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一种双输入变速箱总成及其操作方法

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



技术领域

本发明涉及变速箱领域,具体为一种双输入变速箱总成及其操作方法。

背景技术

目前国内新能源和变速箱总成一般结构为,一个电机和一个变速箱总成,通过电机提供动力输入,变速箱总成提供改变速比和增加扭矩的功能。

但是,在现实条件下,当整车需要的输入扭矩增加时,特别是在重载上坡工况下,电机需要根据变速箱的速比,计算电机所需最大的输出扭矩,在现有技术中,电机输出扭矩的做大,往往需要电机内部线圈增大,体积增大造成电机的生产成本增加,整车的布置困难增加。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种双输入变速箱总成及其操作方法,能够有效的保证装置通过电机调速,实现两个电机同时输入,并且保证了装置能够挂两个挡位,实现动力耦合,从而达到节能降耗,节省成本的作用。

本发明是通过以下技术方案来实现:一种双输入变速箱总成,包括动力结构、第一输入轴、第二输入轴、第一中间轴总成、第二中间轴总成和输出轴;所述第一输入轴上套设有第二输入轴,所述第一输入轴和输出轴连接设置,所述输出轴的一侧设置有第一中间轴总成,所述输出轴的另一侧设置有第二中间轴总成,所述第一输入轴和第二输入轴上连接有动力结构,所述动力结构和变速箱连接设置。

进一步的,所述动力结构包括单独设置的两个电机,所述两个电机分别和第一输入轴、第二输入轴通过花键连接设置,所述两个电机串联设置。

进一步的,所述第一中间轴总成和第二中间轴总成上均设置有中间轴,所述第一中间轴总成的中间轴上设置有齿轮和输出轴上设置的齿轮啮合设置,所述第二中间轴总成的中间轴上设置有齿轮和输出轴上对应设置的齿轮啮合设置,所述连接均通过齿轮啮合连接设置。

进一步的,所述第二中间轴承总成上设置的中间轴上装配有两个齿轮,分别为一挡、二挡中间轴齿轮;所述第一中间轴总成上装配两个齿轮设置的中间轴上装配有两个齿轮,分别为三挡、四挡中间轴齿轮,所述第一中间轴总成、第二中间轴承总成上还连接有换挡机构。

进一步的,所述换挡机构包括第一换挡机构、和第二换挡机构,所述第一换挡机构和第一中间轴总成连接设置,所述第二换挡机构和第二中间轴承总成连接设置,所述换挡机构上连接设置有调控系统。

进一步的,有所述调控系统包括第一拨叉和第二拨叉,所述换挡机构和第二拨叉连接设置,所述换挡机构和第一拨叉连接设置。

进一步的,所述第二中间轴承包括两段轴承连接设置,所述两端轴承通过内矩形花键连接设置。

进一步的,所述第二输入轴通过末端设置的齿轮和第二中间轴承连接设置,所述第二中间轴承的两端设置在变速箱的壳体内部,所述变速箱的壳体内部设置有第一中间轴总成、输出轴和第二中间轴承;所述第一中间轴总成和第二中间轴承上连接有电机控制器。

一种根据上述的双输入变速箱总成的操作方法,其特征在于,其主要步骤如下:

步骤一:首先选定需要提供的档力;

步骤二:通过两个单独设置的输入系统对变速箱进行换挡调速;

步骤三:通过电机控制器对转速进行实时读取;

步骤四:所述电机转速器对两个电机的转速进行调整,实现档位耦合。

进一步的,所述步骤二中,当选定的档力设置为一挡和三挡耦合时,第一输入轴和第二输入轴分别通过对应的电机进行动力输入,变速箱挂一挡和三挡;当选定的档力设置为二挡和三挡耦合时:第一输入轴和第二输入轴分别通过对应的电机进行动力输入,变速箱挂二挡和三挡;当选定的档力设置为一挡和四挡耦合时,第一输入轴和第二输入轴分别通过对应的电机进行动力输入,变速箱挂一挡和四挡。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明提供了一种双输入变速箱总成,具体的,通过结构设置为为串联双电机,同时,通过螺栓与变速箱连为一体,两个电机分别和第一输入轴和第二输入轴通过花键连接达到传递扭矩的作用。通过单独的双输入档位控制系统,此结构就可以实现,两个电机的单独工作,以及耦合工作。本结构取消了变速箱互锁机构,可以实现变速箱本体根据需要同时挂两个挡位的功能。

进一步的,通过将两个档位由不同的电机控制,动力单独输入,装置独立运作,同时通过两个不同的换挡机构对需求档位进行试试换挡,能够大大简化实际操作过程中困难程度,并且,有效的降低了操作的干扰性。

进一步的,将第二中间轴总成分为两段,前段与第二输入轴通过齿轮连接传递扭矩,同时将两段中间轴通过花键连接,前段设置为外矩形花键,后段为内矩形花键,由装配在壳体前端隔墙上的轴承支撑,后端中间轴装配两个齿轮,用于两种动力的传输。

进一步的,在具体操作过程中,调速功能的实现,保证装置能够通过对两个中间轴进行实时取速,并将转速信号传递至电机控制器,通过电机控制器调整两个电机的转速,使得输出转速同步,实现两个挡位耦合功能。

进一步的,两个电机同时工作,实现电机的动力耦合,给整车提供更好的动力。从而使得此种动力方案的适应性更广,降低了能耗,节省了成本。由于电机增加功率时,体积是成几何倍数增加,减小电机一半的额定功率会使得电机的体积较小数倍,故两个同样大小的电机总体积小于一个同样功率的电机的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的内部结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的外部结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的拨叉设置结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的一挡传递路线示意图;

