CN201687903U - 混合电动汽车用无级变速装置 - Google Patents

Abstract

一种混合电动汽车用无级变速装置，包括主动力离合器、一轴、中间轴、二轴、减速齿轮副、行星轮系、第一前进挡齿轮副、第二前进挡齿轮副、倒挡齿轮组、前进挡同步器和倒挡同步器，通过控制所述前进挡同步器和所述倒挡同步器实现第一前进挡齿轮副、第二前进挡齿轮副和倒挡齿轮组之间的切换；本无级变速装置还设有调速电机、电力输入同步器、齿圈单向离合器和太阳轮单向离合器，所述调速电机的转速通过所述电力输入同步器和太阳轮单向离合器传递给行星轮系的太阳轮，齿圈单向离合器控制行星轮系的齿圈的转速输出。本实用新型将混合电动汽车和无级变速器的优势合二为一，通过合理选取调速电机的功率及调速范围，可有效拓展本实用新型的应用对象范围。

Description

混合电动汽车用无级变速装置

技术领域

本实用新型涉及车用传动装置。

背景技术

汽车变速器必须适应车辆在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力和车速的不同要求。中国授权公告号是CN 200999844Y的实用新型专利说明书公开了一种功率分流式无级变速器，该变速器包括一组二自由度行星轮系、一组可变带轮半径的V带无级变速装置以及各部件连接齿轮和选换挡执行机构。上述实用新型发动机功率输入后一部分传递至行星轮系的齿圈，一部分通过无级变速单元传递至行星轮系的太阳轮，经过行星轮系行星架汇流后输出。为了提高无级变速的范围，该系统在输出时增加了两级齿轮传动并设置倒挡机构。上述实用新型采用了V带调速的功率分流式无级变速器，由于 V带调速的功率分流式无级变速器的传递功率小及传动效率低，只能应用于微型客车及经济型小轿车上面，所以应用范围比较小。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种应用范围广且性能好的混合电动汽车用无级变速装置。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种混合电动汽车用无级变速装置，包括主动力离合器、一轴、中间轴、二轴、减速齿轮副、行星轮系、第一前进挡齿轮副、第二前进挡齿轮副、倒挡齿轮组、前进挡同步器和倒挡同步器，发动机的输出轴通过所述主动力离合器与所述一轴连接，一轴的转速通过所述减速齿轮副传递给所述行星轮系的齿圈，所述行星轮系的行星架带动所述中间轴旋转，所述第一前进挡齿轮副、第二前进挡齿轮副和倒挡齿轮组的主动齿轮均安装在中间轴上、三者的从动齿轮均安装在所述二轴上，通过控制所述前进挡同步器和所述倒挡同步器实现第一前进挡齿轮副、第二前进挡齿轮副和倒挡齿轮组之间的切换；本无级变速装置还设有调速电机、电力输入同步器、齿圈单向离合器和太阳轮单向离合器，所述调速电机的转速通过所述电力输入同步器和太阳轮单向离合器传递给行星轮系的太阳轮，齿圈单向离合器控制行星轮系的齿圈的转速输出。

所述第一前进挡齿轮副的主动齿轮和第二前进挡齿轮副的主动齿轮均固定在中间轴上，第一前进挡齿轮副的从动齿轮和第二前进挡齿轮副的从动齿轮均空套在二轴上，由所述前进挡同步器对第一前进挡齿轮副和第二前进挡齿轮副的输出进行切换；所述倒挡齿轮组的主动齿轮空套在中间轴上，所述倒挡齿轮组的从动齿轮固定在二轴上，所述倒挡同步器控制倒挡齿轮组的输出。

本实用新型具有如下积极效果：1、本实用新型设有调速电机，调速电机既可以用于该变速装置在无级变速挡的调速，又可以作为混合动力汽车的第二动力源，将混合电动汽车和无级变速器的优势合二为一，更加有效地节省燃油消耗与降低有害排放，从而提高汽车节能、环保以及动力性能。2、由调速电机替代原V带带式无级变速器，简化了结构，通过合理选取调速电机的功率及调速范围，可有效拓展本实用新型的应用对象范围。3、根据汽车运行工况对调速电机进行实时调节控制，利用调速电机的无级调速原理实现整个变速装置速比的无级变化，同时实现发动机最佳运行工况的调节，保证整个汽车最佳经济性和动力性的实现。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

实施例

附图所示的本实施例包括主动力离合器2、一轴3、中间轴10、二轴16、减速齿轮副4、二自由度行星轮系8、第一前进挡齿轮副11、第二前进挡齿轮副13、倒挡齿轮组15、前进挡同步器12、倒挡同步器14以及直流调速电机5、电力输入同步器6、齿圈单向离合器7和太阳轮单向离合器9。二轴16为输出轴用于驱动车轮。 

所述主动力离合器2采用磁粉离合器。所述行星轮系8包括齿圈8-1、太阳轮8-2、行星轮8-3和行星架8-4。所述第一前进挡齿轮副11的主动齿轮11-1和第二前进挡齿轮副13的主动齿轮13-1均固定在中间轴10上，第一前进挡齿轮副11的从动齿轮11-2和第二前进挡齿轮副13的从动齿轮13-2均空套在二轴16上，所述前进挡同步器12连接在二轴16且处于第一前进挡齿轮副11的从动齿轮11-2和第二前进挡齿轮副13的从动齿轮13-2之间，由前进挡同步器12对第一前进挡齿轮副11和第二前进挡齿轮副13的输出进行切换。

