CN113183745B - 多模式混合动力变速器和汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多模式混合动力变速器和汽车，多模式混合动力变速器包括：发动机、离合器、第一电机、第二电机、行星齿轮机构、档位组件、同步器、输入轴和输出轴；离合器用于结合或者切断发动机与输入轴之间的动力传输；第一电机的转子与太阳轮连接，齿圈连接有输出主动齿轮，输出轴上连接有输出从动齿轮，输出主动齿轮与输出从动齿轮啮合；第二电机的转子连接有电机输入齿轮，电机输入齿轮与输出从动齿轮啮合；档位组件包括相互啮合的档位主动齿轮和档位从动齿轮，档位主动齿轮设置在输入轴上，档位从动齿轮空套在输出轴上，同步器安装在输出轴上。本发明技术方案实现汽车油耗降低，并且档位切换均无动力中断。

Description

多模式混合动力变速器和汽车
技术领域
本发明涉及车辆变速器技术领域，特别涉及一种多模式混合动力变速器和应用该多模式混合动力变速器的汽车。
背景技术
混合动力汽车是一种使用多种能量来源的车辆，通常是使用液体燃料的常规发动机(ICE)和使用电能的电动机驱动车辆。混合动力汽车可在多种驱动模式下运行，然而电池容量有限，主要依靠发动机燃烧提供动力。
现有的混合动力汽车的混合动力方案，通常使用纯功率分流的方案，发动机只能采用功率分流的方式输出动力，无扭矩放大，因此动力输出不能放大，从而影响了车辆的动力加速性。在高速行驶时，发动机的部分功率还必须通过发电机分流到驱动电机或电池，产生额外的能量损耗，使得车辆油耗恶化。仅P3电机能驱动车辆，故P3电机的功率和扭矩都需要设计较大，成本和空间要求更高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种多模式混合动力变速器，旨在实现降低汽车油耗，且模式切换和档位切换均无动力中断。
为实现上述目的，本发明提出的多模式混合动力变速器，包括：发动机、离合器、第一电机、第二电机、行星齿轮机构、档位组件、同步器、输入轴和输出轴；
所述离合器用于结合或者切断所述发动机与所述输入轴之间的动力传输；
所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮组、齿圈以及行星架，所述第一电机的转子与所述太阳轮连接，所述齿圈连接有输出主动齿轮，所述输出轴上连接有输出从动齿轮，所述输出主动齿轮与所述输出从动齿轮啮合；
所述第二电机的转子连接有电机输入齿轮，所述电机输入齿轮与所述输出从动齿轮啮合；
所述档位组件包括相互啮合的档位主动齿轮和档位从动齿轮，所述档位主动齿轮设置在所述输入轴上，并在所述离合器结合所述发动机和所述输入轴时，随所述输入轴一同旋转，所述档位从动齿轮空套在所述输出轴上，所述同步器安装在所述输出轴上，用于连接所述档位从动齿轮和所述输出轴以实现动力传递。
本发明技术方案通过在多模式混合动力变速器中通过设置第一电机连接在行星齿轮机构的太阳轮上，并且在输入轴上设置档位组件，离合器用于结合或者切断所述发动机与所述输入轴之间的动力传输，由此本发明的变速器方案为采用一个单独离合器、档位组件和行星齿轮机构形成具备发动机直接驱动和ECVT模式驱动的混动变速器，在车辆起步或急加速时可以通过档位组件实现发动机直接驱动，并且在行驶过程中发动机和第二电机可以并联驱动，动力可以完全放大输出，当车辆在高速行驶时，可以通过档位组件实现发动机直驱，而中低车速都使用ECVT，变速器无极变速，如此实现汽车油耗降低的同时，还具有良好的驾驶感觉。
可选地，所述档位主动齿轮包括在所述输入轴的轴向上间隔排布的第一主动齿轮和第二主动齿轮，所述档位从动齿轮包括在所述输出轴的轴向上间隔排布的第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮啮合。
可选地，所述第一主动齿轮位于所述第二主动齿轮和所述行星齿轮机构之间，且所述第一主动齿轮的齿径小于所述第二主动齿轮的齿径。
可选地，所述离合器位于所述发动机和所述行星齿轮机构之间。
可选地，所述行星架固套在所述输入轴上，所述太阳轮空套在所述输入轴上。
可选地，所述离合器位于所述输入轴远离所述发动机的一端，所述离合器的离合毂与所述档位主动齿轮连接，其中，所述档位主动齿轮和所述行星架固定在同一轴套上，所述轴套和所述太阳轮空套在所述输入轴上。
可选地，所述第二电机设置在所述输出轴远离所述发动机的一侧。
可选地，所述多模式混合动力变速器还包括差速器，所述差速器安装有差速器齿圈，所述输出轴上安装有主减速齿轮，所述主减速齿轮与所述差速器齿圈常啮合。
