一种混合动力变速箱的制作方法

本发明涉及混合动力变速箱，尤其是一种混合动力变速箱。

背景技术：

1、混合动力变速箱作为混合动力汽车（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。

2、混合动力变速箱中多档位切换大多使用湿式多片离合器，这就需要配套的高压油泵、阀体、电磁阀及湿式多片离合器及其执行组件，相对成本较高；混合动力变速箱中存在较多的发热零件，包括两个电机以及离合器，以及运转的齿轮轴承等零件，都需要变速箱提供足够的冷却后的润滑油对这些发热零件进行冷却和润滑。传统的机械齿轮油泵设置在变速箱的运转的轴上，或与轴上的齿轮啮合旋转，一般需要在发动机驱动和驱动电机纯电驱动两套系统中各设置一个齿轮机械泵，油泵转速只是随两系统转速同步变化，无法调整。过小的冷却润滑油量设置会导致冷却润滑不良，过大的润滑油流量设置又导致能量损耗较大。同时，离合器液压系统结构复杂，湿式离合器烧蚀问题也一直是这一结构的常见故障，增加了变速箱的维护难度和成本。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种混合动力变速箱。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种混合动力变速箱，包括：

3、动力源，其包括发电机、驱动电机和带有减震器的发动机；

4、齿轮离合器传动系统，其包括在发动机和发电机之间传递扭矩的发电系统、在发动机和差速器之间传递扭矩的发动机驱动系统，以及在驱动电机和差速器之间传递扭矩的纯电驱动系统；

5、其中，齿轮离合器传动系统中的发电系统包括输入轴，所述输入轴上设置有第一电磁离合器，所述第一电磁离合器由离合器电磁线圈一和第一电磁离合器执行组件构成，所述第一电磁离合器执行组件由离合器电磁线圈一推力环组件、单离合电磁离合器结合齿环、单离合电磁离合器回位弹簧、单离合电磁离合器扭矩传递幅板、第一花键套构成；

6、冷却润滑系统，其包括吸滤及电子油泵、油冷器、冷却润滑油路及其支油路，所述吸滤及电子油泵设置在变速箱底部，将变速箱底部的润滑油过滤并吸入，通过变速箱壳体上的油路输送到设置在变速箱壳体外的油冷器，由整车提供的冷却水在油冷器内进行冷热交换，冷却后的润滑油通过变速箱壳体上的冷却润滑油路返回变速箱壳体内，由壳体及轮轴上设置的支油路将润滑油输送到变速箱内的电机、轴承、齿轮所有需冷却和润滑的部位。

7、进一步地，齿轮离合器传动系统中的发电系统包括输入轴和发电从动齿轮，所述输入轴上设置有发动机驱动第二主动齿轮，所述发电从动齿轮设置在发电机齿轮轴上，所述发电机齿轮轴与发电机的发电机转子轴花键连接，所述发电从动齿轮与输入轴上的发动机驱动第二主动齿轮啮合，所述输入轴与发动机上的减震器花键连接，发动机的动力通过减震器、输入轴、发动机驱动第二主动齿轮、发电从动齿轮、发电机齿轮轴、发电机转子轴驱动发电机发电，构成发电系统。

8、进一步地，齿轮离合器传动系统中的发动机驱动系统包括输入轴、发动机驱动输出轴和差速器；所述输入轴上还设置有第一电磁离合器和发动机驱动第一主动齿轮；所述发动机驱动输出轴上设置有发动机驱动第一从动齿轮和发动机驱动主减主动齿轮；所述发动机驱动第一从动齿轮和输入轴上的发动机驱动第一主动齿轮啮合；所述差速器上设置有主减从动齿轮，所述主减从动齿轮和发动机驱动输出轴上的发动机驱动主减主动齿轮啮合；

9、当第一电磁离合器闭合时，发动机的动力通过输入轴、第一电磁离合器、发动机驱动第一主动齿轮、发动机驱动第一从动齿轮、发动机驱动输出轴、发动机驱动主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶，构成发动机单档驱动系统。

10、进一步地，齿轮离合器传动系统中的驱动电机纯电驱动系统包括驱动电机齿轮轴、电驱动输出轴和差速器；所述驱动电机齿轮轴与驱动电机的驱动电机转子轴花键连接，所述驱动电机齿轮轴上设置有电驱动主动齿轮；所述电驱动输出轴上设置有电驱动从动齿轮和电驱动主减主动齿轮；所述电驱动从动齿轮与驱动电机齿轮轴上的电驱动主动齿轮啮合；所述电驱动主减主动齿轮与差速器上的主减从动齿轮啮合，驱动电机的动力通过驱动电机转子轴、电驱动齿轮轴、电驱动主动齿轮、电驱动从动齿轮、电驱动输出轴、电驱动主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶，构成了驱动电机纯电驱动系统。

