專利名稱：一種集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的電力無級(jí)變速器，特別涉及用于深度混合動(dòng)力車輛的 驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器。
背景技術(shù)：
雙轉(zhuǎn)子電機(jī)是一種新型電機(jī)，具有兩個(gè)可以獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。當(dāng)這種電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子分 別連接至發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸和車輛驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，可以把這種新型電機(jī)當(dāng)作一種新型的變速器。由于 這兩個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等都是通過電力驅(qū)動(dòng)和控制的，且它們之間的比例關(guān)系是連續(xù)可調(diào) 的，因此把這種由雙轉(zhuǎn)子電機(jī)構(gòu)成的變速裝置稱作電力無級(jí)變速器。這種變速器與現(xiàn)有的基 于機(jī)械或者液壓技術(shù)的變速器相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，電力無級(jí)變速器的調(diào)速是連續(xù) 的，平滑的。這種連續(xù)的變速可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)與車輛運(yùn)行狀況解耦。達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 的優(yōu)化，從而提高效率和降低排放。第二，電力無級(jí)變速器是有源的，其外部通過變頻器與 功率電池相連。因此，可以使用電力無級(jí)變速器啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和啟動(dòng)車輛。這樣可以取消發(fā)動(dòng) 機(jī)怠速工況，進(jìn)一步降低系統(tǒng)的排放提升燃油經(jīng)濟(jì)性。第三，電力無級(jí)變速器可以在發(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)力不足的工況下補(bǔ)充能量，因此可以在提高車輛經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)兼顧動(dòng)力性。
但是，在另一方面，依靠電力進(jìn)行變速的變速器與機(jī)械式或者液壓式變速器相比具有一 定的局限性。首先，純機(jī)械或者液壓機(jī)構(gòu)的可靠性是最高的，電氣系統(tǒng)的可靠性與之相比較 低。第二、電氣系統(tǒng)不適合實(shí)現(xiàn)大調(diào)速比變速，而機(jī)械式變速箱在此方面具有很大優(yōu)勢(shì)?？?以在很緊湊的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)很大的調(diào)速比。這些問題在一定程度上限制了純電力無級(jí)變速器的 應(yīng)用前景。
發(fā)明專利CN1929243, CN1738163, CN1945939以及CN1694339中提出的都是只包含 雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的純電力無級(jí)變速器。在應(yīng)用中面臨前述現(xiàn)實(shí)問題。為了解決純電力無級(jí)變速器 的上述問題， 一些集成了機(jī)械輔助結(jié)構(gòu)的電力無級(jí)變速器被提出。發(fā)明專利 ZL2006100001974中提出了一種改進(jìn)型電力無級(jí)變速器。這種電力無級(jí)變速器以雙轉(zhuǎn)子電機(jī) 為基礎(chǔ)，在此以外增加了一個(gè)齒輪箱，輔助雙轉(zhuǎn)子電機(jī)完成電力無級(jí)變速的功能。通過適當(dāng) 的選擇齒輪箱中齒輪組的齒比，在系統(tǒng)總輸出不變的前提下降低了雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的體積和重 量。但該方案存在三個(gè)比較突出的問題。第一個(gè)問題是電力無級(jí)變速器的輸出軸不再是外
