可第二轴动力耦合变速箱的制作方法

本实用新型涉及一种车辆混合动力变速箱，具体涉及电动力可从变速箱二轴耦合输入的混合动力变速箱。

背景技术：

混合动力汽车是一种既能满足节能环保，又能实现大规模产业化的车型，可以以电机和发动机作为动力源，独立或者共同驱动汽车。例如，在低速、起步倒车时能够纯电动行驶，在超车或者爬坡时发动机和电机共同驱动汽车，在汽车怠速或者刹车可以对驱动电机的电池组充电，通过电子控制在不同工况下可以选择“最佳”的驱动形式，可以使发动机、电机控制在各自的最佳经济区内，可以有效的提高燃油经济型。

混合动力按照电气构型分类，有P0(与发动机带轮链接)、P1(与发动机曲轴连接)， P2(安装在变速箱前面)、P3(安装在变速箱后面)、P4(安装在车桥上)。P0电机出力有限，无法纯电混动；P1电机转速与发动机转速不能解耦，无法纯电运行，传统P2，P3对变速箱进行较大的改动，动力系统需要重新布置，P4需要对车辆进行较大的改动。传统机械变速箱要实现混动功能并能部分实现纯电动，同时实现动力换挡，开发成本非常高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可实现P2、P3混动且可部分实现纯电动，并且无需对变速箱进行大规模改动的混合动力变速箱。

本实用新型的技术方案是提供一种可第二轴动力耦合变速箱，包括发动机驱动部、从动部、电机动力部、动力输出部以及控制部，其中发动机驱动部分别连接发动机以及从动部，从动部与电机动力部以及动力输出部相连，控制部与电机动力部并控制其中的电机运行以及监测电池组电量并控制充、断电。

进一步地，上述从动部包括第二轴、第一从动齿轮、四挡同步器、第二从动齿轮、第四从动齿轮以及主减速齿轮；其中第二从动齿轮、主减速齿轮固定设于第二轴，第四从动齿轮活动套设于第二轴；四挡同步器位于第一从动齿轮与第二从动齿轮之间，并与第一从动齿轮相互配合；电机动力部包括电机、电机轴、电池组，电机与电池组相连，电池组为电机运行提供电力，电机可切换为充电工况对电池组进行充电，第一从动齿轮固定于电机轴且活动套设于第二轴。

进一步地，从动部还包括第三从动齿轮、一/二挡同步器，其中第三从动齿轮活动套设于第二轴，一/二挡同步器位于第三从动齿轮与第四从动齿轮之间，并分别与第三从动齿轮或第四从动齿轮单独配合。

进一步地，发动机驱动部包括第一轴、第三主动齿轮、三/四挡同步器、第四主动齿轮，其中第一轴的一端通过离合器与发动机连接，第三主动齿轮、第四主动齿轮均活动套设于第一轴；三/四挡同步器位于第一轴的另一端且位于第三主动齿轮与第四主动齿轮之间；第三主动齿轮与第二从动齿轮相互啮合，第四主动齿轮与第一从动齿轮相互啮合。

进一步地，动力输出部包括差速器、主减速从动齿轮以及半轴，其中主减速从动齿轮设置于差速器上并与主减速齿轮相互啮合，将运动输入至差速器，差速器连接半轴，并通过半轴将运动进行输出。

本实用新型的优点和有益效果：1.本实用新型的可第二轴动力耦合变速箱，整体结构简单紧凑；2.对现有变速箱结构改动小，且当电机动力部发生故障时本系统变速箱仍可以发挥传统变速箱的变速功能，保证行驶过程顺畅安全；3.在电机最高挡输出下，电机动力能够直接对从动部动力耦合，效率高。

附图说明

图1是本实用新型的电机从变速箱第二轴耦合输入混合动力系统的结构示意图。

其中，1-发动机，2-离合器，3-第一主动齿轮，4-第二主动齿轮，5-第三主动齿轮，6- 三/四挡同步器，7-第四主动齿轮，8-第一轴，9-电机，10-电机轴，11-第一从动齿轮，12- 四挡同步器，13-第二从动齿轮，14-第三从动齿轮，15-一/二挡同步器，16-第四从动齿轮， 17-主减速齿轮，18-第二轴，19-差速器，20-主减速从动齿轮

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供一种电机从变速箱第二轴耦合输入混合动力系统，如图1所示，包括发动机驱动部、从动部、电机动力部、动力输出部以及控制部，其中发动机驱动部分别连接发动机1以及从动部，从动部与电机动力部以及动力输出部相连，控制部与电机动力部，并控制其中的电机运行以及监测电池组电量并控制充、断电。

电机动力部与从动部相连，可以将电机动力通过从动部传递给动力输出部，此外电机动力部通过从动部、发动机驱动部与发动机1间接相连，可以发挥启动发动机1的作用，从而节省了专门的发动机起动机的安排布置。

