專利名稱：一種汽車混合動力總成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車部件，特別涉及一種汽車混合動力總成。
技術背景
隨著石油供應的日趨緊缺和環(huán)境污染的日益加劇，人們越來越關注于新能源汽車?；旌蟿恿ζ囈蚓哂辛己玫娜加徒?jīng)濟性、低排放，加之其技術成熟，因此目前得到廣泛的應用?，F(xiàn)有的混合動力汽車動力總成無論是串聯(lián)式還是并聯(lián)式甚至是混聯(lián)式，其動力總成大部分通常是將發(fā)動機、離合器、電機和變速器依次布置，呈分體式結構。這樣布置的缺點一方面是動力總成占用整車的空間大，導致汽車整體尺寸較大或動力總成布置困難，甚至會降低汽車底盤，使汽車通過性不好；另外一方面由于尺寸的限制，分體式結構不能選擇尺寸較大的電機，也就影響了電機功率的大小，導致整車動力性不好或者燃油經(jīng)濟性較普通汽車沒有明顯的改善。
從上面可知，現(xiàn)有混合動力總成中的電機功率過小，單靠電機驅動也就不能滿足汽車動力性要求，不能滿足純電動行駛的功能。也很難完全解決AMT自動變速器換擋動力中斷問題，舒適性得不到保證。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車混合動力總成，它結構簡潔、緊湊，能夠滿足純電動行駛的要求，能完全解決AMT自動變速器換擋時動力中斷的問題。
本發(fā)明所述的一種汽車混合動力總成，包括電機和AMT變速器，其特征在于所述 AMT變速器包括定位配合連接在箱體上的輸入軸、第一中間軸、第二中間軸、電機軸、電機惰輪軸和輸出軸，六根軸在空間平行布置；在所述輸入軸設有一至六擋主動齒輪和五擋電機同步器，在所述第一中間軸上設有一至二擋被動齒輪、一二擋同步器和五擋輸入齒輪，在所述第二中間軸上設有三至六擋被動齒輪、主動減速齒輪和電機同步器；所述電機軸上設有電機輸出主動齒輪，在所述電機惰輪軸上設有惰輪，在所述所述輸出軸上設有被動減速齒輪和差速器。
進一步，所述輸入軸通過離合器與發(fā)動機連接，輸入軸上從左至右依次設有三擋主動齒輪、一擋主動齒輪、二擋主動齒輪、四擋主動齒輪、五擋主動齒輪、五擋電機同步器和六擋主動齒輪。
進一步，所述第一中間軸上從左至右依次設有一擋被動齒輪、一二擋同步器、二擋被動齒輪和五擋輸入齒輪；一擋被動齒輪與輸入軸上的一擋主動齒輪嚙合，二擋被動齒輪與輸入軸上的二擋主動齒輪嚙合，五擋輸入齒輪與輸入軸上的五擋主動齒輪嚙合。
進一步，所述第二中間軸上從左至右依次設有主動減速齒輪、三擋被動齒輪、三四擋同步器、四擋被動齒輪、五擋被動齒輪、六擋被動齒輪和電機同步器；三擋被動齒輪與輸入軸上的三擋主動齒輪嚙合，四擋被動齒輪與輸入軸上的四擋主動齒輪嚙合，五擋被動齒輪與輸入軸上的五擋主動齒輪嚙合，六擋被動齒輪與輸入軸上的六擋主動齒輪嚙合。
進一步，所述電機惰輪軸上設有惰輪，惰輪與電機軸上的電機輸出主動齒輪嚙合， 并與輸入軸上的六擋主動齒輪嚙合。
進一步，所述輸出軸上設有被動減速齒輪和差速器，被動減速齒輪與第二中間軸上的主動減速齒輪嚙合。
進一步，所述電機為ISG電機，ISG電機的機殼與變速器箱體連為一體.本發(fā)明采用了第一中間軸和第二中間軸的雙中間軸形式，通過利用徑向空間，從而縮短變速器的軸向空間。
所述電機為ISG電機，ISG電機的機殼與變速器箱體連為一體，機殼與變速器箱體形成一個腔室，腔室內(nèi)裝設電機定子、電機轉子、電機主軸等。電機定子固定于腔室的圓周壁上，電機轉子固定連接電機主軸上。將機殼與變速器箱體連為一起，省去了裝配的麻煩， 而且縮短了整車動力總成的軸向長度；電機定子、電機轉子、電機主軸直接裝設與所述腔室內(nèi)，結構緊湊，減輕變速器總成重量，成本低。
所述ISG電機為電動機或發(fā)動機，當ISG電機為電動機時，起驅動整車運動的作用；當ISG電機為發(fā)動機時為電池充電。ISG電機總成布置在變速器側面，沒有增加變速器的軸線長度，相比電機布置在離合器腔內(nèi)或變速器未端等形式都節(jié)省了足夠的軸向長度， 保證了變速器總成在整車內(nèi)的安裝。同時，它可以利用變速器的徑向空間，從而保證其軸線長度；且在ISG電機與變速器輸入軸中間加入一個惰輪，保證了 ISG電機有足夠的徑向直徑，如此設計，保證了 ISG電機具有足夠的輸出功率，從而實現(xiàn)電機助力、純電動行駛等功能。
所述AMT變速器上通過撥動輸入軸、第一中間軸和第二中間軸上的同步器，從而實現(xiàn)發(fā)動機驅動、電機驅動、混合動力驅動。取消了一般手動變速器的倒擋齒輪，而是采用電機驅動實現(xiàn)倒車功能，使得結構更加緊湊。所述的多個同步器，采用圓柱凸輪選換擋機構實現(xiàn)變速器的選換擋以及動力切換功能。
本發(fā)明能實現(xiàn)發(fā)動機驅動、純電動驅動、混合動力驅動，不僅解決了 AMT換擋動力中斷問題，而且在舒適性方面也有很大改善；電機與AMT變速器集成在一起，且電機位于 AMT變速器側面，該結構緊湊，省了變速器的軸向空間，保證了其在整車中的安裝布置。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明的立體圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
參見圖1和圖2所示的一種汽車混合動力總成，包括ISG電機和AMT變速器，所述 AMT變速器包括定位配合連接在箱體上的輸入軸1、第一中間軸2、第二中間軸3、電機軸4、 電機惰輪軸5和輸出軸6，六根軸在空間水平布置；所述輸入軸1通過離合器與發(fā)動機連接，輸入軸上從左至右依次設有三擋主動齒輪 11、一擋主動齒輪13、二擋主動齒輪15、四擋主動齒輪17、五擋主動齒輪20、五擋電機同步器9和六擋主動齒輪22。
所述第一中間軸2上從左至右依次設有一擋被動齒輪14、一二擋同步器8、二擋被動齒輪16和五擋輸入齒輪19 ；一擋被動齒輪14與輸入軸1上的一擋主動齒輪13嚙合，二擋被動齒輪16與輸入軸1上的二擋主動齒輪15嚙合，五擋輸入齒輪19與輸入軸1上的五擋主動齒輪20嚙合。
所述第二中間軸3上從左至右依次設有主動減速齒輪沈、三擋被動齒輪12、三四擋同步器7、四擋被動齒輪18、五擋被動齒輪21、六擋被動齒輪23和電機同步器10 ；三擋被動齒輪12與輸入軸1上的三擋主動齒輪11嚙合，四擋被動齒輪18與輸入軸1上的四擋主動齒輪17嚙合，五擋被動齒輪21與輸入軸1上的五擋主動齒輪20嚙合，六擋被動齒輪23 與輸入軸1上的六擋主動齒輪22嚙合。
所述電機惰輪軸5上設有惰輪25，惰輪與電機軸4上的電機輸出主動齒輪M嚙合，并與輸入軸1上的六擋主動齒輪22嚙合。
所述輸出軸6上設有被動減速齒輪27和差速器觀，被動減速齒輪與第二中間軸3 上的主動減速齒輪沈嚙合。
所述電機為ISG電機，ISG電機的機殼與變速器箱體連為一體. 以下是本發(fā)明的混合動力變速器的動力傳遞路線(一) 發(fā)動機作為動力源各擋動力傳遞路線；Γ- 一擋動力傳遞路線首先撥動第一中間軸2上的一二擋同步器8，使之與空套在第一中間軸2上的一擋被動齒輪14結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的一擋主動齒輪 13、第一中間軸2上的一擋被動齒輪14及五擋輸入齒輪19、空套在輸入軸1上的五擋主動齒輪20、第二中間軸3上五擋被動齒輪21及主動減速齒輪沈傳遞到輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
f 二擋動力傳遞路線首先撥動第一中間軸2上的一二擋同步器8，使之與空套在第一中間軸2上的二擋被動齒輪16結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的二擋主動齒輪15、第一中間軸2上的二擋被動齒輪16及五擋輸入齒輪19、空套在輸入軸1上的五擋主動齒輪20、第二中間軸3上五擋被動齒輪21及主動減速齒輪沈、空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
I三擋動力傳遞路線首先撥動第二中間軸3上的三四擋同步器7，使之與空套在第二中間軸3上的三擋被動齒輪12結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的三擋主動齒輪11、第二中間軸3上的三擋被動齒輪12及主動減速齒輪沈傳遞到空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
T四擋動力傳遞路線首先撥動第二中間軸3上的三四擋同步器7，使之與空套在第二中間軸3上的四擋被動齒輪18結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的四擋主動齒輪17、第二中間軸3上的及主動減速齒輪沈傳遞到空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27 及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
I &擋動力傳遞路線首先撥動輸入軸1上的五擋電機同步器9，使之與空套在輸入軸1上的五擋主動齒輪20 9結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的五擋主動齒輪 20、第二中間軸3上的五擋被動齒輪21及主動減速齒輪沈傳遞到空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
f六擋動力傳遞路線首先撥動輸入軸1上的五擋電機同步器9，使之與空套在輸入軸1上的六擋主動齒輪22結合，再撥動第二中間軸3上的電機同步器10，使第二中間軸 3上的六擋被動齒輪23與電機同步器10結合，發(fā)動機輸出的動力通過輸入軸1上的六擋主動齒輪22、第二中間軸3上的六擋被動齒輪23及主動減速齒輪沈傳遞到空套在輸出軸6 上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
( 二) 電機作為動力源動力即純電動行駛時的動力傳遞路線；當整車動力總成只有電機在工作且電機輸出的動力經(jīng)過輸入軸傳遞時，首先撥動輸入軸1上的五擋電機同步器9，使之與空套在輸入軸1上的六擋主動齒輪22結合，電機輸出的動力通過電機軸4上的電機輸出主動齒輪24、電機惰輪軸5上的惰輪25傳遞到輸入軸1 上的六擋主動齒輪22，此動力即可經(jīng)過一擋動力傳遞路線、二擋動力傳遞路線、三擋動力傳遞路線、四擋動力傳遞路線中的任何動力傳遞路線傳遞到第二中間軸3上的主動減速齒輪 26，再傳遞到空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
t當整車動力總成只有電機在工作且電機輸出的動力不經(jīng)過輸入軸傳遞時，首先撥動第二中間軸3上的電機同步器10，使之與空套在第二中間軸3的六擋被動齒輪23結合，電機輸出的動力通過電機軸4上的電機輸出主動齒輪24、電機惰輪軸5上的惰輪25、空套在輸入軸1上的六擋主動齒輪22傳遞到第二中間軸3上的六擋被動齒輪23，再經(jīng)第二中間軸3上的主動減速齒輪沈傳遞到空套在輸出軸6上的被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
(三)發(fā)動機與電機作為混合動力源的動力傳遞路線從發(fā)動機作為動力源各擋動力傳遞路線和電機作為動力源動力傳遞路線可以看到，兩種動力源既可以在輸入軸1匯合，也可以在第二中間軸3匯合。發(fā)動機動力和電機動力在輸入軸1匯合后可以經(jīng)一擋、二擋、三擋、四擋中的任何一對擋位齒輪將動力傳遞到第二中間軸3 ；或者，發(fā)動機動力可以經(jīng)一擋、二擋、三擋、四擋中的任何一對擋位齒輪將動力傳遞到第二中間軸3后與電機動力匯合。為方便說明，以下以二擋齒輪傳遞動力予以說明。兩種動力源在輸入軸1匯合發(fā)動機輸出動力直接傳遞到輸入軸1上；另外，撥動輸入軸1上的五擋電機同步器9，使之與空套在輸入軸1上的六擋主動齒輪22結合，電機輸出的動力通過電機軸4上的電機輸出主動齒輪24、電機惰輪軸5上的惰輪25傳遞到輸入軸1上的六擋主動齒輪22，此時電機和發(fā)動機輸出的動力在輸入軸1上匯合，接合一二擋同步器8，使之與空套在第一中間軸2上的二檔被動齒輪16接合，發(fā)動機動力和電機動力在輸入軸1匯合后，動力經(jīng)輸入軸1上的二擋主動齒輪15以及與之相嚙合的二擋被動齒輪16， 傳至第一中間軸2上的五擋輸入齒輪19，以及與之相嚙合的空套在輸入軸上的五擋主動齒輪20、第二中間軸3上的五擋被動齒輪21，再經(jīng)第二中間軸3及主動減速齒輪沈、被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
f兩種動力源在第二中間軸3匯合接合一二擋同步器8、使之與空套在第一中間軸2上的二檔被動齒輪16接合，發(fā)動機動力傳遞給輸入軸1上的二擋主動齒輪15和第一中間軸2上的二擋被動齒輪16，動力經(jīng)第一中間軸2上五擋輸入齒輪19傳遞給輸入軸1上的五擋主動齒輪20和第二中間軸3上的五擋被動齒輪21，另外，撥動電機同步器10，使之與空套在第二中間軸3上的六擋被動齒輪23接合，此時電機輸出動力經(jīng)惰輪25、六擋主動齒輪22和六擋被動齒輪23傳遞到第二中間軸3上，兩種動力在第二中間軸3上匯合，再經(jīng)主動減速齒輪26、被動減速齒輪27及差速器觀，最后由輸出軸6輸出。
(四)解決AMT變速器動力中斷在發(fā)動機工作時，當需要換擋時，首先撥動第二中間軸3上的電機同步器10，使之與空套在第二中間軸3的六擋被動齒輪23結合；再啟動電機，按(三)發(fā)動機與電機作為混合動力源的動力傳遞路線中的兩種動力源在第二中間軸3匯合形式進行驅動；之后，離合器分離，此時可靠電機進行純電動驅動，待換擋完成后結合離合器，此時為混合動力驅動 ’最后，電機停止工作，再撥動第二中間軸3上的電機同步器10，使之與空套在第二中間軸3的六擋被動齒輪23分離，換擋過程完成。即當AMT變速器在一、二、三、四擋之間分離離合器換擋時，利用電機直接驅動第二中間軸3，以實現(xiàn)此情況下整車動力能繼續(xù)保持不中斷，解決由于AMT動力中斷導致的換擋沖擊問題。
本發(fā)明采用了第一中間軸和第二中間軸的雙中間軸形式，通過利用徑向空間，從而縮短了 AMT變速器的軸向空間，保證變速器總成在整車中的裝配。同樣，將ISG電機布置在AMT變速器側面，沒有增加AMT變速器的軸線長度，且在ISG電機與AMT變速器輸入軸中間設置一個惰輪軸及惰輪，以保證了 ISG電機有足夠的徑向直徑，即保證了 ISG電機具有足夠的輸出功率，從而實現(xiàn)電機助力、純電動行駛的功能，解決了 AMT換擋動力中斷的問題。
所述輸入軸通過離合器與發(fā)動機連接，輸入軸與第一中間軸、第二中間軸通過齒輪傳遞動力。輸入軸、第一中間軸和第二中間軸上布置有同步器，通過撥動同步器實現(xiàn)換擋功能。電機輸出軸通過電機惰輪軸上的惰輪與輸入軸連接，從而傳遞動力。
所述電機為ISG電機，ISG電機的機殼與變速器箱體連為一體，機殼與變速器箱體形成一個腔室，腔室內(nèi)裝設電機定子、電機轉子、電機主軸等。電機定子固定于腔室的圓周壁上，電機轉子固定連接電機主軸上。將機殼與變速器箱體連為一起，省去了裝配的麻煩， 而且縮小體積。電機定子、電機轉子、電機主軸直接裝設與所述腔室內(nèi)，結構緊湊，減輕變速器總成重量，成本低。
所述ISG電機為電動機或發(fā)動機，當ISG電機為電動機時，起驅動整車運動的作用；當ISG電機為發(fā)動機時為電池充電。
所述電機輸出軸與變速器的輸入軸中間通過惰輪連接，能保證有增大電機直徑的空間，從而能安裝功率更大的電機，保證電機有足夠的輸出功率，整車能實現(xiàn)純電動行駛功能。
通過撥動輸入軸、第一中間軸和第二中間軸上的同步器，從而實現(xiàn)發(fā)動機驅動、電機驅動、混合動力驅動等。
所述的AMT變速器采用圓柱凸輪結構實現(xiàn)選換擋，能夠減少換擋機構數(shù)量，在換擋控制方面也會更簡單。
本發(fā)明取消了一般手動變速器的倒擋齒輪，而是采用電機驅動實現(xiàn)倒車功能。
權利要求
1.一種汽車混合動力總成，包括ISG電機和AMT變速器，其特征在于所述AMT變速器包括定位配合連接在箱體上的輸入軸(1)、第一中間軸(2)、第二中間軸(3)、電機軸(4)、電機惰輪軸(5)和輸出軸(6)，六根軸在空間平行布置；在所述輸入軸(1)設有一至六擋主動齒輪和五擋電機同步器(9)，在所述第一中間軸(2)上設有一至二擋被動齒輪、一二擋同步器(8)和五擋輸入齒輪(19)，在所述第二中間軸(3)上設有三至六擋被動齒輪、主動減速齒輪(26)和電機同步器(10)；所述電機軸(4)上設有電機輸出主動齒輪(24)，在所述電機惰輪軸(5)上設有惰輪(25)，在所述所述輸出軸(6)上設有被動減速齒輪(27)和差速器(28)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述輸入軸(1)通過離合器與發(fā)動機連接，輸入軸上從左至右依次設有三擋主動齒輪(11)、一擋主動齒輪(13)、 二擋主動齒輪(15)、四擋主動齒輪(17)、五擋主動齒輪(20)、五擋電機同步器(9)和六擋主動齒輪(22)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述第一中間軸(2) 上從左至右依次設有一擋被動齒輪(14)、一二擋同步器(8)、二擋被動齒輪(16)和五擋輸入齒輪(19)；一擋被動齒輪(14)與輸入軸(1)上的一擋主動齒輪(13)嚙合，二擋被動齒輪 (16)與輸入軸(1)上的二擋主動齒輪(15)嚙合，五擋輸入齒輪(19)與輸入軸(1)上的五擋主動齒輪(20)嚙合。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述第二中間軸(3)上從左至右依次設有主動減速齒輪(26)、三擋被動齒輪(12)、三四擋同步器(7)、四擋被動齒輪(18)、五擋被動齒輪(21)、六擋被動齒輪(23)和電機同步器(10)；三擋被動齒輪(12)與輸入軸(1)上的三擋主動齒輪(11)嚙合，四擋被動齒輪(18)與輸入軸(1)上的四擋主動齒輪(17)嚙合，五擋被動齒輪(21)與輸入軸(1)上的五擋主動齒輪(20)嚙合，六擋被動齒輪 (23)與輸入軸(1)上的六擋主動齒輪(22)嚙合。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述電機惰輪軸(5)上設有惰輪(25)，惰輪與電機軸(4)上的電機輸出主動齒輪(24)嚙合，并與輸入軸(1)上的六擋主動齒輪(22)嚙合。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述輸出軸(6)上設有被動減速齒輪(27 )和差速器(28 )，被動減速齒輪與第二中間軸(3 )上的主動減速齒輪(26 ) 嚙合。
7.根據(jù)權利要求所述的一種汽車混合動力總成，其特征在于所述電機為ISG電機， ISG電機的機殼與AMT變速器的箱體為一整體。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種汽車混合動力總成，包括電機和AMT變速器，所述AMT變速器包括定位配合連接在箱體上的輸入軸、第一中間軸、第二中間軸、電機軸、電機惰輪軸和輸出軸，六根軸在空間平行布置；在所述輸入軸設有一至六擋主動齒輪和五擋電機同步器，在所述第一中間軸上設有一至二擋被動齒輪、一二擋同步器和五擋輸入齒輪，在所述第二中間軸上設有三至六擋被動齒輪、主動減速齒輪和電機同步器；所述電機軸上設有電機輸出主動齒輪，在所述電機惰輪軸上設有惰輪，在所述輸出軸上設有被動減速齒輪和差速器。本發(fā)明不僅解決了AMT換擋動力中斷問題，而且在舒適性方面也有很大改善；結構緊湊，省了變速器的軸向空間，保證了其在整車中的安裝布置。
文檔編號B60K6/42GK102490585SQ20111039465
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權日2011年12月2日
發(fā)明者劉邦亞, 周朝東, 張興江, 彭天河, 焦立偉, 羅會兵 申請人:重慶青山工業(yè)有限責任公司