一种自动变速器传动系统及汽车的制作方法

本发明属于汽车传动系统领域，具体涉及一种自动变速器传动系统及汽车。

背景技术：

随着节能环保的提倡，以及混合动力技术的成熟发展，混合动力汽车已经在市场上得到很好的普及和使用。国内外普遍认为混合动力汽车结合了燃油汽车和纯电动汽车的优点，设计灵活，易于满足未来排放标准和节能目标。混合动力汽车技术在汽车工业发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。与传统内燃机汽车类似，由于发动机和电机的转速工作范围与车速范围不一致，需要将混合动力汽车动力源的动力变速变扭矩地传递至驱动车轮，同时混合动力汽车变速传动系统还要完成发动机和电动机动力的分配的耦合。

在现有技术中，双电机分流式自动变速器，挡位少，需要15000rpm以上的高速电机才能实现车辆0～200kph行驶要求，成本高、解决车辆的噪声、振动与声振粗糙度的难度大。需要大扭矩电机才能解决车辆起步加速的要求。现有技术其它单电机的自动变速器系统，模式单一、无法实现分流电机调速功能，还需要发动机调速，加速性能较差，不能完全实现节油的效果，混合动力效果差。

技术实现要素：

本发明所要解决现有技术中自动变速器系统，驱动模式单一、加速效果差、成本高的问题。

本发明提供一种自动变速器传动系统，包括设置于同一轴线上的发动机、电机、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、多个接合元件和输出总成；

所述第一行星齿轮组包括第一行星架、第一行星太阳轮、第一行星齿圈和第一行星小齿轮，所述第一行星小齿轮通过轴承支撑在所述第一行星架上，所述第一行星小齿轮与所述第一行星太阳轮和所述第一行星齿圈啮合，所述第一行星太阳轮与电机转子连接，所述第一行星齿圈与发动机输出轴和C1离合器连接，所述第一行星架的一端与所述第一行星小齿轮连接，所述第一行星架的另一端分别与C2离合器和C3离合器的主动端连接；

所述发动机与所述电机之间还同轴设置有B3制动器，所述发动机、电机、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组通过B3制动器和多个所述接合元件的接合或分离实现汽车的电机驱动模式、电机与发动机分流模式和发动机驱动模式。

进一步地，多个所述接合元件包括C1离合器、B2制动离合器、F单向离合器、C2离合器、B1制动离合器和C3离合器；

所述C2离合器和所述C3离合器与第一行星架连接，所述C3离合器被动端通过所述B1制动离合器与第二行星大太阳轮连接，所述B1制动离合器用于制动所述第二行星大太阳轮；

所述C1离合器、B2制动离合器和F单向离合器的主动端与第二行星架连接，所述B2制动离合器、F单向离合器和B1制动离合器的被动端均固定在变速器壳体上。

进一步地，所述B3制动器一端固定在变速器壳体上，所述B3制动器的另一端通过发动机输出轴与所述第一行星齿圈和所述C1离合器连接。

优选地，所述B3制动器一端固定在变速器壳体上，所述B3制动器的另一端与所述电机转子和第一行星太阳轮连接。

进一步地，所述第二行星齿轮组包括第二行星架、第二行星小太阳轮、第二行星大太阳轮、第二行星齿圈、第二行星小齿轮和第二行星长齿轮；

所述第二行星架的一端与所述第二行星小齿轮和所述第二行星长齿轮连接，所述第二行星架的另一端分别与所述C1离合器、B2制动离合器和F 单向离合器的主动端连接；

所述第二行星小太阳轮与所述C2离合器的被动端连接；

所述第二行星大太阳轮通过所述B1制动离合器的制动鼓与所述C3离合器的被动端连接；

所述第二行星小齿轮通过轴承支撑在所述第二行星架上，所述第二行星小齿轮与所述第二行星小太阳轮和所述第二行星长齿轮啮合；

所述第二行星长齿轮通过轴承支撑在所述第二行星架上，所述第二行星长齿轮与所述第二行星齿圈和所述第二行星大太阳轮啮合；

所述第二行星齿圈与输出齿轮连接。

进一步地，所述输出总成包括输出齿轮、第一中间齿轮、第二中间齿轮、输出轴和差速器被动齿轮，所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮设置在所述输出轴上，所述输出齿轮设置在所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组之间，所述输出齿轮与所述第一中间齿轮啮合，所述第二中间齿轮与所述差速器被动齿轮啮合，所述差速器被动齿轮输出动力。进一步地，所述电机转子的外侧同轴设置有电机定子，所述电机定子固定在所述变速器壳体上。

