CN115402088A - 一种同轴心布置差动齿轮传动系的ecvt混合动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置，采用差动传动系，使用二级盆角齿传动结构，与发动机同轴心布置，通过盆齿固定套固定差动盆齿，安装在驱动轴座上，在固定套内加工出台阶状的结构用于安装圆锥滚子轴承，通过紧固螺丝和紧固螺母将圆锥滚子轴承压紧在驱动轴座上，在从动端的盆齿上加装一个调速从动齿轮，通过调速电机的控制，使两端的差动盆齿转速产生差值，使差动角尺在差动盆齿轴线上产生转矩，迫使差动角尺及驱动轴座在其轴线上进行公转，以实现从输入轴到输出轴的调速变矩。本发明在保证发动机持续在最佳效率的状态下，车辆依然可以实现变档调速等功能，可以大幅减少汽车的油耗和碳排放并延长发动机寿命。

Description

一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置
技术领域
本发明涉及汽车自动化技术领域，尤其涉及一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置。
背景技术
当前汽车工业发展迅猛，随着我们祖国的强盛人们生活水平的提高，家用乘用车的数量逐年增加，基本上每个家庭都有小型车辆的需求，但是随着国际燃油价格的上涨，以及减少碳排放的全球性政策，燃油车的经济性和合理性都不太理想，电动汽车的制造难度较高，维护费用也较为昂贵，普通百姓购买和使用方面的经济性方面也不尽人意，所以目前来看混合动力汽车是不错的选择。
本装置采用了电控式无级变速的动力分配系统，为车辆提供动力，采用两个电机进行调速、变矩，通过ECU的精准控制，全自动调节汽油发动机扭矩和功率的切分，调节汽油发动机和电动机的转速比关联。与传统CVT对比，此装置可以在各种各样运行状态下，维持最好的减速比和圆润衔接，减轻换挡顿挫感， ECVT能一起兼具车辆的合理性和驱动力，在汽车发动机最好转速比范畴内开展减速比配对。ECVT能够保持驱动力传动装置的整体操纵，充分运用汽车发动机特性，汽车发动机自始至终在最好状态下进行工作，进而缓解了汽车发动机的焚烧全过程，减少了有机废气的排出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置，以解决上述技术问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置，包括一个调速电机、一个驱动电机，并与发动机同轴心布置，调速电机的输出轴与调速主动齿轮连接，驱动电机的输出轴与驱动电机齿轮连接，在机构的驱动端，差动盆齿安装在盆齿固定套A上，盆齿固定套A通过两个圆锥滚子轴承安装在驱动轴座的短轴上，通过紧固螺丝固定圆锥滚子轴承，盆齿固定套A内加工出台阶状结构，用于挤压固定圆锥滚子轴承，通过两个圆锥滚子轴承，将差动盆齿和盆齿固定套A安装在驱动轴座的短轴端，保证差动盆齿能够在驱动轴座上自由旋转，盆齿固定套A一端加工有内花键，用于直接连接在发动机或变速箱的输出轴上；
差动角齿的中心轴通过两个圆锥滚子轴承安装在驱动轴座的通孔内末端使用紧固螺母锁紧固定，差动角齿与两个差动盆齿相互啮合，在机构的输出端，差动盆齿和调速从动齿轮通过高强度销轴安装在盆齿固定套B上，盆齿固定套B内为台阶状结构，用挤压安装圆锥滚子轴承，通过两个圆锥滚子轴承将盆齿固定套B固定在驱动轴座的长轴上，并且使用紧固螺母进行锁紧固定，差动盆齿、调速从动齿轮和盆齿固定套B能够同步做圆周运动，并且在长轴上安装一个驱动齿轮，与驱动轴座同步运动；
在盆齿固定套A及盆齿固定套B上各安装一个深沟球轴承，内口压装在盆齿固定套A及盆齿固定套B上，外口安装在机构的外壳上，并通过油封或密封圈进行封闭。在从动端的盆齿上加装一个调速从动齿轮，通过调速电机的控制，使两端的差动盆齿转速产生差值，使差动角齿在差动盆齿轴线上产生转矩，迫使差动角齿及驱动轴座在其轴线上进行公转，以实现从输入轴到输出轴的调速变矩。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明在保证发动机持续在最佳效率的状态下，车辆依然可以实现变档调速等功能，并通过驱动电机对传动轴的直接驱动，可以大幅减少汽车的油耗和碳排放并延长发动机寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明对应的外部结构示意图；
图3为本发明对应的中心轴的结构示意图；
图4为本发明对应差动盆齿的结构示意图；
图5为本发明对应的驱动轴座的结构示意图；
图中：1-调速电机、2-调速主动齿轮、3-差动角齿、4-差动盆齿、5-深沟球轴承、6-盆齿固定套A、7-紧固螺丝、8-驱动轴座、9-紧固螺母、10-圆锥滚子轴承、11-调速从动齿轮、12-驱动电机齿轮、13-驱动电机、14-盆齿固定套B、15-驱动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置，使用差动传动系作为传动系统，传动方式是使用二级盆角齿结构；包括一个调速电机1、一个驱动电机13，并与发动机同轴心布置，调速电机1的输出轴与调速主动齿轮2连接，驱动电机13的输出轴与驱动电机齿轮12连接；在机构的驱动端，差动盆齿4安装在盆齿固定套A6上，盆齿固定套A6通过两个圆锥滚子轴承安装在驱动轴座8的短轴上，通过紧固螺丝7固定圆锥滚子轴承，盆齿固定套A6内加工出台阶状结构，用于挤压固定圆锥滚子轴承10，通过两个圆锥滚子轴承10，将差动盆齿4和盆齿固定套A6安装在驱动轴座8的短轴端，保证差动盆齿4能够在驱动轴座8上自由旋转，盆齿固定套A6一端加工有内花键，用于直接连接在发动机或变速箱的输出轴上；
