CN111853183A - 一种变速箱电机混动系统总成和混动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速箱电机混动系统总成和混动车辆；其中变速箱电机混动系统总成包括同轴向依次排列的第一行星齿轮组，第二行星齿轮组，第三行星齿轮组，第四行星齿轮组；输入轴，与第一行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；电机，位于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的外侧；转子与第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的太阳齿轮连续地互连；输出差速器，与第二行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器和第五离合器。本申请的一个技术效果在于，本申请整体结构简单、紧凑，易于整车布置，控制简单。

Description

一种变速箱电机混动系统总成和混动车辆

技术领域

本申请属于车辆传动技术领域，具体地说，涉及一种变速箱电机混动系统总成和混动车辆。

背景技术

目前混动结构根据总布置环境不同，结构形式不一，各主机厂对混动传动结构布置选择不一致，市场上主流的混动结构有P1、P2、P3、P4等传动结构。不同的结构，对动力性、效率都有较大影响，对变速器总成设计、集成控制难度影响也不一致。尽管现在的混动变速器达到了他们的预期目的，但是，站在效率、响应性、平稳性和改进组装(主要是减小尺寸、重量)等立场上，对呈现出改进混动性能的形式和改进变速器结构的需要实质上是不变的。因此，本申请提出一种多挡变速器+P2.5混动总成。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种变速箱电机混动系统总成的新技术方案。

哪句本申请的一个方面，本申请公开了一种变速箱电机混动系统总成，包括：

同轴向依次排列的第一行星齿轮组，第二行星齿轮组，第三行星齿轮组，第四行星齿轮组；第一行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮的太阳齿轮连续互连，第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳齿轮连续互连，第三行星齿轮的齿圈与第四行星齿轮的行星齿轮架连续互连；

输入轴，与第一行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；

电机，位于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的外侧；转子与第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的太阳齿轮连续地互连；

输出差速器，与第二行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器和第五离合器；在电机单独工作时，至少两个的组合形式选择性地可接合成输入轴与输出差速器之间建立至少两种前进速比；发动机工作或者发动机与电机同时工作时，至少三个的组合形式选择性地可接合成输入轴与输出差速器之间建立至少八种前进速比和至少一种倒挡速比。

可选地，所述第一离合器位于所述第四行星齿轮组背离所述第一行星齿轮组的一侧；所述第一离合器被配置为控制第一、第四行星齿轮的太阳齿轮的固定或转动。

可选地，所述第二离合器位于所述第四行星齿轮组的齿圈的外周；所述第二离合器被配置为控制第四行星齿轮的齿圈的固定或转动。

可选地，所述第三离合器位于所述第一行星齿轮组背离所述第四行星齿轮组的一侧；所述第三离合器被配置为控制第一行星齿轮的行星齿轮架、输入轴与转子、第二行星齿轮的齿圈、第三行星齿轮的太阳齿轮之间互连或断连。

可选地，所述第四离合器位于所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组之间；所述第四离合器被配置为控制第二行星齿轮的行星齿轮架与第三行星齿轮的行星齿轮架互连或断连。

可选地，所述第五离合器位于所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组之间；所述第五离合器被配置为控制第一行星齿轮的齿圈、第二行星齿轮的太阳齿轮与转子、第二行星齿轮的齿圈、第三行星齿轮的太阳齿轮互连或断连。

可选地，还包括外壳，所述外壳包括相互连通的第一腔体和第二腔体，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组位于所述第一腔体；所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组位于所述第二腔体。

可选地，所述电机位于所述第一腔体内。

可选地，所述外壳还包括与所述第二腔体连通的第三腔体，所述输出差速器位于所述第三腔体内。

根据本申请的另一个方面，本申请还公开了一种混动车辆，包括上述的变速箱电机混动系统总成。

本申请的一个技术效果在于，本申请整体结构简单、紧凑，易于整车布置，控制简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一些实施例的连接关系示意图；

图2是本申请一些实施例的结构示意图；

图中：11第一行星齿轮组，12第二行星齿轮组，13第三行星齿轮组，14第四行星齿轮组，15太阳齿轮，16行星齿轮架，17齿圈，2输入轴，3电机，31定子，32转子，4输出差速器，51第一离合器，52第二离合器，53第三离合器，54第四离合器，55第五离合器，6外壳，61第一腔体，62第二腔体，63第三腔体。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

