CN106195170A - 一种混合动力汽车变速器总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适应性较好的混合动力汽车变速器总成，行星齿轮排组件Ⅰ的太阳轮Ⅰ和行星架Ⅰ同轴心线地布置、太阳轮Ⅰ的右端位于行星架Ⅰ的装配于齿圈Ⅰ的壳体之内的左端的行星架体内，太阳轮Ⅰ和行星架Ⅰ的其它部分均伸出于齿圈Ⅰ的壳体之外、行星齿轮Ⅰ安装于星架Ⅰ的左端的行星架体上且内外部分与太阳轮Ⅰ和齿圈Ⅰ相啮合、常啮合齿轮Ⅰ固连于齿圈Ⅰ的壳体外右侧，第一驱动电机与太阳轮Ⅰ的左端相连、行星架Ⅰ的右端与离合器Ⅰ的左端相连，离合器Ⅰ的右端与发动机相连，行星齿轮排组件Ⅱ的太阳轮Ⅱ和输入轴为一体结构，太阳轮Ⅱ和行星架Ⅱ由内至外间距地装配于齿圈Ⅱ壳体内、行星齿轮Ⅱ安装于星架Ⅱ上并同时与太阳轮Ⅱ和齿圈Ⅱ相啮合。

Description

一种混合动力汽车变速器总成

技术领域

本发明涉及汽车变速器，具体涉及一种混合动力汽车变速器总成。

背景技术

由于能源危机和环境污染问题不断加剧，世界汽车行业加大了混合动力汽车的开发与推广，而作为混合动力汽车的核心部件、混合动力汽车变速器总成也得到大力开发和推广。在众多的混合动力汽车变速器总成中，有一种混合动力汽车变速器总成，其为了能够在纯电行驶时实现一、二档切换的两档功能，采用了两档平行轴式齿轮变速机构，即在相互平行的输入轴和中间轴上布置了两对相互啮合的齿轮，其中输入轴上的两个齿轮固定、中间轴上的两个齿轮空套，另外还在中间轴和输出轴上安装了一对常啮合齿轮，并在中间轴上装配了一个同步器，该同步器位于空套在中间轴上的两个齿轮之间，其第二驱动电机与输入轴相连。

这种混合动力汽车变速器总成所存在的技术问题是；采用了两档平行轴式齿轮变速机构，使得整体体积较大，只能安装使用于动力舱空间较大的整车，而在动力舱空间较小的整车上安装布置比较困难、适应性较差；由于输入轴和中间轴上布置了两对相互啮合的齿轮，使得整体零件较多且结构比较复杂。

发明内容

本发明针对上述现有技术所存在的技术问题，提供一种适应性较好的混合动力汽车变速器总成。

为解决上述技术问题，本发明混合动力汽车变速器总成，包括第一驱动电机、第二驱动电机、 发动机、传动轴和输入轴 ，其特征在于：

还包括行星齿轮排Ⅰ左轴承、

包含太阳轮Ⅰ 、齿圈Ⅰ、行星齿轮Ⅰ、行星架Ⅰ、常啮合齿轮Ⅰ的行星齿轮排组件Ⅰ，行星齿轮排Ⅰ右轴承、离合器Ⅰ、差速器右轴承、差速器左轴承，

包含主减速齿轮的差速器组件、输入轴右轴承，

包含常啮合齿轮Ⅱ、行星架Ⅱ、太阳轮Ⅱ、行星齿轮Ⅱ、齿圈Ⅱ、制动器、离合器Ⅱ的行星齿轮排组件Ⅱ、输入轴左轴承、输入轴，

所述行星齿轮排组件Ⅰ的太阳轮Ⅰ和行星架Ⅰ左、右并列、同轴心线地布置、太阳轮Ⅰ的右端位于行星架Ⅰ的装配于齿圈Ⅰ的壳体之内的左端的行星架体内，太阳轮Ⅰ和行星架Ⅰ的其它部分均伸出于齿圈Ⅰ的壳体之外、行星齿轮Ⅰ安装于行星架Ⅰ的左端的行星架体上且其内外部分同时与太阳轮Ⅰ和齿圈Ⅰ相啮合、常啮合齿轮Ⅰ固连于齿圈Ⅰ的壳体外右侧，

