专利名称：一种汽车混合动力总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力汽车部件，特别涉及一种汽车混合动力总成。
技术背景
随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，人们越来越关注于新能源汽车。混合动力汽车因具有良好的燃油经济性、低排放，加之其技术成熟，因此目前得到广泛的应用。现有的混合动力汽车动力总成无论是串联式还是并联式甚至是混联式，其动力总成大部分通常是将发动机、离合器、电机和变速器依次布置，呈分体式结构。这样布置的缺点一方面是动力总成占用整车的空间大，导致汽车整体尺寸较大或动力总成布置困难，甚至会降低汽车底盘，使汽车通过性不好；另外一方面由于尺寸的限制，分体式结构不能选择尺寸较大的电机，也就影响了电机功率的大小，导致整车动力性不好或者燃油经济性较普通汽车没有明显的改善。
从上面可知，现有混合动力总成中的电机功率过小，单靠电机驱动也就不能满足汽车动力性要求，不能满足纯电动行驶的功能。也很难完全解决AMT自动变速器换挡动力中断问题，舒适性得不到保证。发明内容
本发明的目的是提供一种汽车混合动力总成，它结构简洁、紧凑，能够满足纯电动行驶的要求，能完全解决AMT自动变速器换挡时动力中断的问题。
本发明所述的一种汽车混合动力总成，包括电机和AMT变速器，其特征在于所述 AMT变速器包括定位配合连接在箱体上的输入轴、第一中间轴、第二中间轴、电机轴、电机惰轮轴和输出轴，六根轴在空间平行布置；在所述输入轴设有一至六挡主动齿轮和五挡电机同步器，在所述第一中间轴上设有一至二挡被动齿轮、一二挡同步器和五挡输入齿轮，在所述第二中间轴上设有三至六挡被动齿轮、主动减速齿轮和电机同步器；所述电机轴上设有电机输出主动齿轮，在所述电机惰轮轴上设有惰轮，在所述所述输出轴上设有被动减速齿轮和差速器。
进一步，所述输入轴通过离合器与发动机连接，输入轴上从左至右依次设有三挡主动齿轮、一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、四挡主动齿轮、五挡主动齿轮、五挡电机同步器和六挡主动齿轮。
进一步，所述第一中间轴上从左至右依次设有一挡被动齿轮、一二挡同步器、二挡被动齿轮和五挡输入齿轮；一挡被动齿轮与输入轴上的一挡主动齿轮啮合，二挡被动齿轮与输入轴上的二挡主动齿轮啮合，五挡输入齿轮与输入轴上的五挡主动齿轮啮合。
进一步，所述第二中间轴上从左至右依次设有主动减速齿轮、三挡被动齿轮、三四挡同步器、四挡被动齿轮、五挡被动齿轮、六挡被动齿轮和电机同步器；三挡被动齿轮与输入轴上的三挡主动齿轮啮合，四挡被动齿轮与输入轴上的四挡主动齿轮啮合，五挡被动齿轮与输入轴上的五挡主动齿轮啮合，六挡被动齿轮与输入轴上的六挡主动齿轮啮合。
进一步，所述电机惰轮轴上设有惰轮，惰轮与电机轴上的电机输出主动齿轮啮合， 并与输入轴上的六挡主动齿轮啮合。
进一步，所述输出轴上设有被动减速齿轮和差速器，被动减速齿轮与第二中间轴上的主动减速齿轮啮合。
进一步，所述电机为ISG电机，ISG电机的机壳与变速器箱体连为一体.本发明采用了第一中间轴和第二中间轴的双中间轴形式，通过利用径向空间，从而缩短变速器的轴向空间。
所述电机为ISG电机，ISG电机的机壳与变速器箱体连为一体，机壳与变速器箱体形成一个腔室，腔室内装设电机定子、电机转子、电机主轴等。电机定子固定于腔室的圆周壁上，电机转子固定连接电机主轴上。将机壳与变速器箱体连为一起，省去了装配的麻烦， 而且缩短了整车动力总成的轴向长度；电机定子、电机转子、电机主轴直接装设与所述腔室内，结构紧凑，减轻变速器总成重量，成本低。
