混动变速箱

背景介绍：

随着国家新能源汽车发展趋势，市场对车辆经济性要求逐渐提高，现有汽车的混动变速箱装置均为单离合两档MT变速箱，驱动模式单一，仅适合单一路况下的驱动需求，油耗量高。

为此，奇瑞发明专利CN 116278709 A提供了一种混动变速箱装置。通过设置由驱动电机、发动机、输入轴组、传动轴组、 输出轴、离合器模块和同步器模块构成的变速箱装置，通过由传动轮组构成的第一传动模块、第二传动模块和第三传动模块实现各轴之间的传动，并通过离合器模块、同步器模块与传动轮组的协与作用，能够实现多种模式驱动。

混动变速装置的组成：

混动变速装置包括驱动电机、发动机、输入轴组和输出轴。驱动电机为永磁同步电机，并通过电机控制器控制其运行。输出轴与车辆的驱动轮组耦合连接，输出轴上还装有差速器。输入轴组包括输入轴一和输入轴二，且输入轴一和输入轴二的一端分别与驱动电机和发动机的输出端耦合，即输入轴一和输入轴二能够分别在驱动电机和发动机的作用下转动。

混动变速装置还包括传动轴组，传动轴组由至少一个传动轴构成，当传动轴组包括多个传动轴时，传动轴之间通过圆柱齿轮组等传动结构实现传动轴之间的传动。以单个传动轴为例进行说明，传动轴组通过第一传动模块、第二传动模块和第三传动模块与输入轴组和传动轴连接，即输入轴组、传动轮组和输出轴之间通过第一传动模块、第二传动模块和第三传动模块实现驱动电机和或发动机驱动力矩的传递，以实现车辆驱动轮组的驱动。第二传动模块包括传动轮组三，用于在驱动电机工作时实现输入轴和传动轴之间的传动，此时，传动轴组能够在发动机和或驱动电机机的驱动下转动。

第一传动模块、第二传动模块和第三传动模块均构造为传动轮组，传动轮组均为相互啮合的圆柱齿轮，并对应将第一传动模块传动轮组的主动轮，即第一传动模块中安装于输入轴组的部分统称为第一驱动轮。将第一传动模块传动轮组中与第一驱动轮相啮合的部分，即第一传动模块中安装于传动轴组的部分统称为第一从动轮。对应地，将第三传动模块传动轮组中主动轮，即第三传动模块中安装于传动轴组的部分统称为第二驱动轮，第三传动模块传动轮组中与第二驱动轮相啮合的部分，即第二驱动轮组中安装于输出轴的部分统称为第二从动轮。

混动变速装置还包括分别安装于输入轴和传动轴上的离合器模块和同步器模块。同步器模块被构造为具有中位和工作位，并通过电机蜗轮蜗杆机构控制其工位的改变。当同步器模块处于工作位时，能够与第一传动模块中第一从动轮中的一个相结合，离合器模块至少包括两个离合结构，并且离合结构被构造为能够与第一传动模块中第一驱动轮中的一个相结合，即通过离合器模块和同步器模块的作用选择第一传动模块中一对相互啮合的齿轮实现输入轴和传动轴的之间力矩的传递。

离合器模块具有湿式双离合结构，并分别记为离合器一和离合器二。对应的，第一传动模块包括传动轮组一和传动轮组二，且传动轮组一的第一驱动轮与离合器一的从动盘刚性连接，传动轮组二的第一驱动轮与离合器二的从动盘刚性连接，同步器模块能够选择性的与传动轮组一和传动轮组二的第一从动轮中的一个相结合。

当离合器一结合时，同步器与传动轮组一的第一驱动轮相结合，发动机作用于输入轴的驱动扭矩通过传动轮组一带动传动轴转动，当离合器二结合时，同步器与传动轮组二的第一从动轮相结合，发动机作用于输入轴的驱动扭矩通过传动轮组一带动传动轴转动。

传动轮组一和传动轮组二具有不同的传动比，传动轮组一传动比小于传动轮组二的传动比，即当离合器一结合时，发动机驱动处于低档位，离合器二结合时，发动机驱动处于高档位。

变速装置还包括发电电机，发电电机的转子构造为离合器模块中任一离合结构的从动盘。当该离合结构结合时，发电电机的转子能够在发动机的驱动下进行转动，以对整车进行充电。

混动变速箱工作方式：

纯电驱动模式：当车辆处于纯电驱动模式时，发动机不工作，离合器一和离合器二均为结合状态，同步器模块处于中位，驱动电机启动，驱动电机的动力通过传动轮组三和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

发动机驱动模式：当车辆处于发动机驱动模式时，车辆的驱动具有低档位和高档位。

低档位下：仅发动机工作，离合器一结合，同步器模块处于工作位并与传动轮组一的第一从动轮结合，发动机动力通过传动轮组一和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

高档位下：仅发动机工作，离合器二结合，同步器模块处于工作位并与传动轮组二的第一从动轮结合，发动机动力通过传动轮组二和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

混合驱动模式：当车辆处于混合驱动模式时，车辆的驱动同样具有低档位和高档位。低档位下发动机和驱动电机均启动，离合器一结合，同步器模块处于工作位并与传动轮组一的第一从动轮结合，发动机和驱动电机的动力分别通过传动轮组一、传动轮组三和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

高档位下发动机和驱动电机均启动，离合器二结合，同步器模块处于工作位并与传动轮组二的第一从动轮结合，发动机和驱动电机的动力通过传动轮组二、传动轮组三和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

行车充电模式即增程：当车辆处于行车充电模式时，发动机和驱动电机均启动，离合器一结合，同步器模块处于中位，发动机带动发电电机转子转动以对整车充电。驱动电机的动力通过传动轮组三和第三传动模块传至输出轴，并带动驱动轮组转动实现车辆驱动。

怠速充电模式：当车辆处于怠速充电模式时，此时仅发动机工作，离合器一结合， 且同步器模块处于中位，发动机带动发电电机转子转动以对整车充电。

制动充电模式：当车辆处于制动充电模式时，发动机和驱动电机均不工作，离合器一和离合器二均分离，同步器模块处于工作位，且与传动轮组一的第一从动轮结合，车轮旋转带动发电电机转子转动，以对整车充电，同时又对整车制动起到辅助作用。

总结：

混动变速箱装置包括驱动电机、发动机、输入轴组、传动轴组和输出轴，输入轴组包括一端分别与驱动电机和发动机输出端耦合的输入轴一和输入轴二，传动轴组分别通过第一传动模块与输入轴一、第二传动模块与输入轴二连接，输出轴包括离合器模块和同步器模块。通过设置由驱动电机、发动机、输入轴组、传动轴组、 输出轴、离合器模块和同步器模块构成的变速箱装置，再通过由传动轮组构成的第一传动模块、第二传动模块和第三传动模块实现各轴之间的传动，并通过离合器模块、同步器模块与传动轮组的协与作用，能够实现多种模式驱动。