一种实现混合动力系统P2、P3之间切换的同步器的制作方法

本实用新型涉及一种混合动力系统的同步器，具体涉及一种实现混合动力系统P2、P3之间切换的同步器。

背景技术：

随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。

在相关技术中，包括作为动力源的发动机和电机的混合动力车辆是公知的。在这样的混合动力车辆中，根据车辆状态或驾驶员的操作操作，可从如下模式当中选择驾驶模式：车辆仅采用发动机动力行驶的模式，车辆采用发动机和电机二者的动力行驶的模式或者车辆仅采用电机行驶的模式。对于单电机的混合动力系统，根据电机相对于传统动力系统的位置，可以把单电机混动方案分为五大类，分别以P0、P1、P2、P3、P4命名。P0是电机放在传统启动机的位置；P1是电机放在发动机后离合器前原来飞轮的位置；P2是电机放在离合器后变速箱前；P3是电机放在变速箱后面直接驱动主减；P4是电机放在后桥上。

目前，市场上的混合动力系统产品以P2模式或P3模式为主，P2模式和P3模式各有优点和不足，驾驶者希望根据路况自主选择模式，如要同时具备P2和P3模式，需要使用两台电机，结构复杂，成本高，布置空间较大，限制了使用车型。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种实现混合动力系统P2、P3之间切换的同步器，通过此同步器在电机转子两侧不同位置进行接合，实现单电机的驱动力沿P2或P3模式传动，简化结构，提升空间利用率，降低对汽车布置空间，成本低廉的目的。

本实用新型的技术方案是：一种实现混合动力系统P2、P3之间切换的同步器，所述混合动力系统包括驱动电机和变速箱，所述驱动电机具有定子、转子和转子支架，所述转子支架具有空心轴，所述空心轴空套在所述变速箱输入轴上，所述同步器包括：

轴向滑动部件，位于所述转子支架的空心轴上，与所述空心轴同轴并与其周向固定，所述轴向滑动部件能够沿着轴向移动；

第一输出齿轮，与所述空心轴同轴，位于所述轴向滑动部件的左侧；

第二输出部件，与所述空心轴同轴，位于所述轴向滑动部件的右侧；

拨叉，与所述轴向滑动部件轴向固定，能够带动轴向滑动部件沿轴向移动。

进一步的，所述第一输出齿轮、轴向滑动部件、第二输出部件之间接近位置上均设置有咬合部，所述轴向滑动部件在拨叉的带动下沿轴向滑动至左侧时，通过咬合部与第一输出齿轮咬合，所述轴向滑动部件处于第一工作位置，所述转子的扭矩通过轴向滑动部件传递至第一输出齿轮输出，所述轴向滑动部件在拨叉的带动下沿轴向滑动至右侧时，通过咬合部与第二输出部件咬合，所述轴向滑动部件处于第二工作位置，所述转子的扭矩通过轴向滑动部件传递至第二输出部件输出，所述轴向滑动部件在拨叉的带动下沿轴向滑动至中间时，所述轴向滑动部件处于空挡位置，此时电机不对外输出扭矩。

进一步的，所述轴向滑动部件与所述空心轴之间通过花键连接，所述空心轴上设置有外花键，所述轴向滑动部件设置有相应的花键槽。

进一步的，所述轴向滑动部件是可拆卸的，包括第一结合套、结合套联动件和第二结合套，所述第一结合套和第二结合套的外侧端部设置有咬合部，所述结合套联动件分别与第一结合套和第二结合套的内侧固定连接，形成联动结合套，所述花键槽设置于第一结合套和第二结合套内圆面，所述空心轴两端设置相对应的外花键，联动结合套能够在外花键上轴向滑动。

进一步的，所述第二输出部件固定安装于变速箱输入轴上，能够将扭矩传递给变速箱输入轴。

进一步的，所述空心轴通过轴承安装于所述变速箱输入轴上。

进一步的，所述第一输出齿轮通过轴承安装在变速箱输入轴上。

进一步的，所述第一输出齿轮通过轴承安装于空心轴上。

本实用新型的优点是：通过本实用新型同步器在电机转子两侧不同位置进行接合，实现单电机的驱动力沿P2或P3模式传动，简化结构，提升空间利用率，降低对汽车布置空间，成本低廉以较低的成本实现单电机混合动力下的P2、P3切换的功能，结构紧凑。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的同步器布置结构示意图；

图2为本实用新型实施例的同步器布置左视图；

其中：

1、定子；

2、转子；

3、转子支架；31、空心轴；

4、变速箱输入轴；

5、轴向滑动部件；51、第一结合套；52、结合套联动件；53、第二结合套；

6、第一输出齿轮；

7、齿毂；

8、拨叉。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示的本实用新型第一实施例同步器的示意图，整个同步器同轴布置在驱动电机转子两侧，同步器在驱动电机内部与电机转子耦合。所述驱动电机具有定子1、转子2和转子支架3，所述转子支架3具有空心轴31，所述空心轴31通过轴承安装在所述变速箱输入轴4上，所述同步器包括：