轉(zhuǎn)子軸，而是與之平行的一根輸出軸。這兩根軸通過上述附加齒輪箱中的一對(duì)互相嚙合的齒 輪連接在一起。在專利ZL2006100001974中，齒輪箱位于發(fā)動(dòng)機(jī)和雙轉(zhuǎn)子電機(jī)中間。為了防 止出現(xiàn)干涉，前述輸出軸和外轉(zhuǎn)子軸之間的軸距至少要大于整個(gè)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的半徑，而這個(gè) 軸距遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一般齒輪箱中輸入軸和輸出軸之間的合理軸距。這種結(jié)構(gòu)使得該專利中涉及 的改進(jìn)型電力無級(jí)變速器體積重量都比較大，而且會(huì)造成車輛離地間隙較小通過性差。第二 個(gè)問題是，這種改進(jìn)型的電力無級(jí)變速器輸入軸與發(fā)動(dòng)機(jī)剛性連接。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng) 直接傳遞到雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子上。造成電機(jī)控制非常困難。第三個(gè)問題是，存在單獨(dú)的離 合器和鎖止器。進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的重量和體積。除了上述問題以外，更為重要的是，這種 改進(jìn)型電力無級(jí)變速器僅僅在系統(tǒng)可靠性上進(jìn)行了改進(jìn)，并沒有解決電力無級(jí)變速器不適用 于大變速比場(chǎng)合的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種雙速比輸出的電力無級(jí)變速器。
本發(fā)明變速器的核心依然是雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。與現(xiàn)有電力無級(jí)變速器相同的是，本發(fā)明提出 的變速器輸入軸依然是雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子。與現(xiàn)有電力無級(jí)變速器不同的是，本發(fā)明提出 的變速器不再是外轉(zhuǎn)子通過單一速比進(jìn)行輸出，而是通過一種雙速比輸出機(jī)構(gòu)進(jìn)行輸出。顧 名思義，這種輸出機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)速比。在低速范圍內(nèi)時(shí)使用高速比輸出，而進(jìn)入高速范圍內(nèi) 時(shí)使用低速比輸出。這樣，變速器整個(gè)輸出平面根據(jù)速度范圍不同被劃分成兩個(gè)區(qū)域，在每 個(gè)區(qū)域內(nèi)部變速是無級(jí)的。而兩個(gè)區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換是通過切換前述雙速比輸出機(jī)構(gòu)的速比實(shí) 現(xiàn)的。這種輸出方式的優(yōu)勢(shì)在于，電力無級(jí)變速只在一個(gè)較小的范圍內(nèi)進(jìn)行，大范圍的速度 轉(zhuǎn)換通過切換附加的速比實(shí)現(xiàn)。用以實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)無級(jí)變速的電機(jī)容量也隨著顯著降低，系 統(tǒng)效率得到了相應(yīng)提升。
本發(fā)明提出的電力無級(jí)變速器由雙轉(zhuǎn)子電機(jī)和雙速比輸出機(jī)構(gòu)組成。雙速比輸出機(jī)構(gòu)位 于雙轉(zhuǎn)子電機(jī)和車輛驅(qū)動(dòng)橋之間。其輸入軸與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的輸出軸即外轉(zhuǎn)子相連，其輸出軸 與車輛驅(qū)動(dòng)橋的輸入軸相連。這種雙速比輸出機(jī)構(gòu)的基本特征在于，其輸入軸和輸出軸之間 存在兩個(gè)速度比。但是在任意時(shí)刻這個(gè)速度比是唯一的。使得與之相連的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)可以通 過兩個(gè)不同的速度比驅(qū)動(dòng)車輛。
能夠?qū)崿F(xiàn)前述雙速比數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)基本特征的具體結(jié)構(gòu)是多種多樣的，可以是機(jī)械式的，也 可以是液壓式的，甚至是混合了機(jī)械和液壓的。在機(jī)械式內(nèi)部，可以是基于定軸輪系的也可 以是基于周轉(zhuǎn)輪系的。兩個(gè)速比的切換和控制方式更是多種多樣的，可以是基于離合器的， 也可以是基于制動(dòng)器的。在本發(fā)明中，給出一種基于定軸輪系并用雙離合器控制的雙速比輸 出機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方式。
