[发明专利]混合动力变速器和车辆

说明书

本发明涉及一种混合动力变速器和车辆，所述混合动力变速器包括与车辆的内燃机连接的第一输入轴、与车辆的电机连接的第二输入轴、换挡装置、行星齿轮机构和输出轴，其中，内燃机能够通过第一输入轴和换挡装置将动力传递到行星齿轮机构上，电机能够通过第二输入轴将动力传递到行星齿轮机构上，行星齿轮机构能够将动力传递到输出轴上。根据本发明，换挡装置具有相互抗扭连接的第一端、第二端和第三端，其中，第一端与第一输入轴抗扭连接，第二端至少具有制动挡和空挡，第三端与行星齿轮机构抗扭连接，其中，在所述第二端处于制动挡时，所述第二端与所述混合动力变速器的壳体抗扭连接。本发明涉及的车辆具有上述的混合动力变速器。

技术领域

本发明涉及一种混合动力变速器，该混合动力变速器包括与车辆的内燃机连接的第一输入轴、与车辆的电机连接的第二输入轴、换挡装置、行星齿轮机构和输出轴。本发明还涉及一种包括上述混合动力变速器的车辆。

背景技术

在一种当前的插电式混合动力车辆中，设置两个电机与混合动力变速器连接，并且内燃机通过离合器与混合动力变速器连接，由此，该混合动力车辆能够实现多种工作模式。但是，一方面，牵引电机和内燃机均只能提供单一的挡位，因此不足以优化电机或内燃机的工作点。另一方面，离合器根据内燃机的情况接合或断开，例如在公路行驶中，因车速较高，内燃机效率较高，此时接合离合器，由内燃机的动力驱动车辆，而牵引电机仅作为发电机运行；而在城市行驶中，因车速较低，内燃机效率非常低，此时断开离合器，仅靠牵引电机输出扭矩。因此，这种根据内燃机的情况接合或断开离合器的策略使得混合动力车辆不仅低速性能，尤其是爬坡性能不理想，并且，纯电动模式无法提供足够的动力性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于车辆的混合动力变速器，使得车辆，特别是混合动力车辆在各种行驶状况中在能够兼顾动力性能和燃油经济性的同时，还能够提高电驱动的动力性能。

上述技术问题由一种用于车辆的混合动力变速器解决，所述混合动力变速器包括与车辆的内燃机连接的第一输入轴、与车辆的电机连接的第二输入轴、换挡装置、行星齿轮机构和输出轴，其中，内燃机能够通过第一输入轴和换挡装置将动力传递到行星齿轮机构上，电机能够通过第二输入轴将动力传递到行星齿轮机构上，行星齿轮机构能够将动力传递到输出轴上。根据本发明，换挡装置具有相互抗扭连接的第一端、第二端和第三端，其中，第一端与第一输入轴抗扭连接，第二端至少具有制动挡和空挡，第三端与行星齿轮机构抗扭连接，其中，在所述第二端处于制动挡时，所述第二端与所述混合动力变速器的壳体抗扭连接。在本发明中，所述“输入”和“输出”均是依据在由内燃机或电机驱动车辆时，动力相对混合动力变速器的传递方向的称谓，在此并不限定在特定工作模式下，动力在输入轴或输出轴上的传递方向。此外，所述第一端、第二端和第三端均是为方便阐述而划分的一个或多个部件，或者是具有另外功能的部件的一部分。例如，与第一输入轴抗扭连接的第一端不必须是单独的部件，而能够是第一输入轴的靠近行星齿轮机构的部段。同理，第三端也能够是行星齿轮机构的一部分。因为第一端与第三端抗扭连接，因此第一输入轴总是与行星齿轮机构抗扭连接。当第二端处于制动挡时，第一输入轴与混合动力变速器的壳体实现抗扭连接，因此第一输入轴无法转动，内燃机的动力无法传递到混合动力变速器，从而实现制动功能，这特别有利于车辆的纯电驱动。当第二端处于空挡时，第一输入轴仅与行星齿轮机构中的部件抗扭连接，其中，该部件是指与换挡装置的第三端抗扭连接的部件。由此，能够根据挡位的选择，制动第一输入轴或将第一输入轴的动力传递到混合动力变速器的行星齿轮机构。

在一种优选的实施方式中，行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，齿圈能够将动力传递到输出轴上，其中，第二端还具有实现与齿圈抗扭连接的齿圈挡，第三端与行星架或太阳轮抗扭连接。例如，将行星齿轮机构设计为单排的行星齿轮机构，并且将齿圈作为行星齿轮机构的动力输出端，其优点在于，在保证行星齿轮机构能够承载高载荷并且提供大传动比的同时，减小混合动力变速器的传动机构的尺寸。当第二端处于齿圈挡时，实现第一输入轴与齿圈的抗扭连接，内燃机的动力能够直接传递到齿圈，有利于高速行驶的动力性能和燃油经济性。