CN101973207B - 一种混合动力汽车变速器 - Google Patents

Abstract

一种混合动力汽车变速器，它包括变速器输入轴、变速器输出轴、变速机构和差速器，改进后：所述变速器设置电动驱动机构，电动驱动机构由依次设置在变速器输入轴上的电机、离合器、传动主动件及设置在变速器输出轴上传动从动件组成，其中电机、传动主动件滑套在变速器输入轴上，电机转子与离合器主动盘固接，离合器从动盘与传动主动件固接，传动主、从动件传动连接。本发明以现有变速器结构为基础，加装电动驱动机构，使电机动力与发动机动力在变速器输出轴动力耦合，从而实现混合驱动功能。本发明电力驱动路线短，在驱动和能量回收时均有较高的效率，改进后的变速器体积没有明显增大，保证了整车布置和装配的便利性。

Description

一种混合动力汽车变速器

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的变速器，特别是用于混合动力汽车的变速器，属汽车技术领域。

背景技术

近年来，随着石油资源的日益匮乏和环境保护要求的不断提高，安全、节能、环保已成为当今汽车发展的主题，在此背景下各种混合动力车型相继推出。混合动力车辆的动力源为内燃机和电动机，这两种动力源通过在汽车行驶时不同状态下最优的组合而产生驱动力，使每个动力源的能量弥补另一个动力源的缺点，使混合动力汽车的动力性能得到充分的发挥，燃油消耗率降低，尾气排放量得以大大改善。目前，大多数汽车制造企业生产的混合动力汽车都是利用现有资源进行改造，即在动力系统中加入电机等相关部件实现混合驱动功能，为了实现混合动力功能，常常会在改造过程中对原有变速器进行大修大改，甚至对变速器进行了全面更新设计。这种改造方法不仅涉及的零部件多，改造成本高，而且往往在改动后，变速器形状复杂，体积较大，给整车布置带来诸多不便。

发明内容

本发明用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种无需对变速器进行大规模改动，即可实现混合驱动功能的混合动力汽车变速器。

本发明所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种混合动力汽车变速器，构成中包括变速器输入轴、变速器输出轴、变速机构和差速器，变速器输入轴与变速器输出轴经变速机构传动连接，变速器输出轴与差速器传动连接，其特别之处是：所述变速器还设有电动驱动机构，所述电动驱动机构由依次设置在变速器输入轴上的电机、离合器、传动主动件及设置在变速器输出轴上传动从动件组成，其中电机、传动主动件滑套在变速器输入轴上，电机转子与离合器主动盘固接，离合器从动盘与传动主动件固接，传动主、从动件传动连接。

上述混合动力汽车变速器，所述传动主动件为主动齿轮或动链轮；所述从动件传动为从动齿轮或从动链轮。

上述混合动力汽车变速器，所述离合器为电磁离合器、湿式离合器、干式离合器、单片离合器或多片离合器。

本发明针对现有混合动力汽车汽车变速器体积较大、形状复杂、不便于整车布置的问题进行了改进，所述混合动力汽车变速器以现有变速器结构为基础，取消变速器前壳中的液力变矩器，加装电动驱动机构，电机转子与离合器主动盘相连接，电驱动主动齿轮与离合器从动盘相连接，使电机动力与发动机动力在变速器输出轴处完成动力耦合，从而实现混合驱动功能。本发明电力驱动路线短，在驱动和能量回收时均有较高的效率，离合器可以保证在动力耦合时车辆运行的平稳性。本发明结构简单、易于实现、占用零部件少，改进后的变速器体积没有明显增大，保证了整车布置和装配的便利性。

附图说明

图1是本发明结构原理示意图；

图2-图6是本发明不同模式下动力传输示意图。

附图中标号如下：1.离合器从动盘，2.离合器主动盘，3.电机，4.传动主动件，5.变速器输入轴，6.传动从动件，7.差速器，8.变速器输出轴，9.变速机构，9-1.前太阳轮，9-2.行星架，9-3.后太阳轮，9-4.齿圈。

