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CN118952996B - 发电机参与驱动的混合动力变速箱 - Google Patents

发电机参与驱动的混合动力变速箱 Download PDF

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CN118952996B
CN118952996B CN202411449672.0A CN202411449672A CN118952996B CN 118952996 B CN118952996 B CN 118952996B CN 202411449672 A CN202411449672 A CN 202411449672A CN 118952996 B CN118952996 B CN 118952996B
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卞国胜
孙一林
朱顺利
许艳利
张海涛
杨敏
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Kuntai Vehicle System Changzhou Co ltd
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Abstract

本发明涉及混合动力变速箱技术领域,尤其是一种发电机参与驱动的混合动力变速箱,由发电机、驱动电机和发动机三动力源以及齿轮离合器传动系统构成,其齿轮离合器传动系统包含两组离合器,第一离合器与发动机同轴设置,用于连接和分离发动机,第二离合器设置在混合驱动输出轴上,用于发动机、发电机与变速器输出端的连接和分离,所述齿轮离合器传动系统包括发电模块、发电机驱动系统、发动机驱动系统和驱动电机驱动模块;还包括液压系统和冷却润滑系统,液压系统控制离合器工作,冷却润滑系统给电机和齿轮离合器传动系统提供冷却和润滑,发电机参与驱动的双电机纯电驱动和由内外两个湿式多片离合器构成的双离合器的应用为本发明的两个重要特点。

Description

发电机参与驱动的混合动力变速箱
技术领域
本发明涉及混合动力变速箱技术领域,尤其是一种发电机参与驱动的混合动力变速箱。
背景技术
伴随全球汽车保有量的迅速增长,能源、环境、安全等方面的压力日益加大,使得全球汽车节能化、电动化进程不断加快。面对纯电动汽车存在续航里程焦虑、充电基础设施建设不完善、动力电池中短期内难以实现重大技术突破等产业瓶颈,纯电动汽车当前难以满足当前市场汽车使用需求。
普通混合动力汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)既能满足当前国内外排放节能方向上的目标需求,又较高的满足当前市场使用条件,已在全球范围内得到大规模推广应用。
目前日系及欧美混合动力车型,大多采用的是普通混合动力(HEV)方案,国内由于汽车电池技术发展较快,则以插电式混合动力(PHEV)方案为主,混合动力变速器作为混动车型的最核心零部件,近年发展势头很猛。目前国内已量产的混合动力变速器大多使用的P1+P3混动架构方案,发电机作为P1电机与发动机通过齿轮和花键直连,不具备独立驱动功能,该方案的优势是结构简单,控制难度低,可以同时很好地适应HEV和PHEV车型的需求,但由于纯电驱动只能依赖驱动电机,需要驱动电机具备较高的扭矩和功率,增加变速器电机的制造成本。PHEV车型以纯电驱动为主,发电机只用于发电会导致发电机利用率不足,而P2+P3架构的混合动力变速器可以很好地解决这一问题。发电机作为P2电机与发动机之间增加了一个离合器实现发电机和发动机的分离,当离合器打开以后发电机可以参与车辆驱动,双电机驱动可以让车辆具备强大的驱动动力性,同时该方案可以减少对驱动电机的功率扭矩需求以降低电机成本,可以说P2+P3架构是专为PHEV车型设计的混合动力变速箱方案。目前公司已有一款量产的混动变速器采用了P2+P3架构方案,因其强大的纯电驱动动力性很受用户欢迎,但由于量产方案结构较复杂制造成本较高,非模块化设计方案导致功能拓展设计困难。因此需要研发一款功能强大、结构简单、制造成本低、模块化设计可多品种功能拓展、外形尺寸小可覆盖更多车型的混合动力变速箱成为急需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题,提供一种发电机参与驱动的混合动力变速箱。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种发电机参与驱动的混合动力变速箱,包括:
动力源,其包括发电机、驱动电机和带有减震器的发动机;
齿轮离合器传动系统,用于在发电机、驱动电机、发动机和差速器之间传递动力,其离合器系统有两个离合器构成,第一离合器与发动机同轴设置,连接输入法兰和输入轴用于连接和分离发动机,实现单档驱动的第二离合器及实现两档驱动的双离合第二离合器设置在混合驱动输出轴上,用于决定发电机和发动机的动力能否参与车辆驱动,齿轮离合器传动系统包括发电模块、发电机单/两档驱动模块、发动机单/两档驱动模块和驱动电机驱动模块;
液压系统,用以控制离合器系统中离合器的闭合和打开,实现发动机动力的连接和分离,以及决定发动机和发电机的动力是否参与车辆驱动;
冷却润滑系统,用以发电机、驱动电机定转子冷却以及齿轮传动系统和离合器系统的冷却和润滑。
进一步地,齿轮离合器传动系统中的发电模块包括发电从动齿轮和输入轴,所述发电从动齿轮设置在发电机齿轮轴上,所述发电机齿轮轴与发电机转子轴花键连接,所述输入轴上设置有混合驱动主动齿轮,所述混合驱动主动齿轮与发电机齿轮轴上的发电从动齿轮啮合;所述第一离合器设置在输入轴和输入法兰之间,所述输入法兰与发动机上的减震器花键连接;当第一离合器闭合,发动机的动力通过减震器、输入法兰、第一离合器、输入轴、混合驱动主动齿轮、发电从动齿轮、发电机齿轮轴、发电机转子轴驱动发电机发电,构成发电模块。
进一步地,齿轮离合器传动系统中的发电机单档驱动系统包括发电从动齿轮、混合驱动主动齿轮、第二离合器、混合驱动输出轴和差速器,所述混合驱动输出轴上设置有混合驱动从动齿轮;所述混合驱动从动齿轮与输入轴上的混合驱动主动齿轮啮合;所述混合驱动输出轴上还设置有第二离合器;所述第二离合器设置在混合驱动输出轴的电机侧端部;所述混合驱动从动齿轮和混合驱动输出轴通过第二离合器连接;所述混合驱动输出轴上还设置有混合驱动主减主动齿轮,所述差速器上设置有主减从动齿轮;所述主减从动齿轮与混合驱动输出轴上的混合驱动主减主动齿轮啮合;
