混合动力变速器、汽车动力系统以及汽车

文档序号:444029 发布日期:2021-12-28 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 混合动力变速器、汽车动力系统以及汽车 (Hybrid transmission, automobile power system and automobile ) 是由 刘平 杨玉兰 高彬 于 2021-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种混合动力变速器、汽车动力系统以及汽车,混合动力变速器包括箱体、输出主轴和电机变速系统;电机变速系统包括驱动电机以及离合器总成,离合器总成包括两个连接为一体的摩擦部,以及对应两个摩擦部设置的两个转动部,各转动部均通过传动机构驱动连接输出主轴,两个摩擦部具有沿箱体长度方向上的活动行程,在活动行程内,各摩擦部与对应的转动部均能够先后具有分开状态以及结合状态,且一摩擦部与对应的转动部处于分开状态时,另一摩擦部与对应的转动部处于结合状态,以使得两个转动部能够切换与驱动电机驱动连接。本发明旨在解决现有汽车换挡过程中出现动力中断的问题。(The invention discloses a hybrid power transmission, an automobile power system and an automobile, wherein the hybrid power transmission comprises a box body, an output main shaft and a motor speed change system; the motor speed change system comprises a driving motor and a clutch assembly, the clutch assembly comprises two friction parts which are connected into a whole, and two rotating parts which are arranged corresponding to the two friction parts, each rotating part is connected with an output spindle through a transmission mechanism in a driving mode, the two friction parts have an activity stroke along the length direction of the box body, in the activity stroke, each friction part and the corresponding rotating part can be in a separation state and a combination state successively, and when one friction part and the corresponding rotating part are in the separation state, the other friction part and the corresponding rotating part are in the combination state, so that the two rotating parts can be switched to be in driving connection with the driving motor. The invention aims to solve the problem of power interruption in the gear shifting process of the conventional automobile.)

混合动力变速器、汽车动力系统以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域,特别涉及汽车变速箱技术领域,具体涉及一种混合动力变速器以及汽车。

背景技术

变速器是汽车动力总成的重要组成部分,能够调节汽车的速度,从而使得汽车在面对不同的路况时,能够及时改变速度,适应不同的路况环境。

为了响应国家节约能源的号召,现有汽车多采用混合动力驱动,即采用电机驱动和发动机驱动,在电机驱动的情况下,汽车在换挡过程中,会先从低速挡到空挡,再从空挡到高速挡,当把挡位调节到空挡时,汽车会出现动力中断的问题,导致汽车出现晃动,且耗能也会增加。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种混合动力变速器以及汽车,避免汽车在换挡过程中出现动力中断的问题。

为实现上述目的,本发明提出的一种混合动力变速器,所述混合动力变速器包括:

箱体;

输出主轴,转动安装于所述箱体内,所述输出主轴的一端驱动连接至发动机,另外一端延伸出所述箱体以与外部负载驱动连接;以及,

电机变速系统,包括驱动电机以及离合器总成,所述离合器总成包括两个连接为一体的摩擦部,以及对应两个所述摩擦部设置的两个转动部,各所述转动部均通过传动机构驱动连接所述输出主轴,两个所述摩擦部具有沿所述箱体长度方向上的活动行程,在所述活动行程内,各所述摩擦部与对应的所述转动部均能够先后具有分开状态以及结合状态,且一所述摩擦部与对应的转动部处于分开状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部处于结合状态,以使得两个所述转动部能够切换与所述驱动电机驱动连接;

其中,各所述摩擦部与对应的所述转动部还具有处在所述分开状态与所述结合状态之间的滑摩状态,一所述摩擦部与对应的转动部处于所述滑摩状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部也处于所述滑摩状态。

可选地,在两个所述转动部与所述输出主轴之间分别设有第一齿轮传动机构和第二齿轮传动机构,所述第一齿轮传动机构的传动比和所述第二齿轮传动机构的传动比设置为不同。

可选地,所述第一齿轮传动机构包括相对啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮,所述第一主动齿轮与对应的一所述转动部连接,所述第一从动齿轮套设于所述输出主轴上。

