本發(fā)明屬于動(dòng)力傳動(dòng)領(lǐng)域,特別的涉及一種緊湊型雙電機(jī)動(dòng)力耦合汽車變速箱。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，能源枯竭初顯其態(tài)，降低汽車尾氣排放，提高汽車能源使用效率已迫在眉睫，傳統(tǒng)以石油衍生物為燃料的汽車，無法避免其有害尾氣的排放，而城市擁堵的路況,更使汽車啟停頻繁，加劇了污染力度。為了解決這一問題，純電動(dòng)汽車應(yīng)運(yùn)而生。純電動(dòng)汽車以電力作為能源，具有節(jié)能減排、噪聲低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的主流純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方案有：傳統(tǒng)的多擋傳動(dòng)、單電機(jī)單級驅(qū)動(dòng)、雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)等。傳統(tǒng)的多擋傳動(dòng)變速箱加速性能好，并能夠使電機(jī)工作在高效工作區(qū)間，提高能源使用效率，但是在換擋時(shí)必然存在動(dòng)力中斷現(xiàn)象，換擋舒適性差。單電機(jī)單級驅(qū)動(dòng)變速箱雖然能實(shí)現(xiàn)無級變速，但是其電機(jī)不能始終在高效工作區(qū)間工作，能源使用效率低。此外，單電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速箱在電機(jī)發(fā)生故障后，動(dòng)力立即中斷，可靠性不高。雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱在前兩種變速箱的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，既能實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷的換擋動(dòng)作，又可以通過調(diào)節(jié)兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使電機(jī)處于高效工作區(qū)間運(yùn)作，但這種變速箱的不足在于：變速箱殼體空間與雙電機(jī)的空間相互關(guān)聯(lián)且同時(shí)受變速箱輸出條件制約。一方面，采用齒輪副減速策略的變速箱，減速比越大，體積越大，另一方面，相同功率下的電機(jī)，轉(zhuǎn)速越低，體積越大。為了實(shí)現(xiàn)高扭矩、低轉(zhuǎn)速的輸出條件，設(shè)計(jì)時(shí)往往以具有較高減速比的大體積減速箱與低轉(zhuǎn)速電機(jī)匹配，這就是目前多數(shù)雙電機(jī)變速箱產(chǎn)品體積龐大的主要原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種緊湊型雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱，通過對變速箱結(jié)構(gòu)的合理布置以及對電機(jī)與變速箱整體空間的統(tǒng)籌規(guī)劃，使變速箱結(jié)構(gòu)輕巧緊湊，提高變速箱的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)，通過雙電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)保障汽車安全快速抵達(dá)維修地點(diǎn)進(jìn)行維修。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種緊湊型雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱，包括：電機(jī)A、電機(jī)B、變速箱模塊、行星排減速裝置；

所述變速箱模塊，包括：中心軸平行設(shè)置的與電機(jī)A聯(lián)接的輸入軸A和與電機(jī)B聯(lián)接的輸入軸B；固設(shè)在輸入軸A上的互相平行的一擋主動(dòng)齒輪和三擋主動(dòng)齒輪，兩齒輪中間設(shè)有同步齒套A；固設(shè)在輸入軸B上的互相平行的二擋主動(dòng)齒輪和四擋主動(dòng)齒輪，兩齒輪中間設(shè)有同步齒套B；一擋主動(dòng)齒輪和二擋主動(dòng)齒輪之間設(shè)有一二擋被動(dòng)齒輪，且一擋主動(dòng)齒輪和二擋主動(dòng)齒輪同時(shí)與一二擋被動(dòng)齒輪嚙合；三擋主動(dòng)齒輪和四擋主動(dòng)齒輪之間設(shè)有三四擋被動(dòng)齒輪，且三擋主動(dòng)齒輪和四擋主動(dòng)齒輪間同時(shí)與三四擋被動(dòng)齒輪嚙合；一二擋被動(dòng)齒輪和三四擋被動(dòng)齒輪共同聯(lián)接在輸出軸上；

