一种双动力输入差速耦合无级变速传动系统的制作方法

本发明涉及双动力源汽车领域，具体的说是一种双动力输入差速耦合无级变速传动系统。

背景技术：

节能和环保是当今汽车行业发展的两大主题，因此混合动力汽车和电动车技术以其高性能、低油耗的优势，倍受各大汽车厂商的欢迎。因此，需要一种能适合混合动力汽车并能将两个动力源合理的耦合在一起的传动系统。

纵观现有技术，传动系统主要为平行轴式和行星齿轮式。平行轴式结构简单，成本较低，但其大小受挡位数量限制，且换挡时存在动力中断；行星齿轮式结构中，齿轮的装配精度要求非常高，对材料和加工也有非常高的要求，因此加工和成本都存在较大问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种工艺简单、低油耗、强动力、可提供无级变速的双动力输入差速耦合无级变速传动系统，解决了现有传动系统的上述不足。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种双动力输入差速耦合无级变速传动系统，该系统包括发动机1、离合器2、第一制动器3、差速耦合机构壳体40、第一输入齿轮41、齿轮轴42、第一惰轮43、第二输入齿轮44、第二输入轴45、第二惰轮46、第一输入轴47、输出齿轮48、驱动电机50、电机转子51、第二制动器6和差速器7；所述的发动机1通过离合器2与第一输入轴47相连；所述的第一输入轴47与第一输入齿轮41相连接；所述的驱动电机50上的电机转子51与第二输入轴45相连接，并通过第二输入轴45连接到第二输入齿轮44上；所述的第一制动器3固定在第一输入轴47上；所述的第二制动器6固定在第二输入轴45上；所述的齿轮轴42与差速耦合机构壳体40连接在一起，并随差速耦合机构壳体40绕第一输入轴47和第二输入轴45转动；所述的输出齿轮48与差速耦合机构壳体40连接在一起，并随差速耦合机构壳体40绕第一输入轴47和第二输入轴45转动；所述的第一惰轮43和第二惰轮46固定在齿轮轴42上并可绕齿轮轴42转动；所述的差速器7与输出齿轮48相连接。

所述的传动系统有三种工作模式即发动机和驱动电机双动力输入模式、发动机动力单独输入模式和驱动电机动力单独输入模式。

所述的第一制动器3工作时，输入轴47与壳体连接，输入轴47的转速为零。

所述的第二制动器6工作时，差速耦合机构壳体40与壳体连接，差速耦合机构壳体40的转速为零。

所述的离合器2为干式离合器或湿式离合器。

本发明的有益效果为：

1、本发明可实现双动力输入耦合功能，可以使发动机1始终工作在最佳经济转速区域，并由驱动电机进行车速的调节。

2、本发明可实现无极变速功能，使动力输入始终在最佳经济区域内。

3、本发明可分别由两个动力输入中的一个单独进行驱动。

4、本发明可在高速行驶时，转换为发动机1独立驱动，降低油耗，提高经济型。

5、本发明结构简单，齿轮副少，传动过程动力损失较少，可明显提高效率。

6、本发明为传统的锥齿轮结构，可利用现有的生产资源加工，可明显降低制造难度和成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一在双动力输入下行驶时的速度线图；

图3为本发明实施例一在只有发动机工作时行驶的速度线图；

图4为本发明实施例一在只有驱动电机工作时行驶的速度线图；

图5本发明实施例二的结构示意图；

图6为本发明在双动力输入下行驶时的速度线图；

图7为本发明实施例二在只有驱动电机工作时行驶的速度线图。

图中：1、发动机；2、离合器；3、第一制动器；6、第二制动器；7、差速器；40、差速耦合机构壳体；41、第一输入齿轮；42、齿轮轴；43、第一惰轮；44、第二输入齿轮；45、第二输入轴；46、第二惰轮；47、第一输入轴；48、输出齿轮；50、驱动电机；51、电机转子。

具体实施方式

实施例一

参阅图1，本发明包括发动机1、离合器2、第一制动器3、差速耦合机构壳体40、第一输入齿轮41、齿轮轴42、第一惰轮43、第二输入齿轮44、第二输入轴45、第二惰轮46、第一输入轴47、输出齿轮48、驱动电机50、电机转子51、第二制动器6和差速器7。

