CN216279222U - 集成式纵置前驱混动变速器、纵置前驱混动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式纵置前驱混动变速器、纵置前驱混动系统和车辆，属于混合动力技术领域，包括变速箱体和集成于变速箱体内的电机模块、齿轮传动模块和前主减模块；电机模块包括电机、设于电机输入轴的混动转换离合器以及设于电机输出轴的第一离合器和第二离合器；齿轮传动模块包括一级齿轮组和二级齿轮组，一级齿轮组通过第一轴与第一离合器连接，二级齿轮组通过第二轴与第二离合器连接；前主减模块通过第三轴与齿轮传动模块连接。本实用新型通过齿轮传动模块，将传统纵置车型的前驱混动实现方案所需的自动变速器系统、分动器系统、前传动轴系统及前主减系统进行集成，具有动力传输效率高、提升NVH性能、实现紧凑化设计的优点。

Description

集成式纵置前驱混动变速器、纵置前驱混动系统及车辆

技术领域

本实用新型属于混合动力技术领域，具体涉及一种集成式纵置前驱混动变速器、纵置前驱混动系统及车辆。

背景技术

目前，随着排放法规的不断加严及能源消耗不断加大，传统燃油车生存空间越来越小，油电混合动力驱动已经成为新能源发展的方向。传统纵置车型的前驱混动减速器实现方案主要包括四套系统，一套集成电机的自动变速器系统 (主要包括以串并联为主要驱动模式的变速器和以行星排为主的功率分流混合动力变速器)、一套传统分动器系统、一套前传动轴系统和一套前主减系统，在混动专用发动机输入后即可实现混合动力驱动的功能。

但这种纵置前驱混动减速器的实现方案存在如下缺点：一是该方案由四套系统(变速器+分动器+前传动轴+前主减)共同完成动力传输，传递过程中能量损失大，传动效率低；二是前传动轴存在空间布置角度，影响整车NVH性能；三是该方案混合动力驱动系统的边界偏大，对整车布置提出了较为严格的空间要求，不利于整车紧凑化设计。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种集成式纵置前驱混动变速器，通过齿轮传动的集成化设计，使得结构紧凑，提高传动效率。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型实施例提供一种集成式纵置前驱混动变速器，包括：变速箱体和集成于所述变速箱体内的电机模块、齿轮传动模块和前主减模块；所述电机模块包括电机、设于所述电机输入轴的混动转换离合器以及设于所述电机输出轴的第一离合器和第二离合器，所述混动转换离合器用于与发动机的输出轴同轴连接；所述齿轮传动模块包括一级齿轮组和二级齿轮组，所述一级齿轮组通过第一轴与所述第一离合器连接，所述二级齿轮组通过第二轴与所述第二离合器连接；所述前主减模块通过第三轴与所述齿轮传动模块连接，所述前主减模块设于前驱动轴上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述齿轮传动模块还包括第一同步器和第二同步器，所述第一同步器与所述一级齿轮组传动连接，所述第二同步器与所述二级齿轮组传动连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述一级齿轮组包括同轴连接在所述第一轴的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮；所述第一驱动齿轮通过第一同步齿轮与所述第一同步器连接；所述第二驱动齿轮通过第二同步齿轮与所述第一同步器连接；所述第一驱动齿轮的齿数与所述第二驱动齿轮的齿数不同。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述二级齿轮组包括同轴连接在所述第二轴的第三驱动齿轮和第四驱动齿轮；所述第三驱动齿轮通过第三同步齿轮与所述第二同步器连接；所述第四驱动齿轮通过第四同步齿轮与所述第二同步器连接；所述第三驱动齿轮的齿数与所述第四驱动齿轮的齿数不同。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一同步器和所述第二同步器均设置在第四轴上，所述第四轴、所述第一轴、所述第二轴和第三轴相互平行。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一轴为轴套，套装在所述第二轴上。