当第一离合器打开,第二离合器闭合时,发电机的动力通过发电机转子轴、发电机齿轮轴、发电从动齿轮、混合驱动主动齿轮、混合驱动从动齿轮、第二离合器、混合驱动输出轴、混合驱动主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶,构成发电机单档驱动模块。
进一步地,齿轮离合器传动系统中的发动机单档驱动系统包括输入法兰、第一离合器、输入轴、混合驱动输出轴和差速器,当第一离合器和第二离合器均闭合时,发动机的动力通过减震器、输入法兰、第一离合器、输入轴、混合驱动主动齿轮、混合驱动从动齿轮、第二离合器、混合驱动输出轴、混合驱动主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶,构成发动机单档驱动模块。
进一步地,齿轮离合器传动系统中的驱动电机驱动模块包括驱动电机齿轮轴、电驱动输出轴和差速器;所述驱动电机齿轮轴与驱动电机转子轴花键连接、所述驱动电机齿轮轴上设置有电驱动主动齿轮、所述电驱动输出轴上设置有电驱动主减主动齿轮及电驱动从动齿轮,所述电驱动从动齿轮与驱动电机齿轮轴上的电驱动主动齿轮啮合,所述电驱动主减主动齿轮差速器上的主减从动齿轮啮合,驱动电机的动力通过驱动电机转子轴、驱动电机齿轮轴、电驱动主动齿轮、电驱动从动齿轮、电驱动输出轴、电驱动主减主动齿轮转动,主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶,构成驱动电机驱动模块。
进一步地,发电机单/两档驱动模块和驱动电机驱动模块共同构成双电机驱动模块。
进一步地,差速器上的主减从动齿轮同时与混合驱动主减主动齿轮和电驱动主减主动齿轮啮合,将两处驱动力汇聚到差速器上,用于车辆驱动。
进一步地,所述第一离合器设置在输入轴与输入法兰之间,其由离合器内毂、离合器摩擦片、离合器钢片、带挡圈的离合器外毂、离合器活塞、离合器回位弹簧及离合器回位弹簧挡板构成,所述离合器内毂与输入法兰焊接连接,同时与离合器摩擦片滑动花键连接,所述带挡圈的离合器外毂与混合驱动主动齿轮焊接连接,同时与离合器钢片滑动花键连接,所述离合器活塞设置在输入轴与混合驱动主动齿轮之间的空间内,并通过其内径与输入轴滑动连接且通过其外径与混合驱动主动齿轮滑动连接,并形成离合器液压工作腔。
进一步地,所述第二离合器设置在混合驱动输出轴上,其由离合器内毂、离合器摩擦片、离合器钢片、带挡圈的离合器外毂、离合器活塞、离合器回位弹簧、离合器回位弹簧挡板和离合器外毂支座构成,所述离合器内毂与混合驱动从动齿轮焊接连接,同时与离合器摩擦片滑动花键连接;所述带挡圈的离合器外毂与离合器外毂支座焊接连接,同时与离合器钢片滑动花键连接,所述离合器外毂支座与混合驱动输出轴花键连接,所述离合器活塞安装在离合器外毂支座构成的空间内且与离合器外毂支座滑动连接,在离合器活塞和离合器外毂支座之间形成第二离合器液压工作腔。
更进一步地,所述输入轴上靠近电机侧设置混合驱动第二主动齿轮,所述混合驱动输出轴上的混合驱动从动齿轮上设有与混合驱动第二主动齿轮相啮合的混合驱动第二从动齿轮,混合驱动输出轴电机侧端部还设置有双离合第二离合器,即构成发电机和发动机均可两档驱动的混合动力变速箱;双离合第二离合器由内离合器和外离合器两组湿式多片离合器构成,当内离合器闭合而外离合器打开时,发电机和发动机的动力通过混合驱动主动齿轮、混合驱动从动齿轮、内离合器传递到混合驱动输出轴上;当内离合器打开而外离合器闭合时,发电机和发动机的动力通过混合驱动第二主动齿轮、混合驱动第二从动齿轮、外离合器传递到混合驱动输出轴上,并通过混合驱动主减主动齿轮、主减从动齿轮、差速器驱动车辆行驶,实现发电机和发动机两档驱动功能。
更进一步地,所述内离合器由内离合器内毂、内离合器摩擦片、内离合器钢片、内离合器活塞、内离合器回位弹簧、内离合器回位弹簧挡板、带内外挡圈的离合器中间毂和离合器中间毂支座构成;所述外离合器由带内外挡圈的离合器中间毂、离合器中间毂支座、外离合器外毂、外离合器摩擦片、外离合器钢片、外离合器活塞、外离合器活塞支座、外离合器回位弹簧和外离合器回位弹簧挡板构成;所述内离合器内毂与混合驱动从动齿轮焊接连接并与内离合器摩擦片滑动花键连接,所述带内外挡圈的离合器中间毂与离合器中间毂支座焊接连接并同时与内离合器钢片和外离合器钢片滑动花键连接,所述外离合器外毂与混合驱动第二从动齿轮焊接连接,同时与外离合器摩擦片滑动花键连接,所述离合器中间毂支座与混合驱动输出轴花键连接,所述内离合器活塞安装在离合器中间毂支座构成的空间内且与离合器中间毂支座滑动连接并形成内离合器液压工作腔;所述外离合器活塞安装在外离合器活塞支座构成的空间内且与外离合器活塞支座滑动连接并形成外离合器液压工作腔,所述外离合器活塞支座与混合驱动输出轴花键连接。
进一步地,所述液压系统包括高压油泵、控制第一离合器工作的第一离合器电磁阀及高压油路,发动机和发电机单档驱动时控制第二离合器工作的第二离合器电磁阀及高压油路,发动机和发电机两档驱动时控制双离合第二离合器的内离合器工作的内离合器电磁阀及高压油路和控制双离合第二离合器的外离合器工作的外离合器电磁阀及高压油路;
当第一离合器电磁阀及高压油路为高压时,高压润滑油通过输入轴左端中心油孔进入第一离合器液压工作腔,驱动离合器活塞在输入轴和混合驱动主动齿轮形成的活塞空间内移动,实现第一离合器的闭合;当第一离合器电磁阀及高压油路为低压时,离合器回位弹簧将离合器活塞回位,实现第一离合器的打开;
发动机和发电机单档驱动时,所述第二离合器电磁阀及高压油路为高压时,高压润滑油通过混合驱动输出轴左端中心孔进入第二离合器液压工作腔,驱动离合器活塞在离合器外毂支座的活塞空间内移动,实现第二离合器的闭合;所述第二离合器电磁阀及高压油路为低压时,离合器回位弹簧将离合器活塞回位,实现第二离合器的打开。
发动机和发电机两档驱动时,所述内离合器电磁阀及高压油路为高压时,高压油通过混合驱动输出轴的左端中心孔进入内离合器液压工作腔,液压推动内离合器活塞在离合器中间毂支座的活塞空间内移动,实现内离合器的闭合;内离合器电磁阀及高压油路为低压时,所述内离合器回位弹簧将内离合器活塞回位,实现内离合器的打开;所述外离合器电磁阀及高压油路高压时,液压油通过混合驱动输出轴的外径进入一端封闭的偏心孔再进入外离合器液压工作腔,液压推动外离合器活塞移动实现外离合器的闭合;外离合器电磁阀及高压油路低压时,外离合器回位弹簧将外离合器活塞回位,实现外离合器的打开。
