CN111791695A - 一种混合动力变速器及汽车 - Google Patents

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CN111791695A CN201910275537.1A CN201910275537A CN111791695A CN 111791695 A CN111791695 A CN 111791695A CN 201910275537 A CN201910275537 A CN 201910275537A CN 111791695 A CN111791695 A CN 111791695A
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王志强
宫雨
陈衍娟
富辉
肖关兴
刘扬
朱建华
吕天杰
丁金刚
李丽
孙欣楠
程相川
邵立军
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Abstract

本发明提供了一种混合动力变速器及汽车。该混合动力变速器包括：第一中间轴总成，包括第一中间轴常啮合齿轮；第二中间轴总成，包括第二中间轴常啮合齿轮、用于电机动力输出两个档位的主动齿轮；其中第二中间轴常啮合齿轮与第一中间轴常啮合齿轮相啮合；第三中间轴总成，包括与第二中间轴总成上的两个主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括第三中间轴环齿；第三中间轴总成上的两个从动齿轮之间设有同步器；倒档轴总成，包括倒档齿轮和倒档轴环齿；差速器总成，包括差速器环齿；其中差速器环齿同时与输出轴环齿、倒档轴环齿和第三中间轴环齿相啮合。上述方案，通过增大传递比，增大扭矩输出，便于电机的选型；通过增长传递路径，便于电机的布置。

Description

一种混合动力变速器及汽车
技术领域
本发明涉及汽车传动***领域，特别涉及一种混合动力变速器及汽车。
背景技术
由于环境污染日趋加重以及能源危机，国家以及消费者对汽车行业的要求越来越高，如何减少油耗和污染物的排放成为汽车行业急需解决的头等问题。为满足环保要求，混合动力汽车变速器应运而生。现有技术中混合动力变速器存在电机不易选型，在整车上不易布置的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种混合动力变速器及汽车，用以解决现有技术中混合动力汽车变速器的电机不易选型和布置的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明其中一实施例提供一种混合动力变速器，包括：
用于发动机动力输入的输入轴总成，所述输入轴总成包括主动齿轮；
输出轴总成，包括与所述输入轴总成的主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括输出轴环齿；
其中相啮合的主动齿轮和从动齿轮之一设置一个同步器；
用于电机动力输入的第一中间轴总成，包括第一中间轴常啮合齿轮；
第二中间轴总成，包括第二中间轴常啮合齿轮，还包括用于对应电机动力输出两个档位的主动齿轮；
其中所述第二中间轴常啮合齿轮与所述第一中间轴常啮合齿轮啮合；
第三中间轴总成，包括与所述第二中间轴总成的主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括第三中间轴环齿；所述第三中间轴总成上的两个从动齿轮之间设有同步器；
倒档轴总成，包括倒档齿轮和倒档轴环齿；
用于输出的差速器总成，包括差速器环齿；
其中所述差速器环齿同时与所述输出轴环齿、所述倒档轴环齿和所述第三中间轴环齿相啮合。
可选地，所述的混合动力变速器，其中，所述输入轴总成包括分别对应不同档位的6个主动齿轮；
所述输出轴总成包括分别对应不同档位的6个从动齿轮；
其中6个所述主动齿轮和6个所述从动齿轮一一对应相啮合组成6个齿轮组。
可选地，所述的混合动力变速器，其中，
在所述输出轴总成的输出轴上，6个所述从动齿轮中对应第一档的第一档从动齿轮和对应第二档的第二档从动齿轮之间设置有第一同步器；其中所述输出轴与所述第一同步器固定连接，与所述第一档从动齿轮和所述第二档从动齿轮通过轴承相连；
在所述输入轴总成的输入轴上，6个所述主动齿轮中对应第三档的第三档主动齿轮和对应第四档的第四档主动齿轮之间设置有第二同步器；其中所述输入轴与所述第二同步器固定连接，与所述第三档主动齿轮和所述第四档主动齿轮通过轴承相连；
在所述输入轴上，6个所述主动齿轮中对应第五档的第五档主动齿轮和对应第六档的第六档主动齿轮之间设置有第三同步器；其中所述输入轴与所述第三同步器固定连接，与所述第五档主动齿轮和所述第六档主动齿轮通过轴承相连。
