CN215410004U - 一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，包括在齿轮箱上侧左右对称设置的大功率电机和小功率低转速电机，两台电机间对应安装有联动轴，联动轴上安装有Ⅰ级齿轮组，Ⅱ级齿轮组位于齿轮箱内Ⅰ级齿轮组的下方，Ⅱ级齿轮组下方是Ⅲ级齿轮组。双电机调控系统根据电机大扭矩和峰位功率输出及高速旋转时扭矩减小的特性，有效利用电机该特性使用大小双电机动力输出设计，同时匹配设计了自动换挡变速系统，加之使用同步器机构有效的控制动力分配，实现快速高效的水陆两用切换和其它功能的分配使用。

Description

一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置

技术领域

本实用新型属于新能源车车辆动力配件技术领域，具体涉及一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置。

背景技术

随着新能交通工具的推广和使用，新能源车辆大量出现在城市路面上，而近几年来中国城市的内涝问题越来越突出，其极大影响了车辆在淹水道路上的正常行驶，特别是采用新能源的车辆所受影响较大，因此能实现一定水陆两用的交通工具将是一种缓解该问题的选择，而水陆两用新能源交通工具的最关键技术问题是其在面对水陆两用情况下动力源稳定和行驶时大功率输出对动力源的保护问题，针对该问题业界还未能提出一种较为成熟的技术方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种水陆两用新能源车用双电机调控、自动变速，且可多动力输出装置。

一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，包括在齿轮箱上侧左右对称设置的大功率电机和小功率低转速电机，两台电机间对应安装有联动轴，联动轴上安装有Ⅰ级齿轮组，所述Ⅰ级齿轮组包括安装在联动轴上的主传动齿轮，主传动齿轮两侧通过联动轴滑动套分别安装有Ⅰ级同步器一和Ⅰ级同步器二，Ⅰ级同步器一位于主传动齿轮右侧，通过Ⅰ级拨叉一控制右侧的Ⅰ级同步器一，Ⅰ级同步器二位于主传动齿轮左侧，通过Ⅰ级拨叉二控制左侧的Ⅰ级同步器二。

还包括Ⅱ级齿轮组，所述Ⅱ级齿轮组位于齿轮箱内Ⅰ级齿轮组的下方，Ⅱ级齿轮组包括安装在转动的输出转轴Ⅰ上的与主传动齿轮啮合的Ⅱ级减速齿轮，输出转轴Ⅰ上通过输出转轴Ⅰ滑动轴套分别安装有高速Ⅱ级变速齿轮和低速Ⅱ级变速齿轮，高速Ⅱ级变速齿轮设置在Ⅱ级减速齿轮左侧，低速Ⅱ级变速齿轮设置在Ⅱ级减速齿轮右侧，高速Ⅱ级变速齿轮和Ⅱ级减速齿轮间安装有Ⅱ级同步器三，通过Ⅱ级拨叉三对Ⅱ级同步器三进行控制，低速Ⅱ级变速齿轮和Ⅱ级减速齿轮间安装有Ⅱ级同步器四，通过Ⅱ级拨叉四对Ⅱ级同步器四进行控制。

所述输出转轴Ⅰ两端分别设置有A传动输出轴头和B传动输出轴头，A传动输出轴头位于左端，而对称的B传动输出轴头位于右端，A传动输出轴头上联动有Ⅱ级同步器一，通过Ⅱ级拨叉一控制Ⅱ级同步器一；B传动输出轴头联动有Ⅱ级同步器五，通过Ⅱ级拨叉五控制Ⅱ级同步器五；高速Ⅱ级变速齿轮靠向A传动输出轴头侧还设置有Ⅱ级同步器二，并通过Ⅱ级拨叉二实现Ⅱ级同步器二的控制。

还包括Ⅲ级齿轮组，Ⅱ级齿轮组下方是Ⅲ级齿轮组，Ⅲ级齿轮组包括安装在转动的输出转轴Ⅱ上的与Ⅱ级减速齿轮啮合的Ⅲ级减速齿轮，输出转轴Ⅱ上通过输出转轴Ⅱ滑动轴套分别安装有Ⅲ级变速大齿轮和Ⅲ级变速小齿轮，Ⅲ级变速小齿轮设置在Ⅲ级减速齿轮左侧，Ⅲ级变速大齿轮设置在Ⅲ级减速齿轮右侧，Ⅲ级变速小齿轮能够与高速Ⅱ级变速齿轮啮合，Ⅲ级变速大齿轮能够与低速Ⅱ级变速齿轮啮合。