进一步地，所述第一行星齿轮组包括至少三个所述第一行星小齿轮，所述第二行星齿轮组包括至少三个所述第二行星小齿轮。

本发明还提供一种汽车，包括车身、底盘及所述自动变速器传动系统，所述自动变速器传动系统设置在所述底盘上。

进一步地，所述汽车具有电机启动发动机模式、电机驱动模式、电机和发动机分流驱动模式和发动机驱动模式。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

(1)本发明基于传统自动变速器，去掉变扭器，更换一个电机，利用 B3制动器与其他接合元件配合，可以实现多功能混合动力，特别是实现电机调速分流功能，采用小扭矩电机就可以实现起步加速的要求，加速效果更好。

(2)本发明采用B3制动器与其他接合元件的配合实现自动变速器的变速和动力传递功能，制动和接合的效果相对离合器特性更好，自动变速器传动系统具有多种驱动模式，在汽车低速、中速和高速时采用不同驱动模式，多种模式运行可以解决不同行驶要求。

(3)本发明采用自动变速器生产线进行简单改造就可以生产，开发周期短，投资成本小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例1一种自动变速器传动系统的结构简图；

图2是本发明实施例1一种自动变速器传动系统与输出总成的结构简图；

图3是本发明实施例2一种自动变速器传动系统的结构简图；

其中，图中附图标记对应为：1-发动机，2-发动机输出轴，3-B3制动器，4-电机，5-第一行星齿轮组，6-接合元件，7-第二行星齿轮组，8-输出总成，9-变速器壳体，10-双质量飞轮，401-电机定子，402-电机转子， 501-第一行星架，502-第一行星太阳轮，503-第一行星齿圈，504-第一行星小齿轮，601-C1离合器，602-B2制动离合器，603-F单向离合器，604-C2 离合器，605-B1制动离合器，606-C3离合器，701-第二行星架，702-第二行星小太阳齿轮，703-第二行星大太阳齿轮，704-第二行星齿圈，705- 第二行星小齿轮，706-第二行星长齿轮，801-输出齿轮，802-第一中间齿轮，803-第二中间齿轮，804-输出轴，805-差数器被动齿轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

如图1-2所示，本发明实施例1一种自动变速器传动系统：包括发动机1、电机4、第一行星齿轮组5、第二行星齿轮组7、多个接合元件6和输出总成8，所述电机4、第一行星齿轮组5、第二行星齿轮组7和发动机输出轴2设置在同一轴线上；

所述第一行星齿轮组5包括第一行星架501、第一行星太阳轮502、第一行星齿圈503和第一行星小齿轮504，所述第一行星小齿轮504通过轴承支撑在所述第一行星架501上，所述第一行星小齿轮504与所述第一行星太阳轮502和所述第一行星齿圈503啮合，所述第一行星太阳轮502与电机转子402连接，所述第一行星齿圈503与所述发动机输出轴2和C1离合器601连接，所述第一行星架501的一端与所述第一行星小齿轮504连接，所述第一行星架501的另一端分别与C2离合器604和C3离合器606的主动端连接；所述发动机1与所述电机4之间还同轴设置有B3制动器3，所述发动机1、电机4、第一行星齿轮组5和第二行星齿轮组7通过B3制动器3和多个所述接合元件6的接合或分离实现汽车的电机驱动模式、电机与发动机分流模式和发动机驱动模式。

具体地，多个所述接合元件6包括C1离合器601、B2制动离合器602、 F单向离合器603、C2离合器604、B1制动离合器605和C3离合器606；所述C2离合器604和所述C3离合器606与第一行星架501连接，所述C3 离合器606被动端通过所述B1制动离合器605与第二行星大太阳轮703连接，所述B1制动离合器605用于制动所述第二行星大太阳轮703；所述C1 离合器601、B2制动离合器602和F单向离合器603的主动端与第二行星架701连接，所述B2制动离合器602、F单向离合器603和B1制动离合器 605的被动端均固定在变速器壳体9上。

具体地，所述B3制动器3一端固定在变速器壳体9上，所述B3制动器3的另一端通过发动机输出轴2与所述第一行星齿圈503和所述C1离合器601连接。

具体地，所述第二行星齿轮组7包括第二行星架701、第二行星小太阳轮702、第二行星大太阳轮703、第二行星齿圈704、第二行星小齿轮705 和第二行星长齿轮706；

