混合动力变速箱及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种混合动力变速箱及车辆。


背景技术：

2.混合动力变速器作为混合动力汽车(hev、phev)动力总成系统的核心组成部分，通过实时控制发动机和电动机的动力耦合，可在多工况下提升整车燃油经济性、优化整车动力性。伴随全球汽车保有量的迅速增长，能源、环境、安全等方面的压力日益加大，倒逼全球汽车节能化、电动化进程不断加快。面对纯电动汽车存在续航里程焦虑、充电基础设施建设不完善、动力电池中短期内难以实现重大技术突破等产业瓶颈，纯电动汽车当前难以满足当前市场汽车使用需求。普通混合动力汽车(hev)和插电式混合动力汽车(phev)既能满足当前国内外排放节能方向上的目标需求，又较高的满足当前市场使用条件，已在全球范围内得到大规模推广应用。中长期来看，采用混合动力形式的乘用车仍将是国内外汽车消费领域的重要车型，极具市场前景。
3.当前国内外对车辆排放的要求越来越严苛，搭载传统变速器的汽车难以满足当前排放要求；因此对于车辆燃油经济性的研究，使发动机工作在较好的经济状态以满足车辆排放法规要求是混合动力汽车生产中致力要解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一目的是提供一种混合动力变速箱，以解决减小能量损耗的技术问题。
5.本实用新型的第二目的是提供一种车辆，以解决提高车辆行驶过程中的燃油经济性的技术问题。
6.本实用新型的混合动力变速箱是这样实现的：
7.一种混合动力变速箱，包括：发动机、第一电机、第二电机和离合器；其中
8.所述发动机与所述第一电机通过齿轮副连接；且该发动机通过所述离合器选择性地与一输入轴连接；以及
9.所述第二电机为空心轴电机，且该空心轴电机的空心轴与输入轴和发动机的机轴同轴布置。
10.在本实用新型可选的实施例中，所述齿轮副包括与设于发动机的机轴上输入法兰相连的从动盘大齿圈、与所述从动盘大齿圈配合的第一传动轮，以及与所述第一传动轮配合的第一电机轮；其中
11.所述第一电机轮与第一电机相连。
12.在本实用新型可选的实施例中，在所述输入轴上还设有第一驱动档齿轮和第二驱动档齿轮；以及
13.在所述第一驱动档齿轮和第二驱动档齿轮之间设有套装在输入轴上的同步器。
14.在本实用新型可选的实施例中，所述第一驱动档齿轮配接有第一从动齿轮；第二
驱动档齿轮配接有第二从动齿轮；且
15.所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均套设在同一个输出轴上。
16.在本实用新型可选的实施例中，所述空心轴电机上还布置一个单齿轮。
17.在本实用新型可选的实施例中，所述输出轴上还套设有第三从动齿轮；以及
18.所述第三从动齿轮与所述单齿轮配接。
19.在本实用新型可选的实施例中，所述输出轴上还套设有差速器驱动齿轮；以及
20.所述差速器驱动齿轮与一差速器相连接。
21.本实用新型的车辆是这样实现的：
22.一种车辆，包括：所述混合动力变速箱。
23.相对于现有技术，本实用新型实施例具有以下有益效果：本实用新型的混合动力变速箱及车辆，离合器实现发动机动力与变速箱之间动力的中断与传输；同步器执行实现发动机的驱动档位切换，即本实用新型的混合动力变速箱执行发动机2档驱动+电机1档驱动，对比传统的变速箱，使发动机长时间工作在高效区间，有效的减小能量损耗；通过协同控制实现电机参与耦合驱动，提高变速箱的整体输出扭矩。
24.此外，本实用新型的混合动力变速箱在车辆驻车时实现发动机动能通过电机转化为电能，在车辆制动时通过电机将制动能转化为电能，整体提高车辆行驶过程中的燃油经济性。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
26.图1示出了本实用新型实施例提供的混合动力变速箱的结构示意图。
27.图中：发动机1、离合器2、第一电机3、第二电机4、差速器5、输入轴6、空心轴7、输出轴8、1档齿轮副x、2档齿轮副y、输入法兰9。
具体实施方式
28.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
29.实施例1：
30.参照图1所示，本实施例提供了一种混合动力变速箱，包括：发动机1、第一电机3、第二电机4和离合器2；发动机1与第一电机3通过齿轮副连接；且该发动机1通过离合器2选择性地与一输入轴6连接；以及第二电机4为空心轴电机，且该空心轴电机的空心轴与输入轴6和发动机1的机轴同轴布置。
31.举例一种可选的实施情况具体来说，齿轮副包括与设于发动机1的机轴上输入法兰9相连的从动盘大齿圈g3-3、与该从动盘大齿圈g3-3配合的第一传动轮g3-2，以及与第一传动轮g3-2配合的第一电机轮g3-1；其中第一电机轮g3-1与第一电机3相连。
32.再进一步来说，在输入轴6上还设有第一驱动档齿轮g1-2和第二驱动档齿轮g1-1；以及在第一驱动档齿轮g1-2和第二驱动档齿轮g1-1之间设有套装在输入轴6上的同步器。其中的第一驱动档齿轮g1-2配接有第一从动齿轮g2-2；第二驱动档齿轮g1-1配接有第二从动齿轮g2-1；且第一从动齿轮g2-2和第二从动齿轮g2-1均套设在同一个输出轴8上。此处的
