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      一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:11402752閱讀:516來源:國知局
      一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng)的制造方法與工藝

      本實用新型涉及電動汽車傳動技術領域,具體來說,涉及一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng)。



      背景技術:

      環(huán)保與節(jié)能是二十一世紀全世界面對的重要問題,中國政府也提出了建設節(jié)約型社會的基本國策和鼓勵發(fā)展小排量節(jié)能型汽車的產業(yè)發(fā)展政策,電動汽車是實現這一目標的重要手段之一。

      目前市場應用較多的純電動驅動系統(tǒng),主要有:多檔傳動裝置和帶離合器的傳統(tǒng)驅動系統(tǒng);多檔傳動裝置和不帶離合器的驅動系統(tǒng);兩個獨立的驅動電機和帶有驅動軸的固定檔傳動裝置;驅動電機和一級減速器傳動裝置。

      例如,申請?zhí)枮?00910046592.X的中國發(fā)明專利,公開了一種用于電動汽車的自動變速箱裝置,由齒輪變速箱、車速檢測裝置、齒輪變速箱驅動機構和控制器構成,齒輪變速箱驅動機構由動力推桿和動作執(zhí)行機構構成,動作執(zhí)行機構與控制器連接,車速檢測裝置的信號輸出端通過導線與控制器連接,車速檢測裝置將車速信號傳遞到控制器,數字信號處理器根據車速輸出牽引電機調速信號和齒輪位置變換信號,利用動作執(zhí)行機構實現齒輪傳動比改變,在低車速時,電動汽車的車軸得到大扭矩的輸出,力矩最大,當電動汽車車速超過低速設定點后,車輛進入高速的運行狀態(tài)。

      又如,申請?zhí)枮?01410673887.0的中國發(fā)明專利申請,公開了一種電動汽車自動變速箱,其換擋動力軸通過行星升降機構和設置在行星升降機構上的換擋撥叉與同步器連接,由于伺服電機的轉速非常高,通過行星機構進行有效降速,并配以螺旋升降機構,從而有效地將升降桿的位移速度降低到切合實際的換擋速度,降低伺服電機功率需求,采用較小功率的伺服電機即可實現換擋動力需求,降低生產成本。動力輸入軸通過與之平行的中間傳動軸與輸出軸或差速器傳動連接,中間傳動軸通過其兩個大齒輪與動力輸入軸的兩個小齒輪嚙合,大齒輪中間的二級主動齒輪與輸出軸或差速器上的二級被動齒輪嚙合實現動力輸出,通過該中間傳動軸使裝置整體結構受力更加均衡、穩(wěn)定,結構更加合理,有助于減少磨損,提高使用壽命。

      上述現有技術存在的問題是:多檔傳動裝置和離合器的傳統(tǒng)驅動系加速性較好,但是換檔時有動力中斷;多檔傳動裝置和不帶離合器的驅動系統(tǒng)傳動效率較高、沒有動力中斷;驅動電機和一級減速器傳動裝置能實現無級變速,但是加速性、爬坡能力差,驅動電機的效率沒有充分發(fā)揮。另一方面,汽車在加速行駛階段、低速行駛階段和高速行駛階段對功率的需求不同,如果采用單電機驅動,電機很難一直工作在高效運轉區(qū),從而容易造成電能的浪費。



      技術實現要素:

      本實用新型的目的在于提出一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng),以解決現有技術中存在的上述不足。

      為實現上述實用新型目的,本實用新型的技術方案是這樣實現的:

      一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng),包括第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、中間軸、第一接合套、第二接合套、第一檔齒輪組、第二檔齒輪組、第三檔齒輪組和第四檔齒輪組;所述第一檔齒輪組包括第一齒輪、第二齒輪、第九齒輪和第十齒輪,所述第二檔齒輪組包括第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和第六齒輪,所述第三檔齒輪組包括第一齒輪、第二齒輪、第七齒輪和第八齒輪;所述第四檔齒輪組包括第四齒輪;所述第一齒輪與所述第一輸入軸固定相連,所述第四齒輪與所述第二輸入軸固定相連,所述第三齒輪和第六齒輪均通過軸承與所述中間軸相連,所述第五齒輪、第八齒輪和第九齒輪依次空套在輸出軸上,所述第七齒輪和第十齒輪依次空套在中間軸上,所述第一接合套固定設于第四齒輪和第五齒輪之間的輸出軸上,并能夠與第四齒輪和第五齒輪結合或分離,所述第二接合套固定設于第八齒輪和第九齒輪之間的輸出軸上,并能夠與第四齒輪和第五齒輪結合或分離。

