CN104989792A - 混合动力车用自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变速器，包括：变速器壳体，变速器壳体内并排安装有两个轴系、三个正齿轮组、三个行星齿轮组和若干个换挡单元，其中，一个轴系位于动力输入侧，包括第一轴，第一轴的输入端部安装有一液力变矩器，另一个轴系位于动力输出侧，包括第二轴，第二轴通过第一对传动齿轮与一差速器连接；第二轴伸出变速器壳体，变速器壳体的外部设置一个电机，电机的转子与第二轴的伸出端部之间设有第二对传动齿轮。本发明采用单电机方案，控制简单，节省成本，而且电机直接与自动变速器的输出端相连接，不用经过自动变速器内部的齿轮及换挡元件，大大提高了传动效率，特别适合在前置前驱的混合动力车上使用。

Description

混合动力车用自动变速器

技术领域

本发明涉及自动变速器技术领域，尤其涉及一种适合在混合动力车上使用的自动变速器。

背景技术

混合动力汽车，是指油电混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle)，即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车领域研究与开发的一个重点。

为了适应这种趋势，中国发明专利CN101275630B，就公开了一种自动变速器(AT)，其包括并排安装的两个轴系、三个正齿轮组、三个行星齿轮组和五个换挡单元，可以实现八个前进挡和一个倒挡，并且从一个正齿轮组将动力引出变速器壳体并与一个电机连接，用于启动发动机、与发动机一起驱动汽车以及纯电动行驶等。但该电机在工作时，其传动路线需要经过自动变速器内部的齿轮及换挡元件，因而降低了传动效率。

也有采用双电机方案的，双电机可以提供更强劲的动力，但双电机的控制系统过于复杂，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动变速器，使其适合在混合动力车上使用，不仅结构紧凑，传动效率高，而且便于控制，成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种自动变速器，包括：变速器壳体，所述变速器壳体内并排安装有两个轴系、三个正齿轮组、三个行星齿轮组和若干个换挡单元，其中，一个轴系位于动力输入侧，包括第一轴，所述第一轴的输入端部安装有一液力变矩器，另一个轴系位于动力输出侧，包括第二轴，所述第二轴通过第一对传动齿轮与一差速器连接；所述第二轴的一端伸出所述变速器壳体，所述变速器壳体的外部设置一个电机，所述电机的转子与所述第二轴的伸出端部之间设有第二对传动齿轮。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1)采用单电机，控制简单，节省成本。

2)外部电机直接和自动变速器的输出端相连接，不用经过自动变速器内部的齿轮及换挡元件，大大提高了传动效率。

3)特别适合在前置前驱的混合动力车上使用。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图；

图4是本发明实施例四的结构示意图；

图5是本发明实施例五的结构示意图；

其中：

0-变速器壳体；1-第一轴；2-第二轴；3-第一对传动齿轮；4-第二对传动齿轮；5-电机；6-液力变矩器；FD-差速器；

TG610-第一正齿轮组；G47-第二正齿轮组；TG58-第三正齿轮组；

PG1-第一行星齿轮组；PG2-第二行星齿轮组；PG3-第三行星齿轮组；

Ho1-第一齿圈；Pt1-第一行星架；So1-第一太阳齿轮；

Ho2-第二齿圈；Pt2-第二行星架；So2-第二太阳齿轮；

Ho3-第三齿圈；Pt3-第三行星架；So3-第三太阳齿轮；

B1-第一制动器；B2-第二制动器；C1-第一离合器；C2-第二离合器；C3-第三离合器；C4-第四离合器；C5-第五离合器；C6-第六离合器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，一种自动变速器，它包括并排设置在一个共用的变速器壳体0内的两个轴系、三个正齿轮组三个行星齿轮组和五个换挡单元。三个正齿轮组，即：第一正齿轮组TG610、第二正齿轮组G47和第三正齿轮组TG58。三个行星齿轮组，即：第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2；第三行星齿轮组PG3。五个换挡单元，即：第一制动器B1；第二制动器B2；第一离合器C1；第二离合器C2；第三离合器C3；第四离合器C4。在本技术领域中，具有相同轴线的轴及设置在这些轴上的部件组成一个轴系，其中，一个轴系位于动力输入侧，包括一个第一轴1，第一轴1上安装有一液力变矩器6，用于与发动机连接输入动力；另一个轴系位于动力输出侧，包括一个第二轴2，第二轴2通过第一对传动齿轮3与一差速器FD连接，用于输出动力。通过附图，结合机械制图的基本知识，本领域的普通技术人员可以明了各构件的连接关系，在此不做赘述。

