CN209725116U - 一种混动变速器的换挡结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混动变速器的换挡结构，包括第一输入轴、动力单元、第一动力中转单元、一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、四挡主动齿轮；还包括一混动电机以及与混动电机转动连接的第二输入轴，所述第二输入轴上有四挡从动齿轮、三挡从动齿轮、二挡从动齿轮、一挡从动齿轮；所述第一输入轴上三挡主动齿轮与四挡主动齿轮之间的外壁上设置有第二动力中转单元，所述第二输入轴上三挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的外壁上设置有第三动力中转单元，所述第二输入轴上一挡从动齿轮与二挡从动齿轮之间的外壁上设置有第四动力中转单元。该实用新型在换挡过程动力不会中断、平顺性好、无顿挫感。

Description

一种混动变速器的换挡结构

技术领域

本实用新型涉及混合动力变速器技术领域，具体讲的是一种混动变速器的换挡结构。

背景技术

现如今，混合动力汽车得到广泛的推广和应用，给传统汽车行业带来了新的机遇和挑战。随着能源危机的日益加剧，以及环境的日益恶化，世界各国对汽车排放要求越来越严格，混合动力汽车是传统内燃机汽车和电动汽车的有机结合，有效地整合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，具有良好的性能和低排放、低油耗的特点，是当前时期最具可行性的新能源技术路线及汽车行业节能减排的重要方案之一。混合动力汽车的动力传动系统是其核心总成部件，决定了混合动力汽车的动力性、经济性、排放性和驾驶平顺性等重要性能，对车辆的综合影响性能极大。现有技术中，AMT变速器有着价格低、传动效率高的优点，但同时它又存在着换挡平顺性差、顿挫感明显的缺陷，而DCT变速器由于在换挡之前已经完成了预选挡的工作，因此换挡时间短，驾驶体验感好，但是由于其采用的是双离合器，这种箱体价格较高；而现有技术中大部分混动方案都是在DCT变速器的基础上进行改进，针对AMT变速器做改进的较少。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种换挡过程动力不会中断、平顺性好、无顿挫感的混动变速器的换挡结构。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的混动变速器的换挡结构：包括第一动力输入机构，所述第一动力输入机构包括第一输入轴，所述第一输入轴的一端转动连接有一动力单元，所述第一输入轴上设置有一第一动力中转单元，所述第一输入轴上动力中转单元远离动力单元的一侧固定有一挡主动齿轮，所述第一输入轴上一挡主动齿轮远离动力中转单元的一侧固定有二挡主动齿轮，所述第一输入轴上二挡主动齿轮远离一挡主动齿轮一侧的外壁上转动连接有三挡主动齿轮，所述第一输入轴上三挡主动齿轮远离二挡主动齿轮一侧的外壁上转动连接有四挡主动齿轮；

所述混动变速器的换挡结构还包括一混动电机以及第二输入机构，所述第二输入机构包括与混动电机转动连接的第二输入轴，所述第二输入轴上固定有与混动电机固定的四挡从动齿轮，所述第二输入轴上四挡从动齿轮远离混动电机的一侧固定有三挡从动齿轮，所述第二输入轴上三挡从动齿轮远离四挡从动齿轮一侧的外壁上转动连接有二挡从动齿轮，所述第二输入轴上二挡从动齿轮远离三挡从动齿轮一侧的外壁上转动连接有一挡从动齿轮；

所述第一输入轴上三挡主动齿轮与四挡主动齿轮之间的外壁上设置有第二动力中转单元，所述第二输入轴上三挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的外壁上设置有第三动力中转单元，所述第二输入轴上一挡从动齿轮与二挡从动齿轮之间的外壁上设置有第四动力中转单元。

采用以上结构后，本实用新型一种混动变速器的换挡结构与现有技术相比，具有以下优点：由于混动电机具有调速调扭的功能，可以实现在换挡过程中调节第二动力中转单元、第三动力中转单元、第四动力中转单元的速差及相位差，解决换挡冲击问题，使得换挡时平顺性好、无顿挫感。

作为优选，所述第二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均为齿轮型离合器或牙嵌型离合器。通过设置所述第二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均为齿轮型离合器或牙嵌型离合器，用于取代常规的同步器设计执行换挡功能，由于混动电机具有调速调扭功能，从而可以实现在换挡过程中对齿轮型离合器或牙嵌型离合器的速差及相位差进行控制，解决了此类离合器的换挡冲击问题；而且此类离合器相较于同步器轴向尺寸更小，可以在一定程度上减小变速器箱体的轴向尺寸，便于混动变速器的整车布置。