以下，以更具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本实用新型保护范围之意图。

在另一改进的实施例中，从动部包括第二轴18、第一从动齿轮11、四挡同步器12、第二从动齿轮13、第四从动齿轮16以及主减速齿轮17；其中第二从动齿轮13、主减速齿轮17固定设于第二轴18，第四从动齿轮16活动套设于第二轴18；四挡同步器12位于第一从动齿轮11与第二从动齿轮13之间，并与第一从动齿轮11相互配合，配合时，第一从动齿轮11与第二轴18同步运动；电机动力部包括电机9、电机轴10、电池组，其中电池组与电机9相连并为电机9运行提供电力，而电机9也可切换为充电工况对电池组进行充电，第一从动齿轮11固定于电机轴10且活动套设于第二轴18。其中电机9通过电机轴10、第一从动齿轮11、同步器12驱动第二轴18运行。

在另一改进的实施例中，从动部还包括第三从动齿轮14、一/二挡同步器15，其中第三从动齿轮14活动套设于第二轴18，一/二挡同步器15位于第三从动齿轮14与第四从动齿轮16之间，并分别与第三从动齿轮14或第四从动齿轮16单独配合，配合时，第三从动齿轮14与第二轴18同步旋转或者第四从动齿轮16与第二轴18同步旋转。

在另一改进的实施例中，第一从动齿轮11位于第二轴18上设置有主减速齿轮17一端的相反端，电机9设置于与第一从动齿轮11相同的一端。

在另一改进的实施例中，发动机驱动部包括第一轴8、第一主动齿轮3、第二主动齿轮4、第三主动齿轮5、三/四挡同步器6、第四主动齿轮7，其中第一轴8的一端通过离合器2与发动机1连接，第一主动齿轮3、第二主动齿轮4均固定设于第一轴8，第三主动齿轮5、第四主动齿轮7均活动套设于第一轴8；三/四挡同步器6位于第一轴8的另一端且位于第三主动齿轮5与第四主动齿轮7之间；第一主动齿轮3与第四从动齿轮16相互啮合，第二主动齿轮4与第三从动齿轮14相互啮合，第三主动齿轮5与第二从动齿轮13 相互啮合，第四主动齿轮7与第一从动齿轮11相互啮合。

进一步地，动力输出部包括差速器19、主减速从动齿轮20以及半轴，其中主减速从动齿轮20设置于差速器19上并与主减速齿轮17相互啮合，将运动输入至差速器19，差速器19连接半轴，并通过半轴将运动进行输出。

本实用新型的可第二轴动力耦合变速箱具体工作方法如下：

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2纯电动模式，且为最高挡位时，四挡同步器 12与第一从动齿轮11接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为断开状态；

此时，电机9动力通过电机轴传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11带动第二轴18旋转，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动；此为可第二轴动力耦合变速箱 P2纯电动模式的最高挡位，即电机9动力直接驱动第二轴18旋转，并将动力输出至车轮。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2纯电动模式，且为二挡输出时，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7接合，一/二挡同步器15与第三从动齿轮14接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为断开状态；

此时，电机9动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11通过与第四主动齿轮7啮合，将动力传递至第一轴8，第一轴8带动第二主动齿轮4转动，第二主动齿轮4通过与第三从动齿轮14啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2纯电动模式，且为一挡输出时，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7接合，一/二挡同步器15与第四从动齿轮16接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为断开状态；

此时，电机9动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11通过与第四主动齿轮7啮合，将动力传递至第一轴8，第一轴8带动第一主动齿轮3转动，第一主动齿轮3通过与第四从动齿轮16啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

P2纯电动模式下，通过电机9反转，可以实现车辆的倒挡功能从而实现倒车。

此外，当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2纯电动模式，可以实现电机9启动发动机1或者发动机1怠速工况对电池组进行充电，具体为三/四挡同步器6与第四主动齿轮 7接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态；具体过程为

当电机9启动发动机时，电机9动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11通过与第四主动齿轮7啮合，将动力传递至第一轴8，第一轴8通过离合器2驱动发动机1飞轮旋转从而启动发动机1；

当车辆静止，发动机1怠速工况对电池组进行充电时，发动机1动力通过离合器2传递至第一轴8，第一轴8带动第四主动齿轮7旋转，第四主动齿轮7通过与第一从动齿轮 11啮合，将动力传递至电机轴10，从而带动电机轴10转动，使电机9切换为充电工况，进而将发动机1传递的机械能转换为电能以对电池组进行充电。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2纯电动模式，可以实现行车过程中制动能量回收，具体为四挡同步器12与第一从动齿轮11接合，其他各挡同步器均脱开；