可选地,所述第二齿轮传动机构包括相对啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮,所述第二主动齿轮与对应的另一所述转动部连接,所述第二从动齿轮套设于所述输出主轴上。

可选地,所述驱动电机具有电机输出轴;

所述电机变速系统还包括相对啮合的第三主动齿轮和第三从动齿轮,所述第三主动齿轮套设于所述电机输出轴;

两个所述转动部能够切换与所述第三从动齿轮驱动连接。

可选地,所述混合动力变速器还包括:

输入主轴,转动安装于所述箱体内,所述输入主轴的一端延伸出所述箱体以与外部发动机驱动连接;以及,

行星减速机构,包括行星架以及外齿圈,所述行星架与所述输入主轴的另一端驱动连接,所述外齿圈与所述输出主轴驱动连接。

可选地,所述输入主轴和所述输出主轴同轴设置。

可选地,所述行星减速机构还包括太阳轮,所述太阳轮与设于所述行星架上的多个行星轮驱动连接;

所述混合动力变速器还包括启动和发电一体机,所述启动和发电一体机的输出轴驱动连接所述太阳轮。

本发明还提供了一种汽车动力系统,所述汽车动力系统包括混合动力变速器,所述混合动力变速器包括箱体、输出主轴和电机变速系统;所述输出主轴转动安装于所述箱体内,所述输出主轴的一端驱动连接至发动机,另外一端延伸出所述箱体以与外部负载驱动连接;所述电机变速系统包括驱动电机以及离合器总成,所述离合器总成包括两个连接为一体的摩擦部,以及对应两个所述摩擦部设置的转动部,各所述转动部均通过传动机构驱动连接所述输出主轴,两个所述摩擦部具有沿所述箱体长度方向上的活动行程,在所述活动行程内,各所述摩擦部与对应的所述转动部均能够先后具有分开状态以及结合状态,且一所述摩擦部与对应的转动部处于分开状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部处于结合状态,以使得两个所述转动部能够切换与所述驱动电机驱动连接;其中,各所述摩擦部与对应的所述转动部还具有处在所述分开状态与所述结合状态之间的滑摩状态,一所述摩擦部与对应的转动部处于所述滑摩状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部也处于所述滑摩状态。

本发明还提供了一种汽车,所述包括汽车动力系统,所述汽车动力系统包括混合动力变速器,所述混合动力变速器包括箱体、输出主轴和电机变速系统;所述输出主轴转动安装于所述箱体内,所述输出主轴的一端驱动连接至发动机,另外一端延伸出所述箱体以与外部负载驱动连接;所述电机变速系统包括驱动电机以及离合器总成,所述离合器总成包括两个连接为一体的摩擦部,以及对应两个所述摩擦部设置的转动部,各所述转动部均通过传动机构驱动连接所述输出主轴,两个所述摩擦部具有沿所述箱体长度方向上的活动行程,在所述活动行程内,各所述摩擦部与对应的所述转动部均能够先后具有分开状态以及结合状态,且一所述摩擦部与对应的转动部处于分开状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部处于结合状态,以使得两个所述转动部能够切换与所述驱动电机驱动连接;其中,各所述摩擦部与对应的所述转动部还具有处在所述分开状态与所述结合状态之间的滑摩状态,一所述摩擦部与对应的转动部处于所述滑摩状态时,另一所述摩擦部与对应的转动部也处于所述滑摩状态。

