本發(fā)明涉及汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種基于機(jī)械式自動(dòng)變速箱的混動(dòng)耦合裝置。
背景技術(shù):
隨著美國(guó)、歐洲、日本和國(guó)內(nèi)乘用車燃油消耗量限值的出臺(tái),預(yù)計(jì)在2020年左右,國(guó)內(nèi)乘用車油耗平均水平將控制在5l/100km,在2025年左右將進(jìn)一步控制在4l/100km。為了達(dá)到上述目標(biāo),乘用車動(dòng)力研究設(shè)計(jì)出現(xiàn)了不同的技術(shù)路線,包括傳統(tǒng)車輛的持續(xù)改進(jìn)、純電動(dòng)、插電混合動(dòng)力/混合動(dòng)力三者,其中插電混合動(dòng)力/混合動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)比較務(wù)實(shí)的重要途徑。一方面繼承以往整車廠在發(fā)動(dòng)機(jī)/傳動(dòng)系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn)和資源;另一方面,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提升及發(fā)動(dòng)機(jī)小型化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性下降,也需要額外的動(dòng)力源來(lái)補(bǔ)償扭矩,以滿足車輛的動(dòng)力性要求。
隨著純電動(dòng)乘用車的推廣,車輛充電也變得越來(lái)越方便,插電混合動(dòng)力在日常應(yīng)用中能顯著地降低燃油消耗,混合動(dòng)力系統(tǒng)一般在提升整車效率的同時(shí)也支持外部充電插電和純電行駛。針對(duì)目前市場(chǎng)上乘用車的主流車型(a級(jí)車,緊湊型車,b級(jí)車和suv),以往的動(dòng)力系統(tǒng)多采用前置前驅(qū)的方式,安裝空間受到限制,在要求高性能的同時(shí),對(duì)成本的敏感度也高;而此類乘用車應(yīng)用混合動(dòng)力系統(tǒng)時(shí),一般都采用電機(jī)及傳動(dòng)裝置集成的方式,發(fā)動(dòng)機(jī)仍將作為主要的動(dòng)力源,傳動(dòng)裝置要滿足兩種不同動(dòng)力源的需求,在技術(shù)上帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn),一般會(huì)在技術(shù)復(fù)雜度和性能之間相互平衡。比如:為保證安裝空間,發(fā)動(dòng)機(jī)的檔位一般比較少,使發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作在更高效的區(qū)域;為減少動(dòng)力系統(tǒng)軸向尺寸,采用扁平的電機(jī),限制了電機(jī)的轉(zhuǎn)速,導(dǎo)致成本高;采用性能良好的變速箱(如:dct或at),導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)的成本高;電機(jī)采用單級(jí)減速比耦合到輸出軸,導(dǎo)致不能同時(shí)滿足車輛低速大扭矩和高速巡航的需求;發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)鏈相互耦合,傳動(dòng)鏈長(zhǎng),易造成軸系的扭振;發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)齒輪直接耦合到輸出軸上,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的速比不能同時(shí)最優(yōu);有些方案通過(guò)采用雙動(dòng)力源的輸入形式有效改善了上述問(wèn)題,但是該技術(shù)中電機(jī)尺寸大、成本高,往往犧牲了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,并導(dǎo)致同步器同步時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大,同步器壽命時(shí)間較短,影響換擋平順性。有些方案使用兩個(gè)電機(jī),成本較高,并且這種方案中離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電機(jī)之間,發(fā)動(dòng)機(jī)換擋時(shí)對(duì)結(jié)合套的沖擊慣量尤其大,降低換擋品質(zhì),影響結(jié)合套壽命。如申請(qǐng)?zhí)枮?015107408707的中國(guó)專利文件公開(kāi)的一種新型車用雙?;旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置,包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、扭轉(zhuǎn)減震器(2)、第一電機(jī)(3)、制動(dòng)器(4)、第一離合器(5)、前行星排(6)、后行星排(7)、第二軸(8)、第二電機(jī)(9)、第二離合器(10)和第一軸(11),但是其仍然存在前述問(wèn)題,同時(shí)電機(jī)、制動(dòng)器等零部件壽命受到影響,存在安全隱患,加工裝配要求也高,同時(shí)動(dòng)力輸出效果不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的技術(shù)目的在于充分考慮目標(biāo)車型(a級(jí)車,緊湊型車,b級(jí)車和suv)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的需求,基于目前的產(chǎn)業(yè)資源,提供一種基于機(jī)械式自動(dòng)變速箱的混動(dòng)耦合裝置,解決現(xiàn)有動(dòng)力系統(tǒng)換擋過(guò)程中扭矩易中斷,動(dòng)力傳動(dòng)鏈長(zhǎng)易造成軸系扭振,安裝空間受限制,低速大扭矩和高速巡航不能兼顧,換擋沖擊較大,零部件壽命較短,動(dòng)力輸出效果較差,技術(shù)復(fù)雜性與動(dòng)力性能之間無(wú)法達(dá)到平衡的問(wèn)題。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:一種基于機(jī)械式自動(dòng)變速箱的混動(dòng)耦合裝置,包括發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、差速器、同步器、發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成、輸出軸總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成和驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成,所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成,所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的第一動(dòng)力并將第一動(dòng)力輸出到所述輸出軸總成;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成連接于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成接收所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入的第二動(dòng)力并將第二動(dòng)力輸出到所述輸出軸總成;所述差速器連接于所述輸出軸總成,所述輸出軸總成接收第一動(dòng)力和/或第二動(dòng)力并將第一動(dòng)力和/或第二動(dòng)力輸出到所述差速器。
作為優(yōu)選,所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸和均設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸上的離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪,所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接;所述輸出軸總成包括輸出軸和設(shè)于所述輸出軸上的輸出齒輪、從動(dòng)齒輪、耦合齒輪,所述從動(dòng)齒輪、所述耦合齒輪的數(shù)量之和與所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪數(shù)量相同并且所述從動(dòng)齒輪、所述耦合齒輪分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪對(duì)應(yīng)連接,所述輸出齒輪連接于所述差速器;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸和設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸上的減速齒輪之一、驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪與所述耦合齒輪連接或者所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪與對(duì)應(yīng)連接于所述耦合齒輪的所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪連接,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪與所述耦合齒輪設(shè)置數(shù)量相同;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸和設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸上的減速齒輪之二,所述減速齒輪之二與所述減速齒輪之一連接,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接;所述同步器分別安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸以及所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換檔軸兩者中的其中之一上。
