CN209159406U - 单行星齿轮多模式混动动力变速器 - Google Patents

单行星齿轮多模式混动动力变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN209159406U
CN209159406U CN201821044242.0U CN201821044242U CN209159406U CN 209159406 U CN209159406 U CN 209159406U CN 201821044242 U CN201821044242 U CN 201821044242U CN 209159406 U CN209159406 U CN 209159406U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
motor
transmission shaft
shifting element
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201821044242.0U
Other languages
English (en)
Inventor
陈海军
Original Assignee
陈海军
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 陈海军 filed Critical 陈海军
Priority to CN201821044242.0U priority Critical patent/CN209159406U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN209159406U publication Critical patent/CN209159406U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

本实用新型涉及一种单行星齿轮多模式混动动力变速器,用以分别连接发动机、单数或双数数量电机,包括:单行星排、换挡元件以及普通齿轮,所述的单行星排包括:太阳轮、行星轮、外齿圈和行星架,所述的行星轮分别与所述外齿圈和所述太阳轮啮合,所述的行星轮安装在行星架上;所述的单行星排为具有两个转动自由度的单行星排;所述的普通齿轮与单行星排啮合连接;所述的换挡元件,包括啮合部件和同步部件,所述的啮合部件与普通齿轮连接,所述的同步部件与电机的传动轴连接;所述的单向离合器或者普通制动器分别连接发动机和外齿圈。与现有技术相比,本实用新型具有使用寿命更长,机械复杂度低,成本低,控制难度低,换挡更加流程等优点。

Description

单行星齿轮多模式混动动力变速器
技术领域
本实用新型涉及机电混合动力车辆驱动领域,尤其是涉及一种单行星齿轮多模式混动动力变速器。
背景技术
机电混合动力车辆通常包括使用内燃机及一个或多个电动机/发电机。现有混合动力变速器方案基本上可以分为两个大类:在传统变速基础上附加一到两个电机构成的混合动力方案和为混合动力专门设计的混合动力方案,其中专门为混合动力车辆设计的变速器方案,从现有的发展趋势来看,主要包括了以串并联为主要驱动模式的混合动力变速器方案和以行星排为主的功率分流混合动力变速器方案。以串并联为主要驱动模式的混合动力变速器方案相对来讲结构比较简单,研发成本较低,一般齿轮之间的啮合效率较高,但对发动机工作点的调节能力有限,而功率分流的混合动力变速器则根据行星排数目以及机械点个数的不同,包括了单模,双模以及多模的功率分流混合动力变速器,其结构较为紧凑,利用行星排功率分流的优势对发动机工作点调节较为灵活有效,从而改善燃油经济性,但随着行星排个数的增加,变速器结构较为复杂。所以,现有两类专用的混合变速器都存在各自的优缺点,如何有效的结合这两类混合动力变速器方案,集成各自的优点成为本专利中所描述的新型混合动力变速器方案的最大的亮点。
申请号为CN 201110405238的中国实用新型专利申请,可变比例动力分流混合动力变速器,利用单个行星排和一般齿轮啮合,经过不同的连接拓扑结构和组合,可以实现不同的功率分流模式,但使用了过多的扭矩传递机构,元件的利用率相对较低,实现的模式相对有限。此外,该设计方案连接较为复杂、进而造成成本上升、控制难度增大,并且该设计方案在实际应用过程中,由于过多的扭矩传递机构,也会造成换挡不顺利,降低齿轮等其他零件的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种单行星齿轮多模式混动动力变速器。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种单行星齿轮多模式混动动力变速器,用以分别连接发动机、单数或双数数量电机,包括:单行星排、换挡元件以及普通齿轮,其中:
所述的单行星排包括:太阳轮、行星轮、外齿圈和行星架,所述的行星轮分别与所述外齿圈和所述太阳轮啮合,所述的行星轮安装在行星架上;所述的单行星排为具有两个转动自由度的单行星排;
所述的普通齿轮与单行星排啮合连接;