所述行星齿轮排组件Ⅰ通过齿圈Ⅰ壳体的左右端装配于支撑于箱体上的行星齿轮排Ⅰ左轴承和行星齿轮排Ⅰ右轴承上，所述第一驱动电机与太阳轮Ⅰ 的左端相连、行星架Ⅰ的右端与离合器Ⅰ的左端相连，所述离合器Ⅰ的右端与发动机相连，

所述行星齿轮排组件Ⅱ的太阳轮Ⅱ和输入轴为一体结构，太阳轮Ⅱ和行星架Ⅱ由内至外间距地装配于齿圈Ⅱ壳体内、行星齿轮Ⅱ安装于行星架Ⅱ上并同时与太阳轮Ⅱ和齿圈Ⅱ相啮合、常啮合齿轮Ⅱ的左端与行星架Ⅱ的右端固连并装配于输入轴上，离合器Ⅱ径向装配于行星架Ⅱ的左端和齿圈Ⅱ之间，制动器安装于齿圈Ⅱ外部，

所述输入轴装配于支撑于箱体上输入轴左轴承27和输入轴右轴承上，输入轴的左端与第二驱动电机相连，

所述主减速齿轮固连于差速器组件的外周上并同时与常啮合齿轮Ⅰ和常啮合齿轮Ⅱ相啮合，

所述差速器组件左右端分别支撑于装配在箱体上的差速器左轴承和差速器右轴承上，所述传动轴一端与车轮相连，另一端与差速器组件相连，

所述输入轴和传动轴平行布置。

优选地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均为永磁电机。

本发明包含如下有益效果；

本发明由于行星齿轮排组件Ⅱ的太阳轮Ⅱ和输入轴为一体结构且输入轴的左端与第二驱动电机相连。因而，能够将第二驱动电机输出的动力由太阳轮Ⅱ和输入轴通过行星齿轮排组件Ⅱ输出，即本发明中的行星齿轮排组件Ⅱ可以代替现有技术的混合动力汽车变速器总成中的平行轴式齿轮变速机构而在纯电行驶时实现一、二档切换的两档功能。于是，本发明取消了现有混合动力汽车变速器总成中的同步器与输入轴和中间轴上布置的两对相互啮合的齿轮，且行星齿轮排组件Ⅱ结构紧凑，相对于平行轴式齿轮变速机构体积小得多。因此，本发明的整体体积较小，既能够安装使用于动力舱空间较大的整车，又能够安装使用于动力舱空间较小的整车上、适应性较好；同时整体零件较少且结构比较简单。