Ⅲ级变速小齿轮和Ⅲ级减速齿轮间安装有Ⅲ级同步器三，通过Ⅲ级拨叉三对Ⅲ级同步器三进行控制，Ⅲ级变速大齿轮和Ⅲ级减速齿轮间安装有Ⅲ级同步器四，通过Ⅲ级拨叉四对Ⅲ级同步器四进行控制。

输出转轴Ⅱ两端分别设置有C传动输出轴头和D传动输出轴头，C传动输出轴头位于左端，而对称的D传动输出轴头位于右端，C传动输出轴头上联动有Ⅲ级同步器一，通过Ⅲ级拨叉一控制Ⅲ级同步器一；D传动输出轴头联动有Ⅲ级同步器五，通过Ⅲ级拨叉五控制Ⅲ级同步器五；Ⅲ级变速小齿轮靠向C传动输出轴头侧还设置有Ⅲ级同步器二，并通过Ⅲ级拨叉二实现Ⅲ级同步器二的控制。

进一步，优选的是，还包括抽油泵，在齿轮箱内设置有抽油泵，将齿轮箱内的机油抽至齿轮箱顶部设置的机油格中。

进一步，优选的是，还包括油螺孔，在齿轮箱下方设置有油螺孔。

进一步，优选的是，还包括防水调压阀，在齿轮箱上方设置有防水调压阀。

本实用新型的有益效果：双电机调控系统根据电机大扭矩和峰位功率输出及高速旋转时扭矩减小的特性，有效利用电机该特性使用大小双电机动力输出设计，同时匹配设计了自动换挡变速系统，加之使用同步器机构有效的控制动力分配，实现快速高效的水陆两用切换和其它功能的分配使用。

附图说明

图1是本实用新型的水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置的主视图，其中对齿轮箱进行剖视后以示出其内部结构。

图2是本实用新型的水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置的左视图。

图3是Ⅰ级齿轮组的局部视图。

图4是Ⅱ级齿轮组的局部视图一。

图5是Ⅱ级齿轮组的局部视图二。

图6是Ⅲ级齿轮组的局部视图一。

图7是Ⅲ级齿轮组的局部视图二。

上图中：100-齿轮箱，10A-大功率电机，10B-小功率低转速电机，1-Ⅰ级齿轮组，101-主传动齿轮，102-Ⅰ级同步器一，103-Ⅰ级同步器二，104-Ⅰ级拨叉一，105-Ⅰ级拨叉二，

2-Ⅱ级齿轮组，201-Ⅱ级减速齿轮，202-高速Ⅱ级变速齿轮，203-低速Ⅱ级变速齿轮，204-Ⅱ级拨叉一，205-Ⅱ级拨叉二，206-Ⅱ级拨叉三，207-Ⅱ级拨叉四，208-Ⅱ级同步器一，209-Ⅱ级同步器二，210-Ⅱ级同步器三，211-Ⅱ级同步器四，212-Ⅱ级同步器五，213-Ⅱ级拨叉五；

3-Ⅲ级齿轮组，301-Ⅲ级减速齿轮，302-Ⅲ级变速大齿轮，303-Ⅲ级变速小齿轮，304-Ⅲ级拨叉一，305-Ⅲ级拨叉二，306-Ⅲ级拨叉三，307-Ⅲ级拨叉四，308-Ⅲ级同步器一，309-Ⅲ级同步器二，310-Ⅲ级同步器三，311-Ⅲ级同步器四，312-Ⅲ级同步器五，313-Ⅲ级拨叉五；

401-A传动输出轴头，402-B传动输出轴头，403-C传动输出轴头，404-D传动输出轴头，501-联动轴，502-联动轴滑动套，601-输出转轴Ⅰ，602-输出转轴Ⅰ滑动轴套，701-输出转轴Ⅱ，702-输出转轴Ⅱ滑动轴套，8-防水调压阀，9-抽油泵，10-机油格，11-电控调控断开关，12-放油螺孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

