一种用于混合动力车辆的混合动力变速器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，包括作为外围包络件的变速器的壳体，其动力源包括发动机、第一电机、第二电机，还包括分别与发动机、第一电机和第二电机连接的变速器，所述的变速器包括单行星排机构、同步器机构、变速传动机构和差速器机构，所述的单行星排机构分别与发动机、同步器机构和第一电机固定连接，所述的变速传动机构分别与同步器机构和差速器机构活动连接，与第二电机固定连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有集成度高、控制难度低和燃油经济性高等优点。

A hybrid transmission for hybrid vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种用于混合动力车辆的混合动力变速器
本专利技术涉及机电混合动力车辆的驱动领域，尤其是涉及一种用于混合动力车辆的混合动力变速器。
技术介绍
由于传统的燃油发动机汽车导致的世界环境与能源问题加剧，以及世界各国对新能源汽车政策的调整，各大汽车公司都在积极研发节能环保汽车。混合动力系统已经成为现阶段解决汽车能耗和环境污染的可行技术方案，其核心的动力传动装置也就成为各公司研发的重点。目前在混合动力方案中大多采用多个单行星排进行串联或并联的混合动力方案，但节油效率有限。因此，整车节油效率更高、更适用于混和动力车辆的传动装置是当前的一个主要研究课题。申请号为CN201110405238的中国专利技术专利申请，可变比例动力分流混合动力变速器，利用单个行星排和一系列平行轴齿轮啮合，可以实现不同的功率分流模式，但该设计方案机构比较复杂、制造成本较高、控制难度较大、可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于混合动力车辆的混合动力变速器。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，包括作为外围包络件的变速器的壳体，其动力源包括发动机、第一电机、第二电机，该混合动力变速器包括单行星排机构、同步器机构、变速传动机构和差速器机构，所述的单行星排机构分别与发动机、同步器机构和第一电机连接，所述的变速传动机构连接第二电机，并分别与同步器机构和差速器机构活动连接；该混合动力变速器工作时，所述的单行星排机构将动力源的动力经差速或变速后，通过同步器机构的动力转换传递至变速传动机构，所述的变速传动机构将动力传送至差速器机构，以驱动混合动力变速器运转。进一步地，所述的单行星排机构包括内齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，所述的内齿圈通过第一传动轴与发动机固定连接，所述的第一传动轴将发动机的动力传递至内齿圈，所述的第一传动轴上还设有与变速器的壳体固定连接的单向离合器或制动器，所述的行星轮设置于行星架上且分别与太阳轮和内齿圈啮合连接，所述的行星架通过第四传动轴与同步器机构固定连接，所述的太阳轮通过第二传动轴与第一电机的第一转子轴同轴连接，所述的第一电机通过第一转子轴传递动力。进一步地，所述的同步器机构包括同步器和第一齿轮，所述的同步器与所述第四传动轴固定连接，所述的同步器一端与单行星排机构连接，另一端与第一齿轮连接，所述的第一齿轮同轴空套于第二传动轴上，通过第四传动轴与行星架固定连接，并且与变速传动机构连接，将单行星排机构的动力传递至变速传动机构。进一步地，所述的第一传动轴、第二传动轴与第四传动轴同轴设置，所述的第二传动轴同轴穿过第四传动轴，所述的第四传动轴同轴穿过第一传动轴。进一步地，所述的变速传动机构包括第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，所述的第三齿轮两侧分别与第一齿轮和第四齿轮啮合连接，并且与第五齿轮通过第五传动轴同轴连接，所述的第五齿轮与差速器机构连接，所述的第四齿轮通过第三传动轴和第二转子轴与第二电机连接，所述的第二电机通过第二转子轴传递动力。进一步地，所述的差速器机构包括差速器和第六齿轮，所述的第六齿轮与第五齿轮啮合连接，并且与差速器的壳体固定连接，将变速传动机构的动力传递至差速器。进一步地，第一电机和第二电机分别连接动力蓄电池，该混合动力变速器通过发动机、第一电机和第二电机与动力蓄电池不同的驱动或停机状态实现多种工作模式，包括第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、混合动力驱动模式、制动能量回收模式和驻车充电模式，所述的第一电机和第二电机根据混合动力变速器不同的工作模式切换电动机状态或发电机状态。进一步地，在发电机状态下，第一电机和第二电机利用输入的动力对动力蓄电池进行充电，在电动机状态下，第一电机和第二电机使用动力蓄电池中的电能作为动力源输出动力，该状态下的动力源还包括所述的发动机。进一步地，在第一纯电驱动模式下，所述的第二电机工作在电动状态单独驱动动力系统，所述的发动机处于停机状态；在第二纯电驱动模式下，第一电机和第二电机工作在电动机状态共同驱动动力系统，所述的发动机处于停机状态；在混合动力驱动模式下，发动机、第一电机和第二电机共同驱动动力系统，所述的发动机的输出功率通过单行星排机构进行功率分流，所述的第一电机切换发电机状态或电动机状态对发动机工作点进行调节；所述的第二电机切换发电机状态或电动机状态对发动机工作点进行调节；在制动能量回收模式下，第一电机、第二电机工作在发电机状态，车辆制动时，车轮反向拖动车辆带动第一电机和第二电机对动力蓄电池进行充电，回收制动情况下车辆的动能；在驻车充电模式下，所述的第一电机工作在发电机状态，所述的发动机驱动第一电机对动力蓄电池进行充电。进一步地，该混合动力变速器还包括驻车机构、机械泵、电动泵和控制器，所述的驻车机构用于实现该混合动力变速器的驻车功能，所述的机械泵用于为该混合动力变速器提供液压油，所述的电动泵由油泵电机驱动并为该混合动力变速器提供液压油，所述的控制器用于控制发动机的ECU、第一电机、第二电机和油泵电机。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)结构简单：本专利技术的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器的元件个数较少，有利于降低混合动力变速器机械制造成本，进一步缩小变速器的体积和重量，并且由于结构简单，变速器的整体可靠性较高；2)控制难度低：本专利技术的单行星排机构中利用单向离合器或制动器与变速器的壳体连接，以实现第一电机与传动轴、转子轴的动力切换，且同步器机构中利用同步器分别与单行星排机构及变速传动机构的第一齿轮连接，可将单行星排机构的与变速传动机构的动力切换，即本专利技术用于动力切换的换档元件较少，控制系统的开发难度较低且可靠性较高；3)集成度高：本专利技术的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器集成了两个电机、差速机构与变速机构等，能够通过控制器控制电机以及换档元件实现变速器的模式切换功能；4)燃油经济性高：本专利技术含有两种纯电驱动模式以及混合动力驱动模式、制动能量回收模式和驻车发电模式，不同的模式能够充分满足混合动力车辆在不同驱动工况的需求，能够对发动机工作点进行灵活的调节，保证其工作在其效率较高的工作区间，从而有效保证整个混合动力系统的效率较高。附图说明图1为一种用于混合动力车辆的混合动力变速器的结构示意图；图2为一种用于混合动力车辆的混合动力变速器另一种实现方式的结构示意图；其中，1、第一传动轴，2、第二传动轴，3、第三传动轴，4、第四传动轴，5、第五传动轴，G1、第一齿轮，G3、第三齿轮，G4、第四齿轮，G5、第五齿轮，G6、第六齿轮，HT、变速器，ICE、发动机，FW、扭转减振部件，FC、单向离合器，B1、制动器，C1、同步器，PG、单行星排机构，PC1、行星架，S1、太阳轮，P1、行星轮，R1、内齿圈，EM1、第一电机，EM2、第二电机，RS1、第一转子轴，RS2、第二转子轴，DIF、差速器，TG、变速传动机构。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1如图1所示，本专利技术提供一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，包括分别与发动机ICE、第一电机EM1和第二电机EM2连接的变速器HT，变速器HT包括单行星排机构PG、同步器机构、变速传动机构TG、差速器机构和单向离合器FC，该变速器HT外设有壳体，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，包括作为外围包络件的变速器的壳体，其动力源包括发动机(ICE)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)，其特征在于，该混合动力变速器包括单行星排机构(PG)、同步器机构、变速传动机构(TG)和差速器机构，所述的单行星排机构(PG)分别与发动机(ICE)、同步器机构和第一电机(EM1)连接，所述的变速传动机构(TG)连接第二电机(EM2)，并分别与同步器机构和差速器机构活动连接；该混合动力变速器工作时，所述的单行星排机构(PG)将动力源的动力经差速或变速后，通过同步器机构的动力转换传递至变速传动机构(TG)，所述的变速传动机构(TG)将动力传送至差速器机构，以驱动混合动力变速器运转。

【技术特征摘要】
1.一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，包括作为外围包络件的变速器的壳体，其动力源包括发动机(ICE)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)，其特征在于，该混合动力变速器包括单行星排机构(PG)、同步器机构、变速传动机构(TG)和差速器机构，所述的单行星排机构(PG)分别与发动机(ICE)、同步器机构和第一电机(EM1)连接，所述的变速传动机构(TG)连接第二电机(EM2)，并分别与同步器机构和差速器机构活动连接；该混合动力变速器工作时，所述的单行星排机构(PG)将动力源的动力经差速或变速后，通过同步器机构的动力转换传递至变速传动机构(TG)，所述的变速传动机构(TG)将动力传送至差速器机构，以驱动混合动力变速器运转。2.根据权利要求1所述的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，其特征在于，所述的单行星排机构(PG)包括内齿圈(R1)、行星轮(P1)、行星架(PC1)和太阳轮(S1)，所述的内齿圈(R1)通过第一传动轴(1)与发动机(ICE)固定连接，所述的第一传动轴(1)将发动机(ICE)的动力传递至内齿圈(R1)，所述的第一传动轴(1)上还设有与变速器的壳体固定连接的单向离合器(FC)或制动器(B1)，所述的行星轮(P1)设置于行星架(PC1)上且分别与太阳轮(S1)和内齿圈(R1)啮合连接，所述的行星架(PC1)通过第四传动轴(4)与同步器机构固定连接，所述的太阳轮(S1)通过第二传动轴(2)与第一电机(EM1)的第一转子轴(RS1)同轴连接，所述的第一电机(EM1)通过第一转子轴(RS1)传递动力。3.根据权利要求2所述的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，其特征在于，所述的同步器机构包括同步器(C1)和第一齿轮(G1)，所述的同步器(C1)与所述第四传动轴(4)固定连接，所述的同步器(C1)一端与单行星排机构(PG)连接，另一端与第一齿轮(G1)连接，所述的第一齿轮(G1)同轴空套于第二传动轴(2)上，通过第四传动轴(4)与行星架(PC1)固定连接，并且与变速传动机构(TG)连接，将单行星排机构(PG)的动力传递至变速传动机构(TG)。4.根据权利要求3所述的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，其特征在于，所述的第一传动轴(1)、第二传动轴(2)与第四传动轴(4)同轴设置，所述的第二传动轴(2)同轴穿过第四传动轴(4)，所述的第四传动轴(4)同轴穿过第一传动轴(1)。5.根据权利要求4所述的一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，其特征在于，所述的变速传动机构(TG)包括第三齿轮(G3)、第四齿轮(G4)和第五齿轮(G5)，所述的第三齿轮(G3)两侧分别与第一齿轮(G1)和第四齿轮(G4)啮合连接，并且与第五齿轮(G5)通过第五传动轴(5)同轴连接，所述的第五齿轮(G5)与差速器机构连接，所述的第四齿轮(G4)通过第三传动轴(3)和第二转子轴(RS2)与第二电机(EM2)连接，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张献峰，王蕴智，范未强，陈泽坚，
申请(专利权)人：苏州格特钠汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32