本实用新型提供的集成式纵置前驱混动变速器，与现有技术相比，有益效果在于：变速器简化为三个组成部分，且均安装在同一个变速箱体内，通过齿轮传动模块将传统纵置车型的前驱混动实现方案所需的自动变速器系统、分动器系统、前传动轴系统及前主减系统进行集成设计，齿轮传动具有结构紧凑、传动效率高、传动平稳噪声小的特点，因此，相比传统纵置车型前驱混动方案具有动力传输效率高、提升NVH性能、实现紧凑化设计的优点，利于整车的空间布置的紧凑化设计。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种纵置前驱混动系统，包括发动机和所述的集成式纵置前驱混动变速器。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述发动机和所述前主减模块均设于前驱动轴上，所述集成式纵置前驱混动变速器的输入端和输出端均通过螺栓与所述发动机连接。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述前主减模块设于前驱动轴上，所述发动机前置于所述前驱动轴前，所述集成式纵置前驱混动变速器的输入端通过螺栓与所述发动机连接。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括所述的纵置前驱混动系统。

本实用新型提供的纵置前驱混动系统及车辆，由于采用了集成式的混动变速器，因而具有动力传输效率高、提升NVH性能、实现紧凑化设计的优点，利于整车的空间布置的紧凑化设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的集成式纵置前驱混动变速器的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的集成式纵置前驱混动变速器的结构示意图二；

附图标记说明：

1、发动机；2、前车轮；3、电机模块；31、电机；4、齿轮传动模块；41、第一轴；42、第二轴；43、第四轴；5、集成式纵置前驱混动变速器几何边界； 6、第三轴；7、前驱动轴；8、前主减模块；

C0、混动转换离合器；C1、第一离合器；C2、第二离合器；S1、第一同步器；S2、第二同步器；G1、第一驱动齿轮；G11、第一同步齿轮；G2、第二驱动齿轮；G22、第二同步齿轮；G3、第三驱动齿轮；G33、第三同步齿轮；G4、第四驱动齿轮；G44、第四同步齿轮；G5、第五传动齿轮；G6、第六传动齿轮。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的集成式纵置前驱混动变速器进行说明。所述集成式纵置前驱混动变速器，包括变速箱体和集成于变速箱体内的电机模块3、齿轮传动模块4和前主减模块8；电机模块3包括电机31、设于电机31输入轴的混动转换离合器C0以及设于电机31输出轴的第一离合器C1和第二离合器C2，混动转换离合器C0用于与发动机1的输出轴同轴连接；齿轮传动模块4包括一级齿轮组和二级齿轮组，一级齿轮组通过第一轴41 与第一离合器C1连接，二级齿轮组通过第二轴42与第二离合器C2连接；前主减模块8通过第三轴6与齿轮传动模块4连接，前主减模块8设于前驱动轴 7上。

本实施例提供的集成式纵置前驱混动变速器，与现有技术相比，变速器简化为三个组成部分，且均安装在同一个变速箱体内，通过齿轮传动模块4将传统纵置车型的前驱混动实现方案所需的自动变速器系统、分动器系统、前传动轴系统及前主减系统进行集成设计，齿轮传动具有结构紧凑、传动效率高、传动平稳噪声小的特点，因此，相比传统纵置车型前驱混动方案具有动力传输效率高、提升NVH性能、实现紧凑化设计的优点，利于整车的空间布置的紧凑化设计。

上述实施例的工作原理如下：

参见图1及图2，发动机1驱动模式，电机31关闭，混动转换离合器C0 结合，发动机1直接与齿轮传动模块4连接，第一离合器C1断开，第二离合器C2结合，发动机1带动一级齿轮组，通过前主减模块8，传递到前驱动轴7，驱动前车轮2的转动，实现车辆驱动行驶；第一离合器C1结合，第二离合器C2断开，发动机1带动二级齿轮组转动，实现车辆驱动行驶。

电机31单独驱动时，发动机1关闭，混动转换离合器C0断开，电机31 启动直接与齿轮传动模块4连接，挡位控制及传递路径同发动机1驱动。

混合(发动机1+电机)驱动时：发动机1与电机31同时工作，混动转换离合器C0结合，此时发动机1和电机31同时与齿轮传动模块4连接，挡位控制及传递路径同发动机1驱动。控制电机反转即可实现倒挡功能。

在一些实施例中，参见图1及图2，齿轮传动模块4还包括第一同步器S1 和第二同步器S2，第一同步器S1与一级齿轮组传动连接，第二同步器S2与二级齿轮组传动连接。通过设置同步器，实现挡位的控制。

