混合动力变速器的制作方法

1.本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种混合动力变速器。

背景技术：

2.随着新能源汽车市场发展，混合动力以其独特的技术优势占据重要的地位，各大厂家均有较多产品布局。其中代表性的为丰田、本田、比亚迪、吉利、奇瑞、广汽、理想等，混动变速器各有特点，如丰田ths系统，可实现功率分流模式，但是纯电驱动时无法解耦发动机和发电机，效率较低，且无增程模式；比亚迪dmi系统可实现增程模式，但中高速发动机直驱为单挡，燃油效率低；理想为增程式方案，工作模式单一，动力流转化路径较长，系统损耗大。

技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种混合动力变速器，旨在解决现有混动变速器模式较少，兼顾性能较差的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种合动力变速器，包括发电机、驱动电机、发动机以及输出轴，所述驱动电机的输出端与所述输出轴之间通过第一传动组连接，所述发动机的输出端连接有行星齿轮机构和第二同步器，所述发电机的输出端设有并列分布的第二传动组和第三传动组，所述第二同步器左侧结合时与所述第三传动组连接；
5.所述混合动力变速器还包括第一同步器，所述第一同步器用于将所述发电机或所述发动机的动力传递至所述输出轴。
6.在一种可能的实现方式中，所述第一传动组包括第一齿轮，所述第一齿轮连接于所述驱动电机的输出端；
7.所述输出轴上设有第三齿轮，所述第一齿轮与所述第三齿轮传动连接。
8.在一种可能的实现方式中，所述第一传动组还包括传动连接于所述第一齿轮与所述第三齿轮之间的至少一个第二齿轮。
9.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述第一同步器与所述太阳轮传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述第二传动组传动连接，所述齿圈与所述第二齿轮传动连接。
10.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述太阳轮与所述第二传动组传动连接，所述齿圈与所述第一同步器传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述第二齿轮传动连接。
11.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述太阳轮与所述第二传动组传动连接；
12.所述第一同步器与所述第二齿轮传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述齿圈传动连接。
13.在一种可能的实现方式中，所述混合动力变速器还包括与所述输出轴上的第三齿轮传动连接的传递组，所述传递组包括至少一个传递齿轮。
14.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述第一同步器与所述太阳轮传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述第二传动组传动连接，所述齿圈与所述传递齿轮传动连接。
15.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述太阳轮与所述第二传动组传动连接，所述齿圈与所述第一同步器传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述传递齿轮传动连接。
16.在一种可能的实现方式中，所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮以及齿圈，所述太阳轮与所述第二传动组传动连接；
17.所述第一同步器与所述传递齿轮传动连接，所述第一同步器右侧结合时与所述齿圈传动连接。
18.本技术实施例中，与现有技术相比，有以下优点：
19.可实现单电机纯电模式、双电机纯电模式、中低速增程模式、中高速ecvt模式，混动并联模式，能量制动回收模式，多模式的使用可实时优化发动机最佳工作点，提高燃油经济性；同时匹配电机输出模式，动力性较强；
20.采用行星齿轮机构、第一同步器、第二同步器以及第一传动组、第二传动组、第三传动组组合形成，结构简单，易于搭载，控制简单；
21.发电机具有两种结合状态，可通过第一同步器和第二同步器结合不同挡位，实现增程、ecvt和纯电动的模式，较普通ecvt直接连接行星架的方式，模式更加灵活。
附图说明
22.图1为本发明实施例一提供的混合动力变速器的示意图；
23.图2为本发明实施例二提供的混合动力变速器的示意图；
24.图3为本发明实施例三提供的混合动力变速器的示意图；
25.图4为本发明实施例四提供的混合动力变速器的示意图；
26.图5为本发明实施例五提供的混合动力变速器的示意图；
27.图6为本发明实施例六提供的混合动力变速器的示意图。
28.附图标记说明：
29.10-发电机；
30.20-驱动电机；
31.30-发动机；31-第二同步器；
32.40-输出轴；41-第三齿轮；
33.50-第一传动组；51-第一齿轮；52-第二齿轮；
34.60-第二传动组；61-第九齿轮；62-第十齿轮；
35.70-第三传动组；71-第十一齿轮；72-第十二齿轮；
36.80-第一同步器；
37.90-行星齿轮机构；91-中间齿轮；92-齿圈；93-太阳轮；94-行星架；
38.100-传递组；101-传递齿轮。
具体实施方式
