并联双电机全域自动换挡传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种并联双电机全域自动换挡传动系统。该并联双电机全域自动换挡传动系统包括：发动机动力输入系统，其包括：发动机、发动机飞轮、第一离合器、发动机动力输出轴和离合器输出轴；电动机储能调速系统，其包括：第一电机和储能装置；电动机独立输出系统，其包括：第二电机和第二电机动力传递系统，所述第二电机与储能装置连接，其定子与所述第一电机的定子轴心平行的分布在离合器输出轴两侧，所述第二电机通过第二电机动力传递系统与发动机动力输出系统连接。该并联双电机全域自动换挡传动系统通过电动机及独立传动路线承担起原变速箱路线传递的功率，大幅降低了员工的劳动强度，提高了作业效率与质量。

Full-area automatic shift transmission system with parallel dual motors

【技术实现步骤摘要】
并联双电机全域自动换挡传动系统
本专利技术是关于发动机领域，特别是关于一种并联双电机全域自动换挡传动系统。
技术介绍
现有拖拉机传动系统按换挡方式分为手动换挡传动系、动力不间断自动换挡传动系和液压机械无级变速传动系(HMCVT)。其中，1.手动换挡传动系拖拉机田间作业时，由于土地阻力变化大，整机负荷变化大，采用手动换挡传动系的拖拉机需要频繁停车换挡，以满足农具作业牵引力及速度要求，员工工作强度大，作业效率低，作业质量不稳定；同时，发动机转速与拖拉机速度直接相关，整车速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，导致油耗高、排放差、震动磨损大。该型传动系结构简单、制造维护成本低，适合农民用户当前的购买水平。世界先进国家，手动换挡传动系多应用在80Hp马力以下拖拉机产品上。2.拖拉机动力不间断自动换挡传动系指发动机到变速箱的动力不中断的行驶条件下，进行的换挡过程；采用湿式多片离合器作为换挡执行机构，需要档位变换时，换挡的两个离合器按照控制油压的变化，顺序分开与结合两个离合器，在拖拉机负载行驶中实现不停车换档，解决了手动换挡传动系作业时停车换挡的问题，减少了员工作业强度、提高了操控舒适性及作业效率。但，动力不间断自动换挡传动系发动机转速与拖拉机速度直接相关，拖拉机速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，发动机油耗高、排放差、震动磨损大。同时，拖拉机由于作业要求多，档位数量多，该种传动系结构需要的离合器数量及比例阀很多，以160马力16档变速箱为例：全域自动变速箱需要8个离合器8个液压比例阀；由于一致性的原因，该型传动系的换挡性能需在专用出厂试验台上调试标定，随着使用时间的增长，离合器磨损增加，换挡控制时间发生了改变，平顺性变差，产生换挡冲击。目前，这些系统的技术基本被国外公司掌握并主要依靠进口，该传动系结构复杂、价格高、降价难、维修成本高。由于价格的原因，世界先进国家，动力换挡传动系多应用在80-200Hp拖拉机产品上。3.液压机械无级变速传动系(HMCVT)该传动系由液压柱塞变量泵/马达/多排行星机构/湿式离合器及制动器组成，主要优点是：通过行星排对发动机功率分流成两条功率路线，一条是机械功率路线，功率直接传递到变速箱输入轴；一条是液压功率路线，经机-液-机功率转换过程后，与变速箱输入轴实现全部功率的汇流；通过功率分流、汇流原理，实现传动系扭矩、转速按照拖拉机速度与牵引力要求自动连续变化，保证拖拉机变速时的牵引力与速度要求。该传动系(HMCVT)实现了拖拉机传动系无级自动变化，员工操作强度低，操作舒适性好，作业效率、质量高；由于发动机转速、扭矩与整车速度、牵引力完全解耦(不相关)，发动机可以稳定的工作在低油耗区域，震动小、排放好。该传动系(HMCVT)所采用的高压变量柱塞泵/马达、比例阀等属于精密液压偶件，对装配净洁度、使用清洁度、保养维护清洁度要求非常高，需要专用液压油，使用维护费用高昂；该系统变速箱采用多排行星机构与湿式离合器或制动器，实现4-6个档位的区域变换，该系统零件数量多，结构复杂，系统关键技术基本被国外公司掌握，产品主要依靠进口，该传动系成本高、降价难。由于价格与使用维护的原因，该系统在中国市场使用量非常少。由于价格的原因，世界先进国家，液压机械无级变速传动系(HMCVT)，多应用在200--400Hp拖拉机产品上。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单合理的并联双电机全域自动换挡传动系统，该并联双电机全域自动换挡传动系统通过电动机及独立传动路线承担起原变速箱路线传递的功率，大幅降低了员工的劳动强度，提高了作业效率与质量。为实现上述目的，本专利技术提供了一种并联双电机全域自动换挡传动系统，包括：发动机动力输入系统，其包括：发动机、发动机飞轮、第一离合器、发动机动力输出轴和离合器输出轴，所述发动机通过第一离合器的从动盘与离合器输出轴连接；所述发动机动力输出轴穿设在离合器输出轴内；变速箱，其具有变速箱输入轴和变速箱输出轴，所述变速箱输入轴与离合器输出轴连接；电动机储能调速系统，其包括：第一电机和储能装置，所述第一电机与储能装置连接，并与变速箱输入轴连接；以及电动机独立输出系统，其包括：第二电机和第二电机动力传递系统，所述第二电机与储能装置连接，其定子与所述第一电机的定子轴心平行的分布在离合器输出轴两侧，所述第二电机通过第二电机动力传递系统与发动机动力输出系统连接；满负载换挡时，所述第二电机驱动所述发动机动力输出系统进行动力输出，所述第一电机调整变速箱输入轴同步转速，换挡执行器推动同步器实现摘挡、空挡、挂挡过程。在一优选的实施方式中，变速箱输入轴上设有变速箱输入轴从动齿轮，所述第一电机的转子通过第一电机输出轴和第一电机输出轴主动齿轮与所述变速箱输入轴从动齿轮啮合传动。在一优选的实施方式中，储能装置包括蓄电池和电力输出模块。在一优选的实施方式中，第二电机动力传递系统包括：第二电机输出主动轴、动力换挡主动齿轮、动力换挡从动齿轮、第二电机输出从动轮轴、第二电机动力传递组件、第二离合器主动轴、第二离合器从动轴、传递路线主动齿轮和从动齿轮。在一优选的实施方式中，发动机动力输出系统包括：发动机动力外部输出轴、中央传动主动齿轮轴、中央传动从动齿轮和差速器半轴及输出齿轮；所述发动机动力外部输出轴与发动机动力输出轴连接，所述中央传动主动齿轮轴的一端与变速箱输出轴及从动齿轮连接，另一端通过中央传动从动齿轮与差速器半轴及输出齿轮连接。在一优选的实施方式中，第一电机和第二电机并联安装在一个电机共用壳体内。在一优选的实施方式中，电机共用壳体与变速箱壳体通过法兰面螺栓连接。在一优选的实施方式中，变速箱的变速箱体前壁与电机共用壳体的第二电机及第一电机齿轮箱前端盖扣合形成第二电机及第一电机动力齿轮输出室。与现有技术相比，根据本专利技术的并联双电机全域自动换挡传动系统具有如下有益效果：(1)本方案在传统手动变速箱基础上，为实现全部档位的自动换挡，设计了电动机功率独立传递路线，该电动机功率传递路线不与变速箱功率传动路线重合，满负载换挡时，通过电动机及独立传动路线承担起原变速箱路线传递的功率，另一台电动机调整变速箱输入轴同步转速，换挡执行器推动同步器实现摘挡、空挡、挂挡过程；该换挡原理实现了变速箱全部档位的自动换挡。(2)本方案传动系随着整车负荷的变化，自动调整有级式变速箱的档位，大幅降低了员工的劳动强度，提高了作业效率与质量；同时，由于电机响应速度快，换挡平顺性优良，换挡时间短，减少了离合器的摩擦功，提高了离合器的使用寿命与可靠性。(3)本方案自动换挡结构，随着外部负荷的变化，可以快速实现档位变换，稳定了发动机工作区域，降低了作业中发动机总油耗、排放水平；整机作业效率高于手动换挡变速箱。(4)本方案依靠独立的电动机传动路线，可以实现拖拉机行走速度独立于发动机动力输出轴的转速，同时，实现了行走速度无级变速(CVT)功能。可以寻找到行驶速度与作业机具实际转速的最佳匹配点，提高作业效率，降低油耗、排放。传统动力换挡变速箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并联双电机全域自动换挡传动系统，其特征在于，包括：发动机动力输入系统，其包括：发动机、发动机飞轮、第一离合器、发动机动力输出轴和离合器输出轴，所述发动机通过第一离合器的从动盘与离合器输出轴连接；所述发动机动力输出轴穿设在离合器输出轴内；变速箱，其具有变速箱输入轴和变速箱输出轴，所述变速箱输入轴与离合器输出轴连接；电动机储能调速系统，其包括：第一电机和储能装置，所述第一电机与储能装置连接，并与变速箱输入轴连接；以及电动机独立输出系统，其包括：第二电机和第二电机动力传递系统，所述第二电机与储能装置连接，其定子与所述第一电机的定子轴心平行的分布在离合器输出轴两侧，所述第二电机通过第二电机动力传递系统与发动机动力输出系统连接；满负载换挡时，所述第二电机驱动所述发动机动力输出系统进行动力输出，所述第一电机调整变速箱输入轴同步转速，换挡执行器推动同步器实现摘挡、空挡、挂挡过程。