進(jìn)一步的，所述變速箱還包括，固接在變速箱模塊外端的行星排減速裝置，且變速箱模塊的輸出軸作為行星排減速裝置的動(dòng)力輸入；

進(jìn)一步的，所述行星排減速裝置包括：太陽輪，與太陽輪嚙合的行星輪，連接行星輪的行星架，與行星輪嚙合的固定的齒圈和與行星架的輸出端連接的輸出法蘭；

進(jìn)一步的，一擋主動(dòng)齒輪和三擋主動(dòng)齒輪空套在輸入軸A上；

進(jìn)一步的，二擋主動(dòng)齒輪和四擋主動(dòng)齒輪空套在輸入軸B上；

進(jìn)一步的，一二擋被動(dòng)齒輪、三四擋被動(dòng)齒輪分別與輸出軸過盈連接；

所述發(fā)明的動(dòng)力傳輸原理：當(dāng)一、二、三、四擋主動(dòng)齒輪分別與同步齒套結(jié)合后，主動(dòng)齒輪與輸入軸固連，此時(shí)，輸入軸上的動(dòng)力可經(jīng)過齒輪對傳遞到輸出軸上，所述輸出軸與行星排減速裝置連接，電機(jī)A與電機(jī)B的兩股動(dòng)力經(jīng)過齒輪副減速增矩后，在輸出軸上耦合，最后通過行星排減速裝置的減速增矩作用，由輸出法蘭輸出。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明變速箱以兩個(gè)電機(jī)作為動(dòng)力輸入，不需要控制離合器就能完成換擋動(dòng)作。在換擋時(shí)，能保持至少一個(gè)電機(jī)持續(xù)輸出動(dòng)力，避免了動(dòng)力中斷的狀況，提升了換擋舒適性；

2、本發(fā)明變速箱具備合適的機(jī)械結(jié)構(gòu)布置，通過兩個(gè)電機(jī)自身的速度調(diào)節(jié)功能，保證電機(jī)始終工作在高效工作區(qū)間內(nèi)，提高了能源使用效率，避免了電能的浪費(fèi)；

3、本發(fā)明變速箱在電機(jī)與減速箱模塊之后增添行星排減速裝置，使減速比得到了可觀的提升，這意味著在同等輸出條件下，本發(fā)明變速箱可以選擇轉(zhuǎn)速更高、體積更小的電機(jī)來匹配變速箱，節(jié)省了變速箱與電機(jī)的整體空間，提高了變速箱的經(jīng)濟(jì)性；

4、本發(fā)明變速箱與傳統(tǒng)的單電機(jī)變速箱相比，具有更高的可靠性，由于雙電機(jī)的存在，即使一個(gè)電機(jī)發(fā)生故障，另一個(gè)電機(jī)仍能提供有效動(dòng)力，保障汽車安全快速抵達(dá)維修地點(diǎn)進(jìn)行維修。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明所述的雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱傳動(dòng)方案；

圖2為本發(fā)明所述的傳動(dòng)方案一擋功率流示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的傳動(dòng)方案二擋功率流示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的傳動(dòng)方案三擋功率流示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-電機(jī)A；2-輸入軸A；3-三擋主動(dòng)齒輪；4-同步齒套A；5-一擋主動(dòng)齒輪；6-三四擋被動(dòng)齒輪；7-一二擋被動(dòng)齒輪；8-齒圈；9-行星輪；10-輸出法蘭；11-太陽輪；12-行星架；13-輸出軸；14-二擋主動(dòng)齒輪；15-同步齒套B；16-四擋主動(dòng)齒輪；17-輸入軸B；18-電機(jī)B；200-變速箱模塊；100-行星排減速裝置；I-一擋位；II-二擋位；III-三擋位。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示，一種緊湊型雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱包括：電機(jī)A1、電機(jī)B18、變速箱模塊200和行星排減速裝置100；

所述變速箱模塊200，包括：中心軸平行設(shè)置的與電機(jī)A1聯(lián)接的輸入軸A2和與電機(jī)B18聯(lián)接的輸入軸B17；固設(shè)在輸入軸A2上的互相平行的一擋主動(dòng)齒輪5和三擋主動(dòng)齒輪3，兩齒輪中間設(shè)有同步齒套A4；固設(shè)在輸入軸B17上的互相平行的二擋主動(dòng)齒輪14和四擋主動(dòng)齒輪16，兩齒輪中間設(shè)有同步齒套B15；一擋主動(dòng)齒輪5和二擋主動(dòng)齒輪14之間設(shè)有一二擋被動(dòng)齒輪7，且一擋主動(dòng)齒輪5和二擋主動(dòng)齒輪14同時(shí)與一二擋被動(dòng)齒輪7嚙合；三擋主動(dòng)齒輪3和四擋主動(dòng)齒輪16之間設(shè)有三四擋被動(dòng)齒輪6，且三擋主動(dòng)齒輪3和四擋主動(dòng)齒輪16同時(shí)與三四擋被動(dòng)齒輪6嚙合；一二擋被動(dòng)齒輪7和三四擋被動(dòng)齒輪6共同聯(lián)接在輸出軸13上；

