CN202062995U - 一种用于增程式混合动力汽车的变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于增程式混合动力汽车的变速器，其特征在于：电机通过左输入一轴与变速器连接，发动机通过离合器、右输入一轴与变速器连接；电机的动力经左输入一轴、二轴、主减速器、差速器、传动轴传到驱动车轮；发动机的动力经离合器、右输入一轴、二轴、主减速器、差速器、传动轴传到驱动车轮。其结构紧凑，可只采用一个电机，实现增程式混合动力汽车的设计思想，大大降低了成本，同时大大降低了整车机舱的布置设计的难度。

Description

一种用于增程式混合动力汽车的变速器

技术领域：

本实用新型涉及一种用于增程式混合动力汽车的变速器，用于搭载增程式(Range Extender，RE)混合动力汽车，属于混合动力汽车动力传动系统技术领域。 

背景技术：

随着电动汽车技术的进步，尤其是电池技术进步，以及排放法规的日趋严格，民间和政府部门对电动汽车商业化的期待与日俱增。然而，强混合动力的高复杂程度与高成本，以及纯电动汽车的短续驶里程和高成本，始终是电动汽车商业化的障碍。为了克服上述障碍，加速电动汽车商业化进程，同时最大限度的改善整车燃油经济性和排放，一种用于满足大部分用户使用需求的新型电动汽车——增程式混合动力汽车进入了人们的视野。 

增程式混合动力汽车针对的目标市场更加细化，其开发思想是，以私家车使用习惯调查、统计、分析为基础，针对大部分人每日用车里程低于一定数值的现状，设计特定行驶里程内以纯电动(EV)模式行驶，对于偶尔超过纯电动设计里程的使用情况，则采用发动机动力驱动车辆行驶，以满足大多数或绝大多数用户的使用要求。 

RE轿车的优点是，结构和控制一般比并联强混合构型汽车简单， 节油和排放改善更加显著。 

当前，最常见的RE构型是插电式串联构型(Plug-in SeriesHybrid Electric Vehicle，PSHEV)的混合动力汽车，此种构型是在串联构型的混合动力汽车上，改装大容量动力电池，整车采用电量消耗(Charge Deplete，CD)控制策略，以期达到先纯电动行驶、后串联行驶的控制思想。但此种构型需要两个电机系统，其中一个作为发电机使用，成本和整车布置都是动力系统平台化和整车产品化的巨大障碍。 

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种用于增程式混合动力汽车的变速器，是将传统轿车变速器的一轴一分为二，故称“二分式一轴”变速器；用于单电机RE构型的混合动力汽车，采用手动或自动换挡操纵机构均可实现动力切换。与插电式串联构型相比较，降低了系统成本和总布置的技术难度。 

本实用新型的技术方案是这样实现的：用于增程式混合动力汽车的变速器，其特征在于：由左输入一轴、左输入一轴一挡齿轮、左输入一轴二挡齿轮，右输入一轴、右输入一轴一挡齿轮、右输入一轴二挡齿轮、右输入一轴倒挡齿轮、二轴、左输入二轴一挡齿轮，左输入二轴二挡齿轮，右输入二轴一挡齿轮，右输入二轴二挡齿轮、右输入倒挡中间齿轮、主减速器、差速器、选换挡操纵机构等组成；电机通过左输入一轴与变速器连接，发动机通过离合器、右输入一轴与变速器连接；电机的动力经左输入一轴、二轴、主减速器、差速器、传动 轴传到驱动车轮；发动机的动力经离合器、右输入一轴、二轴、主减速器、差速器、传动轴传到驱动车轮。 

其通过如下步骤实施： 

纯电动(EV)模式行驶 

当车载电池组电量状态(State of Charge，SOC)不太低、电池组处于可工作状态时，整车即可行驶于EV模式。此时发动机系统关闭，右输入一轴与二轴不接合(处于空挡状态)。 

当车辆行驶起步或车速较低时，动力经左输入一轴一挡齿轮与左输入二轴一挡齿轮传递，电机工作于正向电动模式。当车速较高时，动力经左输入一轴二挡齿轮与左输入二轴二挡齿轮传递，电机工作于正向电动模式。当车辆减速或制动时，不管上述哪一挡齿轮结合，若电池组还未充满，则电机均工作于正向发电模式；若电池组已充满，则电机不电动也不发电，处于随转模式。 

当车辆倒车时，动力经左输入一轴一挡齿轮与左输入二轴一挡齿轮传递，电机工作于反向电动模式。当车辆倒车制动时，若电池组还未充满，则电机工作于反向发电模式；若电池组已充满，则电机不电动也不发电，处于随转模式。 

发动机驱动模式行驶 

当整车再次充电前行驶里程较长，致使电池组SOC过低、电池组处于不可工作状态时，整车行驶于发动机驱动模式。此时电机系统关闭，左输入一轴与二轴不接合(处于空挡状态)。 

当车辆行驶起步或车速较低时，发动机动力经右输入一轴一挡齿 轮与右输入二轴一挡齿轮传递，发动机单独驱动车辆前进。当车速较高时，动力经右输入一轴二挡齿轮与右输入二轴二挡齿轮传递，变速器换入二挡，发动机驱动车辆行驶。当车辆需要减速或制动时，发动机反拖或者车辆制动系统工作，使车辆减速停车。 