作为一级齿轮组的一种实施方式，参见图1及图2，一级齿轮组包括同轴连接在所述第一轴41的第一驱动齿轮G1和第二驱动齿轮G2；第一驱动齿轮 G1通过第一同步齿轮G11与第一同步器S1连接；第二驱动齿轮G2通过第二同步齿轮G22与第一同步器S1连接；第一驱动齿轮G1的齿数与第二驱动齿轮 G2的齿数不同。

基于上述的一级齿轮组，参见图1及图2，作为一级齿轮组的一种实施方式，二级齿轮组包括同轴连接在第二轴42的第三驱动齿轮G3和第四驱动齿轮 G4；第三驱动齿轮G3通过第三同步齿轮G33与第二同步器S2连接；第四驱动齿轮G4通过第四同步齿轮G44与第二同步器S2连接；第三驱动齿轮G3的齿数与第四驱动齿轮G4的齿数不同。

参见图1及图2，在上述一级齿轮组和二级齿轮组的基础上，通过同步器实现挡位的控制，当第一离合器C1断开第二离合器C2结合时，调节第一同步器S1实现第一驱动齿轮G1和第二驱动齿轮G2挡位控制，当第一离合器C1 结合第二离合器C2断开时，调整第二同步器S2实现第三驱动齿轮G3与第四驱动齿轮G4挡位控制。

以一级齿轮组换挡为例，当第一同步器S1调整换挡至第一驱动齿轮G1时，第一同步齿轮G11与第一驱动齿轮G1啮合，第二同步齿轮G22与第二驱动齿轮G2脱离，动力经第一驱动齿轮G1、第一同步齿轮传动到前车轮2；当换挡至第二驱动齿轮G2时，第一同步齿轮G11与第一驱动齿轮G1脱离，第二同步齿轮G22与第二驱动齿轮G2啮合，换挡实现前车轮2轮速的调整。二级齿轮组换挡与上述原理相同。

需要说明的是，本实施例仅以4挡为例进行说明，具体挡位数可结合整车需求调整。

为了提高传动的平稳性，参见图1及图2，在第四轴43上还设有第五传动齿轮G5和与第五传动齿轮G5啮合的第六传动齿轮G6，第三轴6与第六传动齿轮G6连接。

为了优化布局，提高结构的紧凑性，参见图1及图2，作为一种实施方式，第一同步器S1和第二同步器S2均设置在第四轴43上，第四轴43、第一轴41、第二轴42和第三轴6相互平行。

参见图1及图2，作为齿轮传动模块4的一种实施方式，第一轴41为轴套，套装在第二轴42上。在其他的实施例中，一级齿轮组可以与第二轴42连接，二级齿轮组可以连接在第一轴41上。

以下结合图1及图2所示对本实用新型提供的集成式纵置前驱混动变速器工作原理进行说明：

一、发动机单独驱动：

电机31关闭，混动转换离合器C0结合，发动机1直接与齿轮传动模块4 连接，第一离合器C1断开第二离合器C2结合，调节第一同步器S1实现第一驱动齿轮G1/第二驱动齿轮G2挡位控制；第一离合器C1结合第二离合器C2 断开，调整第二同步器S2实现第三驱动齿轮G3/第四驱动齿轮G4挡位控制，通过齿轮传动模块4传递到前主减模块8，随后通过前驱动轴7传递至前车轮2 实现车辆驱动行驶。

二、电机单独驱动：

发动机1关闭，混动转换离合器C0断开，电机31启动直接与齿轮传动模块4连接，挡位控制及传递路径同发动机1驱动。

三、混合(发动机+电机)驱动：

发动机1与电机31同时工作，混动转换离合器C0结合，此时发动机1和电机31同时与齿轮传动模块4连接，挡位控制及传递路径同发动机1驱动。

四、控制电机31反转实现倒挡功能。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种纵置前驱混动系统，包括发动机1和集成式纵置前驱混动变速器，参见图1及图2。

作为一种可能的实现方式中，参见图1，发动机1和所述前主减模块8均设于前驱动轴7上，集成式纵置前驱混动变速器的输入端和输出端均通过螺栓与所述发动机1连接。图1及图2中标号5为本实施例的集成式纵置前驱混动变速器几何边界。

