一種集成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定軸式混合動(dòng)力變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種汽車變速器，尤其是設(shè)及一種集成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定軸式混合動(dòng)力變 速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 常見單電機(jī)定軸式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系主要包含2類，即P2及P3方案。在 P2方案中，電機(jī)位于變速器輸入端，W此充分利用變速器速比實(shí)現(xiàn)高效傳動(dòng)。在P3方案中， 電機(jī)位于變速器輸出端，W此實(shí)現(xiàn)車輛無動(dòng)力中斷換檔。對于上述運(yùn)2個(gè)方案而言，電機(jī)只 能通過數(shù)量有限的固定路徑向輪邊傳遞動(dòng)力。目前有一類較為先進(jìn)的單電機(jī)定軸式并聯(lián)混 合動(dòng)力汽車，其核屯、設(shè)計(jì)思想是使得電機(jī)具有可變的動(dòng)力傳遞路徑，即通過自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu) 使得電機(jī)可選地與變速器的輸入軸、輸出軸或者中間軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，其優(yōu)點(diǎn)是使得電機(jī) 能夠最大限度地滿足不同工況下車輛的行駛需求。
[0003] 申請?zhí)枮?00780053755. 6的中國專利公開了混合動(dòng)力系統(tǒng)的操作方法W及具有 兩輔助齒輪裝置的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其核屯、設(shè)計(jì)思想就是通過空套在第一動(dòng)力源輸入軸上的 齒輪副，空套在輸出軸上的齒輪副及分別位于上述兩根軸上的同步器，運(yùn)樣一個(gè)呈H型布 置的4個(gè)空套齒輪及相應(yīng)的兩個(gè)同步器實(shí)現(xiàn)靈活的功率傳輸路徑。該發(fā)明在實(shí)施過程中有 兩個(gè)難點(diǎn)：
[0004] 1)切換和控制復(fù)雜，各同步器要有效配合才能完成速比組合和路徑切換； 陽0化]2)相鄰軸上軸向坐標(biāo)相同的同步器會(huì)顯著增加相鄰軸的設(shè)計(jì)難度，工程實(shí)現(xiàn)上要 解決相鄰軸上并排的4個(gè)空套齒輪和兩個(gè)同步器的周向尺寸控制難題。
[0006] 對于動(dòng)力系統(tǒng)前置且發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的混合動(dòng)力汽車而言，動(dòng)力艙的空間十分有限， 特別是其橫向空間的尺寸在很大程度上限制了變速箱的軸向長度。隨著混合動(dòng)力汽車混合 比的提高，電機(jī)所占空間逐步變大，為此要求動(dòng)力系統(tǒng)能夠?yàn)殡姍C(jī)盡可能多地提供有效空 間。選擇電機(jī)與變速箱平行布置可W充分利用變速箱徑向空間，但電機(jī)的輸出動(dòng)力需經(jīng)過 端部齒輪副和中間軸或輸出軸禪合，同樣對電機(jī)的軸向布置空間提出了較高要求。
[0007] 中國專利CN103786563A公開了一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，包括與發(fā)動(dòng)機(jī) 通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的I軸，與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的II軸，電機(jī)，與電機(jī) 通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的III軸；=端口組件，該=端口組件由兩個(gè)輸出元件、一個(gè)輸入 元件、一個(gè)切換機(jī)構(gòu)組成，兩個(gè)輸出元件可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、II軸旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，輸入元件與III軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，切換機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件 的可選驅(qū)動(dòng)連接。但是該專利需要設(shè)置一個(gè)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜=端口組件來實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率禪合 的路徑切換，同時(shí)其輸入軸與輸出軸間不存在反向速比，更為關(guān)鍵的是相比于本發(fā)明，其電 機(jī)可用的軸向布置空間較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種集成驅(qū)動(dòng)電機(jī) 的定軸式混合動(dòng)力變速器，通過倒檔軸同時(shí)作為電機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)正反扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)反向扭 矩中間傳遞路徑等技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)布置軸向及徑向空間的最大化。并且軸系及檔位 切換邏輯簡單，檔位切換與模式切換完全獨(dú)立，根據(jù)需要可采用兩套完全獨(dú)立的操縱機(jī)構(gòu) 頭施。
[0009] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0010] 一種集成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定軸式混合動(dòng)力變速器，包括：
[0011] 兩根正向速比傳動(dòng)軸：包括與內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)連接的輸入軸、通過差速器與車輪保持 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的輸出軸，由若干空套齒輪-同步器-固結(jié)齒輪副構(gòu)成的輸入軸和輸出軸之 間互斥的正向速比；
[0012] 倒檔軸：由倒檔滑動(dòng)齒輪副或倒檔用空套齒輪-同步器-固結(jié)齒輪副構(gòu)成可切斷 的輸入軸到輸出軸的反向速比；
[0013] 電機(jī)：由若干齒輪副和同步切換機(jī)構(gòu)將其與輸入軸、輸出軸和倒檔軸驅(qū)動(dòng)連接；
[0014] 所述的電機(jī)通過固定速比與倒檔軸上的固結(jié)齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接；