可选地，所述的混合动力变速器，其中，在倒挡总成的倒档轴和所述倒档齿轮之间设置有倒档同步器；
其中所述倒档轴与所述倒档轴同步器固定连接，与所述倒档齿轮通过轴承相连；
所述倒档齿轮与所述第一档从动齿轮相啮合。
可选地，所述的混合动力变速器，其中，所述第三中间轴总成包括第三中间轴，其中所述第三中间轴总成的从动齿轮包括：对应电驱动第一档的电驱动第一档从动齿轮和对应电驱动第二档的电驱动第二档从动齿轮；
其中所述电驱动第一档从动齿轮和所述电驱动第二档从动齿轮之间设置有电驱动同步器；
所述第三中间轴与所述电驱动同步器固定连接，与所述电驱动第一档从动齿轮、所述电驱动第二档从动齿轮通过轴承相连，与所述第三中间轴环齿一体连接。
可选地，所述的混合动力变速器，其中，所述第二中间轴总成包括第二中间轴，其中所述第二中间轴总成的主动齿轮包括：对应电驱动第二档的电驱动第二档主动齿轮和对应电驱动第一档的电驱动第一档主动齿轮；
其中，所述第二中间轴与所述电驱动第二档主动齿轮、所述电驱动第一档主动齿轮、所述第二中间轴常啮合齿轮分别为一体连接。
本发明其中一实施例还提供一种汽车，其中，包括如上任一项所述的混合动力变速器。
可选地，所述的汽车，其中，所述汽车还包括：
发动机，其中所述发动机的输出轴与所述输入轴总成连接；
电机，所述电机的电机轴齿轮与所述第一中间轴常啮合齿轮固定连接。
本发明的有益效果是：
上述方案，采用电机两档驱动，可增大传递比，增大扭矩输出，提高了电机工作效率，便于电机的选型；同时增长传递路径，便于电机在整车上的布置。
附图说明
图1表示本发明实施例混动变速器结构示意图。
图2表示本发明实施例发动机驱动第三档传动路线示意图。
图3表示本发明实施例电机驱动第二档传动路线示意图。
图4表示本发明实施例混合驱动传动路线示意图。
图5表示本发明实施例倒档工作时传动路线示意图。
图6表示本发明实施例行车充电的传动路线示意图。
图7表示本发明实施例制动时制动能量回收的传动路线示意图。
附图标记说明：
001-输入轴总成；002-输出轴总成；003-倒档轴总成；004-差速器总成；005-第三中间轴总成；006-第二中间轴总成；007-第一中间轴总成；008-电机轴总成；101-输入轴；102-第一档主动齿轮；103-第二档主动齿轮；104-第三档主动齿轮；105-第四档主动齿轮；106-第五档主动齿轮；107-第六档主动齿轮；108-第二同步器；109-第三同步器；201-输出轴；202-输出轴环齿；203-第一档从动齿轮；204-第二档从动齿轮；205-第三档从动齿轮；206-第四档从动齿轮；207-第五档从动齿轮；208-第六档从动齿轮；209-第一同步器；301-倒档轴；302-倒档同步器；303-倒档齿轮；304-倒档环齿；401-差速器输出端；402-差速器环齿；501-第三中间轴；502-第三中间轴环齿；503-电驱动第二档从动齿轮；504-电驱动第一档从动齿轮；505-电驱动同步器；601-第二中间轴；602-电驱动第二档主动齿轮；603-电驱动第一档主动齿轮；604-第二中间轴常啮合齿轮；701-第一中间轴常啮合齿轮；801-电机轴齿轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中电机不易选型、在整车上不易布置的问题，提供一种混合动力变速器及汽车。
如图1所示，本发明其中一实施例提供一种混合动力变速器，包括：输入轴总成001、输出轴总成002、倒档轴总成003、差速器总成004、第三中间轴总成005、第二中间轴总成006、第一中间轴总成007、电机轴总成008。
具体的，所述输入轴总成001包括：
输入轴101、第一档主动齿轮102、第二档主动齿轮103、第三档主动齿轮104、第四档主动齿轮105、第五档主动齿轮106、第六档主动齿轮107、第二同步器108、第三同步器109。
其中在所述输入轴101上，所述第五档主动齿轮106和所述第六档主动齿轮107之间设置有所述第三同步器109；所述第四档主动齿轮105和所述第五档主动齿轮106之间设置有所述第二同步器108。
其中所述输入轴101与所述第一档主动齿102、所述第二档主动齿轮103一体连接；所述输入轴101与所述第三档主动齿轮104、所述第四档主动齿轮105、所述第五档主动齿轮106、所述第六档主动齿轮107通过轴承相连；可选地，可以通过滚针轴承相连接；所述输入轴101与所述第二同步器108、所述第三同步器109固定连接；可选地，可通过花键相连；所述输入轴101与离合器输出端相连；可选地，可通过外花键相连。