第一驱动档齿轮g1-2与第一从动齿轮g2-2共同形成1档齿轮副x；而第二驱动档齿轮g2-1与第二从动齿轮g2-1则是共同形成2档齿轮副y。
33.在上述结构的基础上，空心轴电机上还布置一个单齿轮g4-1。输出轴8上还套设有第三从动齿轮g2-3；以及第三从动齿轮g2-3与单齿轮g4-1配接。
34.最后要加以说明的是，本实施例的输出轴8上还套设有差速器驱动齿轮g2-4；以及差速器驱动齿轮g2-4与一差速器5相连接，进而将动力输出到轮边半轴。
35.综上，对于本实施例的混合动力变速箱来说，其具体应用在车辆中的实施方式包括如下几种：
36.怠速发电：离合器2断开，发动机1工作，第二电机4不工作，发动机1通过从动盘大齿圈g3-3和第一传动轮g3-2以及第一电机轮g3-1带动第一电机3发电；
37.发动机1启停：离合器2断开，第二电机4不工作，第一电机3工作驱动，通过第一电机轮g3-1、第一传动轮g3-2和从动盘大齿圈g3-3传递带动发动机1启动；
38.倒档：离合器2断开，发动机1不工作,第一电机3不工作，第二电机4反转工作驱动，同步器s1位于空档位置，第二电机4通过单齿轮g4-1和第三从动齿轮g2-3啮合传递，带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
39.汽车起步：第一电机3不工作，离合器2断开，同步器s1至于1档位置，第二电机4工作驱动，通过单齿轮g4-1和第三从动齿轮g2-3啮合传递，带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
40.ev模式：离合器2断开，发动机1不工作,第一电机3不工作，第二电机4工作驱动，第二电机4通过单齿轮g4-1和第三从动齿轮g2-3啮合传递，带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
41.混动模式：
42.串联驱动：离合器2断开，发动机1工作驱动，通过第一电机轮g3-1、第一传动轮g3-2和从动盘大齿圈g3-3传递带动第一电机3发电，第一电机3直接供电给第二电机4工作驱动，第二电机4通过单齿轮g4-1和第三从动齿轮g2-3啮合传递，带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
43.并联驱动：第一电机3不发电：离合器2闭合，发动机1工作，第一电机3不工作，第二电机4工作驱动，同步器s1位于1档或2档位置，发动机1通过第一驱动档齿轮g1-2和第一从动齿轮g2-2啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4；或者通过第二驱动档齿轮g1-1和第二从动齿轮g2-1啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，第二电机4通过单齿轮与第三从动齿轮g2-3啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
44.第一电机3发电：离合器2闭合，发动机1工作驱动，发动机1通过第一电机轮g3-1、第一传动轮g3-2和从动盘大齿圈g3-3传递带动第一电机3发电，第二电机4不工作，同步器s1位于1档或2档位置，发动机1通过第一驱动档齿轮g1-2和第一从动齿轮g2-2啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4；或者通过第二驱动档齿轮g1-1和第二从动齿轮g2-1啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5驱动车辆起步行驶；
45.直驱：离合器2闭合，发动机1工作驱动，第一电机3不工作，第二电机4不工作，同步器s1位于1档或2档位置，发动机1通过第一驱动档齿轮g1-2和第一从动齿轮g2-2啮合带动
输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4；或者通过第二驱动档齿轮g1-1和第二从动齿轮g2-1啮合带动输出轴8和差速器驱动齿轮g2-4，进而带动差速器5d驱动车辆起步行驶；
46.制动能回收：离合器2断开，发动机1不工作，车轮带动半轴通过差速器5，进而带动输出轴8上的第三从动齿轮g2-3与单齿轮g4-1啮合，带动第二电机4转动发电。
47.综上，对于本实施例的混合动力变速箱来说，执行发动机的2档驱动+电机1档驱动，对比传统的变速箱，使发动机1长时间工作在高效区间，有效的减小能量损耗；通过协同控制实现电机参与耦合驱动，提高变速箱的整体输出扭矩。
48.实施例1：
49.在实施例1的混合动力变速箱的基础上，本实施例提供了一种车辆，包括：实施例1的混合动力变速箱。
50.以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
51.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
55.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。