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CN110513448A - 一种混合动力变速器及车辆 - Google Patents

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CN110513448A
CN110513448A CN201910797011.XA CN201910797011A CN110513448A CN 110513448 A CN110513448 A CN 110513448A CN 201910797011 A CN201910797011 A CN 201910797011A CN 110513448 A CN110513448 A CN 110513448A
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CN
China
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clutch
gear
power
input shaft
driving motor
Prior art date
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Pending
Application number
CN201910797011.XA
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English (en)
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郝建婷
姚文博
谭艳军
林霄喆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Ningbo Shangzhongxia Automatic Transmission Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Ningbo Shangzhongxia Automatic Transmission Co Ltd
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.)
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Publication date
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Publication of CN110513448A publication Critical patent/CN110513448A/zh
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Abstract

本发明提供了一种混合动力变速器及车辆，涉及车辆传动机构技术领域。具体地，本发明的一种混合动力变速器，包括发动机、第一离合器、第一驱动电机、第一传动机构、输出轴和差速器；第一传动机构包括第二离合器、第一输入轴、一三档同步器、一档从动齿轮和三档从动齿轮。第一输入轴和输出轴相互平行设置；第一离合器与第二离合器及第一驱动电机相连；第二离合器与第一输入轴相连；一三档同步器与第一输入轴相连，一档从动齿轮及三档从动齿轮空套在第一输入轴上；差速器与输出轴相连。本申请的混合动力变速器采用了平行轴构架，以发动机或第一驱动电机作为动力源，使其结构简单，成本低，传动效率高。

Description

一种混合动力变速器及车辆
技术领域
本发明涉及车辆传动机构技术领域，特别是涉及一种混合动力变速器及车辆。
背景技术
对于现有的混合动力专用变速器，目前主要采用行星排和电机的混联结构、双电机布置来传递驱动力。该变速器的结构相对较复杂，成本较高，且档位多为两档，其档位数量少，不能满足现有的车辆的需求。此外，目前的混合动力变速器在使用的同时并没有能量回收功能。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种混合动力变速器，解决现有的变速器结构复杂、档位少、传递效率低的问题。
本发明的另一个目的是解决现有技术不存在能量回收，经济性差的问题。
本发明的有一个目的是提供一种具有上面的混合动力变速器的车辆。
特别地，本发明提供了一种混合动力变速器，包括发动机、第一离合器、第一驱动电机、第一传动机构、输出轴和差速器；所述第一传动机构包括第二离合器、第一输入轴、一三档同步器、一档从动齿轮和三档从动齿轮；