具体实施方式

参看图1，图1给出了其中一个档位的变速器传动原理示意图，它包括变速器输入轴5、变速器输出轴8、变速机构9和差速器7。变速器输入轴5的动力来自于发动机，变速器输入轴经变速机构9将运动传递到变速器输出轴，变速器输出轴与差速器传动连接。本发明的改进在于，将变速器前壳中的液力变矩器取消，加装电动驱动机构，电动驱动机构由依次设置在变速器输入轴5上的电机3、离合器、传动主动件4及设置在变速器输出轴8上的传动从动件6组成，电机转子、传动主动件滑套在变速器输入轴上，电机转子与离合器主动盘2固接接，离合器从动盘1与传动主动件4固接，传动主、从动件传动连接。该结构在变速器输出轴实现发动机与电机的动力耦合，可在变速器体积并没有明显增大的条件下实现混合驱动功能，保证了整车布置的便利性。上述传动主、从动件可以采用主、从动齿轮或主、从动链轮。上述离合器可采用电磁离合器或湿式离合器或干式离合器或单片离合器或多片离合器。

图2-6为本发明不同模式下动力传输示意图，图中箭头表示动力传递路线。图2是车辆起步和低速行驶状态，此状态时由电机3提供驱动力，离合器闭合，动力从电机转子传出，经离合器传递到传动主动件4，再传递到传动从动件6，然后经输出轴8将动力传递到差速器上7，最终由差速器传递到驱动车轮。此动力传递路线未经过变速器内部变速机构，因此效率更高。

图3是车辆起加速和爬坡状态，此状态时离合器闭合，发动机和电机共同提供能量，动力在输出轴8出进行耦合，传递到差速器7，最终传递到驱动车轮。

图4是车辆起高速行驶状态，此状态时离合器松开，由发动机提供动力，动力经变速器机构9变速后传递到输出轴8，再传递到差速器7上，最终传到驱动车轮。在行驶过程中，如发动机功率有剩余，则离合器闭合，将电机切换到发电模式，发动机能量一部分驱动车轮，一部分发电，进行能量存储，如图5所示。

图6是车辆起制动能量回收状态，此状态时离合器闭合，电机切换到发电模式，动能由差速器7传递到输出轴8，再经传动从动件6、传动主动件4传到电机3，驱动电机发电，实现能量回收。

仍参看图1，在变速机构9中，9-1为前太阳轮，9-2为行星架，9-3为后太阳轮，9-4为齿圈。

C1为第一离合器，所述离合器一端与输入轴相连，另一端与行星架9-2相连，当离合器工作时，输入轴带动与离合器相连的行星架9-2转动。

C2为第二离合器，所述离合器一端与输入轴相连，另一端与前太阳轮9-1相连，当离合器工作时，输入轴带动与离合器相连的前太阳轮9-1转动，作为变速机构的动力输入端。

C3为第三离合器，所述离合器一端与输入轴相连，另一端与后太阳轮9-3相连，当离合器工作时，输入轴带动与离合器相连的后太阳轮9-3转动，作为变速机构的动力输入端。

F为单向离合器，所述单向离合器一端与壳体相连，另一端与零件相连，当单向离合器工作时，与单向离合器相连的零件固定不动，不发生旋转。

BC1、BC2分别为第一、第二制动器，所述制动器一端与壳体相连，另一端与不同零部件相连，当制动器工作时，与制动器相连的零件固定不动，不发生旋转，完成制动操作。

离合器、制动器工作状态的不同组合可以实现变速机构的不同档位，实现变速功能。

Claims (1)

1.一种混合动力汽车变速器,它包括变速器输入轴（5)、变速器输出轴（8)、变速机构（9)和差速器（7)；变速器输入轴（5)的动力来自于发动机，变速器输入轴经变速机构（9)将运动传递到变速器输出轴，变速器输出轴与差速器传动连接；其特征在于，将变速器前壳中的液力变矩器取消，加装电动驱动机构，电动驱动机构由依次设置在变速器输入轴（5)上的电机（3)、离合器、传动主动件（4)及设置在变速器输出轴（8)上的传动从动件（6)组成，电机转子、传动主动件滑套在变速器输入轴上，电机转子与离合器主动盘（2)固接，离合器从动盘（1)与传动主动件（4)固接，传动主、从动件传动连接；在变速器输出轴实现发动机与电机的动力耦合，在变速器体积并没有明显增大的条件下实现混合驱动功能。