混合动力专用变速器的制作方法

1.本发明属于变速器技术领域，具体地说，本发明涉及一种混合动力专用变速器。


背景技术：

2.随着环境保护意识的不断增强，近年来新能源汽车迅速发展。相比传统燃油车，新能源汽车具有低能耗、轻污染等优点，可以改善能源短缺、环境污染等问题。纯电动的新能源汽车由于充电时间长、充电不便、续航里程短等因素，混合动力的新能源汽车成为技术的重要发展方向。
3.目前混合动力变速器主要有两种技术路线，第一种是在传统变速器的基础上增加电机驱动系统，第二种是通过齿轮组或者行星轮系、离合器或者同步器，与双电机耦合开发的混合动力专用变速器，即dht技术。对于第一种方案，其缺点是：工作模式单一、电机空间受限，功率较低、需要增加额外的电机才能实现增程模式。对于第二种方案，不具备双电机同时工作的纯电动模式，而且发动机不能单独剥离驱动电机驱动车辆，造成发动机额外的动力损耗。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种混合动力专用变速器，目的是实现多种工作模式，提高汽车的能量利用率及动力性能。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：混合动力专用变速器，包括发电机、驱动电机、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、与发电机连接的发电机减速组件、与输出轴连接的第一齿轮传动机构、与驱动电机和输出轴连接的第二齿轮传动机构、用于控制所述第一输入轴与所述发电机减速组件之间的结合与分离的第一离合器以及用于控制所述第一齿轮传动机构与第二输入轴之间的结合与分离的第二离合器。
6.所述发电机减速组件包括与所述发电机固连的第一驱动轴、惰轮轴、设置于第一驱动轴上的发电机主动齿轮、设置于惰轮轴上且与发电机主动齿轮相啮合的惰轮和与惰轮相啮合的发电机从动齿轮，发电机从动齿轮与所述第一离合器连接，发电机从动齿轮的齿数多于发电机主动齿轮的齿数。
7.所述惰轮轴和所述第一驱动轴平行地布置在所述第一输入轴的同侧。
8.所述第一齿轮传动机构包括设置于第二输入轴上的第一主动齿轮和设置于所述输出轴上且与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮，所述第二离合器设置成用于控制第一主动齿轮与第二输入轴之间的结合与分离。
9.所述第二齿轮传动机构包括与所述驱动电机连接的第二驱动轴、设置于第二驱动轴上的第二主动齿轮和设置于所述输出轴上且与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮。
10.所述第二驱动轴与所述第一输入轴和所述第二输入轴为同轴布置，第二驱动轴至少部分空套在第二输入轴上，所述输出轴与第一输入轴相平行。
11.所述第一离合器、所述第一主动齿轮、第二离合器、所述第二主动齿轮和所述驱动
电机依次沿所述第一输入轴的轴向布置。
12.所述第二齿轮传动机构的传动比大于所述第一齿轮传动机构的传动比。
13.本发明的混合动力专用变速器，通过发动机、发电机、驱动电机、第一离合器及第二离合器组合，可以实现多种工作模式。本发明的混合动力专利变速器，通过第一离合器和第二离合器的分离或结合，每个动力源都可对应一个挡位的动力输出，根据整车工况的需要及电池soc的状态灵活组合，提升整车动力性和经济性；通过第一离合器和第二离合器分离或结合，可以实现增程模式，根据电池soc状态需要，发动机可以带动发电机进行发电。
附图说明
14.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
15.图1是本发明混合动力专用变速器的结构示意图；
16.图中标记为：1、发动机；2、第一输入轴；3、第一离合器；4、发电机从动齿轮；5、惰轮；6、发电机主动齿轮；7、发电机；8、惰轮轴；9、第一驱动轴；10、第二离合器；11、驱动电机；12、第二驱动轴；13、第二输入轴；14、第一主动齿轮；15、第一从动齿轮；16、第二主动齿轮；17、第二从动齿轮；18、输出轴；19、输出主动齿轮；20、差速器总成；21、差速器从动齿轮。
具体实施方式
17.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
18.需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
19.如图1所示，本发明提供了一种混合动力专用变速器，包括发电机7、驱动电机11、第一输入轴2、第二输入轴13、输出轴18、与发电机7连接的发电机减速组件、与输出轴18连接的第一齿轮传动机构、与驱动电机11和输出轴18连接的第二齿轮传动机构、用于控制第一输入轴2与发电机减速组件之间的结合与分离的第一离合器3以及用于控制第一齿轮传动机构与第二输入轴13之间的结合与分离的第二离合器10。
