[发明专利]单电机单行星排多挡混合动力变速箱以及混合动力车辆

说明书

本发明公开了一种单电机单行星排多挡混合动力变速箱以及混合动力车辆，解决相关技术中发动机驱动挡位少、ECVT模式少等技术问题。本发明提供的单电机单行星排多挡混合动力变速箱，包括箱体、变速箱输入轴、电机输入轴、单行星排、平行轴传动机构、换挡齿轮组、输出传动机构、EV传动机构和4个执行机构。通过4个执行机构实现箱体、变速箱输入轴、电机输入轴、单行星排、平行轴传动机构、换挡齿轮组、输出传动机构、EV传动机构中不同构件之间的选择性连接，可实现6挡发动机驱动，3挡发动机启动，EV驱动模式，6挡并联驱动，3挡停车发电，2种ECVT模式可分别实现低速和高速功率分流，实现驱动车辆的同时实现行车发电。

技术领域

本申请属于汽车变速箱技术领域，具体涉及一种单电机单行星排多挡混合动力变速箱以及混合动力车辆。

背景技术

单电机多挡混合动力变速箱已经广泛应用于各类车辆，其主要存在两个风险点：一是当电池电量较低时，不能及时启动运行；二是起步后如果以较低车速行驶，一般采用EV模式(纯电动驱动模式)。

针对风险点一，如果采用常规平行定轴齿轮架构，驾驶员需要等待发动机发电直至电池电量达到启动最低需求，通过电机起步；或者需要增加摩擦式起步离合器直接起步，增加零部件成本和轴向尺寸，同时摩擦控制对驾驶性和可靠性也有更高需求。如果采用行星排架构，可考虑利用ECVT模式(集成电机的混动变速箱在驱动车辆行驶时同时驱动电机发电，即驱动-发电同步模式)起步，但一般要使用2个及以上行星排相连接形成多个挡位，并且需要多片湿式离合器及制动器、液压模块做执行元件，增加系统复杂度。

针对风险点二，如果持续以较低车速运行电池电量快速下降将导致须退出EV模式而采用发动机驱动模式。而此时发动机受一挡速比的限制不能直接驱动车轮。解决方案与前文一致，但同样存在成本及系统复杂度提升的问题。

此外，目前的单电机多挡混合动力变速箱还存在发动机驱动挡位少、ECVT模式少等技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种单电机单行星排多挡混合动力变速箱以及混合动力车辆，可实现6挡发动机驱动，3挡发动机启动，EV驱动模式，6挡并联驱动，3挡停车发电，2种ECVT模式可分别实现低速和高速功率分流，实现驱动车辆的同时实现行车发电。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种单电机单行星排多挡混合动力变速箱，包括箱体、变速箱输入轴、电机输入轴、单行星排、中间传动齿轮、平行轴传动机构、换挡齿轮组、输出传动机构、EV传动机构和4个执行机构；其中：

所述单行星排的行星架与所述变速箱输入轴连接；所述单行星排的齿圈通过第一执行机构可选择地与所述中间传动齿轮或所述换挡齿轮组的第一换挡齿轮连接；所述单行星排的太阳轮上连接有太阳轮轴，所述换挡齿轮组设置于所述太阳轮轴上，所述太阳轮轴通过第二执行机构可选择地与所述齿圈或所述箱体连接，且所述太阳轮轴通过第三执行机构可选择地与所述换挡齿轮组的中间齿轮或第二换挡齿轮连接；

所述平行轴传动机构包括中间轴，以及平行安装于所述中间轴上的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述中间传动齿轮啮合，所述第二传动齿轮与所述换挡齿轮组的中间齿轮啮合；

所述输出传动机构包括输出轴，以及设置于所述输出轴上的第一换挡输出齿轮、第二换挡输出齿轮和用于连接车轮组成的主减速齿轮，所述第一换挡输出齿轮和所述第二换挡输出齿轮分别与所述换挡齿轮组的第一换挡齿轮和第二换挡齿轮啮合；

所述EV传动机构与所述中间传动齿轮和所述电机输入轴连接，且所述EV传动机构通过第四执行机构可选择地与所述车轮组成连接。

可选的，所述EV传动机构包括EV轴、转动安装于所述EV轴上的EV传动齿轮和与所述EV轴固定连接的EV主减齿轮；所述EV传动齿轮与所述中间传动齿轮和设置于所述电机输入轴上的电机传动齿轮啮合，且所述EV传动齿轮通过所述第四执行机构可选择地与所述EV轴连接；所述EV主减齿轮与所述车轮组成的差速器连接。