所述发动机1通过离合器2与第一输入轴47相连接，并通过离合器2将动力传递给第一输入轴47。

所述第一输入轴47与第一输入齿轮41相连接。

所述电机转子51与第二输入轴45相连接，并通过第二输入轴45连接到第二输入齿轮44上。

所述第一制动器3工作时，可将第一输入轴47与壳体连接到一起，使第一输入轴47 转速为零。

所述第二制动器6工作时，可将第二输入轴45与壳体连接到一起，使第二输入轴45转速为零。

所述第一惰轮43和第二惰轮46在齿轮轴42上并可绕齿轮轴42转动。

所述齿轮轴42与差速耦合机构壳体40连接在一起，并随差速耦合机构壳体40绕第一输入轴47和第二输入轴45转动。

所述输出齿轮48与差速耦合机构壳体40连接在一起，并随差速耦合机构壳体40绕第一输入轴47和第二输入轴45转动。

具体地，下面分别描述本发明实施例一的工作模式：

1)一种双动力输入耦合式无级变速传动系统在双动力输入下行驶时，所述发动机1开启，驱动电机50开启，离合器2接合，第一制动器3和第二制动器6分开，此时发动机1输出的动力通过离合器2，传递至第一输入轴47，通过第一输入轴47带动第一输入齿轮41转动；同时，驱动电机50驱动电机50转子51，将动力传输给第二输入轴45，并通过第二输入轴45将动力传递给第二输入齿轮44。此时，第一输入齿轮47和第二输入齿轮44将发动机1和驱动电机50传递来的动力通过第一惰轮43和第二惰轮46传递给齿轮轴42进行耦合，齿轮轴42将耦合后的动力通过输出齿轮48传递给差速器7，完成动力输出。

参阅图2，n_in1为发动机1输入转速，n_in2为驱动电机50输入转速，n_out为输出齿轮48的输出转速。当本发明在双动力输入下工作时，发动机1始终保持经济转速nin1，通过调节驱动电机50的转速n_in2-1、n_in2-2、n_in2-3，使输出齿轮48达到不同的输出转速n_out1、n_out2、n_out3。其中，n_out1和n_out2为前进行驶，n_out3为倒退行驶。

2)一种双动力输入耦合式无级变速传动系统在只有发动机1动力输入下行驶时，所述发动机1开启，驱动电机50关闭，离合器2接合，第一制动器3分开，第二制动器6锁死，此时发动机1输出的动力通过离合器2，传递至第一输入轴47，通过第一输入轴47带动第一输入齿轮41转动；第二制动器6锁死，驱动电机50无动力输出，第二输入轴45和第二输入齿轮44转速为0。此时，第一输入齿轮47将发动机1传递来的动力通过第一惰轮43和第二惰轮46传递给齿轮轴42，由于此时第二输入齿轮44转速为0，因此发动机1转速n_in1、驱动电机50转速n_in2和输出齿轮48的输出转速n_out之间的关系为图3所示。此时驱动电机50不工作，输出轴转速n_out随发动机1转速n_in1变化而变化。

一种双动力输入耦合式无级变速传动系统在只有驱动电机50动力输入下行驶时，所述发动机1关闭，驱动电机50开启，离合器2分离，第一制动器3锁死，第二制动器6分开，此时发动机1不工作，第一制动器3锁死，第一输入轴47和第一输入齿轮41转速均为0。所述驱动电机50驱动电机50转子51，将驱动力通过第二输入轴45传递给第二输入齿轮 44，此时，第二输入齿轮44将驱动电机50传递来的动力通过惰轮43和惰轮46传递给齿轮轴42，由于此时第一输入齿轮41转速为0，因此发动机1转速n_in1、驱动电机50转速n_in2和输出齿轮48的输出转速n_out之间的关系为图4所示。此时发动机1不工作，输出齿轮48的转速n_out随驱动电机50转速n_in1变化而变化。此时可实现前进行驶和倒退行驶。

本发明实施例一中，发动机1可以由电机、液压驱动装置等动力源代替；驱动电机50可以由其他能连续变速的动力源代替，如：液压驱动装置。替代后的构型也在本专利的保护范围之内。

