[发明专利]串联双电机全域自动换挡传动系统

说明书

本发明公开了一种串联双电机全域自动换挡传动系统。该串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；电动机独立输出系统，其包括：第二电机、第二电机转子输出轴和第二电机动力传递系统，第二电机转子输出轴通过第二电机动力传递系统与发动机动力输出系统连接；以及，电动机储能调速系统，其包括：第一电机、储能装置和第一电机转子轴，所述第一电机与储能装置连接，所述储能装置与第二电机连接，发动机动力输出轴、第一电机转子轴、第二电机转子输出轴三条轴形成同轴嵌套结构。该串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。

技术领域

本发明是关于发动机领域，特别是关于一种串联双电机全域自动换挡传动系统。

背景技术

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，需要挡位变换时，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挡，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，挡位数量多，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挡变速箱为例：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。