11、进一步地，齿轮离合器传动系统中设置在输入轴上的第一电磁离合器由离合器电磁线圈一和第一电磁离合器执行组件构成；所述离合器电磁线圈一与输入轴同轴设置，固定安装在变速箱壳体上，所述第一电磁离合器执行组件安装在输入轴上，随输入轴转动；所述单离合电磁离合器扭矩传递幅板与第一花键套焊接连接；所述第一花键套与输入轴花键连接；所述离合器电磁线圈一推力环组件、单离合电磁离合器结合齿环、与第一花键套的外径滑动配合，并由卡环限位；

12、所述离合器电磁线圈一推力环组件由两个压套在一起的两个环状零件构成，外侧环状零件产生轴向电磁推力，内侧环状零件隔离磁力线；所述离合器电磁线圈一通电后，离合器电磁线圈一推力环组件会产生一定的轴向推力，该轴向推力在克服单离合电磁离合器回位弹簧的工作力和周边零件摩擦力后，推动单离合电磁离合器结合齿环轴向移动，并与发动机驱动第一主动齿轮上的端面结合齿结合，形成第一电磁离合器闭合状态；发动机的动力通过输入轴、第一花键套、单离合电磁离合器扭矩传递幅板、单离合电磁离合器结合齿环传递到发动机驱动第一主动齿轮上，驱动车辆行驶；所述离合器电磁线圈一断电后，所述离合器电磁线圈一推力环组件的轴向推力消失，单离合电磁离合器回位弹簧的工作力将单离合电磁离合器结合齿环与发动机驱动第一主动齿轮的端面结合齿脱离，并与离合器电磁线圈一推力环组件一起回到初始位置，初始位置有卡环限位，形成第一电磁离合器打开状态。

13、进一步地，所述冷却润滑系统还包括各冷却润滑支油路，冷却润滑支油路包括输入轴支油路、发电机齿轮轴及转子轴支油路、驱动电机齿轮轴、驱动电机转子轴支油路、电驱动输出轴支油路和发动机驱动输出轴支油路；

14、还包括发电机定子冷却油路、驱动电机定子冷却油路和集油槽，所述发电机定子冷却油路设置在发电机的定子上部，所述驱动电机定子冷却油路设置在驱动电机的定子上部，两个油路上均设置多个喷油口，将润滑油喷淋在两电机定子的需冷却部位，所述集油槽独立于变速箱的冷却润滑油路之外，将变速箱内齿轮运转飞溅的润滑油收集，导流到发电机定子上部，浇淋到发电机定子的上部中心部位。

15、更进一步地，在发动机驱动输出轴上设置发动机驱动第二从动齿轮和第二电磁离合器，所述发动机驱动第二从动齿轮与输入轴上的发动机驱动第二主动齿轮啮合，所述第二电磁离合器位于发动机驱动输出轴的电机侧端部，构成发动机两档驱动系统。

16、更进一步地，所述第二电磁离合器由离合器电磁线圈一和第二电磁离合器执行组件构成，所述离合器电磁线圈一与第一电磁离合器通用；所述离合器电磁线圈一与发动机驱动输出轴同轴设置，固定安装在变速箱壳体上，所述第二电磁离合器执行组件安装在发动机驱动输出轴上，随发动机驱动输出轴转动；所述第二电磁离合器执行组件由离合器电磁线圈一推力环组件、单离合电磁离合器结合齿环、单离合电磁离合器回位弹簧、单离合电磁离合器扭矩传递幅板，第二花键套构成。

17、在所述第一电磁离合器的离合器电磁线圈一断电打开的情况下，所述第二电磁离合器的离合器电磁线圈一通电，离合器电磁线圈一推力环组件会产生一定的轴向推力，该轴向推力在克服单离合电磁离合器回位弹簧的工作力及周边零件摩擦力后，推动单离合电磁离合器结合齿环轴向移动，并与发动机驱动第二从动齿轮上的端面结合齿结合，完成第二电磁离合器闭合；发动机的动力通过输入轴、发动机驱动第二主动齿轮、发动机驱动第二从动齿轮、单离合电磁离合器结合齿环、单离合电磁离合器扭矩传递幅板、第二花键套传递到发动机驱动输出轴上，驱动车辆行驶；所述第二电磁离合器的离合器电磁线圈一断电后，所述离合器电磁线圈一推力环组件的轴向推力消失，单离合电磁离合器回位弹簧的工作力将单离合电磁离合器结合齿环与发动机驱动第二从动齿轮的端面结合齿脱离，并与离合器电磁线圈一推力环组件一起回到初始位置，初始位置有卡环限位，形成第二电磁离合器打开状态。