所述的换挡元件,包括啮合部件和同步部件,所述的啮合部件与普通齿轮连接,所述的同步部件与电机的传动轴连接;
所述的单向离合器或者普通制动器分别连接发动机和外齿圈;
所述的变速器输出端包括主减速器,所述主减速器通过所述普通齿轮传动连接。
优选地,所述电机包括第一电机和第二电机,所述第一电机和所述第二电机均为发电机或者发动机,并与相应的动力蓄电池连接。
优选地,所述的普通齿轮包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮;
所述的变速器还包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴;
所述的太阳轮及第一齿轮分别与第一传动轴连接,所述的第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第七齿轮分别与第二传动轴连接,所述的第六齿轮固定在第三传动轴上,所述的第五齿轮固定于第四传动轴上;
所述的行星架和第一齿轮直接相连,所述的外齿圈通过外齿和第三齿轮直接啮合,所述的第一齿轮和第七齿轮相互啮合,第四齿轮和第六齿轮相互啮合,第二齿轮和第五齿轮相互啮合,作为一级主减速器,第四传动轴作为混合动力变速器的输出端;
所述的发动机与外齿圈连接,第一电机与第一传动轴连接,第二电机与第三传动轴连接;
所述的换挡元件包括:
第一换挡元件,所述的第一换挡元件包括与第一齿轮固结的第一左侧啮合部件,与变速器的壳体固连的第二左侧啮合部件及固定于第一传动轴上的第一转速同步部件;
和或第二换挡元件,所述的第二换挡元件包括与第三齿轮固连的第一右侧啮合部件,与第七齿轮固连的第二右侧啮合部件及固定于第二传动轴上的第二转速同步部件。
优选地,所述的普通齿轮还包括相互啮合的第八齿轮和第九齿轮,所述的变速器还包括第五传动轴,所述的第八齿轮直接固连与第一传动轴,第九齿轮直接固连与第五传动轴,所述的第五传动轴直接和第一电机相连。
优选地,所述的变速器还包括单向离合器,所述的单向离合器分别连接发动机和外齿圈;
优选地,所述的变速器还包括普通制动器,所述的普通制动器分别连接发动机和外齿圈。
优选地,所述的第三传动轴为空心轴,空套于第一传动轴上,所述的第六齿轮和第九齿轮外或者内啮合,所述的第一电机和第二电机同轴布置。
优选地,所述的普通齿轮还包括第十齿轮、第十一齿轮,所述的变速器还包括第六传动轴,所述的发动机和第十一齿轮相连,所述的第十齿轮和第十一齿轮内或者外啮合,所述的第十齿轮固结于第六传动轴上,并通过第六传动轴连接行星齿轮中的外齿圈。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
一、使用寿命提高:本实用新型所采取的单行星齿轮多模式混动动力变速器方案,利用同步器与啮合套配合换挡,其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。在换动齿轮特别宽的情况下,这种差别就更为明显。且此方案能极大程度的降低齿轮损耗,提高变速器整体使用寿命,降低成本消耗。
二、机械复杂度较低:本实用新型所描述的新型混合动力变速器方案,变速器元件按个数较少,只包含单个行星齿轮组,一定数目的一般齿轮,两个换挡元件,且两个换挡元件均可以通过同步器或者狗牙离合器实现。整个混合动力变速器各个档位或者模式下,传动路线较为简单,齿轮间啮合效率较高,有利于降低混合动力变速器机械制造和应用成本,进一步缩小变速器的体积和重量。
附图说明
图1是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第一种实施方式结构图。
图2是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第二种实施方式结构图。
图3是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第三种实施方式结构图。
图4是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第四种实施方式结构图。
图5是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第五种实施方式结构图。
图6是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第六种实施方式结构图。
图7是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第七种实施方式结构图。
图8是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第八种实施方式结构图。
图9是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第九种实施方式结构图。
图10是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十种实施方式结构图。