根据本申请的一个方面，本申请公开了一种变速箱电机3混动系统总成，在一些实施例中，参考图1和图2，包括第一行星齿轮组11，第二行星齿轮组12，第三行星齿轮组13，第四行星齿轮组14，输入轴2，电机3，输出差速器4，第一离合器51，第二离合器52，第三离合器53，第四离合器54，第五离合器55，外壳6。

同轴向依次排列的第一行星齿轮组11，第二行星齿轮组12，第三行星齿轮组13，第四行星齿轮组14。其中第一行星齿轮组11的太阳齿轮15与第四行星齿轮的太阳齿轮15连续互连。连续互连，即始终通过连接结构，例如固定在同一根轴上，以保持传动连接，其他的连接结构和形式均可以采用本领域的常规技术手段实现，本申请对此不再赘述。第一行星齿轮组11的齿圈17与第二行星齿轮组12的太阳齿轮15连续互连，例如第一行星齿轮组11的齿圈17朝向第二行星齿轮组12的方面具有垂直于轴的板面，板面避让轴和其他结构，第二行星齿轮组12的太阳齿轮15为环形，内圈具有内齿，板面沿轴向伸出与太阳齿轮的内环上的内齿相配合的齿轮，即可实现。第三行星齿轮的齿圈17与第四行星齿轮的行星齿轮架16连续互连。

输入轴2与第一行星齿轮组11的行星齿轮架16连续互连。

电机3位于第一行星齿轮组11和第二行星齿轮组12的外侧。电机3转子32与第二行星齿轮组12的齿圈17、第三行星齿轮组13的太阳齿轮15连续地互连。

输出差速器4与第二行星齿轮组12的行星齿轮架16连续互连；

第一离合器51、第二离合器52、第三离合器53、第四离合器54和第五离合器55。

所述第一离合器51位于所述第四行星齿轮组14背离所述第一行星齿轮组11的一侧；所述第一离合器51被配置为控制第一、第四行星齿轮的太阳齿轮15的固定或转动。

所述第二离合器52位于所述第四行星齿轮组14的齿圈17的外周；所述第二离合器52被配置为控制第四行星齿轮的齿圈17的固定或转动。

所述第三离合器53位于所述第一行星齿轮组11背离所述第四行星齿轮组14的一侧；所述第三离合器53被配置为控制第一行星齿轮的行星齿轮架16、输入轴2与转子32、第二行星齿轮的齿圈17、第三行星齿轮的太阳齿轮15之间互连或断连。

所述第四离合器54位于所述第三行星齿轮组13和所述第四行星齿轮组14之间；所述第四离合器54被配置为控制第二行星齿轮的行星齿轮架16与第三行星齿轮的行星齿轮架16互连或断连。

所述第五离合器55位于所述第一行星齿轮组11和所述第二行星齿轮组12之间；所述第五离合器55被配置为控制第一行星齿轮的齿圈17、第二行星齿轮的太阳齿轮15与转子32、第二行星齿轮的齿圈17、第三行星齿轮的太阳齿轮15互连或断连。

本申请的一种实施例的真值表如表1所示：

表1，不同档位的离合连接示意图

注：●：离合器结合连接；○：油电混合时离合器才结合连接；传动比为油点混合时的传动比。

表1中，带有空圈的，倒挡，1挡，2挡，对于纯电动工况，可以是一个速比，4挡，6挡，8挡可是一个速比。3挡，5挡，7挡无法实现纯电动模式的驱动。

在电机3单独工作时，至少两个的组合形式选择性地可接合成输入轴2与输出差速器4之间建立至少两种前进速比；发动机工作或者发动机与电机3同时工作时，至少三个的组合形式选择性地可接合成输入轴2与输出差速器4之间建立至少八种前进速比和至少一种倒挡速比。

