混合动力变速器、混合动力驱动系统和车辆技术方案

本发明专利技术涉及混合动力变速器、混合动力驱动系统和车辆。该混合动力驱动系统包括内燃机、电机和离合器，该混合动力变速器包括第一输入轴，其用于通过离合器连接到内燃机的输出轴；第二输入轴，其用于连接到电机的输出轴；变速器输出轴；第一齿轮和第二齿轮，其可旋转地布置在第一输入轴上；第三齿轮和第四齿轮，其抗扭转地布置在第二输入轴上，第三齿轮与第一齿轮啮合且第四齿轮与第二齿轮啮合；第五齿轮，其可旋转地布置在变速器输出轴上且与第二齿轮啮合；第一同步器，其布置在第一输入轴上，位于第一齿轮和第二齿轮之间且构造成能够与第一齿轮或第二齿轮接合或分离；和第二同步器，其布置在变速器输出轴上且构造成能够与第五齿轮接合或分离。

【技术实现步骤摘要】
混合动力变速器、混合动力驱动系统和车辆
本专利技术涉及混合动力车辆领域。具体地，本专利技术涉及混合动力变速器以及包括该混合动力变速器的混合动力驱动系统和车辆。
技术介绍
混合动力车辆使用内燃机和电机的组合来提供动力。混合动力驱动系统需要分配和耦合内燃机和电机的动力，并且通常包括内燃机、电动机、离合器和变速器等。很多混合动力车辆采用机械式自动变速器(AMT)。已知一种混合动力驱动系统(P2.5模式)，其在离合器之后将发动机的动力和电机的动力传递到变速器的输入轴或输出轴。但是，现有的这种混合动力驱动系统通常结构设计复杂，使用较多的齿轮组和同步器，占用空间大，成本高，且不利于动力使用效率。为此，需要一种改进的混合动力变速器和混合动力驱动系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供能够降低制造难度和成本、压缩占用空间的混合动力变速器和混合动力驱动系统。本专利技术的另一个目的是提供具有多个电机驱动挡位的混合动力变速器和混合动力驱动系统。本专利技术的另一目的是提供能够在换挡时进行扭矩补偿的混合动力变速器和混合动力驱动系统。本专利技术的另一目的是提供能够在电机驱动车辆行驶的状态下方便地起动内燃机的混合动力变速器和混合动力驱动系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于混合动力驱动系统的混合动力变速器，所述混合动力驱动系统包括内燃机、电机和离合器，所述混合动力变速器包括：第一输入轴，其用于通过所述离合器连接到所述内燃机的输出轴；第二输入轴，其用于连接到所述电机的输出轴；变速器输出轴；第一齿轮和第二齿轮，其可旋转地布置在所述第一输入轴上；第三齿轮和第四齿轮，其抗扭转地布置在所述第二输入轴上，其中所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合，并且所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合；第五齿轮，其可旋转地布置在所述变速器输出轴上并且与所述第二齿轮啮合；第一同步器，其布置在所述第一输入轴上，位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，并且构造成能够与所述第一齿轮或所述第二齿轮接合或分离；以及第二同步器，其布置在所述变速器输出轴上，并且构造成能够与所述第五齿轮接合或分离。根据本专利技术的实施例，其中，所述第二输入轴与所述电机的输出轴同轴布置且抗扭连接。根据本专利技术的实施例，其中，所述第二输入轴与所述第一输入轴平行布置。根据本专利技术的实施例，所述混合动力变速器还包括第六齿轮，其抗扭转地布置在所述第一输入轴上；以及第七齿轮，其可旋转地布置在所述变速器输出轴上，使得所述第二同步器位于所述第五齿轮与所述第七齿轮之间并且能够与所述第五齿轮或所述第七齿轮接合或分离，其中所述第七齿轮与所述第六齿轮啮合。根据本专利技术的实施例，所述混合动力变速器还包括第八齿轮，其抗扭转地布置在所述第一输入轴上；第九齿轮，其可旋转地布置在所述变速器输出轴上，并且与所述第八齿轮啮合；以及第三同步器，其布置在所述变速器输出轴上，位于所述第九齿轮的轴向一侧且能够与所述第九齿轮接合或分离。