一种车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置制造方法及图纸

一种车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置，该装置的技术特点是在离合器与双转子电动变速器之间设置机械变速齿轮轴，在变速传动装置的输出轴上设置两个齿轮；机械变速齿轮轴的一端通过滑键与离合器的从动盘总成相连，机械变速齿轮轴的齿轮与变速传动装置输出轴的第二齿轮啮合。机械变速和电动变速采用独立的传动比，实现动力在输入轴和输出轴之间动力的直接机械传递，充分发挥电力与机械的变速传动优势，降低系统设计与制造难度及成本，进一步提高传动效率，降低燃油消耗；同时可减少电动变速器持续工作时间，有利于降低电机的工作温度、提高使用寿命。本实用新型专利技术可取代传统发动机的发电机和起动电机，提高发电效率，减少系统部件和成本。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种车辆用的电控变速传动装置，特别涉及一种具有内电机发电和动力直接传递功能的车辆用的自动无级电动变速与机械变速相结合的传动装置。
技术介绍
作为任何车辆的关键部件，自从机动车辆的诞生，变速器就已应用于各种车辆。已得到大量使用的传统变速器可以分为手动变速器和自动变速器，或可分为机械变速器和液力变速器。手动变速器均为有级变速器，而自动变速器还可分为有级变速器和无级变速器，车辆用自动无级变速器多为液力变速器。这些传统的变速器都具有一定的缺点，如①手动变速器需要驾驶员人力操纵，增加了驾驶员的操作难度和劳动强度，特别是城市的公共交通客车，而且车辆的平顺性和舒适性决定于驾驶员的操纵水平；②自动有级变速器虽然可以减轻驾驶员的劳动强度，但其燃油消耗量要比手动变速器多10～20％；③自动无级变速器虽然可以提高车辆的舒适性和平顺性，但其综合传动效率较低，燃油经济性比自动有级变速器更差一些；④尚未在车辆上普遍使用的电力传动自动变速器虽然能实现无级变速，但由于没有与直接的机械变速相结合，使电动变速器持续工作时间过长而影响其寿命，并且不能达到全工况最佳传动效率而造成能量损耗；⑤中国技术专利申请“一种车辆用的具有直接传动功能的电动自动变速器”(专利申请号200620000177.2)虽能实现电动无级变速与机械变速相结合，但是由于发动机飞轮与双转子电机的中间转子的转速比为1∶1，在机械变速状态时为使发动机能工作在最佳油耗区域内以增加节油效果，就会增加电机的工作负荷强度，增加了系统的设计难度和制造成本。近年来，随着电子控制技术和电机制造技术的长足发展，使采用变频电力传动原理的电动无级变速器成为可能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种车辆用的机械与电动相结合的变速传动装置，将变速传动装置安装在车辆上，替代车辆原有的传统变速器、离合器、发电机和起动电机，实现油/电混合动力功能、自动无级变速功能、机械有级变速功能和能量回收功能，充分发挥机械变速与电动变速各自的优点，使其结构简单，制造和运行成本低，进一步提高综合传动效率。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置，包括离合器，发动机飞轮，双转子电动变速器和电动液压制动器，所述的双转子电动变速器由内转子、中间转子、外定子以及用于控制内转子和外定子电流频率的变频转换器构成，所述的内转子一端与发动机飞轮相连，所述的中间转子的齿轮与变速传动装置的输出轴上的第一齿轮啮合；所述的电动液压制动器与发动机飞轮通过齿轮啮合连接，或与发动机曲轴前端皮带轮相连，其特征在于在所述的离合器与双转子电动变速器之间设置机械变速齿轮轴，在所述的变速传动装置的输出轴上增设第二齿轮；所述的机械变速齿轮轴的一端通过滑键与离合器的从动盘总成相连，机械变速齿轮轴的齿轮与变速传动装置输出轴上的第二齿轮啮合。本技术的技术特征还在于所述机械变速齿轮轴齿轮的啮合半径大于中间转子的齿轮的啮合半径。也就是说中间转子的转速要高于机械变速齿轮轴的转速，其中是通过输出轴上两个齿轮的动力传递，实现机械变速齿轮轴到中间转子之间的增速；所述的机械变速齿轮轴与中间转子的转速比优选为2∶3。技术所述的内转子一端与发动机的飞轮通过花键连接；所述的电动液压制动器采用液压钳式制动结构或采用液压蹄式制动结构。本技术与现有技术相比，具有以下优点和有益效果①.这种机械变速与电动变速相结合的传动装置可以实现动力传动的自动无级调节，使发动机可以稳定工作在其最佳状态区，使单位功率油耗和单位功率排放达到最优，具有比传统自动无级变速器更高的传动效率，其传动效率可以达到90％以上；②减少了发动机的过渡过程和过渡工况，降低了整车的燃油消耗量和废气污染物的排放量；③.