其中，所述第一输入轴和所述输出轴相互平行设置；
所述第一离合器的输出端与所述第二离合器的输入端及所述第一驱动电机的转子相连；所述发动机将动力通过所述第一离合器传递至所述第二离合器；所述第一驱动电机直接通过所述第二离合器将动力传出；
所述第二离合器的输出端通过花键与所述第一输入轴相连；
所述一三档同步器通过花键与所述第一输入轴相连，所述一档从动齿轮及所述三档从动齿轮通过滚针轴承空套在所述第一输入轴上；
所述差速器通过花键与所述输出轴相连，通过所述差速器传出动力；
其中，所述第二离合器的动力来自于所述发动机或所述第一驱动电机；所述第一传动机构的传递路径为：所述第二离合器将动力传递至所述第一输入轴，所述第一输入轴通过所述一档从动齿轮或所述三挡从动齿轮以及所述一三档同步器将动力传递到所述输出轴，所述输出轴通过齿轮将动力传递到所述差速器，通过所述差速器将动力传递出去。
可选地，还包括第二传动机构，所述第二传动机构包括第三离合器、前第二输入轴、惰轮、第二输入轴、二四档同步器、二档从动齿轮及四档从动齿轮；
所述前第二输入轴、所述第二输入轴均与所述输出轴平行设置；
所述第一离合器的输出端与所述第三离合器的输入端相连，所述发动机通过所述第一离合器能够将动力传动至所述第三离合器；所述第一驱动电机能够直接通过所述第三离合器将动力传出；
所述第三离合器的输出端通过花键与所述前第二输入轴相连；
所述惰轮通过滚针轴承空套在所述输出轴上，所述二四档同步器通过花键与所述第二输入轴相连，二档从动齿轮及四档从动齿轮通过滚针轴承空套在所述第二输入轴上；
其中，所述第三离合器的动力来自于所述发动机或所述第一驱动电机；所述第二传动机构的传递路径为：所述第三离合器将动力传递至所述前第二输入轴，所述前第二输入轴将动力传递至所述惰轮上，所述惰轮通过齿轮将动力传递至所述第二输入轴，所述第二输入轴通过所述二档从动齿轮或所述四档从动齿轮以及所述二四档同步器将动力传递到所述输出轴，所述输出轴通过齿轮将动力传递到所述差速器，再通过所述差速器将动力传递出去。
可选地，还包括第三传动机构，所述第三传动机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机直接与所述输出轴相连，所述输出轴通过齿轮将动力传递至所述差速器，再通过所述差速器将动力传递出去。
可选地，所述混合动力变速器包括纯发动机驱动模式：
当所述变速器为所述纯发动机驱动模式时，以所述发动机为动力源，所述第一离合器结合，所述第二离合器或所述第三离合器结合，所述发动机的动力通过第一离合器传递给所述第二离合器或所述第三离合器，再经过所述第一传动机构或所述第二传动机构将动力传递出去。
可选地，当所述变速器为所述纯发动机驱动模式，且以一三档驱动时，所述第一离合器结合，所述第二离合器结合，所述第三离合器断开，通过所述第一传动机构将所述动力传递出去；或
当所述变速器为所述纯发动机驱动模式，且以二四档驱动时，所述第一离合器闭合，所述第二离合器断开，所述第三离合器闭合，通过所述第二传动机构将所述动力传递出去。
可选地，所述混合动力变速器还包括纯电驱动模式；
当所述变速器为所述纯电驱动模式时，以所述第一驱动电机为动力源，所述第一离合器分离，所述第二离合器或所述第三离合器结合，所述第一驱动电机通过所述第一传动机构或所述第二传动机构将动力传递出去；或，以所述第二驱动电机为动力源，直接利用所述第二驱动电机驱动所述输出轴，通过所述第三传动机构将动力传递出去。
可选地，当所述变速器为所述纯电驱动模式，且以一三档驱动时，所述第一离合器断开，所述第二离合器闭合，所述第三离合器断开，通过所述第一传动机构将所述动力传递出去；或
当所述变速器为所述纯电驱动模式，且以二四档驱动时，所述第一离合器断开，所述第二离合器断开，所述第三离合器闭合，通过所述第二传动机构将所述动力传递出去。
可选地，在所述变速器为所述纯电驱动模式条件下，当以所述第一驱动电机作为驱动源时，能够反拖所述第二驱动电机，为电池充电，当以所述第二驱动电机作为驱动源时，能够反拖所述第一驱动电机，为所述电池充电。
可选地，所述一三档同步器与所述二四档同步器均为摩擦式同步器。
特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述的混合动力变速器。
本发明的混合动力变速器采用了平行轴构架，同时发动机和第一驱动电机作为驱动源混合驱动，降低系统能量损耗，提升传动效率。
