CN114962566A - 混动变速箱及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混动变速箱，包括与发动机连接的双离合器模块、与双离合器模块连接且用于在档位处于1档、2档、5档和6档时传递动力的第一齿轮组、与第一齿轮组连接且用于在档位处于3档、4档和R档时传递动力的第二齿轮组和与驱动电机连接的电机齿轮组，电机齿轮组与第一齿轮组连接。本发明的混动变速箱，可实现发动机驱动、纯电驱动、混合动力驱动三种模式，从而降低整车油耗；而且通过增加一套驱动电机系统和电机齿轮组，整车增加两种驱动模式，起步时采用纯电驱动模式，馈电时采用发动机驱动模式，满足车辆复杂路况驾驶需求并降低整车油耗。本发明还公开了一种车辆。
Description
技术领域
本发明属于变速箱技术领域，具体地说，本发明涉及一种混动变速箱及车辆。
背景技术
随着国家双碳目标实施及新能源汽车发展趋势，市场对车辆经济性要求逐渐提高，而现有的混动变速箱不能有效降低整车油耗。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种混动变速箱，目的是有效降低整车油耗。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：混动变速箱，包括与发动机连接的双离合器模块、与所述双离合器模块连接且用于在档位处于1档、2档、5档和6档时传递动力的第一齿轮组、与第一齿轮组连接且用于在档位处于3档、4档和R档时传递动力的第二齿轮组和与驱动电机连接的电机齿轮组，电机齿轮组与第一齿轮组连接。
所述第一齿轮组包括一档主动齿轮、与一档主动齿轮相啮合的一档从动齿轮、二档主动齿轮、与二档主动齿轮相啮合的二档从动齿轮、三五档主动齿轮、与三五档主动齿轮相啮合的五档从动齿轮、四六档主动齿轮和与四六档主动齿轮相啮合的六档从动齿轮。
所述一档从动齿轮与所述五档从动齿轮之间设置一五档同步器，所述二档从动齿轮与所述六档从动齿轮之间设置二六档同步器。
所述一五档同步器和所述二六档同步器设置于第一输出轴上，所述一档从动齿轮、所述五档从动齿轮、所述二档从动齿轮与所述六档从动齿轮为空套在第一输出轴上。
所述三五档主动齿轮与所述六档从动齿轮为相邻布置。
所述第二齿轮组包括与所述三五档主动齿轮相啮合的三档从动齿轮、与所述四六档主动齿轮相啮合的四档从动齿轮和R档从动齿轮，R档从动齿轮与R档主动齿轮相啮合，R档主动齿轮与所述二档从动齿轮连接。
所述四档从动齿轮与所述R档从动齿轮之间设置倒档同步器，所述三档从动齿轮与三档同步器相配合。
所述倒档同步器和所述三档同步器设置于第二输出轴上，所述三档从动齿轮、所述四档从动齿轮和所述R档从动齿轮为空套在第二输出轴上。
所述电机齿轮组包括与所述驱动电机连接的第一齿轮和与第一齿轮相啮合且与所述二档从动齿轮相啮合的第二齿轮，第二齿轮位于第一齿轮和二档从动齿轮之间。
本发明还提供了一种车辆，包括所述的混动变速箱。
本发明的混动变速箱，可实现发动机驱动、纯电驱动、混合动力驱动三种模式，从而降低整车油耗；而且通过增加一套驱动电机系统和电机齿轮组，整车增加两种驱动模式，起步时采用纯电驱动模式，馈电时采用发动机驱动模式，满足车辆复杂路况驾驶需求并降低整车油耗。
附图说明
图1是本发明混动变速箱的结构示意图；
图2是本发明混动变速箱处于纯电驱动模式动力传递示意图；
图3是本发明混动变速箱处于发动机驱动模式动力传递示意图；
图4是本发明混动变速箱处于混合动力驱动模式动力传递示意图；
上述图中的标记均为：1、一档主动齿轮；2、一档从动齿轮；3、二档主动齿轮；4、二档从动齿轮；5、三五档主动齿轮；6、三档从动齿轮；7、四六档主动齿轮；8、四档从动齿轮；9、五档从动齿轮；10、六档从动齿轮；11、差速器；12、R档主动齿轮；13、R档从动齿轮；14、一五档同步器；15、二六档同步器；16、三档同步器；17、倒档同步器；18、发动机；19、驱动电机；20、第一离合器；21、第二离合器；22、第一齿轮；23、第二齿轮；24、第一输出轴；25、第二输出轴；26、第一输入轴；27、第二输入轴；28、第一输出齿轮；29、第二输出齿轮。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图4所示，本发明提供了一种混动变速箱，包括与发动机18连接的双离合器模块、与双离合器模块连接且用于在档位处于1档、2档、5档和6档时传递动力的第一齿轮组、与第一齿轮组连接且用于在档位处于3档、4档和R档时传递动力的第二齿轮组和与驱动电机19连接的电机齿轮组，电机齿轮组与第一齿轮组连接。