作为优选，所述混动电机与第二输入轴之间通过滚针轴承转动连接。通过设置所述混动电机与第二输入轴之间通过滚针轴承转动连接，可以便于第二输出轴转动。

附图说明

图1是本实用新型一种混动变速器的换挡结构的结构示意图。

如图所示：

1、第一输入轴，2、动力单元，3、第一动力中转单元，4、一挡主动齿轮，5、二挡主动齿轮，6、三挡主动齿轮，7、四挡主动齿轮，8、混动电机，9、第二输入轴，10、四挡从动齿轮，11、三挡从动齿轮，12、二挡从动齿轮，13、一挡从动齿轮，14、第二动力中转单元，15、第三动力中转单元，16、第四动力中转单元，17、滚针轴承。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示；

本实用新型一种混动变速器的换挡结构，包括第一动力输入机构，所述第一动力输入机构包括第一输入轴1，所述第一输入轴1的一端转动连接有一动力单元2，所述第一输入轴 1上设置有一第一动力中转单元3，所述第一输入轴1上动力中转单元3远离动力单元2的一侧固定有一挡主动齿轮4，所述第一输入轴1上一挡主动齿轮4远离动力中转单元3的一侧固定有二挡主动齿轮5，所述第一输入轴1上二挡主动齿轮5远离一挡主动齿轮4一侧的外壁上转动连接有三挡主动齿轮6，所述第一输入轴1上三挡主动齿轮6远离二挡主动齿轮 5一侧的外壁上转动连接有四挡主动齿轮7；其中在实际操作过程中，第一动力中转单元3 可以为离合器；动力单元可以为发动机；

所述混动变速器的换挡结构还包括一混动电机8以及第二输入机构，所述第二输入机构包括与混动电机8转动连接的第二输入轴9，所述第二输入轴9上固定有与混动电机8固定的四挡从动齿轮10，所述第二输入轴9上四挡从动齿轮10远离混动电机8的一侧固定有三挡从动齿轮11，所述第二输入轴9上三挡从动齿轮11远离四挡从动齿轮10一侧的外壁上转动连接有二挡从动齿轮12，所述第二输入轴9上二挡从动齿轮12远离三挡从动齿轮11 一侧的外壁上转动连接有一挡从动齿轮13；

所述第一输入轴1上三挡主动齿轮6与四挡主动齿轮7之间的外壁上设置有第二动力中转单元14，所述第二输入轴9上三挡从动齿轮11与四挡从动齿轮10之间的外壁上设置有第三动力中转单元15，所述第二输入轴9上一挡从动齿轮13与二挡从动齿轮12之间的外壁上设置有第四动力中转单元16。由于混动电机具有调速调扭的功能，可以实现在换挡过程中调节第二动力中转单元、第三动力中转单元、第四动力中转单元的速差及相位差，解决换挡冲击问题，使得换挡时平顺性好、无顿挫感。

所述第二动力中转单元14、第三动力中转单元15以及第四动力中转单元16均为齿轮型离合器或牙嵌型离合器。通过设置所述第二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均为齿轮型离合器或牙嵌型离合器，用于取代常规的同步器设计执行换挡功能，由于混动电机具有调速调扭功能，从而可以实现在换挡过程中对齿轮型离合器或牙嵌型离合器的速差及相位差进行控制，解决了此类离合器的换挡冲击问题；而且此类离合器相较于同步器轴向尺寸更小，可以在一定程度上减小变速器箱体的轴向尺寸，便于混动变速器的整车布置。

所述混动电机8与第二输入轴9之间通过滚针轴承转动连接。通过设置所述混动电机与第二输入轴之间通过滚针轴承转动连接，可以便于第二输出轴转动。

初始状态下，第二动力中转单元14以及第四动力中转单元16处于空挡状态，第三动力中转单元15处于与四挡从动齿轮10结合状态；

下面列举车辆行驶模式及各模式下的具体换挡的控制过程：

如图1所示：

实施例1：车辆启动及倒挡模式(出库)：

纯电模式启动及倒挡：第二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均处于初始状态，第一动力中转单元脱开，混动电机发生与动力单元方向相反的低速旋转，从而驱动输出轴发生旋转，车辆实现倒挡；其中，若需要较大扭矩，则第三动力中转单元与四挡从动齿轮脱开，混动电机启动调速从而控制四挡主动齿轮与第一输入轴速差控制在一个微小范围内，从而第二动力中转单元与四挡主动齿轮结合，随后混动电机启动调速从而控制一挡从动齿轮与第二输入轴的速差控制在一个微小范围内，一挡从动齿轮与第四动力中转单元结合，实现车辆一挡倒车。

