混合动力系统及车辆的制作方法

本发明涉及汽车零部件，具体而言，涉及一种混合动力系统及车辆。

背景技术：

1、混合动力系统兼具燃油车和电动车的特性，其在降低燃油消耗和尾气排放、提高燃料经济性、减少环境污染和噪音等方面具有一定的优势，因此在车辆领域中广泛应用。典型的混合动力系统包括发动机、电机及变速器等部件。通常情况下，将电机和变速器等多个部件集成在一个壳体内，电机轴所在的壳体还需要提供对例如其他部件例如输入轴或输出轴的旋转支撑。发动机与变速器的输入轴同轴设置且通过离合器连接，变速器的输入轴和输出轴之间设置有多个档位齿轮组，通过换档机构切换档位。电机的电机轴一般偏置在输入轴的一侧，并通过齿轮组与输入轴或输出轴传动连接。这种设置方式有利于降低整个混合动力系统在输入轴轴向的尺寸，提高混合动力系统的紧凑性。

2、然而，在当前多车型多动力需求的市场环境下，混合动力系统的开发设计存在一些不利因素。具体而言，一旦电机的型号功率需求发生变化，就需要重新设计壳体，这导致开发周期和成本增加。此外，这种设置方式在一定程度上影响了混合变速系统的维修维护效率。例如，如果需要对电机部分进行维护，还需要拆装电机部分以外的其他组件，增加了维修维护的复杂性。

3、特别地，在一些混合动力系统中，配备有两个电机，一个用于发电或启动发动机，另一个参与驱动。这使得混合动力系统的结构更加复杂，例如一些技术中，采用双电机壳体，将两个电机设置于一个壳体内，当参与驱动的电机的型号规格发生变化时，两个电机之间的相对位置布局乃至整个混合系统的布局都可能需要改变。其在满足多样化的车型动力需求、降低开发周期、提升维修维护的便利性等方面的不足更为突出。

技术实现思路

1、本发明旨在一定程度上解决相关技术中如何满足混合动力系统紧凑化设计需求和当前多样化的车型动力需求，并降低开发周期和成本，提高维修维护便利性的问题。

2、为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，第一方面，本发明提供一种混合动力系统，包括变速器总成和第一电机，所述变速器总成包括变速器壳、输入轴、输出轴、多个档位齿轮组和换档机构，所述第一电机的电机壳在所述输入轴的一端与所述变速器壳可拆卸连接，所述档位齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮和所述输出轴同轴设置，所述主动齿轮、所述输入轴和所述第一电机的电机轴同轴设置，所述输入轴和所述电机轴中的一个上设置有安装孔，所述输入轴和所述电机轴中的另一个插设于所述安装孔内，所述换档机构用于使多个所述档位齿轮组构成向所述输出轴传递动力的多个档位，当所述档位为第一设定档位时，所述输入轴和所述电机轴共同向所述输出轴传递动力，当所述档位为第二设定档位时，仅所述输入轴或所述电机轴向所述输出轴传递动力。

3、可选地，混合动力系统还包括发动机、离合器和第二电机，所述发动机位于所述输入轴远离所述第一电机的一端，所述离合器设置于所述发动机和所述输入轴之间；所述第二电机与所述发动机的输出端或所述输入轴驱动连接。

4、可选地，所述第二电机设置于所述变速器壳内。

5、可选地，所述换档机构包括同步器，所述输入轴经任意所述档位齿轮组向所述输出轴传递动力的路径上均设置有所述同步器。

6、可选地，所述输入轴与所述电机轴转动连接，所述换档机构还用于使所述电机轴和所述输入轴结合或断开。

7、可选地，所述电机轴上设置有所述安装孔，所述输入轴的一端可转动地安装在所述安装孔内，所述电机轴的端部设置有端面齿轮，所述换档机构包括同步器，所述输入轴和所述端面齿轮之间设置有所述同步器。

8、可选地，所述电机轴上设置有至少一个所述主动齿轮，所述输入轴上设置有至少另一个所述主动齿轮。

9、可选地，设置于所述电机轴的所述主动齿轮与所述电机轴固定连接。

10、可选地，所述变速器壳和所述输入轴上设置有相连通的润滑油路，通过所述润滑油路向所述输入轴上各待润滑部件供油。

11、第二方面，本发明提供一种车辆，包括如上第一方面所述的混合动力系统。

12、相对于相关的现有技术，在本发明的混合动力系统及车辆中，第一电机的电机壳与变速器的变速器壳可拆卸连接，电机壳主要用于安装第一电机的电机轴、定子、转子等部件，电机壳无需作为变速器总成的例如输入轴等部件的旋转支撑。第一电机与变速器总成相互独立，只要二者的连接结构不变，第一电机的型号和变速器总成的构造例如变速单元的构造可以在一定程度上互不干扰，可以通过不同第一电机和变速器总成的组合例如变速器总成搭载不同型号的第一电机来满足当前多样化的车型动力需求，能够大大降低多车型开发周期和成本，还能够在一定程度上提高维护维修的便利性。与此同时，将输入轴设置为与第一电机的电机轴同轴设置，输入轴和电机轴中的一个上设置有安装孔，输入轴和电机轴中的另一个插设于安装孔内，换档机构用于使多个档位齿轮组构成向输出轴传递动力的多个档位，当所述档位为第一设定档位时，输入轴和电机轴共同向输出轴传递动力(即多驱动模式)，当所述档位为第二设定档位时，仅输入轴或电机轴向输出轴传递动力(即单驱动模式)，通过换档机构可以实现换档例如在混动模式和单驱动模式之间切换，满足相应的动力需求。其中，电机轴可借助于同轴的主动齿轮、与该主动齿轮对应的从动齿轮向输出轴传递动力，相对于电机轴偏置于输入轴一侧而言，无需另外设置齿轮组来实现电机轴到输入轴或输出轴的动力传递，能够降低电机轴至输出轴的动力传力结构的复杂程度，可降低第一电机与变速器总成的组装难度，还可降低该动力传力结构对输入轴侧向(或者说周侧)的空间占用需求；并且，以安装孔形成于电机轴为例，使得电机轴的安装孔对准输入轴，并使得输入轴插入安装孔内，实现电机轴与输入轴连接，然后通过连接件例如螺钉等实现电机壳和变速器壳的相对位置固定，从而实现第一电机与变速器总成的组装，便于快速实现二者拆装；此外，这种设置方式，既可以降低输入轴和电机轴在轴向的总长度需求，确保混合动力系统在输入轴轴向的紧凑性，还可以利用电机轴在一定程度上形成对输入轴的支撑，降低变速器壳对输入轴的支撑性能需求。综上，本发明能够满足混合动力系统紧凑化设计需求和当前多样化的车型动力需求，并降低开发周期和成本，提高维修维护便利性。

技术特征：

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括变速器总成和第一电机(2)，所述变速器总成包括变速器壳(11)、输入轴(12)、输出轴(13)、多个档位齿轮组(14)和换档机构(15)，所述第一电机(2)的电机壳(21)在所述输入轴(12)的一端与所述变速器壳(11)可拆卸连接，所述档位齿轮组(14)包括主动齿轮(141)和从动齿轮(142)，所述从动齿轮(142)和所述输出轴(13)同轴设置，所述主动齿轮(141)、所述输入轴(12)和所述第一电机(2)的电机轴(22)同轴设置，所述输入轴(12)和所述电机轴(22)中的一个上设置有安装孔(23)，所述输入轴(12)和所述电机轴(22)中的另一个插设于所述安装孔(23)内，所述换档机构(15)用于使多个所述档位齿轮组(14)构成向所述输出轴(13)传递动力的多个档位，当所述档位为第一设定档位时，所述输入轴(12)和所述电机轴(22)共同向所述输出轴(13)传递动力，当所述档位为第二设定档位时，仅所述输入轴(12)或所述电机轴(22)向所述输出轴(13)传递动力。

2.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括发动机、离合器(18)和第二电机，所述发动机位于所述输入轴(12)远离所述第一电机(2)的一端，所述离合器(18)设置于所述发动机和所述输入轴(12)之间；所述第二电机与所述发动机的输出端或所述输入轴(12)驱动连接。

3.如权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二电机设置于所述变速器壳(11)内。

4.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述换档机构(15)包括同步器，所述输入轴(12)经任意所述档位齿轮组(14)向所述输出轴(13)传递动力的路径上均设置有所述同步器。

5.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述输入轴(12)与所述电机轴(22)转动连接，所述换档机构(15)还用于使所述电机轴(22)和所述输入轴(12)结合或断开。

6.如权利要求5所述的混合动力系统，其特征在于，所述电机轴(22)上设置有所述安装孔(23)，所述输入轴(12)的一端可转动地安装在所述安装孔(23)内，所述电机轴(22)的端部设置有端面齿轮(24)，所述换档机构包括同步器，所述输入轴(12)和所述端面齿轮(24)之间设置有所述同步器。

7.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述电机轴(22)上设置有至少一个所述主动齿轮(141)，所述输入轴(12)上设置有至少另一个所述主动齿轮(141)。

8.如权利要求7所述的混合动力系统，其特征在于，设置于所述电机轴(22)的所述主动齿轮(141)与所述电机轴(22)固定连接。

9.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述变速器壳(11)和所述输入轴(12)上设置有相连通的润滑油路(123)，通过所述润滑油路(123)向所述输入轴(12)上各待润滑部件供油。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的混合动力系统。

技术总结
本发明提供一种混合动力系统及车辆，涉及汽车零部件技术领域。系统的变速器总成包括变速器壳、输入轴、输出轴、多个档位齿轮组和换档机构，第一电机的电机壳在输入轴的一端与变速器壳可拆卸连接，档位齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮和输出轴同轴设置，主动齿轮、输入轴和第一电机的电机轴同轴设置，输入轴和电机轴中的一个上设置有安装孔，输入轴和电机轴中的另一个插设于安装孔内，换档机构用于使多个档位齿轮组构成向输出轴传递动力的多个档位，当档位为第一设定档位时，输入轴和电机轴共同向输出轴传递动力，当档位为第二设定档位时，仅输入轴或电机轴向输出轴传递动力。能够满足动力系统紧凑化设计需求和当前多样化的车型动力需求。

技术研发人员：王二朋,孙家振,王建,安明哲,付军
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19