一种具有三自由度和双中间轴的混合动力车用机电复合传动总成的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发动机纵置的汽车传动总成，尤其是涉及一种具有三自由度和双中间 轴的混合动力车用机电复合传动总成。
【背景技术】
[0002] 在传统的汽车传动技术领域主要的变速器种类中，轴线固定式手动变速器(MT)传 动效率高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是国内车用变速器市场上的主 流技术。
[0003] 在混合动力车辆技术领域，通过增加电机实现机电功率混合驱动车辆的技术方案 是众所周知的，并已提出各种"机电复合传动总成"的结构形式。
[0004] 如发明专利（CN200580017789. 0)所公开的传动方案，但是该发明在结构实现中 难度很大，电机的功率容量受到空间的限制不能增加，而且电机紧邻发动机，工作环境较恶 劣，此外因为电机引入后，现有离合器结构不能直接采用，这增加了系统集成的难度。
[0005] 申请号为200910051565. 1和申请号为200910053700. 6的专利公开了一种混合 动力汽车用有源传动装置，解决动力耦合和换档过程动力中断问题。但是，该专利没有解决 电机与变速箱集成后轴向和径向空间尺寸增加问题。其中轴向空间是指沿变速器输入轴方 向的尺寸空间，该方向对于横置变速器主要受车辆轮距的限制。径向空间是垂直变速器输 入轴方向的尺寸空间，该方向主要受发动机舱周向空间的限制。这样该技术方案在装车时 会因为轴向和径向空间限制使得集成的电机体积/功率受到限制，影响了技术方案的实施 效果。
[0006] 申请号为200910197054. 0的专利所公开的一种三中间轴式有源传动装置，虽然 减小了换挡过程中的动力中断，同时其结构简单、轴向空间尺寸紧凑，但是该装置重点针对 横置前驱变速箱，其径向空间尺寸依然较大，对于纵置变速箱的实施具有局限性。
[0007]申请号为03811785. 1的专利公开了一种混合动力传动装置，该混合动力传动装 置虽然重点针对纵置变速箱的结构，同时基于双离合器的原理思想，通过设置两个能够交 替向输出轴传递扭矩的独立中间轴解决了变速器换档过程中动力中断的问题。但是该混合 动力传动装置中两个独立中间轴之间动力传递路径处于从属地位，其建立与撤销是基于过 桥齿轮组间接实现，这使得两个原动机之间不能充分共享各自所属至输出轴的变速路径。
[0008] 综上分析，针对发动机纵置布置车辆，在尽可能保持既有变速器齿轴轴向和纵向 布局的前提下，引入电驱动功率，并有效与发动机的功率输出进行耦合是当前的技术难点。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构紧凑、继承 性好、性价比高的混合动力车用机电复合传动总成。
[0010] 为达到本发明的目的，本发明可以通过以下技术方案实现： 一种具有三自由度和双中间轴的混合动力车用机电复合传动总成，包括有轴线平行布 置的输入轴、第一中间轴、第二中间轴、输出轴和电机。所述的输入轴和输出轴同轴布置且 盲端相互支撑，该输入轴与第一中间轴彼此通过常啮合齿轮副旋转驱动连接，连同其上的 固结齿轮及与固结齿轮常啮合的空套齿轮构成输入自由度。所述的输出轴连同其上的固结 齿轮及与固结齿轮常啮合的空套齿轮构成输出自由度，该输出轴上布置有至少一个固结齿 轮。所述的第二中间轴通过常啮合齿轮副与电机旋转驱动连接，构成电机转子自由度。通 过布置于输出轴和/或第一中间轴上的空套齿轮和同步器，输出自由度与输入自由度之间 具有至少两个可切换传动档位，包括可选的倒档。所述的第二中间轴上设置一个同步器和 两个空套齿轮，所述空套齿轮分别与布置于输出轴上的固结齿轮和隶属于输入自由度的任 一齿轮常啮合旋转驱动连接，所述齿轮包括空套齿轮和固结齿轮。
[0011] 所述布置于输出轴上的与第二中间轴上空套齿轮连接的固结齿轮同时与布置于 第一中间轴上的一空套齿轮常啮合驱动连接。
[0012] 对于动力在变速器中的功率传递方向，本发明提供两种方案： (i)所述的输入轴通过离合器与发动机旋转驱动连接，输出轴通过差速器与车轮驱动连 接； 所述的输出轴通过离合器与发动机旋转驱动连接，输入轴通过差速器与车轮驱动 连接。
[0013] 对于布置在输出轴或第一、第二中间轴上的同步器操纵方式，本发明提供两种方 案： G)所述布置于第二中间轴上的同步器由控制器自动操纵，布置于输出轴或者第一中间 轴上的同步器设置成手动操纵； (11)所述布置于第二中间轴上的同步器由控制器自动操纵，布置于输出轴或者第一中 间轴上的同步器同样设置成由控制器自动操纵。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点： ① 充分利用了传统车用三轴式变速器的齿轴布置特点完成功率耦合，基础变速器的 改动小、继承性好，轴系布置以及支撑方式简单可靠； ② 电机传动速比配置灵活，通过对第二中间轴上两个空套齿轮的切换，就形成了对电 机输出转矩的切换，能够同时解决传统变速器换挡动力中断问题和电机与发动机共同工作 问题； ③ 结合纵置变速器的特点，将电机布置于变速器末端，可以充分利用轴向空间，特别 适合在纵置后驱车辆上实现全功能并联式混合动力。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明结构示意图； 图2为实施例1提出的机电复合传动总成结构示意图； 图3为本发明实施例1中混合动力车辆的爬坡度曲线图； 图4为本发明实施例2中的结构示意图； 图5为本发明实施例3中的结构示意图； 图6为本发明实施例4中的结构示意图。
[0016] 附图中标号说明： a一一输入轴； b、d-一输入轴与第一中间轴之间的常啮合齿轮； c一一第一中间轴； e-一输出轴固结齿轮； f一一输出轴； g、P-一第二中间轴上空套齿轮； h、m-一电机与第二中间轴之间的常啮合齿轮； j--第二中间轴； k--电机； n一一第二中间轴档位切换同步器； 1-输出轴n档齿轮； 2-输出轴m档齿轮； 3--HI/rv档同步器； 4--第一中间轴HI档齿轮； 5-第一中间轴n档齿轮； 6-第一中间轴I档齿轮； 7一一输出轴V档同步器； 8一一第一中间轴V档齿轮； 9--输出轴V档齿轮； 10--输出轴I档齿轮； 11一一第一中间轴I/n档惯性同步器。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0018] 实施例