图11是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十一种实施方式结构图。
图12是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十二种实施方式结构图。
图13是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十三种实施方式结构图。
图14是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十四种实施方式结构图。
图15是本实用新型提供的新型混合动力变速器的第十五种实施方式结构图。
图中标号说明:
1、发动机,2、第一电机,3、第二电机,4、太阳轮,5、行星轮,6、外齿圈,7、行星架,8、第一齿轮,9、第一换挡元件中的左侧啮合部件,10、第一换挡元件中的转速同步部件,11、第一换挡元件中的右侧啮合部件及与其固连的变速器壳体,12、第四齿轮,13、第六齿轮,14、第二换挡元件中的转速同步部件,15、第二换挡元件中的左侧啮合部件,16、第三齿轮,17、第二齿轮,18、第五齿轮, 19、第一传动轴,20、第二传动轴,21、第三传动轴,22、第四传动轴,23、普通或单向离合器,24、第二换挡元件中的右侧啮合部件,25、第七齿轮,26、第八齿轮,27、第九齿轮,28、第五传动轴,29、第十齿轮,30、第十一齿轮,31、第六传动轴。
具体实施方式:
针对上述新型混动动力变速器的特点和优势,将通过以下具体实施例进行具体说明和描述。下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然,所描述的仅仅是本实用新型的一部分优选实施例,而不是全部实施例。本技术领域内技术人员易于基于队实用新型原理作出很多改变,因此本实用新型并非固定于所显示和描述的细节,而是意图包含在权利要求书范围内的所有变化和修改。
针对图1所述的第一种实施方式:
如图1和表1所示,图1为本实用新型提供的功率分流式混合动力变速器的一种实施方式,包括
单行星排和7个一般齿轮:所述的单行星排包括外外齿圈6、太阳轮4以及分别与外外齿圈6和太阳轮4啮合的行星轮5及行星架7;所述的7个一般齿轮,包含了第一齿轮8,第二齿轮17,第三齿轮16,第四齿轮12,第五齿轮18,第六齿轮13和第七齿轮25,其中单行星排太阳轮4及第一齿轮8分别固定及空套在第一传动轴19上,第二齿轮17,第四齿轮12及第三齿轮16,第七齿轮25分别固定及空套第二传动轴20上,第六齿轮13固定于第三传动轴21上,第五齿轮18固定于第四传动轴22上。单行星排中的行星架7和第一齿轮8通过轴直接相连,单行星排外外齿圈6通过外齿和第三齿轮16直接啮合,第一齿轮8和第七齿轮25相互啮合,第四齿轮12和第六齿轮13相互啮合,第二齿轮17和第五齿轮18相互啮合,作为一级主减速器,第四传动轴22作为混合动力变速器的输出端;发动机1:与单行星排外外齿圈6连接;第一电机2:与第一传动轴19连接;第二电机3:与第三传动轴21连接;单向离合器或者普通制动器连接连接单行星齿轮中的外齿圈6 和变速器壳体,可以将发动机1及外齿圈6锁止;第一换挡元件:包括了与第一齿轮固结的左侧啮合部件9,与变速器的壳体固连的啮合部件11及固定于第一传动轴上的转速同步部件10;第二换挡元件:包括了与第三齿轮16固连的右侧啮合部件15,与第七齿轮25固连的右侧啮合部件24及固定于第二传动轴上的转速同步部件14。
本实施例中,新型的混合动力变速器在不同的行驶工况下,可以采用不同的工作模式,如表1所示,包括:纯电动模式:由第二电机供能3或者第一电机2和第二电机3共同供能。在单电机纯电动情况下,无需换挡元件的作动,此时只有第二电机3处于驱动状态,发动机1和第一电机2都不会被拖动,处于静止状态。在双电机纯电动模式下,第二换挡元件中的14和24处于接合状态,单向离合器处于锁止状态,此时发动机1不会被拖动;输入功率分流和输出功率分流混合动力模式:由发动机1、第一电机2和第二电机3共同供能。在输入功率分混合动力模式下,第二换挡元件中的14和24处于接合状态。在输出功率分流混动模式下,第二换挡元件中的15和14处于接合状态;三个固定速比模式或者并联式混合动力模式:由发动机1单独供能或由发动机和第一电机2、第二电机3共同供能。在第一并联混动模式下,第一换挡元件中的10和11以及第二换挡元件中的14和24都处于接合状态,第一电动机2被锁止,第二电动机3可以对发动机工作点进行调整。在第二并联混动模式下,第一换挡元件中的9和10以及第二换挡元件中的14和24都处于接合状态,第一电动机2和第二电动机3都可以对发动机工作点进行调整。在第三并联混动模式下,第二换挡元件中的14和15处于接合状态,第二电动机3可以对发动机工作点进行调整;串联式混合动力模式:由发动机1、第一电机2和第二电机3共同供能。第一换挡元件中的9和10处于接合状态,第一电机2作为发电机使用,第二电机3驱动车辆;驻车充电模式:由发动机1供能、第一电机2作为发电机使用,吸收发动机1功率,此时第一换挡元件中的9和10处于接合状态。