进一步地，本发明的第一传动机构和第二传动机构的动力源均可以是发动机或第一驱动电机。第一传动机构可以以一三挡进行动力传递，第二传动机构则可以以二四档进行动力传递，使得本发明的混合动力变速器的档位数量多，且结构简单，降低成本。
本发明的混合动力变速器及车辆采用双电机与发动机为动力源，且双电机采用两种布置结构，介入了能量回收和动力驱动，使得本申请的整车动力性和经济性提升有较大的优势。同时本申请的双电机布置集成度高，对空间布置要求低，档位多，轴向距离小，满足整车的轻量化要求。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明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发明的一些具体实施例。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是根据本发明一个实施例的实施例的混合动力变速器100的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的混合动力变速器100的结构示意图。具体地如图1所示，本发明的混合动力变速器100可以包括发动机10、第一离合器20、第一驱动电机60、第一传动机构30、输出轴40和差速器50。其中，第一传动机构30可以包括第二离合器31、第一输入轴32、一三档同步器33、一档从动齿轮34和三档从动齿轮35。具体地，第一输入轴32和输出轴40相互平行设置。本实施例的混合动力变速器采用了平行轴构架，同时发动机10和第一驱动电机60作为驱动源混合驱动，降低系统能量损耗，提升传动效率。此外，本申请的变速器100的结构简单，成本低。
具体地，本实施例的变速器100中的具体结构和连接关系包括：第一离合器20的输出端与第二离合器31的输入端及第一驱动电机60的转轴相连。发动机10将动力通过第一离合器20传递至第二离合器31。或者，第一驱动电机60直接通过第二离合器31将动力传出。第二离合器31的输出端通过花键与第一输入轴32相连。一三档同步器33通过花键与第一输入轴32相连，一档从动齿轮34及三档从动齿轮35通过滚针轴承空套在第一输入轴32上。差速器50通过花键与输出轴40相连，通过差速器50传出动力。其中，第二离合器31的动力来自于发动机10或第一驱动电机60。第一传动机构30的传递路径为：第二离合器31将动力传递至第一输入轴32，第一输入轴32通过一档从动齿轮34或三挡从动齿轮以及一三档同步器33将动力传递到输出轴40，输出轴40通过齿轮将动力传递到差速器50，通过差速器50将动力传递出去。
作为一个具体地实施例，本实施例的变速器100还可以包括第二传动机构70，第二传动机构70包括第三离合器71、前第二输入轴72、惰轮73、第二输入轴74、二四档同步器75、二档从动齿轮76及四档从动齿轮77。前第二输入轴72、第二输入轴74均与输出轴40平行设置。第一离合器20的输出端与第三离合器71的输入端相连，发动机10通过第一离合器20能够将动力传动至第三离合器71。第一驱动电机60能够直接通过第三离合器71将动力传出。第三离合器71的输出端通过花键与前第二输入轴72相连。惰轮73通过滚针轴承空套在输出轴40上，二四档同步器75通过花键与第二输入轴74相连，二档从动齿轮76及四档从动齿轮77通过滚针轴承空套在第二输入轴74上。其中，第三离合器71的动力来自于发动机10或第一驱动电机60。第二传动机构70的传递路径为：第三离合器71将动力传递至前第二输入轴72，前第二输入轴72将动力传递至惰轮73上，惰轮73通过齿轮将动力传递至第二输入轴74，第二输入轴74通过二档从动齿轮76或四档从动齿轮77以及二四档同步器75将动力传递到输出轴40，输出轴40通过齿轮将动力传递到差速器50，再通过差速器50将动力传递出去。
第一传动机构30与第二传动机构70可以平行设置，都以发动机10一级第一离合器20处一起传递动力。第一传动机构30和第二传动机构70的动力源均可以是发动机10或第一驱动电机60。并且第一传动机构30可以以一三挡进行动力传递，第二传动机构70则可以以二四档进行动力传递，使得本申请的混合动力变速器100的档位数量多，且结构简单，降低成本。
作为一个具体地实施例，本实施例的混合动力变速器100还可以包括第三传动机构80，第三传动机构80包括第二驱动电机81，第二驱动电机81直接与输出轴40相连，输出轴40通过齿轮将动力传递至差速器50，再通过差速器50将动力传递出去。
