详情

原文传递串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统

专利名称：	串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统
摘要：	本发明公开了一种串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，包括发动机输出/差速器输入轴、第一电机、第二电机、电机控制器、功率分流装置、离合器、变速箱、发动机动力输出轴以及蓄电池；其中第一电机和第二电机串连布置，发动机输出/差速器输入轴将发动机的动力传递给第一电机发电，同时发动机输出/差速器输入轴通过功率分流装置、离合器以及变速箱向外输出动力形成第一功率路径；第一电机通过电机控制器向第二电机和蓄电池供电，第二电机通过功率分流装置、离合器以及变速箱向外输出动力形成第二功率路径。本发明的无级变速传动系统具有机械功率和电功率两条功率路径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	广西玉柴机器股份有限公司
发明人：	杨振忠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910623256.0
公开号：	CN110303865A
代理机构：	北京中誉威圣知识产权代理有限公司
代理人：	席勇;高清峰
分类号：	B60K1/02(2006.01);B;B60;B60K;B60K1
申请人地址：	537005 广西壮族自治区玉林市天桥西路88号
主权项：	1.一种串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其设置于发动机的动力输出端，其特征在于，所述无级变速传动系统包括发动机输出/差速器输入轴、第一电机、第二电机、电机控制器、功率分流装置、离合器、变速箱、发动机动力输出轴以及蓄电池；其中所述第一电机和所述第二电机串连布置，所述发动机输出/差速器输入轴将所述发动机的动力传递给所述第一电机发电，同时所述发动机输出/差速器输入轴通过所述功率分流装置、所述离合器以及所述变速箱向外输出动力形成第一功率路径；所述第一电机通过所述电机控制器向所述第二电机和所述蓄电池供电，所述第二电机通过所述功率分流装置、所述离合器以及所述变速箱向外输出动力形成第二功率路径。 2.如权利要求1所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，所述功率分流装置包括左半轴齿轮、差速器行星架及右半轴齿轮；所述第一电机包括第一电机空心输入轴、第一电机转子及第一电机定子，所述第一电机转子与所述第一电机空心输入轴机械连接，且所述第一电机空心输入轴与所述左半轴齿轮连接，用以通过所述发动机的动力使所述第一电机转子发电；所述第二电机包括第二电机空心输出轴、第二电机转子及第二电机定子，所述第二电机转子与所述第二电机空心输出轴机械连接，并通过所述第二电机空心输出轴单独输出第二电机功率；所述第一电机定子和所述第二电机定子安装在电机定子共用壳体中；所述发动机输出/差速器输入轴从所述第一电机空心输入轴内通过，所述第一电机空心输入轴又从所述第二电机空心输出轴内通过，所述发动机输出/差速器输入轴、所述第一电机空心输入轴、所述第二电机空心输出轴为三轴同轴嵌套结构，所述发动机输出/差速器输入轴穿过所述第一电机空心输入轴与所述差速器行星架连接，同时所述发动机动力输出轴与所述差速器行星架连接，用以输出发动机动力。 3.如权利要求2所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，所述变速箱包括：变速箱输入轴，其与所述右半轴齿轮固定连接，用以向所述变速箱输入动力；变速箱同步器和变速箱齿轮组，其与所述变速箱输入轴构成定轴式4-6挡变速箱；以及中央传动主动齿轮，其与所述变速箱齿轮组机械连接，所述发动机输出/差速器输入轴的转速经所述变速箱变速后，由所述中央传动主动齿轮传递给中央传动从动齿轮，再经中央传动差速器半轴齿轮/半轴向外输出动力。 4.如权利要求3所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括：第二电机输出主动齿轮，其与所述第二电机空心输出轴固定连接；第二电机输出从动齿轮，其与离合器输入轴固定连接，并与所述第二电机输出主动齿轮啮合；动力换挡主动齿轮，其与动力换挡离合器输出轴固定连接；动力换挡从动齿轮，其与动力换挡传动轴固定连接，并与所述动力换挡主动齿轮啮合；动力换挡传动齿轮，其与动力换挡传动轴固定连接，并与所述变速箱齿轮组机械连接；离合器输出主动齿轮，其与动力传递离合器输出轴固定连接；以及离合器输出从动齿轮，其与所述变速箱输入轴固定连接，并与所述离合器输出主动齿轮啮合。 