针对起步及低速过程:
在车辆电池SOC较高的情况下,当车辆处于静止状态,此时车辆可以采用单电机纯电动子模式进行纯电动起步,此时所述的第一换挡元件和第二换挡元件均处于打开状态,由第二电机3单独驱动车辆纯电动行驶;当车辆动力需求较大时,单电机纯电动子模式不能提供所需动力时,或者当采用单电机纯电动子模式系统效率相对较低时,可以采用双电机纯电动模式驱动,在此过程中普通制动器或者单向离合器保持分离状态。在双电机纯电动子模式:所述的第二换挡元件中的右侧的啮合部件24与转速同步部件14处于接合状态,由第一电机2和第二电机3共同驱动车辆纯电动行驶,此时普通制动器或者单项离合器23处于锁止状态,发动机1被锁止。当然,如果移除普通制动器或者单向离合器23,相应的换挡元件个数进一步减少,但此时只存在单电机纯电动子模式,在双电机纯电动子模式中发动机1将会处于拖拽状态。
针对单电机纯电动子模式向双电机纯电动模式切换过程,直接将第二换挡元件中的右侧的啮合部件24与转速同步部件14进行接合。
在车辆电池SOC较低的情况下,当车辆处于静止状态,此时车辆可以通过串联式混动模式及输入功率分流混合动力模式进行起步并行驶至一定的车速:在串联式混动模式下,所述的单向离合器23处于非锁止状态,第一换挡元件中的9和10 接合,发动机工作和车轮完全解耦,工作在最佳燃油经济点,由第二电机3单独起步并驱动车辆至一定的车速;在输入功率分流混动模式下,所述的单向离合器23 处于非锁止状态,第二换挡元件中的14和24处于接合状态,发动机工作点可以被第一电机和第二电机有效调节,实现车辆起步并至行驶至一定的车速。
针对中速混合动力过程:
当车辆通过纯电动模式起步且行驶一定时间后,电池SOC值下降至一定水平或者系统效率相对较低时,车辆可以由单电机纯电动子模式或者双电机纯电动子模式切换至输入功率分流混合动力模式;
针对单电机纯电动子模式切换至输入功率分流混合动力模式,普通离合器23 处于非锁止状态,首先锁止第一换挡元件中的9和10,此时单行星齿轮处于整体旋转状态,利用第一电机2拖拽发动机至一定的转速后,发动机1进行喷油点火启动,然后利用第一电机2缩小第二换挡元件中14和24的相对转速差至一定水平,快速关闭第一换挡元件中14和24,紧接着利用第一电机对第一换挡元件中的9和 10进行卸载,利用其执行机构对其打开;或者首先关闭第二换挡元件中14和24,此时利用第一电机2拖拽发动机1至一定的转速后,发动机1进行喷油点火启动。为减少发动机启动时刻爆发的力矩对车辆舒适性影响,此时需要第一电机进行短暂发电对发动机启动瞬间的爆发力矩进行平衡,然后车辆进入输入功率分流混合动力模式。
针对较高速混合动力过程:
输入功率分流混合动力模式一般在车辆中低速时,发动机工作点可以被灵活调节,系统效率较高,但车辆进入高速行驶或者车辆传动比达到一定水平后,输入功率分流混合动力模式出现系统功率循环,车辆驱动效率较低,此时可以由输入功率分流混合动力模式切换至固定速比模式中的第一固定速比模式或者第一并联式混动模式,在此过程中需要对第一换挡元件中的转速同步部件10和变速器壳体11 进行同步和关闭。由于输入功率分流混合动力模式的机械点和固定速比模式中的第一固定速比模式档位的传动比重合,可以直接利用输入功率分流混合动力模式,在保证混合动力输出端转速和转矩不变的情况下,利用第一电机调节在此过程中需要对第一换挡元件中的转速同步部件10和变速器壳体11转速差至一定水平,然后对其进行同步,从而完成从输入功率分流混合动力模式到第一固定速比模式的模式切换。
当车辆继续行驶至较高的车速,车辆需要从第一固定速比模式(第一并联式混动模式)切换至第二固定速比模式(第二并联式混动模式)或第三固定速比模式(第三并联式混动模式)运行。在第一固定速比模式下,第一换挡元件中的转速同步部件10和变速器壳体11连接,由发动机1单独驱动车辆或者发动机1和第二电机3 以并联式混合模式驱动车辆;在第二固定速比模式下,第一换挡元件中的转速同步部件10和第一换挡元件中的9啮合部件接合,由发动机1单独驱动车辆或者发动机第一电机2和第二电机3以并联式混合模式共同驱动车辆;在第三固定速比模式下,第二换挡元件中的转速同步部件14和第二换挡元件中的啮合部件15接合,由发动机1单独驱动车辆或者发动机1,第二电机3以并联式混合模式共同驱动车辆。在该类模式切换过程中,都可以将输入功率分流模式作为过渡切换模式,利用行星排功率分流的优势,通过第二电机3保证变速器输出转转速和转矩尽可能不变,提高模式切换过程中车辆的平顺性,同时利用第一电机2对即将接合的换挡元件主从动端转速差进行主动同步,当换挡元件主从动端转速差处于一定水平后接合该换挡元件,从变速器方案的角度,有效地提高了模式切换过程中的切换速度和舒适性。
针对图2所述的第二种实施方式:
在第一种实施例的基础上,增加第八齿轮26,第九齿轮27以及第五传动轴28,形成第二种实施例。此时第八齿轮26直接固连与第一传动轴19。第九齿轮27直接固连与第五传动轴27。第八齿轮26和第九齿轮27处于内啮合状态。第五传动轴27直接和第一电机2相连。