进一步地,所述冷却润滑系统由低压油泵、油冷器、冷却和润滑油路、及各支油路构成。所述低压油泵将变速箱底部的润滑油泵出,通过壳体油道进入固定在变速箱壳体外侧的油冷器内,由车辆的水冷设施提供冷却水在油冷器内进行冷热交换将润滑油冷却,并将冷却后的润滑油循环进入变速箱壳体内,通过变速箱壳体内的冷却和润滑油路及各支油路运送到变速箱内的所有运转和发热部位,所述冷却和润滑油路设置在发动机侧的变速箱壳体内。
所述冷却润滑系统还包含各支油路,各支油路包括发电机定子冷却油管、驱动电机定子冷却油管、集油槽和高低压连通油路,以及由7个空心轴和壳体油孔构成的支油路,包括输入法兰及输入轴支油路、发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路、驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路、电驱动输出轴支油路和混合驱动输出轴支油路;发动机和发电机两档驱动时还在变速器壳体上设有给双离合第二离合器的外离合器提供冷却和润滑的外离合器冷却和润滑支油路;
所述发电机定子冷却油管将冷却润滑油引导到发电机的定子上部,并喷淋到发电机的定子需冷却的部位;所述驱动电机定子冷却油管将冷却润滑油引导到驱动电机的定子上部,并喷淋到驱动电机的定子需冷却的部位;
所述高低压连通油路包括开关阀和溢流阀,当离合器不工作时,控制离合器工作的两条离合器电磁阀及高压油路低压,高低压连通油路的开关阀开启,高压油路的润滑油进入低压油路,作为低压油路的补充,当发电机或发动机需要工作时,第一离合器电磁阀及高压油路和第二离合器电磁阀及高压油路中至少有一个需要高压油,高低压连通油路的开关阀关闭,高压油泵连续工作产生的多余高压油通过高低压连通油路的溢流阀进入低压油路;
所述发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路将冷却和润滑油路的冷却润滑油输送到发电机转子轴中心孔,在完成轴上轴承润滑的同时,通过发电机转子轴上的油孔输送到发电机的转子需冷却部位;所述驱动电机齿轮轴和驱动电机转子轴支油路将冷却和润滑油路的冷却润滑油输送到驱动电机转子轴的中心孔,在完成轴承润滑的同时,输送到驱动电机的转子需冷却部位;
所述输入法兰和输入轴支油路混合驱动输出轴支油路将冷却和润滑油路的冷却润滑油输送到两离合器和轴承需冷却和润滑部位,所述电驱动输出轴支油路只用于电驱动输出轴右端轴承润滑;所述集油槽将变速箱内齿轮运转飞溅的润滑油收集,汇聚到发电机定子上部中央,供发电机的定子补充冷却;
发动机和发电机两档驱动时外离合器冷却和润滑支油路将冷却和润滑油路的冷却润滑油通过壳体油路输送到发动机驱动输出轴的后端,通过轴上的偏心孔输送到外离合器需冷却和润滑部位。
涉及到离合器的冷却和润滑的支油路,包括输入法兰及输入轴支油路、混合驱动输出轴支油路、以及外离合器冷却和润滑支油路,除了给离合器提供冷却润滑作用外,还起到平衡离合器活塞的作用,确保离合器活塞在所在轴高速旋转且无液压驱动时保持在离合器打开状态。
本发明的有益效果:
本发明相比于现有技术改进齿轮离合器传动系统,优化齿轮、离合器分布及排列方式,集成度高,结构简单,占用空间小、提高动力响应和加速性能,减少传动过程中的能量损耗;
通过对齿轮离合器传动系统中离合器的开闭,实现发动机动力的连接或分离,以及发动机、发电机的动力与混合驱动输出轴的连接或分离,以使混合动力变速箱处于不同驱动模式下,可以实现发动机启停、驻车发电、发电机驱动、发动机驱动、驱动电机驱动、双电机驱动、倒车、制动能量回收等功能,最终实现车辆燃油经济性的改善,满足排放要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一(发电机可参与驱动的单档混合动力变速箱)的结构示意图。
图2是本发明实施例二(发电机可参与驱动的两档混合动力变速箱)的结构示意图。
图3是图2的双离合第二离合器的局部放大结构示意图。
图中:1、减震器;2、输入法兰;3、输入轴;4、混合驱动主动齿轮;5、混合驱动第二主动齿轮;6、发电机齿轮轴;7、发电从动齿轮;8、发电机转子轴;9、驱动电机转子轴;10、驱动电机齿轮轴;11、电驱动主动齿轮;12、电驱动输出轴;13、电驱动从动齿轮;14、电驱动主减主动齿轮;15、差速器;16、主减从动齿轮;17、混合驱动输出轴;18、混合驱动主减主动齿轮;19、混合驱动从动齿轮;20、混合驱动第二从动齿轮;21、离合器内毂;22、离合器摩擦片;23、离合器钢片;24、带挡圈的离合器外毂;25、离合器活塞;26、离合器回位弹簧;27、离合器回位弹簧挡板;28、离合器外毂支座;29、内离合器内毂;30、内离合器摩擦片;31、内离合器钢片;32、内离合器活塞;33、内离合器回位弹簧;34、内离合器回位弹簧挡板;35、带内外挡圈的离合器中间毂;36、离合器中间毂支座;37、外离合器外毂;38、外离合器摩擦片;39、外离合器钢片;40、外离合器活塞;41、外离合器活塞支座;42、外离合器回位弹簧;43、外离合器回位弹簧挡板;44、高压油泵;45、第一离合器电磁阀及高压油路;46、第二离合器电磁阀及高压油路;47、内离合器电磁阀及高压油路;48、外离合器电磁阀及高压油路;49、低压油泵;50、油冷器;51、冷却和润滑油路;52、发电机定子冷却油管;53、驱动电机定子冷却油管;54、集油槽;55、高低压连通油路;511、输入法兰及输入轴支油路;512、发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路;513、驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路;514、电驱动输出轴支油路;515、混合驱动输出轴支油路;516、外离合器冷却和润滑支油路;100、发电机;200、发动机;300、驱动电机;400、第一离合器;500、第二离合器;600、双离合第二离合器;601、内离合器;602、外离合器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例一:发电机可参与驱动的单档混合动力变速箱。
一种发电机参与驱动的混合动力变速箱,其包括:
动力源:由发电机100、驱动电机300和带有减震器1的发动机200构成。