20.具体地说，如图1所示，发电机减速组件包括与发电机7固连的第一驱动轴9、惰轮轴8、设置于第一驱动轴9上的发电机主动齿轮6、设置于惰轮轴8上且与发电机主动齿轮6相啮合的惰轮5和与惰轮5相啮合的发电机从动齿轮4；发电机主动齿轮6为固定设置在第一驱动轴9上，惰轮5为固定设置在惰轮轴8上，发电机从动齿轮4与第二输入轴13固连，发电机从动齿轮4的齿数多于发电机主动齿轮6的齿数；惰轮轴8和第一驱动轴9平行地布置在第一输入轴2的同侧，第一输入轴2与发动机1相连。第一离合器3设置成用于控制发电机从动齿轮4与第一输入轴2之间的结合与分离。
21.如图1所示，第一齿轮传动机构包括设置于第二输入轴上的第一主动齿轮14和设置于输出轴18上且与第一主动齿轮14相啮合的第一从动齿轮15，第二离合器10设置成用于控制第一主动齿轮14与第二输入轴13之间的结合与分离。第二齿轮传动机构包括与驱动电机11连接的第二驱动轴12、设置于第二驱动轴12上的第二主动齿轮16和设置于输出轴18上且与第二主动齿轮16相啮合的第二从动齿轮17。第二驱动轴12与第一输入轴2和第二输入
轴13为同轴布置，第二驱动轴12至少部分空套在第二输入轴13上，输出轴18与第一输入轴2相平行。第二驱动轴12与驱动电机11的转子固定连接，第一主动齿轮14为空套在第二输入轴13上，第二主动齿轮16为固定设置在第二驱动轴12上，第一从动齿轮15和第二从动齿轮17为固定设置在输出轴18上。
22.如图1所示，第一离合器3、第一主动齿轮14、第二离合器10、第二主动齿轮16和驱动电机11依次沿第一输入轴2的轴向布置，第一离合器3设置在靠近发动机1的一侧。
23.如图1所示，第二齿轮传动机构的传动比大于第一齿轮传动机构的传动比。第一主动齿轮14的直径大于第二主动齿轮16的直径，第一从动齿轮15的直径小于第二从动齿轮17的直径。
24.如图1所示，输出轴18上还设置输出主动齿轮19，输出主动齿轮19与差速器从动齿轮21相啮合，输出主动齿轮19位于第一从动齿轮15和第二从动齿轮17之间。差速器从动齿轮21为固定设置在差速器总成20上，差速器总成20与传动轴连接，差速器从动齿轮21的齿数多于输出主动齿轮19的齿数。差速器总成20将变速器的动力传递至车辆的传动轴，从而带动车轮转动。
25.下面对上述结构的混合动力专用变速器的不同工作模式进行说明。
26.如图1所示，混合动力专用变速器工作于纯电动模式时，第一离合器3处于分离状态，第一输入轴2与第二输入轴13不能同步转动，发动机1的动力无法传递至差速器总成20。驱动电机11工作，驱动电机11产生的动力依次经由第二驱动轴12、第二主动齿轮16、第二从动齿轮17、输出轴18、输出主动齿轮19和差速器总成20传递至车轮，驱动车辆行驶。根据动力电池soc状态及车辆的动力需求，控制第二离合器10处于分离状态时，实现该模式下的单电机驱动；当控制第二离合器10处于结合状态时，第一主动齿轮14能够与第二输入轴13同步转动，同时控制发电机7工作，发电机7产生的动力依次经由第一驱动轴9、发电机主动齿轮6、惰轮5、发电机从动齿轮4、第二输入轴13、第一主动齿轮14和第一从动齿轮15传递至输出轴18，发电机7和驱动电机11产生的动力在输出轴18上进行耦合，然后输出轴18上的动力依次经由输出主动齿轮19和差速器总成20传递至车轮，驱动车辆行驶，实现该模式下的双电机驱动，增强输出动力。
27.如图1所示，混合动力专用变速器工作于串联增程模式时，第一离合器3处于结合状态，发电机从动齿轮4与第一输入轴2能够同步转动，第二离合器10处于分离状态，第一主动齿轮14不能与第二输入轴13同步转动，发动机1仅通过第一离合器3、发电机从动齿轮4、惰轮5、发电机主动齿轮6、第一驱动轴9带动发电机7发电，驱动电机11进行驱动，驱动电机11产生的动力依次经由第二驱动轴12、第二主动齿轮16、第二从动齿轮17、输出轴18、输出主动齿轮19和差速器总成20传递至车轮，驱动车辆行驶。
28.如图1所示，混合动力专用变速器工作于发动机驱动模式时，第一离合器3处于结合状态，使第二输入轴13与第一输入轴2能够同步转动，第二离合器10处于结合状态，使第一主动齿轮14与第二输入轴13能够同步转动，发电机7和驱动电机11均处于非工作状态，发动机1产生的动力依次经由第一输入轴2、第一离合器3、第二输入轴13、第二离合器10、第一主动齿轮14、第一从动齿轮15、输出轴18、输出主动齿轮19和差速器总成20传递至车轮，驱动车辆行驶。根据动力电池soc状态和车辆的动力需求，在发动机驱动模式下发电机7可参与驱动、发电或空转，驱动电机11可参与驱动或者空转。
29.如图1所示，混合动力专用变速器工作于制动能量回收模式时，第一离合器3处于分离状态，发电机从动齿轮4与第一输入轴2不能同步转动，第二离合器10处于分离状态，车辆的制动能量经差速器总成20、输出主动齿轮19、输出轴18、第二从动齿轮17、第二主动齿轮16、第二驱动轴12传递给驱动电机11，驱动电机11进行发电，对蓄电池进行充电。
30.如图1所示，混合动力专用变速器工作于驻车发电模式时，第一离合器3处于结合状态，使发电机从动齿轮4与第一输入轴2能够同步转动，第二离合器10处于分离状态，驱动电机11处于非工作状态，发动机1工作，发动机1产生的动力依次经由第一输入轴2、第一离合器3、发电机从动齿轮4、惰轮5、发电机主动齿轮6和第一驱动轴9传递至发电机7，发电机7进行发电，对蓄电池进行充电。
31.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。