此时该实施例实现的功能和第一种实施例一致,在此不再赘述,但是可以有效提高第一电机2的最高转速限制,实现更高的纯电动最高车速以及有效降低第一电机2的最大转矩需求,从而减小第一电机2的尺寸。
针对图3所述的第三种实施方式:
和第一种实施例相比,将其中的单向离合器23更换成普通的离合器23,其余连接均保持不变,其实现的模式如表2所示。其实实现的混动模式与第一种实施例相比,原有的一个双电机纯电动模式变成了两个双电机纯电动子模式:在双电机纯电动子模式1下,普通离合器23处于打开状态,第一换挡元件中的10和11以及第二换挡元件中的14和24接合状态。在双电机纯电动子模式2下,普通离合器 23处于打开状态,第一换挡元件中的9和10以及第二换挡元件中的14和24接合状态。其余实现的模式均与第一中实施例保持一致。
针对图4所述的第四种实施方式:
和第一种实施例相比,直接去除单向离合器23,其余连接均一致。此时,在双电机纯电动模式下,发动机1会被拖动,降低系统效率,其余各模式均不变。当然,此实施例也包括和第二中实施例中相类似的,在第四种实施例的基础上,增加第八齿轮26,第九齿轮27以及第五传动轴28,形成第二种实施例。此时第八齿轮 26直接固连与第一传动轴19。第九齿轮27直接固连与第五传动轴27。第八齿轮 26和第九齿轮27处于内啮合状态。第五传动轴27直接和第一电机2相连。
针对图5所述的第五种实施方式:
在第一种实施例的基础上,去除第二换挡元件中的右侧的啮合部分24,此时第四齿轮12直接固连与第二传动轴20上。此时实现的功能如表3所示,包括单电机纯电动模式,由第二电机3单独驱动车辆;双电机纯电动模式,此时单向离合器 23处于被锁止状态,由第一电机2和第二电机3共同驱动车辆;输入功率分离混动模式,此时单向离合器23处于被锁止状态,第一电机2和第二电机3可以灵活调整发动机工作点;第一固定速比或者第一并联式混动模式下,第一换挡元件中的 10和11接合,只有第二电机3可以对发动机工作点进行调节;第二固定速比或者第二并联式混动模式下,第一换挡元件中的9和10接合,第一电机2和第二电机 3可以对发动机工作点进行调节;第三固定速比或者第三并联式混动模式下,第二换挡元件中的14和15接合,只有第二电机3可以对发动机工作点进行调节;驻车充电模式下,第一换挡元件中的9和10接合,第一电机2作为发电机吸收发动机输出功率。其模式使用与切换与第一种实施例类似,在此不再赘述。
针对图6所述的第六种实施方式:
在第五种实施例的基础上,增加第八齿轮26,第九齿轮27以及第五传动轴28,形成第二种实施例。此时第八齿轮26直接固连与第一传动轴19。第九齿轮27直接固连与第五传动轴27。第八齿轮26和第九齿轮27处于内啮合状态。第五传动轴27直接和第一电机2相连。
此时该实施例实现的功能和第五种实施例一致,在此不再赘述,但是可以有效提高第一电机2的最高转速限制,实现更高的纯电动最高车速以及有效降低第一电机2的最大转矩需求,从而减小第一电机2的尺寸。
针对图7所述的第七种实施方式:
在第五种实施例的基础上,将原有的单向离合器23更换为普通离合器23,此时普通离合器23需要执行机构进行控制,其余连接与第五种实施例保持一致。此时实现的功能如表4所示。与第五种实施例实现的功能相比,双电机纯电动模式发生了改变,其余模式保持不变。该实施例中存在两个双电机纯电动模式:在双电机纯电动模式一下,普通离合器23处于分离状态,第一换挡元件中的9和19接合;在双电机纯电动模式二下,普通离合器23处于分离状态,第二换挡元件中的14 和15接合。
针对图8所述的第八种实施方式:
在第五种实施例的基础上直接去除单向离合器23,其余连接均保持不变。此时,实现的功能和第五种实施例一致,但是在双电机纯电动模式下,发动机会被拖动,影响系统效率。
针对图9所示的第九种实施方式:
在第一种实施例的基础上,去除第一换挡元件中的左侧啮合元件9,其余连接保持不变。此时其实现的功能如表5所示,包括:单电机纯电动驱动模式,此时只有第二电机3驱动车辆;双电机纯电动驱动模式,此时单向离合器23处于锁止状态,第二换挡元件中的14和24接合;输入功率分流混合动力模式:单向离合器 23处于非锁止状态,第二换挡元件中的14和24接合;第一固定速比或者第一并联式混动模式下,第一换挡元件中的10和11以及第二换挡元件中的14和24接合,只有第二电机3可以对发动机工作点进行调节;第二固定速比或者第二并联式混动模式下,第一换挡元件中的10和11以及第二换挡元件中的14和15接合,第二电机3可以对发动机工作点进行调节;第三固定速比或者第三并联式混动模式下,第二换挡元件中的14和15接合,只有第二电机3可以对发动机工作点进行调节;驻车充电模式下,第二换挡元件中的14和24接合,第一电机2作为发电机吸收发动机输出功率。其模式使用与切换与第五种实施例类似,在此不再赘述。
针对图10所示的第十种实施方式:
在第九种实施例的基础上,增加第八齿轮26,第九齿轮27以及第五传动轴28,形成第二种实施例。此时第八齿轮26直接固连与第一传动轴19。第九齿轮27直接固连与第五传动轴27。第八齿轮26和第九齿轮27处于内啮合状态。第五传动轴27直接和第一电机2相连。
