CN210941330U

CN210941330U - 一种混合动力汽车用四挡变速器总成

Info

Publication number: CN210941330U
Application number: CN201922146948.9U
Authority: CN
Inventors: 张海涛; 段金鑫; 王旭光; 陈志超; 张民; 刘荣; 张志亮; 杨胜强; 高姗
Original assignee: Tangshan Aisin Gear Co Ltd
Current assignee: Tangshan Aisin Gear Co Ltd
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-04

Abstract

本实用新型涉及一种混合动力汽车用四挡变速器总成，属于混合动力汽车变速器总成技术领域。技术方案是：发动机输入轴（10）与发动机（EG）通过离合器（C0）连接，G1挡主动齿轮（11）、G2挡主动齿轮（12）、G3挡主动齿轮（13）、G4挡主动齿轮（14）和二号同步器（S2）设置在发动机输入轴（10）上；G1挡从动齿轮（21）、G2挡从动齿轮（22）、G3挡从动齿轮（23）、G4挡从动齿轮（24）、主减速主动齿轮（25）、一号同步器（S1）和三号同步器（S3）设置在输出轴（20）上；差速器齿圈（51）连接在差速器上。本实用新型的有益效果是：提高齿轮复用率，实现动力性、经济性和驾驶舒适性的完美匹配。

Description

一种混合动力汽车用四挡变速器总成

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力汽车用四挡变速器总成，属于混合动力汽车动力总成技术领域。

背景技术

近几年，迫于能源匮乏和环境污染的压力，各国应运而生了一些政策开始扶持新能源汽车的发展，随着相关政策的制定与实施，新能源汽车的开发与推广得到了极大地鼓舞，各大汽车企业都在极力推进新能源汽车的研发，抢占市场份额。

混合动力一般是指油电混合。混合动力汽车有电动机和发动机双引擎，可以由电动机或发动机单一动力驱动，也可由电动机和发动机同时驱动，当发动机换挡时电动机提供动力补偿，正常工作时会根据驾驶员操作意图和路况协调发动机和电动机的动力输出，与传统汽车相比，混合动力汽车可以让发动机更多时间工作在高效率区域，实现动力足、噪音小、油耗低、舒适性好等优点。

目前，混合动力汽车中采用的动力总成很难实现成本低、结构紧凑、体积小、集成性好等优点，而且其控制策略复杂，效率低、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混合动力汽车用四挡变速器总成，实现动力性、经济性和驾驶舒适性的完美匹配，降低汽车的油耗，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种混合动力汽车用四挡变速器总成，包含发动机输入轴、G1挡主动齿轮、G2挡主动齿轮、G3挡主动齿轮、G4挡主动齿轮、电动机输入轴、M1主动齿轮、介轮齿轮轴、输出轴、G1挡从动齿轮、G2挡从动齿轮、G3挡从动齿轮、G4挡从动齿轮、主减速主动齿轮、差速器、差速器齿圈、传动轴、一号同步器、二号同步器和三号同步器；发动机输入轴与发动机通过离合器连接，电动机输入轴与电动机连接，发动机输入轴与输出轴平行布置，G1挡主动齿轮、G2挡主动齿轮、G3挡主动齿轮、G4挡主动齿轮、二号同步器设置在发动机输入轴上，G1挡从动齿轮、G2挡从动齿轮、G3挡从动齿轮、G4挡从动齿轮、主减速主动齿轮、一号同步器和三号同步器设置在输出轴上，差速器齿圈连接在差速器上，差速器的两端分别通过传动轴连接车轮；G1挡主动齿轮与G1挡从动齿轮常啮合，G2挡主动齿轮与G2从动齿轮常啮合，G3挡主动齿轮与G3从动齿轮常啮合，G4挡主动齿轮与G4从动齿轮常啮合，M1主动齿轮与介轮常啮合，介轮与G4挡主动齿轮常啮合，主减速主动齿轮与差速器齿圈常啮合。