具体地说，如图1至图4所示，双离合器模主要是由第一离合器20和第二离合器21组成，第一离合器20和第二离合器21与发动机18的输出端连接，双离合器模块用于传递发动机18输出动力并根据驾驶需要选择不同离合器(第一离合器20和第二离合器21)进行结合与分离，第一齿轮组和第二齿轮组分别布置不同变速箱档位，通过齿轮组上的同步器完成不同档位间切换，驱动电机19通过电机齿轮组与第二齿轮组进行耦合，差速器11用于车辆转弯时输出端实现差速增扭功能。该混动变速箱装置可实现发动机驱动、纯电驱动、混合动力驱动三种模式，从而降低整车油耗。
如图1至图4所示，本发明的混动变速箱还包括第一输出轴24、第二输出轴25、第一输入轴26和第二输入轴27，第一输入轴26与第一离合器20连接，第二输入轴27与第二离合器21连接，第一输入轴26和第二输入轴27为同轴设置，第二输入轴27为中空轴，第二输入轴27套设于第一输入轴26上，第一输入轴26和第二输入轴27并与第一齿轮22轴连接。第一齿轮组包括一档主动齿轮1、与一档主动齿轮1相啮合的一档从动齿轮2、二档主动齿轮3、与二档主动齿轮3相啮合的二档从动齿轮4、三五档主动齿轮5、与三五档主动齿轮5相啮合的五档从动齿轮9、四六档主动齿轮7和与四六档主动齿轮7相啮合的六档从动齿轮10。一档主动齿轮1和三五档主动齿轮5固定设置在第一输入轴26上，当第一离合器20处于接合状态时，发动机18运转后，发动机18通过第一离合器20带动第一输入轴26转动，第一输入轴26带动一档主动齿轮1和三五档主动齿轮5进行转动。二档主动齿轮3和四六档主动齿轮7固定设置在第二输入轴27上，当第二离合器21处于接合状态时，发动机18运转后，发动机18通过第一二合器带动第二输入轴27转动，第二输入轴27带动二档主动齿轮3和四六档主动齿轮7进行转动。
如图1至图4所示，一档从动齿轮2与五档从动齿轮9之间设置一五档同步器14，二档从动齿轮4与六档从动齿轮10之间设置二六档同步器15。一五档同步器14和二六档同步器15设置于第一输出轴24上，一档从动齿轮2、五档从动齿轮9、二档从动齿轮4与六档从动齿轮10为空套在第一输出轴24上，一档从动齿轮2、五档从动齿轮9、六档从动齿轮10和二档从动齿轮4为沿第一输出轴24的轴向依次布置，第一输出轴24的轴线与第一输入轴26的轴线相平行，三五档主动齿轮5与六档从动齿轮10为相邻布置。第一输出轴24的端部设置第一输出齿轮28，第一输出齿轮28与减速齿轮相啮合，减速齿轮与差速器11固定连接，差速器11通过半轴与车轮的车轮连接。
如图1至图4所示，一五档同步器14用于控制一档从动齿轮2和五档从动齿轮9分别与第一输出轴24进行结合与分离，二六档同步器15用于控制二档从动齿轮4和五六从动齿轮分别与第一输出轴24进行结合与分离。
如图1至图4所示，第二齿轮组包括与三五档主动齿轮5相啮合的三档从动齿轮6、与四六档主动齿轮7相啮合的四档从动齿轮8和R档从动齿轮13，R档从动齿轮13与R档主动齿轮12相啮合，R档主动齿轮12与二档从动齿轮4为同轴固定连接，R档主动齿轮12与二档从动齿轮4可以同步旋转。四档从动齿轮8与R档从动齿轮13之间设置倒档同步器17，三档从动齿轮6与三档同步器16相配合。倒档同步器17和三档同步器16设置于第二输出轴25上，三档从动齿轮6、四档从动齿轮8和R档从动齿轮13为空套在第二输出轴25上。三档从动齿轮6、四档从动齿轮8和R档从动齿轮13为沿第二输出轴25的轴向依次布置，第二输出轴25的轴线与第一输入轴26的轴线相平行，四档从动齿轮8位于三档从动齿轮6和R档从动齿轮13之间。第二输出轴25的端部设置第二输出齿轮29，第二输出齿轮29与减速齿轮相啮合。