很显然，本申请中的第一驱动电机60的布置形式为第一驱动电机60置于发动机10和变速器100离壳之间，直接驱动变速器100输入轴。第二驱动电机81的布置形式为第二驱动电机81平行式布置，直接驱动变速器100输出轴40。也就是，本实施例中包括第一驱动电机60和第二驱动电机81，而两个驱动电机分别包含两种布置形式，对整车动力性和经济性提升有较大的优势。
作为一个具体地实施例，混合动力变速器100包括纯发动机驱动模式。当变速器100为纯发动机驱动模式时，以发动机10为动力源，第一离合器20结合，第二离合器31或第三离合器71结合，发动机10的动力通过第一离合器20传递给第二离合器31或第三离合器71，再经过第一传动机构30或第二传动机构70将动力传递出去。
具体地，当变速器100为纯发动机驱动模式，且以一三档驱动时，第一离合器20结合，第二离合器31结合，第三离合器71断开，通过第一传动机构30将动力传递出去。具体地，是以一档还是三挡驱动，根据第一输入轴32是通过一档从动齿轮34还是三档从动齿轮35将动力传递出去来进行区分。
当变速器100为纯发动机驱动模式，且以二四档驱动时，第一离合器20结合，第二离合器31断开，第三离合器71结合，通过第二传动机构70将动力传递出去。同样的，是以二档还是四挡驱动，根据第二输入轴74是通过二档从动齿轮76还是四档从动齿轮77将动力传递出去来进行区分。
更为具体地，本实施例的混合动力变速器100还包括纯电驱动模式。具体地，当变速器100为纯电驱动模式时，以第一驱动电机60为动力源，第一离合器20分离，第二离合器31或第三离合器71结合，第一驱动电机60通过第一传动机构30或第二传动机构70将动力传递出去.或，以第二驱动电机81为动力源，直接利用第二驱动电机81驱动输出轴40，通过第三传动机构80将动力传递出去。
具体地，当变速器100为纯电驱动模式，且以一三档驱动时，第一离合器20断开，第二离合器31闭合，第三离合器71断开，通过第一传动机构30将动力传递出去。具体地，是以一档还是三挡驱动，根据第一输入轴32是通过一档从动齿轮34还是三档从动齿轮35将动力传递出去来进行区分。
当变速器100为纯电驱动模式，且以二四档驱动时，第一离合器20断开，第二离合器31断开，第三离合器71结合，通过第二传动机构70将动力传递出去。同样的，是以二档还是四挡驱动，根据第二输入轴74是通过二档从动齿轮76还是四档从动齿轮77将动力传递出去来进行区分。
作为一个具体地实施例，本实施例在变速器100为纯电驱动模式条件下，当以第一驱动电机60作为驱动源时，能够反拖第二驱动电机81，为电池充电，当以第二驱动电机81作为驱动源时，能够反拖第一驱动电机60，为电池充电。通过第一驱动电机60或第二驱动电机81在作为动力源时可以反拖另一个电机，实现电池充电功能，从而实现本变速器100的能量回收功能。
作为一个具体地实施例，一三档同步器33与二四档同步器75均为摩擦式同步器。摩擦式同步器有利于换挡过程同步转速，降低冲击。
本实施例的混合动力变速器100采用双电机与发动机10为动力源，且双电机采用两种布置结构，介入了能量回收和动力驱动，使得本申请的整车动力性和经济性提升有较大的优势。同时本申请的双电机布置集成度高，对空间布置要求低，档位多，轴向距离小，满足整车的轻量化要求。
作为一个具体地实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆可以包括上面的混合动力变速器100。由于该车辆具有上述的混合动力变速器100使得本车辆的动力性和经济性好，空间要求低，满足整车的轻量化要求，档位数多、结构简单、成本低。
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发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明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 (10)

1.一种混合动力变速器，其特征在于，包括发动机、第一离合器、第一驱动电机、第一传动机构、输出轴和差速器；所述第一传动机构包括第二离合器、第一输入轴、一三档同步器、一档从动齿轮和三档从动齿轮；
其中，所述第一输入轴和所述输出轴相互平行设置；
所述第一离合器的输出端与所述第二离合器的输入端及所述第一驱动电机的转子相连；所述发动机将动力通过所述第一离合器传递至所述第二离合器；所述第一驱动电机直接通过所述第二离合器将动力传出；
所述第二离合器的输出端通过花键与所述第一输入轴相连；
所述一三档同步器通过花键与所述第一输入轴相连，所述一档从动齿轮及所述三档从动齿轮通过滚针轴承空套在所述第一输入轴上；