一种混合动力汽车用四挡变速器总成，包含发动机输入轴、G1挡主动齿轮、G2挡主动齿轮、G3挡主动齿轮、G4挡主动齿轮、M1挡从动齿轮、电动机输入轴、M1主动齿轮、介轮齿轮轴、输出轴、G1挡从动齿轮、G2挡从动齿轮、G3挡从动齿轮、G4挡从动齿轮、主减速主动齿轮、差速器、差速器齿圈、传动轴、一号同步器、二号同步器和三号同步器，发动机输入轴与发动机通过离合器连接，电动机输入轴与电动机连接，发动机输入轴与输出轴平行布置，G1挡主动齿轮、G2挡主动齿轮、G3挡主动齿轮、G4挡主动齿轮、M1挡从动齿轮和二号同步器设置在发动机输入轴上，G1挡从动齿轮、G2挡从动齿轮、G3挡从动齿轮、G4挡从动齿轮、主减速主动齿轮、一号同步器和三号同步器设置在输出轴上，差速器齿圈连接在差速器上，差速器的两端分别通过传动轴连接车轮；G1挡主动齿轮与G1挡从动齿轮常啮合，G2挡主动齿轮与G2从动齿轮常啮合，G3挡主动齿轮与G3从动齿轮常啮合，G4挡主动齿轮与G4从动齿轮常啮合，M1主动齿轮与介轮常啮合，介轮与M1挡从动齿轮常啮合，主减速主动齿轮与差速器齿圈常啮合。

所述M1挡从动齿轮和G4主动齿轮呈一体结构。

本实用新型的有益效果是：能够提高挡轮复用率，而且提供的动力集成系统让发动机尽可能多的工作在高效区间，提高了驾驶舒适性，并且兼顾了整车的动力性、经济性，降低了混合动力汽车的油耗，减少了尾气排放，具有成本低廉、继承性好、控制简单、传递效率高、利用率高等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一示意图；

图2为本实用新型实施例二示意图；

图中：发动机EG、电动机EM、一号同步器S1、二号同步器S2、三号同步器S3、发动机输入轴10、G1挡主动齿轮11、G2挡主动齿轮12、G3挡主动齿轮13、G4挡主动齿轮14、M1挡从动齿轮15、输出轴20、G1挡从动齿轮21、G2挡从动齿轮22、G3挡从动齿轮23、G4挡从动齿轮24、主减速主动齿轮25、电动机输入轴30、M1挡主动齿轮31、介轮轴40、介轮41、差速器50、差速器齿圈51、传动轴52。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图1，一种混合动力汽车用四挡混动变速器，包含发动机输入轴10、G1挡主动齿轮11、G2挡主动齿轮12、G3挡主动齿轮13、G4挡主动齿轮14、电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮轴40、介轮41、输出轴20、G1挡从动齿轮21、G2挡从动齿轮22、G3挡从动齿轮23、G4挡从动齿轮24、主减速主动齿轮25、差速器50、差速器齿圈51、传动轴52、一号同步器S1、二号同步器S2和三号同步器S3，发动机输入轴10与发动机EG通过离合器连接，电动机输入轴30与电动机EM连接，发动机输入轴10与输出轴20平行布置，M1主动齿轮31设置在电动机输入轴30上；介轮41设置在介轮轴40上，G1挡主动齿轮11、G2挡主动齿轮12、G3挡主动齿轮13、G4挡主动齿轮14和二号同步器S2设置在发动机输入轴10上；G1挡从动齿轮21、G2挡从动齿轮22、G3挡从动齿轮23、G4挡从动齿轮24、主减速主动齿轮25、二号同步器S2和三号同步器S3依次设置在输出轴20上，速器齿圈51连接在差速器50上，差速器50的两端分别通过传动轴52连接车轮；G1挡主动齿轮11与G1挡从动齿轮21常啮合，G2挡主动齿轮12与G2从动齿轮22常啮合，G3挡主动齿轮13与G3从动齿轮23常啮合，G4挡主动齿轮14与G4从动齿轮24常啮合，M1主动齿轮31与介轮41常啮合，介轮41与G4挡从动齿轮24常啮合，主减速主动齿轮25与差速器齿圈51常啮合。