需要说明的是，所述第二同步器108可实现所述输入轴101与所述第三档主动齿104结合或分离，也可实现所述输入轴101与所述第四档主动齿轮105结合或分离；所述第三同步器109可实现所述输入轴101与所述第五档主动齿106结合或分离，也可实现所述输入轴101与所述第四档主动齿轮107的结合或分离，进而实现不同档位之间的切换。
具体的，所述输出轴总成002包括：
输出轴201、输出轴环齿202、第一档从动齿轮203、第二档从动齿轮204、第三档从动齿轮205、第四档从动齿轮206、第五档从动齿轮207、第六档从动齿轮208、第一同步器209。
其中在所述输出轴201上，所述第一档从动齿轮203和第二档从动齿轮204之间设置有所述第一同步器209。
其中所述输出轴201与所述输出轴环齿202、所述第三档从动齿轮205、所述第四档从动齿轮206、所述第五档从动齿轮207、所述第六档从动齿轮208一体连接；所述输出轴201与所述第一档从动齿轮203、所述第二档从动齿轮204通过轴承相连；可选地，可以通过滚针轴承相连接；所述输出轴201与所述第一同步器209固定连接；可选地，可通过花键相连。
其中所述第一档从动齿轮203与所述第一档主动齿轮102啮合；所述第二档从动齿轮204与所述第二档主动齿轮103啮合；所述第三档从动齿轮205与所述第二档主动齿轮104啮合；所述第四档从动齿轮206与所述第四档主动齿轮105啮合；所述第五档从动齿轮207与所述第五档主动齿轮106啮合；所述第六档从动齿轮208与所述第六档主动齿轮107啮合。两两相啮合的主、从动齿轮组成6个齿轮组，分别对应发动机的6个档位。
需要说明的是，所述第一同步器209可实现所述输出轴201与所述第一档从动齿203结合或分离，还可以实现所述输出轴201与第二档从动齿轮204结合或分离，进而实现不同档位之间的切换。
具体的，所述倒档轴总成003包括：
倒档轴301、倒档同步器302、倒档齿轮303、倒档环齿304。
其中所述倒档轴301与所述倒档轴环齿304一体连接；所述倒档轴301与所述倒档齿轮303通过轴承相连；可选地，可以通过滚针轴承相连接；所述倒档轴301与所述倒档同步器302固定相连；可选地，可通过花键相连；所述倒档轴齿轮301与所述第一档从动齿轮203啮合。
需要说明的是，所述倒档同步器302可实现所述倒档轴301与所述倒档齿轮303结合或分离，进而实现倒挡与前进档状态的转换。
具体的，所述差速器总成004包括：差速器输出端401、差速器环齿402。所述差速器输出端401与所述差速器环齿402一体连接。
具体的，所述第三中间轴总成005包括：
第三中间轴501、第三中间轴环齿502、电驱动第二档从动齿轮503、电驱动第一档从动齿轮504、电驱动同步器505。
其中所述第三中间轴501与所述第三中间轴环齿502一体连接；所述第三中间轴501与所述电驱动第二档从动齿轮503、所述电驱动第一档从动齿轮504通过轴承相连，可选地，可以通过滚针轴承相连接；所述第三中间轴501与所述电驱动同步器505固定连接，可选地，可以通过花键连接。
需要说明的是，所述电驱动同步器505可实现所述第三中间轴501与所述电驱动第一档从动齿轮504结合或分离，也可实现所述第三中间轴501与所述电驱动第二档从动齿轮503结合或分离，进而实现电驱动不同档位之间的转换。
具体的，所述第二中间轴总成006包括：
第二中间轴601、电驱动第二档主动齿轮602、电驱动第一档主动齿轮603、第二中间轴常啮合齿轮604。
其中所述第二中间轴601与所述电驱动第二档主动齿轮602、所述电驱动第一档主动齿轮603、所述第二中间轴常啮合齿轮604一体连接；所述电驱动第一档主动齿轮603与所述电驱动第一档从动齿轮504啮合；所述电驱动第二档主动齿轮602与所述电驱动第二档从动齿轮503啮合。
具体的，所述第一中间轴总成007包括第一中间轴常啮合齿轮701。
具体的，所述电机轴总成008包括电机轴齿轮801。
需要说明的是，所述第一中间轴常啮合齿轮701同时与所述第二中间轴常啮合齿轮604、所述电机轴齿轮801啮合。所述差速器环齿(402)同时与所述输出轴环齿(202)、所述倒档轴环齿(304)和所述第三中间轴环齿(502)相啮合。
进一步地，如图2所示，仅发动机提供动力驱动车辆前进，以第三档为例：所述第二同步器108将所述第三档主动齿轮104与所述输入轴101一体连接。动力传递路线由所述输入轴101经所述第三档主动齿轮104、所述第三档从动齿轮205、所述输出轴201、所述输出轴环齿202、所述差速器总成004对整车进行动力输出。其它档位结合时，通过改变相应档位同步器的接合或者分离状态，产生各自的动力传递路线，输出动力，从而实现发动机单独驱动功能。