此时该实施例实现的功能和第九种实施例一致,在此不再赘述,但是可以有效提高第一电机2的最高转速限制,实现更高的纯电动最高车速以及有效降低第一电机2的最大转矩需求,从而减小第一电机2的尺寸。
针对图11所示的第十一种实施方式:
在第九种实施例的基础上,去除单向离合器23,其余连接保持一致。其实现的功能中,在双电动纯电动模式下,发动机被拖动,降低系统效率。其余模式保持不变。
针对图12所述的第十二种实施方式:
在一种实施例的基础上增加改变第二电机3的位置,此时第二电机3仍旧与第三传动轴21连接,第六齿轮13固结于第三传动轴21上,第三传动轴21为空心轴,空套于第一传动轴19上,第六齿轮13和第九齿轮12外或者内啮合(图示为外啮合),第一电机2和第二电机3同轴布置。其实现的功能和第一实施例保持一致,在此不再赘述。当然此实施例中还包括上述实施例中,采用相同的手段改变第二电机位置所形成的变速器方案。
针对图13所述的第十三种实施方式:
在第五种实施例基础上,增加第七齿轮25,此时第七齿轮25和第一齿轮8啮合,第四齿轮12和第六齿齿轮13继续保持内或者外啮合(图示为外啮合),此时其实现和功能和第五种实施例保持一致。
针对图14的第十四种实施方式:
在第一种实施例的基础上,增加第十齿轮29,第十一齿轮30以及第六传动轴 31,此时发动机1和第十一齿轮30相连,第十齿轮29和第十一齿轮30内或者外啮合(图示为外啮合),第十齿轮29固结于第六传动轴31上,并通过第六传动轴 31连接行星齿轮中的齿圈6,单向离合器或者制动器23处于发动机1和第十一齿轮30之间,可以锁止发动机。该实施例实现的模式和第一种实施例保持一致。当然,此实施例还包括上述所有实施例(实施例1-实施例13)通过相同的改动,得到相应的混动动力变速器方案,在此不再赘述。
针对图15的第十五种实施方式:
在第十四种实施例的基础上,将原有的单向离合器或者制动器23的位置进行更改,此时单向离合器或者普通制动器23处于第六传动轴31上,用于锁止发动机。当然,此实施例还包括上述所有实施例(实施例1-实施例13)通过相同的改动,得到相应的混动动力变速器方案,在此不再赘述。
针对此新型多模式混合动力变速器,所描述的仅仅是本实用新型的一部分优选实施例,而不是全部实施例,因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本实用新型技术方案的保护范围。包括不同实施例的有效组合,或者将其中部分齿轮的外啮合形式变换成内啮合形式等,或者在发动机1之后增加扭转减震器元件,或者改变齿轮的排列位置,或者利用套轴形式改变换挡元件的位置,但本质连接一致等形成的混合动力变速器。
表1工作模式及其对应工作模式表
工作模式 单向离合器 第一换挡元件 第二换挡元件
单电机纯电动驱动模式
双电机纯电动驱动模式 处于锁止状态 14,24接合
输入功率分流混合动力模式 处于非锁止状态 14,24接合
输出功率分流混合动力模式 处于非锁止状态 14,15接合
第一固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 10,11接合 14,24接合
第二固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 9,10接合 14,24接合
第三固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 (9,10接合) 14,15接合
驻车充电模式 处于非锁止状态
串联式混合动力驱动模式 处于非锁止状态 9,10接合
表2工作模式及其对应工作模式表
工作模式 普通离合器 第一换挡元件 第二换挡元件
单电机纯电动驱动模式 打开
双电机纯电动驱动子模式一 打开 9,10接合 14,24接合
双电机纯电动驱动子模式二 打开 9,10接合 14,15接合
输入功率分流混合动力模式 处于非锁止状态 14,24接合
输出功率分流混合动力模式 处于非锁止状态 14,15接合
第一固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 10,11接合 14,24接合
第二固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 9,10接合 14,24接合
第三固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 (9,10接合) 14,15接合
驻车充电模式 处于非锁止状态
串联式混合动力驱动模式 处于非锁止状态 9,10接合
表3工作模式及其对应工作模式表
表4工作模式及其对应工作模式表
工作模式 普通离合器 第一换挡元件 第二换挡元件
单电机纯电动驱动模式
双电机纯电动驱动模式一 打开 9,10接合
双电机纯电动驱动模式二 打开 14,15接合
输入功率分流混合动力模式 接合
第一固定速比驱动模式(并联式) 接合 10,11接合
第二固定速比驱动模式(并联式) 接合 9,10接合