作為優(yōu)選,所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪、所述從動(dòng)齒輪、所述耦合齒輪、所述輸出齒輪、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪、所述減速齒輪之一、所述減速齒輪之二同為所述混動(dòng)耦合裝置的傳動(dòng)齒輪;所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸、所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸同為所述混動(dòng)耦合裝置的傳動(dòng)軸;每個(gè)所述同步器各自對(duì)應(yīng)獨(dú)立的一所述傳動(dòng)齒輪對(duì)并位于所述傳動(dòng)齒輪對(duì)的兩個(gè)所述傳動(dòng)齒輪之間,所述傳動(dòng)齒輪對(duì)可為兩個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪或兩個(gè)從動(dòng)齒輪或兩個(gè)所述耦合齒輪或兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪;每個(gè)所述同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)所包含的兩個(gè)所述傳動(dòng)齒輪均套接在該兩個(gè)所述傳動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)軸上,其余所述傳動(dòng)齒輪均剛性連接于各自對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)軸上。
作為優(yōu)選,所述同步器包括設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)同步器和設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器,單個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪,單個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪。
作為優(yōu)選,所述同步器包括設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)同步器和設(shè)于所述輸出軸上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器,單個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪,單個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述耦合齒輪。
作為優(yōu)選,所述發(fā)動(dòng)機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量對(duì)應(yīng)于由所有的所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪形成的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量等于由所有的所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪形成的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量。
作為優(yōu)選,所述同步器包括設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸上的第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器、設(shè)于所述輸出軸上的第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器和設(shè)于所述輸出軸上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器,單個(gè)所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述從動(dòng)齒輪,單個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)所述耦合齒輪,單個(gè)所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器對(duì)應(yīng)的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)為與所述耦合齒輪對(duì)應(yīng)連接的兩個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪。
作為優(yōu)選,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量對(duì)應(yīng)于由所有的所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪形成的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量,所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量等于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量,所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器的設(shè)置數(shù)量等于由所有的所述從動(dòng)齒輪形成的所述傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量。
作為優(yōu)選,所述離合器為濕式離合器。
作為優(yōu)選,所述輸出軸上還設(shè)有高精度速度傳感器。
作為優(yōu)選,所述離合器、所述同步器連接有液壓驅(qū)動(dòng)裝置。
作為優(yōu)選,所述耦合齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪常嚙合連接,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪與所述耦合齒輪常嚙合連接或者與連接于所述耦合齒輪的發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪常嚙合連接。
經(jīng)申請(qǐng)人反復(fù)調(diào)校試驗(yàn),本發(fā)明具有以下效果:
1、采用了四軸的結(jié)構(gòu)布局,電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分別耦合到輸出軸上,采用交替換擋的方式,
①消除了換擋過(guò)程中的扭矩中斷;
②每個(gè)動(dòng)力源的傳動(dòng)鏈短,降低了動(dòng)力耦合所帶來(lái)的軸系扭振風(fēng)險(xiǎn);
2、電機(jī)變速能實(shí)現(xiàn)先減速后換擋的方式,使電機(jī)的變速比通過(guò)一級(jí)減速和二級(jí)換擋來(lái)實(shí)現(xiàn),可更好的優(yōu)化電機(jī)總的變速比,更好的滿足車輛低速大扭矩和高速巡航的需求;
另外在此種方式下,電機(jī)的選擇就可采用高速電機(jī),
①降低了電機(jī)的尺寸,可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的偏置布置,合理有效地利用安裝空間,對(duì)于比較擁擠的發(fā)動(dòng)機(jī)前艙來(lái)講非常有利;
②可有效的降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,降低同步器結(jié)合齒同步的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,同步器的尺寸降低,均能使同步器耐久性和平順性要遠(yuǎn)好于現(xiàn)有技術(shù);
