CN208585086U - 单电机混合动力用变速器 - Google Patents

Abstract

一种单电机混合动力用变速器，包括：输入轴、第一中间轴、第二中间轴和过渡轴，其中：输入齿轮、第一主动齿轮、第二同步器、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一同步器和第四主动齿轮依次设置于与发动机相连的输入轴上，第一至第四从动齿轮和减速主动齿轮依次设置于第一中间轴上，中间齿轮、倒挡主动齿轮、第四同步器和第五主动齿轮依次设置于第二中间轴上，过渡齿轮、第五从动齿轮、第六从动齿轮、第三同步器和第七从动齿轮依次设置于过渡轴上。本装置能够使发动机动力与电机动力在传递的过程中做到单独操控，互不干涉，同时在需要的时候，又可以互相弥补。

Description

单电机混合动力用变速器

技术领域

本实用新型涉及的是一种混合动力汽车领域的技术，具体是一种单电机混合动力用变速器。

背景技术

机械式自动变速器在换挡过程中存在发动机的动力丢失情况，驱动电机的加入，可以很好的弥补机械式自动变速器的这一缺陷，同时又可以充分利用机械式变速器的高效率低成本优势，是很多混合动力车型的所选方案。现有技术在机械式自动变速器基础上改进的混合动力变速器具有以下某个缺陷：纯发动机驱动车辆时电机无法脱开，致使变速器的整体效率降低；纯发动驱动挡位偏少或无发动机倒挡功能；无法只用一个电机兼顾停车充电、纯电驱动等混合动力变速器的所有功能；轴向尺寸大，整车布置困难。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种单电机混合动力用变速器，在原有机械式自动变速器结构的基础上，巧妙接入驱动电机，通过同步机构操纵发动机动力及电机动力的传递方向，能够使发动机动力与电机动力在传递的过程中做到单独操控，互不干涉，同时在需要的时候，又可以互相弥补。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：输入轴、第一中间轴、第二中间轴和过渡轴，其中：输入齿轮、第一主动齿轮、第二同步器、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一同步器和第四主动齿轮依次设置于与发动机相连的输入轴上，第一至第四从动齿轮和减速主动齿轮依次设置于第一中间轴上，中间齿轮、倒挡主动齿轮、第四同步器和第五主动齿轮依次设置于第二中间轴上，过渡齿轮、第五从动齿轮、第六从动齿轮、第三同步器和第七从动齿轮依次设置于过渡轴上。

所述的第一至第五主动齿轮分别与对应的第一至第五从动齿轮相啮合；所述的第一从动齿轮分别与第一主动齿轮和倒挡主动齿轮相啮合；所述的第三从动齿轮分别与第三主动齿轮和第六从动齿轮相啮合；所述的第四从动齿轮分别与第四主动齿轮和第七从动齿轮相啮合。