第三固定速比驱动模式(并联式) 接合 14,15接合
驻车充电模式 接合 9,10接合
表5工作模式及其对应工作模式表
工作模式 单向离合器 第一换挡元件 第二换挡元件
单电机纯电动驱动模式
双电机纯电动驱动模式 处于锁止状态 14,24接合
输入功率分流混合动力模式 处于非锁止状态 14,24接合
第一固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 10,11接合 14,24接合
第二固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 10,11接合 14,15接合
第三固定速比驱动模式(并联式) 处于非锁止状态 14,15接合
驻车充电模式 处于非锁止状态 14,24接合
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种单行星齿轮多模式混动动力变速器,用以分别连接发动机(1)、单数或双数数量电机,其特征在于,包括:单行星排、换挡元件以及普通齿轮,其中:
所述的单行星排包括:太阳轮(4)、行星轮(5)、外齿圈(6)和行星架(7),所述的行星轮(5)分别与所述外齿圈(6)和所述太阳轮(4)啮合,所述的行星轮(5)安装在行星架(7)上;所述的单行星排为具有两个转动自由度的单行星排;
所述的普通齿轮与单行星排啮合连接;
所述的换挡元件,包括啮合部件和同步部件,所述的啮合部件与普通齿轮连接,所述的同步部件与电机的传动轴连接;
单向离合器或者普通制动器分别连接发动机(1)和外齿圈(6);
所述的变速器输出端包括主减速器,所述主减速器通过所述普通齿轮传动连接;
所述电机包括第一电机(2)和第二电机(3),所述第一电机(2)和所述第二电机(3)均为发电机或者发动机,并与相应的动力蓄电池连接;
所述的普通齿轮包括第一齿轮(8)、第二齿轮(17)、第三齿轮(16)、第四齿轮(12)、第五齿轮(18)、第六齿轮(13)和第七齿轮(25);
所述的变速器还包括第一传动轴(19)、第二传动轴(20)、第三传动轴(21)、第四传动轴(22);
所述的太阳轮(4)及第一齿轮(8)分别与第一传动轴(19)连接,所述的第二齿轮(17)、第三齿轮(16)、第四齿轮(12)和第七齿轮(25)分别与第二传动轴(20)连接,所述的第六齿轮(13)固定在第三传动轴(21)上,所述的第五齿轮(18)固定于第四传动轴(22)上;
所述的行星架(7)和第一齿轮(8)直接相连,所述的外齿圈(6)通过外齿和第三齿轮(16)直接啮合,所述的第一齿轮(8)和第七齿轮(25)相互啮合,第四齿轮(12)和第六齿轮(13)相互啮合,第二齿轮(17)和第五齿轮(18)相互啮合,作为一级主减速器,第四传动轴(22)作为混合动力变速器的输出端;
所述的发动机(1)与外齿圈(6)连接,第一电机(2)与第一传动轴(19)连接,第二电机(3)与第三传动轴(21)连接;
所述的换挡元件包括:
第一换挡元件,所述的第一换挡元件包括与第一齿轮(8)固结的第一左侧啮合部件(9),与变速器的壳体固连的第二左侧啮合部件(11)及固定于第一传动轴(19)上的第一转速同步部件(10);
和或第二换挡元件,所述的第二换挡元件包括与第三齿轮(16)固连的第一右侧啮合部件(15),与第七齿轮(25)固连的第二右侧啮合部件(24)及固定于第二传动轴(20)上的第二转速同步部件(14)。
2.根据权利要求1所述的单行星齿轮多模式混动动力变速器,其特征在于,所述的普通齿轮还包括相互啮合的第八齿轮(26)和第九齿轮(27),所述的变速器还包括第五传动轴(28),所述的第八齿轮(26)直接固连与第一传动轴(19),第九齿轮(27)直接固连与第五传动轴(28),所述的第五传动轴(28)直接和第一电机(2)相连。
3.根据权利要求1或2所述的单行星齿轮多模式混动动力变速器,其特征在于,所述的变速器还包括单向离合器,所述的单向离合器分别连接发动机(1)和外齿圈(6)。
4.根据权利要求1或2所述的单行星齿轮多模式混动动力变速器,其特征在于,所述的变速器还包括普通制动器,所述的普通制动器分别连接发动机(1)和外齿圈(6)。
5.根据权利要求1所述的单行星齿轮多模式混动动力变速器,其特征在于,所述的第三传动轴(21)为空心轴,空套于第一传动轴(19)上,所述的第六齿轮(13)和第九齿轮(27)外或者内啮合,所述的第一电机(2)和第二电机(3)同轴布置。
6.根据权利要求1所述的单行星齿轮多模式混动动力变速器,其特征在于,所述的普通齿轮还包括第十齿轮(29)、第十一齿轮(30),所述的变速器还包括第六传动轴(31),所述的发动机(1)和第十一齿轮(30)相连,所述的第十齿轮(29)和第十一齿轮(30)内或者外啮合,所述的第十齿轮(29)固结于第六传动轴(31)上,并通过第六传动轴(31)连接行星齿轮中的外齿圈(6)。