当车辆的转速和负荷处于发动机的较佳状态区内时，变速传动装置可以实现动力在输入轴和输出轴之间采用较好的传动比直接机械传递，进一步提高传动效率，降低燃油消耗，同时可以降低传动电机的工作强度，如减少持续工作时间，有利于降低电机的工作温度、提高使用寿命；④.当车辆的转速和负荷处于发动机的较佳状态区附近时，变速传动装置可以实现动力在输入轴和输出轴之间采用较好的传动比直接机械传递，同时通过电机发电或电动辅助将发动机的工况调节到较佳状态区内，进一步提高能量利用率，降低燃油消耗；⑤.内电机和外电机同时具有制动发电功能，进一步提高回收能量的效率，降低燃油消耗；⑥.可取代传统发动机的发电机和起动电机，提高发电效率，减少系统部件和成本。附图说明图1为本技术提供的车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置的三维视图。图2为本技术提供的机械与电动变速相结合的变速传动装置结构原理示意图。图3为一种双转子电动自动变速器的结构原理图。图4为本技术提供的机械与电动变速相结合的变速传动装置的零件装配分解图。图5为本技术提供的车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置的动力传递图。图6为本技术提供的车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置的变速传动图。图中1-内转子；2-外定子；3-中间转子；4-机械变速齿轮轴；5-发动机飞轮；6-从动盘总成；7-压盘；8-变频转换器；9-蓄电池；10-离合器壳；11-分离拨叉轴承组；12-膜片弹簧；13-电动液压制动器；14-离合器盖；15-变速传动装置的输出轴；16-中间支撑板；17-机械变速齿轮轴的齿轮；18-中间转子的齿轮；19-输出轴上的第二齿轮；20-输出轴上的第一齿轮。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的具体结构、工作过程及实施方式。本技术提供的车辆用的机械与电动变速相结合的传动装置，该装置主要包括离合器，发动机飞轮5，双转子电动变速器，机械变速齿轮轴4和电动液压制动器13；所述的离合器由离合器从动盘总成6，离合器盖总成、分离拨叉轴承组11构成；所述的离合器盖总成包括离合器盖14、膜片弹簧12和压盘7；所述的双转子电动变速器由内转子1、中间转子3、外定子2以及用于控制内转子和外定子电流频率的两个背靠背的变频转换器8组成，所述的内转子1一端与发动机飞轮5相连，中间转子3通过中间转子的齿轮18与变速传动装置的输出轴上的第一齿轮20啮合；电动液压制动器13与发动机飞轮5通过齿轮啮合连接，或与发动机曲轴前端皮带轮通过皮带相连。在离合器和双转子电动变速器之间设置机械变速齿轮轴4，在所述的变速传动装置的输出轴上增设输出轴上的第二齿19；机械变速齿轮轴的一端通过滑键与离合器的从动盘总成6相连，机械变速齿轮轴的机械变速齿轮轴的齿轮17与变速传动装置输出轴上的第二齿轮19啮合。图3为一种双转子电动变速器的原理图，该双转子电动变速器是由内转子1、中间转子3和外定子2构成，由两个背靠背的变频转换器8控制内转子和中间转子的电流大小及频率，从而控制和调节内转子与中间转子之间的速比，同时接上蓄电池9，即可实现电动或发电功能。图4为本技术的零件装配分解图，图5为本技术的动力传递图。发动机飞轮5直接安装在发动机的曲轴输出端上，内转子1的前端设有花键与发动机飞轮5连接，使两者同步旋转。离合器盖总成结构与传统推力式离合器盖总成相同，通过螺栓安装在发动机飞轮5上，与其同步旋转。分离拨叉轴承组11在电控系统执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用的机械与电动变速相结合的变速传动装置，包括离合器，发动机飞轮（５），双转子电动变速器和电动液压制动器，所述的双转子电动变速器由内转子（１）、中间转子（３）、外定子（２）以及用于控制内转子和外定子电流频率的变频转换器（８）构成，所述的内转子一端与发动机飞轮（５）相连，所述的中间转子的齿轮（１８）与变速传动装置的输出轴上的第一齿轮（２０）啮合；所述的电动液压制动器与发动机飞轮通过齿轮啮合连接，或与发动机曲轴前端皮带轮相连，其特征在于：在所述的离合器与双转子电动变速器之间设置机械变速齿轮轴（４），在所述的变速传动装置的输出轴（１５）上增设第二齿轮（１９）；所述的机械变速齿轮轴的一端通过滑键与离合器的从动盘总成（６）相连，机械变速齿轮轴的齿轮（１７）与变速传动装置输出轴（１５）上的第二齿轮（１９）啮合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏胜枝，董扬，安庆衡，韩永贵，徐利民，夏宝山，
申请(专利权)人：北京汽车工业控股有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]