所述的中间齿轮与输入齿轮相啮合。

所述的过渡齿轮通过惰轮机构与电机输出轴相连。

所述的减速主动齿轮通过减速从动齿轮与差速器相连。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型只需单电机即可实现混合动力汽车的所有模式，以较低成本实现机械式自动变速器车型的混合动力化；在不包括一挡和四挡的纯发动机驱动时，可以断开驱动电机，当纯电机驱动时，可以断开发动机，使动力在变速器内高效传递；发动机换挡与电机换挡可相互弥补动力，实现动力换挡，提高整车驾驶感受；电机反转倒挡和发动机倒挡可分别工作也可一起工作，实现倒挡；通过第四同步器可以实现驻车充电，以及在纯电行驶中启动发动机；发动机六个挡位和电机两个挡位的结构，能够保证在任意车速下的发动机及电机均在高效区工作；较短的变速器轴向尺寸能够满足传统车的前舱布置需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：第二中间轴1、输入轴2、第一中间轴3、过渡轴4、第一至第四同步器A～D、过渡齿轮5、惰轮齿轮6、电机齿轮7、电机8、差速器9、中间齿轮10、主动齿轮11、输入齿轮12、从动齿轮13、倒挡主动齿轮110、充电挡主动齿轮111、三挡主动齿轮112、六挡主动齿轮113、二挡主动齿轮114、五挡主动齿轮115、减速主动齿轮116、三挡从动齿轮130、六挡从动齿轮131、二挡从动齿轮132、五挡从动齿轮133、充电挡从动齿轮134、混合动力一挡从动齿轮135、混合动力二挡从动齿轮136、减速从动齿轮137。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括：带有中间齿轮10和两个主动齿轮的第二中间轴1、带有输入齿轮12和四个主动齿轮11的输入轴2、带有四个从动齿轮13和一个主动齿轮11的第一中间轴3、带有过渡齿轮5和三个从动齿轮的过渡轴4、四个同步器A～D、惰轮齿轮6、电机8以及差速器9，其中：第二中间轴1、输入轴2、第一中间轴3和过渡轴4相互平行，中间齿轮10和第四同步器D固定设置于第二中间轴1上，带有结合齿轮的倒挡主动齿轮110和充电挡主动齿轮111空套于第二中间轴1上，倒挡主动齿轮110位于中间齿轮10和第四同步器D 之间，充电挡主动齿轮111位于第四同步器D的另一侧，带有结合齿轮的三挡主动齿轮112、六挡主动齿轮113、二挡主动齿轮114和五挡主动齿轮115依次空套于输入轴2上，输入齿轮 12、第二同步器B和第一同步器A固定设置于输入轴2上，输入齿轮12位于三挡主动齿轮112 之前，第二同步器B位于三挡主动齿轮112和六挡主动齿轮113之间，第一同步器A位于二挡主动齿轮114和五挡主动齿轮115之间，三挡从动齿轮130、六挡从动齿轮131、二挡从动齿轮132、五挡从动齿轮133和减速主动齿轮116依次固定设置于第一中间轴3上，过渡齿轮 5、充电挡从动齿轮134和第三同步器C依次固定设置于过渡轴4上，混合动力一挡从动齿轮 135和混合动力二挡从动齿轮136空套于过渡轴4上，混合动力一挡从动齿轮135位于充电挡从动齿轮134和第三同步器C之间，混合动力二挡从动齿轮136位于第三同步器C的另一侧，三挡主动齿轮112与三挡从动齿轮130啮合，六挡主动齿轮113与六挡从动齿轮131啮合，二挡主动齿轮114与二挡从动齿轮132啮合，五挡主动齿轮115与五挡从动齿轮133啮合，混合动力一挡从动齿轮135与二挡从动齿轮132相啮合，混合动力二挡从动齿轮136与五挡从动齿轮133相啮合，倒挡主动齿轮110与三挡从动齿轮130想啮合，充电挡主动齿轮111 与充电挡从动齿轮134相啮合，中间齿轮10与输入齿轮12相啮合，过渡齿轮5与惰轮齿轮6 的齿轮相啮合，电机8通过电机齿轮7与惰轮齿轮6另一侧的齿轮相啮合，差速器9通过减速主动齿轮116与第一中间轴3相啮合。

所述的混合动力一挡为电机一挡与发动机一挡混合。

所述的混合动力二挡为电机二挡与发动机四挡混合。

所述的差速器9上设有减速从动齿轮137。

所述的第二中间轴1、输入轴2、第一中间轴3、过渡轴4、惰轮齿轮6以及差速器9 的两端均设有轴承。

所述的第一至第四同步器A～D为液压换挡系统控制或电换挡系统控制。

如图1所示，上述各挡位通过以下方式控制：发动机二挡和五挡由第一同步器A控制，发动机三挡和六挡由第二同步器B控制，发动机一挡和四挡由第四同步器D以及第三同步器C 共同控制，电机一挡和电机二挡由第三同步器C控制，发动机倒挡和充电挡均由第四同步器D 控制。

本实用新型的单电机混合动力用变速器可以实现多种工作模式：

纯电动模式：

电机一挡动力传输过程：第三同步器C左移，动力经电机8的齿轮、惰轮齿轮6、过渡齿轮5、过渡轴4、第三同步器C、电机一挡主动齿轮、二挡从动齿轮132、第一中间轴3、减速主动齿轮116传递至差速器9，驱动车辆。

电机二挡动力传输过程：第三同步器C右移，动力经电机8的齿轮、惰轮齿轮6、过渡齿轮5、过渡轴4、第三同步器C、电机二挡主动齿轮、五挡从动齿轮133、第一中间轴3、减速主动齿轮116传递至差速器9，驱动车辆。

纯发动机模式：

发动机五挡动力传输过程：第一同步器A右移，动力经输入轴2、第一同步器A、五挡主动齿轮115、五挡从动齿轮133、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

发动机二挡动力传输过程：第一同步器A左移，动力经输入轴2、第一同步器A、二挡主动齿轮114、二挡从动齿轮132、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

发动机六挡动力传输过程：第二同步器B右移，动力经输入轴2、第二同步器B、六挡主动齿轮113、六挡从动齿轮131、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

发动机三挡动力传输过程：第二同步器B左移，动力经输入轴2、第二同步器B、三挡主动齿轮112、三挡从动齿轮130、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