CN201821044242.0U 2018-07-03 2018-07-03 单行星齿轮多模式混动动力变速器 Active CN209159406U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821044242.0U CN209159406U (zh) 2018-07-03 2018-07-03 单行星齿轮多模式混动动力变速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821044242.0U CN209159406U (zh) 2018-07-03 2018-07-03 单行星齿轮多模式混动动力变速器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN209159406U true CN209159406U (zh) 2019-07-26

Family

ID=67327146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201821044242.0U Active CN209159406U (zh) 2018-07-03 2018-07-03 单行星齿轮多模式混动动力变速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN209159406U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113232501A (zh) * 2021-05-12 2021-08-10 东风汽车集团股份有限公司 一种混合动力驱动系统
WO2021213755A1 (de) * 2020-04-22 2021-10-28 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und antriebssystem eines kraftfahrzeugs
CN114523839A (zh) * 2022-04-24 2022-05-24 潍柴动力股份有限公司 一种混合动力系统和混合动力系统的控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021213755A1 (de) * 2020-04-22 2021-10-28 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und antriebssystem eines kraftfahrzeugs
CN113232501A (zh) * 2021-05-12 2021-08-10 东风汽车集团股份有限公司 一种混合动力驱动系统
CN114523839A (zh) * 2022-04-24 2022-05-24 潍柴动力股份有限公司 一种混合动力系统和混合动力系统的控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209159406U (zh) 单行星齿轮多模式混动动力变速器
CN103958249B (zh) 变速器和具有变速器的驱动系
CN108725177A (zh) 一种单行星齿轮混合动力变速器系统
CN108725176A (zh) 一种功率分流式混动动力变速器
CN209008383U (zh) 功率分流混合动力耦合系统及车辆
CN208559007U (zh) 一种单行星齿轮混合动力变速器系统
CN106379156B (zh) 混合动力传动系统及混合动力汽车
CN106364306B (zh) 混合动力汽车的动力系统及其运行方法
CN107521326B (zh) 用于混合动力车辆的混联式驱动系统及混合动力车辆
CN108116217B (zh) 双行星排的混合动力耦合机构及机动车辆
CN108725178A (zh) 一种单行星齿轮多模式混动动力变速器
CN208896854U (zh) 混合动力驱动系统及混合动力汽车
CN209240866U (zh) 混合动力耦合系统及车辆
CN110001379A (zh) 一种多轴混合动力车辆驱动系统
CN108790773A (zh) 一种新型多模式混合动力变速器
CN208896853U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN110525194A (zh) 混合动力车辆用动力驱动系统及其控制方法
CN110395105A (zh) 一种混合动力变速器
CN110466338A (zh) 一种单行星排功率分流混合动力系统
CN209159401U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN107867165A (zh) 用于车辆的动力驱动系统以及车辆
CN110329057A (zh) 一种新型混合动力变速系统及方法
CN209159405U (zh) 功率分流式混动动力变速器
CN209208475U (zh) 混合动力耦合系统及车辆
CN209159400U (zh) 混合动力驱动系统及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant