详情

原文传递混合动力车辆、混合动力驱动系统以及变速箱

专利名称：	混合动力车辆、混合动力驱动系统以及变速箱
摘要：	本发明涉及一种用于混合动力车辆的变速箱，其包括第一和第二变速箱部分。第一变速箱部分包括一个输入轴和两个中间轴，输入轴与发动机传动连接，在输入轴上设有第一和第二主动齿轮，在第一中间轴上设有第一和第二被动齿轮，在第二中间轴上设有第三和第四被动齿轮，第一至第四被动齿轮分别构成为套接齿轮并且分别与相应的主动齿轮形成一个前进挡。在两个中间轴上分别设有主减速齿轮，它们与共同的输出轴耦合。第二变速箱部分包括设有电机第一挡位主动齿轮的第三中间轴和设有电机第一挡位被动齿轮的第一或第二中间轴。本发明还涉及混合动力驱动系统和混合动力车辆。在此有效减小占用空间，降低成本，提高发动机和电机的配合效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海汽车集团股份有限公司
发明人：	葛海龙;顾铮珉;朱军;王健;徐斌;范玉川;刘新宇;姜德艳;周健;孙俊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910027640.4
公开号：	CN110370916A
代理机构：	北京信远达知识产权代理有限公司
代理人：	魏晓波
分类号：	B60K6/36(2007.10);B;B60;B60K;B60K6
申请人地址：	201203 上海市浦东新区张江高科技园区松涛路563号1号楼
主权项：	1.一种用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括第一变速箱部分和第二变速箱部分，所述第一变速箱部分具有四个前进挡即一挡位至四挡位，或者具有五个前进挡即一挡位至五挡位，各前进挡能经由多个同步器的选择性的闭合而有选择地接通；所述第一变速箱部分包括正好一个输入轴(14)和正好两个中间轴(6、25)，所述输入轴(14)构造成用于与发动机(7)传动连接，在所述输入轴(14)上设有一个第一主动齿轮(9)和一个第二主动齿轮(10)，在所述两个中间轴的第一中间轴(6)上设有一个与第一主动齿轮啮合的第一被动齿轮(2)和一个与第二主动齿轮啮合的第二被动齿轮(4)，在所述两个中间轴的第二中间轴(25)上设有一个与第一主动齿轮啮合的第三被动齿轮(19)和一个与第二主动齿轮啮合的第四被动齿轮(21)，所述第一至第四被动齿轮(2、4、19、21)分别构成为套接齿轮，所述第一至第四被动齿轮(2、4、19、21)分别与相应的主动齿轮形成所述四个前进挡或所述五个前进挡之中的一个挡位，在五个前进挡的情况下，一个另外的挡位通过一个设置在输入轴上的第三主动齿轮(11)和一个设置在第一中间轴或第二中间轴上的第五被动齿轮(5)形成，在第一中间轴(6)上设有一个第一主减速齿轮(1)并且在第二中间轴(25)上设有一个第二主减速齿轮(18)，所述第一和第二主减速齿轮与一个共同的输出轴(26)耦合；并且所述第二变速箱部分包括第三中间轴(31)和所述两个中间轴(6、25)之中的一个中间轴，所述第三中间轴(31)构造成用于与电机(33)传动连接，在所述第三中间轴(31)上设有电机第一挡位主动齿轮(30)，在所述一个中间轴上设有电机第一挡位被动齿轮(24)；其中，所述输入轴(14)、第一中间轴(6)、第二中间轴(25)和第三中间轴(31)之中的每两个轴相互平行地错开地设置。 2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第一主动齿轮(9)是固接齿轮或套接齿轮；和/或所述第二主动齿轮(10)是固接齿轮或套接齿轮。 3.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，用于第一被动齿轮(2)的同步器和用于第二被动齿轮(4)的同步器构成为一个在第一中间轴(6)上设置在第一被动齿轮(2)与第二被动齿轮(4)之间的第一双边同步器(3)；和/或用于第三被动齿轮(19)的同步器和用于第四被动齿轮(21)的同步器构成为一个在第二中间轴(25)上设置在第三被动齿轮(19)与第四被动齿轮(21)之间的第二双边同步器(20)。 4.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第三主动齿轮(11)和第五被动齿轮(5)形成一挡位、二挡位、三档位、四挡位或五挡位。 5.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第一主动齿轮(9)和第一被动齿轮(2)形成一挡位，所述第一主动齿轮(9)和第三被动齿轮(19)形成三挡位，所述第二主动齿轮(10)和第二被动齿轮(4)形成二挡位，所述第二主动齿轮(10)和第四被动齿轮(21)形成四挡位。 6.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第一主动齿轮(9)和第二主动齿轮(10)在输入轴上由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设置或者相反地设置；并且所述第三主动齿轮(11)相对于第一主动齿轮(9)和第二主动齿轮(10)设置在朝向所述发动机(7)的一侧或远离所述发动机(7)的一侧，或者设置在第一主动齿轮(9)与第二主动齿轮(10)之间。 7.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述输入轴(14)构造成用于经由一个离合器(8)或液力变矩器与发动机(7)传动连接。 