所述第二行星架701的一端与所述第二行星小齿轮705和所述第二行星长齿轮706连接，所述第二行星架701的另一端分别与所述C1离合器601、 B2制动离合器602和F单向离合器603的主动端连接；所述第二行星小太阳轮702与所述C2离合器604的被动端连接；所述第二行星大太阳轮703 通过所述B1制动离合器605的制动鼓与所述C3离合器606的被动端连接；所述第二行星小齿轮705通过轴承支撑在所述第二行星架701上，所述第二行星小齿轮705与所述第二行星小太阳轮702和所述第二行星长齿轮706 啮合；所述第二行星长齿轮706通过轴承支撑在所述第二行星架701上，所述第二行星长齿轮706与所述第二行星齿圈704和所述第二行星大太阳轮703啮合；所述第二行星齿圈704与输出齿轮801连接。

具体地，所述输出总成8包括输出齿轮801、第一中间齿轮802、第二中间齿轮803、输出轴804和差速器被动齿轮805，所述第一中间齿轮802 和所述第二中间齿轮803设置在所述输出轴804上，所述输出齿轮801与所述第一中间齿轮802啮合，所述第二中间齿轮803与所述差速器被动齿轮805啮合，所述差速器被动齿轮805输出动力。

具体地，所述输出齿轮801设置在所述第一行星齿轮组5和所述第二行星齿轮组7之间，所述输出齿轮801通过轴承支撑在所述变速器壳体9 上。

具体地，所述电机4包括电机定子401和电机转子402，所述电机转子 402的外侧同轴设置有电机定子401，所述电机定子401固定在所述变速器壳体9上。

具体地，所述第一行星齿轮组5包括至少三个所述第一行星小齿轮504，所述第二行星齿轮组7包括至少三个所述第二行星小齿轮705。在一些实施例中，所述第一行星齿轮组5包括三个所述第一行星小齿轮504，所述第二行星齿轮组7包括三个所述第二行星小齿轮705。

具体地，所述发动机1输出端还设置有双质量飞轮10，所述双质量飞轮10用于起动和传递所述发动机1的转动扭矩和提高变速器的转动惯量。

本发明实施例还提供一种汽车，包括车身、底盘及所述的自动变速器传动系统，所述自动变速器传动系统设置在所述底盘上。

具体地，所述汽车具有电机启动发动机模式、电机驱动模式、电机和发动机分流驱动模式和发动机驱动模式。

继续通过本发明自动变速器传动系统，汽车可以实现的驱动模式为：

(一)、电机启动发动机模式：

B2制动离合器602接合，C3离合器606接合，第一行星架501制动不转，电机转子402在电机定子401的电磁力驱动下旋转，通过第一行星太阳轮502和第一行星齿圈503，减速驱动发动机输出轴2旋转，启动发动机 1发动。

(二)、电机驱动模式：

在低速时，可以采用电机驱动模式，这时，发动机1和双质量飞轮10 可以停止工作。

一挡电动行驶模式：当B3制动器3接合，C2离合器604接合，B2制动离合器602或者F单向离合器603接合时，动力传动路线：电机转子402 在电机定子401的电磁力下旋转，驱动第一行星太阳轮502→第一行星架 501→C2离合器604→第二行星小太阳齿轮702→第二行星齿圈704→输出齿轮801输出动力，驱动车辆行驶。此时，B2制动离合器602或F单向离合器603制动第二行星架701静止不转，变成减速功能：第一行星齿圈504 被制动，第一行星齿轮组5变成减速功能。

二挡电动行驶模式：当C2离合器604、B1制动离合器605和B3制动器3接合时，动力传动路线：电机转子402在电机定子401的电磁力下旋转，驱动第一行星太阳轮502→第一行星架501→C2离合器604→第二行星小太阳齿轮702→第二行星齿圈704→输出齿轮801，输出动力驱动车辆行驶。此时，B1制动离合器605制动第二行星大太阳轮703，使其不能旋转，第二行星架701可以旋转，传递动力。

三挡电动行驶模式：当C2离合器604、C3离合器606和B3制动器3 接合时，动力传动路线：电机转子402在电机定子401的电磁力下旋转，驱动第一行星太阳轮502→第一行星架501→C2离合器604和C3离合器606 →第二行星齿圈704→输出齿轮801，此时，第二行星齿轮组7整体旋转，传递动力，输出动力驱动车辆行驶。