作为另一种可能的实现方式中，参见图2，前主减模块8设于前驱动轴7 上，发动机1前置于前驱动轴7前，集成式纵置前驱混动变速器的输入端通过螺栓与发动机1连接。图1、图2中标号5为本实施例的集成式纵置前驱混动变速器几何边界。

对于混动变速器的上述两种安装方式，实现功能完全相同，调整前主减模块8位置，使前传动轴轴杆集成在变速器内部，仅变速器输入端端面与发动机 1螺栓连接。此方案发动机1布置位置靠前，前悬尺寸将增大，进而影响整车尺寸。如整车前悬尺寸满足要求，上述两种实施例技术方案同等适用。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括所述的纵置前驱混动系统。本实用新型提供的车辆，由于采用了集成式的混动变速器，因而具有动力传输效率高、提升NVH性能、实现紧凑化设计的优点，利于整车的空间布置的紧凑化设计。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，包括：变速箱体和集成于所述变速箱体内的电机模块(3)、齿轮传动模块(4)和前主减模块(8)；

所述电机模块(3)包括电机(31)、设于所述电机(31)输入轴的混动转换离合器(C0)以及设于所述电机(31)输出轴的第一离合器(C1)和第二离合器(C2)，所述混动转换离合器(C0)用于与发动机(1)的输出轴同轴连接；

所述齿轮传动模块(4)包括一级齿轮组和二级齿轮组，所述一级齿轮组通过第一轴(41)与所述第一离合器(C1)连接，所述二级齿轮组通过第二轴(42)与所述第二离合器(C2)连接；

所述前主减模块(8)通过第三轴(6)与所述齿轮传动模块(4)连接，所述前主减模块(8)设于前驱动轴(7)上。

2.如权利要求1所述的集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，所述齿轮传动模块(4)还包括第一同步器(S1)和第二同步器(S2)，所述第一同步器(S1)与所述一级齿轮组传动连接，所述第二同步器(S2)与所述二级齿轮组传动连接。

3.如权利要求2所述的集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，所述一级齿轮组包括同轴连接在所述第一轴(41)的第一驱动齿轮(G1)和第二驱动齿轮(G2)；所述第一驱动齿轮(G1)通过第一同步齿轮(G11)与所述第一同步器(S1)连接；所述第二驱动齿轮(G2)通过第二同步齿轮(G22)与所述第一同步器(S1)连接；所述第一驱动齿轮(G1)的齿数与所述第二驱动齿轮(G2)的齿数不同。

4.如权利要求3所述的集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，所述二级齿轮组包括同轴连接在所述第二轴(42)的第三驱动齿轮(G3)和第四驱动齿轮(G4)；所述第三驱动齿轮(G3)通过第三同步齿轮(G33)与所述第二同步器(S2)连接；所述第四驱动齿轮(G4)通过第四同步齿轮(G44)与所述第二同步器(S2)连接；所述第三驱动齿轮(G3)的齿数与所述第四驱动齿轮(G4)的齿数不同。

5.如权利要求2所述的集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，所述第一同步器(S1)和所述第二同步器(S2)均设置在第四轴(43)上，所述第四轴(43)、所述第一轴(41)、所述第二轴(42)和第三轴(6)相互平行。

6.如权利要求1所述的集成式纵置前驱混动变速器，其特征在于，所述第一轴(41)为轴套，套装在所述第二轴(42)上。

7.一种纵置前驱混动系统，其特征在于，包括发动机和如权利要求1-6任一项所述的集成式纵置前驱混动变速器。

8.如权利要求7所述的纵置前驱混动系统，其特征在于，所述发动机(1)和所述前主减模块(8)均设于前驱动轴(7)上，所述集成式纵置前驱混动变速器的输入端和输出端均通过螺栓与所述发动机(1)连接。

9.如权利要求7所述的纵置前驱混动系统，其特征在于，所述前主减模块(8)设于前驱动轴(7)上，所述发动机(1)前置于所述前驱动轴(7)的前方，所述集成式纵置前驱混动变速器的输入端通过螺栓与所述发动机(1)连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的纵置前驱混动系统。

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