齿轮离合器传动系统,用于在发电机100、驱动电机300、发动机200和差速器15之间传递动力,其离合器系统有两个离合器构成,第一离合器400与发动机同轴设置,连接输入法兰2和输入轴3用于连接和分离发动机200,单档方案的第二离合器500及两档方案的双离合第二离合器600设置在混合驱动输出轴17上,用于决定发电机和发动机的动力能否参与车辆驱动,齿轮离合器传动系统包括发电模块、发电机单/两档驱动模块、发动机单/两档驱动模块和驱动电机驱动模块。
液压系统,用以控制离合器系统中离合器的闭合和打开,实现发动机200动力的连接和分离,以及决定发动机200和发电机100的动力是否参与车辆驱动。
冷却润滑系统,用以发电机100、驱动电机300的定转子冷却以及齿轮传动系统和离合器系统的冷却和润滑。
在本实施例的具体实施方式中,齿轮离合器传动系统中的发电模块,包括发电从动齿轮7和输入轴3,发电从动齿轮7设置在发电机齿轮轴6上,发电机齿轮轴与发电机转子轴8花键连接,输入轴3上设置有混合驱动主动齿轮4,混合驱动主动齿轮4与发电机齿轮轴6上的发电从动齿轮7啮合;第一离合器400设置在输入轴3和输入法兰2之间,输入法兰2与发动机200上的减震器1花键连接。当第一离合器400闭合,发动机200的动力通过减震器1、输入法兰2、第一离合器400、输入轴3、混合驱动主动齿轮4、发电从动齿轮7、发电机齿轮轴6、发电机转子轴8驱动发电机100发电,构成发电模块。
在本实施例的具体实施方式中,齿轮离合器传动系统中的发电机单档驱动系统,包括发电从动齿轮7、混合驱动主动齿轮4、第二离合器500、混合驱动输出轴17和差速器15,混合驱动输出轴17上设置有混合驱动从动齿轮19;混合驱动从动齿轮19与输入轴3上的混合驱动主动齿轮4啮合;混合驱动输出轴17上还设置有第二离合器500;第二离合器500设置在混合驱动输出轴17的电机侧端部;混合驱动从动齿轮19和混合驱动输出轴17通过第二离合器500连接;混合驱动输出轴17上还设置有混合驱动主减主动齿轮18,差速器15上设置有主减从动齿轮16;主减从动齿轮16与混合驱动输出轴17上的混合驱动主减主动齿轮18啮合。当第一离合器400打开,第二离合器500闭合时,发电机的动力通过发电机转子轴8、发电机齿轮轴6、发电从动齿轮7、混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、第二离合器500、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16、差速器15驱动车辆行驶,构成发电机单档驱动模块。
在本实施例的具体实施方式中,齿轮离合器传动系统中的发动机单档驱动系统,包括输入法兰2、第一离合器400、输入轴3、混合驱动输出轴17和差速器15,当第一离合器400和第二离合器500均闭合时,发动机的动力通过减震器1、输入法兰2、第一离合器400、输入轴3、混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、第二离合器500、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16、差速器15驱动车辆行驶,构成发动机单档驱动模块。
在本实施例的具体实施方式中,齿轮离合器传动系统中的驱动电机驱动模块,包括驱动电机齿轮轴10、电驱动输出轴12和差速器15;驱动电机齿轮轴10与驱动电机转子轴9花键连接、驱动电机齿轮轴10上设置有电驱动主动齿轮11、电驱动输出轴12上设置有电驱动主减主动齿轮14及电驱动从动齿轮13,电驱动从动齿轮13与驱动电机齿轮轴10上的电驱动主动齿轮11啮合,电驱动主减主动齿轮14差速器15上的主减从动齿轮16啮合。驱动电机300的动力通过驱动电机转子轴9、驱动电机齿轮轴10、电驱动主动齿轮11、电驱动从动齿轮13、电驱动输出轴12、电驱动主减主动齿轮14转动,主减从动齿轮16、差速器15驱动车辆行驶,构成驱动电机驱动模块。
在本实施例的具体实施方式中,发电机驱动系统和驱动电机驱动模块,共同构成了双电机驱动模块。
在本实施例的具体实施方式中,差速器15上的主减从动齿轮16同时与混合驱动主减主动齿轮18和电驱动主减主动齿轮14啮合,将两处驱动力同时汇聚到差速器15上,用于车辆驱动。
在本实施例的具体实施方式中,第一离合器400设置在输入轴3与输入法兰2之间,其由离合器内毂21、离合器摩擦片22、离合器钢片23、带挡圈的离合器外毂24、离合器活塞25、离合器回位弹簧26及离合器回位弹簧挡板27构成,离合器内毂21与输入法兰2焊接连接,同时与离合器摩擦片22滑动花键连接,带挡圈的离合器外毂24与混合驱动主动齿轮4焊接连接,同时与离合器钢片23滑动花键连接,离合器活塞25设置在输入轴3与混合驱动主动齿轮4之间的空间内,并通过其内径与输入轴3滑动连接且通过其外径与混合驱动主动齿轮4滑动连接,并在三零件之间形成第一离合器液压工作腔。
在本实施例的具体实施方式中,第二离合器500设置在混合驱动输出轴17上,其由离合器内毂21、离合器摩擦片22、离合器钢片23、带挡圈的离合器外毂24、离合器活塞25、离合器回位弹簧26、离合器回位弹簧挡板27和离合器外毂支座28构成,离合器内毂21与混合驱动从动齿轮19焊接连接,同时与离合器摩擦片22滑动花键连接;带挡圈的离合器外毂24与离合器外毂支座28焊接连接,同时与离合器钢片23滑动花键连接,离合器外毂支座28与混合驱动输出轴17花键连接,离合器活塞25安装在离合器外毂支座28构成的空间内且与离合器外毂支座28滑动连接,在离合器活塞25和离合器外毂支座28之间形成第二离合器液压工作腔。除离合器外毂支座28外,其它零件与第一离合器400通用。
在本实施例的具体实施方式中,液压系统包括高压油泵44、控制第一离合器400工作的第一离合器电磁阀及高压油路45和控制第二离合器500工作的第二离合器电磁阀及高压油路46。当第一离合器电磁阀及高压油路45为高压时,高压润滑油通过输入轴3左端中心油孔进入第一离合器液压工作腔,驱动离合器活塞25在输入轴3和混合驱动主动齿轮4形成的活塞空间内移动,实现第一离合器400的闭合;当第一离合器电磁阀及高压油路45为低压时,离合器回位弹簧26将离合器活塞25回位,实现第一离合器400的打开;当第二离合器电磁阀及高压油路46为高压时,高压润滑油通过混合驱动输出轴17左端中心孔进入第二离合器液压工作腔,驱动离合器活塞25在离合器外毂支座28的活塞空间内移动,实现第二离合器500的闭合;第二离合器电磁阀及高压油路46为低压时,离合器回位弹簧26将离合器活塞25回位,实现第二离合器500的打开。
