一种混合动力变速器制造技术

一种混合动力变速器，包括至少输入轴、第一输出轴和电机轴，输入轴和内燃机通过主离合器来旋转连接或断开，其中第一滑动齿轮、第二滑动齿轮和用于接合所述滑动齿轮之一或保持在中立位置的一个或多个第一换挡元件被安置在所述电机轴上，其中电机轴能被一电机驱动，通过驱动所述第一换挡元件从而选择所述滑动齿轮之一使其与所述电机轴旋转连接，扭矩从所述电机传递到所述第一输出轴。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变速器，尤其涉及混合动力电控机械自动变速器。
技术介绍
国家近年来不断提高汽车节能和环保相关标准，各种节能环保型变速器不断面世，主要包括电控机械式自动变速器(AMT)、混合动力AMT(H-AMT)，双离合变速器(DCT)和混合动力双离合变速器(H-DCT)。对于AMT，其缺点是在换挡过程中因主离合器脱开导致动力中断而带来的顿挫。对于H-AMT，或因电机与输入轴的固定连接导致电机效率受限、无法停车发电等问题，或因配置双电机导致成本上升以及布置困难等问题。而DCT和H-DCT往往结构较复杂、体积大，整车安装布局设置受限制，相对成本也较高。
技术实现思路
本专利技术针对以上现有技术不足之处，提供了一种结构简单布局紧凑的混合动力AMT变速器。该混合动力AMT变速器解决了AMT变速器换挡顿挫问题，从而有效提高车辆动力性能并改善了燃油经济性。此外，在行驶过程中，电机可以辅助内燃机向输出轴输出扭矩以更快地提升速度，可以在内燃机不输出扭矩时独自驱动车辆，可以由内燃机进行充电，以及在车辆制动时回收电能。在车辆处于停止状态时，内燃机可驱动电机进行怠速发电。因此，本技术的混合动力AMT变速器可以在强混、弱混以及插电混合等各种混合动力车辆上使用。根据本技术的混合动力变速器，包括至少输入轴、第一输出轴和电机轴，输入轴和内燃机通过主离合器来旋转连接或断开，其中第一滑动齿轮、第二滑动齿轮和用于接合所述滑动齿轮之一或保持在中立位置的一个或多个第一换挡元件被安置在所述电机轴上，其中电机轴能被一电机驱动，通过驱动所述第一换挡元件从而选择所述滑动齿轮之一使其与所述电机轴旋转连接，扭矩 从所述电机传递到所述第一输出轴。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。图1A、1B是根据本技术的一些实施例的混合动力变速器的示意图。图2A、2B是根据本技术的另一些实施例的混合动力变速器的示意图。图3A-3C是根据本技术的又一些实施例的混合动力变速器的示意图。图4是根据本技术的实施例、结合两级型变速器设计的混合动力变速器的示意图。图5是根据本技术的实施例、结合三轴型变速器设计的混合动力变速器的示意图图6A-6D是根据本技术的实施例的混合动力变速器的示意图。具体实施方式I.概述在本技术的全文描述中，换挡元件可包括各种类型的换挡机构，包括但不限于同步器、爪形离合器等等。它们可被驱动来选择相应的滑动齿轮，以使其与相应的轴旋转连接。滑动齿轮指的是可与相应的轴脱开从而以相应的轴为中心独立旋转且也可被换挡元件选择以与相应的轴旋转连接的齿轮。固定齿轮指的是总是与相应的轴固定连接的齿轮。旋转连接指的是两个可旋转的元件(例如，轴和滑动齿轮)被固定连接且以相同的速度按照相同的方向运动，从而扭矩从轴向齿轮(或者从齿轮向轴)传递。此外，在本技术的附图1-5中，各个齿轮被示为相同的大小，但本领域的技术人员可以理解，这并不意味着本技术的混合动力变速器中的各个齿轮大小相同，而是为了一般性原理说明的方便。实际上各个齿轮的大小可按照形成不同的速比的目的而被自由选定。根据本技术的一种混合动力AMT变速器包括由电机驱动的电机轴。该电机轴与输出轴平行设置。在一些实施例中，该电机轴与输入轴、输出轴平行设置。(I).换挡补充动力、电机独自驱动、电机助力、行车发电、动能回收工作模式在一方面，当在车辆换挡时由于主离合器脱开而从内燃机到输出轴没有扭矩传递的情况下，在电机轴与输入轴之间没有扭矩传递时，电机轴与输出轴之间存在扭矩传递，以使得车辆能够通过从电机传递到输出轴的扭矩获得动力。此时，变速器可以根据车辆的需要，由合适的换挡元件切入所需挡位，实现无扭矩中断的平顺换挡。A.