如图1、图2和图3所示，一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，采用双电机动力源设计，在齿轮箱100上侧左右对称设计有大功率电机10A（大功率具备防水功能的液冷电机）和小功率低转速电机10B（小功率低转速防水电机）组成新能交通工具动力源，两台电机为中轴对应设计，两台电机间对应安装有联动轴501，联动轴501上安装有能够实现单动力源输出或双动力源输出的Ⅰ级齿轮组1，Ⅰ级齿轮组1包括安装在联动轴501上的主传动齿轮101，主传动齿轮101两侧通过联动轴滑动套502分别安装有Ⅰ级同步器一102和Ⅰ级同步器二103，Ⅰ级同步器一102位于主传动齿轮101右侧，通过Ⅰ级拨叉一104控制右侧的Ⅰ级同步器一102，Ⅰ级同步器二103位于主传动齿轮101左侧，通过Ⅰ级拨叉二105控制左侧的Ⅰ级同步器二103。

其主要工作原理为两台电机由车辆中央电脑进行控制，普通行驶时以大功率电机10A为主向联动轴501传输动力，当遇到以下4种情况时小功率低转速电机10B启动，启动由车辆中央电脑进行预判并控制小功率低转速电机10B启动，同时控制并激活Ⅰ级拨叉一104，通过Ⅰ级拨叉一104控制右侧的Ⅰ级同步器一102将动力传输给主传动齿轮101。

4种情况分别为，其一，电池总电压低于大功率电机10A运行的标准电源时，切断大功率电机10A运行，启动小功率低转速电机10B以保证车辆可以低速运行一定的路程，防止突然停止在道路中央；其二，大功率电机10A损坏时；其三，在车辆起步时和车辆大功率电机10A长时间保持高扭矩低转速运行时，启动小功率低转速电机10B辅助运载，随着大功率电机10A转速达到标准值时，停止小功率低转速电机10B；其四，驾乘人员按下强行启动键时，小功率低转速电机10B强行启动，并进行短电间的过载运行，以提供车辆短时间高速运行。

如图1、图4和图5所示，双电机动力源通过Ⅰ级齿轮组1的主传动齿轮101与Ⅱ级齿轮组2传动连接，Ⅱ级齿轮组2位于双电机动力源、Ⅰ级齿轮组1的下方。

Ⅱ级齿轮组2包括安装在转动的输出转轴Ⅰ601上的与主传动齿轮101啮合的Ⅱ级减速齿轮201，同样的输出转轴Ⅰ601上通过输出转轴Ⅰ滑动轴套602分别安装有高速Ⅱ级变速齿轮202和低速Ⅱ级变速齿轮203，高速Ⅱ级变速齿轮202设置在Ⅱ级减速齿轮201左侧，低速Ⅱ级变速齿轮203设置在Ⅱ级减速齿轮201右侧，高速Ⅱ级变速齿轮202和Ⅱ级减速齿轮201间安装有Ⅱ级同步器三210，通过Ⅱ级拨叉三206对Ⅱ级同步器三210进行控制，低速Ⅱ级变速齿轮203和Ⅱ级减速齿轮201间安装有Ⅱ级同步器四211，通过Ⅱ级拨叉四207对Ⅱ级同步器四211进行控制。

输出转轴Ⅰ601两端分别设置有A传动输出轴头401和B传动输出轴头402，A传动输出轴头401位于左端，而对称的B传动输出轴头402位于右端，A传动输出轴头401上联动有Ⅱ级同步器一208，通过Ⅱ级拨叉一204控制Ⅱ级同步器一208，实现A传动输出轴头401的同步驱动；B传动输出轴头402联动有Ⅱ级同步器五212，通过Ⅱ级拨叉五213控制Ⅱ级同步器五212，实现B传动输出轴头402同步驱动；高速Ⅱ级变速齿轮202靠向A传动输出轴头401侧还设置有Ⅱ级同步器二209，并通过Ⅱ级拨叉二205实现Ⅱ级同步器二209的控制。

分别通过拨叉对同步器的控制，实现A传动输出轴头401和B传动输出轴头402的独立驱动，以及高速Ⅱ级变速齿轮202和低速Ⅱ级变速齿轮203的独立驱动。

如图1、图6和图7所示，Ⅱ级齿轮组2下方是Ⅲ级齿轮组3，包括分别对接啮合Ⅱ级减速齿轮201的Ⅲ级减速齿轮301。

Ⅲ级齿轮组3包括安装在转动的输出转轴Ⅱ701上的与Ⅱ级减速齿轮201啮合的Ⅲ级减速齿轮301，同样的输出转轴Ⅱ701上通过输出转轴Ⅱ滑动轴套702分别安装有Ⅲ级变速大齿轮302和Ⅲ级变速小齿轮303，Ⅲ级变速小齿轮303设置在Ⅲ级减速齿轮301左侧，Ⅲ级变速大齿轮302设置在Ⅲ级减速齿轮301右侧，Ⅲ级变速小齿轮303能够与高速Ⅱ级变速齿轮202啮合，Ⅲ级变速大齿轮302能够与低速Ⅱ级变速齿轮203啮合。

