混合动力变速器传动结构及车辆制造技术

本发明专利技术混合动力变速器传动结构及车辆，包括发动机和电机，变速器输入轴分别与发动机输出轴和外齿圈相连，还通过单向离合器或制动器与变速器壳体相连；电机通过第四离合器与变速器输入轴相连，电机输出轴与太阳轮相连；行星排输出齿轮与行星架相连；第一中间轴上设有第一输入齿轮及一、三档主动齿轮，第二中间轴上设有第二输入齿轮、倒档齿轮及二、四档主动齿轮，变速器输出轴上设有一至四档从动齿轮以及输出轴主减齿轮；第一、二输入齿轮均与行星排输出齿轮啮合，并通过第一、二离合器相应地输出动力至第一、二中间轴；倒档齿轮与一档从动齿轮啮合，并通过第三离合器输出动力至第二中间轴。传动效率高，发动机介入和退出平顺，轴向尺寸小。

【技术实现步骤摘要】
混合动力变速器传动结构及车辆
本专利技术属于变速器领域，特别是涉及混合动力变速器传动结构及车辆。
技术介绍
现有单电机混合动力系统是在传统动力系统的基础上，在变速器的输入或输出轴上加装一个电机，实现两种动力的混合输出。但是存在以下问题：电机运行时不能充分利用变速器多档位速比宽的优势，传动效率低，纯电行驶模式下发动机不能断开连接；发动机和电机动力互相切换与汇入时会发生冲击抖动，影响驾驶性能；所需轴向空间大，需要重新布置动力总成，对传统动力系统的改造大，开发成本高且不便于集成，增加控制难度；电机无法进行扭矩干预，制动能量回收效率低；电机不能实现发动机的启停功能，停车时不能通过发动机驱动电机对高压电池进行反向充电。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有方案传动效率低，发动机和电机动力互相切换与汇入时会发生冲击抖动，以及轴向空间大的问题，提供一种混合动力变速器传动结构及车辆。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种混合动力变速器传动结构，包括发动机、电机、变速器输入轴、单行星排传动系统和双离合传动系统；所述单行星排传动系统包括太阳轮、行星轮、行星架、外齿圈和行星排输出齿轮，所述行星排输出齿轮与所述行星架相连；所述变速器输入轴的一端与发动机输出轴相连，另一端与所述外齿圈相连；所述变速器输入轴还通过单向离合器或制动器与变速器壳体相连；所述电机通过第四离合器与所述变速器输入轴相连；电机输出轴可转动地套设于所述变速器输入轴上，并与所述太阳轮相连；所述双离合传动系统包括第一中间轴、第二中间轴和变速器输出轴，还包括分别设于所述第一中间轴上的第一输入齿轮、一档主动齿轮和三档主动齿轮，还包括分别设于所述第二中间轴上的第二输入齿轮、二档主动齿轮、四档主动齿轮和倒档齿轮，还包括分别设于所述变速器输出轴上的一至四档从动齿轮以及输出轴主减齿轮；所述第一输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第一离合器输出动力至所述第一中间轴；所述第二输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第二离合器输出动力至所述第二中间轴；所述倒档齿轮与所述一档从动齿轮啮合，并通过第三离合器输出动力至所述第二中间轴；所述一档从动齿轮和所述三档从动齿轮通过一三档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述二档从动齿轮和所述四档从动齿轮通过二四档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述输出轴主减齿轮与固设于差速器总成上的差速器主减齿轮啮合。可选地，所述第一输入齿轮、所述三档主动齿轮和所述一档主动齿轮依次布置于所述第一中间轴上；所述二档主动齿轮、所述四档主动齿轮、所述第二输入齿轮和倒档齿轮依次布置于所述第二中间轴上；所述二档从动齿轮、四档从动齿轮、三档从动齿轮、一档从动齿轮和输出轴主减齿轮依次布置于所述变速器输出轴上。可选地，还包括双质量飞轮，所述发动机输出轴通过所述双质量飞轮与所述变速器输入轴的一端相连。可选地，所述一三档同步器结合所述一档从动齿轮，结合所述第一离合器，所述双离合传动系统以一档传动比输出动力；所述二四档同步器结合所述二档从动齿轮，结合所述第二离合器，所述双离合传动系统以二档传动比输出动力；所述一三档同步器结合所述三档从动齿轮，结合所述第一离合器，所述双离合传动系统以三档传动比输出动力；所述二四档同步器结合所述四档从动齿轮，结合所述第二离合器，所述双离合传动系统以四档传动比输出动力；所述二四档同步器结合所述二档从动齿轮，结合所述第一离合器和所述第三离合器，所述双离合传动系统以倒档传动比输出动力。可选地，具有发动机起步模式和纯电起步模式；所述发动机起步模式：所述第四离合器从分离状态进入滑磨状态，所述电机的扭矩逐渐增加，使所述发动机转速到达目标点火转速，所述第四离合器结合，所述发动机点火启动，所述电机对所述发动机进行转矩补偿，直至所述发动机正常驱动；所述纯电起步模式：所述单向离合器锁止，所述第四离合器分离，所述发动机不工作，所述电机驱动。可选地，具有纯电低速行驶模式、发动机低速行驶模式和低速混合驱动模式；所述纯电低速行驶模式：所述单向离合器锁止，所述第四离合器分离，所述发动机不工作，所述电机驱动；所述发动机低速行驶模式：所述第四离合器结合或分离，所述发动机驱动，所述电机发电；所述低速混合驱动模式：所述第四离合器结合，所述发动机和所述电机共同驱动。