[发明专利]混合动力变速器和车辆

说明书

本发明公开了一种用于车辆的混合动力变速器和车辆，该混合动力变速器包括电机、电机轴、变速器输入轴和变速器输出轴，混合动力变速器具有第一传动级和第二传动级，第一传动级包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第二传动级包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮。在变速器输入轴上空套地设置第一齿轮和第三齿轮，在第一齿轮和第三齿轮之间设置第一同步器；在变速器输出轴上空套地设置第二齿轮，抗扭地设置第四齿轮，在第二齿轮和第四齿轮之间设置第二同步器，第二同步器能够选择性将第二齿轮与变速器输出轴抗扭连接或者处于空挡，其中，电机通过电机轴将扭矩传递给第一传动级。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的混合动力变速器，该混合动力变速器包括第一电机、第二电机、变速器输入轴和变速器输出轴，其中，内燃机通过离合器与变速器输入轴连接，第一电机将扭矩传递到变速器输入轴，第二电机将扭矩传递到变速器输出轴。本发明还涉及一种具有上述混合动力变速器的车辆。

背景技术

在当前的混合动力驱动系统中，通常需要设置两个电机与混合动力变速器连接，并且内燃机通过液压式离合器与混合动力变速器连接，由此，该混合动力变速器能够实现多种工作模式，例如P2模式(电机扭矩直接输送到变速器输入端)、P3模式(电机扭矩直接输送到变速器输出端)和P2.5模式(可在P2模式和P3模式之间进行切换)。

为了实现更灵活的P2.5模式通常需要具有双电机的混合动力驱动系统，但这种结构比较复杂且需要较多的部件和较大的结构空间，这并不满足现在对于车辆轻质化的环保要求。因此需要提供一种结构更加简单的混合动力驱动系统，其只需要更少的部件，尤其只需要单电机，就可实现P2模式与P3模式的切换，同时可以使得该系统具有较完整的混动功能以及电机对发动机换挡过程中的扭矩补偿功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种如上所述的用于混合动力车辆的混合动力变速器，该混合动力变速器具有紧凑的设计结构并且使得混合动力车辆在各种行驶状况中均能够兼顾动力性能和燃油经济性。

所述技术问题通过本发明的用于车辆的混合动力变速器解决，所述混合动力变速器包括电机、电机轴、变速器输入轴和变速器输出轴，其中，变速器输入轴通过离合器与内燃机连接，电机轴与电机连接，其中，混合动力变速器具有第一传动级和第二传动级，所述第一传动级包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第二传动级包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮。根据本发明的设计方案，在变速器输入轴上空套地(即例如借助轴承同轴线地)设置第一齿轮和第三齿轮，在第一齿轮和第三齿轮之间设置第一同步器，其中，第一同步器能够选择性将第一齿轮与变速器输入轴抗扭连接或者将第三齿轮与变速器输入轴抗扭连接或者处于空挡；在变速器输出轴上空套地设置第二齿轮，抗扭地设置第四齿轮，在第二齿轮和第四齿轮之间设置第二同步器，其中，第二同步器能够选择性将第二齿轮与变速器输出轴抗扭连接或者处于空挡；电机通过电机轴将扭矩传递给第一传动级。因此，根据本发明的混动动力变速器只需要较少的部件，例如只需要一个电机就可实现P2.5模式，并且在挡位进行切换时仍能保持动力不中断，从而使得混合动力车辆在各种行驶状况中均能够兼顾动力性能和燃油经济性。

根据本发明的优选实施方式，电机轴与变速器输入轴同轴线布置，该电机轴被设计为空心轴，且变速器输入轴从电机轴内穿过，其中，第一齿轮抗扭地设置在电机轴上，因而电机扭矩可以直接地传送到变速器输入轴或者变速器输出轴，从而实现P2.5模式。在这种布置下，优选地可将离合器安置在电机内，尤其被安置在电机的转子内，从而降低了整个结构的轴向空间，使得该混合动力变速器更加紧凑。

根据本发明的另外的优选实施方式，电机轴通过第一传动装置与第一齿轮抗扭连接。优选地，将第一传动装置设计为齿轮组，该齿轮组包括与电机轴抗扭连接的第一传动齿轮和与第一传动齿轮啮合且与第一齿轮啮合的第二传动齿轮。在这种布置下，虽然增加了径向空间需求，但是简化了电机轴的结构，而且通过第一传动装置能够调节电机扭矩的传动速比。此外，这种结构的装配更加便捷。