所述ISG电机为电动机或发动机，当ISG电机为电动机时，起驱动整车运动的作用；当ISG电机为发动机时为电池充电。ISG电机总成布置在变速器侧面，没有增加变速器的轴线长度，相比电机布置在离合器腔内或变速器未端等形式都节省了足够的轴向长度， 保证了变速器总成在整车内的安装。同时，它可以利用变速器的径向空间，从而保证其轴线长度；且在ISG电机与变速器输入轴中间加入一个惰轮，保证了 ISG电机有足够的径向直径，如此设计，保证了 ISG电机具有足够的输出功率，从而实现电机助力、纯电动行驶等功能。
所述AMT变速器上通过拨动输入轴、第一中间轴和第二中间轴上的同步器，从而实现发动机驱动、电机驱动、混合动力驱动。取消了一般手动变速器的倒挡齿轮，而是采用电机驱动实现倒车功能，使得结构更加紧凑。所述的多个同步器，采用圆柱凸轮选换挡机构实现变速器的选换挡以及动力切换功能。
本发明能实现发动机驱动、纯电动驱动、混合动力驱动，不仅解决了 AMT换挡动力中断问题，而且在舒适性方面也有很大改善；电机与AMT变速器集成在一起，且电机位于 AMT变速器侧面，该结构紧凑，省了变速器的轴向空间，保证了其在整车中的安装布置。
图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的立体图。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1和图2所示的一种汽车混合动力总成，包括ISG电机和AMT变速器，所述 AMT变速器包括定位配合连接在箱体上的输入轴1、第一中间轴2、第二中间轴3、电机轴4、 电机惰轮轴5和输出轴6，六根轴在空间水平布置；所述输入轴1通过离合器与发动机连接，输入轴上从左至右依次设有三挡主动齿轮 11、一挡主动齿轮13、二挡主动齿轮15、四挡主动齿轮17、五挡主动齿轮20、五挡电机同步器9和六挡主动齿轮22。
所述第一中间轴2上从左至右依次设有一挡被动齿轮14、一二挡同步器8、二挡被动齿轮16和五挡输入齿轮19 ；一挡被动齿轮14与输入轴1上的一挡主动齿轮13啮合，二挡被动齿轮16与输入轴1上的二挡主动齿轮15啮合，五挡输入齿轮19与输入轴1上的五挡主动齿轮20啮合。
所述第二中间轴3上从左至右依次设有主动减速齿轮沈、三挡被动齿轮12、三四挡同步器7、四挡被动齿轮18、五挡被动齿轮21、六挡被动齿轮23和电机同步器10 ；三挡被动齿轮12与输入轴1上的三挡主动齿轮11啮合，四挡被动齿轮18与输入轴1上的四挡主动齿轮17啮合，五挡被动齿轮21与输入轴1上的五挡主动齿轮20啮合，六挡被动齿轮23 与输入轴1上的六挡主动齿轮22啮合。
所述电机惰轮轴5上设有惰轮25，惰轮与电机轴4上的电机输出主动齿轮M啮合，并与输入轴1上的六挡主动齿轮22啮合。
所述输出轴6上设有被动减速齿轮27和差速器观，被动减速齿轮与第二中间轴3 上的主动减速齿轮沈啮合。
所述电机为ISG电机，ISG电机的机壳与变速器箱体连为一体. 以下是本发明的混合动力变速器的动力传递路线(一) 发动机作为动力源各挡动力传递路线；Γ- 一挡动力传递路线首先拨动第一中间轴2上的一二挡同步器8，使之与空套在第一中间轴2上的一挡被动齿轮14结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的一挡主动齿轮 13、第一中间轴2上的一挡被动齿轮14及五挡输入齿轮19、空套在输入轴1上的五挡主动齿轮20、第二中间轴3上五挡被动齿轮21及主动减速齿轮沈传递到输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
f 二挡动力传递路线首先拨动第一中间轴2上的一二挡同步器8，使之与空套在第一中间轴2上的二挡被动齿轮16结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的二挡主动齿轮15、第一中间轴2上的二挡被动齿轮16及五挡输入齿轮19、空套在输入轴1上的五挡主动齿轮20、第二中间轴3上五挡被动齿轮21及主动减速齿轮沈、空套在输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