在本实施例中，变速器中设有电动机EM（电动机EM也可作发电机使用）和发动机EG两个动力输出，共设有四个挡位，对应发动机EG的动力传递路线设有四个前进挡位（G1挡、G2挡、G3挡、G4挡）、N挡，对应电动机EM在P3模式下（S3同步器挂入左侧）动力传递路线设有一个前进挡位（M1挡）、倒挡（M1挡）、N挡，在P2模式下（S2挂入左侧）与发动前进挡共用；对应发动机EG的四个挡位分别用于汽车助力、跛行和高速行驶，且两个挡位之间换挡过程中，电动机EM可以进行动力补偿；对应电动机EM的M1挡位可用于汽车起步、倒车、爬坡、动力辅助、正常行驶、动力补偿等。在汽车低速行驶时主要由电动机EM驱动，发动机EG主要用于动力辅助，汽车高速行驶时主要由发动机EG驱动，电动机EM用于动力辅助、充电、动力补偿。

能量回收：在混合动力汽车制动或松开油门时，电动机EM工作在发电模式，汽车在惯性下行驶，车轮带动传动轴52、差速器齿圈51、主减速主动齿轮25、输出轴20转动，此时变速器的M1挡工作，则输出轴20带动G4挡从动齿轮24、G4挡主动齿轮14、介轮41、M1挡主动齿轮31、电动机输入轴30转动，通过电动机EM将机械能转换成电能存储在电池中，实现能量回收。

动力补偿：当发动机EG单独驱动汽车时，变速器在G1挡、G2挡、G3挡和G4挡换挡过程中，该变速器可实现换挡过程的动力补偿；在变速器在G1挡、G2挡、G3挡和G4挡之间切换时发动机EG的动力将中断，为避免产生顿挫感，电动机EM作动力源，为汽车补偿动力，提高了整车的驾驶舒适性；电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14、G4挡从动齿24传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51、传动轴52传递给车轮。

停车充电：当车辆停止时，发动机EG启动，离合器C0结合，一号同步器S1、三号同步器S3在空挡位置，二号同步器S2挂入左侧联接齿，通过发动机输入轴10、二号同步器S2、介轮41、电动机输入轴30，最后通过电动机EM将发动机EG的机械能转化成电能存储在电池中，实现停车充电。

附图1是本实施例电动机EM和发动机EG排布的方式，G1挡为变速器一挡、G2挡为变速器四挡、G3挡为变速器三挡、G4挡为变速器二挡、M1挡为电机挡，倒挡为M1挡通过电动机EM反转实现。

四挡变速器的各挡位实施方式及动力路线如下：

实施例一，参照附图1

①M1挡：电动机EM单独驱动汽车，三号同步器S3向左侧，一号同步器S1、二号同步器S2处于空挡状态。电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14、G4从动齿轮24传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51、传动轴52传递出去。

②G1挡：发动机EG单独驱动汽车，一号同步器S1向右挂入G1挡，二号同步器S2处于空挡状态，三号同步器S3挂入左侧。发动机EG的动力经发动机输入轴10、G1挡主动齿轮11、G1挡从动齿轮21传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51、传动轴52传递出去。

③G2挡：发动机EG单独驱动汽车，一号同步器S1向左挂入G2挡，二号同步器S2处于空挡状态，三号同步器S3挂入左侧。发动机EG的动力经发动机输入轴10、G2挡主动齿轮12、G2挡从动齿轮22传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51和传动轴52传递出去。

④G3挡：发动机EG单独驱动汽车，二号同步器S2向右挂入G3挡，一号同步器S1处于空挡状态，三号同步器S3挂入左侧。发动机EG的动力经发动机输入轴10、G3挡主动齿轮13、G3挡从动齿轮23传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51和传动轴52传递出去。

⑤G4挡：发动机EG单独驱动汽车，二号同步器S2挂入左侧，一号同步器S1处于空挡状态，三号同步器S2在左侧P3模式。发动机EG的动力经发动机输入轴10、G4挡主动齿轮14、G4挡从动齿轮24传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51、传动轴52传递出去。