本发明实施例一中，离合器2可以是干式离合器，可以是湿式离合器，也可以是其他能够实现离合器功能的装置代替。

本发明实施例一中，第一制动器3和第二制动器6可以由其他形式或结构的制动装置代替。

实施例二

参阅图5，本发明包括发动机1、离合器2、第一制动器3、差速耦合机构壳体40、输入齿轮41、齿轮轴42、第一惰轮43、输出齿轮44、输出轴45、第二惰轮46、输入轴47、输出齿轮48、驱动电机50、电机转子51、第二制动器6和差速器7。

所述发动机1通过离合器2与输入轴47相连接，并通过离合器2将动力传递给输入轴47。

所述输入轴47与输入齿轮41相连接。

所述电机转子51与差速耦合机构壳体40相连接。

所述第一制动器3工作时，可将输入轴47壳体连接到一起，使输入轴47转速为零。

所述第二制动器6工作时，可将差速耦合机构壳体40与壳体连接到一起，使差速耦合机构壳体40转速为零。

所述第一惰轮43和第二惰轮46在齿轮轴42上并可绕齿轮轴42转动。

所述齿轮轴42与差速耦合机构壳体40连接在一起，并随差速耦合机构壳体40绕输入轴47和输出轴45转动。

所述输出齿轮48与输出轴45连接在一起，随输出轴45同步转动，并将输出轴45的动力传递给差速器7。

具体地，下面分别描述本发明实施例二的工作模式：

1)一种双动力输入耦合式无级变速传动系统在双动力输入下行驶时，所述发动机1开启，驱动电机50开启，离合器2接合，第一制动器3和第二制动器6分开，此时发动机1输出的动力通过离合器2，传递至输入轴47，通过输入轴47带动输入齿轮41转动；同时，驱动电机50驱动电机50转子51，将动力传输给差速耦合机构壳体40，并通过差速耦合机 构壳体40将动力传递给齿轮轴42，齿轮轴42带动第一惰轮43和第二惰轮46整体绕输入轴4进行转动。此时，输入齿轮47和第一惰轮43、第二惰轮46将发动机1和驱动电机50传递来的动力耦合后传递给输出齿轮44，输出齿轮将动力传递给输出轴45，带动输出齿轮48，最终将动力传递给差速器，完成动力输出。

参阅图6，n_in1为发动机1输入转速，n_in2为驱动电机50输入转速，n_out为输出齿轮48的输出转速。当本发明在双动力输入下工作时，发动机1始终保持经济转速n_in1，通过调节驱动电机50的转速n_in2-1、n_in2-2，使输出齿轮48达到不同的输出转速n_out1、n_out2。其中，n_out1为前进行驶，n_out2为倒退行驶。

2)一种双动力输入耦合式无级变速传动系统在只有驱动电机50动力输入下行驶时，所述发动机1关闭，驱动电机50开启，离合器2分离，第一制动器3锁死，第二制动器6分开，此时发动机1不工作，第一制动器3锁死，输入轴47和输入齿轮41转速均为0。所述驱动电机50驱动电机50转子51，将驱动力通过差速耦合机构壳体40传递给齿轮轴42，齿轮轴带动第一惰轮43和第二惰轮46绕输入轴47转动，同时通过第一惰轮43和第二惰轮46将动力传递给输出齿轮44，带动输出轴45和输出齿轮48，将动力传递给差速器，完成动力输出。由于此时输入齿轮41速度为0，因此发动机1转速n_in1、驱动电机50转速n_in2和输出齿轮48的输出转速n_out之间的关系为图7所示。此时发动机1不工作，输出轴齿轮48的转速n_out随驱动电机50转速n_in1变化而变化。此时可实现前进行驶和倒退行驶。

本发明实施例二中，发动机1可以由电机、液压驱动装置等动力源代替；驱动电机50可以由其他能连续变速的动力源代替，如：液压驱动装置。替代后的构型也在本专利的保护范围之内。

本发明实施例二中，离合器2可以是干式离合器，可以是湿式离合器，也可以是其他能够实现离合器功能的装置代替。

本发明实施例二中，第一制动器3和第二制动器6可以由其他形式或结构的制动装置代替。