8.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，差速器(27)集成在所述变速箱中，其中，所述第一主减速齿轮(1)和所述第二主减速齿轮(18)与所述差速器的差速器齿轮(17)啮合；或者所述输出轴构造成用于经由传动轴与主减速器或差速器传动连接。 9.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述电机(33)集成在所述变速箱中。 10.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第一变速箱部分具有倒挡。 11.根据权利要求10所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，在所述输入轴(14)上设有倒挡主动齿轮(13)，在所述第一中间轴或者第二中间轴上设有倒挡被动齿轮，所述倒挡主动齿轮(13)经由一个中间齿轮与倒挡被动齿轮传动连接。 12.根据权利要求11所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述中间齿轮是一个电机挡位的主动齿轮，并且所述倒挡被动齿轮是所述一个电机挡位的被动齿轮；或者所述中间齿轮是惰轮(16)，并且所述倒挡被动齿轮是一个电机挡位的被动齿轮。 13.根据权利要求12所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述一个电机挡位是电机第一挡位或者电机第二挡位。 14.根据权利要求11至13中任一项所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第三主动齿轮(11)是套接齿轮，所述倒挡主动齿轮(13)是套接齿轮，用于第三主动齿轮(11)的同步器和用于倒挡主动齿轮(13)的同步器构成为一个在输入轴(14)上设置在第三主动齿轮(11)与倒挡主动齿轮(13)之间的第三双边同步器(12)。 15.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，在所述第三中间轴(31)上设有电机第二挡位主动齿轮(29)，在所述一个中间轴上设有电机第二挡位被动齿轮(22)。 16.根据权利要求15所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述电机第一挡位被动齿轮(24)和所述电机第二挡位被动齿轮(22)分别是套接齿轮，并且用于电机第一挡位被动齿轮(24)的同步器和用于电机第二挡位被动齿轮(22)的同步器构成为一个在所述一个中间轴上设置在电机第一挡位被动齿轮(24)与电机第二挡位被动齿轮(22)之间的第四双边同步器(23)。 17.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，参考输入轴(14)的轴线，一个电机挡位的主动齿轮与所述第三主动齿轮(11)设置在相同的轴向位置上。 18.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，参考输入轴(14)的轴线，一个电机挡位的主动齿轮与所述倒挡主动齿轮(13)设置在相同的轴向位置上。 19.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，参考输入轴(14)的轴线，电机挡位设置在朝向所述发动机(7)的一侧，而各前进挡设置在远离所述发动机(7)的一侧；或者各前进挡设置在朝向所述发动机(7)的一侧，而电机挡位设置在远离所述发动机(7)的一侧。 20.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述电机(33)的转子轴(34)与所述输入轴(14)、第一中间轴(6)、第二中间轴(25)和第三中间轴(31)之中的任一个轴相互平行地错开地设置。 21.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述变速箱能在以下工作模式之中的任一个工作模式中运行：发动机驱动模式，其中，仅输入轴(14)被发动机驱动；纯电动模式，其中，仅一个电动挡位被电机(33)驱动；混合驱动模式，其中，不仅输入轴(14)被发动机驱动，而且一个电动挡位被电机(33)驱动；充电模式，其中，输入轴(14)驱动电机(33)；起动内燃机模式，其中，电机(33)驱动输入轴(14)；和倒挡模式，所述倒挡模式包括：单纯经由发动机的倒挡模式、单纯经由电机的倒挡模式以及不仅经由发动机而且经由电机的混合倒挡模式。 22.根据权利要求21所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述混合驱动模式能通过任一个前进挡和任一个电机挡位实现。 23.根据权利要求21所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述充电模式包括：怠速充电模式，其中，从输入轴(14)到电机的动力传递路径包括倒挡主动齿轮和一个电机挡位的主动齿轮；和行车充电模式，其中，从输入轴(14)到电机的动力传递路径包括一个前进挡的主动齿轮和被动齿轮、第一和第二主减速齿轮以及一个电机挡位的被动齿轮和主动齿轮。 24.