【技术特征摘要】
1.一种并联双电机全域自动换挡传动系统，其特征在于，包括：发动机动力输入系统，其包括：发动机、发动机飞轮、第一离合器、发动机动力输出轴和离合器输出轴，所述发动机通过第一离合器的从动盘与离合器输出轴连接；所述发动机动力输出轴穿设在离合器输出轴内；变速箱，其具有变速箱输入轴和变速箱输出轴，所述变速箱输入轴与离合器输出轴连接；电动机储能调速系统，其包括：第一电机和储能装置，所述第一电机与储能装置连接，并与变速箱输入轴连接；以及电动机独立输出系统，其包括：第二电机和第二电机动力传递系统，所述第二电机与储能装置连接，其定子与所述第一电机的定子轴心平行的分布在离合器输出轴两侧，所述第二电机通过第二电机动力传递系统与发动机动力输出系统连接；满负载换挡时，所述第二电机驱动所述发动机动力输出系统进行动力输出，所述第一电机调整变速箱输入轴同步转速，换挡执行器推动同步器实现摘挡、空挡、挂挡过程。2.如权利要求1所述的并联双电机全域自动换挡传动系统，其特征在于，所述变速箱输入轴上设有变速箱输入轴从动齿轮，所述第一电机的转子通过第一电机输出轴和第一电机输出轴主动齿轮与所述变速箱输入轴从动齿轮啮合传动。3.如权利要求2所述的并联双电机全域自动换挡传动系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振忠，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45