一種集成驅(qū)動電機的定軸式混合動力變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種汽車變速器，尤其是設(shè)及一種集成驅(qū)動電機的定軸式混合動力變 速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 常見單電機定軸式并聯(lián)混合動力汽車傳動系主要包含2類，即P2及P3方案。在 P2方案中，電機位于變速器輸入端，W此充分利用變速器速比實現(xiàn)高效傳動。在P3方案中， 電機位于變速器輸出端，W此實現(xiàn)車輛無動力中斷換檔。對于上述運2個方案而言，電機只 能通過數(shù)量有限的固定路徑向輪邊傳遞動力。目前有一類較為先進的單電機定軸式并聯(lián)混 合動力汽車，其核屯、設(shè)計思想是使得電機具有可變的動力傳遞路徑，即通過自動操縱機構(gòu) 使得電機可選地與變速器的輸入軸、輸出軸或者中間軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接，其優(yōu)點是使得電機 能夠最大限度地滿足不同工況下車輛的行駛需求。
[0003] 申請?zhí)枮?00780053755. 6的中國專利公開了混合動力系統(tǒng)的操作方法W及具有 兩輔助齒輪裝置的混合動力系統(tǒng)，其核屯、設(shè)計思想就是通過空套在第一動力源輸入軸上的 齒輪副，空套在輸出軸上的齒輪副及分別位于上述兩根軸上的同步器，運樣一個呈H型布 置的4個空套齒輪及相應(yīng)的兩個同步器實現(xiàn)靈活的功率傳輸路徑。該發(fā)明在實施過程中有 兩個難點：
[0004] 1)切換和控制復(fù)雜，各同步器要有效配合才能完成速比組合和路徑切換； 陽0化]2)相鄰軸上軸向坐標相同的同步器會顯著增加相鄰軸的設(shè)計難度，工程實現(xiàn)上要 解決相鄰軸上并排的4個空套齒輪和兩個同步器的周向尺寸控制難題。
[0006] 對于動力系統(tǒng)前置且發(fā)動機橫置的混合動力汽車而言，動力艙的空間十分有限， 特別是其橫向空間的尺寸在很大程度上限制了變速箱的軸向長度。隨著混合動力汽車混合 比的提高，電機所占空間逐步變大，為此要求動力系統(tǒng)能夠為電機盡可能多地提供有效空 間。選擇電機與變速箱平行布置可W充分利用變速箱徑向空間，但電機的輸出動力需經(jīng)過 端部齒輪副和中間軸或輸出軸禪合，同樣對電機的軸向布置空間提出了較高要求。
[0007] 中國專利CN103786563A公開了一種混合動力車用有源傳動裝置，包括與發(fā)動機 通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接的I軸，與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接的II軸，電機，與電機 通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接的III軸；=端口組件，該=端口組件由兩個輸出元件、一個輸入 元件、一個切換機構(gòu)組成，兩個輸出元件可獨立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、II軸旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動連接，輸入元件與III軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接，切換機構(gòu)用于實現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件 的可選驅(qū)動連接。但是該專利需要設(shè)置一個結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜=端口組件來實現(xiàn)電機功率禪合 的路徑切換，同時其輸入軸與輸出軸間不存在反向速比，更為關(guān)鍵的是相比于本發(fā)明，其電 機可用的軸向布置空間較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種集成驅(qū)動電機 的定軸式混合動力變速器，通過倒檔軸同時作為電機扭矩、發(fā)動機正反扭矩、發(fā)動機反向扭 矩中間傳遞路徑等技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)了電機布置軸向及徑向空間的最大化。并且軸系及檔位 切換邏輯簡單，檔位切換與模式切換完全獨立，根據(jù)需要可采用兩套完全獨立的操縱機構(gòu) 頭施。
[0009] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0010] 一種集成驅(qū)動電機的定軸式混合動力變速器，包括：
[0011] 兩根正向速比傳動軸：包括與內(nèi)燃機驅(qū)動連接的輸入軸、通過差速器與車輪保持 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接的輸出軸，由若干空套齒輪-同步器-固結(jié)齒輪副構(gòu)成的輸入軸和輸出軸之 間互斥的正向速比；
[0012] 倒檔軸：由倒檔滑動齒輪副或倒檔用空套齒輪-同步器-固結(jié)齒輪副構(gòu)成可切斷 的輸入軸到輸出軸的反向速比；
[0013] 電機：由若干齒輪副和同步切換機構(gòu)將其與輸入軸、輸出軸和倒檔軸驅(qū)動連接；
[0014] 所述的電機通過固定速比與倒檔軸上的固結(jié)齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動連接；
[0015] 在其中一根正向速比傳動軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié) 齒輪；