如图1至图4所示，三档同步器16用于控制三档从动齿轮6与第二输出轴25进行结合与分离，倒档同步器17用于控制四档从动齿轮8和R档从动齿轮13分别与第二输出轴25进行结合与分离。
当变速箱处于一档时，结合一五档同步器14的一档，使一档从动齿轮2与第一输出轴24可以同步转动，结合第一离合器20，实现发动机18与第一输入轴26的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第一输入轴26、一档主动齿轮1和一档从动齿轮2，驱动第一输出轴24进行转动。
当变速箱处于二档时，结合二六档同步器15的二档，使二档从动齿轮4与第一输出轴24可以同步转动，结合第二离合器21，实现发动机18与第二输入轴27的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第二输入轴27、二档主动齿轮3和二档从动齿轮4，驱动第一输出轴24进行转动。
当变速箱处于三档时，结合三档同步器16，使三档从动齿轮6与第二输出轴25可以同步转动，结合第一离合器20，实现发动机18与第一输入轴26的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第一输入轴26、三档主动齿轮和三档从动齿轮6，驱动第二输出轴25进行转动。
当变速箱处于四档时，结合倒档同步器17的四档，使四档从动齿轮8与第二输出轴25可以同步转动，结合第二离合器21，实现发动机18与第二输入轴27的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第二输入轴27、四档主动齿轮和四档从动齿轮8，驱动第二输出轴25进行转动。
当变速箱处于五档时，结合一五档同步器14的五档，使五档从动齿轮9与第一输出轴24可以同步转动，结合第一离合器20，实现发动机18与第一输入轴26的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第一输入轴26、五档主动齿轮和五档从动齿轮9，驱动第一输出轴24进行转动。
当变速箱处于六档时，结合二六档同步器15的六档，使六档从动齿轮10与第一输出轴24可以同步转动，结合第二离合器21，实现发动机18与第二输入轴27的连接，发动机18产生的扭矩依次传递至第二输入轴27、六档主动齿轮和六档从动齿轮10，驱动第一输出轴24进行转动。
当变速箱处于倒档时，结合倒档同步器17的倒档，使倒档从动齿轮与第二输出轴25可以同步转动，驱动电机19运转后，驱动电机19产生的动力依次经电机齿轮组、二档从动齿轮4、倒档主动齿轮、倒档从动齿轮和倒档同步器17传递至第二输出轴25，动力再由第二输出齿轮29和减速齿轮传递至差速器11，最后经差速器11将动力输出到车轮，使车轮转动。
如图1至图4所示，电机齿轮组包括与驱动电机19连接的第一齿轮22和与第一齿轮22相啮合且与二档从动齿轮4相啮合的第二齿轮23，第二齿轮23位于第一齿轮22和二档从动齿轮4之间。第一齿轮22与驱动电机19的电机轴固定连接，第二齿轮23为可旋转的设置于混动变速箱的壳体内，第二齿轮23同时与第一齿轮22和二档从动齿轮4相啮合。
本发明的混动变速箱可以工作于纯电驱动模式、纯电驱动模式和混合动力驾驶模式。
当混动变速箱工作于纯电驱动模式时，发动机18不工作，双离合器模块未结合，驱动电机19启动，混动变速箱的档位处于1档、2档、5档或6档，驱动电机19产生的动力一次通过电机齿轮组和第一齿轮组传递至第一输出轴24，动力再由第一输出齿轮28和减速齿轮传递至差速器11，最后经差速器11将动力输出到车轮，使车轮转动。
当混动变速箱工作于发动机驱动模式时，发动机18启动，双离合器模块的第一离合器20或第二离合器21处于结合状态，驱动电机19不工作，混动变速箱的档位处于1档、2档、3档、4档、5档或6档，发动机18产生的动力通过双离合器模块传递至第一齿轮组或第二齿轮组上，使第一输出轴24或第二输出轴25转动，动力再经由第一输出齿轮28或第二输出齿轮29传递至减速齿轮，最后经差速器11将动力输出到车轮，使车轮转动。
