本发明涉及混合动力车辆,尤其涉及一种单电机多档位多模式混合动力变速系统。
背景技术:
1、随着人们节能减排意识的增强,车辆动力电动化趋势明显。hev、phev等混合动力车辆作为节能车辆的重要技术路线之一,由于电机动力的加入,它可以让发动机更多时间工作在高效率区域,实现油耗低、动力足、噪音小、舒适度高等特点,这些特性注定会使混合动力车辆将在很长一段时期内占据市场重要地位。
2、然而,现有诸多混合动力变速系统的构型仍存在一些不足,如双电机构型、行星排构型等均存在结构复杂、控制困难、不便制造、成本高、传动效率低、车辆适配度低等问题,同时,电机也存在安装占空间的问题,这些问题是本领域亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、本发明为了解决现有技术中的不足,提出一种平行轴构型的纵置单电机并兼容p2、p3多模式多档位的混合动力变速系统,实现了结构简单紧凑、节省电机安装空间、控制逻辑简明、零件复用度高,并具有多档位、多模式、低成本、高效率、易制造、车辆适配度高等优点。
2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种单电机多档位多模式混合动力变速系统,包括发动机、电机、输入轴、与输入轴同轴设置的输出轴以及与输入轴间隔平行设置的中间轴和副轴,所述输入轴位于输出轴和发动机之间,输入轴的一端和发动机通过离合器传动连接,另一端与输出轴首尾同轴设置;所述电机的电机主轴为空心轴,电机主轴同轴空套安装在输出轴上;
3、所述电机主轴朝向输入轴的一端固接有主轴齿轮;
4、所述输出轴朝向输入轴的一端固接有常啮合从动齿轮;
5、所述输入轴上沿发动机往电机方向依次设有一档主动齿轮、四档主动齿轮、二档主动齿轮和二号同步器,其中,所述一档主动齿轮、四档主动齿轮和二号同步器与输入轴为固定连接;所述二档主动齿轮与输入轴为转动连接;所述二号同步器位于二档主动齿轮和常啮合从动齿轮之间,用于控制二档主动齿轮和常啮合从动齿轮与输入轴的离合关系;
6、所述中间轴上沿发动机往电机方向依次设有一档从动齿轮、一号同步器、四档从动齿轮、二档从动齿轮和常啮合主动齿轮,其中,所述一档从动齿轮和四档从动齿轮与中间轴为转动连接;所述一号同步器、二档从动齿轮和常啮合主动齿轮与中间轴为固定连接;所述一号同步器位于一档从动齿轮和四档从动齿轮之间,用于控制一档从动齿轮和四档从动齿轮与中间轴的离合关系;所述一档从动齿轮与一档主动齿轮常啮合,所述四档从动齿轮与四档主动齿轮常啮合,所述二档从动齿轮与二档主动齿轮常啮合,所述常啮合主动齿轮与常啮合从动齿轮常啮合;
7、所述副轴上沿发动机往电机方向依次设有p2档齿轮、三号同步器、p3档齿轮和副轴齿轮,其中,所述p2档齿轮和p3档齿轮与副轴为转动连接;所述三号同步器和副轴齿轮与副轴为固定连接;所述三号同步器位于p2档齿轮和p3档齿轮之间,用于控制p2档齿轮和p3档齿轮与副轴的离合关系;所述p2档齿轮和四档主动齿轮常啮合,所述p3档齿轮和常啮合从动齿轮常啮合,所述副轴齿轮和主轴齿轮常啮合。
8、作为优选,所述一档从动齿轮上设有用于与一号同步器配合的一档结合齿圈,所述四档从动齿轮上设有用于与一号同步器配合的四档结合齿圈。
9、作为优选,所述二档主动齿轮上设有用于与二号同步器配合的二档结合齿圈,所述常啮合从动齿轮上设有用于与二号同步器配合的三档结合齿圈。
10、作为优选,所述输入轴和输出轴相对的一端之间转动连接。
11、作为优选,所述输出轴上朝向输入轴的一端设有一插孔,所述输入轴的一端伸于输出轴的插孔内,输入轴与插孔之间通过一轴承同轴安装。
12、作为优选,所述p2档齿轮上设有用于与三号同步器配合的p2档结合齿圈,所述p3档齿轮上设有用于与三号同步器配合的p3档结合齿圈。
13、作为优选,所述输出轴的外壁与电机主轴的内壁之间通过若干轴承同轴安装。
14、本发明具有如下有益效果:
15、1、依靠巧妙的结构布置,在一个电机、一个发动机、三套同步器、七对齿轮啮合副12个齿轮的基础上,实现了p2和p3两种基本混动形式,达成了32种整车运行模式,包括:p2/p3纯电驱动模式、p2/p3并联混合驱动模式、p2/p3并联行车发电模式、p2/p3能量回收模式、p2驻车发电模式、发动机直接驱动模式等,兼顾动力性与经济性,可满足hev、phev等不同混合动力车辆的适配需求。
16、2、整个系统采用纵置结构布置,并将电机主轴设计为空心轴,与输出轴同轴套装,能够有效节省电机的安装空间,并且,输出轴与输入轴首尾同轴设置,可实现直接档,传动比为1,动力由输入轴直接传递至输出轴,不经过齿轮副传递损耗,传动效率更高,经济性更好。
17、3、整个系统采用平行轴齿轮副结构,结构简单紧凑、易制造、成本低、传动效率高。简明的控制逻辑,较高的零件复用度,实现了多种整车运行模式。
18、4、整车运行模式间切换时,电机可按需给车辆提供动力补偿,驾驶体验更平顺、舒适度更高。
1.一种单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:包括发动机、电机、输入轴、与输入轴同轴设置的输出轴以及与输入轴间隔平行设置的中间轴和副轴,所述输入轴位于输出轴和发动机之间,输入轴的一端和发动机通过离合器传动连接,另一端与输出轴首尾同轴设置;所述电机的电机主轴为空心轴,电机主轴同轴空套安装在输出轴上;
2.根据权利要求1所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述一档从动齿轮上设有用于与一号同步器配合的一档结合齿圈,所述四档从动齿轮上设有用于与一号同步器配合的四档结合齿圈。
3.根据权利要求1所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述二档主动齿轮上设有用于与二号同步器配合的二档结合齿圈,所述常啮合从动齿轮上设有用于与二号同步器配合的三档结合齿圈。
4.根据权利要求1或3所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述输入轴和输出轴相对的一端之间转动连接。
5.根据权利要求4所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述输出轴上朝向输入轴的一端设有一插孔,所述输入轴的一端伸于输出轴的插孔内,输入轴与插孔之间通过一轴承同轴安装。
6.根据权利要求1所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述p2档齿轮上设有用于与三号同步器配合的p2档结合齿圈,所述p3档齿轮上设有用于与三号同步器配合的p3档结合齿圈。
7.根据权利要求1所述的单电机多档位多模式混合动力变速系统,其特征在于:所述输出轴的外壁与电机主轴的内壁之间通过若干轴承同轴安装。