前述基于定軸輪系并用雙離合器控制的雙速比輸出機(jī)構(gòu)包括輸入軸和輸出軸、兩個(gè)離合 器、兩組常嚙合齒輪和其他附屬結(jié)構(gòu)。輸出軸和輸入軸之間通過前述兩組常嚙合齒輪相連。 這兩組齒輪的狀態(tài)是互補(bǔ)的，即在任意同一時(shí)刻只有一組齒輪同時(shí)與輸入軸和輸出軸相連。 與此同時(shí)，另一組齒輪是自由旋轉(zhuǎn)的，不對(duì)輸入軸和輸出軸的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生約束。通過兩組齒輪 狀態(tài)的切換實(shí)現(xiàn)輸入軸和輸出軸之間速度比的選擇。
所述的兩組齒輪中的兩個(gè)主動(dòng)輪分別和雙速比輸出機(jī)構(gòu)中的輸入軸通過離合器相連。而 兩組齒輪中的兩個(gè)被動(dòng)輪分別和雙速比輸出機(jī)構(gòu)中的輸出軸固連。
所述的兩組離合器的結(jié)合狀態(tài)是互補(bǔ)的，即任意同一時(shí)刻只有一組離合器是結(jié)合的，而 另一組離合器是脫開的。用以實(shí)現(xiàn)兩組齒輪狀態(tài)的切換。
本發(fā)明中，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸是電力無級(jí)變速器的輸入軸，與發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器相 連。雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子軸與雙速比輸出機(jī)構(gòu)輸入軸固連。雙速比輸出機(jī)構(gòu)的輸出軸是電力 無級(jí)變速器的輸出軸。
所述雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子軸是空心的，內(nèi)轉(zhuǎn)子軸從中穿過。滑環(huán)和電刷連接在內(nèi)轉(zhuǎn)子末端。
所述雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間通過離合器相連。在一般情況下，離合器是脫開 的，內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間運(yùn)動(dòng)獨(dú)立?？梢詫?shí)現(xiàn)完整的電力無級(jí)變速功能，工作在混聯(lián)混合動(dòng)力狀態(tài)。 在車輛運(yùn)行達(dá)到一定條件時(shí)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間的離合器閉合。此時(shí)電力無級(jí)變速器進(jìn)入到并聯(lián)
混合動(dòng)力狀態(tài)。


圖l是本發(fā)明的電力無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中l(wèi)發(fā)動(dòng)機(jī)、2雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子、3 雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子、4雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子、9雙速比輸出機(jī)、25雙轉(zhuǎn)子電機(jī)、26車輛驅(qū)動(dòng) 橋。
圖2是本發(fā)明電力無級(jí)變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)連接后的示意圖；圖中5第四離合器、6內(nèi)轉(zhuǎn) 子軸，7碳刷，8滑環(huán)；
圖3是雙速比輸出機(jī)構(gòu)的放大圖；圖中IO外轉(zhuǎn)子軸，ll第一離合器壓盤，12第一離 合器主動(dòng)盤，13第一離合器從動(dòng)盤，14第二離合器壓盤，15第二離合器主動(dòng)盤，16第二 離合器從動(dòng)盤，17第三離合器壓盤，18第三離合器主動(dòng)盤，19第三離合器從動(dòng)盤，20 第一齒輪組主動(dòng)齒輪，21第一齒輪組被動(dòng)齒輪，22第二齒輪組主動(dòng)齒輪，23第二齒輪組被 動(dòng)齒輪，24雙速比輸出機(jī)構(gòu)的輸出軸。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明提出的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器主要包括由雙轉(zhuǎn)子 電機(jī)25和雙速比輸出機(jī)構(gòu)9。這兩個(gè)部分相互級(jí)聯(lián)構(gòu)成電力無級(jí)變速器。其中雙速比輸出機(jī) 構(gòu)9是本發(fā)明的關(guān)鍵。如圖所示，雙速比輸出機(jī)構(gòu)9中，A表示了一個(gè)位置，對(duì)應(yīng)一個(gè) 速比，B表示了另一個(gè)位置，對(duì)應(yīng)另一個(gè)速比。當(dāng)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子3與雙速比輸出機(jī)構(gòu) 9的連接從A位置切換到B位置時(shí)就完成了速比的切換。圖l還表示，這兩個(gè)速度比在任意 時(shí)刻只能存在唯一的一個(gè)。雙速比輸出機(jī)構(gòu)9位于雙轉(zhuǎn)子電機(jī)25與車輛驅(qū)動(dòng)橋26之間，可 以把車輛的驅(qū)動(dòng)需求通過其速比的切換進(jìn)行變換。