第二轴2伸出变速器壳体0，电机5设置在变速器壳体0的外部，电机5的转子与第二轴2的伸出端部之间设有第二对传动齿轮4。对于第一对传动齿轮3和第二对传动齿轮4来说，优先采用圆柱齿轮，例如直齿轮、斜齿轮以及人字形齿轮等。

第二轴2的伸出端部与液力变矩器6位于位于变速器壳体0的同一侧，这样的布置使整个变速器更为紧凑。

该变速器在不考虑上述电机的情况下，可以实现至少八个前进挡和至少一个倒挡，也就是说，该变速器是一个八挡自动变速器的改进。其采用单电机，控制简单，节省成本，而且电机直接和自动变速器的输出端相连接，不用经过自动变速器内部的齿轮及换挡元件，大大提高了传动效率，特别适合在前置前驱的混合动力车上使用。

该变速器可以实现如下功能：

1、纯电行驶。此时，电机5做电动机使用，动力路线为：

电机5→第二对传动齿轮4→第二轴2→第一对传动齿轮3→差速器FD。

2、发动机、电机联合工作输出。此时，电机5做电动机使用，动力路线为：

1)发动机→液力变矩器6→第一轴1→某一档位结合→第二轴2→第一对传动齿轮3→差速器FD；

2)电机5→第二对传动齿轮4→第二轴2→第一对传动齿轮3→差速器FD。

3、发动机充电。与上述联合工作输出方式基本一致，不同点在于，此时的电机5做发电机使用。

4、制动能量回收。此时，电机5做发电机使用，动力路线为：刹车或制动时，车轮→差速器FD→第一对传动齿轮3→第二轴2→第二对传动齿轮4→电机5。

5、发动机单独工作。此时，电机5不工作，动力路线为：发动机→液力变矩器6→第一轴1→某一档位结合→第二轴2→第一对传动齿轮3→差速器FD。

实施例二

如图2所示，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，增设第二制动器B2，在不考虑电机5的情况下，可以实现至少九个前进挡和至少一个倒挡。

实施例三

如图3所示，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，增设了一个第五离合器C5，用于控制第三太阳齿轮So3、第三齿圈Ho3和第三行星架Pt3中的两个元件建立刚性连接，同时，还调整了一些构件的连接关系。在不考虑电机5的情况下，可以实现至少十一个前进挡和至少一个倒挡。

实施例四

如图4所示，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，增设了一个第五离合器C5，用于控制第三太阳齿轮So3、第三齿圈Ho3和第三行星架Pt3中的两个元件建立刚性连接。在不考虑电机5的情况下，可以实现至少十二个前进挡和至少一个倒挡。

实施例五

如图5所示，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，增设了一个第五离合器C5，用于控制第二太阳齿轮So2、第二齿圈Ho2和第二行星架Pt2中的两个元件建立刚性连接。在不考虑电机5的情况下，可以实现至少十三个前进挡和至少一个倒挡。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自动变速器，包括：

变速器壳体，所述变速器壳体内并排安装有两个轴系、三个正齿轮组、三个行星齿轮组和若干个换挡单元，其中，一个轴系位于动力输入侧，包括第一轴，所述第一轴的输入端部安装有一液力变矩器，另一个轴系位于动力输出侧，包括第二轴，所述第二轴通过第一对传动齿轮与一差速器连接；其特征在于，

所述第二轴的一端伸出所述变速器壳体，所述变速器壳体的外部设置一个电机，所述电机的转子与所述第二轴的伸出端部之间设有第二对传动齿轮。

2.如权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述第二轴的伸出端部与所述液力变矩器位于位于所述变速器壳体的同一侧。

3.如权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，所述第一对传动齿轮和第二对传动齿轮均为圆柱齿轮。