如图4所示，当混动变速箱工作于混合动力驾驶模式时，发动机18启动，双离合器模块的第一离合器20处于结合状态，混动变速箱的档位处于1档或5档，同时结合二六档同步器15的二档，使二档从动齿轮4与第一输出轴24可以同步转动，发动机18产生的动力经第一离合器20、第一输入轴26和第一齿轮组传递至第一输出轴24，驱动电机19工作，驱动电机19产生的动力依次经电机齿轮组、二档从动齿轮4、倒档主动齿轮和二六档同步器15传递至第一输出轴24，动力再由第一输出齿轮28和减速齿轮传递至差速器11，最后经差速器11将动力输出到车轮，使车轮转动。
上述结构的混动变速箱，具有如下的优点：
1、在现有DCT双离合器变速箱基础上，增加一套驱动电机系统与第一齿轮组上的2档齿轮耦合，当车辆起步时，发动机不工作，驱动电机19通过第一齿轮组或第二齿轮组上不同档位结合实现纯电驱动(车辆前进或倒退)，当发动机启动并控制第一离合器20结合、驱动电机19工作时，发动机与驱动电机19共同驱动，即混动驾驶模式，当驱动电机19不工作，发动机启动并结合双离合器模块(如第一离合器20)时，实现发动机驱动模式；
2、双离合器模块为湿式双离合结构，通过两组离合器模块的结合与分离控制发动机动力传递至不同齿轮组；
3、差速器与传统变速箱差速器相同，用于实现车辆转弯时差速增扭功能；
4、相对于现有双离合变速箱，通过增加一套驱动电机系统和电机齿轮组，整车增加两种驱动模式，起步时采用纯电驱动模式，馈电时采用发动机驱动模式，满足车辆复杂路况驾驶需求并降低整车油耗。
本发明还提供了一种车辆，包括上述结构的混动变速箱。此混动变速箱的具体结构可参照图1至图4，在此不再赘述。由于本发明的车辆包括上述实施例中的混动变速箱，所以其具有上述混动变速箱的所有优点。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.混动变速箱，包括与发动机连接的双离合器模块，其特征在于：还包括与所述双离合器模块连接且用于在档位处于1档、2档、5档和6档时传递动力的第一齿轮组、与第一齿轮组连接且用于在档位处于3档、4档和R档时传递动力的第二齿轮组和与驱动电机连接的电机齿轮组，电机齿轮组与第一齿轮组连接。
2.根据权利要求1所述的混动变速箱，其特征在于：所述第一齿轮组包括一档主动齿轮、与一档主动齿轮相啮合的一档从动齿轮、二档主动齿轮、与二档主动齿轮相啮合的二档从动齿轮、三五档主动齿轮、与三五档主动齿轮相啮合的五档从动齿轮、四六档主动齿轮和与四六档主动齿轮相啮合的六档从动齿轮。
3.根据权利要求2所述的混动变速箱，其特征在于：所述一档从动齿轮与所述五档从动齿轮之间设置一五档同步器，所述二档从动齿轮与所述六档从动齿轮之间设置二六档同步器。
4.根据权利要求3所述的混动变速箱，其特征在于：所述一五档同步器和所述二六档同步器设置于第一输出轴上，所述一档从动齿轮、所述五档从动齿轮、所述二档从动齿轮与所述六档从动齿轮为空套在第一输出轴上。
5.根据权利要求2至4任一所述的混动变速箱，其特征在于：所述三五档主动齿轮与所述六档从动齿轮为相邻布置。
6.根据权利要求2至5任一所述的混动变速箱，其特征在于：所述第二齿轮组包括与所述三五档主动齿轮相啮合的三档从动齿轮、与所述四六档主动齿轮相啮合的四档从动齿轮和R档从动齿轮，R档从动齿轮与R档主动齿轮相啮合，R档主动齿轮与所述二档从动齿轮连接。
7.根据权利要求6所述的混动变速箱，其特征在于：所述四档从动齿轮与所述R档从动齿轮之间设置倒档同步器，所述三档从动齿轮与三档同步器相配合。
8.根据权利要求7所述的混动变速箱，其特征在于：所述倒档同步器和所述三档同步器设置于第二输出轴上，所述三档从动齿轮、所述四档从动齿轮和所述R档从动齿轮为空套在第二输出轴上。
9.根据权利要求2至8任一所述的混动变速箱，其特征在于：所述电机齿轮组包括与所述驱动电机连接的第一齿轮和与第一齿轮相啮合且与所述二档从动齿轮相啮合的第二齿轮，第二齿轮位于第一齿轮和二档从动齿轮之间。
10.车辆，其特征在于：包括权利要求1至9任一所述的混动变速箱。
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