可选地，具有纯电中高速行驶模式、发动机中高速行驶模式和混合驱动中高速行驶模式，所述发动机中高速行驶模式包括发动机单独驱动模式和发动机驱动兼充电模式；所述纯电中高速行驶模式：所述单向离合器锁止，所述第四离合器分离，所述发动机不工作，所述电机驱动；所述发动机单独驱动模式：所述第四离合器结合，所述发动机驱动，所述电机不工作；所述发动机驱动兼充电模式：所述第四离合器结合或分离，所述发动机驱动，所述电机发电；所述混合驱动中高速行驶模式：所述第四离合器结合，所述发动机和所述电机共同驱动。可选地，具有纯电行驶模式切换发动机参与驱动模式、发动机参与驱动模式切换纯电行驶模式、发动机单独驱动模式切换混合驱动模式、混合驱动模式切换发动机单独驱动模式、发动机单独驱动模式切换发动机驱动兼充电模式、发动机驱动兼充电模式切换发动机单独驱动模式、混合驱动模式切换发动机驱动兼充电模式和发动机驱动兼充电模式切换混合驱动模式；所述纯电行驶模式切换发动机参与驱动模式：所述第四离合器从分离状态进入滑磨状态，所述电机的扭矩逐渐增加，使所述发动机转速到达目标点火转速，所述第四离合器结合，所述发动机点火启动，所述电机对所述发动机进行转矩补偿，直至所述发动机正常驱动；所述发动机参与驱动模式切换纯电行驶模式：所述发动机转矩逐渐下降，所述电机转矩逐渐上升，用于弥补所述发动机转矩下降导致的驱动功率不足，所述发动机转矩下降至最低扭矩值时，所述第四离合器分离，所述电机单独驱动；所述发动机单独驱动模式切换混合驱动模式：所述第四离合器保持结合状态，所述电机功率协调所述发动机和所述电机的整体转矩；所述混合驱动模式切换发动机单独驱动模式：保持所述第四离合器处于结合状态，所述电机停止工作，对所述发动机进行转矩调整和所述电机扭矩补偿；所述发动机单独驱动模式切换发动机驱动兼充电模式：保持所述第四离合器处于结合状态，或将所述第四离合器从结合状态切换为分离状态；所述电机发电；所述发动机驱动兼充电模式切换发动机单独驱动模式：如所述发动机驱动兼充电模式时所述第四离合器处于结合状态，所述电机停止工作，对所述发动机进行转矩调整和所述电机扭矩补偿；如所述发动机驱动兼充电模式时所述第四离合器结合处于分离状态，切换所述第四离合器至结合状态，所述电机停止工作；所述混合驱动模式切换发动机驱动兼充电模式；整车需求功率较低时，所述发动机提高功率，部分功率用于驱动所述电机进行发电；整车需求功率较高时，切换所述第四离合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力变速器传动结构，包括发动机和电机，其特征在于，还包括变速器输入轴、单行星排传动系统和双离合传动系统；/n所述单行星排传动系统包括太阳轮、行星轮、行星架、外齿圈和行星排输出齿轮，所述行星排输出齿轮与所述行星架相连；/n所述变速器输入轴的一端与发动机输出轴相连，另一端与所述外齿圈相连；所述变速器输入轴还通过单向离合器或制动器与变速器壳体相连；/n所述电机通过第四离合器与所述变速器输入轴相连；电机输出轴可转动地套设于所述变速器输入轴上，并与所述太阳轮相连；/n所述双离合传动系统包括第一中间轴、第二中间轴和变速器输出轴，还包括分别设于所述第一中间轴上的第一输入齿轮、一档主动齿轮和三档主动齿轮，还包括分别设于所述第二中间轴上的第二输入齿轮、二档主动齿轮、四档主动齿轮和倒档齿轮，还包括分别设于所述变速器输出轴上的一至四档从动齿轮以及输出轴主减齿轮；/n所述第一输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第一离合器输出动力至所述第一中间轴；所述第二输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第二离合器输出动力至所述第二中间轴；所述倒档齿轮与所述一档从动齿轮啮合，并通过第三离合器输出动力至所述第二中间轴；/n所述一档从动齿轮和所述三档从动齿轮通过一三档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述二档从动齿轮和所述四档从动齿轮通过二四档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述输出轴主减齿轮与固设于差速器总成上的差速器主减齿轮啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力变速器传动结构，包括发动机和电机，其特征在于，还包括变速器输入轴、单行星排传动系统和双离合传动系统；
所述单行星排传动系统包括太阳轮、行星轮、行星架、外齿圈和行星排输出齿轮，所述行星排输出齿轮与所述行星架相连；
所述变速器输入轴的一端与发动机输出轴相连，另一端与所述外齿圈相连；所述变速器输入轴还通过单向离合器或制动器与变速器壳体相连；
所述电机通过第四离合器与所述变速器输入轴相连；电机输出轴可转动地套设于所述变速器输入轴上，并与所述太阳轮相连；
所述双离合传动系统包括第一中间轴、第二中间轴和变速器输出轴，还包括分别设于所述第一中间轴上的第一输入齿轮、一档主动齿轮和三档主动齿轮，还包括分别设于所述第二中间轴上的第二输入齿轮、二档主动齿轮、四档主动齿轮和倒档齿轮，还包括分别设于所述变速器输出轴上的一至四档从动齿轮以及输出轴主减齿轮；
所述第一输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第一离合器输出动力至所述第一中间轴；所述第二输入齿轮与所述行星排输出齿轮啮合，并通过第二离合器输出动力至所述第二中间轴；所述倒档齿轮与所述一档从动齿轮啮合，并通过第三离合器输出动力至所述第二中间轴；
所述一档从动齿轮和所述三档从动齿轮通过一三档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述二档从动齿轮和所述四档从动齿轮通过二四档同步器输出动力至所述变速器输出轴；所述输出轴主减齿轮与固设于差速器总成上的差速器主减齿轮啮合。