Ⅲ级变速小齿轮303和Ⅲ级减速齿轮301间安装有Ⅲ级同步器三310，通过Ⅲ级拨叉三306对Ⅲ级同步器三310进行控制，Ⅲ级变速大齿轮302和Ⅲ级减速齿轮301间安装有Ⅲ级同步器四311，通过Ⅲ级拨叉四307对Ⅲ级同步器四311进行控制。

输出转轴Ⅱ701两端分别设置有C传动输出轴头403和D传动输出轴头404，C传动输出轴头403位于左端，而对称的D传动输出轴头404位于右端，C传动输出轴头403上联动有Ⅲ级同步器一308，通过Ⅲ级拨叉一304控制Ⅲ级同步器一308，实现C传动输出轴头403的同步驱动；D传动输出轴头404联动有Ⅲ级同步器五312，通过Ⅲ级拨叉五313控制Ⅲ级同步器五312，实现D传动输出轴头404同步驱动；Ⅲ级变速小齿轮303靠向C传动输出轴头403侧还设置有Ⅲ级同步器二309，并通过Ⅲ级拨叉二305实现Ⅲ级同步器二309的控制。

分别通过拨叉对同步器的控制，实现C传动输出轴头403和D传动输出轴头404的独立驱动，以及Ⅲ级变速大齿轮302和Ⅲ级变速小齿轮303的独立驱动。

在工作使用过程中根据需要由车辆中央电脑进行控制电动拨叉，进行无级同步高低速切换以驱动D传动输出轴头404，或在D传动输出轴头404输出是根据电机转速实现高低速间切换变挡，为实现进行中高低速挡位的平稳不停顿同步平顺转换，可以在电机控制器中设计高低两个电机转速换挡数值，当电机转速达到高位时，拨叉运动时低速齿轮组脱落驱动轴，但到达转速低值时，拨叉使高速齿轮组脱落驱动轴，与Ⅱ级齿轮组连接的Ⅲ级减速齿轮301无变速功能，主要作用是通过同步器驱动C传动输出轴头403。

根据需要由车辆中央电脑控制电动拨叉进行同步高低转速切换以驱动D传动输出轴头404动力传输。

在齿轮箱100内设置有抽油泵9，其作用是当电机运转时，将齿轮箱100内的机油抽至齿轮箱100顶部设置的机油格10中，机油经过过滤后，通过箱体内的油管进行喷淋实现齿轮箱100内润滑，在齿轮箱100下方设置有油螺孔12，对应在上方设置有防水调压阀8，所以调控拨叉均由电控调控断开关11实现控制，电控调控断开关11与车辆中央电脑连接，通过12个拨叉的不同控制和使用，实现各分段输入和输出。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，其特征在于，包括在齿轮箱（100）上侧左右对称设置的大功率电机（10A）和小功率低转速电机（10B），两台电机间对应安装有联动轴（501），联动轴（501）上安装有Ⅰ级齿轮组（1），所述Ⅰ级齿轮组（1）包括安装在联动轴（501）上的主传动齿轮（101），主传动齿轮（101）两侧通过联动轴滑动套（502）分别安装有Ⅰ级同步器一（102）和Ⅰ级同步器二（103），Ⅰ级同步器一（102）位于主传动齿轮（101）右侧，通过Ⅰ级拨叉一（104）控制右侧的Ⅰ级同步器一（102），Ⅰ级同步器二（103）位于主传动齿轮（101）左侧，通过Ⅰ级拨叉二（105）控制左侧的Ⅰ级同步器二（103）；

