直連混合動(dòng)力系統(tǒng)用變速器及該系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及直連混合動(dòng)力系統(tǒng)用變速器及該系統(tǒng)，該直連式混合動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器，電動(dòng)機(jī)連接而成，該變速器是平行軸變速器，設(shè)置有換擋滑套；當(dāng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述變速器置于空擋；換擋時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近設(shè)定值，所述滑套將第一輸出齒輪或者第二輸出齒輪與所述輸出軸相連接；該系統(tǒng)通過精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)快速換擋。
【專利說明】直連混合動(dòng)力系統(tǒng)用變速器及該系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)的變速器，并且提供使用該變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]同軸混聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)為發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、電動(dòng)機(jī)沿同一軸線設(shè)置，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間設(shè)置有離合器，但是這種傳統(tǒng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)由于離合器的使用，使系統(tǒng)體積增大，可靠性下降，并給控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來一定的難度。為了解決系統(tǒng)可靠性及體積問題，在混合動(dòng)力系統(tǒng)不使用離合器，使用AMT電控?fù)Q擋，成為一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。在發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器，電動(dòng)機(jī)同軸連接的混合動(dòng)力系統(tǒng)中，靠發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，將變速器兩側(cè)的轉(zhuǎn)速調(diào)到與變速器擋位相匹配的程度，然后由電控?fù)Q擋。在此期間出現(xiàn)的另一個(gè)問題是，現(xiàn)有的AMT變速器中通常設(shè)置同步器，其作用是依靠摩擦實(shí)現(xiàn)待接觸的兩齒圈轉(zhuǎn)速幾乎相同，避免齒圈因碰撞而損壞?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)中變速器兩側(cè)分別是發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)，二者由于重量不同等原因，即使轉(zhuǎn)速相同也會(huì)存在較大的轉(zhuǎn)矩差，當(dāng)二者之間安裝有離合器時(shí)，換擋前先將離合器脫開，變速器一側(cè)與電動(dòng)機(jī)相連，另一側(cè)空轉(zhuǎn)，此時(shí)同步器能起到較好的“同步”的作用；而變速器中的同步器的“同步”作用非常有限，當(dāng)系統(tǒng)中沒有離合器時(shí)，變速器兩側(cè)轉(zhuǎn)矩不同，同步器起不了 “同步”的作用且會(huì)阻礙換擋，所以針對(duì)無離合器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)不帶同步器的變速器進(jìn)行匹配。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供了一種適用于直連式混合動(dòng)力系統(tǒng)的變速器及直連系統(tǒng)，該系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器直接連接，通過精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)快速換擋。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0004]一種適用于直聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的變速器，包括輸入軸，中間軸，輸出軸，所述輸入軸、中間軸、輸出軸平行設(shè)置，輸入軸與輸出軸位于同一直線上；
[0005]輸入齒輪，固定設(shè)置于所述輸入軸上；
[0006]第一中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上，并與所述輸入齒輪連動(dòng)；第二中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上；
[0007]第三中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上；
[0008]第一輸出齒輪，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸上，并與所述第二中間齒輪連動(dòng)；
[0009]第二輸出齒輪，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸上，并與所述第三中間齒輪連動(dòng)；
[0010]滑套，可以選擇性地將第一輸出齒輪或者第二輸出齒輪與所述輸出軸相對(duì)固定。所述滑套由一電子控制裝置控制其滑動(dòng)。
[0011]另外，還提供一種直連混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，上述的變速器，電動(dòng)機(jī)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)減震器與所述變速器輸入軸相連接，所述變速器輸出軸與所述電動(dòng)機(jī)輸入軸相連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、變速器輸出軸、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸位于同一旋轉(zhuǎn)中心線上；[0012]當(dāng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述變速器置于空擋。換擋時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近設(shè)定值，所述滑套將第一輸出齒輪或者第二輸出齒輪與所述輸出軸相固定連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型提供的直連混合動(dòng)力系統(tǒng)用變速器示意圖。
[0014]圖2是使用本實(shí)用新型變速器的直連混合動(dòng)力系統(tǒng)。
[0015]100是變速器輸入軸，200是輸出軸，300是中間軸，101是輸入齒輪，201是第一輸出齒輪，202是第二輸出齒輪，203是換擋齒輪，301是第一中間齒輪，302是第二中間齒輪，303是第三中間齒輪，400是滑套。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1是本實(shí)用新型提供的直連混合動(dòng)力系統(tǒng)用變速器示意圖。該變速器包括輸入軸100，用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端；輸出軸200，用于連接電動(dòng)機(jī)輸出端；中間300軸，用于傳遞動(dòng)力及換擋操作；輸入軸100、輸出軸200、中間軸300三者相互平行；輸入齒輪101固定設(shè)置于所述輸入軸100上,與固定設(shè)置于中間軸300上的第一中間齒輪301相哨合；固定設(shè)置于中間軸300上的第二中間齒輪302以及固定設(shè)置于所述中間軸300上的第三中間齒輪303 ;另外包括第一輸出齒輪201，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸200上，并與所述第二中間齒輪302相嚙合；第二輸出齒輪202，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸200上，并與所述第三中間303齒輪相嚙合。