根据本专利技术的实施例，所述混合动力变速器还包括第十齿轮，其抗扭转地布置在所述第一输入轴上；和第十一齿轮，其可旋转地布置在所述变速器输出轴上，使得所述第三同步器位于所述第九齿轮和所述第十一齿轮之间，并且能够与所述第九齿轮或所述第十一齿轮接合或分离，其中所述第十一齿轮与所述第十齿轮啮合。根据本专利技术的实施例，其中，所述混合动力变速器与所述电机设置在共同的壳体中。根据本专利技术的实施例，其中，所述混合动力驱动系统包括单个离合器，所述混合动力变速器与所述离合器设置在共同的壳体中。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种混合动力驱动系统，包括如上任意实施例所述的混合动力变速器；内燃机；电机；和离合器，其位于所述内燃机和所述混合动力变速器之间，其中，所述内燃机的输出轴通过所述离合器连接到所述混合动力变速器的第一输入轴，所述电机的输出轴连接到所述混合动力变速器的第二输入轴。根据本专利技术的又一个方面，还提供了一种车辆，其包括如上所述的混合动力驱动系统。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的混合动力驱动系统的示意图。图2A-2D示意性地示出了根据本专利技术的实施例的变速器和混合动力驱动系统的纯电机驱动模式下的动力传输路径。图3A-3E示意性地示出了根据本专利技术的实施例的变速器和混合动力驱动系统的内燃机驱动模式下的动力传输路径。图4A-4E示意性地示出了根据本专利技术的实施例的变速器和混合动力驱动系统的混合驱动模式下的动力传输路径。图5示意性地示出了根据本专利技术的实施例的变速器和混合动力驱动系统的在电机驱动车辆行驶状态下启动内燃机的动力传输路径。具体实施方式下文中，参照附图描述本专利技术的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，本专利技术不限于所描述的优选实施例，本专利技术的范围由权利要求书限定。现参考示例性的实施方式详细描述本专利技术，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本专利技术的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本专利技术的各个方面的系统和方法的示例。图1是根据本专利技术的实施例的混合动力驱动系统的示意图。如图1所示，用于车辆的混合动力驱动系统可以包括内燃机ICE、电机EM、变速器T和离合器K。内燃机ICE和电机EM作为动力源，两者输出的动力经由变速器T传递至车辆的车轮。本专利技术中的内燃机ICE通常是指传统的柴油内燃机或汽油内燃机，当然也可以是使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等的内燃机。此外，内燃机ICE可以是四缸发动机，也可以是其他缸数的发动机。电机EM除了作为动力源(以电动机模式工作)以外，还可以作为发电机将内燃机ICE输出的动力转换为电能存储在与电机电连接的电池中。变速器T可以包括第一输入轴1、第二输入轴2和变速器输出轴3。第一输入轴1可以通过离合器K连接到内燃机ICE的输出轴。离合器K能够选择断开或连通从内燃机ICE到变速器T的动力传输。根据本专利技术的某些实施例，内燃机ICE的输出轴与离合器K之间还可以设置旋转振动阻尼器(例如双质量飞轮)，以隔离内燃机曲轴的扭振等。第二输入轴2连接到电机EM的输出轴。在示例性实施例中，第二输入轴2可以与电机EM的输出轴同轴布置且抗扭连接，以使得电机EM的动力直接传递到第二输入轴2。输出轴3用于将动力输出至车辆的车轮。例如，输出轴3可连接到差速器。根据本专利技术的实施例，第一输入轴1和第二输入轴2可以设置成彼此平行。此外，第一输入轴1和第二输入轴2可以设置成与输出轴3平行。根据本专利技术的实施例，变速器T还可以包括第一齿轮Z11、第二齿轮Z12、第三齿轮Z21、第四齿轮Z22、第五齿轮Z32、第一同步器A和第二同步器B。