CN105620266A - 一种混合动力汽车用动力传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车用动力传动装置，包括分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，与两根输入轴分别连接的两根中间轴，与两根中间轴分别连接的两个，与变速机构连接的主轴，还包括同时与两个变速机构相连的变速分合机构，该变速分合机构包括两个接合齿圈及与接合齿圈可啮合连接的接合套组成，接合齿圈与主轴上的挡位齿轮连接或制成一体。与现有技术相比，本发明减小了传动系统轴向尺寸，便于安装和布置，并且零件制造成本低。

Description

一种混合动力汽车用动力传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其是涉及一种混合动力汽车用动力传动装置。

背景技术

现有技术中，目前已经存在采用两个或以上原动机驱动车辆的混合动力车辆动力传动系统，大部分的传动系统都是利用结合电动机操作的内燃机，从而向车辆的车轮传递驱动扭矩。

中国专利ZL03811785.1公开了混合动力传动系统，包括:具有旋转输出的第一原动机、具有旋转输出的第二原动机以及包括主轴的变速器,该主轴至少支撑有两个主轴齿轮。变速器包括第一独立中间轴,其驱动式连接第一原动机,并包括至少一个支撑于其上与相应主轴齿轮啮合的变速齿轮。第二独立中间轴驱动式连接第二原动机，并包括至少一个支撑于其上并与相应主轴齿轮啮合的变速齿轮。第一和第二中间轴上的变速齿轮与主轴齿轮配合,以提供第一和第二中间轴各自与主轴之间的至少一齿轮速比。换档控制机构选择式接合和脱离第一和第二中间轴以随主轴旋转。但是该专利由于采用过桥齿轮，结构复杂且不是现有机械变速箱已广泛使用的零件，导致制造难度大、成本高、可靠性差，另外，设置的变速齿轮、过桥齿轮离合器等组件导致传动系统轴向尺寸过大，安装布置困难。

申请号为201410117200.5的中国专利公开了用于机动车辆的混合动力驱动系统，包括第一驱动单元，第一驱动单元具有第一驱动装置，通过第一驱动装置能够提供第一驱动动力；第二驱动单元，第二驱动单元具有第二驱动装置，通过第二驱动装置能够提供第二驱动动力；驱动输出装置，驱动输出装置能够连接至机动车辆的从动轮；第一变速箱装置，其具有第一变速箱输入部和第一变速箱输出部；第二变速箱装置，其具有第二变速箱输入部和第二变速箱输出部；其中，第一驱动装置连接至第一变速箱输入部且其中第二驱动装置连接至第二变速箱输入部；以及第一变速箱输出部和第二变速箱输出部连接至驱动输出装置。但是该申请中内燃机和电机通过离合器彼此连接或者彼此分离，当离合器结合时，内燃机和电机转速相同，速比为1，导致内燃机和电机扭矩匹配困难，而且离合器及其操纵机构结构复杂、零部件多，导致成本高、可靠性低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减小了传动系统轴向尺寸，便于安装和布置、零件制造成本低的混合动力汽车用动力传动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种混合动力汽车用动力传动装置，包括

分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，

与两根输入轴分别连接的两根中间轴，

与两根中间轴分别连接的两个，

与变速机构连接的主轴，

还包括同时与两个变速机构相连的变速分合机构，该变速分合机构包括两个接合齿圈及与接合齿圈可啮合连接的接合套组成，所述的接合齿圈与主轴上的挡位齿轮连接或制成一体。通过取消了变速齿轮、过桥齿轮以及离合器，利用变速分合机构实现变速，一方面减小了传动系统轴向尺寸，便于安装和布置，另一方面变速分合机构采用的零件简单成熟，加工制造难度小。