图5为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的二挡传递路线示意图;

图6为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的三挡传递路线示意图;

图7为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的四挡传递路线示意图;

图8为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的一挡和三挡耦合传递路线示意图;

图9为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的二挡和三挡耦合传递路线示意图;

图10为本发明实施例提供的一种双输入变速箱总成的二挡和四挡耦合传递路线示意图;

图中:第一输入轴1,第二输入轴2,第一中间轴总成3,第二中间轴总成4,输出轴5,第一换挡机构6和第二换挡机构7、第一拨叉8和第二拨叉9。

具体实施方式

在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

本发明提供了一种双输入变速箱总成及其操作方法,再本实施例中提供一种具体为4挡变速箱结构;如图1所示包含:第一输入轴1,第二输入轴2,第一中间轴总成3,第二中间轴总成4,输出轴5,第一换挡机构6和第二换挡机构7、第一拨叉8和第二拨叉9。

主要实现功能:第一输入轴1与第一中间轴总成3配合,传递扭矩至输出轴5,第一输入轴1作为控制三挡和四挡的动力输入,第一换挡机构6作为控制3三挡和四挡的第二拨叉9,以此来控制三挡和四挡的换挡;第二输入轴2与第二中间轴总成4配合,传递扭矩至输出轴5,第二输入轴2控制一档和二挡的动力输入,第二换挡机构7控制第二拨叉9,控制一档和二挡的换挡。从而有效的保证了该变速箱总成换挡互锁机构,可实现同时挂两个挡的功能,所述动力结构通过螺栓和变速箱连接设置。

同时,通过将一档、二挡、三挡和四挡分别由两个电机控制,通过将动力输入单独设置,有效的保障了独立运作;两个挂挡机构单独控制一档二档和三挡四挡的切换,互不干扰,保证了独立运作;同时通过将动力系统设置为串联双电机,通过螺栓与变速箱连为一体,其中一个电机与第一输入轴1通过花键连接达到传递扭矩的作用,另一个电机与第二输入轴2通过花键连接,达到传递扭矩的作用。

第二中间轴总成4,分为两段,前段与第二输入轴2通过齿轮连接传递扭矩,两段中间轴通过花键连接,前段为外矩形花键,后段为内矩形花键,由装配在壳体前端隔墙上的轴承支撑,后端中间轴装配两个齿轮,分别为一挡、二挡的中间轴齿轮。

第一中间轴总成3上装配两个齿轮,分别为三挡、四挡中间轴齿轮;通过电机调速,实现两个电机同时输入,可以挂两个挡位,实现动力耦合,从而达到节能降耗,节省成本的作用。

在本实施例中,具体操作方法如下,现有技术中的双中间轴变速箱总成,两个中间轴上功能及结构一样,都参与传扭功能,并且现有技术中的双中间轴总成变速箱本体有互锁机构,用于防止变速箱同时挂两个挡位。

如图1所示,在本发明中设置的双中间变速箱总成,第一中间轴总成3仅负责三挡和四挡的扭矩传递,第二中间轴总成4仅负责一挡和二挡的传扭。此结构就可以实现,两个电机的单独工作,以及耦合工作。本结构取消了变速箱互锁机构,可以实现变速箱本体根据需要同时挂两个挡位的功能。

如上图动力传递路线所示:此项目,通过对变速箱两个输入轴,第一输入轴1,控制三挡和四挡的动力,第二输入轴2,控制二挡和一挡的动力;在正常运行情况下,仅有一个电机进行动力输入,满足整车的运行:如图4所示,如正常起步时,挂一挡,第二输入轴2通过电机的动力输入,变速箱整箱挂一挡,传递至输出轴5,达到动力输出的目的;如图5所示,挂二挡时,第二输入轴2通过电机的动力输入,变速器挂二挡,扭矩传递至输出轴5,达到动力输出的目的;如图6所示,挂三挡时,第一输入轴1通过电机的动力输入,变速箱挂三挡,扭矩传递至输出轴,达到动力输出的目的;如图7所示,挂四挡时,第一输入轴1通过电机的动力输入,变速箱挂四挡,扭矩传递至输出轴,达到动力输出的目的。

如图8所示,第一输入轴1和第二输入轴2分别通过电机进行动力输入,变速箱挂一档或三挡,动力传递至输出轴,通过电机的调速,使得输出的速度相等,从而达到两个挡位耦合的状态,调速功能实现,通过对两个中间轴进行实时取速,转速信号传递至电机控制器,电机控制器调整两个电机的转速,使得输出转速同步,实现两个挡位耦合功能。

如图9所示,当二挡和三挡耦合时:第一输入轴1和第二输入轴2分别通过电机进行动力输入,变速箱挂二挡或三挡,动力传递至输出轴,通过电机的调速,使得输出的速度相等,从而达到两个挡位耦合的状态。

如图10所示,当二挡和四挡耦合时:第一输入轴1和第二输入轴2分别通过电机进行动力输入,变速箱挂二挡或四挡,动力传递至输出轴5,通过电机的调速,使得输出的速度相等,从而达到两个挡位耦合的状态。

通过上述方案,正在在正常行驶时,只挂一个挡,只有一个电机工作;在特殊路况下,可以同时挂两个挡位:二挡和四挡耦合、二挡和三挡耦合以及一档和三挡耦合时,两个电机同时工作,实现电机的动力耦合,给整车提供更好的动力。从而使得此种动力方案的适应性更广,降低了能耗,节省了成本。

由于电机增加功率时,体积是成几何倍数增加,所以减小电机一半的额定功率会使得电机的体积较小数倍,故两个同样大小的电机总体积小于一个同样功率的电机的体积。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

相关技术
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技术分类

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