[0015] 在其中一根正向速比傳動(dòng)軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié) 齒輪；
[0016] 所述的倒檔軸上布置兩個(gè)可經(jīng)由模式切換同步器切斷和曬合的空套齒輪，其分別 與所述的正向速比傳動(dòng)軸上的空套齒輪和固結(jié)齒輪曬合。
[0017] 優(yōu)選地，輸入軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié)齒輪。
[0018] 優(yōu)選地，輸出軸上至少布置一正向速比空套齒輪和一正向速比固結(jié)齒輪。
[0019] 優(yōu)選地，倒檔用的空套齒輪和同步器布置在輸入軸上，倒檔用的固結(jié)齒輪布置在 倒檔軸上，該固結(jié)齒輪將電機(jī)與倒檔軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)連接。
[0020] 更加優(yōu)選地，倒檔用的固結(jié)齒輪置于倒檔軸的最外側(cè)。
[0021] 更加優(yōu)選地，倒檔用的固結(jié)齒輪為雙聯(lián)齒輪。
[0022] 所述的輸入軸與內(nèi)燃機(jī)之間經(jīng)由固定速比常曬合齒輪副相互連接。
[0023] 所述的輸出軸與差速器之間經(jīng)由常曬合齒輪副相互連接。
[0024] 所述的模式切換同步器的操作獨(dú)立于其它同步器。
[00巧]優(yōu)選地，模式切換同步器由控制器自動(dòng)操作，其它同步器為手動(dòng)操作。
[00%] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1)軸系簡單，采用倒檔軸作為模式切換中間軸，僅需增加必要的惰輪軸連接電機(jī) 輸出軸和倒檔軸即可實(shí)現(xiàn)有效的功率禪合和路徑切換，實(shí)現(xiàn)了齒軸的簡化，對于減少體積、 降低重量均有現(xiàn)實(shí)的好處；
[0028] 2)因?yàn)檩斎胼S、輸出軸和倒檔軸在常規(guī)變速箱中均存在，故而繼承性好，可最大限 度地利用既有產(chǎn)品/技術(shù)的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品積累，降低開發(fā)投入和風(fēng)險(xiǎn)，提高開發(fā)速度；
[0029] 3)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)均有靈活的至輪邊的功率傳遞路徑，保留獨(dú)立的機(jī)械倒檔，工況 適應(yīng)性好；
[0030] 4)因?yàn)榈箼n軸與電機(jī)軸向重疊，電機(jī)端部僅需布置軸向長度受控的惰輪，實(shí)現(xiàn)了 電機(jī)軸向及徑可用空間的最大化。
[0031] 5)發(fā)明原理通用性好，適用于不同倒檔結(jié)構(gòu)，并且同時(shí)適用于橫置和縱置變速器 布置方案；
[0032] 6)發(fā)動(dòng)機(jī)到輸出軸的正向/反向"速比切換同步器"與電機(jī)到輸出軸的"模式切 換同步器"可完全獨(dú)立操作。特別地，在需要的情況下，可W保持"速比切換同步器"為由駕 駛員手動(dòng)操作，而"模式切換同步器"自動(dòng)操作，提供更靈活的整車操作效果。
[0033] 本發(fā)明具備的上述優(yōu)點(diǎn)為其在插電式及增程式混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用提供了一 定的優(yōu)勢。W插電式混合動(dòng)力汽車為例，在電量維持模式下，通過對檔位使用及動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩 分配進(jìn)行綜合優(yōu)化，可W優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)間，同時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要換檔時(shí)，電機(jī)可通過輸出 軸向輪邊持續(xù)提供動(dòng)力。在電量消耗模式下，具備較大輸出功率的電機(jī)可通過輸入軸利用 發(fā)動(dòng)機(jī)檔位，有效實(shí)現(xiàn)其與整車動(dòng)力性需求的匹配。在動(dòng)力電池電量不足等極端工況下，可 充分利用正向速比提高同等車速下電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，從而提高發(fā)電和回饋制動(dòng)功率，為動(dòng) 力電池充電。
【附圖說明】
[0034] 圖1為實(shí)施例1中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為實(shí)施例2中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖3為實(shí)施例2中本發(fā)明的軸系布置圖；
[0037] 圖4為實(shí)施例3中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖5為實(shí)施例4中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6為實(shí)施例5中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖7為實(shí)施例5中本發(fā)明的軸系布置圖；
[0041] 圖8為實(shí)施例6中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖9為實(shí)施例7中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖10為實(shí)施例8中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 W44] 圖中，1-電機(jī)、2-電機(jī)減速主動(dòng)齒輪、3-電機(jī)惰輪、4-5檔主動(dòng)齒輪、5-5檔同步 器、6-倒檔主動(dòng)齒輪、7-5檔從動(dòng)齒輪、8-4檔從動(dòng)齒輪、9-3檔從動(dòng)齒輪、10-電機(jī)動(dòng)力禪合 齒輪、11-電機(jī)輸出軸齒輪、12-模式切換同步器、13-2檔從動(dòng)齒輪、14-電機(jī)輸入軸齒輪、 15-1/2檔同步器、16-1檔從動(dòng)齒輪、17-驅(qū)動(dòng)軸、18-差速器、19-主減速器從動(dòng)齒輪、20-主 減速器主動(dòng)齒輪、21-1檔主動(dòng)齒輪、22-2檔主動(dòng)齒輪、23-3檔主動(dòng)齒輪、24-3/4檔同步器、 25-4檔主動(dòng)齒輪、26-倒檔從動(dòng)齒輪、27-倒檔滑動(dòng)齒輪、28-倒檔同步器、29-5/倒檔同步 器、30-發(fā)動(dòng)機(jī)減速從動(dòng)齒輪、31-發(fā)動(dòng)機(jī)減速主動(dòng)齒輪、32-倒檔空套齒輪、33-獨(dú)立倒檔從 動(dòng)齒輪、A-輸入軸、B-輸出軸、C-倒檔軸、D-電機(jī)惰輪軸、M-電機(jī)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046]