进一步地，如图3所示，仅电机提供动力驱动车辆前进，以第二档为例：所述电驱动同步器505将所述第三中间轴501与所述电驱动第二档从动齿轮503一体连接。动力传递路线由所述电机轴总成008提供动力，经所述电机轴齿轮801、所述第一中间轴常啮合齿轮701、所述第二中间轴601、所述电驱动第二档主动齿轮602、所述电驱动第二档从动齿轮503、所述第三中间轴环齿502、所述差速器总成004对整车进行动力输出，实现了电机单独驱动，本实施例采用电机两档驱动，提高了电机的工作效率，增大了传递比和扭矩输出，便于电机选型；同时增长传递路径，便于电机在整车上进行布置。同时可实现电子启停、电子起步及滑行、电子助力等功能，解决了换挡过程中离合器脱开动力中断而带来的顿挫感，结构简单、布置紧凑、成本较低。
进一步地，如图4所示，发动机与电机同时提供动力驱动车辆前进，以前进第五档和电驱动第二档为例：所述第三同步器109将所述第五档主动齿轮106与所述输入轴101一体连接；所述电驱动同步器505将所述第三中间轴501与所述电驱动第二档从动齿轮503一体连接。动力传递路线通过两种路线实现：
传递路线一：发动机动力经离合器、所述输入轴101、所述第五档主动齿轮106、所述第五档从动齿轮207、所述输出轴201、所述输出轴环齿202、所述差速器总成004对整车进行动力输出。
传递路线二：电机动力经所述电机轴齿轮801、所述第一中间轴常啮合齿轮701、所述第二中间轴601、所述电驱动第二档主动齿轮602、所述电驱动第二档从动齿轮503、所述第三中间轴环齿502、所述差速器总成004对整车进行动力输出。
两种动力传递路线在差速器总成004处汇合对整车进行动力输出。当其他档位结合时，产生各自的混合动力传递路线，输出动力，进而实现了混合驱动的功能。
其中发动机单独驱动时电机驱动可以分离，当电机失效时依然可以靠发动机单独驱动。
进一步地，如图5所示，车辆倒档状态下：
发动机提供动力驱动时：所述倒档同步器302将所述倒档齿轮303与所述倒档轴301一体连接，所述动力传递路线经所述输入轴101、所述第一档主动齿轮102、所述第一档从动齿轮203、所述倒档齿轮303、所述倒档轴301、所述倒档环齿304、所述差速器总成004对整车进行动力输出。
电机提供动力时：所述电驱动同步器505将所述第三中间轴501与所述电驱动第一档从动齿轮504一体连接，所述动力传递路线由所述电机轴齿轮801、所述第一中间轴常啮合齿轮701、所述第二中间轴601、所述电驱动第一档主动齿轮603、所述电驱动第一档从动齿轮504、所述第二中间轴601第三中间轴501、所述第三中间轴环齿502、所述差速器总成004对整车进行动力输出。
混合提供动力时：两种传递路线在所述差速器总成004处汇合对整车进行动力输出。
进一步地，如图6所示，车辆行驶过程中充电，以前进第六档、电驱动第二档为例：所述第三同步器109将所述第六档主动齿轮107与所述输入轴101一体连接，所述电驱动同步器505将所述第三中间轴501与所述电驱动第二档从动齿轮503一体连接。动力传递路线如下：
发动机提供的动力一部分经所述输入轴101、所述第六档主动齿轮107、所述第六档从动齿轮208、所述输出轴201、所述输出轴环齿202、所述差速器总成004对整车进行动力输出；另一部分经所述第三中间轴环齿502、所述第三中间轴501、所述电驱动第二档从动齿轮503、所述电驱动第二档主动齿轮602、所述第二中间轴601、所述第二中间轴常啮合齿轮604、所述第一中间轴常啮合齿轮701、所述电机轴齿轮801驱动电机，电机发电存储到电池中，进而实现车辆行车能量的回收。
进一步地，如图7所示，车辆制动能量回收状态下，以电驱动第一档为例：所述电驱动同步器505将所述第三中间轴501与电驱动第一档从动齿轮504一体连接，动力传递路线如下：
车辆制动时，汽车动能经差速器总成004、第三中间轴环齿502、第三中间轴501、电驱动第一档从动齿轮504、电驱动第一档主动齿轮603、第二中间轴601、第二中间轴常啮合齿轮604、第一中间轴常啮合齿轮701、电机轴齿轮801驱动电机，电机发电存储到电池中，进而实现车辆制动能量的回收。
本发明实施例还提供一种汽车，包括如上所述的混合动力变速器。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种混合动力变速器，其特征在于，包括：
用于发动机动力输入的输入轴总成(001)，所述输入轴总成(001)包括主动齿轮；
输出轴总成(002)，包括与所述输入轴总成(001)的主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括输出轴环齿(202)；
其中相啮合的主动齿轮和从动齿轮之一设置一个同步器；