2.根据权利要求1所述的混合动力变速器传动结构，其特征在于，所述第一输入齿轮、所述三档主动齿轮和所述一档主动齿轮依次布置于所述第一中间轴上；
所述二档主动齿轮、所述四档主动齿轮、所述第二输入齿轮和所述倒档齿轮依次布置于所述第二中间轴上；
所述二档从动齿轮、所述四档从动齿轮、所述三档从动齿轮、所述一档从动齿轮和所述输出轴主减齿轮依次布置于所述变速器输出轴上。


3.根据权利要求1所述的混合动力变速器传动结构，其特征在于，还包括双质量飞轮，所述发动机输出轴通过所述双质量飞轮与所述变速器输入轴的一端相连。


4.根据权利要求1-3任一项所述的混合动力变速器传动结构，其特征在于，所述一三档同步器结合所述一档从动齿轮，结合所述第一离合器，所述双离合传动系统以一档传动比输出动力；
所述二四档同步器结合所述二档从动齿轮，结合所述第二离合器，所述双离合传动系统以二档传动比输出动力；
所述一三档同步器结合所述三档从动齿轮，结合所述第一离合器，所述双离合传动系统以三档传动比输出动力；
所述二四档同步器结合所述四档从动齿轮，结合所述第二离合器，所述双离合传动系统以四档传动比输出动力；
所述二四档同步器结合所述二档从动齿轮，结合所述第一离合器和所述第三离合器，所述双离合传动系统以倒档传动比输出动力。


5.根据权利要求1-3任一项所述的混合动力变速器传动结构，其特征在于，具有发动机起步模式和纯电起步模式；
所述发动机起步模式：所述第四离合器从分离状态进入滑磨状态，所述电机的扭矩逐渐增加，使所述发动机转速到达目标点火转速，所述第四离合器结合，所述发动机点火启动，所述电机对所述发动机进行转矩补偿，直至所述发动机正常驱动；
所述纯电起步模式：所述单向离合器锁止，所述第四离合器分离，所述发动机不工作，所述电机驱动。


6.根据权利要求1-3任一项所述的混合动力变速器传动结构，其特征在于，具有纯电低速行驶模式、发动机低速行驶模式和低速混合驱动模式；
所述纯电低速行驶模式：所述单向离合器锁止，所述第四离合器分离，所述发动机不工作，所述电机驱动；
所述发动机低速行驶模式：所述第四离合器结合或分离，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田俊雄，张倍坚，刘学武，周友，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44