⑥P3模式：M1挡与G1挡同时工作时，实现发动机EG与电动机EM共同驱动汽车，动力传递路线为：发动机EG的动力经发动机输入轴10、G1挡主动齿轮11、G1挡从动齿轮21传递给输出轴20，电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14、G4挡从动齿轮24传递给输出轴20，两股动力耦合后经主减速主动齿轮25传递给差速器齿圈51，由传动轴52传递出去。

⑦P3模式：M1挡与G2挡同时工作时，实现发动机EG与电动机EM共同驱动汽车，动力传递路线为：发动机EG的动力经发动机输入轴10、G2挡主动齿轮12、G2挡从动齿轮22传递给输出轴20，电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14、G4挡从动齿轮24传递给输出轴20，两股动力耦合后经主减速主动齿轮25传递给差速器齿圈51，由传动轴52传递出去。

⑧P3模式：M1挡与G3挡同时工作时，实现发动机EG与电动机EM共同驱动汽车，动力传递路线为：发动机EG的动力经发动机输入轴10、G3挡主动齿轮13、G3挡从动齿轮23传递给输出轴20；电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14、G4挡从动齿轮24传递给输出轴20；两股动力耦合后经主减速主动齿轮25传递给差速器齿圈51，由传动轴52传递出去。

⑨P3模式：M1挡与G4挡同时工作时，实现发动机EG与电动机EM共同驱动汽车，动力传递路线为：发动机EG的动力经发动机输入轴10、G4挡主动齿轮14，电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、G4挡主动齿轮14，两股动力耦合后经G4挡从动齿轮24传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25传递给差速器齿圈51，由传动轴52传递出去。

⑩P2模式：电动机EM与发动机EG共同驱动，二号同步器S2向左挂入左侧，EM动力通过电动机输入轴30、介轮41、将动力传递给发动机输入轴10，两股动力耦合后G1/G2/G3/G4挡传出，途径同②③④⑤。

实施例二，参照附图2

在输入轴上增加M1挡从动齿轮15与介轮41常啮合，具体实施方式及路线如下：

M1挡：电动机EM单独驱动汽车，三号同步器S3向右侧，一号同步器S1、二号同步器S2处于空挡状态。电动机EM的动力经电动机输入轴30、M1主动齿轮31、介轮41、M1挡从动齿轮15、G4挡主动齿轮14、G4从动齿轮24传递给输出轴20，再经主减速主动齿轮25、差速器齿圈51、传动轴52传递出去。

其它模式同实施例一。

该四挡变速器置于混合动力汽车中时，发动机输入轴10与发动机EG连接，电动机输入轴30与电动机EM连接，所述变速器可实现的功能及实施方法如下：

a)电动机EM单独驱动汽车行驶：当变速器的M1挡工作时，可实现电动机EM单独驱动汽车。

b)发动机EG单独驱动汽车行驶：当变速器的G1挡或G2挡或G3或G4挡工作时，可实现发动机EG单独驱动汽车。

c)电动机EM与发动机EG共同驱动汽车行驶：1）P3模式：当变速器的G1挡、G2挡、G3挡、G4挡中的某个挡位与M1挡同时工作时，发动机EG和电动机EM作动力源，即可实现电动机EM与发动机EG共同驱动汽车行驶；2）P2模式：当二号同步器S2挂入左侧，可与变速器的G1挡、G2挡、G3挡、G4挡同时工作。

d)发动机单独驱动时，换挡过程动力补偿：当发动机EG单独驱动汽车时，变速器在G1挡、G2挡、G3挡、G4挡之间变换时，M1挡工作，即可实现电动机EM为发动机换挡的过程提供动力补偿。