发动机四挡动力传输过程：第四同步器D右移，同时第三同步器C右移，动力经输入齿轮12、中间齿轮10、第二中间轴1、第四同步器D、充电挡主动齿轮111、充电挡从动齿轮134、过渡轴4、第三同步器C、电机二挡主动齿轮、五挡从动齿轮133、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

发动机一挡动力传输过程：第四同步器D右移，同时第三同步器C左移，动力经输入齿轮12、中间齿轮10、第二中间轴1、第四同步器D、充电挡主动齿轮111、充电挡从动齿轮134、过渡轴4、第三同步器C、电机一挡主动齿轮、二挡从动齿轮132、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，驱动车辆。

混合动力模式：

组合方式有：电机一挡分别与发动机一挡、二挡、三挡组合，电机二挡分别与发动机三挡、四挡、五挡、六挡组合。

倒挡模式：

纯电动倒挡：动力经电机一挡的动力传输过程反向驱动车辆。

发动机倒挡：第四同步器D左移，动力经输入齿轮12、中间齿轮10、第二中间轴1、第四同步器D、倒挡主动齿轮110、三挡从动齿轮130、第一中间轴3、减速主动齿轮116、减速从动齿轮137传递至差速器9，反向驱动车辆。

电机倒挡与发动机倒挡同时驱动，则实现混动倒挡。

驻车充电模式：

第四同步器D右移，动力经输入齿轮12、中间齿轮10、第二中间轴1、第四同步器D、充电挡主动齿轮111、充电挡从动齿轮134、过渡轴4、过渡齿轮5、惰轮齿轮、电机8齿轮传递至电机8，进行发电。

停车启动发动机模式：

驱动电机8输出动力，并将驻车充电的动力传输过程反向传递，则实现停车启动发动机模式。

纯电驱动中启动发动机模式：

在电机一挡驱动车辆，或电机二挡驱动车辆的过程中，如果需要启动发动机，则第四同步器D右移，闭合离合器，电机8动力驱动车辆的同时，经过充电挡从动齿轮134、充电挡主动齿轮111、第四同步器D、第二中间轴1、中间齿轮10、输入齿轮12传递至输入轴2，进行发动机启动。

纯发动机驱动中充电模式：

第四同步器D右移，发动机驱动车辆的同时，动力经输入齿轮12、中间齿轮10、第二中间轴1、第四同步器D、充电挡主动齿轮111、充电挡从动齿轮134、过渡轴4、过渡齿轮5、惰轮齿轮传递至电机8齿轮，驱动电机8，进行发电。

纯电驱动或混合动力驱动中的制动能量回收模式：

车轮制动过程中的动力，动力传输过程经啮合中的纯电挡位，同时反向，输入到电机8，实现制动发电。

动力换挡：

在混合动力驱动的过程中，进行电机8挡位或者发动机挡位的升降，需要保持另一动力所在挡位不变的情况下，进行所需要动力目标挡位的切换。

在纯电驱动或者纯发动机驱动的过程中，进行电机8挡位或者发动机挡位的升降，需要先启动另一动力，切换到对应的混合动力驱动模式，再进行目标挡位升降，再断开不需要的动力。

具体的工作模式见下表：

注：L-同步机构左移，R-同步机构右移，0-同步机构中位。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。

Claims (1)

1.一种单电机混合动力用变速器，其特征在于，包括：输入轴、第一中间轴、第二中间轴和过渡轴，其中：输入齿轮、第一主动齿轮、第二同步器、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一同步器和第四主动齿轮依次设置于与发动机相连的输入轴上，第一至第四从动齿轮和减速主动齿轮依次设置于第一中间轴上，中间齿轮、倒挡主动齿轮、第四同步器和第五主动齿轮依次设置于第二中间轴上，过渡齿轮、第五从动齿轮、第六从动齿轮、第三同步器和第七从动齿轮依次设置于过渡轴上；

所述的第一至第五主动齿轮分别与对应的第一至第五从动齿轮相啮合；所述的第一从动齿轮分别与第一主动齿轮和倒挡主动齿轮相啮合；所述的第三从动齿轮分别与第三主动齿轮和第六从动齿轮相啮合；所述的第四从动齿轮分别与第四主动齿轮和第七从动齿轮相啮合；

所述的中间齿轮与输入齿轮相啮合；

所述的过渡齿轮通过惰轮机构与电机输出轴相连；

所述的过渡齿轮与设置于电机输出轴上的电机齿轮相啮合；

所述的减速主动齿轮通过减速从动齿轮与差速器相连；

所述的第一至第五主动齿轮、倒挡主动齿轮、第六从动齿轮和第七从动齿轮均带有结合齿。