所述的接合套与两个接合齿圈均啮合时，变速分合机构处于在挡状态，接合套与两个接合齿圈非全部啮合时，变速分合机构处于空挡状态。

所述的变速机构中采用同步器或接合套换挡机构进行换挡。

所述的输入轴与中间轴制成一体。

任一根或两根输入轴与中间轴之间经输入传动机构连接，该输入传动机构由分别与输入轴及中间轴啮合连接的输入轴常啮合齿轮及中间轴常啮合齿轮组成，所述的输入轴常啮合齿轮及所述的中间轴常啮合齿轮直接啮合连接。

所述的输入轴常啮合齿轮与输入轴制成一体，所述的中间轴常啮合齿轮与中间轴制成一体。

所述的发动机与输入轴之间还设有离合器。

所述的主轴还连接有输出传动机构及输出轴，所述的输出传动机构由相互啮合连接的输出传动齿轮组成，第一个输出传动齿轮与主轴相连或制成一体，最后一个输出传动齿轮与输出轴相连或制成一体。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明取消了现有技术中的过桥齿轮，增加了变速分合机构。过桥齿轮结构复杂且不是现有机械变速箱已广泛使用的零件，制造难度大、成本高、可靠性差。本发明的变速分合机构包含的零件简单成熟，因此具有加工制造难度小、成本低、可靠性高等优点，适合大批量产业化应用。

(2)现有技术为了达到“固定第一中间轴而随第二中间轴旋转”的目的，设置了变速齿轮、过桥齿轮、离合器等，导致传动系统轴向尺寸过大，安装布置困难。本发明的变速分合机构仅包括接合齿圈和接合套29，不包括变速齿轮，因此减小了传动系统轴向尺寸，便于安装和布置。

(3)现有技术的内燃机和电机通过离合器彼此连接或者彼此分离，当离合器结合时，内燃机和电机转速相同，速比为1，导致内燃机和电机扭矩匹配困难。本发明变速分合机构处于在挡状态时，发动机和电机之间转速不同，速比非1，发动机和电机扭矩匹配余地大，匹配简单。

(4)现有技术的内燃机和电机通过离合器彼此连接或者彼此分离，离合器及其操纵机构结构复杂、零部件多，导致成本高、可靠性低。本发明的变速分合机构包含的零件简单成熟，因此具有加工制造难度小、成本低、可靠性高等优点。

附图说明

图1为本发明第一种原理示意图；

图2为本发明第二种原理示意图；

图3为本发明第一种结构示意图；

图4为本发明第二种结构示意图；

图5为本发明第三种结构示意图；

图6为本发明第四种结构示意图；

图7为本发明第五种结构示意图；

图8为本发明第六种结构示意图；

图9为本发明第七种结构示意图；

图10为本发明第八种结构示意图；

图11为本发明第九种结构示意图。

图中：1-发动机，2-第一输入轴，3-第一输入轴常啮合齿轮，4-第一中间轴常啮合齿轮，5-第一中间轴，6-第一中间轴E4挡齿轮，7-第一中间轴E3挡齿轮，8-第一中间轴E2挡齿轮，9-第一中间轴E1挡齿轮，10-主轴E4挡齿轮，11-主轴E3挡齿轮，12-主轴E2挡齿轮，13-主轴E1挡齿轮，14-同步器E1，15-同步器E2，16-电机，17-第二输入轴，18-第二输入轴常啮合齿轮，19-第二中间轴常啮合齿轮，20-第二中间轴，21-第二中间轴M2挡齿轮，22-第二中间轴M1挡齿轮，23-主轴M1挡齿轮，24-主轴M2挡齿轮，25-同步器M1，26-主轴，27-接合齿圈E，28-接合齿圈M，29-接合套，30-接合套换挡机构E1，31-接合套换挡机构E2，32-接合套换挡机构M1，33-离合器，34-第一输出传动齿轮，35-第二输出传动齿轮，36-第三输出传动齿轮，37-输出轴，38-第一中间轴E5挡齿轮，39-第一中间轴E6挡齿轮，40-主轴E6挡齿轮，41-主轴E5挡齿轮，42-接合套换挡机构E3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种混合动力汽车动力传动装置，其原理如图1所示，包括第一输入轴、可选择性设置的第一输入传动机构、第一中间轴、第一变速机构、第二输入轴、可选择性设置的第二输入传动机构、第二中间轴、第二变速机构、主轴、变速分合机构。第一输入轴与第一输入传动机构相连，第一输入传动机构与第一中间轴相连，第一中间轴与第一变速机构相连，第一变速机构与主轴相连，第二输入轴与第二输入传动机构相连，第二输入传动机构与第二中间轴相连，第二中间轴与第二变速机构相连，第二变速机构与主轴相连，变速分合机构同时与第一变速机构和第二变速机构相连。