如前所述，雙速比輸出機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方式和控制方式是多種多樣的，本發(fā)明專利只給 出其中一種。如圖2所示，本發(fā)明提出的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器主要由兩 部分構(gòu)成雙轉(zhuǎn)子電機(jī)25和雙速比輸出機(jī)構(gòu)9。雙轉(zhuǎn)子電機(jī)25位于整個(gè)電力無級(jí)變速器的 輸入端，雙速比輸出機(jī)構(gòu)9位于輸出端。發(fā)動(dòng)機(jī)和雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子4的通過第四離合器 5連接。雙轉(zhuǎn)子電機(jī)25主要包括定子2、外轉(zhuǎn)子3和內(nèi)轉(zhuǎn)子4。內(nèi)轉(zhuǎn)子4嵌套在外轉(zhuǎn)子3內(nèi) 部，而外轉(zhuǎn)子3和內(nèi)轉(zhuǎn)子4又作為一個(gè)整體嵌套在定子2內(nèi)部。雙速比輸出機(jī)構(gòu)9由兩組齒 輪、兩根軸和兩個(gè)離合器構(gòu)成。這兩根軸，即雙速比輸出機(jī)構(gòu)的輸入軸和輸出軸平行偏移一 定空間距離，在輸入軸和輸出軸上相隔一定距離的位置安裝有前述的兩組齒輪。兩個(gè)離合器 位于兩組齒輪外側(cè)。本發(fā)明提出的電力無級(jí)變速器還包括碳刷7和滑環(huán)8，以及綁定內(nèi)外轉(zhuǎn) 子用的第一離合器等。碳刷7和滑環(huán)8位于電力無級(jí)變速器的末端。
如圖3所示，雙速比輸出機(jī)構(gòu)9的兩個(gè)離合器是指第二離合器和第三離合器。第二離合 器由第二離合器壓盤14，第二離合器主動(dòng)盤15和第三離合器從動(dòng)盤16構(gòu)成。第三離合器壓 盤17，第三離合器主動(dòng)盤18和第三離合器從動(dòng)盤19構(gòu)成第三離合器。第二離合器和第三離 合器的構(gòu)成相同。以第二離合器為例，其中第二離合器壓盤14、第二離合器主動(dòng)盤15和第 二離合器從動(dòng)盤16都是圓環(huán)狀物體。三個(gè)圓環(huán)狀物體第二離合器壓盤14、第二離合器主 動(dòng)盤15和第二離合器從動(dòng)盤16的軸線在同一條直線上，第二離合器主動(dòng)盤15位于第二離 合器壓盤14和第二離合器從動(dòng)盤16之間。外轉(zhuǎn)子軸10,即雙速比輸出機(jī)構(gòu)的輸入軸從前述 的三個(gè)圓環(huán)狀物體第二離合器壓盤14、第二離合器主動(dòng)盤15和第二離合器從動(dòng)盤16的中 間空洞中穿過。雙速比輸出機(jī)構(gòu)9的兩組齒輪中，第一齒輪組主動(dòng)齒輪20和第一齒輪組被 動(dòng)齒輪21構(gòu)成第一齒輪組。第二齒輪組主動(dòng)齒輪22和第二齒輪組被動(dòng)齒輪23構(gòu)成第二齒 輪組。兩組齒輪的主動(dòng)齒輪均與雙速比輸出機(jī)構(gòu)9的輸入軸，即雙轉(zhuǎn)子電機(jī)外轉(zhuǎn)子軸10連 接，兩組齒輪的被動(dòng)齒輪均與雙速比輸出機(jī)構(gòu)9的輸出軸24固連。雙速比輸出機(jī)構(gòu)9的輸 出軸24同時(shí)也是整個(gè)電力無級(jí)變速器的輸出軸。
雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子4是電力無級(jí)變速器的輸入軸，與發(fā)動(dòng)機(jī)1相連。雙速比輸出機(jī)構(gòu)9
的輸出軸24是電力無級(jí)變速器的輸出軸，與車輛驅(qū)動(dòng)橋26相連。外轉(zhuǎn)子軸m伺時(shí)也是雙 速比輸出機(jī)構(gòu)9的輸入軸，外轉(zhuǎn)子軸10是空心的，內(nèi)轉(zhuǎn)子軸6從外轉(zhuǎn)子軸10中穿過。在內(nèi) 轉(zhuǎn)子軸6的末端連接有滑環(huán)8。碳刷7和滑環(huán)8在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互摩擦傳導(dǎo)電流。碳刷7和滑環(huán) 8布置在整個(gè)電力無級(jí)變速器的末端，使得碳刷7和滑環(huán)8的更換以及其他維護(hù)工作十分方 便。