39.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
40.本技术中，对“左”和“右”的描述仅限于针对图1至图6中的直观位置进行说明，并不代表其在车身中安装的实际位置。
41.请一并参阅图1至图6，现对本发明提供的混合动力变速器进行说明。所述混合动力变速器，包括发电机10、驱动电机20、发动机30以及输出轴40，驱动电机20的输出端与输出轴40之间通过第一传动组50连接，发动机30的输出端连接有行星齿轮机构90和第二同步器31，发电机10的输出端设有并列分布的第二传动组60和第三传动组70，第二同步器31左侧结合时与第三传动组70连接；混合动力变速器还包括第一同步器80，第一同步器80用于将发电机10或发动机30的动力传递至输出轴40。
42.本实施例提供的混合动力变速器，具体包括如下几种模式(下文中的soc为充电容量与额定容量的比值，以下简称soc)：
43.(1)纯电模式1(仅驱动电机20启动)：当油门开度＜50％，soc＞30％，车速＜60km/h时，车辆剩余电量充足，且小扭矩动力需求时(如正常平路起步)，动力路线：驱动电机20
→
第一传动组50
→
输出轴40；
44.(2)纯电模式2(仅发电机10和驱动电机20启动)：当油门开度＞50％，soc＞30％，车速＜60km/h时，车辆剩余电量充足，且大扭矩动力需求时(如大坡度起步)，动力路线：驱动电机20
→
第一传动组50
→
输出轴40；发电机10
→
第二传动组60
→
第一同步器80
→
发动机30制动
→
行星齿轮机构90
→
输出轴40；(发动机30不工作，作为制动元件)；
45.(3)增程模式(发电机10、驱动电机20和发动机30均启动)：当soc≤30％，车速＜60km/h时，车辆剩余电量不足，低速小扭矩动力需求时(如城市路况低速巡航)动力路线：发动机30
→
第二同步器31左侧结合
→
第三传动组70
→
发电机10发电；驱动电机20
→
第一传动组50
→
输出轴40；
46.(4)ecvt模式(仅发电机10和发动机30启动)：当soc≤30％，车速≥60km/h时，车辆剩余电量不足，中高速车速需求时(如高速巡航)，动力路线：发动机30
→
行星齿轮机构90
→
第一同步器80
→
第二传动组60
→
发电机10发电；发动机30
→
行星齿轮机构90
→
输出轴40；(中高速采用ecvt模式，边驱动边发电，可调整发动机30至燃油高效点工作)；
47.(5)混动并联模式(发电机10、驱动电机20和发动机30均启动)：当油门开度＞50％，soc＞30％，车速≥60km/h时，车辆剩余电量充足，中高速大油门加速，(如高速巡航时需大油门超车工况)动力路线：发动机30
→
行星齿轮机构90
→
第一同步器80
→
第二传动组60
→
发电机10发电；发动机30
→
行星齿轮机构90
→
输出轴40；驱动电机20
→
第一传动组50
→
输出轴40；(动力由ecvt模式+纯电模式1组成)
48.(6)能量回收模式(仅驱动电机20启动)：当soc＜90％时，车辆可进行能量回，如刹车制动、下坡工况等，动力路线：输出轴40
→
第一传动组50
→
驱动电机20发电。
49.与现有技术相比，本发明混合动力变速器有以下优点：
50.(1)可实现单电机纯电模式、双电机纯电模式、中低速增程模式、中高速ecvt模式，混动并联模式，能量制动回收模式，多模式的使用可实时优化发动机30最佳工作点，提高燃
油经济性；同时匹配电机输出模式，动力性较强；
51.(2)采用行星齿轮机构90、第一同步器80、第二同步器31以及第一传动组50、第二传动组60、第三传动组70组合形成，结构简单，易于搭载，控制简单；
52.(3)发电机10具有两种结合状态，可通过第一同步器80和第二同步器31结合不同挡位，实现增程、ecvt和纯电动的模式，较普通ecvt直接连接行星架的方式，模式更加灵活。
53.在一些实施例中，上述第一传动组50的一种具体实施方式可以采用如图1至图6所示结构。参见图1至图6，第一传动组50包括第一齿轮51，第一齿轮51连接于驱动电机20的输出端；输出轴40上设有第三齿轮41，第一齿轮51与第三齿轮41传动连接。该实施例中，可选的，驱动电机20可以设置在输出轴40的左侧或右侧，当驱动电机20设于输出轴40的左侧时，行星齿轮机构90通过第一传动组50连接输出轴40；当驱动电机20设于输出轴40的右侧时，行星齿轮机构90与输出轴40连接，并位于第一传动组50的相对侧。
54.在一些实施例中，上述第一传动组50的一种改进实施方式可以采用如图1至图6所示结构。参见图1至图6，第一传动组50还包括传动连接于第一齿轮51与第三齿轮41之间的至少一个第二齿轮52。至少一个第二齿轮50可以适应在车身内的空间排布情况，不同数量的第二齿轮52可以适应第一齿轮51和第三齿轮41之间的不同间隔。
55.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种具体实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，行星齿轮机构包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，第一同步器80与太阳轮93传动连接，第一同步器80右侧结合时与第二传动组60传动连接，齿圈92与第二齿轮52传动连接。该种情况下，当第一同步器80右侧结合时，第二同步器31不启动，通过第一同步器80的右侧结合，第二传动组60与行星齿轮机构90连接，行星齿轮机90又与第一传动组50连接，进而实现将发电机10的动力传递至输出轴40。