此时，车轮旋转的机械能传递至主减速从动齿轮20，主减速从动齿轮20通过与主减速齿轮17啮合，将机械能传递至第二轴18，进一步传递至第一从动齿轮11进而带动电机轴10转动从而将车轮的机械能转换为电能以对电池组进行充电。可以看到在刹车能量回收中，能量通过主减速齿轮后可直接对电池组充电，充电效率高。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2混动模式，且为电机9一挡输出且发动机1 一挡输出时，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7接合，一/二挡同步器15与第四从动齿轮 16接合，其他各挡同步器均断开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第一主动齿轮3转动，第一主动齿轮3通过与第四从动齿轮16啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11通过与第四主动齿轮7的啮合，将动力传递至第一轴8，第一轴8带动第一主动齿轮3转动，第一主动齿轮3通过与第四从动齿轮16啮合，将动力传递至第二轴18，即发动机1的动力与电机9的动力在第一主动齿轮3耦合共同传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17 通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2混动模式，且为电机9二挡输出且发动机1 二挡输出时，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7接合，一/二挡同步器15与第三从动齿轮 14接合，其他各挡同步器均断开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第二主动齿轮4转动，第二主动齿轮4通过与第三从动齿轮14啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11通过与第四主动齿轮7的啮合，将动力传递至第一轴8，第一轴8带动第二主动齿轮4转动，第二主动齿轮4通过与第三从动齿轮14啮合，将动力传递至第二轴18，即发动机1的动力与电机9的动力在第二主动齿轮4耦合共同传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17 通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

可以看到，上述可第二轴动力耦合变速箱处于P2混动模式，进行各挡输出时，电机9 始终提供动力，并通过电机轴10→第一从动齿轮11→第四主动齿轮7→第一轴8→第二轴 18最终输出至差速器19，保证车轮始终具有驱动力，因此P2混动模式能够实现动力不中断情况下变换各挡挡位。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P3混动模式，且为电机9最高挡输出且发动机1 一挡输出时，四挡同步器12与第一从动齿轮11接合，一/二挡同步器15与第四从动齿轮 16接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第一主动齿轮3转动，第一主动齿轮3通过与第四从动齿轮16啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11带动第二轴18转动，即发动机1 的动力与电机9的动力通过第四从动齿轮16在第二轴18耦合，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P3混动模式，且为电机9最高挡输出且发动机1 二挡输出时，四挡同步器12与第一从动齿轮11接合，一/二挡同步器15与第三从动齿轮 14接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第二主动齿轮4转动，第二主动齿轮4通过与第三从动齿轮14啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11带动第二轴18转动，即发动机1 的动力与电机9的动力通过第三从动齿轮14在第二轴18耦合，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P3混动模式，且为电机9最高挡输出且发动机1 三挡输出时，四挡同步器12与第一从动齿轮11接合，三/四挡同步器6与第三主动齿轮5 接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第三主动齿轮5转动，第三主动齿轮5通过与第二从动齿轮13啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11带动第二轴18转动，即发动机1 的动力与电机9的动力通过第二从动齿轮13在第二轴18耦合，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当上述可第二轴动力耦合变速箱处于P3混动模式，且为电机9最高挡输出且发动机1 四挡输出时，四挡同步器12与第一从动齿轮11接合，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7 接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态；

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第四主动齿轮7转动，第四主动齿轮7通过与第一从动齿轮11啮合，将动力传递至第二轴18，同时电机9的动力通过电机轴10传递至第一从动齿轮11，第一从动齿轮11带动第二轴18转动，即发动机1 的动力与电机9的动力通过第一从动齿轮11在第二轴18耦合，第二轴18带动主减速齿轮 17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

可以看到，上述可第二轴动力耦合变速箱处于P3混动模式，进行各挡输出时，电机9 始终提供动力，并通过电机轴10→第一从动齿轮11→第二轴18直接将动力传递给第二轴 18，最终输出至差速器19，不仅保证车轮始终具有驱动力，使得P3混动模式能够实现动力不中断情况下变换各挡挡位，并且电机直接对第二轴动力耦合，效率提高。

此外，当电机动力部发生故障无法提供电动力时，上述可第二轴动力耦合变速箱仍然可以发挥传统变速箱的变速功能，即发动机1为一挡、二挡、三挡、四挡输出，具体为

当发动机1为一挡输出时，一/二挡同步器15与第四从动齿轮16接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态，

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第一主动齿轮3转动，第一主动齿轮3通过与第四从动齿轮16啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动；

当发动机1为二挡输出时，一/二挡同步器15与第三从动齿轮14接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态，

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第二主动齿轮4转动，第二主动齿轮4通过与第三从动齿轮14啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当发动机1为三挡输出时，三/四挡同步器6与第三主动齿轮5接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态，

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第三主动齿轮5转动，第三主动齿轮5通过与第二从动齿轮13啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

当发动机1为四挡输出时，三/四挡同步器6与第四主动齿轮7接合，四挡同步器12 与第一从动齿轮11接合，其他各挡同步器均脱开，离合器2为接合状态，

此时，发动机1的动力通过离合器2传递至第一轴8，驱动第四主动齿轮7转动，第四主动齿轮7通过与第一从动齿轮11啮合，将动力传递至第二轴18，第二轴18带动主减速齿轮17转动，主减速齿轮17通过与主减速从动齿轮20啮合，将动力传递至差速器19，最终由半轴驱动车轮转动。

本实用新型实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合车辆动力装置/传动装置领域的市售产品。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的核心技术的前提下，还可以做出改进和润饰，这些改进和润饰也应属于本实用新型的专利保护范围。与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。