18、更进一步地，所述输入轴上从发动机侧到电机侧依次设置的发动机驱动第一主动齿轮、第一电磁离合器、发动机驱动第二主动齿轮；发动机驱动输出轴上从发动机侧到电机侧依次设置发动机驱动第一从动齿轮、发动机驱动主减主动齿轮、发动机驱动第二从动齿轮、第二电磁离合器。

19、更进一步地，所述输入轴上的电机侧端部，设置发动机驱动第三主动齿轮，所述发动机驱动输出轴上设置发动机驱动第二从动齿轮和发动机驱动第三从动齿轮，在发动机驱动输出轴的电机侧端部设置双离合第二电磁离合器，构成发动机三档驱动系统。

20、更进一步地，所述双离合第二电磁离合器由离合器电磁线圈二、离合器电磁线圈三以及双离合第二电磁离合器执行组件构成；

21、所述离合器电磁线圈二和离合器电磁线圈三与发动机驱动输出轴同轴设置，固定安装在变速箱壳体上，所述双离合第二电磁离合器执行组件安装在发动机驱动输出轴上，随发动机驱动输出轴转动，所述双离合第二电磁离合器执行组件包括双离合扭矩传递幅板和第三花键套焊接连接构成的双离合扭矩传递组件、由离合器电磁线圈二推力环组件和内离合器结合齿环套装后构成内离合器结合齿环组件、由离合器电磁线圈三推力环组件和外离合器结合齿环套装后构成外离合器结合齿环组件、以及均有多片蝶形弹簧构成的内离合器回位弹簧和外离合器回位弹簧；所述离合器电磁线圈二推力环组件和离合器电磁线圈三推力环组件均是由内外侧两个环状零件套装组成，外侧环状零件产生轴向电磁力，内侧环状零件隔离磁力线；

22、在所述离合器电磁线圈一及离合器电磁线圈三断电的情况下，离合器电磁线圈二通电，所述离合器电磁线圈二推力环组件产生轴向推力，该推力在克服内离合器回位弹簧的轴向推力和周边零件的摩擦力后，剩余的推力推动内离合器结合齿环移动，与发动机驱动第二从动齿轮的端面结合齿咬合，实现双离合器的内离合器闭合；发动机的动力通过输入轴、发动机驱动第二主动齿轮、发动机驱动第二从动齿轮、内离合器结合齿环、双离合扭矩传递幅板、第三花键套传递到发动机驱动输出轴上，驱动车辆行驶；所述离合器电磁线圈二断电，离合器电磁线圈二推力环组件的轴向推力消失，所述内离合器回位弹簧的轴向推力会推动内离合器结合齿环反向移动与发动机驱动第二从动齿轮的端面结合齿脱离，并回到初始位置，初始位置有卡环限位，双离合器的内离合器打开；

23、在所述离合器电磁线圈一及离合器电磁线圈二断电的情况下，离合器电磁线圈三通电，所述离合器电磁线圈三推力环组件产生轴向推力，该推力在克服外离合器回位弹簧的轴向推力和周边零件的摩擦力后，推动外离合器结合齿环移动，与发动机驱动第三从动齿轮的端面结合齿咬合，实现双离合器的外离合器闭合，发动机的动力通过输入轴、发动机驱动第三主动齿轮、发动机驱动第三从动齿轮、外离合器结合齿环、双离合扭矩传递幅板、第三花键套传递到发动机驱动输出轴上，驱动车辆行驶；所述离合器电磁线圈三断电，离合器电磁线圈三推力环组件的轴向推力消失，所述外离合器回位弹簧的轴向推力会推动外离合器结合齿环反向移动与发动机驱动第三从动齿轮的端面结合齿脱离，并回到初始位置，初始位置有卡环限位，双离合器的外离合器打开。

24、本发明的有益效果：

25、本发明相比于现有技术改进齿轮离合器传动系统，优化齿轮、加上电磁离合器地引入，系统集成度高，结构简单，占用空间小、提高动力响应和加速性能，减少传动过程中的能量损耗；

26、通过对齿轮离合器传动系统中电磁离合器的开闭控制，具体地：离合器电磁线圈通、断电，离合器电磁线圈推力环组件会产生或消失轴向推力消失，电磁离合器回位弹簧的工作力将离合电磁离合器结合齿环与发动机驱动齿轮的端面结合齿结合或脱离，形成电磁离合器的闭合或打开状态，实现发动机动力的连接或分离，以及发动机、发电机的动力与差速器的连接或分离，以使混合动力变速箱处于不同驱动模式下，可以实现发动机启停、驻车发电、纯电驱动、发动机单档、两档、三档驱动、倒车、制动能量回收等功能，最终实现车辆燃油经济性的改善，满足排放要求。