倒挡电驱动模式：以上三个挡位，当电机反转时，可以实现三个倒挡。

(三)、电机和发动机分流驱动模式：

在中速行驶时，可以采用分流驱动模式。发动机驱动功率流是，发动机固定在某一个节油转速，输出发动机定转速功率流；电机功率流是，电机通过正转和反转，调节车辆行驶速度，两股功率流通过汇流行星机构输出动力。

四挡电机和发动机分流驱动模式：当C2离合器604和C1离合器601 接合时，形成分流驱动模式。电驱动功率流为：电机转子402在电机定子 401的电磁力下旋转，驱动第一行星太阳轮502→第一行星架501；发动机第一功率流为：发动机1动力驱动发动机输出轴2，带动第一行星齿圈503 旋转；两股功率流经过第一行星齿轮组汇合驱动C2离合器604和第二行星小太阳轮702。发动机第二功率流是：发动机1驱动发动机输出轴2→C1离合器601→第二行星架701；三股功率流通过第二行星齿轮组7汇合通过输出总成8输出动力驱动车辆行驶。

五挡电机和发动机分流驱动模式：当C3离合器606和C1离合器601 接合时，形成分流驱动模式。电驱动功率流为：电机转子402在电机定子 401的电磁力下旋转，驱动第一行星太阳轮502；发动机第一功率流为：发动机1动力驱动发动机输出轴2，带动第一行星齿圈503旋转；两股功率流经过第一行星齿轮组5汇流，通过第一行星架501→C3离合器606→第二行星大太阳齿轮703进入第二行星齿轮组7；发动机第二功率流是：发动机驱动发动机输出轴2→C1离合器601→第二行星架701进入第二行星齿轮组7；三股功率汇总，经过第二行星齿圈704通过输出总成8输出动力驱动车辆行驶。

在四挡、五挡电机和发动机分流驱动模式下，电机可以调节第二行星齿轮组7的输出转速，使发动机总是工作在节油区域，同时，电机可以进入充电模式。

(四)、发动机驱动模式：

一挡发动机驱动模式：当C2离合器604接合，B2制动离合器602或者 F单向离合器603接合，电机转速为零时，可以实现一挡的行驶工况。

二挡发动机驱动模式：当C2离合器604和B1制动离合器605接合，电机转速为零时，可以实现二挡的行驶工况。

三挡发动机驱动模式：当C2离合器604和C3离合器606接合，电机转速为零时，可以实现三挡的行驶工况。

四挡发动机驱动模式：当C2离合器604和C1离合器601接合，电机转速为零时，可以实现四挡的行驶工况。

五挡发动机驱动模式：当C3离合器604和C1离合器601接合，电机转速为零时，可以实现五挡的行驶工况。

六挡发动机驱动模式：当C1离合器601和B1制动离合器605接合时，可以实现六挡的行驶工况。

倒挡发动机驱动模式：当C3离合器606和B2制动离合器602接合，电机转速为零时，可以实现倒挡行驶工况。

如下表1所示，实施1中自动变速器传动系统不同模式时不同挡位对应的离合器和制动器的状态图。其中“○”表示接合状态，“-”表示释放状态，“()”表示或的状态。

本发明解决了现有技术中双电机分流式混合动力，挡位少，需要高速电机和大扭矩电机才能实现车辆0～200kph行驶的要求和车辆起步加速的要求的问题。现有技术中单电机自动变速器，没有分流电机调速功能，还需要发电机调速，无法根本解决发电机油耗问题。本发明实施例采用低速电机就可以适应车辆0～200kph行驶的要求，可以采用小扭矩电机实现起步加速的要求，具有更好的加速效果，具有纯电模式、分流模式和发动机驱动模式，多种模式运行可解决不同行驶要求。

实施例2：

如图3所示，本发明实施例2与实施例1不同的是：所述B3制动器3 的一端固定在变速器壳体9上，所述B3制动器3的另一端与所述电机转子 402和第一行星太阳轮502连接。其他连接方式均与实施例1中的连接方式相同。

实施例2中汽车与实施例1实现的功能不同在于：电机驱动模式没有了实施例1中二挡和三挡电动机驱动模式。在电机驱动模式下，C2离合器 604接合，C1离合器601接合，B2制动离合器602接合，可以实现低速的一挡电动行驶模式。实施例2可以实现的其它功能与实施例1相同。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。