当车辆倒车时，右输入一轴倒挡齿轮与倒挡中间齿轮接合，发动机驱动整车完成倒车行驶操作。 

本实用新型的积极效果是将电机和发动机的输入，集成到一个变速器上，实现了单电机增程式混合动力汽车的设计思想，降低了整车成本，也降低了整车总布置设计的技术难度。 

附图说明：

图1装备本新型变速器的增程式混合动力汽车动力传动系统。 

图2挡位操纵示意图。 

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：如图1所示，用于增程式混合动力汽车的变速器，其特征在于：由左输入一轴2、左输入一轴一挡齿轮3、左输入一轴二挡齿轮4，右输入一轴9、右输入一轴一挡齿轮8、右输入一轴二挡齿轮5、右输入一轴倒挡齿轮7、二轴20、左输入二轴一挡齿轮19，左输入二轴二挡齿轮18，右输入二轴一挡齿轮16，右输入二轴二挡齿轮17、右输入倒挡中间齿轮6、主减速器15、差速器14、选换挡操纵机构等组成；电机1通过左输入一轴2与变速器连接，发动机11通过离合器10、右输入一轴9与变速器连接；电机1的动力经左输入一轴2、二轴20、主减 速器15、差速器14、传动轴13传到驱动车轮12；发动机11的动力经离合器10、右输入一轴9、二轴20、主减速器15、差速器14、传动轴13传到驱动车轮12。 

一、纯电动(EV)模式行驶 

如图1和图2所示，当车载电池组SOC不太低、电池组处于可工作状态时，整车即可行驶于EV模式。此时发动机系统11关闭，右输入一轴9与二轴20不接合(处于空挡状态)。 

如图1和图2所示，当车辆起步或车速较低时，变速器操纵机构进入E121的位置，此时接合套将左输入一轴2与左输入一轴一挡齿轮3接合，动力经左输入一轴一挡齿轮3与左输入二轴一挡齿轮19传递，电机1工作于正向电动模式。当车速较高时，变速器操纵机构进入E227的位置，接合套将左输入一轴2与左输入一轴二挡齿轮4接合，动力经左输入一轴二挡齿轮4与左输入二轴二挡齿轮18传递，电机1工作于正向电动模式。当车辆减速或制动时，不管上述哪一挡齿轮结合，若电池组还未充满，则电机1均工作于正向发电模式；若电池组已充满，则电机1处于随转模式。 

如图1和图2所示，当车辆倒车时，变速器操纵机构进入ER 22的位置，此时接合套将左输入一轴2与左输入一轴一挡齿轮3接合，动力经左输入一轴一挡齿轮3与左输入二轴一挡齿轮19传递，电机1工作于反向电动模式。当车辆倒车制动时，若电池组还未充满，则电机1工作于反向发电模式；若电池组已充满，则电机1处于随转模式。 

二、发动机驱动模式行驶 

如图1所示，当整车再次充电前行驶里程较长，致使电池组SOC过低、电池组处于不可工作状态时，整车行驶于发动机驱动模式。此时电机系统1关闭，左输入一轴2与二轴20不接合(处于空挡状态)。如图1和图2所示，当车辆行驶起步或车速较低时，变速器操纵机构进入C123的位置，此时接合套将二轴20与右输入二轴一挡齿轮16接合，动力经右输入一轴一挡齿轮8与右输入二轴一挡齿轮16传递，发动机11单独驱动车辆前进。当车速较高时，变速器操纵机构进入C224的位置，此时接合套将二轴20与右输入二轴二挡齿轮17接合，动力经右输入一轴二挡齿轮5与右输入二轴二挡齿轮17传递，变速器换入二挡，发动机11驱动车辆行驶。当车辆需要减速或制动时，发动机11反拖或者车辆制动系统工作，使车辆减速停车。 

当车辆倒车时，变速器操纵机构进入CR 25的位置，右输入一轴倒挡齿轮7与倒挡中间齿轮6接合，发动机11驱动整车完成倒车行驶操作。 

Claims (1)

1.用于增程式混合动力汽车的变速器，其特征在于：由左输入一轴(2)、左输入一轴一挡齿轮(3)、左输入一轴二挡齿轮(4)，右输入一轴(9)、右输入一轴一挡齿轮(8)、右输入一轴二挡齿轮(5)、右输入一轴倒挡齿轮(7)、二轴(20)、左输入二轴一挡齿轮(19)，左输入二轴二挡齿轮(18)，右输入二轴一挡齿轮(16)，右输入二轴二挡齿轮(17)、右输入倒挡中间齿轮(6)、主减速器(15)、差速器(14)、选换挡操纵机构等组成；其中电机(1)通过左输入一轴(2)与变速器连接，发动机(11)通过离合器(10)、右输入一轴(9)与变速器连接；电机(1)的动力经左输入一轴(2)、二轴(20)、主减速器(15)、差速器(14)、传动轴(13)传到驱动车轮(12)；发动机(11)的动力经离合器(10)、右输入一轴(9)、二轴(20)、主减速器(15)、差速器(14)、传动轴(13)传到驱动车轮(12)。 

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