可选地，所述发动机为汽油发动机或柴油发动机。
本发明还提出一种汽车，包括如上所述的多模式混合动力变速器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明多模式混合动力变速器一实施例的结构示意图；
图2为本发明多模式混合动力变速器又一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
110 发动机 163 第二主动齿轮
120 离合器 164 第二从动齿轮
130 行星齿轮机构 165 同步器
131 太阳轮 170 第二电机
132 行星轮组 171 电机输入齿轮
133 行星架 180 差速器
134 齿圈 181 差速器齿圈
140 第一电机 190 主减速齿轮
151 输出主动齿轮 210 输入轴
152 输出从动齿轮 220 输出轴
161 第一主动齿轮 230 轴套
162 第一从动齿轮
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种多模式混合动力变速器。
请参照图1，在本发明实施例中，该多模式混合动力变速器包括：发动机110、离合器120、第一电机140、第二电机170、行星齿轮机构130、档位组件(未标示)、同步器165、输入轴210和输出轴220。
其中，发动机110、第一电机140、第二电机170作为本申请多模式混合动力变速器的动力源，行星齿轮机构130和档位组件用于实现本申请变速器的不同档位的切换以及实现车辆速度和扭矩的变换，离合器120用于结合或者切断发动机110与输入轴210之间的动力传输，在一些实施例中，发动机110可以是燃烧汽油或者柴油的内燃机，即可以是汽油发动机或柴油发动机，这样使得本申请的变速器具有较广的应用面，第一电机140可以具有发电和驱动两个功能，例如可以为盘式永磁直流无刷电动机等，第二电机170同样可以采用盘式永磁直流无刷电动机，本申请对此不做限制，第二电机170设置在所述输出轴220远离所述发动机110的一侧，如此布局使得离合器120整体结构紧凑合理。离合器120可以为干式离合器120也可以为湿式离合器120，所述多模式混合动力变速器还包括差速器180，所述差速器180安装有差速器齿圈181，所述输出轴220上安装有主减速齿轮190，所述主减速齿轮190与所述差速器齿圈181常啮合。
所述行星齿轮机构130包括太阳轮131、行星轮组132、齿圈134以及行星架133，第一电机140的转子与所述太阳轮131连接，齿圈134连接有输出主动齿轮151，输出轴220上连接有输出从动齿轮152，输出主动齿轮151与输出从动齿轮152啮合，第二电机170的转子连接有电机输入齿轮171，电机输入齿轮171与输出从动齿轮152啮合，档位组件包括相互啮合的档位主动齿轮和档位从动齿轮，档位主动齿轮设置在输入轴210上，并在离合器120结合发动机110和所述输入轴210时，随输入轴210一同旋转，档位从动齿轮空套在输出轴220上，所述同步器165安装在所述输出轴220上，用于连接档位从动齿轮和所述输出轴220以实现动力传递。
本发明技术方案通过在多模式混合动力变速器中通过设置第一电机140连接在行星齿轮机构130的太阳轮131上，并且在输入轴210上设置档位组件，离合器120用于结合或者切断所述发动机110与所述输入轴210之间的动力传输，由此本发明的变速器方案为采用一个单独离合器120、档位组件和行星齿轮机构130形成具备发动机110直接驱动和ECVT模式驱动的混动变速器，在车辆起步或急加速时可以通过档位组件实现发动机110直接驱动，并且在行驶过程中发动机110和第二电机170可以并联驱动，动力可以完全放大输出，当车辆在高速行驶时，可以通过档位组件实现发动机110直驱，而中低车速都使用ECVT，变速器无极变速，如此实现汽车油耗降低的同时，还具有良好的驾驶感觉。
