一種并聯(lián)混合動力變速箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及變速箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動力技術(shù)具有降低排放和油耗的優(yōu)點，同時提高車輛動力性能，成為汽車的 發(fā)展方向。并聯(lián)形式的混合動力優(yōu)點：發(fā)動機(jī)的動力可以直接用來驅(qū)動車輛，沒有能量轉(zhuǎn) 換，能量損失小，結(jié)構(gòu)簡單；電機(jī)既可作為電動機(jī)使用，也可作為發(fā)電機(jī)使用，且可以采用較 小功率的電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。并聯(lián)形式混合動力技術(shù)中電機(jī)主要實現(xiàn)急加速工況或者 發(fā)動機(jī)低速工況下的助力，提高動力性能，改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性;在減速工況，實現(xiàn)制 動能量回收;在低速以及起步工況，可實現(xiàn)純電驅(qū)動。相比于串聯(lián)形式混合動力技術(shù)適合于 低速，經(jīng)常啟停工況的城市車輛，并聯(lián)形式混合動力技術(shù)更適合于中高速、需求動力性能的 商用車、越野車以及特種車輛。
[0003] 根據(jù)電機(jī)的位置不同，并聯(lián)式混合動力分為三種:第一種是電機(jī)布置在變速箱的 離合器前面，其特點是電機(jī)可利用變速箱的傳動比調(diào)節(jié)傳動范圍，電機(jī)自身轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩性能 需求低，電機(jī)體積重量小，但換擋過程中有動力中斷，需要同步的慣量較大;第二種是電機(jī) 布置在變速箱輸出軸后面，其特點是換擋過程中無動力中斷，但電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩性能要求 高;第三種是電機(jī)布置在變速箱中間軸上，其特點是采用多自由度齒輪機(jī)構(gòu)耦合電機(jī)和發(fā) 動機(jī)的動力，實現(xiàn)混合動力和動力換擋功能。
[0004] 傳統(tǒng)的手動變速箱在換擋過程存在動力中斷，影響汽車的動力性。專利文獻(xiàn) CN100570174C和CN 101782146B中的變速器通過機(jī)械機(jī)構(gòu)實現(xiàn)動力換擋設(shè)計，但其換擋過 程中，需要機(jī)械機(jī)構(gòu)相互之間的配合，并難以實現(xiàn)混合動力功能。采用上述第三種電機(jī)布置 形式的動力換擋并聯(lián)形式的混合動力技術(shù)方案，可以實現(xiàn)動力換擋，提高動力性能以及換 擋舒適性，并且可利用多自由度定軸齒輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)多個匹配發(fā)動機(jī)擋位以及多個匹配電機(jī) 擋位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是:提供一種多擋位動力換擋并聯(lián)混合動力變速箱，可實現(xiàn)動力換 擋和混合動力工況，提升車輛動力性能，并改善換擋品質(zhì)，降低離合器磨損，提高燃油經(jīng)濟(jì) 性。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種并聯(lián)混合動力變速箱，它包括:發(fā)動機(jī)，電機(jī)，離合器， 發(fā)動機(jī)輸入軸，電機(jī)動力輸入軸，中間軸，套軸，變速箱輸出軸，第一同步器，第二同步器，第 三同步器，第四同步器，第五同步器，第一齒輪，第二齒輪，第三齒輪，第四齒輪，第五齒輪， 第六齒輪，第七齒輪，第八齒輪，第九齒輪第十齒輪，第十一齒輪，第十二齒輪，第十三齒輪， 第十四齒輪；
[0007] 所述發(fā)動機(jī)的動力通過離合器后輸入到發(fā)動機(jī)輸入軸;所述發(fā)動機(jī)輸入軸和所述 變速箱輸出軸同軸布置，且所述電機(jī)動力輸入軸同軸套裝在所述發(fā)動機(jī)輸入軸上;所述中 間軸上同軸套裝所述套軸，且所述中間軸與所述發(fā)動機(jī)輸入軸平行布置；
[0008] 所述發(fā)動機(jī)輸入軸上沿其動力方向依次連接所述第一同步器、第五齒輪和第七齒 輪；
[0009] 所述電機(jī)動力輸入軸上沿其動力方向依次連接所述第一齒輪和所述第三齒輪;所 述第一同步器向左結(jié)合時同步所述發(fā)動機(jī)輸入軸和電機(jī)動力輸入軸；
[0010] 所述中間軸上沿其動力方向依次連接所述第四同步器、所述第五同步器、所述第 十二齒輪和所述第十四齒輪;所述第二齒輪、第四齒輪和第六齒輪空套在所述中間軸上;所 述第四同步器向左結(jié)合時，同步所述中間軸和第二齒輪，向右結(jié)合時，同步所述中間軸和第 四齒輪;所述第五同步器向左結(jié)合時，同步所述中間軸和第六齒輪，向右結(jié)合時，同步所述 中間軸和所述套軸；
[0011]所述套軸上沿其動力方向依次連接所述第八齒輪和所述第十齒輪；
[0012] 所述變速箱輸出軸上連接所述第二同步器和所述第三同步器，并沿其動力方向依 次空套有所述第九齒輪、第十一齒輪和第十三齒輪;所述第二同步器向左結(jié)合時，同步所述 變速箱輸出軸和發(fā)動機(jī)輸入軸，向右結(jié)合時，同步所述變速箱輸出軸和第九齒輪;所述第三 同步器向左結(jié)合時，同步所述變速箱輸出軸和第十一齒輪，向右結(jié)合時，同步所述變速箱輸 出軸和第十三齒輪；
[0013] 所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合，所述第三齒輪與所述第四齒輪嚙合，所述第 五齒輪與所述第六齒輪嚙合，所述第七齒輪與所述第八齒輪嚙合，所述第九齒輪與所述第 十齒輪嚙合，所述第十一齒輪與所述第十二齒輪嚙合，所述第十三齒輪與所述第十四齒輪 嚙合。
[0014] 有益效果：
[0015] (1)發(fā)動機(jī)、離合器、電機(jī)、變速箱同軸布置，適合于傳統(tǒng)車輛動力系統(tǒng)，便于空間 布置。
[0016] (2)多自由度定軸齒輪變速機(jī)構(gòu)由7對齒輪機(jī)構(gòu)，4.5個同步器組成，結(jié)構(gòu)布置簡 單，通過齒輪對的重復(fù)利用，可以提供10個匹配發(fā)動機(jī)的擋位，4個匹配電機(jī)的擋位;換擋時 需要操縱的同步器數(shù)目少，易于控制。
[0017] (3)匹配發(fā)動機(jī)的擋位與匹配電機(jī)的擋位不同時換擋，匹配發(fā)動機(jī)的擋位換擋時， 匹配電機(jī)的擋位提供轉(zhuǎn)矩支持，反之亦然;通過換擋過程中的轉(zhuǎn)矩支持，實現(xiàn)了動力換擋， 提高動力性能和換擋舒適性。
[0018] (4)采用電機(jī)擋位起步，降低了離合器起步的控制難度以及離合器的磨損，提高了 起步舒適性可車輛低速可控性。
[0019] (5)電動機(jī)與多自由度定軸齒輪變速機(jī)構(gòu)提供電動倒擋功能，取消了倒擋齒輪對， 提高了齒輪機(jī)構(gòu)的緊湊度。
[0020] (6)可實現(xiàn)并聯(lián)形式的混合動力技術(shù)，在低速工況可實現(xiàn)純電驅(qū)動，急加速工況實 現(xiàn)混合驅(qū)動，減速工況實現(xiàn)制動能量回收。
[0021] (7)由于存在多個匹配電機(jī)的擋位，電機(jī)所需的功率及轉(zhuǎn)矩較小，有利于提高傳動 系統(tǒng)的功率密度。
[0022] (8)匹配發(fā)動機(jī)的擋位換擋時，同步器所需的同步慣量小，有利于縮短換擋時間， 降低了同步器的負(fù)荷，提高同步器的壽命;電動機(jī)換擋時，可利用電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能同步 齒輪轉(zhuǎn)速，改善換擋性能。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明發(fā)動機(jī)1擋、電機(jī)1擋時變速箱功率流圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明發(fā)動機(jī)2擋、電機(jī)1擋時變速箱功率流圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明發(fā)動機(jī)3擋、電機(jī)1擋時變速箱功率流圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明發(fā)動機(jī)3擋、電機(jī)2擋時變速箱功率流圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明發(fā)動機(jī)4擋、電機(jī)2擋時變速箱功率流圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明發(fā)動機(jī)5擋、電機(jī)2擋時變速箱功率流圖；
[0030] 圖8為本發(fā)明發(fā)動機(jī)5擋、電機(jī)3擋時變速箱功率流圖；
[0031 ]圖9為本發(fā)明發(fā)動機(jī)6擋、電機(jī)3擋時變速箱功率流圖；
[0032] 圖10為本發(fā)明發(fā)動機(jī)7擋、電機(jī)3擋時變速箱功率流圖；
[0033] 圖11為本發(fā)明發(fā)動機(jī)8擋、電機(jī)3擋時變速箱功率流圖；
[0034] 圖12為本發(fā)明發(fā)動機(jī)8擋、電機(jī)4擋時變速箱功率流圖；
[0035] 圖13為本發(fā)明發(fā)動機(jī)9擋、電機(jī)4擋時變速箱功率流圖；
[0036] 圖14為本發(fā)明發(fā)動機(jī)10擋、電機(jī)4擋時變速箱功率流圖。
[0037] 其中：101-發(fā)動機(jī)，102-電機(jī)，103-離合器，301-發(fā)動機(jī)輸入軸，302-電機(jī)動力輸入 軸，303-中間軸，304-套軸，305-變速箱輸出軸，201-第一同步器，202-第二同步器，203-第 三同步器，204-第四同步器，205-第五同步器，401-第一齒輪，402-第二齒輪，403-第三齒 輪，404-第四齒輪，405-第五齒輪，406-第六齒輪，407-第七齒輪，408-第八齒輪，409-第九 齒輪，410-第十齒輪，411-第^^一齒輪，412-第十二齒輪，413-第十三齒輪，414-第十四齒 輪。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0039] 參見附圖1，一種并聯(lián)混合動力變速箱，它包括:發(fā)動機(jī)輸入軸301，電機(jī)動力輸入 軸302,中間軸303,套軸304,變速箱輸出軸305,第一同步器201，第二同步器202,第三同步 器203，第四同步器204，第五同步器205，第一齒輪401，第二齒輪402，第三齒輪403，第四齒 輪404，第五齒輪405，第六齒輪406，第七齒輪407，第八齒輪408，第九齒輪409第十齒輪410， 第十一齒輪411，第十二齒輪412,第十三齒輪413,第十四齒輪414;
[0040] 發(fā)動機(jī)輸入軸301、電機(jī)動力輸入軸302和變速箱輸出軸305同軸布置；
[00411中間軸303上設(shè)有套軸304，與發(fā)動機(jī)輸入軸301平行布置；
[0042]發(fā)動機(jī)輸入軸301上連接第一同步器201;
[0043]電機(jī)動力輸入軸302上連接第一齒輪401和第三