在外轉(zhuǎn)子軸10與雙速比輸出機(jī)構(gòu)輸出軸24之間有兩組齒輪。分別是第一齒輪組和第二 齒輪組。兩組齒輪組具有不同的齒比，可以根據(jù)電力無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)需求自由選擇。第一 齒輪組由第一齒輪組主動(dòng)輪20和第一齒輪被動(dòng)齒輪21構(gòu)成。第二齒輪組由第二齒輪組主動(dòng) 齒輪22和第二齒輪組被動(dòng)齒輪23構(gòu)成。其中，兩個(gè)被動(dòng)齒輪第一齒輪被動(dòng)齒輪21和第 二齒輪組被動(dòng)齒輪23均與雙速比輸出機(jī)構(gòu)輸出軸24固連。而兩個(gè)主動(dòng)齒輪第一齒輪組主 動(dòng)輪20和第二齒輪組主動(dòng)輪22均通過軸承套在外轉(zhuǎn)子軸10的外側(cè)。
如圖3所示，在本發(fā)明提出的電力無級(jí)變速器中，按照功能劃分，有兩組離合器。第一 組離合器包括前述第一離合器，而第二組離合器包括前述第二離合器和第三離合器。第一組 離合器由第一離合器壓盤11、第一離合器主動(dòng)盤12和第一離合器從動(dòng)盤13構(gòu)成。它的功能 是綁定雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子4和外轉(zhuǎn)子3，其中，第一離合器主動(dòng)盤12與內(nèi)轉(zhuǎn)子軸6固連， 第一離合器從動(dòng)盤13與外轉(zhuǎn)子軸10固連。當(dāng)?shù)谝浑x合器壓盤11接收到控制指令時(shí)發(fā)生軸 向移動(dòng)，壓緊第一離合器的主動(dòng)盤12和從動(dòng)盤13，使得第一離合器的主動(dòng)盤12和從動(dòng)盤 13以同一個(gè)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。由于第一離合器的主動(dòng)盤12與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子4固連，第一離合 器從動(dòng)盤13與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)外轉(zhuǎn)子3固連，因此雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)子也通過對(duì)第一離 合器的控制實(shí)現(xiàn)同速度旋轉(zhuǎn)，完成綁定的功能。本發(fā)明提出的電力無級(jí)變速器中的第二組離 合器包括第二離合器和第三離合器，它們都由壓盤、主動(dòng)盤和從動(dòng)盤構(gòu)成。它們的功能與第 一離合器不同，起到切換電力無級(jí)變速器輸出速比的作用。集成有雙速比機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變 速器的名稱也由此得來。
第二離合器主動(dòng)盤15和第三離合器主動(dòng)盤18均與外轉(zhuǎn)子軸10固連。而第二離合器從 動(dòng)盤16和第三離合器從動(dòng)盤19分別與第一齒輪組主動(dòng)齒輪20和第二齒輪組主動(dòng)齒輪22固 連。第二離合器和第三離合器的壓盤控制著離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙?離合器和第三離合器中任意一個(gè)壓盤接收到結(jié)合的控制信號(hào)時(shí)，壓盤發(fā)生軸向微小位移壓向 對(duì)應(yīng)的主動(dòng)盤。此時(shí)，主動(dòng)盤便會(huì)在壓盤的壓力下與從動(dòng)盤結(jié)合，使得三者(主動(dòng)盤、從動(dòng) 盤和壓盤)以同一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)。由于前述主動(dòng)盤和從動(dòng)盤分別與外轉(zhuǎn)子軸和齒輪組主動(dòng)齒輪 相連，因此此時(shí)外轉(zhuǎn)子軸會(huì)與某一個(gè)齒輪組中的主動(dòng)齒輪以同一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)。由于齒輪組是 常嚙合的，因此當(dāng)外轉(zhuǎn)子軸與某一組齒輪中的主動(dòng)齒輪結(jié)合時(shí)，則意味著外轉(zhuǎn)子軸通過該組
齒輪的速比輸出。 -
本發(fā)明提出的第二離合器和第三離合器的控制是互補(bǔ)的，即同時(shí)只有一個(gè)離合器是結(jié)合 的，而另一個(gè)是脫開的。這樣的設(shè)計(jì)保證雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子軸10和雙速比輸出裝置的輸 出軸24之間在任意同一時(shí)刻只有唯一的一個(gè)速度關(guān)系。
權(quán)利要求