附图说明

图1是本发明的结构简图；

图2是本发明的部分结构示意图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图2的B-B向剖视图。

具体实施方式

下面结构附图对本发明的优选实施方式做详细说明。

参见图1至图4，本发明混合动力汽车变速器总成，包括第一驱动电机1、第二驱动电机29、 发动机11、传动轴13和输入轴 28。由图1至图4可见，本发明还包括行星齿轮排Ⅰ左轴承2、包含太阳轮Ⅰ3 、齿圈Ⅰ4、行星齿轮Ⅰ5、行星架Ⅰ6、常啮合齿轮Ⅰ8的行星齿轮排组件Ⅰ7，行星齿轮排Ⅰ右轴承9、离合器Ⅰ10、差速器右轴承14、差速器左轴承16，包含主减速齿轮17的差速器组件15、输入轴右轴承18，包含常啮合齿轮Ⅱ19、行星架Ⅱ20、太阳轮Ⅱ21、行星齿轮Ⅱ22、齿圈Ⅱ23、制动器24、离合器Ⅱ25的行星齿轮排组件Ⅱ26、输入轴左轴承27、输入轴28，所述行星齿轮排组件Ⅰ7的太阳轮Ⅰ3和行星架Ⅰ6左、右并列、同轴心线地布置、太阳轮Ⅰ3的右端位于行星架Ⅰ6的装配于齿圈Ⅰ4的壳体之内的左端的行星架体内，太阳轮Ⅰ3和行星架Ⅰ6的其它部分均伸出于齿圈Ⅰ4的壳体之外、行星齿轮Ⅰ5安装于行星架Ⅰ6的左端的行星架体上且其内外部分同时与太阳轮Ⅰ3和齿圈Ⅰ4相啮合、常啮合齿轮Ⅰ8固连于齿圈Ⅰ4的壳体外右侧，所述行星齿轮排组件Ⅰ7通过齿圈Ⅰ4壳体的左右端装配于支撑于箱体上的行星齿轮排Ⅰ左轴承2和行星齿轮排Ⅰ右轴承9上，所述第一驱动电机1与太阳轮Ⅰ3 的左端相连、行星架Ⅰ6的右端与离合器Ⅰ10的左端相连，所述离合器Ⅰ10的右端与发动机11相连，所述行星齿轮排组件Ⅱ26的太阳轮Ⅱ21和输入轴28为一体结构，太阳轮Ⅱ21和行星架Ⅱ20由内至外间距地装配于齿圈Ⅱ23壳体内、行星齿轮Ⅱ22安装于行星架Ⅱ20上并同时与太阳轮Ⅱ21和齿圈Ⅱ23相啮合、常啮合齿轮Ⅱ19的左端与行星架Ⅱ20的右端固连并装配于输入轴28上，离合器Ⅱ25径向装配于行星架Ⅱ20的左端和齿圈Ⅱ23之间，制动器24安装于齿圈Ⅱ23外部，所述输入轴28装配于支撑于箱体上输入轴左轴承27和输入轴右轴承18上，输入轴28的左端与第二驱动电机29相连，所述主减速齿轮17固连于差速器组件15的外周上并同时与常啮合齿轮Ⅰ8和常啮合齿轮Ⅱ19相啮合，所述差速器组件15左右端分别支撑于装配在箱体上的差速器左轴承16和差速器右轴承14上，所述传动轴13一端与车轮12相连，另一端与差速器组件15相连，所述输入轴28和传动轴13平行布置。这样一来，本发明由于行星齿轮排组件Ⅱ26的太阳轮Ⅱ21和输入轴28为一体结构且输入轴28的左端与第二驱动电机29相连。因而，能够将第二驱动电机29输出的动力由太阳轮Ⅱ21和输入轴28通过行星齿轮排组件Ⅱ26输出，即本发明中的行星齿轮排组件Ⅱ26可以代替现有技术的混合动力汽车变速器总成中的平行轴式齿轮变速机构而在纯电行驶时实现一、二档切换的两档功能。于是，本发明取消了现有混合动力汽车变速器总成中的同步器与输入轴和中间轴上布置的两对相互啮合的齿轮，且行星齿轮排组件Ⅱ26结构紧凑，相对于平行轴式齿轮变速机构体积小得多。因此，本发明的整体体积较小，既能够安装使用于动力舱空间较大的整车，又能够安装使用于动力舱空间较小的整车上、适应性较好；同时整体零件较少且结构比较简单。