所述行星排減速裝置100包括：太陽輪11，與太陽輪11嚙合的行星輪9，連接行星輪的行星架12，與行星輪9嚙合的固定的齒圈8和與行星架12的輸出端連接的輸出法蘭10；

進(jìn)一步的，一擋主動(dòng)齒輪5和三擋主動(dòng)齒輪3空套在輸入軸A2上；

進(jìn)一步的，二擋主動(dòng)齒輪14和四擋主動(dòng)齒輪16空套在輸入軸B17上；

進(jìn)一步的，一二擋被動(dòng)齒輪7、三四擋被動(dòng)齒輪6分別與輸出軸13過盈連接；

所述發(fā)明的動(dòng)力傳輸原理：當(dāng)一、二、三、四擋主動(dòng)齒輪分別與同步齒套結(jié)合后，主動(dòng)齒輪與輸入軸固連，此時(shí)，輸入軸上的動(dòng)力可經(jīng)過齒輪對傳遞到輸出軸13上，所述輸出軸13與行星排減速裝置100連接，電機(jī)A與電機(jī)B的兩股動(dòng)力經(jīng)過齒輪副減速增矩后，在輸出軸13上耦合，最后通過行星排減速裝置100的減速增矩作用，由輸出法蘭10輸出；

所述變速箱在各擋位下的功率流與齒輪嚙合狀態(tài)為：

(1)一擋

如圖2所示，此時(shí)，一擋主動(dòng)齒輪5上的結(jié)合齒與同步齒套A4相結(jié)合，二擋主動(dòng)齒輪14上的結(jié)合齒與同步齒套B15相結(jié)合。

圖2中的I標(biāo)示一擋位的功率流為：電機(jī)A1與輸入軸A2連接，電機(jī)A1的動(dòng)力通過一擋主動(dòng)齒輪5與一二擋被動(dòng)齒輪7的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；電機(jī)B18與輸入軸B17連接，電機(jī)B18的動(dòng)力通過二擋主動(dòng)齒輪14與一二擋被動(dòng)齒輪7的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；這兩股動(dòng)力在輸出軸13上耦合，傳遞至行星排減速裝置100的太陽輪11上，最后通過行星排減速裝置100實(shí)現(xiàn)減速增矩，由輸出法蘭10輸出；

(2)二擋

如圖3所示，此時(shí)，三擋主動(dòng)齒輪3上的結(jié)合齒與同步齒套A4相結(jié)合，二擋主動(dòng)齒輪14上的結(jié)合齒與同步齒套B15相結(jié)合。

圖3中的II標(biāo)示二擋位的功率流為：電機(jī)A1與輸入軸A2連接，電機(jī)A1的動(dòng)力通過三擋主動(dòng)齒輪3與三四擋被動(dòng)齒輪6的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；電機(jī)B18與輸入軸B17連接，電機(jī)B18的動(dòng)力通過二擋主動(dòng)齒輪14與一二擋被動(dòng)齒輪7的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；這兩股動(dòng)力在輸出軸13上耦合，傳遞至行星排減速裝置100的太陽輪11上，最后通過行星排減速裝置100實(shí)現(xiàn)減速增矩，由輸出法蘭10輸出；

(3)三擋

如圖4所示，此時(shí)，三擋主動(dòng)齒輪3上的結(jié)合齒與同步齒套A4相結(jié)合，四擋主動(dòng)齒輪16上的結(jié)合齒與同步齒套B15相結(jié)合。

圖4中的III標(biāo)示三擋位的功率流為：電機(jī)A1與輸入軸A2連接，電機(jī)A1的動(dòng)力通過三擋主動(dòng)齒輪3與三四擋被動(dòng)齒輪6的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；電機(jī)B18與輸入軸B17連接，電機(jī)B18的動(dòng)力通過四擋主動(dòng)齒輪16與三四擋被動(dòng)齒輪6的齒輪副實(shí)現(xiàn)減速增矩；這兩股動(dòng)力在輸出軸13上耦合，傳遞至行星排減速裝置100的太陽輪11上，最后通過行星排減速裝置100實(shí)現(xiàn)減速增矩，由輸出法蘭10輸出。