除此之外，图2为本发明原理示意图二，包括第一输入轴、可选择性设置的第一输入传动机构、第一中间轴、第一变速机构、第二输入轴、可选择性设置的第二输入传动机构、第二中间轴、第二变速机构、主轴、变速分合机构、输出传动机构、输出轴。第一输入轴与第一输入传动机构相连，第一输入传动机构与第一中间轴相连，第一中间轴与第一变速机构相连，第一变速机构与主轴相连，第二输入轴与第二输入传动机构相连，第二输入传动机构与第二中间轴相连，第二中间轴与第二变速机构相连，第二变速机构与主轴相连，变速分合机构同时与第一变速机构和第二变速机构相连，主轴与输出传动机构相连，输出传动机构与输出轴相连。

以下是各具体实施案例。

实施例1

图3为本发明第一种实施例，一种混合动力汽车动力传动装置，包括第一输入轴2、第二输入轴17、第一输入传动机构、第一中间轴5、第一变速机构、第二输入传动机构、第二中间轴20、第二变速机构、主轴26、变速分合机构。第一输入传动机构包括第一输入轴常啮合齿轮3、第一中间轴常啮合齿轮4。第一变速机构包括第一中间轴E4挡齿轮6、第一中间轴E3挡齿轮7、第一中间轴E2挡齿轮8、第一中间轴E1挡齿轮9、主轴E4挡齿轮10、主轴E3挡齿轮11、主轴E2挡齿轮12、主轴E1挡齿轮13、同步器E114、同步器E215。第二输入传动机构包括第二输入轴常啮合齿轮18、第二中间轴常啮合齿轮19。第二变速机构包括第二中间轴M2挡齿轮21、第二中间轴M1挡齿轮22、主轴M1挡齿轮23、主轴M2挡齿轮24、同步器M125。变速分合机构包括接合齿圈E27、接合齿圈M28、接合套29。第一输入轴2与第一输入轴常啮合齿轮3相连或者制成一体，第一输入轴常啮合齿轮3与第一中间轴常啮合齿轮4啮合，第一中间轴常啮合齿轮4、第一中间轴E4挡齿轮6、第一中间轴E3挡齿轮7、第一中间轴E2挡齿轮8、第一中间轴E1挡齿轮9分别与第一中间轴5相连或者制成一体，主轴E4挡齿轮10、主轴E3挡齿轮11、主轴E2挡齿轮12、主轴E1挡齿轮13分别空套在主轴26上，第一中间轴E4挡齿轮6与主轴E4挡齿轮10啮合，第一中间轴E3挡齿轮7与主轴E3挡齿轮11啮合，第一中间轴E2挡齿轮8与主轴E2挡齿轮12啮合，第一中间轴E1挡齿轮9与主轴E1挡齿轮13啮合，同步器E114与主轴E4挡齿轮10、主轴E3挡齿轮11、主轴26相连，同步器E215与主轴E2挡齿轮12、主轴E1挡齿轮13、主轴26相连，第二输入轴17与第二输入轴常啮合齿轮18相连或者制成一体，第二输入轴常啮合齿轮18与第二中间轴常啮合齿轮19啮合，第二中间轴常啮合齿轮19、第二中间轴M2挡齿轮21、第二中间轴M1挡齿轮22分别与第二中间轴20相连或者制成一体，主轴M1挡齿轮23、主轴M2挡齿轮24分别空套在主轴26上，第二中间轴M2挡齿轮21与主轴M2挡齿轮24啮合，第二中间轴M1挡齿轮22与主轴M1挡齿轮23啮合，同步器M125与主轴M1挡齿轮23、主轴M2挡齿轮24、主轴26相连。接合齿圈E27与主轴E1挡齿轮13相连或者制成一体，接合齿圈M28与主轴M2挡齿轮24相连或者制成一体，接合套29与接合齿圈E27或接合齿圈M28啮合。发动机1与第一输入轴2相连，电机16与第二输入轴17相连。