轴向滑动部件5，位于所述转子支架的空心轴31上，与所述空心轴31同轴并与其周向固定，所述轴向滑动部件5包括第一结合套51、结合套联动件52和第二结合套53，所述结合套联动件52分别与第一结合套51和第二结合套53的内侧通过螺纹固定连接，形成联动结合套，所述联动结合套可实现轴向滑动部件穿过转子支架并分布在转子支架两侧。所述第一结合套51和第二结合套53内圆面设置花键槽，所述空心轴31两端外圆面设置相对应的外花键，联动结合套能够在外花键上轴向滑动。

第一输出齿轮6，如图1，所述第一输出齿轮6与所述空心轴31同轴，位于所述转子支架3的左侧，通过轴承安装在变速箱输入轴4上，所述第一输出齿轮6靠近转子支架3侧设置齿槽结构。

第二输出部件，如图1，所述第二输出部件优选为齿毂7，所述齿毂7与所述空心轴31同轴，位于所述转子支架3的右侧，所述齿毂7与变速箱输入轴联接，具体的可以通过键槽或胀紧套等方式联接，所述齿毂7靠近转子支架3侧设置齿槽结构。

拨叉8，套在所述轴向滑动部件5上并轴向固定，可以通过轴承安装于轴向滑动部件5上，能够带动轴向滑动部件沿轴向移动，拨叉8由外部执行机构驱动，如液压缸或电动推杆之类，混合动力控制系统发出动作信号给执行机构，驱动拨叉8移动指定位移。

所述轴向滑动部件5与第一输出齿轮6和齿毂7接近位置上均设置有咬合部，所述咬合部可以是伞齿、圆柱内外齿、卡槽等结构，所述轴向滑动部件5在拨叉8的带动下沿轴向滑动至左侧时，通过咬合部与第一输出齿轮6咬合，所述轴向滑动部件5处于第一工作位置，所述转子的扭矩通过轴向滑动部件5传递至第一输出齿轮6输出，再通过外部传动机构传递至混合动力系统主减速箱。实现 P3模式传动；所述轴向滑动部件5在拨叉8的带动下沿轴向滑动至右侧时，通过咬合部与齿毂7咬合，所述轴向滑动部件5处于第二工作位置，所述转子的扭矩通过轴向滑动部件5传递至齿毂7再传递给变速箱输入轴，实现 P2模式传动；所述轴向滑动部件5在拨叉8的带动下沿轴向滑动至中间时，所述轴向滑动部件5处于空挡位置，此时电机不对外输出扭矩。

上述实施例中轴向滑动部件5是为了便于实际穿过转子支架进行安装，设计成轴向可拆卸的三个零件，实际生产中还有其他实施方式可以实现轴向滑动部件5穿过转子支架安装在空心轴上，比如在上述实施例的另一个实施方式中，所述轴向滑动部件5是一个整体而转子支架是可拆卸的，先将轴向滑动部件5与空心轴装配好，再将转子支架外侧及筋板安装在空心轴上。再或者轴向滑动部件5是设计成径向可拆卸的多个零件，穿过转子支架后安装于空心轴上。最终只要能实现穿过转子支架并安装于所述空心轴31上即可，所述花键槽设置于轴向滑动部件5内圆面，空心轴外圆面设置外花键，轴向滑动部件5可在空心轴上轴向移动。

上述实施例中轴向滑动部件5与空心轴31之间通过花键连接，实际生产中还可以通过其他形式连接，比如T形槽、燕尾槽等，只要能实现周向固定、轴向滑动功能即可。

在第一实施例的另一个实施方式中，所述空心轴31空套在变速箱输入轴上，并通过轴承安装于电机座或其他外部支撑上，变速箱输入轴与空心轴之间有间隙而互不接触。同样可以实现第一实施例的功能。

在第一实施例的另一个实施方式中，空心轴31向左适当延长，所述第一输出齿轮6还可以通过轴承安装于空心轴最左端，其他不变，可以实现和第一实施例相同的功能。

在本实用新型的另一个实施例中，基于第一实施例，将齿毂7改为齿轮，安装方式改为通过轴承安装于变速箱输入轴，则轴向滑动部件5位于第二工作位置时，转子扭矩将传递给齿轮。此时，第一输出齿轮和第二输出部件实质上是相同的两个扭矩输出端口，分别将他们通过外部传动机构传递给变速箱输入轴或主减箱，即可通过拨叉动作实现P2或P3模式的切换。

在本实用新型的另一个实施例中，基于第一实施例，空心轴向右侧延长，将第一输出齿轮6通过轴承安装于转子支架右侧，轴向滑动部件也向右移动，仍然在第一输出齿轮6和第二输出部件之间，并通过花键安装在空心轴上，第二输出部件固定在变速箱输入轴上。此时，第一输出齿轮和第二输出部件的扭矩传递方式和第一实施例相同，同样通过第一输出齿轮实现P3模式，通过第二输出部件实现P2模式，通过滑动部件的移动实现模式切换。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。