本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的I軸，與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅱ軸，電機(jī)，與電機(jī)通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅲ軸；三端口組件，該三端口組件由兩個(gè)輸出元件、一個(gè)輸入元件、一個(gè)切換機(jī)構(gòu)組成，兩個(gè)輸出元件可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，輸入元件與Ⅲ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，切換機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件的可選驅(qū)動(dòng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)減少了切換機(jī)構(gòu)的數(shù)量，大大增加了電機(jī)布置空間，進(jìn)而增加了電機(jī)輸出功率，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種有源傳動(dòng)裝置，尤其是涉及一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置。
技術(shù)介紹
在傳統(tǒng)的汽車傳動(dòng)
主要的變速器種類中，軸線固定式手動(dòng)變速器(MT)傳動(dòng)效率高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是國內(nèi)車用變速器市場上的主流技術(shù)。但是MT在車輛操作使用過程中存在一些問題，尤其是在坡道起步等特殊行駛工況，相對(duì)其他類型變速器操作不方便；此外，換檔時(shí)機(jī)掌握不好會(huì)增加燃料消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，駕駛員的操作負(fù)擔(dān)重。已知技術(shù)中有提出用自動(dòng)操縱換檔機(jī)構(gòu)來替代完成手動(dòng)換檔操縱，即所謂的自動(dòng)機(jī)械變速器(AMT)。但是該技術(shù)在起步、換檔品質(zhì)、換檔動(dòng)力中斷等方面具有較明顯的性能缺陷。在混合動(dòng)力車輛
，已經(jīng)提出各種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，通過增加電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電功率混合驅(qū)動(dòng)車輛的技術(shù)方案。申請?zhí)枮?00910051565.1的中國專利公開了一種混合動(dòng)力汽車用有源傳動(dòng)裝置，包括軸線固定式齒輪變速器、變速器電控?fù)Q檔操縱機(jī)構(gòu)、離合器及其電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、電子控制單元、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和同步機(jī)構(gòu)，離合器的主動(dòng)部分與車用發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接，從動(dòng)部分與軸線固定式齒輪變速器的輸入軸的前端連接，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)與同步機(jī)構(gòu)連接，同步機(jī)構(gòu)與軸線固定式齒輪變速器的輸入軸或輸出軸的末端進(jìn)行分離切斷動(dòng)力或嚙合同步旋轉(zhuǎn)，電子控制單元通過電信號(hào)對(duì)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元、電控?fù)Q檔操縱機(jī)構(gòu)、同步機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制解決動(dòng)力耦合和換檔過程動(dòng)力中斷問題。但是，該專利沒有解決電機(jī)與變速箱集成后軸向空間尺寸增加問題。軸向空間是指沿I軸方向的尺寸空間，該方向?qū)τ跈M置變速器主要受車輛輪距的限制。這樣該技術(shù)方案在裝車時(shí)會(huì)因?yàn)檩S向和徑向空間限制使得集成的電機(jī)體積／功率受到限制，影響了技術(shù)方案的實(shí)施效果。申請?zhí)枮?01110280754.3的專利公開了一種適用于橫置前驅(qū)車輛的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括電機(jī)、變速箱輸入軸、變速箱輸出軸，變速箱輸入軸與變速箱輸出軸之間具有至少兩對(duì)齒輪副和相應(yīng)的檔位鎖止同步機(jī)構(gòu)，構(gòu)成可變速比的定軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)通過一套齒輪組與變速箱輸入軸嚙合，變速箱輸入軸上的電機(jī)輸入鎖止同步機(jī)構(gòu)使得空套于變速箱輸入軸上的齒輪與變速箱輸入軸固結(jié)；電機(jī)通過另一套齒輪組與變速箱輸出軸嚙合，變速箱輸出軸上的電機(jī)輸出鎖止同步機(jī)構(gòu)使得空套于變速箱輸出軸上的齒輪與變速箱輸出軸固結(jié)；上述兩套齒輪組、電機(jī)輸入鎖止同步機(jī)構(gòu)以及電機(jī)輸出鎖止同步機(jī)構(gòu)均位于定軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)背離發(fā)動(dòng)機(jī)的外側(cè)。