用于电机动力输入的第一中间轴总成(007)，包括第一中间轴常啮合齿轮(701)；
第二中间轴总成(006)，包括第二中间轴常啮合齿轮(604)，还包括用于对应电机动力输出两个档位的主动齿轮；
其中所述第二中间轴常啮合齿轮(604)与所述第一中间轴常啮合齿轮(701)啮合；
第三中间轴总成(005)，包括与所述第二中间轴总成(006)的主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括第三中间轴环齿(502)；所述第三中间轴总成(005)上的两个从动齿轮之间设有同步器；
倒档轴总成(003)，包括倒档齿轮(303)和倒档轴环齿(304)；
用于输出的差速器总成(004)，包括差速器环齿(402)；
其中所述差速器环齿(402)同时与所述输出轴环齿(202)、所述倒档轴环齿(304)和所述第三中间轴环齿(502)相啮合。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，所述输入轴总成(001)包括分别对应不同档位的6个主动齿轮；
所述输出轴总成(002)包括分别对应不同档位的6个从动齿轮；
其中6个所述主动齿轮和6个所述从动齿轮一一对应相啮合组成6个齿轮组。
3.根据权利要求2所述的混合动力变速器，其特征在于，
在所述输出轴总成(002)的输出轴(201)上，6个所述从动齿轮中对应第一档的第一档从动齿轮(203)和对应第二档的第二档从动齿轮(204)之间设置有第一同步器(209)；其中所述输出轴(201)与所述第一同步器(209)固定连接，与所述第一档从动齿轮(203)和所述第二档从动齿轮(204)通过轴承相连；
在所述输入轴总成(001)的输入轴(101)上，6个所述主动齿轮中对应第三档的第三档主动齿轮(104)和对应第四档的第四档主动齿轮(105)之间设置有第二同步器(108)；其中所述输入轴(101)与所述第二同步器(108)固定连接，与所述第三档主动齿轮(104)和所述第四档主动齿轮(105)通过轴承相连；
在所述输入轴(101)上，6个所述主动齿轮中对应第五档的第五档主动齿轮(106)和对应第六档的第六档主动齿轮(107)之间设置有第三同步器(109)；其中所述输入轴(101)与所述第三同步器(109)固定连接，与所述第五档主动齿轮(106)和所述第六档主动齿轮(107)通过轴承相连。
4.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，
在倒挡总成(003)的倒档轴(301)和所述倒档齿轮(303)之间设置有倒档同步器(302)；
其中所述倒档轴(301)与所述倒档轴同步器(302)固定连接，与所述倒档齿轮(303)通过轴承相连；
所述倒档齿轮(303)与所述第一档从动齿轮(203)相啮合。
5.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第三中间轴总成(005)包括第三中间轴(501)，其中所述第三中间轴总成(005)的从动齿轮包括：对应电驱动第一档的电驱动第一档从动齿轮(504)和对应电驱动第二档的电驱动第二档从动齿轮(503)；
其中所述电驱动第一档从动齿轮(504)和所述电驱动第二档从动齿轮(503)之间设置有电驱动同步器(505)；
所述第三中间轴(501)与所述电驱动同步器(505)固定连接，与所述电驱动第一档从动齿轮(504)、所述电驱动第二档从动齿轮(503)通过轴承相连，与所述第三中间轴环齿(502)一体连接。
6.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第二中间轴总成(006)包括第二中间轴(601)，其中所述第二中间轴总成(006)的主动齿轮包括：对应电驱动第二档的电驱动第二档主动齿轮(602)和对应电驱动第一档的电驱动第一档主动齿轮(603)；
其中，所述第二中间轴(601)与所述电驱动第二档主动齿轮(602)、所述电驱动第一档主动齿轮(603)、所述第二中间轴常啮合齿轮(604)分别为一体连接。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的混合动力变速器。
8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括：
发动机，其中所述发动机的输出轴(201)与所述输入轴总成(001)连接；
电机，所述电机的电机轴齿轮(801)与所述第一中间轴常啮合齿轮(701)固定连接。
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