在本实施例的具体实施方式中,冷却润滑系统由低压油泵49、油冷器50、冷却和润滑油路51、及各支油路构成。低压油泵49将变速箱底部的润滑油泵出,通过壳体油道进入固定在变速箱壳体外侧的油冷器50内,由车辆的水冷设施提供冷却水在油冷器50内进行冷热交换将润滑油冷却,并将冷却后的润滑油循环进入变速箱壳体内,通过变速箱壳体内的冷却和润滑油路51及各支油路运送到变速箱内的所有运转和发热部位,所述冷却和润滑油路51设置在发动机侧的变速箱壳体内。
在本实施例的具体实施方式中,冷却润滑系统还包含各支油路,各支油路包括发电机定子冷却油管52、驱动电机定子冷却油管53、集油槽54和高低压连通油路55,以及由7个空心轴和壳体油孔构成的支油路,包括输入法兰及输入轴支油路511、发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路512、驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路513、电驱动输出轴支油路514和混合驱动输出轴支油路515。发电机定子冷却油管52将冷却润滑油引导到发电机100的定子上部,并喷淋到发电机100的定子需冷却的部位;所述驱动电机定子冷却油管53将冷却润滑油引导到驱动电机300的定子上部,并喷淋到驱动电机300的定子需冷却的部位;高低压连通油路55包括开关阀和溢流阀,当离合器不工作时,控制离合器工作的两条离合器电磁阀及高压油路低压,高低压连通油路55的开关阀开启,高压油路的润滑油进入低压油路,作为低压油路的补充,当发电机100或发动机200需要工作时,第一离合器电磁阀及高压油路45和第二离合器电磁阀及高压油路46中至少有一个需要高压油,高低压连通油路55的开关阀关闭,高压油泵连续工作产生的多余高压油通过高低压连通油路55的溢流阀进入低压油路。发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路512将冷却和润滑油路51的冷却润滑油输送到发电机转子轴8中心孔,在完成轴上轴承润滑的同时,通过发电机转子轴8上的油孔输送到发电机100的转子需冷却部位。所述驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路513将冷却和润滑油路51的冷却润滑油输送到驱动电机转子轴9的中心孔,在完成轴承润滑的同时,输送到驱动电机300的转子需冷却部位。输入法兰及输入轴支油路511混合驱动输出轴支油路515将冷却和润滑油路51的冷却润滑油输送到两离合器和轴承需冷却和润滑部位。电驱动输出轴支油路514只用于电驱动输出轴12的右端轴承润滑。集油槽54将变速箱内齿轮运转飞溅的润滑油收集,汇聚到发电机定子上部中央,供发电机100的定子补充冷却,集油槽54独立在冷却和润滑油路之外,在无消耗能源的情况下增加发电机定子的冷却效果。
实施例一的工作模式如下:
驻车发电:在车辆停止状态下,第一离合器400闭合、第二离合器500打开,利用发电机100的动力启动发动机200后,发动机200的动力通过减震器1、输入法兰2、第一离合器400、输入轴3、混合驱动主动齿轮4、发电从动齿轮7、发电机齿轮轴6、发电机转子轴8驱动发电机100发电,给车辆电池组充电。
驱动电机单电机纯电驱动:车辆的缓起步及车辆的动力性要求不高的低速纯电行驶工况,由驱动电机300单电机驱动完成。第一离合器400和第二离合器500均打开,驱动电机300的动力通过与驱动电机转子轴9花键连接的驱动电机齿轮轴10、电驱动主动齿轮11、电驱动从动齿轮13、电驱动输出轴12、电驱动主减主动齿轮14、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶,驱动电机300使用的电力来自车辆电池组。
双电机纯电驱动:车辆的急起步、爬坡及车辆的动力性要求较高的纯电行驶工况,由驱动电机300作为主驱、发电机100单档驱动作为辅驱的双电机驱动完成。在第一离合器400打开、第二离合器500闭合的情况下,驱动电机300作为主驱电机执行纯电驱动功能的同时,发电机100的动力通过与发电机转子轴8、发电机齿轮轴6、发电从动齿轮7、混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、第二离合器500、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶,双电机纯电驱动可以为车辆提供强大的驱动力,两电机使用的电力来自车辆电池组。
增程驱动:在车辆行驶状态,第一离合器400闭合、第二离合器500打开的情况下,发动机200的动力,通过减震器1、输入法兰2、电动机输入轴3、混合驱动主动齿轮4、发电从动齿轮7、发电机齿轮轴6,发电机转子轴8驱动发电机100发电,给车辆电池组充电或直接给驱动电机300的提供驱动电力的同时,驱动电机300执行前述纯电驱动功能,与前述纯电驱动不同的是,增程驱动时驱动电机300所需电力一部分来自车辆电池组,一部分来自发电机100。
发动机启停:驻车发电或车辆行驶状态的发动机200的启动和停止,在第一离合器400闭合、第二离合器500打开的情况下由发电机100带动和控制。
倒车:车辆倒车是在纯电驱动或增程驱动工况下由驱动电机300反转驱动。
制动能量回收:车辆行驶过程中的制动能量回收,由驱动电机300转化为发电状态实施,在双电机纯电驱动模式下,发电机也可以参与辅助制动能量回收。
发动机单档驱动:在第一离合器400、第二离合器500均闭合的情况下。发动机200的动力通过减震器1、输入法兰2、第一离合器400、输入轴3、混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16、差速器15驱动车辆行驶,此工况下发电机100和驱动电机300均处于空转状态。
发动机单档驱动,双电机辅助驱动:在发动机单档驱动工况下,将发电机100置于发电状态,将发动机200置于高燃油效率区间稳定工作,通过驱动电机300的正负扭矩的切换或驱动扭矩的调整控制车辆加减速和制动能量回收减速。
实施例二:发电机可参与驱动的两档混合动力变速箱。