1、一種集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，包括位于電力無級(jí)變速器輸入端的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)包括定子(2)、外轉(zhuǎn)子(3)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)，內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)嵌套在外轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)部，外轉(zhuǎn)子(3)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)作為一個(gè)整體嵌套在定子(2)內(nèi)部，其特征在于，該變速器還包括位于變速器輸出端的雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)；雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)位于雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)和車輛驅(qū)動(dòng)橋(26)之間，雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的輸入軸與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)的輸出軸即外轉(zhuǎn)子(3)相連，雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的輸出軸與車輛驅(qū)動(dòng)橋(26)輸入軸相連；雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的輸入軸和輸出軸之間存在兩個(gè)速度比，在任意時(shí)刻速度比是唯一的，通過切換所述的雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的速比，使與之相連的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)以兩種不同的速度比驅(qū)動(dòng)車輛。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于所述 的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)是電力無級(jí)變速器的輸入軸，與發(fā)動(dòng)機(jī)(1)相連，雙速比輸出機(jī) 構(gòu)(9)的輸出軸(24)是電力無級(jí)變速器的輸出軸；發(fā)動(dòng)機(jī)(1)和雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子(4) 通過第四離合器(5)相連；雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)由兩組齒輪，輸入軸和輸出軸，以及兩個(gè) 離合器構(gòu)成；雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的輸入軸和輸出軸平行偏移一定空間距離，在輸入軸和 輸出軸上安裝有所述的兩組齒輪，輸出軸與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)外轉(zhuǎn)子之間通過兩個(gè)定齒比齒輪連 接；兩個(gè)離合器位于兩組齒輪的外側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于 所述的雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)通過對(duì)兩個(gè)離合器的控制，實(shí)現(xiàn)只有唯一的一個(gè)速比進(jìn)行輸出； 所述的兩個(gè)離合器第二離合器和第三離合器的控制是互補(bǔ)的，即同一時(shí)刻只有一個(gè)離合器 是結(jié)合的，而另一個(gè)是脫開的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于所述 的雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的兩個(gè)離合器，即第二離合器和第三離合器均由主動(dòng)盤、從動(dòng)盤和 壓盤構(gòu)成；第二離合器主動(dòng)盤(15)和第三離合器主動(dòng)盤(18)均與外轉(zhuǎn)子軸(10)固連； 而第二離合器從動(dòng)盤(16)和第三離合器從動(dòng)盤(19)分別與第一齒輪組主動(dòng)齒輪(20)和 第二齒輪組主動(dòng)齒輪(22)固連；第二離合器和第三離合器的壓盤控制著離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的結(jié)合狀態(tài)當(dāng)?shù)诙x合器和第三離合器中任意一個(gè)壓盤接收到結(jié)合的控制信號(hào)時(shí)，壓盤發(fā)生軸向微小位移壓向?qū)?yīng)的主動(dòng)盤；此時(shí)，主動(dòng)盤便會(huì)在壓盤的壓力下與從動(dòng)盤 