CN210637457U - 一种混合动力车辆的变速器及动力传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混合动力车辆的变速器及动力传动装置，属于混合动力车辆领域。该变速器包括：主动齿轮机构，包括同轴套设的输入轴一和输入轴二，套设于输入轴一的主动齿轮组一和套设于输入轴二的主动齿轮组二；第一从动齿轮机构，包括输出轴一、从动齿轮组一和主减齿轮一，从动齿轮组一与主动齿轮组一对应啮合，主减齿轮一与电机二的输出齿轮啮合；第二从动齿轮机构，包括输出轴二、从动齿轮组二和主减齿轮二，从动齿轮组二与主动齿轮组二对应啮合；惰轮，分别与电机一的输出齿轮以及主动齿轮组二中的一个齿轮啮合；主减齿轮一和主减齿轮二均与差速器相连。本实用新型的变速器能够实现布置高集成性，解决多挡混动变速器轴向尺寸大的问题。

Description

一种混合动力车辆的变速器及动力传动装置

技术领域

本实用新型涉及混合动力车辆领域，特别是涉及一种混合动力车辆的变速器及动力传动装置。

背景技术

目前混动结构根据总布置环境不同，结构形式不一，各主机厂对混动传动结构布置选择不一致，市场上主流的混动拓扑结构有P1、P2、P3、P4等传动结构。不同的结构，对动力性、效率都有较大影响，对变速器总成设计、集成控制难度影响也不一致。

当前整车轻量化设计原因，变速器整机轴向尺寸要求苛刻，无法布置大功率电机，整车动力性和经济性很难平衡兼顾。从P1到P4等布置结构，都有结构局限性，电机和发动机无法同时在高效区工作，整车节油率不理想。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种混合动力车辆的变速器，能够实现布置高集成性，解决多挡混动变速器轴向尺寸大的问题。

本实用新型的另一个目的是要提供一种具有上述变速器的动力传动装置，能够兼顾整车动力性和经济性。

本实用新型的进一步的一个目的是要利用电机的反向驱动，实现R挡驱动，有利于变速器小型化、轻量化设计。

特别地，本实用新型提供了一种混合动力车辆的变速器，所述车辆包括发动机、电机一、电机二和差速器，该变速器包括：

主动齿轮机构，包括均由所述发动机驱动且同轴套设的输入轴一和输入轴二，套设于所述输入轴一的主动齿轮组一和套设于所述输入轴二的主动齿轮组二；

第一从动齿轮机构，包括输出轴一以及套设于所述输出轴一上的从动齿轮组一和主减齿轮一，所述从动齿轮组一与所述主动齿轮组一的各个齿轮对应啮合，所述主减齿轮一与所述电机二的输出齿轮啮合；

第二从动齿轮机构，包括输出轴二以及套设于所述输出轴二上的从动齿轮组二和主减齿轮二，所述从动齿轮组二与所述主动齿轮组二的各个齿轮对应啮合；

惰轮，分别与所述电机一的输出齿轮以及所述主动齿轮组二中的一个齿轮啮合；

所述主减齿轮一和所述主减齿轮二均与所述差速器相连。

可选地，所述主动齿轮组一包括一挡主动齿轮和三挡主动齿轮；

所述从动齿轮组一包括：与所述一挡主动齿轮啮合的一挡从动齿轮、与所述三挡主动齿轮啮合的三挡从动齿轮。

可选地，所述第一从动齿轮机构还包括：

同步器一，设置于所述输出轴一上，用于实现所述一挡从动齿轮或所述三挡从动齿轮与所述输出轴一的结合或分离。

可选地，所述主动齿轮组二包括二挡主动齿轮和四挡主动齿轮；

所述从动齿轮组二包括：与所述二挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮、与所述四挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮。

可选地，所述第二从动齿轮机构还包括：

同步器二，设置于所述输出轴二上，用于实现所述二挡从动齿轮或所述四挡从动齿轮与所述输出轴二的结合或分离。

可选地，所述二挡主动齿轮还与所述惰轮啮合。

特别地，本实用新型还包括一种混合动力车辆的动力传动装置，包括：

上述任一项所述的变速器；

发动机，通过离合器一与所述输入轴一相连，通过离合器二与所述输入轴二相连

电机一，其输出齿轮与所述惰轮啮合；

电机二，其输出齿轮与所述主减齿轮一啮合；和

差速器，与所述主减齿轮一和所述主减齿轮二均相连。

可选地，所述电机一或所述电机二配置成在有倒挡需求时输出反向扭矩。

本实用新型在主动齿轮组二的一个齿轮的位置处设置电机一并通过惰轮连接两者，同时在主减齿轮一处设置电机二，即创新采用P2.5+P3结构，实现布置高集成性，解决多挡混动变速器轴向尺寸大的问题。