[0016] 所述的倒檔軸上布置兩個可經(jīng)由模式切換同步器切斷和曬合的空套齒輪，其分別 與所述的正向速比傳動軸上的空套齒輪和固結(jié)齒輪曬合。
[0017] 優(yōu)選地，輸入軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié)齒輪。
[0018] 優(yōu)選地，輸出軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié)齒輪。
[0019] 優(yōu)選地，倒檔用的空套齒輪和同步器布置在輸入軸上，倒檔用的固結(jié)齒輪布置在 倒檔軸上，該固結(jié)齒輪將電機與倒檔軸進行驅(qū)動連接。
[0020] 更加優(yōu)選地，倒檔用的固結(jié)齒輪置于倒檔軸的最外側(cè)。
[0021] 更加優(yōu)選地，倒檔用的固結(jié)齒輪為雙聯(lián)齒輪。
[0022] 所述的輸入軸與內(nèi)燃機之間經(jīng)由固定速比常曬合齒輪副相互連接。
[0023] 所述的輸出軸與差速器之間經(jīng)由常曬合齒輪副相互連接。
[0024] 所述的模式切換同步器的操作獨立于其它同步器。
[00巧]優(yōu)選地，模式切換同步器由控制器自動操作，其它同步器為手動操作。
[00%] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點：
[0027] 1)軸系簡單，采用倒檔軸作為模式切換中間軸，僅需增加必要的惰輪軸連接電機 輸出軸和倒檔軸即可實現(xiàn)有效的功率禪合和路徑切換，實現(xiàn)了齒軸的簡化，對于減少體積、 降低重量均有現(xiàn)實的好處；
[0028] 2)因為輸入軸、輸出軸和倒檔軸在常規(guī)變速箱中均存在，故而繼承性好，可最大限 度地利用既有產(chǎn)品/技術(shù)的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品積累，降低開發(fā)投入和風(fēng)險，提高開發(fā)速度；
[0029] 3)發(fā)動機和電機均有靈活的至輪邊的功率傳遞路徑，保留獨立的機械倒檔，工況 適應(yīng)性好；
[0030] 4)因為倒檔軸與電機軸向重疊，電機端部僅需布置軸向長度受控的惰輪，實現(xiàn)了 電機軸向及徑可用空間的最大化。
[0031] 5)發(fā)明原理通用性好，適用于不同倒檔結(jié)構(gòu)，并且同時適用于橫置和縱置變速器 布置方案；
[0032] 6)發(fā)動機到輸出軸的正向/反向"速比切換同步器"與電機到輸出軸的"模式切 換同步器"可完全獨立操作。特別地，在需要的情況下，可W保持"速比切換同步器"為由駕 駛員手動操作，而"模式切換同步器"自動操作，提供更靈活的整車操作效果。
[0033] 本發(fā)明具備的上述優(yōu)點為其在插電式及增程式混合動力汽車中的應(yīng)用提供了一 定的優(yōu)勢。W插電式混合動力汽車為例，在電量維持模式下，通過對檔位使用及動力源轉(zhuǎn)矩 分配進行綜合優(yōu)化，可W優(yōu)化發(fā)動機工作區(qū)間，同時當(dāng)發(fā)動機需要換檔時，電機可通過輸出 軸向輪邊持續(xù)提供動力。在電量消耗模式下，具備較大輸出功率的電機可通過輸入軸利用 發(fā)動機檔位，有效實現(xiàn)其與整車動力性需求的匹配。在動力電池電量不足等極端工況下，可 充分利用正向速比提高同等車速下電機的工作轉(zhuǎn)速，從而提高發(fā)電和回饋制動功率，為動 力電池充電。
【附圖說明】
[0034] 圖1為實施例1中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為實施例2中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖3為實施例2中本發(fā)明的軸系布置圖；
[0037] 圖4為實施例3中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖5為實施例4中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6為實施例5中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖7為實施例5中本發(fā)明的軸系布置圖；
[0041] 圖8為實施例6中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖9為實施例7中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖10為實施例8中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 W44] 圖中，1-電機、2-電機減速主動齒輪、3-電機惰輪、4-5檔主動齒輪、5-5檔同步 器、6-倒檔主動齒輪、7-5檔從動齒輪、8-4檔從動齒輪、9-3檔從動齒輪、10-電機動力禪合 齒輪、11-電機輸出軸齒輪、12-模式切換同步器、13-2檔從動齒輪、14-電機輸入軸齒輪、 15-1/2檔同步器、16-1檔從動齒輪、17-驅(qū)動軸、18-差速器、19-主減速器從動齒輪、20-主 減速器主動齒輪、21-1檔主動齒輪、22-2檔主動齒輪、23-3檔主動齒輪、24-3/4檔同步器、 25-4檔主動齒輪、26-倒檔從動齒輪、27-倒檔滑動齒輪、28-倒檔同步器、29-5/倒檔同步 器、30-發(fā)動機減速從動齒輪、31-發(fā)動機減速主動齒輪、32-倒檔空套齒輪、33-獨立倒檔從 動齒輪、A-輸入軸、B-輸出軸、C-倒檔軸、D-電機惰輪軸、M-電機軸。
【具體實施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
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