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述输入轴(14)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次固设有作为第一主动齿轮(9)的一三挡位主动齿轮和作为第二主动齿轮(10)的二四挡位主动齿轮；所述第一中间轴(6)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有第一主减速齿轮(1)、作为第一被动齿轮(2)的一挡位被动齿轮、第一双边同步器(3)和作为第二被动齿轮(4)的二挡位被动齿轮；所述第二中间轴(25)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有第二主减速齿轮(18)、作为第三被动齿轮(19)的三挡位被动齿轮、第二双边同步器(20)、作为第四被动齿轮(21)的四挡位被动齿轮和电机第一挡位被动齿轮(24)；所述第三中间轴(31)与所述电机(33)传动连接，且所述第三中间轴(31)设有电机第一挡位主动齿轮(30)；所述输出轴(26)设有差速器(27)，所述差速器(27)的差速器齿轮(17)分别与所述第一主减速齿轮(1)和所述第二主减速齿轮(18)啮合。 25.根据权利要求24所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述输入轴(14)还设有第一同步器和倒挡主动齿轮(13)，所述第一同步器能够与所述倒挡主动齿轮(13)接合，且所述倒挡主动齿轮(13)与所述电机第一挡位主动齿轮(30)啮合。 26.根据权利要求24所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括倒挡惰轮轴(15)和设于所述倒挡惰轮轴(15)的惰轮(16)，所述输入轴(14)还设有第一同步器和倒挡主动齿轮(13)；所述惰轮(16)分别与所述倒挡主动齿轮(13)和所述电机第一挡位被动齿轮(24)啮合。 27.根据权利要求25或26所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述输入轴(14)还设有作为第三主动齿轮(11)的五挡位主动齿轮(11)，所述第一同步器为第三双边同步器(12)的组成部分，并且所述第三双边同步器能分别与所述五挡位主动齿轮或所述倒挡主动齿轮(13)接合；所述第一中间轴(6)或所述第二中间轴(25)设有与所述五挡位主动齿轮相适配的作为第五被动齿轮(5)的五挡位被动齿轮。 28.根据权利要求24至26中任一项所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述电机第一挡位被动齿轮(24)为固设于所述第二中间轴(25)的固接齿轮；或者所述电机第一挡位被动齿轮(24)为套接于所述第二中间轴(25)的套接齿轮，所述第二中间轴(25)还设有用于所述第一挡位被动齿轮(24)的第二同步器。 29.根据权利要求28所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第三中间轴(31)还设有电机第二挡位主动齿轮(29)，所述第二中间轴(25)设有构成为套接齿轮的电机第二挡位被动齿轮(22)；所述第二同步器为第四双边同步器(23)的组成部分，并且所述第四双边同步器位于所述电机第一挡位被动齿轮(24)和所述电机第二挡位被动齿轮(22)之间。 30.根据权利要求24至26中任一项所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述第三中间轴(31)与所述电机(33)通过齿轮或链轮实现传动。 31.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的变速箱，其特征在于，所述输入轴(14)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有：构成为套接齿轮的倒挡主动齿轮(13)、第三双边同步器(12)、构成为套接齿轮的作为第三主动齿轮(11)的五挡位主动齿轮、作为第一主动齿轮(9)的一三挡位主动齿轮和作为第二主动齿轮(10)的二四挡位主动齿轮；所述第一中间轴(6)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有：第一主减速齿轮(1)、电机第二挡位被动齿轮(22)、第四双边同步器(23)、电机第一档位被动齿轮(24)、作为第一被动齿轮(2)的一挡位被动齿轮、第一双边同步器(3)和作为第二被动齿轮(4)的二挡位被动齿轮；所述第二中间轴(25)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有：第二主减速齿轮(18)、作为第五被动齿轮(5)的五挡位被动齿轮、作为第三被动齿轮(19)的三挡位被动齿轮、第二双边同步器(20)、作为第四被动齿轮(21)的四挡位被动齿轮；所述第三中间轴(31)与所述电机(33)传动连接，且所述第三中间轴(31)由朝向所述发动机(7)的一侧向远离所述发动机(7)的一侧依次设有：电机第一挡位主动齿轮(29)、电机第一挡位主动齿轮(30)；所述输出轴(26)设有差速器(27)，所述差速器(27)的差速器齿轮(17)分别与所述第一主减速齿轮(1)和所述第二主减速齿轮(18)啮合。 32.一种混合动力驱动系统，其包括发动机(7)和电机(33)，其特征在于，混合动力驱动系统还包括根据权利要求1至31中任一项所述的用于混合动力车辆的变速箱。 33.一种混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆包括根据权利要求32所述的混合动力驱动系统。
所属类别：	发明专利