專利名稱：汽車混合動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車混合動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源緊張及人們環(huán)保意識的增強，安全、節(jié)能、環(huán)保成為汽車發(fā)展的主題，同時由于純電動汽車、燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸制約，混合動力汽車成為合乎時宜的選擇，事實也證明這種選擇能夠取得較滿意的結(jié)果。電動汽車的研發(fā)涉及的關(guān)鍵技術(shù)甚多，有電池、高性能電機、動力合成與控制技術(shù)、發(fā)動機綜合控制等等。但所有這些研究對象都以一個良好的傳動系統(tǒng)為研究對象去實現(xiàn)，因此動力合成方法和結(jié)構(gòu)方式的選擇直接關(guān)系到目標(biāo)汽車的定位。目前國內(nèi)很多并、混連式混合動力汽車傳動系統(tǒng)都只是在原型車上的改進設(shè)計，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置不緊湊，成本高，工作模式少，開發(fā)產(chǎn)品有一定的局限性。而且對于采用機械自動變速器的混合動力汽車，存在換擋動力中斷的問題，一定程度上影響了整車的性能。中國發(fā)明專利申請CN101434191A公開了一種混合動力系，其包括可操作的連接輸入構(gòu)件的發(fā)動機。動力系包括具有第一、第二電動機/發(fā)電機的變速器、具有多個構(gòu)件的差動齒輪組及可選擇性的結(jié)合的轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)。輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、發(fā)動機和電動機/發(fā)動機通過轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)的不同組合方式的結(jié)合經(jīng)差動齒輪組選擇性的互連。電子控制器控制電動機/發(fā)電機、發(fā)動機和轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)在輸入構(gòu)件間提供多種操作模式，包括純電力操作模式，在該模式中，發(fā)動機是關(guān)閉的，且一個電動機/發(fā)電機用作電動機在輸出構(gòu)件處提供轉(zhuǎn)矩，另一個電動機/發(fā)電機在輸出構(gòu)件處提供轉(zhuǎn)矩，另一個電動機/發(fā)電機保持基本不動，還包括另一種純電力操作模式，在這另一種模式中，兩個電動機/發(fā)電機都用作電動機在輸出構(gòu)件處提供轉(zhuǎn)矩。采用如上結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了混合動力的多種組合形式，減少了排放， 但其變速器擋位設(shè)置存在繁瑣性，如果在現(xiàn)有的六擋齒輪結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)該結(jié)構(gòu)，勢必增加變速器的尺寸，增大了車輛負(fù)載，影響了汽車行駛過程中的續(xù)航性能。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕的汽車混合動力系統(tǒng)，在簡化變速箱體結(jié)構(gòu)尺寸的同時，縮短了軸向尺寸。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的汽車混合動力系統(tǒng)，包括輸入軸、輸出軸、對應(yīng)布設(shè)在輸入軸與輸出軸上的擋位齒輪、差速器、可操作的連接輸入軸的發(fā)動機、經(jīng)控制器控制下可操作的連接輸入軸的第一和第二電動/發(fā)電機，所述的起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪。作為對本實用新型的限定，所述的輸入軸由輸入主軸及套裝在輸入主軸上的輸入空心軸組成，輸入主軸與輸入空心軸可相對轉(zhuǎn)動配合相連。作為本實用新型的其中一種形式，所述的三擋齒輪中的三擋主動齒輪設(shè)置在輸入主軸上。[0008]上述形式中，所述的輸入主軸上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪，五擋主動齒輪； 輸入空心軸上由左至右依次設(shè)有四擋主動齒輪，六擋主動齒輪；所述的輸出軸上由左至右依次設(shè)有三擋從動齒輪，三、五擋同步器，五擋從動齒輪，四擋從動齒輪，四、六擋同步器，六擋從動齒輪及與差速器實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪。作為本實用新型的另一種形式，所述的三擋齒輪中的三擋主動齒輪設(shè)置在輸入空心軸上。上述形式中，所述的輸入主軸上由左至右順次設(shè)有四擋主動齒輪，六擋主動齒輪； 輸入空心軸上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪，五擋主動齒輪；所述的輸出軸上由左至右順次設(shè)有四擋從動齒輪，四、六擋同步器，六擋從動齒輪，三擋從動齒輪，三、五擋同步器，五擋從動齒輪及與差速器實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪。采用上述技術(shù)方案，由于起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪，省略了一擋、二擋及倒擋齒輪組結(jié)構(gòu)，通過電動/發(fā)電機驅(qū)動三擋齒輪實現(xiàn)車輛起步及倒擋，簡化了變速器整體結(jié)構(gòu)，減輕了變速器整體質(zhì)量，提高了整車的性能及續(xù)航能力。同時，基于兩個電動/發(fā)電機輔助控制，通過二者串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的交替作用，達到了減少了排放的目的。
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型作更進一步詳細(xì)說明


圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、第一電動/發(fā)電機；2、曲軸；3、飛輪；4、第一離合器；5、第二電動/發(fā)電機；6、第二離合器；7、輸入空心軸；8、五擋主動齒輪；9、三擋主動齒輪；10、六擋主動齒輪； 11、四擋主動齒輪；12、輸入主軸；13、四、六擋同步器；14、四擋從動齒輪；15、輸出軸；16、 六擋從動齒輪；17、三擋從動齒輪；18、三、五擋同步器；19、五擋從動齒輪；20、常嚙合齒輪； 21、差速器。
具體實施方式
本實用新型的汽車混合動力系統(tǒng)，包括輸入軸、輸出軸15、對應(yīng)布設(shè)在輸入軸與輸出軸15上的擋位齒輪、差速器21、可操作的連接輸入軸的發(fā)動機、經(jīng)控制器控制下可操作的連接輸入軸的第一和第二電動/發(fā)電機1、5，其設(shè)計思想在于起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪，進而省略一擋、二擋及倒擋齒輪，簡化變速器結(jié)構(gòu)。下面僅對該混合動力系統(tǒng)的擋位設(shè)置做具體的描述，涉及第一電動/發(fā)電機 1和第二電動/發(fā)電機5的連接關(guān)系上，在控制器的控制下，可采用的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)或制動能量回收等模式，通過車輛起步等過程的敘述加以說明。實施例一由
圖1所示可知，本實施例的汽車混合動力系統(tǒng)，輸入軸由輸入主軸12及套裝在輸入主軸12上的輸入空心軸7組成，輸入主軸12與輸入空心軸7可相對轉(zhuǎn)動配合相連。三擋齒輪中的三擋主動齒輪9設(shè)置在輸入空心軸7上。輸入主軸12、輸出軸15通過軸承設(shè)置在變速器箱體內(nèi)，第一電動/發(fā)電機1固定在發(fā)動機箱體內(nèi)，其輸出端通過曲軸2、飛輪3及第一離合器4實現(xiàn)對擋位齒輪的控制輸入，第二電動/發(fā)電機5固定在發(fā)動機箱體內(nèi)，其通過第二離合器6實現(xiàn)對擋位齒輪的控制輸入。輸入主軸12上由左至右順次設(shè)有四擋主動齒輪11，六擋主動齒輪10 ；輸入空心軸 7上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪9，五擋主動齒輪8 ；輸出軸15上由左至右順次設(shè)有四擋從動齒輪14，四、六擋同步器13，六擋從動齒輪16，三擋從動齒輪17，三、五擋同步器18， 五擋從動齒輪19及與差速器21實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪20。下面對各擋位操作情況簡單描述如下一、車輛起步和倒擋操作三、五擋同步器18與三擋從動齒輪17結(jié)合，第二離合器6結(jié)合，第二電動/發(fā)電機5驅(qū)動輸入空心軸7轉(zhuǎn)動，帶動三擋主動齒輪9及三擋從動齒輪17轉(zhuǎn)動，動力傳到輸出軸15，并通過常嚙合齒輪20傳到差速器21。通過第二電動/發(fā)電機5的反轉(zhuǎn)實現(xiàn)倒擋操作。二、無動力中斷換擋(以三擋升四擋為例)車輛在三擋行駛時，動力傳遞同車起步和倒擋，當(dāng)車要升擋時，第一電動/發(fā)電機 1帶動發(fā)動機曲軸2轉(zhuǎn)動，當(dāng)發(fā)動機曲軸2到一定轉(zhuǎn)速后發(fā)動機(圖中未標(biāo)出)點火，此時四、 六擋同步器13與四擋從動齒輪14結(jié)合，第二離合器6緩慢打開，第一離合器4緩慢結(jié)合， 實現(xiàn)無動力中斷換擋，此時動力傳遞路線從發(fā)動機曲軸2到第一離合器4，通過四擋主動齒輪11傳到輸出軸15，最后到差速器21。其他升擋、降擋過程與此雷同，在此不在贅述。三、串聯(lián)模式(以三擋為例)第一離合器4打開，第二離合器6結(jié)合，發(fā)動機驅(qū)動第一電動/發(fā)電機1，第一電動/發(fā)電機1發(fā)電傳遞給第二電動/發(fā)電機5，第二電動/發(fā)電機5帶動第二離合器6轉(zhuǎn)動，動力流在通輸入空心軸7、三擋主動齒輪，最后傳遞到差速器21。