e)辅助能量回收：当汽车制动或下坡时，变速器M1挡工作或一号同步器S1挂入左侧联接齿，且电动机EM工作在发电模式，即可实现能量回收。

Claims

1.一种混合动力汽车用四挡变速器总成，其特征在于：包含发动机输入轴（10）、G1挡主动齿轮（11）、G2挡主动齿轮（12）、G3挡主动齿轮（13）、G4挡主动齿轮（14）、电动机输入轴（30）、M1主动齿轮（31）、介轮轴（40）、介轮（41）、输出轴（20）、G1挡从动齿轮（21）、G2挡从动齿轮（22）、G3挡从动齿轮（23）、G4挡从动齿轮（24）、主减速主动齿轮（25）、差速器（50）、差速器齿圈（51）、传动轴（52）、一号同步器（S1）、二号同步器（S2）和三号同步器（S3）；发动机输入轴（10）与发动机（EG）通过离合器（C0）连接，电动机输入轴（30）与电动机（EM）连接，发动机输入轴（10）与输出轴（20）平行布置， G1挡主动齿轮（11）、G2挡主动齿轮（12）、G3挡主动齿轮（13）、G4挡主动齿轮（14）和二号同步器（S2）设置在发动机输入轴（10）上，G1挡从动齿轮（21）、G2挡从动齿轮（22）、G3挡从动齿轮（23）、G4挡从动齿轮（24）、主减速主动齿轮（25）、一号同步器（S1）和三号同步器（S3）设置在输出轴（20）上，差速器齿圈（51）连接在差速器（50）上，差速器（50）的两端分别通过传动轴（52）连接车轮；G1挡主动齿轮（11）与G1挡从动齿轮（21）常啮合，G2挡主动齿轮（12）与G2从动齿轮（22）常啮合，G3挡主动齿轮（13）与G3从动齿轮（23）常啮合，G4挡主动齿轮（14）与G4从动齿轮（24）常啮合，M1主动齿轮（31）与介轮（41）常啮合，介轮（41）与G4主动齿轮（14）常啮合，主减速主动齿轮（25）与差速器齿圈（51）常啮合。

2.一种混合动力汽车用四挡变速器总成，其特征在于：包含发动机输入轴（10）、G1挡主动齿轮（11）、G2挡主动齿轮（12）、G3挡主动齿轮（13）、G4挡主动齿轮（14）、M1挡从动齿轮（15）、电动机输入轴（30）、M1主动齿轮（31）、介轮轴（40）、介轮（41）、输出轴（20）、G1挡从动齿轮（21）、G2挡从动齿轮（22）、G3挡从动齿轮（23）、G4挡从动齿轮（24）、主减速主动齿轮（25）、差速器（50）、差速器齿圈（51）、传动轴（52）、一号同步器（S1）、二号同步器（S2）和三号同步器（S3）；发动机输入轴（10）与发动机（EG）通过离合器（C0）连接，电动机输入轴（30）与电动机（EM）连接，发动机输入轴（10）与输出轴（20）平行布置，G1挡主动齿轮（11）、G2挡主动齿轮（12）、G3挡主动齿轮（13）、G4挡主动齿轮（14）、M1挡从动齿轮（15）和二号同步器（S2）设置在发动机输入轴（10）上，G1挡从动齿轮（21）、G2挡从动齿轮（22）、G3挡从动齿轮（23）、G4挡从动齿轮（24）、主减速主动齿轮（25）、一号同步器（S1）和三号同步器（S3）设置在输出轴（20）上，差速器齿圈（51）连接在差速器（50）上，差速器（50）的两端分别通过传动轴（52）连接车轮；G1挡主动齿轮（11）与G1挡从动齿轮（21）常啮合，G2挡主动齿轮（12）与G2从动齿轮（22）常啮合，G3挡主动齿轮（13）与G3从动齿轮（23）常啮合，G4挡主动齿轮（14）与G4从动齿轮（24）常啮合，M1主动齿轮（31）与介轮（41）常啮合，介轮（41）与M1挡从动齿轮（15）常啮合，主减速主动齿轮（25）与差速器齿圈（51）常啮合。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车用四挡变速器总成，其特征在于：所述M1挡从动齿轮（15）和G4主动齿轮（14）呈一体结构。