差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。通常,车辆上仅配备一个差速器,对于具有多个动力源的车辆,可能不利于多个动力源之间的动力耦合。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双差速器传动系统。

具体通过如下技术手段实现:

一种双差速器传动系统包括动力装置、用于接收所述动力机构的动力输出的第一差速机构和第二差速机构以及连接所述第一差速机构和第二差速机构的换挡机构。

所述动力装置包括发动机、第一电机和第二电机,所述发动机和所述第二电机布置在所述第一电机的两侧,并且所述发动机的输出通过第一离合器连接到所述第一电机的输入,以使所述发动机的动力选择性地传递到所述第一电机,所述第一电机和所述第二电机布置在所述第一差速机构的两侧,并且所述第一电机的输出通过第二离合器选择性地连接到所述第一差速机构的第一输入轴,以使所述第一电机的动力选择性地传递到所述第一差速机构;所述第二电机的输出直接连接到所述第一差速机构的第二输入轴,以使所述第二电机的动力直接传递到第一差速机构。

所述第一差速机构包括第一壳体、第一输入齿轮、第一行星齿轮、行星轴、第二输入齿轮和第二行星齿轮以及II挡主动齿轮和I档主动齿轮,所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮分别从所述第一输入轴和所述第二输入轴接收来自所述第一电机和所述第二电机动力,通过所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮将所述动力进行耦合,并且通过所述第一壳体以及与所述第一壳体固定连接并设置在所述第一壳体外部的所述I档主动齿轮和所述II挡主动齿轮将所述动力输出到所述换挡机构,所述行星轴设置在所述第一壳体内,并且所述行星轴的两端与所述第一壳体固定连接;所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮设置所述第一壳体内并且分别套设在所述行星轴的两端,所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮在所述第一壳体内分别设置在所述行星轴的两侧,所述第一输入齿轮固定连接到第一输入轴并且分别与所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮啮合连接,以将来自所述第一输入轴的动力传递到第一行星齿轮和所述第二行星齿轮,所述第二输入齿轮固定连接到所述第二输入轴并且分别与所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮啮合连接,以将来自所述第二输入轴的动力传递到第一行星齿轮和所述第二行星齿轮,在所述第一壳体与所述第二输入齿轮之间设置有第三离合器,以将所述第二输入齿轮选择性地固定连接到所述第一壳体。

所述换挡机构包括并排设置在中间轴上的I档从动齿轮、同步器、II挡从动齿轮和主减主动齿轮,所述I档从动齿轮和所述II挡从动齿轮设置在所述同步器的两侧,所述I档从动齿轮套设在所述中间轴上并与所述I档主动齿轮啮合连接,所述II挡从动齿轮套设在所述中间轴上并与所述II挡主动齿轮啮合连接,所述同步器固定设置在所述中间轴上并且选择性地连接到所述I档从动齿轮或所述II挡从动齿轮,所述主减主动齿轮固定设置在中间轴上,以将由所述换挡机构传递的动力输出到所述第二差速机构。

所述第二差速机构包括第二差速器和主减从动齿轮,所述主减从动齿轮与所述主减主动齿轮啮合连接,并且将由所述主减主动齿轮传递的动力传递到所述第二差速器。

所述第一壳体通过第一支撑轴承支撑在所述第一输入轴上,以相对于所述第一输入轴旋转,所述第一壳体还通过第二支撑轴承支撑在所述第二输入轴上,以相对于所述第二输入轴旋转。

所述双差速器传动系统还包括动力电池,所述动力电池电连接到所述第一电机,以对第一电机供电并接收来自第一电机的电力。

在所述第一壳体与所述第一输入齿轮之间设置有第四离合器,以将所述第一输入齿轮选择性地固定连接到所述第一壳体。

所述双差速器传动系统还包括设置在所述第一壳体上的III档主动齿轮以及设置在所述中间轴上的III档从动齿轮,并且所述III档主动齿轮与所述III档从动齿轮啮合连接。

本发明的效果在于:

1,在发动机启动时以及在发动机不启动时均可实现纯电动驱动,一方面可降低排放节省能源,另一方面可提高发动机适用范围,保证车辆动力性要求,确保充足的后备功率。

2,车辆高速行驶时,电机可能处于低效率区,然而,根据本发明,发动机可直接驱动第一差速机构实现直接驱动,从而可有效降低车辆高速时第一电机和第二电机的驱动损耗,提高第一电机和第二电机的使用寿命,并且提高燃料经济性。

3,通过第一差速机构实现发动机、第一电机和第二电机三者的动力之间的耦合,可优化动力耦合效果并且提高效率。此外,可通过控制第一离合器至第三离合器来根据车辆或驾驶员需求实现不同的驱动模式。

附图说明

图1是根据示例性实施例的双差速器传动系统的示意图。

表1是根据示例性实施例的双差速器传动系统的不同的工作模式。

其中:1-发动机2-第一离合器,3-第一电机,4-第二离合器,5-第一输入轴,6-第一支撑轴承,7-第一差速机构,8-第一输入齿轮,9-第一行星齿轮,10-行星轴,11-II挡主动齿轮,12-第二输入齿轮,13-第三离合器,14-I档主动齿轮,15-第二支撑轴承,16-第二输入轴,17-第二电机,18-第二行星齿轮,19-I档从动齿轮,20-同步器,21-II挡从动齿轮,22-主减主动齿轮,23-主减从动齿轮,24-第二差速机构。

具体实施方式

根据示例性实施例的双差速器传动系统可包括动力装置、用于接收动力机构的动力输出的第一差速机构7和第二差速机构24以及连接第一差速机构7和第二差速机构24的换挡机构。

动力装置包括发动机1、第一电机3和第二电机17。第一电机3和第二电机17可分别设置在第一差速机构7的两侧,并且发动机1和第二电机17可布置在第一电机3的两侧。发动机1的输出可通过第一离合器2连接到第一电机3的输入,以使发动机1的动力选择性地传递到第一电机3,因此,发动机1可用于驱动第一电机3,以通过第一电机3对电池(未示出)进行充电。

第一电机3和第二电机17可布置在第一差速机构7的两侧,以分别对应于第一差速机构的两个输入(即,第一输入轴5和第二输入轴16)。具体地,第一电机3的输出可通过第二离合器4选择性地连接到第一差速机构7的第一输入轴5,以使第一电机3的动力选择性地传递到第一差速机构7。第二电机17的输出直接连接到第一差速机构7的第二输入轴16,以使第二电机17的动力直接传递到第一差速机构7。因此,第一差速机构7可单独接收来自第一电机3的动力,也可单独接收来自第二电机17的动力,或者,第一差速机构7还可将来自第一电机3的动力和第二电机17的动力进行耦合。

第一差速机构7可包括第一壳体、第一输入齿轮8、第一行星齿轮9、行星轴10、第二输入齿轮12和第二行星齿轮18以及II挡主动齿轮11和I档主动齿轮14。

第一输入齿轮8和第二输入齿轮12分别从第一输入轴5和第二输入轴16接收来自第一电机3和第二电机17动力,通过第一行星齿轮9和第二行星齿轮18将动力进行耦合,并且通过第一壳体以及与第一壳体固定连接并设置在第一壳体外部的I档主动齿轮14和II挡主动齿轮11将动力输出到换挡机构。

以下将详细描述第一差速机构7中的各个部件。

第一壳体用于容纳第一输入齿轮8、第一行星齿轮9、行星轴10、第二输入齿轮12和第二行星齿轮18,而II挡主动齿轮11和I档主动齿轮14均与第一壳体固定连接并且设置在第一壳体外部。具体地,第一壳体可通过第一支撑轴承6支撑在第一输入轴5上,并且可相对于第一输入轴5旋转,此外,第一壳体还可通过第二支撑轴承15支撑在第二输入轴16上,并且可相对于第二输入轴16旋转。