該專利必須通過兩個(gè)同步器才能實(shí)現(xiàn)電機(jī)可選地與輸入軸或輸出軸建立動(dòng)力傳遞路徑。其次，上述專利電機(jī)的右端面至右箱體之間至少間隔一排直齒輪以及一同步器的距離，這在一定程度上限值了電機(jī)輸出功率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠大大增加電機(jī)軸向布置空間的新型混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的I軸，與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅱ軸，所述的I軸與Ⅱ軸之間具有至少兩條不同速比且可由相應(yīng)鎖止同步機(jī)構(gòu)可選構(gòu)成的動(dòng)力傳遞路徑，實(shí)際構(gòu)成至少兩個(gè)檔位；電機(jī)，與電機(jī)通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅲ軸；還包括一個(gè)三端口組件，該三端口組件由兩個(gè)輸出元件、一個(gè)輸入元件、一個(gè)切換機(jī)構(gòu)組成，所述的兩個(gè)輸出元件可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的輸入元件與Ⅲ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的切換機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件的可選驅(qū)動(dòng)連接。所述的三端口組件完全旋轉(zhuǎn)支撐在I軸或Ⅱ軸上，與I軸或Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的輸出元件與該支撐軸等速嚙合驅(qū)動(dòng)。所述的三端口組件中的輸入元件以及兩個(gè)輸出元件兩兩之間無互相旋轉(zhuǎn)支撐關(guān)系。所述的輸出元件分別同軸布置于輸入元件的左右兩側(cè)。所述的切換機(jī)構(gòu)通過與輸入元件同步旋轉(zhuǎn)但可軸向相對(duì)移動(dòng)的跨接構(gòu)件同步操作輸入元件與兩輸出元件的驅(qū)動(dòng)連接切換。所述的I軸與所述的Ⅱ軸之間設(shè)置有四對(duì)由齒輪組構(gòu)成的齒輪副，由鎖止同步機(jī)構(gòu)可選地構(gòu)成I軸至Ⅱ軸之間具有四條不同速比的動(dòng)力傳遞路徑構(gòu)成四個(gè)檔位。所述的鎖止同步機(jī)構(gòu)以及三端口組件的切換機(jī)構(gòu)分別由兩套獨(dú)立的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)操縱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：1)將電機(jī)功率耦合的路徑切換功能集中由一三端口組件完成，且其同軸布置于I／Ⅱ軸上的模塊化設(shè)計(jì)可以靈活實(shí)現(xiàn)不同拓?fù)溆性磦鲃?dòng)裝置的工程應(yīng)用；2)單一的電機(jī)輸入耦合路徑，減少了電機(jī)輸出電功率流的分配齒輪副，從而簡化電機(jī)輸出結(jié)構(gòu)，可有效提高電機(jī)的軸端空間利用率，從而最大限度提高集成電機(jī)的電磁與熱容量；3)通過元件支撐關(guān)系和切換機(jī)構(gòu)的優(yōu)化，使得三端口組件之間無互相旋轉(zhuǎn)支撐關(guān)系，有效簡化軸承和潤滑設(shè)計(jì)，降低元件的復(fù)雜性，利于產(chǎn)業(yè)化實(shí)施；4)本專利技術(shù)僅僅通過一僅僅包含一個(gè)切換機(jī)構(gòu)的三端口組件便實(shí)現(xiàn)了電機(jī)可選地與輸入軸或輸出軸建立動(dòng)力傳遞路徑功能，大大簡化了結(jié)構(gòu)；5)本專利技術(shù)電機(jī)的右端面至右箱體之間僅僅間隔一排直齒輪，電機(jī)長度至少能增加20mm，對(duì)于前置前驅(qū)且動(dòng)力系統(tǒng)橫置的車輛而言，這是相當(dāng)可觀的。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例1的軸系布置圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例1混合動(dòng)力模式下輪邊驅(qū)動(dòng)力分析；圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例1純電動(dòng)模式下輪邊驅(qū)動(dòng)力分析；圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖；圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖；圖7為本專利技術(shù)實(shí)施例3的軸系布置圖；圖8為本專利技術(shù)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)圖。