③、降低了電機(jī)的扭矩需求,降低成本,降低電機(jī)的重量,進(jìn)而降低了動(dòng)力系統(tǒng)的重量。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于所述基于機(jī)械式自動(dòng)變速箱的混動(dòng)耦合裝置結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便,所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)均可以單獨(dú)或配合來(lái)提供足夠動(dòng)力,且所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成輸出動(dòng)力時(shí)僅需各自將動(dòng)力輸出到同一所述輸出軸總成,且所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)各自能實(shí)現(xiàn)不同的變速比,在保證動(dòng)力輸出性能良好的基礎(chǔ)上,降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,達(dá)到了技術(shù)復(fù)雜性與性能的良好平衡,加工裝配要求相對(duì)較低,能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)動(dòng)力中斷輸出,換擋時(shí)對(duì)零部件的沖擊小,成本投入降低,安全可靠,節(jié)能降耗,值得在該技術(shù)領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中編號(hào)對(duì)應(yīng)的各部位名稱分別為:1-發(fā)動(dòng)機(jī),2-離合器,3-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪1,4-發(fā)動(dòng)機(jī)同步器1/第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器1,5-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪2,6-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪3,7-發(fā)動(dòng)機(jī)同步器2/第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器,8-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪4,9-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪5,10-發(fā)動(dòng)機(jī)同步器3/第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器2,11-發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸,12-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪6,13-耦合齒輪1,14-耦合齒輪2,16-驅(qū)動(dòng)電機(jī),17-驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸,18-驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪1,19-驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器1,20-驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪2,21-減速齒輪之二,22-驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸,23-減速齒輪之一,24-差速器,25-輸出軸,26-輸出齒輪,a-發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪,b-從動(dòng)齒輪,c-耦合齒輪,d-驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪,e-發(fā)動(dòng)機(jī)同步器,e1-第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器,e2-第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器,f-驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖,通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
編號(hào)a、b、c、d、e、f、e1、e2未在圖中標(biāo)出,但可以根據(jù)以下正文內(nèi)容得到索引指示,結(jié)合圖示仍能清楚的知道這些英文編號(hào)實(shí)際所對(duì)應(yīng)指代的部件。
實(shí)施例一:見(jiàn)圖1,一種基于機(jī)械式自動(dòng)變速箱的混動(dòng)耦合裝置,包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)16、差速器24、同步器、發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成、輸出軸總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成和驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成,發(fā)動(dòng)機(jī)1連接于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成,發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成接收發(fā)動(dòng)機(jī)1輸入的第一動(dòng)力并將第一動(dòng)力輸出到輸出軸總成;驅(qū)動(dòng)電機(jī)16連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成,驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成,驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成接收驅(qū)動(dòng)電機(jī)16輸入的第二動(dòng)力并將第二動(dòng)力輸出到輸出軸總成;差速器24連接于輸出軸總成,輸出軸總成接收第一動(dòng)力和/或第二動(dòng)力并將第一動(dòng)力和/或第二動(dòng)力輸出到差速器24。
發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11和均設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上的離合器2、發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a,發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11與發(fā)動(dòng)機(jī)1連接,離合器2優(yōu)選采用濕式離合器,濕式離合器在本技術(shù)方案中能夠完美適應(yīng),有效地提高離合器2的滑磨性能,降低發(fā)動(dòng)機(jī)換擋時(shí)的慣量和扭矩沖擊,提高換擋品質(zhì),在電池電量比較低而需要發(fā)動(dòng)機(jī)滑磨起步車輛時(shí),提高車輛的起步平順性;輸出軸總成包括輸出軸25和設(shè)于輸出軸25上的輸出齒輪26、從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c,從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c的數(shù)量之和與發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a數(shù)量相同并且從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c分別與發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a對(duì)應(yīng)連接,輸出齒輪26連接于差速器24;輸出軸25上可進(jìn)一步設(shè)置高精度速度傳感器,其能有效識(shí)別換擋時(shí)車輛的瞬時(shí)速度和加速度,便于在驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋時(shí)降低同步器被動(dòng)同步的速差,降低同步器的磨損和換擋沖擊;驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸總成包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22和設(shè)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22上的減速齒輪之一23、驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d,驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d與耦合齒輪c連接,驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d與耦合齒輪c設(shè)置數(shù)量相同;驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17和設(shè)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17上的減速齒輪之二21,減速齒輪之二21與減速齒輪之一23連接,驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17與驅(qū)動(dòng)電機(jī)16連接;同步器分別安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)換檔軸22上。