实施例2：P3架构纯电模式行驶：第二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均处于初始状态，第一动力中转单元脱开，混动电机发生与动力单元方向相同的旋转，直接驱动输出轴，车辆正常行驶。

实施例3：P2架构纯电模式行驶：二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均处于初始状态，第一动力中转单元脱开，混动电机发生与动力单元方向相同的旋转，直接驱动输出轴，车辆正常行驶；若需要四挡纯电模式，则二动力中转单元、第三动力中转单元以及第四动力中转单元均处于初始状态，第一动力中转单元脱开，混动电机启动调速从而控制四挡主动齿轮与第一输入轴速差在一个微小范围内，第二动力中转单元与四挡主动齿轮结合，车辆进入四挡纯电模式行驶；需要说明的是，本结构物P2纯电三挡模式。

实施例4：纯电行驶时启动及混动：车辆在P2纯电一挡、二挡或四挡模式下行驶，第一动力中转单元短暂吸合后脱开，带动动力单元曲轴转动，动力单元点火；随后，动力单元调速至与第一输入轴速差在一个微小范围内，第一动力中转单元吸合，此时车辆在P2混动一挡、二挡或四挡模式下行驶。

实施例5：混动换挡：列举如：P2混动模式下一挡换二挡：混动电机启动降低扭矩，动力单元增加扭矩，第二动力中转单元退至空挡，随后混动电机启动增加扭矩，发动机降低扭矩，第二动力中转单元脱开，第四动力中转单元退至空挡，随后第一动力中转单元吸合，混动电机启动调速使得二挡从动齿轮与第二输入轴速差在一个微小范围内，第四动力中转单元与二挡从动齿轮结合，车辆变成P3二挡混动状态。

实施例6：行驶发电：上述混动状态下，混动电机施加负扭矩均能实现行驶发电及制动馈电功能。

以上就本实用新型较佳的实施例进行了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种混动变速器的换挡结构，其特征在于：包括第一动力输入机构，所述第一动力输入机构包括第一输入轴(1)，所述第一输入轴(1)的一端转动连接有一动力单元(2)，所述第一输入轴(1)上设置有一第一动力中转单元(3)，所述第一输入轴(1)上动力中转单元(3)远离动力单元(2)的一侧固定有一挡主动齿轮(4)，所述第一输入轴(1)上一挡主动齿轮(4)远离动力中转单元(3)的一侧固定有二挡主动齿轮(5)，所述第一输入轴(1)上二挡主动齿轮(5)远离一挡主动齿轮(4)一侧的外壁上转动连接有三挡主动齿轮(6)，所述第一输入轴(1)上三挡主动齿轮(6)远离二挡主动齿轮(5)一侧的外壁上转动连接有四挡主动齿轮(7)；

所述混动变速器的换挡结构还包括一混动电机(8)以及第二输入机构，所述第二输入机构包括与混动电机(8)转动连接的第二输入轴(9)，所述第二输入轴(9)上固定有与混动电机(8)固定的四挡从动齿轮(10)，所述第二输入轴(9)上四挡从动齿轮(10)远离混动电机(8)的一侧固定有三挡从动齿轮(11)，所述第二输入轴(9)上三挡从动齿轮(11)远离四挡从动齿轮(10)一侧的外壁上转动连接有二挡从动齿轮(12)，所述第二输入轴(9)上二挡从动齿轮(12)远离三挡从动齿轮(11)一侧的外壁上转动连接有一挡从动齿轮(13)；

所述第一输入轴(1)上三挡主动齿轮(6)与四挡主动齿轮(7)之间的外壁上设置有第二动力中转单元(14)，所述第二输入轴(9)上三挡从动齿轮(11)与四挡从动齿轮(10)之间的外壁上设置有第三动力中转单元(15)，所述第二输入轴(9)上一挡从动齿轮(13)与二挡从动齿轮(12)之间的外壁上设置有第四动力中转单元(16)。

2.根据权利要求1所述的一种混动变速器的换挡结构，其特征在于：所述第二动力中转单元(14)、第三动力中转单元(15)以及第四动力中转单元(16)均为齿轮型离合器或牙嵌型离合器。

3.根据权利要求1所述的一种混动变速器的换挡结构，其特征在于：所述混动电机(8)与第二输入轴(9)之间通过滚针轴承(17)转动连接。