同步器E114、同步器E215任意一个不在空挡位置时，第一变速机构处于在挡状态；同步器E114、同步器E215全部处于空挡位置时，第一变速机构处于空挡状态。同步器M125不在空挡位置时，第二变速机构处于在挡状态；同步器M125在空挡位置时，第二变速机构处于空挡状态。接合套29与接合齿圈E27及接合齿圈M28均啮合时，变速分合机构处于在挡状态；接合套29与接合齿圈E27及接合齿圈M28非全部啮合时，变速分合机构处于空挡状态。

第一动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于空挡状态，变速分合机构处于空挡状态。第二动力源行驶模式：使第一变速机构处于空挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于空挡状态。双动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于空挡状态。双动力源相互作用模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于在挡状态。

实施例2

图4为本发明第二种实施例，其与第一种实施例的区别在于：换挡方式为接合套换挡，换挡机构为接合套换挡机构E130、接合套换挡机构E231、接合套换挡机构M132。接合套换挡机构E130与主轴E4挡齿轮10、主轴E3挡齿轮11、主轴26相连，接合套换挡机构E231与主轴E2挡齿轮12、主轴E1挡齿轮13、主轴26相连，接合套换挡机构M132与主轴M1挡齿轮23、主轴M2挡齿轮24、主轴26相连。第一输入轴2与第二输入轴17位于异侧。

接合套换挡机构E130、接合套换挡机构E231、接合套换挡机构E342任意一个不在空挡位置时，第一变速机构处于在挡状态；接合套换挡机构E130、接合套换挡机构E231、接合套换挡机构E342全部处于空挡位置时，第一变速机构处于空挡状态。接合套换挡机构M132不在空挡位置时，第二变速机构处于在挡状态；接合套换挡机构M132在空挡位置时，第二变速机构处于空挡状态。接合套29与接合齿圈E27及接合齿圈M28均啮合时，变速分合机构处于在挡状态；接合套29与接合齿圈E27及接合齿圈M28非全部啮合时，变速分合机构处于空挡状态。

第一动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于空挡状态，变速分合机构处于空挡状态。第二动力源行驶模式：使第一变速机构处于空挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于空挡状态。双动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于空挡状态。双动力源相互作用模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，变速分合机构处于在挡状态。

实施例3

图5为本发明第三种实施例，其与第一种实施例的区别在于：发动机1与第一输入轴2之间设置有离合器33，接合齿圈E27与主轴M1挡齿轮23相连或者制成一体，接合齿圈M28与主轴E2挡齿轮12相连或者制成一体，接合套29与接合齿圈E27或接合齿圈M28啮合，第二输入轴17与第二中间轴20相连或者制成一体，不设置第二输入传动机构。

实施例4

图6为本发明第四种实施例，其与第一种实施例的区别在于：还包括输出传动机构、输出轴37。输出传动机构包括第一输出传动齿轮34、第二输出传动齿轮35、第三输出传动齿轮36。第一输出传动齿轮34与主轴26相连或者制成一体，第一输出传动齿轮34与第二输出传动齿轮35啮合，第二输出传动齿轮35与第三输出传动齿轮36啮合，第三输出传动齿轮36与输出轴37相连或者制成一体。

实施例5

图7为本发明第五种实施例，其与第四种实施例的区别在于：第一变速机构还包括第一中间轴E5挡齿轮38、第一中间轴E6挡齿轮39、主轴E6挡齿轮40、主轴E5挡齿轮41、接合套换挡机构E342。第一中间轴E5挡齿轮38、第一中间轴E6挡齿轮39分别与第一中间轴5相连或者制成一体，主轴E6挡齿轮40、主轴E5挡齿轮41分别空套在主轴26上，第一中间轴E6挡齿轮39与主轴E6挡齿轮40啮合，第一中间轴E5挡齿轮38与主轴E5挡齿轮41啮合，接合套换挡机构E342与主轴E6挡齿轮40、主轴E5挡齿轮41、主轴26相连，第二输入轴17与第二中间轴20相连或者制成一体，不设置第二输入传动机构，换挡方式为接合套换挡，换挡机构为接合套换挡机构E130、接合套换挡机构E231、接合套换挡机构M132、接合套换挡机构E342。

实施例6

图8为本发明第六种实施例，其与第三种实施例的区别在于：还包括输出传动机构、输出轴37。输出传动机构包括第一输出传动齿轮34、第二输出传动齿轮35、第三输出传动齿轮36。第一输出传动齿轮34与主轴26相连或者制成一体，第一输出传动齿轮34与第二输出传动齿轮35啮合，第二输出传动齿轮35与第三输出传动齿轮36啮合，第三输出传动齿轮36与输出轴37相连或者制成一体。

实施例7

图9为本发明第七种实施例，其与第五种实施例的区别在于：发动机1与第一输入轴2之间设置有离合器33，第一输入轴2与第一中间轴5相连或者制成一体，不设置第二输入传动机构。

实施例8

图10为本发明第八种实施例，其与第五种实施例的区别在于：不包括第一中间轴E6挡齿轮39、主轴E6挡齿轮40；接合套换挡机构E342与第一输入轴常啮合齿轮3、主轴E5挡齿轮41、主轴26相连，第一输入轴常啮合齿轮3与第一中间轴常啮合齿轮4啮合。

实施例9

图11为本发明第九种实施例，其与第七种实施例的区别在于：接合齿圈E与第一中间轴E1挡齿轮相连或者制成一体，接合齿圈M与第二中间轴M2挡齿轮相连或者制成一体。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车用动力传动装置，包括

分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，

与两根输入轴分别连接的两根中间轴，

与两根中间轴分别连接的两个变速机构，

与变速机构连接的主轴，

其特征在于，还包括同时与两个变速机构相连的变速分合机构，该变速分合机构包括两个接合齿圈及与接合齿圈可啮合连接的接合套组成，所述的接合齿圈与主轴或中间轴上的挡位齿轮连接或制成一体。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的接合套与两个接合齿圈均啮合时，变速分合机构处于在挡状态。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的接合套与两个接合齿圈非全部啮合时，变速分合机构处于空挡状态。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的变速机构采用同步器或接合套换挡机构进行换挡。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的输入轴与中间轴制成一体。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，任一根或两根输入轴与中间轴之间经输入传动机构连接，该输入传动机构由分别与输入轴及中间轴啮合连接的输入轴常啮合齿轮及中间轴常啮合齿轮组成，所述的输入轴常啮合齿轮及所述的中间轴常啮合齿轮直接啮合连接。

7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的输入轴常啮合齿轮与输入轴制成一体，所述的中间轴常啮合齿轮与中间轴制成一体。

8.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的发动机与输入轴之间还设有离合器。

9.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用动力传动装置，其特征在于，所述的主轴还连接有输出传动机构及输出轴，所述的输出传动机构由相互啮合连接的输出传动齿轮组成，第一个输出传动齿轮与主轴相连或制成一体，最后一个输出传动齿轮与输出轴相连或制成一体。