結(jié)合，使得主動(dòng)盤、從動(dòng)盤和壓盤這三者以同一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于所述 的雙速比輸出機(jī)構(gòu)的兩組齒輪組第一齒輪組和第二齒輪組位于外轉(zhuǎn)子軸(10)與雙速比輸 出機(jī)構(gòu)輸出軸(24)之間；兩組齒輪組具有不同的齒比；第一齒輪組由第一齒輪組主動(dòng)輪(20)和第一齒輪被動(dòng)齒輪(21)構(gòu)成，第二齒輪組由第二齒輪組主動(dòng)齒輪(22)和第二齒輪組被 動(dòng)齒輪(23)構(gòu)成；第一齒輪被動(dòng)齒輪(21)和第二齒輪組被動(dòng)齒輪(23)均與雙速比輸出 機(jī)構(gòu)輸出軸(24)固連，第一齒輪組主動(dòng)輪(20)和第二齒輪組主動(dòng)輪(22)均通過軸承套 在外轉(zhuǎn)子軸(10)的外側(cè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于所述 的外轉(zhuǎn)子軸(10)同時(shí)也是雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)的輸入軸，外轉(zhuǎn)子軸(10)是空心的，內(nèi) 轉(zhuǎn)子軸(6)從外轉(zhuǎn)子軸(10)中穿過。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于電力 無級(jí)變速器還包括綁定雙轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)和外轉(zhuǎn)子(3)的第一離合器；所述的第一離合器包括第一離合器壓盤(H)、第一離合器主動(dòng)盤(12)和第一離合器從動(dòng)盤(13);第一離合器主動(dòng)盤(12)與內(nèi)轉(zhuǎn)子軸(6)固連，第一離合器從動(dòng)盤(13)與外轉(zhuǎn)子軸(10) 固連；當(dāng)?shù)谝浑x合器壓盤(11)接收到控制指令時(shí)發(fā)生軸向移動(dòng)，壓緊第一離合器的主動(dòng)盤 (12)和從動(dòng)盤(13)，使得二者以同一個(gè)速度轉(zhuǎn)動(dòng)；由于第一離合器的主動(dòng)盤(12)與雙 轉(zhuǎn)子電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)固連，第一離合器從動(dòng)盤(13)與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)外轉(zhuǎn)子(3)固連，因此 雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)子也通過對(duì)第一離合器的控制實(shí)現(xiàn)同速度旋轉(zhuǎn)，完成綁定的功能。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，其特征在于所述 的碳刷(7)和滑環(huán)(8)位于電力無級(jí)變速器的末端。
全文摘要
一種集成有雙速比輸出機(jī)構(gòu)的電力無級(jí)變速器，包括雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)和雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)。雙速比輸出機(jī)構(gòu)(9)位于雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)和車輛驅(qū)動(dòng)橋(26)之間，其輸入軸與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(25)的輸出軸即外轉(zhuǎn)子(3)相連，其輸出軸與車輛驅(qū)動(dòng)橋(26)輸入軸相連。這種雙速比輸出機(jī)構(gòu)的特征在于，其輸入軸和輸出軸之間存在兩個(gè)速度比。但是在任意時(shí)刻這個(gè)速度比是唯一的。使得與之相連的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)可以通過兩個(gè)不同的速度比驅(qū)動(dòng)車輛。
文檔編號(hào)H02K7/116GK101388586SQ20081022361
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者孫學(xué)京, 溫旭輝, 茍曉宏, 濤 范, 蒙海鷹, 峰 趙 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院電工研究所;陜西航空電氣有限責(zé)任公司