圖中，1-IV檔主動(dòng)齒輪、2-Ⅲ／IV檔慣性同步器、3-Ⅲ檔主動(dòng)齒輪、4-Ⅱ檔主動(dòng)齒輪、5-I檔主動(dòng)齒輪、6-主減速主動(dòng)齒輪、7-左箱體、8-主減速從動(dòng)齒輪、9-半軸、10-差速器、11-I檔從動(dòng)齒輪、12-I／Ⅱ檔慣性同步器、13-Ⅱ檔從動(dòng)齒輪、14-Ⅲ檔從動(dòng)齒輪、15-IV檔從動(dòng)齒輪、16-中間殼體、17-檔位操縱凸輪、18-電機(jī)、19-電機(jī)輸出齒輪、20-電機(jī)中間軸惰輪、21-右箱體、22-電機(jī)輸入軸齒輪、23-輸入元件、24-第二輸出元件、25-第一輸出元件、26-電機(jī)動(dòng)力操縱凸輪、AI-I軸、Ao-Ⅱ軸、AM-Ⅲ軸、Sw-三端口組件的切換機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，設(shè)置I軸AI和Ⅱ軸Ao，其中I軸AI為變速機(jī)輸入軸，Ⅱ軸AO為變速機(jī)輸出軸，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力通過離合...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，包括：與發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的I軸，與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅱ軸，所述的I軸與Ⅱ軸之間具有至少兩條不同速比且可由相應(yīng)鎖止同步機(jī)構(gòu)可選構(gòu)成的動(dòng)力傳遞路徑，實(shí)際構(gòu)成至少兩個(gè)檔位；電機(jī)，與電機(jī)通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅲ軸；其特征在于：還包括一個(gè)三端口組件，該三端口組件由兩個(gè)輸出元件、一個(gè)輸入元件、一個(gè)切換機(jī)構(gòu)組成，所述的兩個(gè)輸出元件可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的輸入元件與Ⅲ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的切換機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件的可選驅(qū)動(dòng)連接，所述三端口組件完全旋轉(zhuǎn)支撐在I軸或Ⅱ軸上，相應(yīng)與I軸或Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的輸出元件與該支撐軸等速嚙合驅(qū)動(dòng)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，包括：
與發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的I軸，
與車輪通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅱ軸，
所述的I軸與Ⅱ軸之間具有至少兩條不同速比且可由相應(yīng)鎖止同步機(jī)構(gòu)可選
構(gòu)成的動(dòng)力傳遞路徑，實(shí)際構(gòu)成至少兩個(gè)檔位；
電機(jī)，
與電機(jī)通過固定速比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的Ⅲ軸；
其特征在于：還包括一個(gè)三端口組件，該三端口組件由兩個(gè)輸出元件、一個(gè)輸
入元件、一個(gè)切換機(jī)構(gòu)組成，
所述的兩個(gè)輸出元件可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)且同軸布置，分別與I軸、Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)
連接，所述的輸入元件與Ⅲ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，
所述的切換機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)輸入元件與任一輸出元件的可選驅(qū)動(dòng)連接，
所述三端口組件完全旋轉(zhuǎn)支撐在I軸或Ⅱ軸上，相應(yīng)與I軸或Ⅱ軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連
接的輸出元件與該支撐軸等速嚙合驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力車用有源傳動(dòng)裝置，其特征在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐘再敏，余卓平，王心堅(jiān)，吳海康，陳雪平，王春現(xiàn)，
申請(專利權(quán))人：同濟(jì)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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