差动角齿3的中心轴通过两个圆锥滚子轴承10安装在驱动轴座8的通孔内末端使用紧固螺母9锁紧固定，差动角齿3与两个差动盆齿4相互啮合，
在机构的输出端，差动盆齿4和调速从动齿轮11通过高强度销轴安装在盆齿固定套B14上，盆齿固定套B14内为台阶状结构，用挤压安装圆锥滚子轴承10，通过两个圆锥滚子轴承10将盆齿固定套B14固定在驱动轴座8的长轴上，并且使用紧固螺母9进行锁紧固定，差动盆齿4、调速从动齿轮11和盆齿固定套B14能够同步做圆周运动，并且在长轴上安装一个驱动齿轮15，与驱动轴座8同步运动；
在盆齿固定套A6及盆齿固定套B14上各安装一个深沟球轴承5，内口压装在盆齿固定套A6及盆齿固定套B14上，外口安装在机构的外壳上，并通过油封或密封圈进行封闭。
在从动端的盆齿上加装一个调速从动齿轮11，通过调速电机1的控制，使两端的差动盆齿4转速产生差值，使差动角齿3在差动盆齿4轴线上产生转矩，迫使差动角齿3及驱动轴座8在其轴线上进行公转，以实现从输入轴到输出轴的调速变矩。
传动系统使用的是通过盆角齿形式的差动传动系，主要传动件为两个差动盆齿4如图4和一个差动角齿3，差动盆齿4是环形的中间镂空的齿轮，通过上面的几个安装孔，可以安装在固定套上。
驱动轴座8采用的是一体加工的高强度钢体，在两端加工出两根轴，在两根轴的根部各有一个与其同轴的圆形沉孔，是用来安装固定套的，在其垂直方向除了用来安装的圆锥滚子轴承10两个沉孔外，还有一个通孔，用来安装差动角齿3的旋转轴，在驱动轴座8长轴上有加工外花键用来连接车辆传动轴，并且在根部加工外螺纹用于安装紧固螺母，短轴端有内螺纹孔，用来安装紧固螺丝7。因为其作用类似电机中的转子是用来作为旋转输出轴的，所以它的整体形态呈现圆柱状。
本发明装置有两个电动机，调速电机1输出轴上有调速主动齿轮2与调速从动齿轮11的啮合进行减速运动，调速电机1将通过调速从动齿轮11将扭矩传递到从动端差动盆齿4上，当车辆发动机带动盆齿固定套A6转动时，驱动端差动盆齿4会同步转动，带动差动角齿3自转，当从动端4差动盆齿自转速度与发动机转速相同方向相反时，差动角齿3只产生x轴方向的自转，此装置不做功率输出，当两端差动盆齿4转速出现差值时，差动角齿3会在y轴方向受到转矩导致其产生公转，带动驱动轴座8，长轴端输出扭矩。当驱动电机13带动驱动电机齿轮12同步转动，驱动电机齿轮12与驱动齿轮15减速传动，即驱动电机13驱动机构输出轴，通过提高调速电机1转速可使驱动端盆齿组件为零转速，参考公式一：n输出=（n驱盆+n从盆）/2或其演变出的其他传动公式。
通过调节调速电机1的转速可以实现对整个机构的调速变矩，实现车辆的无极换挡。驱动电机13通过驱动电机齿轮12和驱动齿轮15直接驱动输出轴，通过ECU控制在适时阶段介入工作，实现对于传动轴的驱动或动力的回收。
以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种同轴心布置差动齿轮传动系的ECVT混合动力装置，其特征在于，包括一个调速电机、一个驱动电机，并与发动机同轴心布置，调速电机的输出轴与调速主动齿轮连接，驱动电机的输出轴与驱动电机齿轮连接，在机构的驱动端，差动盆齿安装在盆齿固定套A上，盆齿固定套A通过两个圆锥滚子轴承安装在驱动轴座的短轴上，通过紧固螺丝固定圆锥滚子轴承，盆齿固定套A内加工出台阶状结构，用于挤压固定圆锥滚子轴承，通过两个圆锥滚子轴承，将差动盆齿和盆齿固定套A安装在驱动轴座的短轴端，保证差动盆齿能够在驱动轴座8上自由旋转，盆齿固定套A一端加工有内花键，用于直接连接在发动机或变速箱的输出轴上；差动角齿的中心轴通过两个圆锥滚子轴承安装在驱动轴座的通孔内末端使用紧固螺母锁紧固定，差动角齿与两个差动盆齿相互啮合，在机构的输出端，差动盆齿和调速从动齿轮通过高强度销轴安装在盆齿固定套B上，盆齿固定套B内为台阶状结构，用挤压安装圆锥滚子轴承，通过两个圆锥滚子轴承将盆齿固定套B固定在驱动轴座的长轴上，并且使用紧固螺母进行锁紧固定，差动盆齿、调速从动齿轮和盆齿固定套B能够同步做圆周运动，并且在长轴上安装一个驱动齿轮，与驱动轴座同步运动；在盆齿固定套A及盆齿固定套B上各安装一个深沟球轴承，内口压装在盆齿固定套A及盆齿固定套B上，外口安装在机构的外壳上，并通过油封或密封圈进行封闭；在从动端的盆齿上加装一个调速从动齿轮，通过调速电机的控制，使两端的差动盆齿转速产生差值，使差动角齿在差动盆齿轴线上产生转矩，迫使差动角齿及驱动轴座在其轴线上进行公转，以实现从输入轴到输出轴的调速变矩。
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