      進一步的,所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)包括三個檔位系統(tǒng),分別為低速檔位系統(tǒng)、中間檔位系統(tǒng)和高速檔位系統(tǒng);

      所述系統(tǒng)位于低速檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套與第九齒輪結合,所述第一接合套與第五齒輪結合;

      所述系統(tǒng)位于中間檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套與第八齒輪結合,所述第一接合套與第五齒輪結合;

      所述系統(tǒng)位于高速檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套與第八齒輪結合,所述第一接合套與第四齒輪結合。

      本實用新型的有益效果:

      1、采用雙輸入軸系統(tǒng),換檔時動力不會中斷;

      2、采用雙輸入軸的情況下,變速箱內部空間布置合理,結構簡單;

      3、變速器設置了3個檔位,能合理調配動力輸出,節(jié)省動力,達到節(jié)能環(huán)保的效果;

      4、采用雙電機驅動,使汽車無論處于加速工況、低速工況還是高速工況,通過單電機驅動與雙電機驅動的模式切換,使電機一直工作在高效運轉區(qū),從而避免了電能的浪費;

      5、第一驅動電機可正反向轉動,倒車時,第一驅動電機反向轉動實現倒車行駛,此時,第二驅動電機可以不工作;

      6、制動時進行制動能量回收,即輸出端為原輸入端,即電動機;輸入端為原輸出端,即車輪的轉速,并且電動機由驅動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),能量從車輪到電機,實現制動能量回收,這樣可以降低電池的能量損失,也可以降低電池成本,提高電動車的續(xù)駛里程。

      附圖說明

      圖1是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)的結構示意圖;

      圖2是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在雙電機低速檔模式下的動力傳遞路線圖;

      圖3是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在雙電機中間檔模式下的動力傳遞路線圖;

      圖4是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在雙電機高速檔模式下的動力傳遞路線圖;

      圖5是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在換檔過程中第一驅動電機單獨工作于低速檔時的動力傳遞路線圖;

      圖6是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在換檔過程中第二驅動電機單獨工作于高速檔時的動力傳遞路線圖;

      圖7是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在換檔過程中第一驅動電機單獨工作于高速檔時的動力傳遞路線圖;

      圖8是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在換檔過程中第一驅動電機單獨工作于低速檔時的動力傳遞路線圖;

      圖9是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在倒檔模式下的動力傳遞路線圖;

      圖10是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在低速檔時的制動動力傳遞路線圖;

      圖11是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在中間檔時的制動動力傳遞路線圖;

      圖12是本實用新型所述的雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在高速檔時的制動動力傳遞路線圖。

      圖中所示:

      1-第二驅動電機;2-第一驅動電機;3-第一齒輪;4-第二輸入軸;5-第四齒輪;6-第一結合套;7-第五齒輪;8-第八齒輪;9-第二結合套;10-第九齒輪;11-輸出軸;12-中間軸;13-第十齒輪;14-第七齒輪;15-第六齒輪;16-第三齒輪;17-第二齒輪;18-第一輸入軸。

      具體實施方式

      下面結合本實用新型的附圖,對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。

      如圖1所示,本實用新型所述一種雙輸入軸變速箱系統(tǒng),包括第一輸入軸18、第二輸入軸4、輸出軸11、中間軸12、第一接合套6、第二接合套9、第一檔齒輪組、第二檔齒輪組、第三檔齒輪組和第四檔齒輪組;所述第一檔齒輪組包括第一齒輪3、第二齒輪17、第九齒輪10和第十齒輪13,所述第二檔齒輪組包括第三齒輪16、第四齒輪5、第五齒輪7和第六齒輪15,所述第三檔齒輪組包括第一齒輪3、第二齒輪17、第七齒輪8和第八齒輪14;所述第四檔齒輪組包括第四齒輪5;所述第一齒輪3與所述第一輸入軸18固定相連,所述第四齒輪5與所述第二輸入軸4固定相連,所述第三齒輪16和第六齒輪15均通過軸承與所述中間軸12相連,所述第五齒輪7、第八齒輪8和第九齒輪10依次空套在輸出軸11上,所述第七齒輪14和第十齒輪13依次空套在中間軸12上,所述第一接合套6固定設于第四齒輪5和第五齒輪7之間的輸出軸11上,并能夠與第四齒輪5和第五齒輪7結合或分離,所述第二接合套9固定設于第八齒輪8和第九齒輪9之間的輸出軸11上,并能夠與第四齒輪5和第五齒輪7結合或分離。