本发明的技术方案中,所述电机变速系统包括驱动电机和离合器总成,所述离合器总成包括两个摩擦部和两个转动部,各所述转动部与各所述摩擦部均具有结合状态、滑摩状态和分开状态,即各所述转动部与对应的各所述摩擦部在结合时,均是先从所述分开状态到所述滑摩状态再到结合状态,各所述转动部与对应的各所述摩擦部在结合时,均是先从所述结合状态到所述滑摩状态再到分离状态,汽车处于低速挡时,其中一个所述摩擦部与对应的所述转动部处于所述结合状态,另外一个所述摩擦部与对应的所述转动部处于所述分开状态;当汽车从低速挡调节到高速挡时,处于所述结合状态的所述转动部与所述摩擦部开始分离,处于所述分离状态的所述转动部与所述摩擦部开始结合,其中,处于所述结合状态的所述转动部与所述摩擦部分离到所述滑摩状态时,处于所述分离状态的所述转动部与所述摩擦部也结合到到所述滑摩状态,由于两个所述转动部与对应的两个所述摩擦部在换挡的过程中均会同时处于所述滑摩状态,因此所述离合器总成在换挡的过程中,不会出现断开的状态;所述离合器总成的设置,使得汽车在换挡的过程中,不会出现动力中断,不仅提高汽车内乘客乘坐的舒适度,而且还能够降低汽车的耗能,节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的混合动力变速器的一实施例的结构示意图。

附图标号说明:

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

为了响应国家节约能源的号召,现有汽车多采用混合动力驱动,即采用电机驱动和发动机驱动,在电机驱动的情况下,汽车在换挡过程中,会先从低速挡到空挡,再从空挡到高速挡,当把挡位调节到空挡时,汽车会出现动力中断的问题,导致汽车出现颠簸,且耗能也会增加。

鉴于此,本发明提供一种混合动力变速器100,图1为本发明提供的一实施例,以下结合具体的附图主要对所述混合动力变速器100进行说明。

需要说明的是,所述混合动力变速器100有多种动力驱动方式,所述动力驱动方式包括电机驱动、燃油机驱动以及启动和发电一体机驱动。

请参阅图1,本发明提供一种混合动力变速器100,包括箱体1、输出主轴2和电机变速系统3;所述输出主轴2转动安装于所述箱体1内,所述输出主轴2的一端驱动连接至发动机,另外一端延伸出所述箱体1以与外部负载驱动连接;所述电机变速系统3包括驱动电机31以及离合器总成32,所述离合器总成32包括两个连接为一体的摩擦部321,以及对应两个所述摩擦部321设置的转动部322,各所述转动部322均通过传动机构驱动连接所述输出主轴2,两个所述摩擦部321具有沿所述箱体1长度方向上的活动行程,在所述活动行程内,各所述摩擦部321与对应的所述转动部322均能够先后具有分开状态以及结合状态,且一所述摩擦部321与对应的转动部322处于分开状态时,另一所述摩擦部321与对应的转动部322处于结合状态,以使得两个所述转动部322能够切换与所述驱动电机31驱动连接;其中,各所述摩擦部321与对应的所述转动部322还具有处在所述分开状态与所述结合状态之间的滑摩状态,一所述摩擦部321与对应的转动部322处于所述滑摩状态时,另一所述摩擦部321与对应的转动部322也处于所述滑摩状态。

本发明的技术方案中,所述电机变速系统3包括驱动电机31和离合器总成32,所述离合器总成32包括两个摩擦部321和两个转动部322,各所述转动部322与各所述摩擦部321均具有结合状态、滑摩状态和分开状态,即各所述转动部322与对应的各所述摩擦部321在结合时,均是先从所述分开状态到所述滑摩状态再到结合状态,各所述转动部322与对应的各所述摩擦部321在分离时,均是先从所述结合状态到所述滑摩状态再到分离状态,汽车处于低速挡时,其中一个所述摩擦部321与对应的所述转动部322处于所述结合状态,另外一个所述摩擦部321与对应的所述转动部322处于所述分开状态;当汽车从低速挡调节到高速挡时,处于所述结合状态的所述转动部322与所述摩擦部321开始分离,处于所述分离状态的所述转动部322与所述摩擦部321开始结合,其中,处于所述结合状态的所述转动部322与所述摩擦部321分离到所述滑摩状态时,处于所述分离状态的所述转动部322与所述摩擦部321也结合到到所述滑摩状态,由于两个所述转动部322与对应的两个所述摩擦部321在换挡的过程中均会同时处于所述滑摩状态,因此所述离合器总成32在换挡的过程中,不会出现断开的状态;所述离合器总成32的设置,使得汽车在换挡的过程中,不会出现动力中断,不仅提高汽车内乘客乘坐的舒适度,而且还能够降低汽车的耗能,节省能源。