所述差速器通过花键与所述输出轴相连，通过所述差速器传出动力；
其中，所述第二离合器的动力来自于所述发动机或所述第一驱动电机；所述第一传动机构的传递路径为：所述第二离合器将动力传递至所述第一输入轴，所述第一输入轴通过所述一档从动齿轮或所述三档从动齿轮以及所述一三档同步器将动力传递到所述输出轴，所述输出轴通过齿轮将动力传递到所述差速器，通过所述差速器将动力传递出去。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，
还包括第二传动机构，所述第二传动机构包括第三离合器、前第二输入轴、惰轮、第二输入轴、二四档同步器、二档从动齿轮及四档从动齿轮；
所述前第二输入轴、所述第二输入轴均与所述输出轴平行设置；
所述第一离合器的输出端与所述第三离合器的输入端相连，所述发动机通过所述第一离合器能够将动力传动至所述第三离合器；所述第一驱动电机能够直接通过所述第三离合器将动力传出；
所述第三离合器的输出端通过花键与所述前第二输入轴相连；
所述惰轮通过滚针轴承空套在所述输出轴上，所述二四档同步器通过花键与所述第二输入轴相连，二档从动齿轮及四档从动齿轮通过滚针轴承空套在所述第二输入轴上；
其中，所述第三离合器的动力来自于所述发动机或所述第一驱动电机；所述第二传动机构的传递路径为：所述第三离合器将动力传递至所述前第二输入轴，所述前第二输入轴将动力传递至所述惰轮上，所述惰轮通过齿轮将动力传递至所述第二输入轴，所述第二输入轴通过所述二档从动齿轮或所述四档从动齿轮以及所述二四档同步器将动力传递到所述输出轴，所述输出轴通过齿轮将动力传递到所述差速器，再通过所述差速器将动力传递出去。
3.根据权利要求2所述的混合动力变速器，其特征在于，
还包括第三传动机构，所述第三传动机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机直接与所述输出轴相连，所述输出轴通过齿轮将动力传递至所述差速器，再通过所述差速器将动力传递出去。
4.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，
所述混合动力变速器包括纯发动机驱动模式：
当所述变速器为所述纯发动机驱动模式时，以所述发动机为动力源，所述第一离合器结合，所述第二离合器或所述第三离合器结合，所述发动机的动力通过第一离合器传递给所述第二离合器或所述第三离合器，再经过所述第一传动机构或所述第二传动机构将动力传递出去。
5.根据权利要求4所述的混合动力变速器，其特征在于，
当所述变速器为所述纯发动机驱动模式，且以一三档驱动时，所述第一离合器结合，所述第二离合器结合，所述第三离合器断开，通过所述第一传动机构将所述动力传递出去；或
当所述变速器为所述纯发动机驱动模式，且以二四档驱动时，所述第一离合器闭合，所述第二离合器断开，所述第三离合器闭合，通过所述第二传动机构将所述动力传递出去。
6.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，
所述混合动力变速器还包括纯电驱动模式；
当所述变速器为所述纯电驱动模式时，以所述第一驱动电机为动力源，所述第一离合器分离，所述第二离合器或所述第三离合器结合，所述第一驱动电机通过所述第一传动机构或所述第二传动机构将动力传递出去；或，以所述第二驱动电机为动力源，直接利用所述第二驱动电机驱动所述输出轴，通过所述第三传动机构将动力传递出去。
7.根据权利要求6所述的混合动力变速器，其特征在于，
当所述变速器为所述纯电驱动模式，且以一三档驱动时，所述第一离合器断开，所述第二离合器闭合，所述第三离合器断开，通过所述第一传动机构将所述动力传递出去；或
当所述变速器为所述纯电驱动模式，且以二四档驱动时，所述第一离合器断开，所述第二离合器断开，所述第三离合器闭合，通过所述第二传动机构将所述动力传递出去。
8.根据权利要求6或7所述的混合动力变速器，其特征在于，
在所述变速器为所述纯电驱动模式条件下，当以所述第一驱动电机作为驱动源时，能够反拖所述第二驱动电机，为电池充电，当以所述第二驱动电机作为驱动源时，能够反拖所述第一驱动电机，为所述电池充电。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，
所述一三档同步器与所述二四档同步器均为摩擦式同步器。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的混合动力变速器。
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