      進一步的,所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)包括三個檔位系統(tǒng),分別為低速檔位系統(tǒng)、中間檔位系統(tǒng)和高速檔位系統(tǒng);

      如圖2所示,所述系統(tǒng)位于低速檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套9與第九齒輪10結合,使第九齒輪10與輸出軸11固定連接,所述第一接合套6與第五齒輪7結合,使第五齒輪7與輸出軸11固定連接,兩輸入軸的轉向相同轉速不同,此時的動力傳輸路線為:通過第一輸入軸18的動力經第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第十齒輪13、第九齒輪10、第二接合套9由輸出軸11傳出;通過第二輸入軸4的動力經第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6由輸出軸11輸出。

      如圖3所示,所述系統(tǒng)位于中間檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套9與第八齒輪8結合,使第八齒輪8與輸出軸11固定相連,所述第一接合套6與第五齒輪7結合,使第五齒輪7與輸出軸11固定相連,兩輸入軸的轉向相同轉速不同,此時的動力傳遞路線為:通過第一輸入軸18的動力經第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9由輸出軸11傳出;通過第二輸入軸4的動力經第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6由輸出軸11輸出。

      如圖4所示,所述系統(tǒng)位于高速檔位系統(tǒng)時,所述第二接合套9與第八齒輪8結合,使第八齒輪8與輸出軸11固定相連,所述第一接合套6與第四齒輪5結合,使第四齒輪5與輸出軸11固定相連,兩輸入軸的轉向相同轉速不同,此時的動力傳遞路線為:通過第一輸入軸18的動力經第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9由輸出軸11傳出;通過第二輸入軸4的動力經第四齒輪5、第一接合套6由輸出軸11輸出。

      本實用新型還公開了所述雙輸入軸軸變速箱系統(tǒng)的控制方法,包括:

      一、將所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)從低速檔調節(jié)為高速檔,具體步驟包括:

      步驟一:如圖5所示,雙電機低速檔過渡到第一驅動電機單獨工作于低速檔:將第一接合套6與第五齒輪7分離,第二接合套9與第八齒輪8結合,使第九齒輪10與輸出軸11固定相連,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第十齒輪13、第九齒輪10、第二接合套9后由輸出軸11輸出;

      步驟二:如圖2所示,第一驅動電機2單獨工作于低速檔過渡到第一驅動電機2與第二驅動電機1同時工作于低速檔:調節(jié)第二驅動電機1的轉速,當其轉速與輸出軸11轉速相同時,使第一接合套6與第五齒輪7結合,使第五齒輪7與輸出軸11固定相連,兩輸入軸的轉向相同轉速不同,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第十齒輪13、第九齒輪10、第二接合套9后由輸出軸11輸出;由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪10、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出;

      步驟三:如圖6所示,第一驅動電機2與第二驅動電機1同時工作于低速檔過渡到第二驅動電機1單獨工作于低速檔:使第二接合套9與第九齒輪10分離,此時的動力傳遞路線為:由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出;

      步驟四:如圖3所示,第二驅動電機1單獨工作于低速檔過渡到雙電機工作于中間檔:調節(jié)第一驅動電機2的轉速,當其轉速與輸出軸11轉速相同時,使第二接合套9與第八齒輪8結合,使第八齒輪8與輸出軸11固定相連,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9后由輸出軸11輸出;由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出;

      步驟五:如圖7所示,雙電機工作于中間檔過渡到第一驅動電機2單獨工作于高速檔:使第一接合套6與第五齒輪7分離,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9后由輸出軸11輸出;

      步驟六:如圖4所示,第一驅動電機2單獨工作于高速檔過渡到雙電機工作于高速檔:調節(jié)第二驅動電機1的轉速,當其轉速與輸出軸轉速相同時,使第一接合套6與第四齒輪5結合,使第四齒輪5與輸出軸11固定相連,兩個驅動電機的轉向相同,轉速不同,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9后由輸出軸11輸出;由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第一接合套6后由輸出軸11輸出。

      二、將所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)從高速檔調節(jié)為低速檔,具體步驟包括:

      步驟一:如圖7所示,雙電機工作于高速檔過渡到第一驅動電機2單獨工作于高速檔:使第一接合套6與第四齒輪5分離,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9后由輸出軸11輸出;