5.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，所述发动机的机械功率通过所述发动机输出/差速器输入轴输入到所述功率分流装置，所述差速器行星架将所述机械功率进行分流；所述第一功率路径为通过所述差速器行星架分配到所述右半轴齿轮直接输出到所述变速箱输入轴；所述第二功率路径为通过所述差速器行星架分配给所述左半轴齿轮，并经所述第一电机空心输入轴传给所述第一电机转子发电转化成电功率，所述电功率经所述电机控制器调压、调频后，直接传给所述第二电机转化为机械能，所述机械能经过所述第二电机空心输出轴输出到所述第二电机输出主动齿轮、所述第二电机输出从动齿轮，并传递到所述离合器输入轴上。 6.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括功率汇流模式，在无级变速模式下，动力传递离合器结合，动力换挡离合器分离，所述第二电机的电功率通过离合器输入轴、所述动力传递离合器输出轴、所述离合器输出主动齿轮、所述离合器输出从动齿轮传递给所述变速箱输入轴，并与所述右半轴齿轮分流的一部分所述发动机的机械功率在所述变速箱输入轴处汇合。 7.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括无级变速模式，在某一挡位下，所述右半轴齿轮的转速通过所述离合器、所述变速箱的传动系统与所述中央传动从动齿轮成固定线性正比关系；所述右半轴齿轮的转速在所述功率分流装置中与所述左半轴齿轮的转速成线性反比关系；当所述发动机的转速不变时，所述发动机输出/差速器输入轴与所述差速器行星架连接，所述第一电机空心输入轴与所述左半轴齿轮连接，通过所述左半轴齿轮的转速变化，能够实现所述第一电机的功率变化，所述第一电机的功率变化经过所述电机控制器的转换/控制电流、电压、频率后，输出给所述第二电机电能，使所述第二电机的速度与所述变速箱输入轴的转速相匹配。 8.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，在无级变速行驶状态下，所述第一电机始终处于发电状态。 9.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括换挡模式，当动力传递离合器分离，动力换挡离合器结合，所述第二电机转子由所述控制器调整转速与换挡时刻对应挡位下的所述中央传动主动齿轮的转速相匹配，所述第二电机的功率经所述第二电机空心输出轴、所述第二电机输出主动齿轮、所述第二电机输出从动齿轮、所述离合器输入轴、所述动力换挡离合器输出轴、所述动力换挡主动齿轮、所述动力换挡从动齿轮、所述动力换挡传动轴、所述动力换挡传动齿轮、所述齿轮组中对应的挡位齿轮、所述中央传动主动齿轮、所述中央传动从动齿轮至末端传动，最终到达驱动轮。 10.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括爬行与缓行模式，当需要低速行驶时，所述第二电机转子输出的行走所需要的功率到达所述变速箱输入轴，此时所述发动机输出/差速器输入轴通过所述发动机动力输出轴向后端部件提供其所需的发动机功率；同时所述右半轴齿轮与所述变速箱输入轴连接，车辆的行驶速度由所述右半轴齿轮的转速控制，通过将所述第一电机转子调整到高转速能够降低所述右半轴齿轮的转速。 11.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括倒挡模式，当需要倒车时，所述电机控制器输入反向电压、电流，控制所述第二电机转子反向旋转，所述第二电机转子的反向功率通过所述第二电机空心输出轴、所述第二电机输出主动齿轮、所述第二电机输出从动齿轮、所述离合器输入轴、所述动力传递离合器输出轴、所述离合器输出主动齿轮、离合器输出从动齿轮传递到所述变速箱输入轴，并通过所述变速箱齿轮组传递到所述中央传动从动齿轮输出倒车功率。 12.如权利要求4所述的串联双电机差速功率分流的无级变速传动系统，其特征在于，还包括起步助力模式，当车辆需要重负荷起步时，所述无级变速传动系统短期处于混合动力状态，此时所述发动机分流的机械功率通过所述右半轴齿轮输出到所述变速箱输入轴；同时所述电机控制器控制所述蓄电池通过路线向所述第二电机供电，电能通过所述第二电机转子转换为机械能，由所述第二电机空心输出轴、所述第二电机输出主动齿轮、所述第二电机输出从动齿轮、所述离合器输入轴、所述动力传递离合器输出轴、所述离合器输出主动齿轮、所述离合器输出从动齿轮传递到所述变速箱输入轴。
所属类别：	发明专利