电机轴齿轮与输入轴齿轮啮合的情况在本技术的一些实施例中，为实现这一目的，电机轴上配有一个或多个滑动齿轮，该齿轮与输入轴滑动齿轮啮合，而该输入轴滑动齿轮又与相应的输出轴齿轮啮合。该输出轴齿轮可以是滑动齿轮或者固定齿轮。在车辆换挡时，主离合器脱开，该电机轴齿轮被电机轴上的换挡元件选中以与电机轴旋转连接，而该输入轴滑动齿轮与输入轴保持脱开。该输出轴齿轮此时与输出轴旋转连接。从而扭矩可以从电机轴传递到输出轴而不带动输入轴以使变速器换挡元件能在适当时机进行平顺换挡。电机轴的这种布置还可以使电机单独驱动车辆。在一些情况下，电机动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮、与该输入轴滑动齿轮啮合的输出轴齿轮、输出轴、差速器传递至车轮。在另一些情况下，当同与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮啮合的输出轴齿轮是滑动齿轮且与输出轴脱开时，与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮同输入轴旋转连接，且输入轴和输出轴上的换挡元件可以视情况选择适当挡位的齿轮组，以使得电机动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮、输入轴、所选挡位的齿轮组、输出轴、差速器传递至车轮。电机轴的这种布置还可以在行驶过程中使电机辅助内燃机向输出轴输出扭矩(即电机助力)以快速提升车辆速度。此时主离合器接合输入轴，内燃机动力经由输入轴、所处挡位的齿轮组、输出轴、差速器传递至车轮。同时，该电机轴齿轮被电机轴上的相应换挡元件选中以旋转连接电机轴。电机动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮、与该输入轴滑动齿轮啮合的输出轴齿轮、输出轴、差速器传递至车轮。电机轴的这种布置还可仅仅通过电气控制将电机由驱动模式切换为发电模式，来实现整个动力系统的行车发电。此时，内燃机驱动车轮的动力传递路径不变，但其一部分动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴齿轮传递至电机轴以驱动电机发电。电机轴的这种布置还可仅仅通过电气控制将电机由驱动模式切换为发电模式，来实现整个动力系统的动能回收。此时主离合器脱开。动力经由车轮、差速器、输出轴、同与被选中的电机轴齿轮啮合的输入轴齿轮啮合的输出轴齿轮传递至电机轴以驱动电机发电。B.电机轴齿轮与输出轴齿轮啮合的情况在本技术的另一些实施例中，为实现上述目的，电机轴上配有一个或多个滑动齿轮，该齿轮与相应的输出轴齿轮啮合，而该输出轴齿轮又与相应的输入轴滑动齿轮啮合。该输出轴齿轮可以是滑动齿轮或固定齿轮。在车辆换挡时，主离合器脱开，该电机轴齿轮被电机轴上的换挡元件选中以与电机轴旋转连接，该输出轴齿轮此时与输出轴旋转连接，而该输入轴滑动齿轮与输入轴保持脱开。从而扭矩可以从电机轴传递到输出轴而不带动输入轴以使变速器换挡元件能在适当时机进行平顺换挡。电机轴的这种布置还可以使电机单独驱动车辆。在一些情况下，电机动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输出轴齿轮、输出轴、差速器传递至车轮。在另一些情况下，当同与被选中的电机轴齿轮啮合的输出轴齿轮是滑动齿轮且与输出轴脱开时，同与被选中的电机轴齿轮啮合的输出轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮同输入轴旋转连接且输入轴和输出轴上的换挡元件可以视情况选择适当挡位的齿轮组，以使得电机动力经由与被选中的电机轴齿轮啮合的输出轴齿轮、与该输出轴齿轮啮合的输入轴滑动齿轮、输入轴、所选挡位的齿轮组、输出轴、差速器传递至车轮。电机轴的这种布置还可以在行驶过程中使电机辅助内燃机向输出轴输出扭矩(即电机助力)以快速提升车辆速度。此时主离合器接合输入轴，内燃机动力经由输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力变速器，包括至少输入轴、第一输出轴和电机轴，所述输入轴和内燃机通过主离合器来旋转连接或断开，其中第一滑动齿轮、第二滑动齿轮和用于接合所述滑动齿轮之一或保持在中立位置的一个或多个第一换挡元件被安置在所述电机轴上，其中电机轴能被一电机驱动，通过驱动所述第一换挡元件从而选择所述滑动齿轮之一使其与所述电机轴旋转连接，扭矩从所述电机传递到所述第一输出轴。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力变速器，包括至少输入轴、第一输出轴和电机轴，所述输入轴和内燃机通过主离合器来旋转连接或断开，其中第一滑动齿轮、第二滑动齿轮和用于接合所述滑动齿轮之一或保持在中立位置的一个或多个第一换挡元件被安置在所述电机轴上，其中电机轴能被一电机驱动，通过驱动所述第一换挡元件从而选择所述滑动齿轮之一使其与所述电机轴旋转连接，扭矩从所述电机传递到所述第一输出轴。2.如权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，所述电机具有在扭矩从所述输入轴传递到所述电机轴或从所述第一输出轴传递到所述电机轴时产生电能的能力。3.如权利要求1-2中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，在行驶模式中，在所述主离合器被驱动以旋转连接所述内燃机和所述输入轴时所述电机辅助所述内燃机向所述第一输出轴传递扭矩。4.如权利要求1-2中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，在行驶模式中，所述电机独自驱动所述第一输出轴。5.如权利要求4所述的混合动力变速器，其特征在于，所述电机轴与所述输入轴之间没有扭矩传递。6.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一滑动齿轮与安置在所述输入轴上的第三滑动齿轮啮合。7.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一滑动齿轮啮合安置在所述第一输出轴上的第四齿轮，所述第四齿轮还与安置在所述输入轴上的第三滑动齿轮啮合。8.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，当所述内燃机驱动所述输入轴并向所述电机轴传递扭矩而在所述第一输出轴与所述电机轴之间没有扭矩传递时，所述电机发电。9.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第二滑动齿轮与安置在所述第一输出轴上的第五滑动齿轮啮合。10.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第二滑动齿轮与安置在所述输入轴上的第六滑动齿轮啮合，所述第六滑动齿轮还与安置在所述第一输出轴上的第五滑动齿轮啮合。11.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一滑动齿轮与安置在所述输入轴上的第三滑动齿轮啮合，所述第三滑动齿轮还与安置在所述第一输出轴上的第四齿轮啮合，所述第二滑动齿轮与安置在所述第一输出轴上的第五滑动齿轮啮合，所述第五滑动齿轮还与安置在所述输入轴上的第六滑动齿轮啮合，在所述输入轴还安置一个或多个第二换挡元件，并在所述第一输出轴上还安置一个或多个第三换挡元件，以选择性地选中安置在相应轴上的滑动齿轮之一以使其旋转连接到相应的轴或保持在中立位置。12.如权利要求11所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第四齿轮是固定齿轮或滑动齿轮。13.如权利要求1中任一项所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一滑动齿轮与安置在所述第一输出轴上的第三固定齿轮啮合，所述第三固定齿轮还与安置在所述输入轴上的第四滑动齿轮啮合，所述第二滑动齿轮与安置在所述输入轴上的第五滑动齿轮啮合，所述第五滑动齿轮还与安置在所述第一输出轴上的第六滑动齿轮啮合，在所述输入轴和所述第一输出轴上还分别安置一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，
申请(专利权)人：采埃孚中国投资有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31