第一齿轮Z11和第二齿轮Z12可旋转地设置在第一输入轴1上，从而能够与第一输入轴1相对转动。第三齿轮Z21和第四齿轮Z22抗扭转地设置在第二输入轴2上，从而能够与第二输入轴2以相同速度转动。第三齿轮Z21与第一齿轮Z11啮合，并且第四齿轮Z22与第二齿轮Z12啮合。第五齿轮Z32可旋转地设置在变速器输出轴3上，从而能够与变速器输出轴3相对转动。第五齿轮Z32与第二齿轮Z12啮合。第一同步器A设置在第一输入轴1上，即套设在第一输入轴1上。在图1所示的实施例中，第一同步器A位于第一齿轮Z11和第二齿轮Z12之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力驱动系统的混合动力变速器(T)，所述混合动力驱动系统包括内燃机(ICE)、电机(EM)和离合器(K)，所述混合动力变速器(T)包括：第一输入轴(1)，其用于通过所述离合器(K)连接到所述内燃机(ICE)的输出轴；第二输入轴(2)，其用于连接到所述电机(EM)的输出轴；变速器输出轴(3)；第一齿轮(Z11)和第二齿轮(Z12)，其可旋转地布置在所述第一输入轴(1)上；第三齿轮(Z21)和第四齿轮(Z22)，其抗扭转地布置在所述第二输入轴(2)上，其中所述第三齿轮(Z21)与所述第一齿轮(Z11)啮合，并且所述第四齿轮(Z22)与所述第二齿轮(Z12)啮合；第五齿轮(Z32)，其可旋转地布置在所述变速器输出轴(3)上并且与所述第二齿轮(Z12)啮合；第一同步器(A)，其布置在所述第一输入轴(1)上，位于所述第一齿轮(Z11)和所述第二齿轮(Z12)之间，并且构造成能够与所述第一齿轮(Z11)或所述第二齿轮(Z12)接合或分离；和第二同步器(B)，其布置在所述变速器输出轴(3)上，并且构造成能够与所述第五齿轮(Z32)接合或分离。

【技术特征摘要】
1.一种用于混合动力驱动系统的混合动力变速器(T)，所述混合动力驱动系统包括内燃机(ICE)、电机(EM)和离合器(K)，所述混合动力变速器(T)包括：第一输入轴(1)，其用于通过所述离合器(K)连接到所述内燃机(ICE)的输出轴；第二输入轴(2)，其用于连接到所述电机(EM)的输出轴；变速器输出轴(3)；第一齿轮(Z11)和第二齿轮(Z12)，其可旋转地布置在所述第一输入轴(1)上；第三齿轮(Z21)和第四齿轮(Z22)，其抗扭转地布置在所述第二输入轴(2)上，其中所述第三齿轮(Z21)与所述第一齿轮(Z11)啮合，并且所述第四齿轮(Z22)与所述第二齿轮(Z12)啮合；第五齿轮(Z32)，其可旋转地布置在所述变速器输出轴(3)上并且与所述第二齿轮(Z12)啮合；第一同步器(A)，其布置在所述第一输入轴(1)上，位于所述第一齿轮(Z11)和所述第二齿轮(Z12)之间，并且构造成能够与所述第一齿轮(Z11)或所述第二齿轮(Z12)接合或分离；和第二同步器(B)，其布置在所述变速器输出轴(3)上，并且构造成能够与所述第五齿轮(Z32)接合或分离。2.根据权利要求1所述的混合动力变速器(T)，其中，所述第二输入轴(2)与所述电机(EM)的输出轴同轴布置且抗扭连接。3.根据权利要求2所述的混合动力变速器(T)，其中，所述第二输入轴(2)与所述第一输入轴(1)平行布置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的混合动力变速器(T)，还包括：第六齿轮(Z13)，其抗扭转地布置在所述第一输入轴(1)上；和第七齿轮(Z33)，其可旋转地布置在所述变速器输出轴(3)上，使得所述第二同步器(B)位于所述第五齿轮(Z32)与所述第七齿轮(Z33)之间并且能够与所述第五齿轮(Z32)或所述第七齿轮(Z33)接合或分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李至浩，王欢，胡良，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE