一种混合动力汽车的变速传动系统的制作方法

本发明涉及混合动力汽车制造，尤其是一种混合动力汽车的变速传动系统。

背景技术：

1、现今，由于混合动力汽车具有节能环保、没有里程焦虑等优点，已成为新能源汽车重要发展方向。混合动力变速传动系统是混合动力汽车核心技术之一。

2、由于串并联混合动力变速系统比较简单、技术难度相对较低，目前在国内车企得到广泛的应用。串并联混合动力变速系统通常要包括发动机、发电机、电机、锁定离合器、减速齿轮等；其中，发电机与发动机轴连接，锁定离合器能够将发动机轴与输出轴连接。电机通过加速齿轮驱动车辆，当离合器分离时，发电机将发动机输出的功率转换成电能，经过整流、逆变，由电机将电能转变成驱动扭矩，作用在车轮，实现电力传动；当离合器锁定时，发动机输出功率，通过减速齿轮直接传递驱动车辆，实现机械传动。电力传动的优点是发动机与车轮完全解耦，能够使发动机工作在最佳工况；其弱点是发动机输出的功率，经过几次能量转换，能量有损失，降低传动效率。机械传动的优点是通过齿轮传递扭矩，传动效率高；其弱点是发动机转速与车轮转速锁定，发动机工作点由车速决定，不能保持在最佳工况，发动机效率较低。串并联混合动力还有一个弱点：低速时串联驱动，发动机扭矩不能参与车辆加速，车辆加速度受到限制。

3、为了克服串并联混合动力变速系统的弱点，人们开始研发多挡位的串并联混合动力系统，从而改善发动机工作点，提高发动机效率，并且改善整车加速性能。

4、2020年01月10日公开一项申请号为201910956880.2、名称为“一种专用于混合动力汽车的变速传动系统”的中国发明申请，其包括发动机(1)、第一电机(3)、第二电机(4)、第二电机传动组件(5)、第一离合器(6)、双离合器组件(7)、第一挡位齿轮组(8)、第二挡位齿轮组(9)、第三挡位齿轮组(10)、同步器(11)、第一输入轴(13)和第二输入轴(14)，其中：发动机(1)与第一离合器(6)连接；第一离合器(6)与第一电机(3)、第一输入轴(13)分别连接；双离合器组件(7)的一端与第一输入轴(13)连接,另一端与第二输入轴(14)连接；第二电机(4)与第三挡位齿轮组(10)连接。其通过配置三离合器、三挡位，降低了对动力源的要求，同时能实现多种工作模式，以实现高效工作。不过这种变速传动系统即使配置三个离合器，实现挡位切换数还较少，燃油经济性还有待提高，且整体结构也较为复杂。

5、另外，现有一大部分已运用的串并联混合动力变速系统无法实现在ev(纯电驱动)和hev(混合动力驱动)工况无动力中断下进行换挡，降低车辆行使的平顺性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种混合动力汽车的变速传动系统，其结构简单紧凑，在ev或hev工况均可实现无动力中断情况下进行换挡，提升汽车行使平顺性；且能实现较多挡位切换，提升发动机燃油消耗经济性。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种混合动力汽车的变速传动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、输入轴和输出轴，输入轴连接发动机，其特征在于：还包括第一同步器和第二同步器，输入轴上套有第一齿轮和第二齿轮，第一同步器连接输入轴，输入轴通过第一同步器分别与第一齿轮或第二齿轮形成连接或不连接；输出轴上套有第三齿轮和第四齿轮，第二同步器连接输出轴，输出轴通过第二同步器分别与第三齿轮或第四齿轮形成连接或不连接；

3、第一电机轴与第五齿轮和第六齿轮连接，第五齿轮、第一齿轮和第三齿轮相互传动，第六齿轮、第二齿轮和第四齿轮相互传动；第二电机轴通过传动机构连接输出轴。

4、作为一种优选，所述第五齿轮同时与第一齿轮和第三齿轮相啮合，第一齿轮和第三齿轮相互不啮合；第六齿轮同时与第二齿轮和第四齿轮相啮合，第二齿轮和第四齿轮相互不啮合。

5、进一步，所述第六齿轮包括连成一体的两个齿轮，其中一个齿轮与第二齿轮相啮合，另一个齿轮与第四齿轮相啮合。这样方便设计合适的速比。

6、作为一种优选，所述第三齿轮同时与第一齿轮和第五齿轮相啮合，第一齿轮和第五齿轮相互不啮合；第四齿轮同时与第二齿轮和第六齿轮相啮合，第二齿轮和第六齿轮相互不啮合。

7、进一步，所述第四齿轮包括连成一体的两个齿轮，其中一个齿轮与第二齿轮啮合，另一个齿轮与第六齿轮啮合。以方便设计合适的速比。

8、作为一种优选，所述第一齿轮同时与第三齿轮和第五齿轮相啮合，第三齿轮和第五齿轮相互不啮合；第二齿轮同时与第四齿轮和第六齿轮相啮合，第四齿轮和第六齿轮相互不啮合。

9、进一步，所述第二齿轮包括连成一体的两个齿轮，其中一个齿轮与第六齿轮啮合，另一个齿轮与第四齿轮啮合。以方便设计合适的速比。

10、优选所述传动机构包括连接在所述第二电机轴上的第七齿轮和连接在输出轴上的第八齿轮，第七齿轮和第八齿轮相啮合。这样第二电机通过第七齿轮和第八齿轮相啮合就能直接驱动输出轴。

11、进一步改进，本变速传动系统还包括第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴连接第一电机轴，所述第五齿轮和第六齿轮连接第一传动轴上；第二传动轴连接第二电机轴，所述第七齿轮连接在第二传动轴上。

12、作为一种变化，所述第一同步器和/或所述第二同步器由离合器替代。

13、本变速传动系统还具有以下任一种或多种工作模式：

14、纯电模式：所述第一电机和/或第二电机参与驱动输出轴，并可实现动力换挡；

15、串联模式：所述发动机驱动所述第一电机发电，所述第二电机驱动输出轴；

16、并联模式：所述发动机通过选定挡位驱动输出轴，所述第一电机和所述第二电机可分别驱动、发电或空转，并且可以实现动力换挡。

17、本发明有益效果如下：

18、1、采用技术成熟、成本低的平行轴、齿轮变速机构，仅有两对同步器，可实现发动机四个挡位，优化发动机工况、改善其效率；第一电机有两个挡位，很好地兼顾大推力和高转速；第二电机可设置为速比适中，中等车速时有良好的推力和效率。

19、2、hev(混合动力驱动)工况换挡时，采用第二电机保持驱动、第一电机拖动发动机调速、调好同步后直接挂档同步器的方式，实现动力换挡，换挡不会出现动力中断，过程平顺，且系统简单；ev(纯电驱动)工况通过第二电机和第一电机相互配合也能实现无动力中断换挡，过程平顺，舒适性好，确保车辆行使平顺性。

20、3、两个电机均可与发动机分离，故ev工况时，两个电机可同时驱动，所以二电机的扭矩和功率可减小，降低成本，减小重量和体积。

21、4、同步器挂挡后，不再需要消耗能量；摘挡后，残余阻力小，能量损失少，有利于提高系统效率。

22、5、换挡执行机构简单，控制方便，且类型单一，成本低。

23、6、这种变速系统，第一电机能实现较多功能，一是驱动输出轴，实现纯电动输出；二是当成启动电机，参与启动发动机，三是发动机启动后可作为发电机使用给动力电池充电，四是参与调同步作用，便于第一同步器与第一齿轮或第二齿轮的结合，也便于第二同步器与第三齿轮或第四齿轮的结合。因此减少部件配置，整体结构更为紧凑。