56.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与第二齿轮52之间还传动连接有中间齿轮91。
57.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种变形实施方式可以采用如图2所示结构。参见图2，行星齿轮机构包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，太阳轮93与第二传动组60传动连接，齿圈92与第一同步器80传动连接，第一同步器80右侧结合时与第二齿轮52传动连接。当第二传动组60运行时，由于第一同步器80与齿圈92之间分离，因此不会将动力传递至输出轴40；当第一同步器80右侧结合时，齿圈92与第一传动组50连接，进而可以将第二传动组60上的动力传递至输出轴40。
58.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与第二齿轮52之间还传动连接有中间齿轮91，但是该中间齿轮91是与第二齿轮52直接连接的，第一同步器80右侧结合时，与该中间齿轮91连接，进而实现齿圈92与第二齿轮52的传动连接。
59.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种变形实施方式可以采用如图3所示结构。参见图3，行星齿轮机构90包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，太阳轮93与第二传动组60传动连接；第一同步器80与第二齿轮52传动连接，第一同步器80右侧结合时与齿圈92传动连接。当第二传动组60运行时，由于第一同步器80与齿圈92之间分离，因此不会将动力传递至输出轴40；当第一同步器80右侧结合时，齿圈92与第一传动组50连接，进而可以将第二传动组60上的动力传递至输出轴40。
60.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与第二齿轮52之间还传动连接有两个中间齿轮91。
61.需要说明的是，上述图1至图3所述的三种技术方案，主要是更换了第一同步器80的位置，第二同步器31的位置不变，通过更换第一同步器80的位置，可适应不同的安装情况，适应车内的空间布局；且这三种实施例中，当处于纯电模式2时，发电机10和驱动电机20的转速和扭矩会在第二齿轮52处耦合后共同输出；当处于混动并联模式时，动力也会在第二齿轮52处耦合。
62.在一些实施例中，上述混合动力变速器的一种改进实施方式可以采用如图4至图6所示结构。参见图4至图6，混合动力变速器还包括与输出轴40上的第三齿轮41传动连接的传递组100，传递组100包括至少一个传递齿轮101。该种情况驱动电机20与输出轴40处于同一侧，此时驱动电机20通过第一传动组50与输出轴40传动连接，输出轴40与行星齿轮机构90之间通过传递组100传动连接。
63.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种具体实施方式可以采用如图4所示结构。参见图4，行星齿轮机构90包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，第一同步器80与太阳轮93传动连接，第一同步器80右侧结合时与第二传动组60传动连接，齿圈92与传递齿轮101传动连接。该种情况下，当第一同步器80右侧结合时，第二同步器31不启动，通过第一同步器80的右侧结合，第二传动组60与行星齿轮机构90连接，行星齿轮机90又与传递组100连接，进而实现将发电机10的动力传递至输出轴40。
64.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与第二齿轮52之间还传动连接有中间齿轮91。
65.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种变形实施方式可以采用如图5所示结构。参见图5，行星齿轮机构90包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，太阳轮93与第二传动组60传动连接，齿圈92与第一同步器80传动连接，第一同步器80右侧结合时与传递齿轮101传动连接。当第二传动组60运行时，由于第一同步器80与齿圈92之间分离，因此不会将动力传递至输出轴40；当第一同步器80右侧结合时，齿圈92与传递组100连接，进而可以将第二传动组60上的动力传递至输出轴40。
66.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与第二齿轮52之间还传动连接有中间齿轮91，但是该中间齿轮91是与传递齿轮101直接连接的，第一同步器80右侧结合时，与该中间齿轮91连接，进而实现齿圈92与第二齿轮52的传动连接。
67.在一些实施例中，上述第一同步器80的一种变形实施方式可以采用如图6所示结构。参见图6，行星齿轮机构90包括行星架94、太阳轮93以及齿圈92，太阳轮93与第二传动组60传动连接；第一同步器80与传递齿轮101传动连接，第一同步器80右侧结合时与齿圈92传动连接。当第二传动组60运行时，由于第一同步器80与齿圈92之间分离，因此不会将动力传递至输出轴40；当第一同步器80右侧结合时，第一同步器80与齿圈92结合，且第一同步器80与传递组100连接，进而可以将第二传动组60上的动力传递至输出轴40。
68.需要说明的是，本实施例中，齿圈92与传递齿轮101之间还传动连接有两个中间齿轮91。
69.需要说明的是，上述图4至图6所述的几种技术方案，主要是更换了第一同步器80的位置，第二同步器31的位置不变，通过更换第一同步器80的位置，可适应不同的安装情况，适应车内的空间布局。