所述倒挡齿轮组15包括主动齿轮15-1、惰轮15-3和从动齿轮15-2。倒挡齿轮组15的主动齿轮15-1空套在中间轴10上，倒挡齿轮组15的从动齿轮15-3固定在二轴16上，所述倒挡同步器14连接在中间轴10上，由倒挡同步器14控制倒挡齿轮组15的输出。

发动机1的输出轴通过所述主动力离合器2与所述一轴3连接，一轴3的转速通过所述减速齿轮副4传递给所述行星轮系8的齿圈8-1，齿圈单向离合器7控制行星轮系8的齿圈8-1的转速输出，调速电机5的转速通过所述电力输入同步器6和太阳轮单向离合器9传递给行星轮系8的太阳轮8-2， 所述行星轮系8的行星架8-4带动所述中间轴10旋转。

根据车辆的不同行驶工况，电控单元利用传感器的反馈信号对该变速装置的挡位以及无级变速时的速比进行实时调节，从而实现汽车的性能最优。装置的工作状况有五种，即起步挡、无级变速挡、高速挡和倒挡，其中无级变速挡包括无级变速低挡和无级变速高挡。

无级变速挡：发动机1和调速电机5同时工作。发动机的动力传至行星轮系8的齿圈8-1，调速电机5的动力的传至行星轮系8的太阳轮8-2，齿圈8-1获得的动力和太阳轮8-2获得的动力经过行星齿轮8-3由行星架8-4汇流后输至中间轴10。第一前进挡齿轮副和第二前进挡齿轮副的设置是为了提高无级变速的范围，两齿轮副通过前进挡同步器12实现两者之间的切换，分别对应无级变速的高挡和低挡。

起步挡：调速电机独立工作。齿圈单向离合器7制动行星轮系8的齿圈8-1，调速电机的动力经电力输入同步器6直接通过行星轮系8的太阳轮8-2和行星架8-4经第二前进挡齿轮副13传到二轴，实现车辆的起步。

高速挡：发动机独立工作。此时太阳轮单向离合器9制动行星轮系的太阳轮8-2，发动机的动力经减速齿轮副4传到行星轮系8的齿圈8-1，并通过行星架8-4经第一前进挡齿轮副11传到二轴，驱动汽车高速运行。

倒挡：调速电机独立工作。齿圈单向离合器7制动行星轮系8的齿圈8-1，调速电机的动力经电力输入同步器6后直接通过行星轮系8的太阳轮8-2和行星架8-4经倒挡同步器14、倒挡齿轮组15传至二轴16，实现车辆的倒挡。

Claims (2)

1.一种混合电动汽车用无级变速装置，包括主动力离合器（2）、一轴（3）、中间轴（10）、二轴（16）、减速齿轮副（4）、行星轮系（8）、第一前进挡齿轮副（11）、第二前进挡齿轮副（13）、倒挡齿轮组（15）、前进挡同步器（12）和倒挡同步器（14），发动机（1）的输出轴通过所述主动力离合器（2）与所述一轴（3）连接，一轴（3）的转速通过所述减速齿轮副（4）传递给所述行星轮系（8）的齿圈（8-1），所述行星轮系（8）的行星架（8-4）带动所述中间轴（10）旋转，所述第一前进挡齿轮副（11）、第二前进挡齿轮副（13）和倒挡齿轮组（15）的主动齿轮均安装在中间轴（10）上、三者的从动齿轮均安装在所述二轴（16）上，通过控制所述前进挡同步器（12）和所述倒挡同步器（14）实现第一前进挡齿轮副（11）、第二前进挡齿轮副（13）和倒挡齿轮组（15）之间的切换；其特征在于：本无级变速装置还设有调速电机（5）、电力输入同步器（6）、齿圈单向离合器（7）和太阳轮单向离合器（9），所述调速电机（5）的转速通过所述电力输入同步器（6）和太阳轮单向离合器（9）传递给行星轮系（8）的太阳轮（8-2），齿圈单向离合器（7）控制行星轮系（8）的齿圈（8-1）的转速输出。

2.根据权利要求1所述的混合电动汽车用无级变速装置，其特征在于：所述第一前进挡齿轮副（11）的主动齿轮（11-1）和第二前进挡齿轮副（13）的主动齿轮（13-1）均固定在中间轴（10）上，第一前进挡齿轮副（11）的从动齿轮（11-2）和第二前进挡齿轮副（13）的从动齿轮（13-2）均空套在二轴（16）上，由所述前进挡同步器（12）对第一前进挡齿轮副（11）和第二前进挡齿轮副（13）的输出进行切换；所述倒挡齿轮组（15）的主动齿轮（15-1）空套在中间轴（10）上，所述倒挡齿轮组（15）的从动齿轮（15-2）固定在二轴（16）上，所述倒挡同步器（14）控制倒挡齿轮组（15）的输出。

Images