基于模块化设计方案,可以通过对发动机驱动系统模块的设计调整,衍生出不同功能的混合动力变速箱产品:在实施例一发电机100可参与驱动的单档驱动混合动力变速箱的基础上,适当左移发电机100的位置, 输入轴3上靠近电机侧增设混合驱动第二主动齿轮5,混合驱动输出轴17上的混合驱动从动齿轮19上增设与混合驱动第二主动齿轮5相啮合的混合驱动第二从动齿轮20,同时将单离合器的第二离合器500调整为由内离合器601和外离合器602两组湿式多篇离合器构成的双离合第二离合器600,即构成发电机100及发动机200均可两档驱动的混合动力变速箱;当内离合器601闭合而外离合器602打开时,发电机100和发动机200的动力通过混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、内离合器601传递到混合驱动输出轴17上;当内离合器601打开而外离合器602闭合时,发电机100和发动机200的动力通过混合驱动第二主动齿轮5、混合驱动第二从动齿轮20、外离合器602传递到混合驱动输出轴17上,并通过混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16、差速器15驱动车辆行驶,实现发电机和发动机两档驱动功能。
如图2和图3所示,内离合器601由内离合器内毂29、内离合器摩擦片30、内离合器钢片31、内离合器活塞32、内离合器回位弹簧33、内离合器回位弹簧挡板34、带内外挡圈的离合器中间毂35和离合器中间毂支座36构成;外离合器602由带内外挡圈的离合器中间毂35、离合器中间毂支座36、外离合器外毂37、外离合器摩擦片38、外离合器钢片39、外离合器活塞40、外离合器活塞支座41、外离合器回位弹簧42和外离合器回位弹簧挡板43构成;内离合器内毂29与混合驱动从动齿轮19焊接连接并与内离合器摩擦片30滑动花键连接,带内外挡圈的离合器中间毂35与离合器中间毂支座36焊接连接并同时与内离合器钢片31和外离合器钢片39滑动花键连接,外离合器外毂37与混合驱动第二从动齿轮20焊接连接,同时与外离合器摩擦片38滑动花键连接,离合器中间毂支座36与混合驱动输出轴17花键连接,内离合器活塞32安装在离合器中间毂支座36构成的空间内且与离合器中间毂支座36滑动连接并形成内离合器液压工作腔;外离合器活塞40安装在外离合器活塞支座41构成的空间内且与外离合器活塞支座41滑动连接并形成外离合器液压工作腔,外离合器活塞支座41与混合驱动输出轴17花键连接。
发动机和发电机两档驱动方案的液压系统除了高压油泵44、第一离合器电磁阀及高压油路45外,还有控制双离合第二离合器600内离合器601工作的内离合器电磁阀及高压油路47,和控制双离合第二离合器600外离合器602工作的外离合器电磁阀及高压油路48,内离合器电磁阀及高压油路47为高压时,高压油通过混合驱动输出轴17的左端中心孔进入内离合器液压工作腔,液压推动内离合器活塞32在离合器中间毂支座36的活塞空间内移动,实现内离合器601的闭合;内离合器电磁阀及高压油路47为低压时,内离合器回位弹簧33将内离合器活塞32回位,实现内离合器601的打开;外离合器电磁阀及高压油路48高压时,液压油通过混合驱动输出轴17的外径进入一端封闭的偏心孔再进入外离合器液压工作腔,液压推动外离合器活塞40移动实现外离合器602的闭合;外离合器电磁阀及高压油路48低压时,外离合器回位弹簧42将外离合器活塞40回位,实现外离合器602的打开。
发动机和发电机两档驱动方案的冷却和润滑系统除了单档方案的所有冷却和润滑系统外,还设有外离合器冷却和润滑支油路516,供双离合第二离合器600的外离合器冷却和润滑。
相对实施例一的混合动力变速箱,车辆适宜在车速大于80km/h执行发动机200驱动,实施例二新增了混合驱动第二主动齿轮5和混合驱动第二从动齿轮20,速比较大,可以让发动机200高效驱动的车速向下延伸到50km/h左右,更好地发挥发动机200地燃油经济性。
实施例二的工作模式如下:
实施例二具备实施例一的驻车发电、驱动电机单电机纯电驱动,增程驱动、发动机启停、倒车、制动能量回收的工作模式,上述各工作模式参与的零件及其工作状态和实施例一相同。此外实施例二还具备以下工作模式:
双电机两档驱动:车辆的急起步、爬坡及车辆的动力性要求较高的纯电行驶工况,第一离合器400打开,由驱动电机300作为主驱、发电机100两档驱动作为辅驱的双电机驱动完成。在车辆起步或较低车速下,双离合第二离合器600的内离合器601打开,外离合器602闭合,发电机100的动力通过发电机转子轴8、发电机齿轮轴6、发电从动齿轮7、混合驱动主动齿轮4、输入轴3、混合驱动第二主动齿轮5、混合驱动第二从动齿轮20、外离合器602、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶;在较高车速下,双离合第二离合器600的内离合器601闭合,外离合器602打开,发电机100的动力通过发电机转子轴8、发电机齿轮轴6、发电从动齿轮7、混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、内离合器601、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶;双电机两档驱动可以为车辆提供强大的驱动力,两电机使用的电力来自车辆电池组。
发动机两档驱动:第一离合器400闭合,发动机200的动力通过减震器1、输入法兰2、第一离合器400、输入轴3后的动力传递路径与发电机两档驱动一致,在车辆中速行驶工况下、双离合第二离合器600的内离合器601打开,外离合器602闭合,发动机200的动力通过混合驱动第二主动齿轮5、混合驱动第二从动齿轮20、外离合器602、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶;在较高车速下,内离合器601闭合,外离合器602打开,发动机200的动力通过混合驱动主动齿轮4、混合驱动从动齿轮19、内离合器601、混合驱动输出轴17、混合驱动主减主动齿轮18、主减从动齿轮16,差速器15驱动车辆行驶;发动机两档驱动工况,发电机100、驱动电机300均可以处于空转状态。
发动机两档驱动,双电机辅助驱动:在发动机两档驱动工况下,将发电机100置于发电状态,将发动机200置于高燃油效率区间稳定工作,通过驱动电机300的正负扭矩的切换或驱动扭矩的调整控制车辆加减速和制动能量回收减速。
当然,在实际产品中,不论是实施一还是实施例二,湿式多片离合器的单离合器和双离合器均可以由电磁离合器代替,湿式多片离合器方案的混合动力变速箱内需有协助离合器工作的高压油泵及液压系统配套使用,电磁离合器方案的混合动力变速箱无需高压油泵及液压系统。因此电磁离合器方案的混合动力变速箱制造成本更低。两方案均需设置给电机和齿轮离合器传动系统提供冷却和润滑的冷却润滑系统。