發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a、從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c、輸出齒輪26、驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d、減速齒輪之一23、減速齒輪之二21同為混動(dòng)耦合裝置的傳動(dòng)齒輪;發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11、輸出軸25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22、驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17同為混動(dòng)耦合裝置的傳動(dòng)軸,發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11、輸出軸25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22、驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17四者兩兩平行設(shè)置;
每個(gè)同步器各自對(duì)應(yīng)獨(dú)立的一傳動(dòng)齒輪對(duì)并位于傳動(dòng)齒輪對(duì)的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪之間,傳動(dòng)齒輪對(duì)可為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a或兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d;每個(gè)同步器對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)所包含的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪均套接在該兩個(gè)傳動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸上,其余傳動(dòng)齒輪均剛性連接于各自對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸上。
同步器包括設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上的發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e和設(shè)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f,單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a,單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d。發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e的設(shè)置數(shù)量對(duì)應(yīng)于由所有的發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a形成的傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量,驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f的設(shè)置數(shù)量等于由所有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d形成的傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量。離合器2、同步器均連接有液壓驅(qū)動(dòng)裝置。
圖1中,發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e設(shè)有3個(gè),編號(hào)為4、7、10;驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f設(shè)有1個(gè),編號(hào)為19;驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d設(shè)有2個(gè),編號(hào)為18、20;耦合齒輪c設(shè)有2個(gè),編號(hào)為13、14;從動(dòng)齒輪b設(shè)有4個(gè);發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a設(shè)有6個(gè),編號(hào)為3、5、6、8、9、12。驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d套接在驅(qū)動(dòng)電機(jī)換檔軸22上而可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換檔軸22活動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a套接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上而可相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11活動(dòng),從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c均剛性連接于輸出軸25而可相對(duì)于輸出軸25活動(dòng),減速齒輪之一23剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22,減速齒輪之二21剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17。本實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)擋位在軸上可采用順序布置,也便于裝配,發(fā)動(dòng)機(jī)1的換擋和驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的換擋相對(duì)獨(dú)立,都可以單獨(dú)將動(dòng)力輸出給輸出軸25,依賴現(xiàn)有軟件的控制實(shí)現(xiàn)兩者之間的交替換擋。
實(shí)施例二:見(jiàn)圖2,本實(shí)施例相比于實(shí)施例一的區(qū)別在于,驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d與對(duì)應(yīng)連接于耦合齒輪c的發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a連接。即對(duì)比圖1來(lái)說(shuō),相當(dāng)于把驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換檔軸總成安裝位由圖中底部移動(dòng)到了圖中頂部。本實(shí)施例功能、性能與實(shí)施例一相同,是圖1的一個(gè)更優(yōu)化的方式,空間結(jié)構(gòu)更利于在有限的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)中進(jìn)行布置。
實(shí)施例三:見(jiàn)圖3,本實(shí)施例相比于實(shí)施例一的區(qū)別在于,同步器分別安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11以及輸出軸25上,同步器包括設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上的發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e和設(shè)于輸出軸25上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f,傳動(dòng)齒輪對(duì)可為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a或兩個(gè)耦合齒輪c,單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a,單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)耦合齒輪c。