本申请结构为前置前驱横置8AT+P2.5单电机混动系统总成。

本申请具有以下优点：

1、本发明整体结构简单、紧凑，易于整车布置，控制简单。

2、本发明解决了P2混动系统启动发动机速比单一，行进间启动发动机控制过程控制困难的问题。比如表1中，纯电动模式下第一离合器51，第二离合器52结合，启动发动机可以选择第三离合器53，发动机1挡驱动，或者选择结合第五离合器55，发动机2挡驱动，倒车中只有选择结合第四离合器54，发动机倒挡驱动而电机反转即可。

3、本发明可以通过电机控制可控转矩传递装置，实现怠速启停时候变速器系统伺服执行机构的响应迟滞问题。比如第一离合器51，第二离合器52，第三离合器53，第四离合器54，第五离合器55，可以通过伺服电机，通过推动各个离合器执行机构，压紧或放松离合器，比原来机油泵的液压伺服系统，相应更快，更可靠，更低成本。

4、本发明可以通过可控转矩传递装置的组合，实现传统P挡功能。如表1中P挡，第一离合器51，第三离合器53，第五离合器55同时结合即可实现内部元件完全锁止，禁止输出轴旋转，等效于原来AT必须使用棘轮锁止。

在一些实施例中，参考图2，还包括外壳6，所述外壳6包括相互连通的第一腔体61和第二腔体62，所述第一行星齿轮组11和所述第二行星齿轮组12位于所述第一腔体61；所述第三行星齿轮组13和所述第四行星齿轮组14位于所述第二腔体62。

在一些实施例中，参考图2，所述电机3的转子32位于所述第一腔体61内。

在一些实施例中，参考图2，所述外壳6还包括与所述第二腔体62连通的第三腔体63，所述输出差速器4位于所述第三腔体63内。

根据本申请的另一个方面，本申请还提供一种混动车辆，在一些实施例中，包括上述的变速箱电机混动系统总成。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变速箱电机混动系统总成，其特征在于，包括：

同轴向依次排列的第一行星齿轮组，第二行星齿轮组，第三行星齿轮组，第四行星齿轮组；第一行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮的太阳齿轮连续互连，第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳齿轮连续互连，第三行星齿轮的齿圈与第四行星齿轮的行星齿轮架连续互连；

输入轴，与第一行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；

电机，位于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的外侧；转子与第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的太阳齿轮连续地互连；

输出差速器，与第二行星齿轮组的行星齿轮架连续互连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器和第五离合器；在电机单独工作时，至少两个的组合形式选择性地可接合成输入轴与输出差速器之间建立至少两种前进速比；发动机工作或者发动机与电机同时工作时，至少三个的组合形式选择性地可接合成输入轴与输出差速器之间建立至少八种前进速比和至少一种倒挡速比。

2.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述第一离合器位于所述第四行星齿轮组背离所述第一行星齿轮组的一侧；所述第一离合器被配置为控制第一、第四行星齿轮的太阳齿轮的固定或转动。

3.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述第二离合器位于所述第四行星齿轮组的齿圈的外周；所述第二离合器被配置为控制第四行星齿轮的齿圈的固定或转动。

4.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述第三离合器位于所述第一行星齿轮组背离所述第四行星齿轮组的一侧；所述第三离合器被配置为控制第一行星齿轮的行星齿轮架、输入轴与转子、第二行星齿轮的齿圈、第三行星齿轮的太阳齿轮之间互连或断连。

5.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述第四离合器位于所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组之间；所述第四离合器被配置为控制第二行星齿轮的行星齿轮架与第三行星齿轮的行星齿轮架互连或断连。

6.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述第五离合器位于所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组之间；所述第五离合器被配置为控制第一行星齿轮的齿圈、第二行星齿轮的太阳齿轮与转子、第二行星齿轮的齿圈、第三行星齿轮的太阳齿轮互连或断连。

7.根据权利要求1所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，还包括外壳，所述外壳包括相互连通的第一腔体和第二腔体，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组位于所述第一腔体；所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组位于所述第二腔体。

8.根据权利要求7所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述电机位于所述第一腔体内。

9.根据权利要求7所述的变速箱电机混动系统总成，其特征在于，所述外壳还包括与所述第二腔体连通的第三腔体，所述输出差速器位于所述第三腔体内。

10.一种混动车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的变速箱电机混动系统总成。

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