此外,所述离合器总成32的设置方式不做限定,在一实施例中,所述离合器总成32设置为两个并列连接的湿式离合器,在另外一实施例中,所述离合器总成32设置为两个并列连接的干式离合器,具体地,请参阅图1,在本实施例中,所述离合器总成32设置为两个并列连接的干式离合器,各所述干式离合器均包括一个所述摩擦部321和一个所述转动部322,所述摩擦部321设置为摩擦片,所述转动部322设置为压盘,所述压盘和所述摩擦片处于所述结合状态时,所述压盘往靠近所述摩擦片的方向活动,直至与所述摩擦片抵接,所述压盘与所述摩擦片处于所述分开状态时,所述压盘往远离所述摩擦片的方向活动,直至所述压盘和所述摩擦片分离。本申请不限制所述压盘和所述摩擦片的具体结构和控制方式,此处不再一一赘述。

需要说明的是,所述滑摩状态为所述干式离合器处于半联动状态,即所述摩擦片和所述压盘处于半接触状态。

请继续参阅图1,在两个所述转动部322与所述输出主轴2之间分别设有第一齿轮传动机构4和第二齿轮传动机构5,所述第一齿轮传动机构4和所述第二齿轮传动机构5分居在两个所述转动部322的两端,通过设置所述第一齿轮传动机构4的传动比和所述第二齿轮传动机构5的传动比设置为不同,使得所述第一齿轮传动机构4和所述第二齿轮传动机构5输出的转速不同,从而来汽车的速度,且对各所述传动比的大小不做限定,具体地,在本实施例中,所述第一齿轮传动机构4的传动比大于所述第二齿轮传动机构5的传动比,故所述第一齿轮传动机构4用以调节汽车处于低速挡,所述第二齿轮传动机构5用于调节汽车处于高速挡,如此一来,通过简单设置不同的所述传动比即可控制汽车的档位,无需与其他的复杂结构进行配合,结构更加简单。

进一步地,请继续参阅图1,所述第一齿轮传动机构4包括相对啮合的第一主动齿轮41和第一从动齿轮42,所述第一主动齿轮41与对应的一所述转动部322连接,所述第一从动齿轮42套设于所述输出主轴2上;在本实施例中,汽车处于低速挡时,与所述第一主动齿轮41连接的所述转动部322与其对应的所述摩擦部321结合,即所述驱动电机31输出的动力传递到所述离合器总成32上,再传递到所述第一主动齿轮41,再由所述第一主动齿轮41传递到所述第一从动齿轮42,所述第一从动齿轮42套设在所述输出主轴2上,从而由所述输出主轴2将动力传递到外部载荷,所述第一主动齿轮41和所述第一从动齿轮42一方面起到传递作用,将驱动电机31输出的动力传递到所述输出主轴2上,另外一方面能够降低动力,使得所述输出主轴2的转速降低。

请继续参阅图1,所述第二齿轮传动机构5包括相对啮合的第二主动齿轮51和第二从动齿轮52,所述第二主动齿轮51与对应的另一所述转动部322连接,所述第二从动齿轮52套设于所述输出主轴2上。在本实施例中,汽车处于高速挡时,与所述第二主动齿轮51连接的所述转动部322与其对应的所述摩擦部321结合,即所述驱动电机31输出的动力传递到所述离合器总成32上,再传递到所述第二主动齿轮51,再由所述第二主动齿轮51传递到所述第二从动齿轮52,所述第二从动齿轮52套设在所述输出主轴2上,从而由所述输出主轴2将动力传递到外部载荷,所述第二主动齿轮51和所述第二从动齿轮52一方面起到传递作用,将驱动电机31输出的动力传递到所述输出主轴2上,另外一方面能够调节动力,使得所述输出主轴2的转速增大。

