一种定轴式混合动力车用轴间动力分配装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车用传动装置，尤其是涉及一种定轴式混合动力车用轴间动力分配装置。
【背景技术】
[0002]国家第四阶段油耗法规的推出对汽车的油耗及排放提出了更为严苛的强制性要求，因此对传动系进行电动化改造的迫切技术需求不再集中于小型单桥驱动乘用车领域。对于双桥驱动的越野车，甚至多桥驱动的大型商用车而言，如何在现有传统内燃机动力系统的基础上以低成本的方式额外地引入电机，以此通过电传动路径部分甚至全部替代内燃机的驱动功能，是一个急需解决的技术问题。
[0003]不同于小型单桥驱动的乘用车，除去帮助成员完成日常出勤之外，往往还要求多桥驱动汽车提供辅助力源，对于传统内燃机汽车而言，这一功能通常由取力器完成。在车辆静止时，发动机通过传动系将输出动力传递至取力器，由取力器再进一步向外输出机械能，进而驱动诸如油栗等负载。若向上述传动系额外地引入电机，并且在车辆静止时，由发动机驱动电机向外输出电能，那么传统机械取力器便被电插座所替代，相比于前者，后者更容易实现与各型电负载的匹配。
[0004]由此可知，单电机定轴式混合动力汽车传动系中常见的P3方案，即电机与驱动轮保持固定速比的方案，并不能满足上述使用要求。尽管P2方案，即电机与内燃机保持固定速比的方案，能够满足上述使用要求，但是其在换档过程中存在动力中断这一不足并未被解决。此外，对于P2方案而言，电机通常被布置在内燃机与变速器之间，电机冷却系统需要额外地应对内燃机发热带来的不利影响。通过使用多个电机来满足上述使用要求，同时弥补P2及P3方案的缺点显然不是一种低成本解决方案。
[0005]申请号为2012104682231,2014100605930 及 2014103638419的中国专利均提供了一种单电机定轴式混合动力汽车用机电耦合传动装置，其最大的技术特征是通过执行机构电机将可选地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径，以此使其同时具备P2及P3的优点，为此，需要对现有变速器的轴系进行修改，至少加装轴系，存在改造成本大的问题。对于内燃机前置横置的小型乘用车而言，受限于动力舱狭窄的横向尺寸，通过对变速器轴系进行优化设计降低其轴向空间，以较为紧凑的方式集成内燃机与电机的动力传递路径有其必然的合理性。对于多桥驱动汽车而言，由于动力系统通常沿纵向布置，其轴线空间存在较大的富裕，上述合理性并不一定成立。故需要对现有传动装置进行改进，以降低多桥驱动汽车用传动系及其取力器电动化的成本。
【发明内容】
[0006]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定轴式混合动力车用轴间动力分配装置，通过为发动机及电机提供空档，使其具备了停车发电功能，通过为电机提供两个至驱动轮的速比，提高了电机的工作效率，同时无需对现有基于传统内燃机的传动系作较大改动，实现成本较低。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种定轴式混合动力车用轴间动力分配装置，包括:
[0009]第一输入轴，经由变速器的输出侧与发动机驱动连接；
[0010]第二输入轴，与电机驱动连接；
[0011]第一输出轴及第二输出轴，分别与车辆的驱动桥驱动连接；
[0012]中间轴；
[0013]所述第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴分别通过齿轮副与中间轴传动连接；
[0014]所述第一输入轴、第二输入轴与中间轴通过固定速比驱动连接，所述第一输出轴和第二输出轴与中间轴通过固定速比驱动连接；
[0015]所述第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴之间通过布置在第一输入轴或/和中间轴上的同步切换机构构成至少两个互斥的可切换速比和至少一个空档。
[0016]所述第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴的旋转方向均为第一方向，所述中间轴的旋转方向与所述第一方向相反的第二方向。
[0017]所述第一输入轴和第二输出轴同轴布置且在连接端部互相支撑。
[0018]所述齿轮副包括由两个固结齿轮组成的齿轮副、由一固结齿轮和一空套齿轮组成的齿轮副或由两个空套齿轮组成的齿轮副。
[0019]所述空套齿轮为单联空套齿轮、双联空套齿轮或三联空套齿轮。
[0020]所述同步切换机构包括布置在第一输入轴上的第一档同步器和布置在中间轴上的第二档同步器。
[0021 ]所述同步切换机构包括布置在第一输入轴上的滑齿接合套。