在一实施例中，所述档位主动齿轮包括在所述输入轴210的轴向上间隔排布的第一主动齿轮161和第二主动齿轮163，档位从动齿轮包括在输出轴220的轴向上间隔排布的第一从动齿轮162和第二从动齿轮164，所述第一主动齿轮161和所述第一从动齿轮162啮合，所述第二主动齿轮163和所述第二从动齿轮164啮合。作为一种较优的排布方式，第一主动齿轮161位于第二主动齿轮163和行星齿轮机构130之间，且第一主动齿轮161的齿径小于第二主动齿轮163的齿径，也即第一主动齿轮161可以作为低速档使用，而第二主动齿轮163则可以作为高速档使用，此处第一主动齿轮161位于第二主动齿轮163的位置可以互换，但考虑到第二主动齿轮163的齿径稍大，在考虑到整体结构的紧凑性以及重心分布的情况下，可以优选将第二主动齿轮163排布在输入轴210远离发动机110的一侧。本申请所提供的多模式混合动力变速器，在离合器120将发动机110的动力传递至输入轴210后，可以通过输入轴210直接由档位组件中的第一主动齿轮161或第二主动齿轮163向输出轴220进行传递，则可以实现直接由发动机110进行驱动，相较于现有的ECVT的驱动模式，在高速行驶时，发动机110的不会部分功率还必须通过发电机分流到驱动电机或电池，不会导致产生额外的能量损耗，使得车辆油耗恶化。
为了实现上述发送机的动力通过输入轴210、档位组件直接传递至输出轴220，请参照图1，在一排布方式中，所述离合器120位于发动机110和行星齿轮机构130之间，这样设置离合器120的离合毂可以直接安装在发动机110的曲轴上，这样设计成本较低。在本实施例中，行星架133固套在输入轴210上，太阳轮131空套在输入轴210上。如此，在启动过程中，第一电机140可以通过齿圈134、行星轮组132、输入轴210、发动机110的传动路径启动发动机110，即此时第一电机140可以作为启动电机。
请参照图2，在另一种排布方式中，所述离合器120位于输入轴210远离发动机110的一端，离合器120的离合毂与档位主动齿轮连接，其中，档位主动齿轮和行星架133固定在同一轴套230上，轴套230和太阳轮131空套在输入轴210上。本实施例，离合器120远离发动机110设置，如此使得整个离合器120靠近发动机110的一端的零部件减少，结构不再臃肿，这样布局合理，拆装方便，其中，图中示出的离合器120是安装在第二主动齿轮163和输入轴210上，即离合器120的离合毂是固定在第二主动齿轮163上，当然，由于，第一主动齿轮161、第二主动齿轮163以及行星架133都是固定在一个轴套230上的，因此也可以将离合器120安装在第一主动齿轮161，离合器120将第一主动齿轮161或第二主动齿轮163和输入轴210结合后，则可以带动第一主动齿轮161、第二主动齿轮163以及行星架133一起转动，然后再通过同步器165的选取，实现第一主动齿轮161或第二主动齿轮163直接驱动输出轴220转动。
本申请第一电机140和第二电机170均与动力蓄电池连接，并结合上面的内容，本申请所提供的多模式混合动力变速器具有纯发动机110驱动车辆模式、纯电机驱动车辆模式、功率分流驱动车辆模式、并联驱动车辆模式等多种模式。
在启动时，离合器120处于接入状态，动力蓄电池为第一电机140供电，第一电机140驱动输入轴210旋转并带动发动机110的曲轴旋转，进而实现发动机110的启动。
在纯发动机110驱动车辆模式下，第一电机140和第二电机170未启动，离合器120处于接入状态，并且通过同步器165的选取作用，发动机110通过离合器120、输入轴210、第一主动齿轮161和第一从动齿轮162至输出轴220或者第二主动齿轮163和第二从动齿轮164至输出轴220的路径进行动力传输，从而车辆在高速行驶时，可以使用高档发动机110直驱而无额外的能量损耗，有利于改善整车油耗。
在电机驱动车辆模式下，动力蓄电池为第一电机140和/或第二电机170进行供电，此时离合器120处于断开状态，发动机110未将动力输入，则可以是第一电机140通过行星齿轮机构130、输出主动齿轮151、输出从动齿轮152、输出轴220的路径实现动力输出，并且在此过程中还可以通过同步器165进行档位选取实现不同的速比输出，实现扭矩放大，动力输出放大，或者是第二电机170直接通过电机输入齿轮171与输出从动齿轮152啮合将动力传递至输出轴220，或者，第一电机140和第二电机170协同进行动力输出以实现动力增强。
在功率分流驱动车辆模式，发动机110、第一电机140以及第二电机170均启动，离合器120处于接入状态，同步器165未进行选择接入，则发动机110的部分功率可以对第一电机140进行驱动发电，第一电机140对动力蓄电池进行供电，动力蓄电池能为第二电机170进行供电，通过第二电机170提供较高动力输出。
在并联驱动车辆模式时，发动机110、第一电机140以及第二电机170均启动，离合器120处于接入状态，如此具有发动机110、输入轴210、档位组件至输出轴220；第一电机140、行星齿轮机构130、输出主动齿轮151、输出从动齿轮152至输出轴220；第二电机170、电机输入齿轮171、输出从动齿轮152至输出轴220这三个路径均实现动力输出，实现高功率输出，以此使得汽车活动较高的加速性能。
