一种防止能量浪费的混合动力传动系统的制作方法

本发明属于混合动力汽车的技术领域，尤其涉及一种防止能量浪费的混合动力传动系统。

背景技术：

目前纯电动汽车受续航里程及充电设施的制约，市场化进程受到严重阻碍。混合动力汽车具有加油方便、节能环保、续航里程长等诸多优势，成为目前行业发展的新趋势。混合动力档位增加有利于提高负载调整的灵活度，提高驾驶经济型及舒适性。但是现有的混合动力汽车中，采用在输入轴和输出轴上均设置同步器，通过两个同步器、两对齿轮实现发动机四个档位的技术方案，中间轴两个齿轮固连安装在同一根轴上。若输入轴和输出轴上两个同步器同侧接合端接合，即发动机在一或四挡运行时，会在实现动力传递的同时带动四个齿轮和中间轴空转，且这四个齿轮和中间轴并非用于传递动力的齿轮，导致了能量的浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种防止能量浪费的混合动力传动系统，在电机输入轴上设置离合器，并且电机输入轴和中间轴共用，在不增加齿轮副的前提下实现了纯电驱动模式下的多档驱动，减少了空转齿轮的数量，避免了能量的浪费。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种防止能量浪费的混合动力传动系统，其特征在于，包括发动机、发动机输入轴、发动机输出轴、电机、电机输入轴、差速器，所述发动机输入轴、发动机输出轴、电机输入轴平行间隔设置，所述发动机通过扭转减震器与发动机输入轴相连，发动机输入轴上依次设有第一空套齿轮和第二空套齿轮；发动机输出轴上依次设有输出轴齿轮、第三空套齿轮和第四空套齿轮，所述第一空套齿轮和第三空套齿轮相啮合，第二空套齿轮和第四空套齿轮相啮合；电机输入轴上依次固连电机输入轴第一齿轮和电机输入轴第二齿轮，所述电机输入轴第一齿轮与第三空套齿轮相啮合，所述电机输入轴第二齿轮与第四空套齿轮相啮合；所述输出轴齿轮与所述差速器的齿轮相啮合。

按上述方案，所述发动机输入轴上设有第一双边同步器，位于所述第一空套齿轮和第二空套齿轮之间，控制第一空套齿轮和第二空套齿轮与发动机输入轴的结合或分离。

按上述方案，所述发动机输出轴上设有第二双边同步器，位于所述第三空套齿轮和第四空套齿轮之间，控制第三空套齿轮和第四空套齿轮与发动机输出轴的结合或分离。

按上述方案，所述电机输入轴上设有离合器，位于所述电机输入轴第一齿轮和电机输入轴第二齿轮之间。

本发明的有益效果是：提供一种防止能量浪费的混合动力传动系统，过在电机输入轴上设置离合器，在第一双边同步器和第二双边同步位于同一侧时断开，减少了空转齿轮的数量，避免了能量的浪费；通过电机输入轴和中间轴共用，减小系统轴向尺寸，提高空间利用率，系统结构紧凑，零部件成本降低，且在不增加齿轮副的前提下实现了纯电驱动模式下的多档驱动，同时，电机输入轴上的离合器还能够在第二同步器向左结合的状态下，防止齿轮空转，进一步避免了能量的浪费；在发动机输入轴上设置第一同步器，能够在纯电驱动模式下，防止电机反拖发动机，进一步避免了能量的浪费，在电机输出轴上设置第二同步器，实现了停车发电功能，且能够实现多种档位的停车发电。

附图说明

图1为本发明一个实施例的分布示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种防止能量浪费的混合动力传动系统，包括发动机i、发动机输入轴s1、发动机输出轴s2、电机e、电机输入轴s3、差速器di，发动机输入轴、发动机输出轴、电机输入轴平行间隔设置，发动机通过扭转减震器da与发动机输入轴相连，发动机输入轴上依次设有第一空套齿轮g1和第二空套齿轮g2；发动机输出轴上依次设有输出轴齿轮g5、第三空套齿轮g3和第四空套齿轮g4，第一空套齿轮和第三空套齿轮相啮合，第二空套齿轮和第四空套齿轮相啮合；电机输入轴上依次固连电机输入轴第一齿轮g6和电机输入轴第二齿轮g7，电机输入轴第一齿轮与第三空套齿轮相啮合，电机输入轴第二齿轮与第四空套齿轮相啮合；输出轴齿轮与差速器的齿轮相啮合。

发动机输入轴上设有第一双边同步器a1，位于第一空套齿轮和第二空套齿轮之间，控制第一空套齿轮和第二空套齿轮与发动机输入轴的结合或分离。

发动机输出轴上设有第二双边同步器a2，位于第三空套齿轮和第四空套齿轮之间，控制第三空套齿轮和第四空套齿轮与发动机输出轴的结合或分离。

电机输入轴上设有离合器c，位于电机输入轴第一齿轮和电机输入轴第二齿轮之间。

电机输入轴和中间轴共用，两个同步器左右接合端形成四组组合方案，利用驱动电机输出轴齿轮，实现发动机直驱四个档位，同时，在电机输入轴上设置离合器，在第一双边同步器和第二双边同步位于同一侧时断开。