四、并聯(lián)模式(以三、四擋為例)第一離合器4結(jié)合，第二離合器6結(jié)合，發(fā)動機驅(qū)動第一離合器4，動力通過輸入主軸12、四擋主動齒輪11，到達輸出軸15，同時第二電動/發(fā)電機5驅(qū)動離合器二 6，動力通過輸入空心軸7、三擋主動齒輪9，到達輸出軸15，最后動力傳遞到差速器21。五、混聯(lián)模式(以三、四擋為例) 第一離合器4結(jié)合，第二離合器6結(jié)合，發(fā)動機驅(qū)動第一離合器4和第一電動/發(fā)電機1，動力通過輸入主軸12、四擋主動齒輪11到達輸出軸15，第一電動/發(fā)電機1產(chǎn)生的電能傳遞給第二電動/發(fā)電機5驅(qū)動離合器二 6，動力通過輸入空心軸7、三擋主動齒輪9， 到達輸出軸15，最后動力傳遞到差速器21。六、制動能量回收(以三擋為例)第二離合器6結(jié)合，第一離合器4打開，動力從差速器總成21經(jīng)過3擋主動齒輪 9傳到第二電動/發(fā)電機5進行發(fā)電。實施例二本實施例與實施例一基本相同，不同之處在于三擋齒輪中的三擋主動齒輪9設(shè)置在輸入主軸12上。輸入主軸12上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪9，五擋主動齒輪8 ；輸入空心軸7上由左至右依次設(shè)有四擋主動齒輪11，六擋主動齒輪10 ；所述的輸出軸15上由左至右依次設(shè)有三擋從動齒輪17，三、五擋同步器18，五擋從動齒輪19，四擋從動齒輪14， 四、六擋同步器13，六擋從動齒輪16及與差速器21實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪20。
權(quán)利要求1.一種汽車混合動力系統(tǒng)，包括輸入軸、輸出軸(15)、對應(yīng)布設(shè)在輸入軸與輸出軸 (15)上的擋位齒輪、差速器(21)、可操作的連接輸入軸的發(fā)動機、經(jīng)控制器控制下可操作的連接輸入軸的第一和第二電動/發(fā)電機(1、5)，其特征在于所述的起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸入軸由輸入主軸(12)及套裝在輸入主軸(12)上的輸入空心軸(7)組成，輸入主軸(12)與輸入空心軸(7)可相對轉(zhuǎn)動配合相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述的三擋齒輪中的三擋主動齒輪(9)設(shè)置在輸入主軸(12)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸入主軸(12)上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪(9)，五擋主動齒輪(8)；輸入空心軸(7)上由左至右依次設(shè)有四擋主動齒輪(11)，六擋主動齒輪(10)；所述的輸出軸(15)上由左至右依次設(shè)有三擋從動齒輪(17)，三、五擋同步器(18)，五擋從動齒輪(19)，四擋從動齒輪(14)，四、六擋同步器(13)，六擋從動齒輪(16)及與差速器(21)實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述的三擋齒輪中的三擋主動齒輪(9)設(shè)置在輸入空心軸(7)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸入主軸(12)上由左至右順次設(shè)有四擋主動齒輪(11)，六擋主動齒輪(10)；輸入空心軸(7)上由左至右順次設(shè)有三擋主動齒輪(9)，五擋主動齒輪(8)；所述的輸出軸(15)上由左至右順次設(shè)有四擋從動齒輪(14)，四、六擋同步器(13)，六擋從動齒輪(16)，三擋從動齒輪(17)，三、五擋同步器 (18)，五擋從動齒輪(19)及與差速器(21)實現(xiàn)動力傳遞的常嚙合齒輪(20)。
專利摘要本實用新型涉及汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車混合動力系統(tǒng)。其包括輸入軸、輸出軸(15)、對應(yīng)布設(shè)在輸入軸與輸出軸(15)上的擋位齒輪、差速器(21)、可操作的連接輸入軸的發(fā)動機、經(jīng)控制器控制下可操作的連接輸入軸的第一和第二電動/發(fā)電機(1、5)，所述的起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪。采用上述技術(shù)方案，由于起步擋位齒輪及倒擋齒輪為通過電動/發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)動控制下的三擋齒輪，省略了一擋、二擋及倒擋齒輪組結(jié)構(gòu)，通過電動/發(fā)電機驅(qū)動三擋齒輪實現(xiàn)車輛起步及倒擋，簡化了變速器整體結(jié)構(gòu)，減輕了變速器整體質(zhì)量，提高了整車的性能及續(xù)航能力。
文檔編號B60K6/36GK202180738SQ20112022785
公開日2012年4月4日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者唐廣清, 徐海山, 桑永麗, 梁志海 申請人:長城汽車股份有限公司