[发明专利]用于机动车辆的混合动力变速箱

说明书

本发明公开了一种用于机动车辆的混合动力变速箱，属于机动车辆动力系统领域。该混合动力变速箱包括动力耦合机构、电机和变速箱，该动力耦合机构和该电机设置在该变速箱的前箱体中，该动力耦合机构设置在该电机和机动车辆的发动机之间，且动力耦合机构分别与电机、发动机和变速箱连接，以实现发动机的动力与电机的动力之间的切换和耦合，从而实现机动车辆的电动驱动模式和混合动力驱动模式。本发明提供的用于机动车辆的混合动力变速箱用独特的方法实现了机动车辆在行驶中能够快速平稳地启动发动机，且动总移植性好，可扩展多种车型，可匹配不同的变速箱，可用于插电式重度混合动力汽车和非插电式重度混合动力汽车。

技术领域

本发明涉及机动车辆动力系统领域，特别涉及用于机动车辆的混合动力变速箱。

背景技术

在现有技术中，美国专利名称为一种并联式油电混合动力系统(专利公开号：US6569054)，公开了该系统的机电耦合机构主要由一个发动机、一个电机、一套行星齿轮机构、一个电磁离合器和一个变速箱构成。其中行星齿轮机构的太阳轮轴S和齿圈轴R作为力矩输入轴，其行星架轴C作为力矩输出轴，力矩输入轴S、R分别与发动机和电机的轴相连，力矩输出轴通过变速箱与车轮的驱动轴相连。该行星齿轮机构的作用是用于合成发动机和电机输出的驱动扭矩来共同驱动车辆。所述电磁离合器接在太阳齿轮轴S和行星架轴C之间，用于机械锁定行星齿轮机构的三个轴，它分离时，行星齿轮机构的三个轴分别以各自的速度转动。并联式油电混合动力系统中的两个动力源即发动机和电机是并联的，它们所输出的驱动扭矩均可以通过机械传动直接作用在车轮的驱动轴上，因此，动力传递效率高，且只用了一个电机，结构简单。

但是上述并联式油电混合动力系统存在着缺点，即车辆不能进行纯电驱动。纯电驱动时，驱动扭矩通过行星齿轮机构后会传递给发动机轴一个反向扭矩，使发动机倒转，进而损坏发动机。而纯电驱动是重度混合动力特别是插电式重度混合动力车的重要标志。同时，上述系统进行制动能量回收时，会倒拖发动机，导致制动能量回收的效率不高。

在中国专利汽车油电混合动力系统的机电动力耦合机构(专利公开号：CN101423020A)中，公开了该系统至少由一个发动机、一个电机、一个电机控制器、一个行星齿轮机构构成。其中行星齿轮机构的齿圈轴连接发动机轴，太阳轮轴连接电机轴，行星架轴连接变速箱的输入轴。该系统在齿圈和太阳轮之间设置有离合器，并在发动机轴和机壳之间设置有单向离合器。该系统可实现纯电驱动并可在行驶中启动发动机，且在专利中推导出只适用于该连接形式的减小启动发动机冲击的公式。

但该系统存在如下缺点：离合器设置在齿圈轴和太阳轮轴之间，通常这两轴之间转速差很大，而较大的转速差会显著增加离合器的设计难度。同时，该系统在制动能量回收时，会倒拖发动机，降低能量回收效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种用于机动车辆的混合动力变速箱。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种用于机动车辆的混合动力变速箱。所述混合动力变速箱包括动力耦合机构、电机和变速箱，所述动力耦合机构和电机设置在所述变速箱的前箱体中，所述动力耦合机构设置在所述电机和所述机动车辆的发动机之间，且所述动力耦合机构分别与电机、发动机和变速箱连接，以实现发动机的动力与电机的动力之间的切换和耦合，从而实现所述机动车辆的电动驱动模式和混合动力驱动模式。

进一步地，所述动力耦合机构包括行星轮系统、制动器、离合器和单向离合器，行星轮系统分别与制动器、离合器、单向离合器和变速箱连接。

具体地，所述动力耦合机构包括行星轮系统、制动器和离合器，所述行星轮系统分别与制动器、离合器和变速箱连接，或

所述动力耦合机构包括行星轮系统、离合器和单向离合器，所述行星轮系统分别与离合器、单向离合器和变速箱连接。

所述混合动力变速箱通过控制所述离合器的最大扭矩来限制所述发动机轴对所述变速箱的输入轴产生的耦合力矩的峰值。