进一步地，本实用新型的动机传动机构可通过对电机进行差异性选型，使两个电机同时工作在高效区，有效提升经济性。

进一步地，通过机电一体化设计，换挡过程电机调速，降低同步器设计要求，提升换挡性能，提供优越驾驶性。两个电机扭矩集成在输出端，可实现高动力性。

进一步地，本实用新型取消了机械R档设计，在低档位时，利用电机的反向驱动，实现R档驱动，有利于变速器小型化、轻量化设计。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的变速器的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的变速器的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供了一种混合动力车辆的变速器，车辆包括发动机(未示出)、电机一21、电机二14和差速器16。一个实施例中，如图1所示，该变速器包括主动齿轮机构、第一从动齿轮机构、第二从动齿轮机构和惰轮2。主动齿轮机构包括均由发动机驱动且同轴套设的输入轴一12和输入轴二24，套设于输入轴一12的主动齿轮组一和套设于输入轴二24的主动齿轮组二。第一从动齿轮机构包括输出轴一20以及套设于输出轴一20上的从动齿轮组一和主减齿轮一15，从动齿轮组一与主动齿轮组一的各个齿轮对应啮合，主减齿轮一15与电机二14的输出齿轮13啮合。第二从动齿轮机构包括输出轴二8以及套设于输出轴二8上的从动齿轮组二和主减齿轮二9，从动齿轮组二与主动齿轮组二的各个齿轮对应啮合。惰轮2分别与电机一21的输出齿轮1以及主动齿轮组二中的一个齿轮啮合。主减齿轮一15和主减齿轮二9均与差速器16相连。

本实施例在主动齿轮组二的一个齿轮的位置处设置电机一21并通过惰轮2连接两者，同时在主减齿轮一15处设置电机二14，即创新采用P2.5+P3结构，实现布置高集成性，解决多挡混动变速器轴向尺寸大的问题。

上述变速器为多挡位的变速器，例如4挡、6挡等。

一个实施例中，主动齿轮组一包括一挡主动齿轮11和三挡主动齿轮10。从动齿轮组一包括与一挡主动齿轮11啮合的一挡从动齿轮17、与三挡主动齿轮10啮合的三挡从动齿轮19。也就是说输入轴一12上挂接的是奇数挡主动齿轮，与从动齿轮组一形成该变速器的1挡和3挡奇数挡。

可选地，第一从动齿轮机构还包括同步器一18，设置于输出轴一20上，用于实现一挡从动齿轮17或三挡从动齿轮19与输出轴一20的结合或分离。该同步器一18可以是现有技术中的任意一种同步器，可以设置在一挡从动齿轮17和三挡从动齿轮19之间。

主动齿轮组二包括二挡主动齿轮3和四挡主动齿轮。从动齿轮组二包括与二挡主动齿轮3啮合的二挡从动齿轮6、与四挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮7。也就是说输入轴二24上挂接的是偶数挡主动齿轮，与从动齿轮组一形成该变速器的2挡和4挡偶数挡。

可选地，第二从动齿轮机构还包括同步器二23，设置于输出轴二8上，用于实现二挡从动齿轮6或四挡从动齿轮7与输出轴二8的结合或分离。该同步器二23也可以是现有技术中的任意一种同步器，可以设置在二挡从动齿轮6和四挡从动齿轮7之间。