所述變速箱的換擋過程為：

(1)一擋升二擋

從一擋切換二擋時(shí)，一擋主動(dòng)齒輪5上的結(jié)合齒與同步齒套A4脫離，由電機(jī)A1輸出至輸出軸13的動(dòng)力流暫時(shí)中斷，此時(shí),控制電機(jī)A1轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)同步齒套A4轉(zhuǎn)速，當(dāng)三擋主動(dòng)齒輪3與同步齒套A4轉(zhuǎn)速相同時(shí)，三擋主動(dòng)齒輪3上的結(jié)合齒與同步齒套A4相結(jié)合，電機(jī)A1通過輸入軸A2、三擋主動(dòng)齒輪3與三四擋被動(dòng)齒輪6、行星排減速裝置100，繼續(xù)輸出動(dòng)力至輸出軸13；由于在換擋過程中，電機(jī)B18依次通過輸入軸B17、二擋主動(dòng)齒輪14與一二擋被動(dòng)齒輪7、行星排減速裝置100持續(xù)減速增矩輸出，故保證了在換擋過程中動(dòng)力始終不中斷；

(2)二擋升三擋

從二擋切換三擋時(shí)，二擋主動(dòng)齒輪14上的結(jié)合齒與同步齒套B15脫離，由電機(jī)B18輸出至輸出軸13的動(dòng)力流暫時(shí)中斷，此時(shí)，控制電機(jī)B18轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)同步齒套B15轉(zhuǎn)速，當(dāng)四擋主動(dòng)齒輪16與同步齒套B15轉(zhuǎn)速相同時(shí)，四擋主動(dòng)齒輪16上的結(jié)合齒與同步齒套B15相結(jié)合,電機(jī)B18通過輸入軸B17、四擋主動(dòng)齒輪16與三四擋被動(dòng)齒輪6、行星排減速裝置100，繼續(xù)輸出動(dòng)力至輸出軸13；由于在換擋過程中，電機(jī)A1依次通過輸入軸A2、三擋主動(dòng)齒輪3與三四擋被動(dòng)齒輪6、行星排減速裝置100持續(xù)減速增矩輸出，故保證了在換擋過程中動(dòng)力始終不中斷；

(3)三擋降二擋

從三擋切換二擋時(shí)，四擋主動(dòng)齒輪16上的結(jié)合齒與同步齒套B15脫離，由電機(jī)B18輸出至輸出軸13的動(dòng)力流暫時(shí)中斷，此時(shí)，控制電機(jī)B18轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)同步齒套B15轉(zhuǎn)速，當(dāng)二擋主動(dòng)齒輪14與同步齒套B15轉(zhuǎn)速相同時(shí)，二擋主動(dòng)齒輪14上的結(jié)合齒與同步齒套B15相結(jié)合,電機(jī)B18通過輸入軸B17、二擋主動(dòng)齒輪14與一二擋被動(dòng)齒輪7、行星排減速裝置100，繼續(xù)輸出動(dòng)力至輸出軸13；由于在換擋過程中，電機(jī)A1依次通過輸入軸A2、三擋主動(dòng)齒輪3與三四擋被動(dòng)齒輪6、行星排減速裝置100持續(xù)減速增矩輸出，故保證了在換擋過程中動(dòng)力始終不中斷；

(4)二擋降一擋

從二擋切換一擋時(shí)，三擋主動(dòng)齒輪3上的結(jié)合齒與同步齒套A4脫離，由電機(jī)A1輸出至輸出軸13的動(dòng)力流暫時(shí)中斷，此時(shí),控制電機(jī)A1轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)同步齒套A4轉(zhuǎn)速，當(dāng)一擋主動(dòng)齒輪5與同步齒套A4轉(zhuǎn)速相同時(shí)，一擋主動(dòng)齒輪5上的結(jié)合齒與同步齒套A4相結(jié)合，電機(jī)A1通過輸入軸A2、一擋主動(dòng)齒輪5與一二擋被動(dòng)齒輪7、行星排減速裝置100，繼續(xù)輸出動(dòng)力至輸出軸13；由于在換擋過程中，電機(jī)B18依次通過輸入軸B17、二擋主動(dòng)齒輪14與一二擋被動(dòng)齒輪7、行星排減速裝置100持續(xù)減速增矩輸出，故保證了在換擋過程中動(dòng)力始終不中斷。

本發(fā)明提供一種緊湊型雙電機(jī)動(dòng)力耦合變速箱，該變速箱以兩個(gè)電機(jī)作為動(dòng)力輸入，換擋時(shí)，能保證動(dòng)力不中斷，同時(shí)通過有效的換擋策略與雙電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能，保證電機(jī)始終處于高效工作區(qū)間，適用于啟停頻繁的城市路況。此外，通過在電機(jī)與減速箱之后增添行星排減速裝置加大減速比，本發(fā)明變速箱可以在電機(jī)選型時(shí)選擇轉(zhuǎn)速更大、體積更小的電機(jī)來匹配變速箱，節(jié)省了變速箱與電機(jī)的整體空間，提高了變速箱的經(jīng)濟(jì)性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。