另外,本领域的普通技术人员可以理解,在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,包括但不限于:多片湿式离合器改为电磁离合器,电控油泵改为机械油泵等方案的变更。以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于,包括:
动力源,其包括发电机(100)、驱动电机(300)和带有减震器(1)的发动机(200);
齿轮离合器传动系统,用于在发电机(100)、驱动电机(300)、发动机(200)和差速器(15)之间传递动力,其离合器系统有两个离合器构成,第一离合器(400)与发动机同轴设置,连接输入法兰(2)和输入轴(3)用于连接和分离发动机(200),实现两档驱动的双离合第二离合器(600)设置在混合驱动输出轴(17)上,用于决定发电机和发动机的动力能否参与车辆驱动,齿轮离合器传动系统包括发电模块、发电机两档驱动模块、发动机两档驱动模块和驱动电机驱动模块;
液压系统,用以控制离合器系统中离合器的闭合和打开,实现发动机(200)动力的连接和分离,以及决定发动机(200)和发电机(100)的动力是否参与车辆驱动;
冷却润滑系统,用以发电机(100)、驱动电机(300)的定转子冷却以及齿轮传动系统和离合器系统的冷却和润滑;
所述输入轴(3)上靠近电机侧设置混合驱动第二主动齿轮(5),所述混合驱动输出轴(17)上的混合驱动从动齿轮(19)上设有与混合驱动第二主动齿轮(5)相啮合的混合驱动第二从动齿轮(20),混合驱动输出轴(17)电机侧端部还设置有双离合第二离合器(600),即构成发电机和发动机均可两档驱动的混合动力变速箱,双离合第二离合器(600)由内离合器(601)和外离合器(602)两组湿式多片离合器构成,当内离合器(601)闭合而外离合器(602)打开时,发电机(100)和发动机(200)的动力通过混合驱动主动齿轮(4)、混合驱动从动齿轮(19)、内离合器(601)传递到混合驱动输出轴(17)上;当内离合器(601)打开而外离合器(602)闭合时,发电机(100)和发动机(200)的动力通过混合驱动第二主动齿轮(5)、混合驱动第二从动齿轮(20)、外离合器(602)传递到混合驱动输出轴(17)上,并通过混合驱动主减主动齿轮(18)、主减从动齿轮(16)、差速器(15)驱动车辆行驶,实现发电机和发动机两档驱动功能。
2.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述齿轮离合器传动系统中的发电模块包括发电从动齿轮(7)和输入轴(3),所述发电从动齿轮(7)设置在发电机齿轮轴(6)上,所述发电机齿轮轴(6)与发电机转子轴(8)花键连接,所述输入轴(3)上设置有混合驱动主动齿轮(4),所述混合驱动主动齿轮(4)与发电机齿轮轴(6)上的发电从动齿轮(7)啮合;所述第一离合器(400)设置在输入轴(3)和输入法兰(2)之间,所述输入法兰(2)与发动机(200)上的减震器(1)花键连接;
当第一离合器(400)闭合,发动机(200)的动力通过减震器(1)、输入法兰(2)、第一离合器(400)、输入轴(3)、混合驱动主动齿轮(4)、发电从动齿轮(7)、发电机齿轮轴(6)、发电机转子轴(8)驱动发电机(100)发电,构成发电模块。
3.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:齿轮离合器传动系统中的驱动电机驱动模块包括驱动电机齿轮轴(10)、电驱动输出轴(12)和差速器(15);所述驱动电机齿轮轴(10)与驱动电机转子轴(9)花键连接、所述驱动电机齿轮轴(10)上设置有电驱动主动齿轮(11)、所述电驱动输出轴(12)上设置有电驱动主减主动齿轮(14)及电驱动从动齿轮(13),所述电驱动从动齿轮(13)与驱动电机齿轮轴(10)上的电驱动主动齿轮(11)啮合,所述电驱动主减主动齿轮(14)差速器(15)上的主减从动齿轮(16)啮合,驱动电机(300)的动力通过驱动电机转子轴(9)、驱动电机齿轮轴(10)、电驱动主动齿轮(11)、电驱动从动齿轮(13)、电驱动输出轴(12)、电驱动主减主动齿轮(14)转动,主减从动齿轮(16)、差速器(15)驱动车辆行驶,构成驱动电机驱动模块。
4.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:发电机两档驱动模块和驱动电机驱动模块共同构成双电机驱动模块。
5.根据权利要求3所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:差速器(15)上的主减从动齿轮(16)同时与混合驱动主减主动齿轮(18)和电驱动主减主动齿轮(14)啮合,将两处驱动力同时汇聚到差速器(15)上,用于车辆驱动。
6.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述第一离合器(400)设置在输入轴(3)与输入法兰(2)之间,其由离合器内毂(21)、离合器摩擦片(22)、离合器钢片(23)、带挡圈的离合器外毂(24)、离合器活塞(25)、离合器回位弹簧(26)及离合器回位弹簧挡板(27)构成,所述离合器内毂(21)与输入法兰(2)焊接连接,同时与离合器摩擦片(22)滑动花键连接,所述带挡圈的离合器外毂(24)与混合驱动主动齿轮(4)焊接连接,同时与离合器钢片(23)滑动花键连接,所述离合器活塞(25)设置在输入轴(3)与混合驱动主动齿轮(4)之间的空间内,并通过其内径与输入轴(3)滑动连接且通过其外径与混合驱动主动齿轮(4)滑动连接,形成第一离合器液压工作腔。
7.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述第二离合器(500)设置在混合驱动输出轴(17)上,其由离合器内毂(21)、离合器摩擦片(22)、离合器钢片(23)、带挡圈的离合器外毂(24)、离合器活塞(25)、离合器回位弹簧(26)、离合器回位弹簧挡板(27)和离合器外毂支座(28)构成,所述离合器内毂(21)与混合驱动从动齿轮(19)焊接连接,同时与离合器摩擦片(22)滑动花键连接;所述带挡圈的离合器外毂(24)与离合器外毂支座(28)焊接连接,同时与离合器钢片(23)滑动花键连接,所述离合器外毂支座(28)与混合驱动输出轴(17)花键连接,所述离合器活塞(25)安装在离合器外毂支座(28)构成的空间内且与离合器外毂支座(28)滑动连接,在离合器活塞(25)和离合器外毂支座(28)之间形成第二离合器液压工作腔。