I三挡动力传递路线首先拨动第二中间轴3上的三四挡同步器7，使之与空套在第二中间轴3上的三挡被动齿轮12结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的三挡主动齿轮11、第二中间轴3上的三挡被动齿轮12及主动减速齿轮沈传递到空套在输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
T四挡动力传递路线首先拨动第二中间轴3上的三四挡同步器7，使之与空套在第二中间轴3上的四挡被动齿轮18结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的四挡主动齿轮17、第二中间轴3上的及主动减速齿轮沈传递到空套在输出轴6上的被动减速齿轮27 及差速器观，最后由输出轴6输出。
I &挡动力传递路线首先拨动输入轴1上的五挡电机同步器9，使之与空套在输入轴1上的五挡主动齿轮20 9结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的五挡主动齿轮 20、第二中间轴3上的五挡被动齿轮21及主动减速齿轮沈传递到空套在输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
f六挡动力传递路线首先拨动输入轴1上的五挡电机同步器9，使之与空套在输入轴1上的六挡主动齿轮22结合，再拨动第二中间轴3上的电机同步器10，使第二中间轴 3上的六挡被动齿轮23与电机同步器10结合，发动机输出的动力通过输入轴1上的六挡主动齿轮22、第二中间轴3上的六挡被动齿轮23及主动减速齿轮沈传递到空套在输出轴6 上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
( 二) 电机作为动力源动力即纯电动行驶时的动力传递路线；当整车动力总成只有电机在工作且电机输出的动力经过输入轴传递时，首先拨动输入轴1上的五挡电机同步器9，使之与空套在输入轴1上的六挡主动齿轮22结合，电机输出的动力通过电机轴4上的电机输出主动齿轮24、电机惰轮轴5上的惰轮25传递到输入轴1 上的六挡主动齿轮22，此动力即可经过一挡动力传递路线、二挡动力传递路线、三挡动力传递路线、四挡动力传递路线中的任何动力传递路线传递到第二中间轴3上的主动减速齿轮 26，再传递到空套在输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
t当整车动力总成只有电机在工作且电机输出的动力不经过输入轴传递时，首先拨动第二中间轴3上的电机同步器10，使之与空套在第二中间轴3的六挡被动齿轮23结合，电机输出的动力通过电机轴4上的电机输出主动齿轮24、电机惰轮轴5上的惰轮25、空套在输入轴1上的六挡主动齿轮22传递到第二中间轴3上的六挡被动齿轮23，再经第二中间轴3上的主动减速齿轮沈传递到空套在输出轴6上的被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
(三)发动机与电机作为混合动力源的动力传递路线从发动机作为动力源各挡动力传递路线和电机作为动力源动力传递路线可以看到，两种动力源既可以在输入轴1汇合，也可以在第二中间轴3汇合。发动机动力和电机动力在输入轴1汇合后可以经一挡、二挡、三挡、四挡中的任何一对挡位齿轮将动力传递到第二中间轴3 ；或者，发动机动力可以经一挡、二挡、三挡、四挡中的任何一对挡位齿轮将动力传递到第二中间轴3后与电机动力汇合。为方便说明，以下以二挡齿轮传递动力予以说明。