[发明专利]一种结构优化的车用有源传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种有源传动装置，尤其是涉及一种结构优化的车用有源传动装置。

背景技术

在传统的汽车传动技术领域主要的变速器种类中，轴线固定式手动变速器(MT)传动效率高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是国内车用变速器市场上的主流技术。但是MT在车辆操作使用过程中存在一些问题，尤其是在坡道起步等特殊行驶工况，相对其他类型变速器操作不方便；此外，换档时机掌握不好会增加燃料消耗和发动机的磨损，驾驶员的操作负担重。已知技术中有提出用自动操纵换档机构来替代完成手动换档操纵，即所谓的自动机械变速器(AMT)。但是该技术在起步、换档品质、换档动力中断等方面具有较明显的性能缺陷。

在混合动力车辆技术领域，已经提出各种动力驱动系统结构形式，通过增加电机实现机电功率混合驱动车辆的技术方案。

如发明专利(CN200580017789.0)所公开的传动原件，但是该发明在结构实现中难度很大，电机的功率容量受到空间的限制不能增加，而且电机紧邻发动机，工作环境较恶劣，此外因为电机引入后，现有离合器结构不能直接采用，这增加了系统集成的难度。

专利EP1042135B1揭示的技术方案设置助力电机与辅助离合机构，但该方案较复杂，实现上受空间等的限制。

申请公开专利200810042073.1公开了一种混合动力汽车用电助力传动装置，解决了固定轴式变速器的简化操控和双动力输入单动力输出问题。但仍不能彻底解决换档过程动力中断问题。

综合比较其他类似已知技术方案可见，现有解决方案在针对固定轴线式变速箱的改制方案中，动力中断问题和分离和结合装置结构复杂的问题比较突出。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构紧凑、成本较低、拆装方便的结构优化的车用有源传动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种结构优化的车用有源传动装置，其特征在于，该装置包括轴线固定式变速器、离合器、主驱动电机、同步机构及控制单元，所述的轴线固定式变速器设置在变速箱壳体内，包括一根输入轴和至少一根足轴，所述的离合器的主动部分与车用发动机飞轮连接，从动部分与变速器输入轴的前端连接，所述的主驱动电机定子支撑在变速箱壳体上，通过同步机构的动力切换功能，电机转子受控与变速器输入轴或足轴啮合同步旋转，所述的控制单元通过电信号对离合器上的分离操纵机构、轴线固定式变速器、主驱动电机、惯性式同步器、换档操纵机构进行控制。

所述的主驱动电机设置在变速器输入轴的前端，主驱动电机的转子空套在输入轴上。

所述同步机构为惯性同步器。

轴线固定式变速器包括一输入轴与动力源连接、一输出轴与车轮连接、置于输入轴和输出轴若干中间轴。其中输出轴和中间轴中不经过变速机构始终与车轮同步旋转的轴系也称为足轴，即足轴的旋转速度与车轮同步，始终保持确定的转速比。

与现有技术相比，本发明结构简单，通过驱动电机在输入轴和足轴之间的切换有效解决了动力输入有源助力问题，更好地适应混合动力汽车整车所要求的各种工况。根本上解决了定轴式变速器换档过程中的动力中断问题，采用惯性同步器同步机构，结构紧凑，成本低，可靠耐用。

在整车使用时方便进行空间布置，具有以下优点：

(1)将驱动电机设置于轴线固定式变速器的输入轴侧，主驱动电机转子空套在输入轴上，主驱动电机靠近发动机飞轮，尽可能大地利用径向空间尺寸，最大限度解决与半轴的运动干涉问题，并兼容(两轴式或三轴式等)不同输出形式的变速箱，技术应用普及范围更广；

(2)电机转子保持和惯性式同步器主动边相连接的技术特征，但是电机转子和惯性式同步器的连接采用空心轴，环绕输入轴旋转，空心轴的使用能有效利用轴向空间，方便在车用情况下的布置，同步机构对应的足轴设置单边换档同步器，可以与另外布置的单边同步器同步动作或独立操纵，进一步减小整体轴向空间尺寸；

(3)主驱动电机与惯性式同步器可以构造成带有封闭的外壳，成为一个独立模块，这样现有变速器只要经过有限的结构变动，将输入轴加长并且将中间轴一端外伸，就可以实现与该独立模块的连接和动力耦合，具有很好的技术继承性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为输入侧主驱动电机与惯性式同步器构成独立模块的装置结构示意图。