还包括Ⅱ级齿轮组（2），所述Ⅱ级齿轮组（2）位于齿轮箱（100）内Ⅰ级齿轮组（1）的下方，Ⅱ级齿轮组（2）包括安装在转动的输出转轴Ⅰ（601）上的与主传动齿轮（101）啮合的Ⅱ级减速齿轮（201），输出转轴Ⅰ（601）上通过输出转轴Ⅰ滑动轴套（602）分别安装有高速Ⅱ级变速齿轮（202）和低速Ⅱ级变速齿轮（203），高速Ⅱ级变速齿轮（202）设置在Ⅱ级减速齿轮（201）左侧，低速Ⅱ级变速齿轮（203）设置在Ⅱ级减速齿轮（201）右侧，高速Ⅱ级变速齿轮（202）和Ⅱ级减速齿轮（201）间安装有Ⅱ级同步器三（210），通过Ⅱ级拨叉三（206）对Ⅱ级同步器三（210）进行控制，低速Ⅱ级变速齿轮（203）和Ⅱ级减速齿轮（201）间安装有Ⅱ级同步器四（211），通过Ⅱ级拨叉四（207）对Ⅱ级同步器四（211）进行控制；

所述输出转轴Ⅰ（601）两端分别设置有A传动输出轴头（401）和B传动输出轴头（402），A传动输出轴头（401）位于左端，而对称的B传动输出轴头（402）位于右端，A传动输出轴头（401）上联动有Ⅱ级同步器一（208），通过Ⅱ级拨叉一（204）控制Ⅱ级同步器一（208）；B传动输出轴头（402）联动有Ⅱ级同步器五（212），通过Ⅱ级拨叉五（213）控制Ⅱ级同步器五（212）；高速Ⅱ级变速齿轮（202）靠向A传动输出轴头（401）侧还设置有Ⅱ级同步器二（209），并通过Ⅱ级拨叉二（205）实现Ⅱ级同步器二（209）的控制；

还包括Ⅲ级齿轮组（3），Ⅱ级齿轮组（2）下方是Ⅲ级齿轮组（3），Ⅲ级齿轮组（3）包括安装在转动的输出转轴Ⅱ（701）上的与Ⅱ级减速齿轮（201）啮合的Ⅲ级减速齿轮（301），输出转轴Ⅱ（701）上通过输出转轴Ⅱ滑动轴套（702）分别安装有Ⅲ级变速大齿轮（302）和Ⅲ级变速小齿轮（303），Ⅲ级变速小齿轮（303）设置在Ⅲ级减速齿轮（301）左侧，Ⅲ级变速大齿轮（302）设置在Ⅲ级减速齿轮（301）右侧，Ⅲ级变速小齿轮（303）能够与高速Ⅱ级变速齿轮（202）啮合，Ⅲ级变速大齿轮（302）能够与低速Ⅱ级变速齿轮（203）啮合；

Ⅲ级变速小齿轮（303）和Ⅲ级减速齿轮（301）间安装有Ⅲ级同步器三（310），通过Ⅲ级拨叉三（306）对Ⅲ级同步器三（310）进行控制，Ⅲ级变速大齿轮（302）和Ⅲ级减速齿轮（301）间安装有Ⅲ级同步器四（311），通过Ⅲ级拨叉四（307）对Ⅲ级同步器四（311）进行控制；

输出转轴Ⅱ（701）两端分别设置有C传动输出轴头（403）和D传动输出轴头（404），C传动输出轴头（403）位于左端，而对称的D传动输出轴头（404）位于右端，C传动输出轴头（403）上联动有Ⅲ级同步器一（308），通过Ⅲ级拨叉一（304）控制Ⅲ级同步器一（308）；D传动输出轴头（404）联动有Ⅲ级同步器五（312），通过Ⅲ级拨叉五（313）控制Ⅲ级同步器五（312）；Ⅲ级变速小齿轮（303）靠向C传动输出轴头（403）侧还设置有Ⅲ级同步器二（309），并通过Ⅲ级拨叉二（305）实现Ⅲ级同步器二（309）的控制。

2.根据权利要求1所述的一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，其特征在于：还包括抽油泵（9），在齿轮箱（100）内设置有抽油泵（9），将齿轮箱（100）内的机油抽至齿轮箱（100）顶部设置的机油格（10）中。

3.根据权利要求1所述的一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，其特征在于：还包括油螺孔（12），在齿轮箱（100）下方设置有油螺孔（12）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种水陆两用新能源车用双电机调控动力输出装置，其特征在于：还包括防水调压阀（8），在齿轮箱（100）上方设置有防水调压阀（8）。

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