圖3中,發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e設(shè)有3個(gè),編號(hào)為4、7、10;驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f設(shè)有1個(gè),編號(hào)為19;驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d設(shè)有2個(gè),編號(hào)為18、20;耦合齒輪c設(shè)有2個(gè),編號(hào)為13、14;從動(dòng)齒輪b設(shè)有4個(gè);發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a設(shè)有6個(gè),編號(hào)為3、5、6、8、9、12。耦合齒輪c套接在輸出軸25上而可相對(duì)于輸出軸25活動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a套接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上而可相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11活動(dòng),從動(dòng)齒輪b剛性連接于輸出軸25,減速齒輪之一23剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22,減速齒輪之二21剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17,驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22。本實(shí)施例功能、性能與實(shí)施例一相通,不同的是發(fā)動(dòng)機(jī)擋位不是順序安排,裝配工藝稍顯復(fù)雜,但相比于實(shí)施例一、二,驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋時(shí)同步器被動(dòng)同步的速差更小,換擋品質(zhì)會(huì)更好。
實(shí)施例四:見(jiàn)圖4,本實(shí)施例相比于實(shí)施例一的區(qū)別在于,同步器分別安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11以及輸出軸25上,同步器包括設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上的第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e1、設(shè)于輸出軸25上的第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e2和設(shè)于輸出軸25上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f;傳動(dòng)齒輪對(duì)可為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a或兩個(gè)從動(dòng)齒輪b或兩個(gè)耦合齒輪c,單個(gè)第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e2對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)從動(dòng)齒輪b,單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為兩個(gè)耦合齒輪c,單個(gè)第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e1對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪對(duì)為與耦合齒輪c對(duì)應(yīng)連接的兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a。驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f的設(shè)置數(shù)量對(duì)應(yīng)于由所有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d形成的傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量,第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e1的設(shè)置數(shù)量等于驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f的設(shè)置數(shù)量,第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e2的設(shè)置數(shù)量等于由所有的從動(dòng)齒輪b形成的傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)量。
圖4中,第一發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e1設(shè)有1個(gè),編號(hào)為7;第二發(fā)動(dòng)機(jī)同步器e2設(shè)有2個(gè),編號(hào)為4、10;驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f設(shè)有1個(gè),編號(hào)為19;驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d設(shè)有2個(gè),編號(hào)為18、20;耦合齒輪c設(shè)有2個(gè),編號(hào)為13、14;從動(dòng)齒輪b設(shè)有4個(gè);發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a設(shè)有6個(gè),編號(hào)為3、5、6、8、9、12。從動(dòng)齒輪b、耦合齒輪c套接在輸出軸25上而可相對(duì)于輸出軸25活動(dòng),與耦合齒輪c對(duì)應(yīng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a(編號(hào)為6、9)套接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上而可相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11活動(dòng),其余的發(fā)動(dòng)機(jī)擋位齒輪a(編號(hào)為3、5、8、12)剛性連接于發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11,減速齒輪之一23剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22,減速齒輪之二21剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入軸17,驅(qū)動(dòng)電機(jī)擋位齒輪d剛性連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋軸22。本實(shí)施例功能、性能與實(shí)施例一相同,不同的是發(fā)動(dòng)機(jī)擋位不是順序安排,裝配工藝稍顯復(fù)雜,但相比于實(shí)施例一、二,驅(qū)動(dòng)電機(jī)換擋時(shí)同步器被動(dòng)同步的速差更小,換擋品質(zhì)會(huì)更好。
所有的可實(shí)際實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例所顯示的該混動(dòng)耦合裝置工作機(jī)制有如下幾種:
1、純電動(dòng)模式:離合器2分離,發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸11上的同步器保持在空擋或與當(dāng)前對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪嚙合,驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步器f與當(dāng)前對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)齒輪嚙合,由驅(qū)動(dòng)電機(jī)16單獨(dú)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛;
2、并聯(lián)模式:在車速比較高時(shí),離合器2閉合,發(fā)動(dòng)機(jī)耦合介入動(dòng)力輸出系統(tǒng),與驅(qū)動(dòng)電機(jī)16共同參與車輛驅(qū)動(dòng),該過(guò)程中可結(jié)合換擋過(guò)程;
3、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)有兩種方式,一種采用外置的bsg等啟停裝置,二是通過(guò)離合器2的滑磨來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。