      步驟二:如圖3所示,第一驅動電機2單獨工作于高速檔過渡到雙電機工作于中間檔:調節(jié)第二驅動電機1的轉速,當其轉速與輸出軸11轉速相同時,使第一接合套6與第五齒輪7結合,使第五齒輪7與輸出軸11固定相連,第一驅動電機2、第二驅動電機1的轉向相同,轉速不同,此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第七齒輪14、第八齒輪8、第二接合套9后由輸出軸11輸出;由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出;

      步驟三:如圖6所示,雙電機工作于中間檔過渡到第二驅動電機1單獨工作于低速檔:將第二接合套9與第八齒輪8分離,此時的動力傳遞路線為:由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出;

      步驟四:如圖2所示,第二驅動電機1單獨工作于低速檔過渡到第一驅動電機2與第二驅動電機1同時工作于低速檔:調節(jié)第一驅動電機2的轉速,當其轉速與輸出軸轉速相同時,使第二接合套9與第九齒輪10結合,使第九齒輪10與輸出軸11固連,兩驅動電機的轉向相同,轉速不同;此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第十齒輪13、第九齒輪10、第二接合套9后由輸出軸11輸出;由第二驅動電機1輸出的動力,經第二輸入軸4、第四齒輪5、第三齒輪16、中間軸12、第六齒輪15、第五齒輪7、第一接合套6后由輸出軸11輸出。

      三、使所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)工作于倒檔模式,具體步驟包括:

      使第一驅動電機2單獨工作于反轉模式,并使第二接合套9與第九齒輪10結合,第九齒輪10與輸出軸11固定相連;此時的動力傳遞路線為:由第一驅動電機2輸出的動力,經第一輸入軸18、第一齒輪3、第二齒輪17、中間軸12、第十齒輪13、第九齒輪10、第二接合套9后由輸出軸11輸出。

      四、還包括雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在各檔位工作模式下的制動控制,具體的,如圖10所示,包括所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在低速檔運行時的制動控制,包括踩動制動踏板給所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)一輸入動力,所述輸入動力的一部分依次經過輸出軸11、第二接合套9、第九齒輪10、第十齒輪13、中間軸12、第二齒輪17、第一齒輪3和第一輸入軸18傳遞給第一驅動電機2,并帶動第一驅動電機2發(fā)電,所述輸入動力的另一部分依次經過輸出軸11、第一接合套6、第五齒輪7、第六齒輪15、中間軸12、第三齒輪16、第四齒輪5和第二輸入軸4傳遞給第二驅動電機1,并帶動第二驅動電機1發(fā)電,當電池電量充滿時,改為機械制動;

      如圖11所示,還包括所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在中間檔運行時的制動控制,包括踩動制動踏板給所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)一輸入動力,所述輸入動力的一部分依次經過輸出軸11、第一接合套6、第五齒輪7、第六齒輪15、中間軸12、第三齒輪16、第四齒輪5和第二輸入軸4傳遞給第二驅動電機1,并帶動第二驅動電機1發(fā)電,所述輸入動力的另一部分依次經過輸出軸11、第二結合套9、第八齒輪8、第七齒輪14、中間軸12、第二齒輪17、第一齒輪3和第一輸入軸18傳遞給第一驅動電機2,并帶動第一驅動電機2發(fā)電,當電池電量充滿時,改為機械制動。

      如圖12所示,還包括所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)在高速檔運行時的制動控制,包括踩動制動踏板給所述雙輸入軸變速箱系統(tǒng)一輸入動力,所述輸入動力的一部分依次經過輸出軸11、第二接合套9、第八齒輪8、第七齒輪14、中間軸12、第二齒輪17、第一齒輪3和第一輸入軸18傳遞給第一驅動電機2,并帶動第一驅動電機2發(fā)電,所述輸入動力的另一部分依次經過輸出軸11、第一接合套6、第四齒輪5和第二輸入軸4傳遞給第二驅動電機1,并帶動第二驅動電機1發(fā)電,當電池電量充滿時,改為機械制動。

      綜上所述,借助于本實用新型的上述技術方案,本實用新型采用了雙輸入軸變速箱系統(tǒng),充分合理的利用了變速箱空間,為電機的動力輸出提供了多個檔位,并且通過多種運行模式的轉換,能有效利電動機的速度特性和高效運轉區(qū);本裝置結構簡單、成本較低,而且在換檔時可以實現主動同步調速和無動力中斷控制,改善了汽車的動力性和經濟性。

      以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。

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