所述第一驱动电机1和第二驱动电机29均为永磁电机。这使得本发明在纯电行驶时能够更好地实现一、二档切换的两档功能。

本发明工作原理如下；

参见图1，动力传递路线：

纯电行驶时动力传递路线；此时第一驱动电机1和发动机11均不工作，由第二驱动电机29通过行星齿轮排组件Ⅱ26单独驱动车辆行驶。在该工况下通过控制离合器Ⅱ25和制动器24的结合与分离，可使汽车在两个档位下行驶。具体为一档时制动器24参与工作将齿圈Ⅱ23固定于箱体上，此时第二驱动电机29的动力输入到太阳轮Ⅱ21上，再经过行星架Ⅱ20及常啮合齿轮Ⅱ19输出到差速器组件15上实现减速功能，动力传递路线为第二驱动电机29的动力通过与其相连的输入轴28将动力传递给固连在输入轴28上的太阳轮Ⅱ21，再经过行星齿轮Ⅱ22将动力传递到行星架Ⅱ20上，然后通过与行星架Ⅱ20连为一体的常啮合齿轮Ⅱ19进一步将动力传递到差速器组件15上，最终通过传动轴13将动力传递到车轮12上。该档位下齿圈Ⅱ23固定，太阳轮Ⅱ21输入、行星架Ⅱ20输出适当配以齿数可实现较大的传动比，减速增扭以满足起步和爬坡时的动力要求。二档时制动器24松开，离合器Ⅱ25结合将齿圈Ⅱ23和行星架Ⅱ20抱为一体，此时太阳轮Ⅱ21输入、行星架Ⅱ20输出为直接档。动力传递为第二驱动电机29到太阳轮Ⅱ21，再经行星齿轮Ⅱ22到行星架Ⅱ20，再经过常啮合齿轮Ⅱ19传到差速器组件15上，最终通过传动轴13将动力传递到车轮12上。

发动机11工作时动力传递路线；发动机11启动工作时，动力通过处于接合状态的离合器Ⅰ10带动行星架Ⅰ6转动，并通过行星架Ⅰ6上安装的行星齿轮Ⅰ5同时与齿圈Ⅰ4和太阳轮Ⅰ3啮合带动齿圈Ⅰ4和太阳轮Ⅰ3旋转，进而带动第一驱动电机1及与齿圈Ⅰ4固连的常啮合齿轮Ⅰ8旋转。通过第一驱动电机1旋转进行发电将电能储存在电池中，通过常啮合齿轮Ⅰ8与主减速齿轮17的啮合将动力通过差速器组件15、传动轴13传给车轮12。

车辆工作工况：

起动工况；此时离合器Ⅰ10接合，齿圈Ⅰ4不动，第一驱动电机1作为电动机使用通过太阳轮Ⅰ3和行星齿轮Ⅰ5啮合带动行星架Ⅰ6转动，进而通过离合器Ⅰ10带动发动机11并迅速将发动机11转速提升到经济转速区，然后开始喷油、点火。

起步工况；起步时，视起步要求分两种情况：1）当起步加速度、功率要求不大时，发动机11无需启动，第二驱动电机29作为电动机使用，使用纯电行驶时一档动力传递路线驱动车辆起步。2）起步加速度要求较大时发动机11开始工作，第一驱动电机1作为发电机使用，而第二驱动电机29作为电动机使用。此时的发动机11动力通过发动机工作时动力传递路线一部分提供给第一驱动电机1进行发电，另一部分动力驱动车辆起步；同时第二驱动电机29通过纯电行驶时一档动力传递路线提供动力，辅助车辆起步。

加速或上坡工况；该工况下车辆行进过程中需要较大动力，此时第二驱动电机29和发动机11同时参与驱动工作，第二驱动电机29利用纯电行驶时的一档或二档动力路线、发动机11利用发动机工作时的动力传递路线，二者在差速器组件15处形成功率合流共同驱动车辆行驶。

滑行制动能量回收工况；一定车速下，松开加速踏板车辆进入滑行模式，此时发动机11不工作，第一驱动电机1和第二驱动电机29作为发电机工作产生拖拽力矩、反拖车辆。此时车辆动力一路经主减速齿轮17、常啮合齿轮Ⅰ8、齿圈Ⅰ4、行星齿轮Ⅰ5、太阳轮Ⅰ3带动第一驱动电机1进行发电工作；另一路利用纯电行驶时一档或二档动力传递路线带动第二驱动电机29进行发电工作。

低速纯电行驶工况；当电池电量较高时或车辆在城市中行驶时，通常车辆实际需求驱动功率较低，此时第二驱动电机29单独工作利用纯电行驶时一档或二档动力传递路线驱动车辆行驶。