换挡过程中，可利用电机进行调速，减小同步器输入输出端的转速差到极小的范围，可减小换挡冲击，使换挡平顺，同时降低对同步器元件的技术要求和成本；起步过程，用发电机调速，使发动机转速上升到高效区再开始输出扭矩，保证发动机在高效区启动运行，以降低油耗。

发动机直接驱动：

一档：第一双边同步器a1于左侧与第一空套齿轮g1结合，第二双边离合器a2于右侧与第四空套齿轮g4结合，离合器c处于结合状态。发动机输出动力经过扭转减震器da依次经过发动机输入轴s1、第一双边同步器a1、第一空套齿轮g1、第三空套齿轮g3、电机输入轴第一齿轮g6、电机输入轴s3、电机输入轴第二齿轮g7、第四空套齿轮g4、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di传输至车轮。

二档：第一双边同步器a1于左侧与第一空套齿轮g1结合，第二双边离合器a2于左侧与第三空套齿轮g3结合，离合器c处于分离状态。发动机输出动力经过扭转减震器da依次经过发动机输入轴s1、第一双边同步器a1、第一空套齿轮g1、第三空套齿轮g3、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di传输至车轮。

三档：第一双边同步器a1于右侧与第二空套齿轮g2结合，第二双边离合器a2于右侧与第四空套齿轮g4结合，离合器c处于分离状态。发动机输出动力经过扭转减震器da依次经过发动机输入轴s1、第一双边同步器a1、第二空套齿轮g2、第四空套齿轮g4、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di传输至车轮。

四档：第一双边同步器a1于右侧与第二空套齿轮g2结合，第二双边离合器a2于左侧与第三空套齿轮g3结合，离合器c处于结合状态。发动机输出动力经过扭转减震器da依次经过发动机输入轴s1、第一双边同步器a1、第二空套齿轮g2、第四空套齿轮g4、电机输入轴第二齿轮g7、电机输入轴s3、电机输入轴第一齿轮g6、第三空套齿轮g3、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di传输至车轮。

并联驱动模式：

并联一档：发动机处于一档档位驱动车轮的同时，电机产生的动力通过电机输入轴s3、电机输入轴第二齿轮g7、第四空套齿轮g4、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

并联二档：发动机处于二档档位驱动车轮的同时，离合器c处于结合状态。电机产生的动力通过电机输入轴s3、电机输入轴第一齿轮g6、第三空套齿轮g3、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

并联三档：发动机处于一档档位驱动车轮的同时，电机产生的动力通过电机输入轴s3、电机输入轴第二齿轮g7、第四空套齿轮g4、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

并联四档：发动机处于四档档位驱动车轮的同时，电机产生的动力通过电机输入轴s3、电机输入轴第一齿轮g6、第三空套齿轮g3、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

行车发电：

发动机驱动工况下，离合器c处于结合状态。发动机一部分动力传递至车轮，另一部分动力传递至电机输入轴s3后带动电机e旋转发电，实现行车发电功能。

停车发电：

模式一：第一双边同步器a1于左侧与第一空套齿g1轮结合，第二双边同步器a2处于中间分离状态，离合器c处于结合状态。发动机输出动力经过扭转减震器da传递至发动机输入轴s1,依次经过第一双边同步器a1、第一空套齿轮g1、第三空套齿轮g3、电机输入轴第一齿轮g6、电机输入轴s3带动电机旋转发电。

模式二：第一双边同步器a1与于右侧第二空套齿轮g2结合，第二双边同步器a2处于中间分离状态，离合器c处于分离状态。发动机输出动力经过扭转减震器da传递至发动机输入轴s1,依次经过第一双边同步器a1、第二空套齿轮g2、第四空套齿轮g4、电机输入轴第二齿轮g7、电机输入轴s3带动电机旋转发电。

纯电驱动：

模式一：第一双边同步器a1处于中间分离状态，第二双边同步器a2于左侧与第三空套齿轮g3结合，离合器c处于结合状态。此时电机输出的动力依次经过电机输入轴s3、电机输入轴第一齿轮g6、第三空套齿轮g3、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

模式二：第一双边同步器a1处于中间分离状态，第二双边同步器a2于右侧与第四空套齿轮g4结合，离合器c处于分离状态。此时电机输出的动力依次经过电机输入轴s3、电机输入轴第二齿轮g7、第四空套齿轮g4、第二双边同步器a2、输出轴s2、输出轴齿轮g5、差速器di一同传递至车轮。

制动能量回收：

模式一：第一双边同步器a1处于中间分离状态，第二双边同步器a2于左侧于第三空套齿轮g3结合，离合器c处于结合状态。当车辆处于制动、滑行工况时，车轮的动能依次经过差速器di齿轮、输出轴齿轮g5、双边同步器a2、第三空套齿轮g3、电机输入轴第一齿轮g6、电机输入轴s3传递至电机e处进行发电。

模式二：第一双边同步器a1处于中间分离状态，第二双边同步器a2于右侧于第四空套齿轮g4结合，离合器c处于分离状态。当车辆处于制动、滑行工况时，车轮的动能依次经过差速器di齿轮、输出轴齿轮g5、双边同步器a2、第四空套齿轮g4、电机输入轴第二齿轮g7、电机输入轴s3传递至电机e处进行发电。

上述的控制方式如下表一所示：

表一

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