两种动力源在输入轴1汇合发动机输出动力直接传递到输入轴1上；另外，拨动输入轴1上的五挡电机同步器9，使之与空套在输入轴1上的六挡主动齿轮22结合，电机输出的动力通过电机轴4上的电机输出主动齿轮24、电机惰轮轴5上的惰轮25传递到输入轴1上的六挡主动齿轮22，此时电机和发动机输出的动力在输入轴1上汇合，接合一二挡同步器8，使之与空套在第一中间轴2上的二档被动齿轮16接合，发动机动力和电机动力在输入轴1汇合后，动力经输入轴1上的二挡主动齿轮15以及与之相啮合的二挡被动齿轮16， 传至第一中间轴2上的五挡输入齿轮19，以及与之相啮合的空套在输入轴上的五挡主动齿轮20、第二中间轴3上的五挡被动齿轮21，再经第二中间轴3及主动减速齿轮沈、被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
f两种动力源在第二中间轴3汇合接合一二挡同步器8、使之与空套在第一中间轴2上的二档被动齿轮16接合，发动机动力传递给输入轴1上的二挡主动齿轮15和第一中间轴2上的二挡被动齿轮16，动力经第一中间轴2上五挡输入齿轮19传递给输入轴1上的五挡主动齿轮20和第二中间轴3上的五挡被动齿轮21，另外，拨动电机同步器10，使之与空套在第二中间轴3上的六挡被动齿轮23接合，此时电机输出动力经惰轮25、六挡主动齿轮22和六挡被动齿轮23传递到第二中间轴3上，两种动力在第二中间轴3上汇合，再经主动减速齿轮26、被动减速齿轮27及差速器观，最后由输出轴6输出。
(四)解决AMT变速器动力中断在发动机工作时，当需要换挡时，首先拨动第二中间轴3上的电机同步器10，使之与空套在第二中间轴3的六挡被动齿轮23结合；再启动电机，按(三)发动机与电机作为混合动力源的动力传递路线中的两种动力源在第二中间轴3汇合形式进行驱动；之后，离合器分离，此时可靠电机进行纯电动驱动，待换挡完成后结合离合器，此时为混合动力驱动 ’最后，电机停止工作，再拨动第二中间轴3上的电机同步器10，使之与空套在第二中间轴3的六挡被动齿轮23分离，换挡过程完成。即当AMT变速器在一、二、三、四挡之间分离离合器换挡时，利用电机直接驱动第二中间轴3，以实现此情况下整车动力能继续保持不中断，解决由于AMT动力中断导致的换挡冲击问题。
本发明采用了第一中间轴和第二中间轴的双中间轴形式，通过利用径向空间，从而缩短了 AMT变速器的轴向空间，保证变速器总成在整车中的装配。同样，将ISG电机布置在AMT变速器侧面，没有增加AMT变速器的轴线长度，且在ISG电机与AMT变速器输入轴中间设置一个惰轮轴及惰轮，以保证了 ISG电机有足够的径向直径，即保证了 ISG电机具有足够的输出功率，从而实现电机助力、纯电动行驶的功能，解决了 AMT换挡动力中断的问题。
所述输入轴通过离合器与发动机连接，输入轴与第一中间轴、第二中间轴通过齿轮传递动力。输入轴、第一中间轴和第二中间轴上布置有同步器，通过拨动同步器实现换挡功能。电机输出轴通过电机惰轮轴上的惰轮与输入轴连接，从而传递动力。
所述电机为ISG电机，ISG电机的机壳与变速器箱体连为一体，机壳与变速器箱体形成一个腔室，腔室内装设电机定子、电机转子、电机主轴等。电机定子固定于腔室的圆周壁上，电机转子固定连接电机主轴上。将机壳与变速器箱体连为一起，省去了装配的麻烦， 而且缩小体积。电机定子、电机转子、电机主轴直接装设与所述腔室内，结构紧凑，减轻变速器总成重量，成本低。
所述ISG电机为电动机或发动机，当ISG电机为电动机时，起驱动整车运动的作用；当ISG电机为发动机时为电池充电。
所述电机输出轴与变速器的输入轴中间通过惰轮连接，能保证有增大电机直径的空间，从而能安装功率更大的电机，保证电机有足够的输出功率，整车能实现纯电动行驶功能。
通过拨动输入轴、第一中间轴和第二中间轴上的同步器，从而实现发动机驱动、电机驱动、混合动力驱动等。
所述的AMT变速器采用圆柱凸轮结构实现选换挡，能够减少换挡机构数量，在换挡控制方面也会更简单。
本发明取消了一般手动变速器的倒挡齿轮，而是采用电机驱动实现倒车功能。
权利要求