倒车工况；当车辆需要倒车行驶时，第二驱动电机29反转，利用纯电行驶时一档的动力传递路线实现倒车行驶功能。

本发明没有详细说明的内容均为现有技术。

上面对本发明的优选实施方式所做的详细说明仅仅是对本发明作出的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式进行各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种混合动力汽车变速器总成，包括第一驱动电机（1）、第二驱动电机（29）、 发动机（11）、传动轴(13)和输入轴 （28），其特征在于：

还包括行星齿轮排Ⅰ左轴承（2）、

包含太阳轮Ⅰ（3 ）、齿圈Ⅰ（4）、行星齿轮Ⅰ（5）、行星架Ⅰ（6）、常啮合齿轮Ⅰ（8）的行星齿轮排组件Ⅰ（7），行星齿轮排Ⅰ右轴承（9）、离合器Ⅰ（10）、差速器右轴承（14）、差速器左轴承（16），

包含主减速齿轮（17）的差速器组件（15）、输入轴右轴承（18），

包含常啮合齿轮Ⅱ（19）、行星架Ⅱ（20）、太阳轮Ⅱ（21）、行星齿轮Ⅱ（22）、齿圈Ⅱ（23）、制动器（24）、离合器Ⅱ（25）的行星齿轮排组件Ⅱ（26）、输入轴左轴承（27）、输入轴（28），

所述行星齿轮排组件Ⅰ（7）的太阳轮Ⅰ（3）和行星架Ⅰ（6）左、右并列、同轴心线地布置、太阳轮Ⅰ（3）的右端位于行星架Ⅰ（6）的装配于齿圈Ⅰ（4）的壳体之内的左端的行星架体内，太阳轮Ⅰ（3）和行星架Ⅰ（6）的其它部分均伸出于齿圈Ⅰ（4）的壳体之外、行星齿轮Ⅰ（5）安装于行星架Ⅰ（6）的左端的行星架体上且其内外部分同时与太阳轮Ⅰ（3）和齿圈Ⅰ（4）相啮合、常啮合齿轮Ⅰ（8）固连于齿圈Ⅰ（4）的壳体外右侧，

所述行星齿轮排组件Ⅰ（7）通过齿圈Ⅰ（4）壳体的左右端装配于支撑于箱体上的行星齿轮排Ⅰ左轴承（2）和行星齿轮排Ⅰ右轴承（9）上，所述第一驱动电机（1）与太阳轮Ⅰ（3） 的左端相连、行星架Ⅰ（6）的右端与离合器Ⅰ（10）的左端相连，所述离合器Ⅰ（10）的右端与发动机（11）相连，

所述行星齿轮排组件Ⅱ（26）的太阳轮Ⅱ（21）和输入轴（28）为一体结构，太阳轮Ⅱ（21）和行星架Ⅱ（20）由内至外间距地装配于齿圈Ⅱ（23）壳体内、行星齿轮Ⅱ（22）安装于星架Ⅱ（20）上并同时与太阳轮Ⅱ（21）和齿圈Ⅱ（23）相啮合、常啮合齿轮Ⅱ（19）的左端与行星架Ⅱ（20）的右端固连并装配于输入轴（28）上，离合器Ⅱ（25）径向装配于行星架Ⅱ（20）的左端和齿圈Ⅱ（23）之间，制动器（24）安装于齿圈Ⅱ（23）外部，

所述输入轴（28）装配于支撑于箱体上输入轴左轴承（27）和输入轴右轴承（18）上，输入轴（28）的左端与第二驱动电机（29）相连，

所述主减速齿轮（17）固连于差速器组件（15）的外周上并同时与常啮合齿轮Ⅰ（8）和常啮合齿轮Ⅱ（19）相啮合，

所述差速器组件（15）左右端分别支撑于装配在箱体上的差速器左轴承（16）和差速器右轴承（14）上，所述传动轴（13）一端与车轮（12）相连，另一端与差速器组件（15）相连，

所述输入轴（28）和传动轴（13）平行布置。

2.按照权利要求1所述的混合动力汽车变速器总成，其特征在于：所述第一驱动电机（1）和第二驱动电机（29）均为永磁电机。