请继续参阅图1,所述驱动电机31具有电机输出轴311;所述电机变速系统3还包括相对啮合的第三主动齿轮6和第三从动齿轮7,所述第三主动齿轮6套设于所述电机输出轴311;两个所述转动部322能够切换与所述第三从动齿轮7驱动连接。在本实施例中,所述电机的输出轴上套设有所述第三主动齿轮6,所述第三主动齿轮6与所述第三从动齿轮7啮合,实际上,电机的输出动力通过所述电机输出轴311传递到所述第三主动齿轮6,第三主动齿轮6将动力传递到第三从动齿轮7,由于两个所述转动部322均能够切换与所述第三从动齿轮7传动,因此所述第三从动齿轮7能够将动力传递到两个所述转动部322其中之一,其中之一的所述转动部322再将动力传递到与其对应的所述摩擦部321上,再将动力传递到所述输出主轴2上,由所述输出主轴2传递到外部载荷,完成动力传动,如此一来,使得整个动力能够无中断的传递下去,保证汽车的平稳运行。

请继续参阅图1,所述混合动力变速器100还包括输入主轴8和行星减速机构9,所述输入主轴8转动安装于所述箱体1内,所述输入主轴8的一端延伸出所述箱体1以与外部发动机驱动连接,所述行星减速机构9包括行星架91以及外齿圈92,所述行星架91与所述输入主轴8的另一端驱动连接,所述外齿圈92与所述输出主轴2驱动连接。在一实施例中,当汽车由发动机驱动时,发动机的输出动力直接由所述输入主轴8传递到所述混合动力变速器100内,所述混合动力变速器100内还设有行星减速机构9,所述输入主轴8将动力传递到行星减速机构9上,再由所述行星减速机构9传递到所述输出主轴2,然后再由所述输出主轴2传递出去,完成动力驱动;所述行星减速机构9的设置,一方面是为了传递动力,避免动力中断,另外一方面所述行星减速机构9能够起到减速作用,将所述输出主轴2的动力减弱,避免动力过大使得所述混合动力变速器100损坏。

为了方便所述混合动力变速器100的结构布局,所述输入主轴8和所述输出主轴2同轴设置,如此设置,结构布局简单明确,且占用空间较小,使得整个所述混合动力变速器100的箱体1体积减小,重量降低,从而减小汽车的重量,使得汽车在被驱动的时候所需要的驱动力减小,降低能源的消耗。

请继续参阅图1,所述行星减速机构9还包括太阳轮93,所述太阳轮93与设于所述行星架91上的多个行星轮94驱动连接;所述混合动力变速器100还包括启动和发电一体机10,所述启动和发电一体机10的输出轴101驱动连接所述太阳轮93。在本实施例中,汽车通过所述启动和发电一体机10驱动时,所述启动和发电一体机10的输出轴101驱动连接所述太阳轮93,所述太阳轮93外啮合有多个行星轮94,多个行星轮94与所述外齿圈92啮合,实际上,所述启动和发电一体机10通过所述输出轴101将动力传递到所述太阳轮93上,所述太阳轮93再将动力传递到所述行星轮94上,所述行星轮94再将动力传递到所述外齿圈92上,所述外齿圈92将动力传递到所述输出主轴2上,从而完成动力传递。

本发明还提供一种汽车动力系统,所述汽车动力系统包括混合动力变速器100,所述混合动力变速器100的具体结构参照上述实施例,由于本汽车动力系统采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。

需要说明的是,所述汽车的动力系统的驱动方式不做限定,可以是有单独的所述驱动电机31驱动,也可以是有单独的发动机驱动,还可以是所述启动和发电一体机10和发动机一起驱动。

此外,本发明还提供了一种汽车,所述汽车包括汽车动力系统,所述汽车动力系统的具体结构参考上述实施例,由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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