1.一种汽车混合动力总成，包括ISG电机和AMT变速器，其特征在于所述AMT变速器包括定位配合连接在箱体上的输入轴(1)、第一中间轴(2)、第二中间轴(3)、电机轴(4)、电机惰轮轴(5)和输出轴(6)，六根轴在空间平行布置；在所述输入轴(1)设有一至六挡主动齿轮和五挡电机同步器(9)，在所述第一中间轴(2)上设有一至二挡被动齿轮、一二挡同步器(8)和五挡输入齿轮(19)，在所述第二中间轴(3)上设有三至六挡被动齿轮、主动减速齿轮(26)和电机同步器(10)；所述电机轴(4)上设有电机输出主动齿轮(24)，在所述电机惰轮轴(5)上设有惰轮(25)，在所述所述输出轴(6)上设有被动减速齿轮(27)和差速器(28)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述输入轴(1)通过离合器与发动机连接，输入轴上从左至右依次设有三挡主动齿轮(11)、一挡主动齿轮(13)、 二挡主动齿轮(15)、四挡主动齿轮(17)、五挡主动齿轮(20)、五挡电机同步器(9)和六挡主动齿轮(22)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述第一中间轴(2) 上从左至右依次设有一挡被动齿轮(14)、一二挡同步器(8)、二挡被动齿轮(16)和五挡输入齿轮(19)；一挡被动齿轮(14)与输入轴(1)上的一挡主动齿轮(13)啮合，二挡被动齿轮 (16)与输入轴(1)上的二挡主动齿轮(15)啮合，五挡输入齿轮(19)与输入轴(1)上的五挡主动齿轮(20)啮合。
4.根据权利要求1所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述第二中间轴(3)上从左至右依次设有主动减速齿轮(26)、三挡被动齿轮(12)、三四挡同步器(7)、四挡被动齿轮(18)、五挡被动齿轮(21)、六挡被动齿轮(23)和电机同步器(10)；三挡被动齿轮(12)与输入轴(1)上的三挡主动齿轮(11)啮合，四挡被动齿轮(18)与输入轴(1)上的四挡主动齿轮(17)啮合，五挡被动齿轮(21)与输入轴(1)上的五挡主动齿轮(20)啮合，六挡被动齿轮 (23)与输入轴(1)上的六挡主动齿轮(22)啮合。
5.根据权利要求1所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述电机惰轮轴(5)上设有惰轮(25)，惰轮与电机轴(4)上的电机输出主动齿轮(24)啮合，并与输入轴(1)上的六挡主动齿轮(22)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述输出轴(6)上设有被动减速齿轮(27 )和差速器(28 )，被动减速齿轮与第二中间轴(3 )上的主动减速齿轮(26 ) 啮合。
7.根据权利要求所述的一种汽车混合动力总成，其特征在于所述电机为ISG电机， ISG电机的机壳与AMT变速器的箱体为一整体。
全文摘要
本发明所述的一种汽车混合动力总成，包括电机和AMT变速器，所述AMT变速器包括定位配合连接在箱体上的输入轴、第一中间轴、第二中间轴、电机轴、电机惰轮轴和输出轴，六根轴在空间平行布置；在所述输入轴设有一至六挡主动齿轮和五挡电机同步器，在所述第一中间轴上设有一至二挡被动齿轮、一二挡同步器和五挡输入齿轮，在所述第二中间轴上设有三至六挡被动齿轮、主动减速齿轮和电机同步器；所述电机轴上设有电机输出主动齿轮，在所述电机惰轮轴上设有惰轮，在所述输出轴上设有被动减速齿轮和差速器。本发明不仅解决了AMT换挡动力中断问题，而且在舒适性方面也有很大改善；结构紧凑，省了变速器的轴向空间，保证了其在整车中的安装布置。
文档编号B60K6/42GK102490585SQ20111039465
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘邦亚, 周朝东, 张兴江, 彭天河, 焦立伟, 罗会兵 申请人:重庆青山工业有限责任公司