[0022]所述同步切换机构包括布置在中间轴上的双向同步器。
[0023]所述第一输出轴包括同轴布置的两部分，所述两部分间通过一脱开连接器可选地驱动连接。
[0024]与现有技术相比，本发明可同时实现动力源输出动力在多个驱动桥间的分配及停车发电功能，具有以下优点:
[0025]I)本发明充分利用了所设置的中间轴实现动力切换和耦合功能，特别地如发明所设置的中间轴具有如下有益效果:
[0026](I)中间轴用于拉开两个输出轴之间的中心矩，方便整车布置；
[0027](2)中间轴兼做电机的一级减速机构，实现高速电机减速增扭；
[0028](3)中间轴的引入也将两个输入轴的中心矩拉开，避免了电机径向与输出轴的干涉。
[0029]2)由于本发明所述动力分配装置被安装在变速器输出侧，因此无需对原变速器做任何改动，并且适用于包括MT、AT及CVT等在内的各类不同的变速器，由此大大降低了多桥驱动汽车实现混合动力化的成本；
[0030]3)当本发明所述动力分配装置处于空档时，发动机可通过变速器驱动电机发电，所用变速器速比可依据电机目标发电功率进行优化；
[0031 ] 4)在P3方案中，由于电机转速范围通过单个速比被拓展至整个车速范围，由此导致其仅能在一定车速范围内实现高效运行，本发明为电机提供两个至驱动轮的速比，以此克服上述缺点。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的结构不意图；
[0033]图2为实施例2的结构示意图；
[0034]图3为实施例2的三维数模；
[0035]图4为实施例3的结构示意图；
[0036]图5为实施例4的结构示意图；
[0037]图6为实施例5的结构不意图；
[0038]图7为实施例6的结构示意图；
[0039]图8为实施例7的结构示意图；
[0040]图9为实施例8的结构示意图；
[0041]图10为实施例9的结构示意图；
[0042]图11为实施例10的结构示意图。
[0043]图中，1-第一输入轴固结齿轮、2-中间轴前端固结齿轮、3-中间轴后端固结齿轮、4_电机输出齿轮、5-第一输出轴固结齿轮、6-第二输出轴固结齿轮、7-中间轴空套齿轮、8-中间轴双联空套齿轮、9-中间轴三联空套齿轮、10-第一输入轴空套齿轮、11-后桥高档从动齿轮、12-后桥高档主动齿轮、13-后桥低档从动齿轮、14-后桥低档主动齿轮、A-第一输入轴、B-第一输出轴、C-第二输出轴、D-中间轴、M-第二输入轴、S1-第一档同步器、S2-第二档同步器、S3-双向同步器、SL-滑齿接合套、SP-脱开连接器。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0045]实施例1
[0046]本实施例提供一种定轴式混合动力车用轴间动力分配装置，如图1所示，包括第一输入轴A、第二输入轴M、第一输出轴B、第二输出轴C及中间轴D，其中，第一输入轴A经由变速器的输出侧与发动机驱动连接;第二输入轴M与电机驱动连接;第一输出轴B和第二输出轴C分别与车辆的驱动桥驱动连接;第一输入轴A、第二输入轴M、第一输出轴B和第二输出轴C分别通过齿轮副与中间轴D传动连接，第一输入轴A、第二输入轴M、第一输出轴B和第二输出轴C之间通过布置在第一输入轴A或/和中间轴D上的同步切换机构构成至少两个互斥的可切换速比和至少一个空档。
[0047]第一输入轴A、第二输入轴M、第一输出轴B和第二输出轴C的旋转方向均为第一方向，中间轴D的旋转方向与第一方向相反的第二方向。
[0048]本实施例中，第一输入轴A通过第一输入轴固结齿轮I和中间轴前端固结齿轮2与中间轴D以固定速比驱动连接，第二输入轴M通过电机输出齿轮4和中间轴后端固结齿轮与中间轴D以固定速比驱动连接，中间轴D上的中间轴空套齿轮7分别通过第一输出轴固结齿轮5和第二输出轴固结齿轮6对应以固定速比驱动连接第一输出轴B和第二输出轴C。发动机输出动力经变速器传递至第一输入轴A，电机与第二输入轴M连接，上述两个动力源的耦合动力经第一输出轴B及第二输出轴C分别传递至车辆的前桥及后桥。
[0049]第一输入轴A和第二输出轴C同轴布置且在连接端部通过一轴承互相支撑。第一输入轴A上、第一输入轴固结齿轮I与第二输出轴固结齿轮6之间布置有第一档同步器Si，中间轴D上、中间轴前端固结齿轮2与中间轴空套齿轮7之间布置有第二档同步器&，第一档同步器SjP第二档同步器S2组成同步切换机构。
[0050]iSi接合，而S2分离时，电机经齿轮4/3/2/1与发动机连接，一部分二者的输出动力直接传递至C轴，其余部分经齿轮6/7/5传递至B轴，以此构成两个动力源至B轴及C轴的高档速比。
[0051 ]当S2接合，而31分离时，一部分发动机的输出动力经齿轮1/2/7/6传递至C轴，