一个实施例中，二挡主动齿轮3还与惰轮2啮合。从而使得动力从电机一21经惰轮2输入到二挡主动齿轮3上。

现针对上述四速变速箱的驱动模式进行简单介绍。

在纯电(EV)驱动模式下，各挡传递路线为：

2挡传递：电机一21-输出齿轮1-惰轮2-二挡主动齿轮3-二挡从动齿轮6-输出轴二8-主减齿轮二9-差速器16。

4挡传递：电机一21-输出齿轮1-惰轮2-二挡主动齿轮3-输入轴二24-四挡主动齿轮22-四挡从动齿轮7-输出轴二8-主减齿轮二9-差速器16。

同时，电机二14直接驱动：电机二14-主减齿轮一15-差速器16。

R挡行驶：在2挡传递时，电机一21反转，实现R挡行驶。或者电机二14反转，直接驱动R挡行驶。由整车VCU根据软件标定确定。

在纯发动机驱动模式下，各挡传动路线为：

1挡：离合器一4-输入轴一12-一挡主动齿轮11-一挡从动齿轮17-差速器16。

2挡：离合器二5-输入轴二24-二挡主动齿轮3-二挡从动齿轮6-差速器16。

3挡：离合器一4-输入轴一12-三挡主动齿轮10-三挡从动齿轮19-差速器16。

4挡：离合器二5-输入轴二24四挡主动齿轮22-四挡从动齿轮7-差速器16。

混合动力驱动，传动路线：

上述EV模式可以和纯发动机模式结合，实现各种工况的混合动力驱动。

同时，实现制动能量回收，怠速充电，换挡调速等多种工作模式，实现高动力性和经济性。

本实用新型还提供了一种混合动力车辆的动力传动装置，一个实施例中，如图1所示，动力传动装置包括上述任一实施例的变速器、发动机、电机一21、电机二14和差速器16。发动机通过离合器一4与输入轴一12相连，通过离合器二5与输入轴二24相连。电机一21的输出齿轮1与惰轮2啮合。电机二14的输出齿轮13与主减齿轮一15啮合。差速器16与主减齿轮一15和主减齿轮二9均相连。

具体的传动路径参见四速变速箱的驱动模式的描述部分。

本实施例中的变速箱创新地采用P2.5+P3结构，实现布置高集成性，解决多挡混动变速器轴向尺寸大的问题。

同时通过对电机进行差异性选型，可使两个电机同时工作在高效区，有效提升经济性。

进一步地，通过机电一体化设计，换挡过程电机调速，降低同步器设计要求，提升换挡性能，提供优越驾驶性。两个电机扭矩集成在输出端，可实现高动力性。

一个实施例中，电机一21或电机二14配置成在有倒挡需求时输出反向扭矩。

本实施例取消了机械R档设计，在低档位时，利用电机的反向驱动，实现R档驱动，有利于变速器小型化、轻量化设计。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的变速器，所述车辆包括发动机、电机一、电机二和差速器，其特征在于，包括：

主动齿轮机构，包括均由所述发动机驱动且同轴套设的输入轴一和输入轴二，套设于所述输入轴一的主动齿轮组一和套设于所述输入轴二的主动齿轮组二；

第一从动齿轮机构，包括输出轴一以及套设于所述输出轴一上的从动齿轮组一和主减齿轮一，所述从动齿轮组一与所述主动齿轮组一的各个齿轮对应啮合，所述主减齿轮一与所述电机二的输出齿轮啮合；

第二从动齿轮机构，包括输出轴二以及套设于所述输出轴二上的从动齿轮组二和主减齿轮二，所述从动齿轮组二与所述主动齿轮组二的各个齿轮对应啮合；

惰轮，分别与所述电机一的输出齿轮以及所述主动齿轮组二中的一个齿轮啮合；

所述主减齿轮一和所述主减齿轮二均与所述差速器相连。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，

所述主动齿轮组一包括一挡主动齿轮和三挡主动齿轮；

所述从动齿轮组一包括：与所述一挡主动齿轮啮合的一挡从动齿轮、与所述三挡主动齿轮啮合的三挡从动齿轮。

3.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第一从动齿轮机构还包括：

同步器一，设置于所述输出轴一上，用于实现所述一挡从动齿轮或所述三挡从动齿轮与所述输出轴一的结合或分离。

4.根据权利要求3所述的变速器，其特征在于，

所述主动齿轮组二包括二挡主动齿轮和四挡主动齿轮；

所述从动齿轮组二包括：与所述二挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮、与所述四挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮。

5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述第二从动齿轮机构还包括：

同步器二，设置于所述输出轴二上，用于实现所述二挡从动齿轮或所述四挡从动齿轮与所述输出轴二的结合或分离。

6.根据权利要求5所述的变速器，其特征在于，

所述二挡主动齿轮还与所述惰轮啮合。

7.一种混合动力车辆的动力传动装置，其特征在于，包括：

权利要求1-6中任一项所述的变速器；

发动机，通过离合器一与所述输入轴一相连，通过离合器二与所述输入轴二相连

电机一，其输出齿轮与所述惰轮啮合；

电机二，其输出齿轮与所述主减齿轮一啮合；和

差速器，与所述主减齿轮一和所述主减齿轮二均相连。

8.根据权利要求7所述的动力传动装置，其特征在于，

所述电机一或所述电机二配置成在有倒挡需求时输出反向扭矩。

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