70.需要说明是，上述图1至图6所述的几种技术方案，驱动电机20纯电工作时，会有少量齿轮空转，该种情况可以减少系统的消耗，提高系统效率。
71.在一些实施例中，上述第二传动组60和第三传动组70的一种具体实施方式可以采用如图1至图6所示结构。参见图1至图6，第二传动组60包括传动连接的第九齿轮61和第十齿轮62，第三传动组70包括传动连接的第十一齿轮71和第十二齿轮72，第九齿轮61和第十一齿轮71同轴连接于发电机10的输出端；第二同步器31左侧结合时与第十二齿轮72连接。发电机10启动后，发动机30的输出轴同步带动第九齿轮61和第十一齿轮71转动，第九齿轮61带动第十齿轮62转动，第十一齿轮71带动第十二齿轮72转动，通过切换第一同步器80和第二同步器31，实现第二传动组60和第三传动组70的切换。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种混合动力变速器，其特征在于，包括发电机(10)、驱动电机(20)、发动机(30)以及输出轴(40)，所述驱动电机(20)的输出端与所述输出轴(40)之间通过第一传动组(50)连接，所述发动机(30)的输出端连接有行星齿轮机构(90)和第二同步器(31)，所述发电机(10)的输出端设有并列分布的第二传动组(60)和第三传动组(70)，所述第二同步器(31)左侧结合时与所述第三传动组(70)连接；所述混合动力变速器还包括第一同步器(80)，所述第一同步器(80)用于将所述发电机(10)或所述发动机(30)的动力传递至所述输出轴(40)。2.如权利要求1所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一传动组(50)包括第一齿轮(51)，所述第一齿轮(51)连接于所述驱动电机(20)的输出端；所述输出轴(40)上设有第三齿轮(41)，所述第一齿轮(51)与所述第三齿轮(41)传动连接。3.如权利要求2所述的混合动力变速器，其特征在于，所述第一传动组(50)还包括传动连接于所述第一齿轮(51)与所述第三齿轮(41)之间的至少一个第二齿轮(52)。4.如权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述第一同步器(80)与所述太阳轮(93)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合时与所述第二传动组(60)传动连接，所述齿圈(92)与所述第二齿轮(52)传动连接。5.如权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述太阳轮(93)与所述第二传动组(60)传动连接，所述齿圈(92)与所述第一同步器(80)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合时与所述第二齿轮(52)传动连接。6.如权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述太阳轮(93)与所述第二传动组(60)传动连接；所述第一同步器(80)与所述第二齿轮(52)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合时与所述齿圈(92)传动连接。7.如权利要求3所述的混合动力变速器，其特征在于，所述混合动力变速器还包括与所述输出轴(40)上的第三齿轮(41)传动连接的传递组(100)，所述传递组(100)包括至少一个传递齿轮(101)。8.如权利要求7所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述第一同步器(80)与所述太阳轮(93)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合时与所述第二传动组(60)传动连接，所述齿圈(92)与所述传递齿轮(101)传动连接。9.如权利要求7所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述太阳轮(93)与所述第二传动组(60)传动连接，所述齿圈(92)与所述第一同步器(80)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合时与所述传递齿轮(101)传动连接。10.如权利要求7所述的混合动力变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构(90)包括行星架(94)、太阳轮(93)以及齿圈(92)，所述太阳轮(93)与所述第二传动组(60)传动连接；所述第一同步器(80)与所述传递齿轮(101)传动连接，所述第一同步器(80)右侧结合
时与所述齿圈(92)传动连接。

技术总结

本发明提供了一种混合动力变速器，所述混合动力变速器包括发电机、驱动电机、发动机以及输出轴，所述驱动电机的输出端与所述输出轴之间通过第一传动组连接，所述发动机的输出端连接有行星齿轮机构和第二同步器，所述发电机的输出端设有并列分布的第二传动组和第三传动组，所述第二同步器左侧结合时与所述第三传动组连接；所述混合动力变速器还包括第一同步器，所述第一同步器用于将发电机或发动机的动力传递至输出轴。本发明提供的混合动力变速器多模式的使用可实时优化发动机最佳工作点，提高燃油经济性；结构简单，易于搭载；可通过第一同步器和第二同步器结合不同挡位，实现增程、ECVT和纯电动的模式，模式更加灵活。模式更加灵活。模式更加灵活。