行星轴10设置在第一壳体内,并且行星轴10的两端分别固定到第一壳体。第一行星齿轮9和第二行星齿轮18可在第一壳体内分别套设在行星轴10的两端,以相对于行星轴10旋转。

第一输入齿轮8和第二输入齿轮12可在第一壳体内分别设置在行星轴10的两侧。第一输入齿轮8可固定连接到第一输入轴5并且分别与第一行星齿轮9和第二行星齿轮18啮合连接,以将来自第一输入轴5的动力传递到第一行星齿轮9和第二行星齿轮18。第二输入齿轮12可固定连接到第二输入轴16并且分别与第一行星齿轮9和第二行星齿轮18啮合,以将来自第二输入轴16的动力传递到第一行星齿轮9和第二行星齿轮18。

此外,在第一壳体与第二输入齿轮12之间还可设置至少一个第三离合器13,以将第二输入齿轮12选择性地固定连接到第一壳体。在第二输入齿轮12通过第三离合器13固定连接到第一壳体的情况下,整个第一差速机构可作为一个整体传递动力。

可选地,在所述第一壳体与所述第一输入齿轮8之间也可设置有第四离合器,以将所述第一输入齿轮8选择性地固定连接到所述第一壳体。

换挡机构包括并排设置在中间轴(未示出)上的I档从动齿轮19、同步器20、II挡从动齿轮21和主减主动齿轮22。

I档从动齿轮19和II挡从动齿轮21可设置在同步器20的两侧,从而同步器20可分别选择性地与I档从动齿轮19和II挡从动齿轮21连接。可选地,还可在I档从动齿轮19和II挡从动齿轮21两侧分别设置单独的同步器,以分别结合I档从动齿轮19和II挡从动齿轮21。

I档从动齿轮19可通过轴承等套设在中间轴上并与I档主动齿轮14啮合连接,II挡从动齿轮21可通过轴承等套设在中间轴上并与II挡主动齿轮11啮合连接。同步器20可固定设置在中间轴上并且选择性地连接到I档从动齿轮19或II挡从动齿轮21。

主减主动齿轮22固定设置在中间轴上,以将由换挡机构传递的动力输出到第二差速机构。

第二差速机构24可包括第二差速器和主减从动齿轮23。主减从动齿轮23与主减主动齿轮22啮合连接,并且将由主减主动齿轮22传递的动力传递到第二差速器。

此外,可根据需要设置任意数量的档位。例如,所述双差速器传动系统还包括设置在所述第一壳体上的III档主动齿轮以及设置在所述中间轴上的III档从动齿轮,并且所述III档主动齿轮与所述III档从动齿轮啮合连接。

表1:

以下将参照表1详细描述根据示例性实施例的双差速器传动系统主要工作模式。

参照表1,根据示例性实施例的双差速器传动系统可主要具有7种工作模式。在模式1至模式2下,发动机关闭,并且第一电机和第二电机中的至少一者工作。在模式3至模式7下,发动机开启,并且第一电机和第二电机中的至少一者工作。

在模式1下,第一电机3和第二电机17均作为电动机提供动力,并且第一电机3和第二电机17的动力可在第一差速机构7中进行耦合,共同驱动车辆前进。

在模式2下,仅第二电机17作为电动机提供动力,此时,可实现车辆的倒退。

在模式3至模式5下,由于发动机1开启,因此,一方面,发动机1可以驱动第一电机3作为发电机工作,从而可对动力电池进行充电,另一方面,发动机1可连接到第一输入轴5,从而为第一差速机构提供动力。在这种情况下,第二电机可作为电动机为车辆提供动力。此外,第二电机17可根据需要按照与第一电机3的动力输出方向相同的方向输出动力,从而实现动力耦合,第二电机17还可按照与第一电机3的动力输出方向相反的方向输出动力,从而实现动力抵消。

在模式6和模式7下,由于第一电机3关闭,因此,发动机可在第二电机关闭时实现仅发动机驱动,也可在第二电机开启时实现发动机和第二电机的混合驱动。

以上描述了示例性的工作模式,但本申请不限于此,还可根据需要设置更多的模式。

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