可以理解的，本申请将第一电机140通过离合器120结合分离处于P2位置，还可以实现倒车功能，并且在行驶过程中，第二电机170可以实现在制动过程中的能量回收等功能，并结合上面的内容，本申请的多模式混合动力变速器，能使得汽车行驶过程中，降低油耗，且模式切换和档位切换均无动力中断，行驶过程中平顺。
本发明还提出一种汽车，该汽车包括多模式混合动力变速器，该多模式混合动力变速器的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多模式混合动力变速器，其特征在于，包括：发动机、离合器、第一电机、第二电机、行星齿轮机构、档位组件、同步器、输入轴和输出轴；
所述离合器用于结合或者切断所述发动机与所述输入轴之间的动力传输；
所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮组、齿圈以及行星架，所述第一电机的转子与所述太阳轮连接，所述齿圈连接有输出主动齿轮，所述输出轴上连接有输出从动齿轮，所述输出主动齿轮与所述输出从动齿轮啮合；
所述第二电机的转子连接有电机输入齿轮，所述电机输入齿轮与所述输出从动齿轮啮合；
所述档位组件包括相互啮合的档位主动齿轮和档位从动齿轮，所述档位主动齿轮设置在所述输入轴上，并在所述离合器结合所述发动机和所述输入轴时，随所述输入轴一同旋转，所述档位从动齿轮空套在所述输出轴上，所述同步器安装在所述输出轴上，用于连接所述档位从动齿轮和所述输出轴以实现动力传递；
所述行星齿轮机构设于所述第一电机内。
2.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述档位主动齿轮包括在所述输入轴的轴向上间隔排布的第一主动齿轮和第二主动齿轮，所述档位从动齿轮包括在所述输出轴的轴向上间隔排布的第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮啮合。
3.如权利要求2所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述第一主动齿轮位于所述第二主动齿轮和所述行星齿轮机构之间，且所述第一主动齿轮的齿径小于所述第二主动齿轮的齿径。
4.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述离合器位于所述发动机和所述行星齿轮机构之间。
5.如权利要求4所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述行星架固套在所述输入轴上，所述太阳轮空套在所述输入轴上。
6.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述离合器位于所述输入轴远离所述发动机的一端，所述离合器的离合毂与所述档位主动齿轮连接，其中，所述档位主动齿轮和所述行星架固定在同一轴套上，所述轴套和所述太阳轮空套在所述输入轴上。
7.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述第二电机设置在所述输出轴远离所述发动机的一侧。
8.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述多模式混合动力变速器还包括差速器，所述差速器安装有差速器齿圈，所述输出轴上安装有主减速齿轮，所述主减速齿轮与所述差速器齿圈常啮合。
9.如权利要求1所述的多模式混合动力变速器，其特征在于，所述发动机为汽油发动机或柴油发动机。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的多模式混合动力变速器。
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CN111114278B (zh) * 2018-10-31 2022-09-09 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN111731091A (zh) * 2020-08-19 2020-10-02 浙江吉利控股集团有限公司 一种混合动力装置及其控制方法
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