8.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述内离合器(601)由内离合器内毂(29)、内离合器摩擦片(30)、内离合器钢片(31)、内离合器活塞(32)、内离合器回位弹簧(33)、内离合器回位弹簧挡板(34)、带内外挡圈的离合器中间毂(35)和离合器中间毂支座(36)构成;所述外离合器(602)由带内外挡圈的离合器中间毂(35)、离合器中间毂支座(36)、外离合器外毂(37)、外离合器摩擦片(38)、外离合器钢片(39)、外离合器活塞(40)、外离合器活塞支座(41)、外离合器回位弹簧(42)和外离合器回位弹簧挡板(43)构成;所述内离合器内毂(29)与混合驱动从动齿轮(19)焊接连接并与内离合器摩擦片(30)滑动花键连接,所述带内外挡圈的离合器中间毂(35)与离合器中间毂支座(36)焊接连接并同时与内离合器钢片(31)和外离合器钢片(39)滑动花键连接,所述外离合器外毂(37)与混合驱动第二从动齿轮(20)焊接连接,同时与外离合器摩擦片(38)滑动花键连接,所述离合器中间毂支座(36)与混合驱动输出轴(17)花键连接,所述内离合器活塞(32)安装在离合器中间毂支座(36)构成的空间内且与离合器中间毂支座(36)滑动连接并形成内离合器液压工作腔;所述外离合器活塞(40)安装在外离合器活塞支座(41)构成的空间内且与外离合器活塞支座(41)滑动连接并形成外离合器液压工作腔,所述外离合器活塞支座(41)与混合驱动输出轴(17)花键连接。
9.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述液压系统包括高压油泵(44)、控制第一离合器(400)工作的第一离合器电磁阀及高压油路(45),发动机和发电机两档驱动时还包括控制双离合第二离合器(600)的内离合器(601)工作的内离合器电磁阀及高压油路(47)及控制双离合第二离合器(600)的外离合器(602)工作的外离合器电磁阀及高压油路(48);当第一离合器电磁阀及高压油路(45)为高压时,高压润滑油通过输入轴(3)左端中心油孔进入第一离合器液压工作腔,驱动离合器活塞(25)在输入轴(3)和混合驱动主动齿轮(4)形成的活塞空间内移动,实现第一离合器(400)的闭合;当第一离合器电磁阀及高压油路(45)为低压时,离合器回位弹簧(26)将离合器活塞(25)回位,实现第一离合器(400)的打开;两档方案的内离合器电磁阀及高压油路(47)为高压时,高压油通过混合驱动输出轴(17)的左端中心孔进入内离合器液压工作腔,液压推动内离合器活塞(32)在离合器中间毂支座(36)的活塞空间内移动,实现内离合器(601)的闭合;内离合器电磁阀及高压油路(47)为低压时,所述内离合器回位弹簧(33)将内离合器活塞(32)回位,实现内离合器(601)的打开;所述外离合器电磁阀及高压油路(48)高压时,液压油通过混合驱动输出轴(17)的外径进入一端封闭的偏心孔再进入外离合器液压工作腔,液压推动外离合器活塞(40)移动实现外离合器(602)的闭合;外离合器电磁阀及高压油路(48)低压时,外离合器回位弹簧(42)将外离合器活塞(40)回位,实现外离合器(602)的打开。
10.根据权利要求1所述的发电机参与驱动的混合动力变速箱,其特征在于:所述冷却润滑系统由低压油泵(49)、油冷器(50)、冷却和润滑油路(51)、及各支油路构成,所述低压油泵(49)将变速箱底部的润滑油泵出,通过壳体油道进入固定在变速箱壳体外侧的油冷器(50)内,由车辆的水冷设施提供冷却水在油冷器(50)内进行冷热交换将润滑油冷却,并将冷却后的润滑油循环进入变速箱壳体内,通过变速箱壳体内的冷却和润滑油路(51)及各支油路运送到变速箱内的所有运转和发热部位,所述冷却和润滑油路(51)设置在发动机侧的变速箱壳体内;
所述冷却润滑系统还包含各支油路,各支油路包括发电机定子冷却油管(52)、驱动电机定子冷却油管(53)、集油槽(54)和高低压连通油路(55),以及由7个空心轴和壳体油孔构成的支油路,包括输入法兰及输入轴支油路(511)、发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路(512)、驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路(513)、电驱动输出轴支油路(514)、混合驱动输出轴支油路(515)以及设置在变速器壳体上的给双离合第二离合器(600)的外离合器(602)提供冷却和润滑的外离合器冷却和润滑支油路(516);
所述发电机定子冷却油管(52)将冷却润滑油引导到发电机(100)的定子上部,并喷淋到发电机(100)的定子需冷却的部位;所述驱动电机定子冷却油管(53)将冷却润滑油引导到驱动电机(300)的定子上部,并喷淋到驱动电机(300)的定子需冷却的部位;所述集油槽(54)将变速箱内齿轮运转飞溅的润滑油收集,汇聚到发电机定子上部中央,供发电机(100)的定子补充冷却;所述高低压连通油路(55)包括开关阀和溢流阀,当离合器不工作时,控制离合器工作的两条离合器电磁阀及高压油路低压,高低压连通油路(55)的开关阀开启,高压油路的润滑油进入低压油路,作为低压油路的补充;
所述发电机齿轮轴及发电机转子轴支油路(512)将冷却和润滑油路(51)的冷却润滑油输送到发电机转子轴(8)中心孔,在完成轴上轴承润滑的同时,通过发电机转子轴(8)上的油孔输送到发电机(100)的转子需冷却部位,所述驱动电机齿轮轴及驱动电机转子轴支油路(513)将冷却和润滑油路(51)的冷却润滑油输送到驱动电机转子轴(9)的中心孔,在完成轴承润滑的同时,输送到驱动电机(300)的转子需冷却部位;
所述输入法兰及输入轴支油路(511)混合驱动输出轴支油路(515)将冷却和润滑油路(51)的冷却润滑油输送到两离合器和轴承需冷却和润滑部位,所述电驱动输出轴支油路(514)只用于电驱动输出轴(12)的右端轴承润滑;发动机和发电机两档驱动时外离合器冷却和润滑支油路(516)将冷却和润滑油路(51)的冷却润滑油通过壳体油路输送到发动机驱动输出轴(17)的后端,通过轴上的偏心孔输送到外离合器(602)需冷却和润滑部位。
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