[0017]第一輸出齒輪201與第二輸出齒輪202中間設(shè)置有滑套400，該滑套400可以選擇性地將第一輸出齒輪201或者第二輸出齒輪202與輸出軸200相對(duì)固定連接。具體地，在輸出軸上設(shè)置一與輸出軸相對(duì)固定的換擋齒輪203，滑套活動(dòng)設(shè)置于該換擋齒輪203上，滑套400與一換擋撥叉(圖中未示出)相連。換擋撥叉由電子控制機(jī)構(gòu)通過電子液壓機(jī)構(gòu)控制，根據(jù)電子控制機(jī)構(gòu)收集到的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，適時(shí)進(jìn)行換擋。
[0018]該變速器為三擋變速器:當(dāng)滑套置于換擋齒輪上，不與第一輸出齒輪或第二輸出齒輪接時(shí)，變速器位于空擋；當(dāng)換擋撥叉撥動(dòng)滑套，使換擋齒輪與第一輸出齒輪相接，則第一輸出齒輪與輸出軸固定，變速器處于第一擋；當(dāng)換擋撥叉撥動(dòng)滑套與第二輸出齒輪相接，則第二輸出齒輪與輸出軸固定，變速器處理第二擋。
[0019]本實(shí)用新型還提供安裝有該變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、電動(dòng)機(jī)依次同軸相連，即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、變速器輸入軸設(shè)置在同一軸線上，變速器輸入軸連接于發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)減震器中心，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪、扭轉(zhuǎn)減震器傳遞給變速器，經(jīng)變速器擋位變換后驅(qū)動(dòng)車輛；變速器輸出軸與電動(dòng)機(jī)軸輪輸入端相連，必要時(shí)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)動(dòng)力I禹合，共同驅(qū)動(dòng)車輛。由于本系統(tǒng)中沒有離合器，變速器的換擋操作由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)控制，即:
[0020]當(dāng)系統(tǒng)需要處于電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，即純電動(dòng)模式下，使變速器置于空擋，變速器滑套位于換擋齒輪上，既不將第一輸出齒輪與換擋齒輪固定也不將第二輸出齒輪與換擋齒輪固定，變速器輸出軸可以獨(dú)立于中間軸和輸入軸旋轉(zhuǎn)，即電動(dòng)機(jī)獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；
[0021]當(dāng)系統(tǒng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)參與時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)處于一定轉(zhuǎn)速，滑套無法將高速旋轉(zhuǎn)的換擋齒輪與靜止的第一或第二輸出齒輪固定，所以需要先換發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近設(shè)定值(該設(shè)定值是根據(jù)預(yù)定擋位的變速比與當(dāng)前電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行換算得出)，由電子控制裝置控制換擋撥叉撥動(dòng)滑套，使其將第一或者第二輸出齒輪與換擋齒輪相連接，換擋完成。在發(fā)動(dòng)機(jī)模式下，電動(dòng)機(jī)會(huì)隨著動(dòng)力傳輸軸一同旋轉(zhuǎn)，根據(jù)需要提供動(dòng)力。同理，當(dāng)從發(fā)動(dòng)機(jī)模式一擋換到二擋過程中，先將變速器置于空擋，由電動(dòng)機(jī)維持驅(qū)動(dòng)，然后將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至達(dá)到或者接近設(shè)定值(該設(shè)定值是根據(jù)預(yù)定擋位的變速比與當(dāng)前電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行換算得出)，由電子控制裝置控制換擋撥叉撥動(dòng)滑套，使其將第一或者第二輸出齒輪與換擋齒輪相連接，換擋完成。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于直聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的變速器，包括輸入軸，中間軸，輸出軸，所述輸入軸、中間軸、輸出軸平行設(shè)置，輸入軸與輸出軸位于同一直線上； 輸入齒輪，固定設(shè)置于所述輸入軸上； 第一中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上，并與所述輸入齒輪連動(dòng)； 第二中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上； 第三中間齒輪，固定設(shè)置于所述中間軸上； 第一輸出齒輪，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸上，并與所述第二中間齒輪連動(dòng)； 第二輸出齒輪，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述輸出軸上，并與所述第三中間齒輪連動(dòng)； 滑套，可以選擇性地將第一輸出齒輪或者第二輸出齒輪與所述輸出軸相對(duì)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，所述滑套由一電子控制裝置控制其滑動(dòng)。
3.使用權(quán)利要求1或2所述的變速器的直聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，權(quán)利要求1或2所述的變速器，電動(dòng)機(jī)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)減震器與所述變速器輸入軸相連接，所述變速器輸出軸與所述電動(dòng)機(jī)輸入軸相連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、變速器輸出軸、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸位于同一旋轉(zhuǎn)中心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述變速器置于空擋。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，換擋時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近設(shè)定值，所述滑套將第一輸出齒輪或者第二輸出齒輪與所述輸出軸相固定連接。
【文檔編號(hào)】F16H3/083GK203822965SQ201320882289
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】王濤, 張金毅, 楊偉達(dá) 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司