插电、混动、电动三位一体汽车变速箱的制作方法
[0032]为解决以上问题，在这种路况下电控离合器3脱开，控制器使发动机处于关闭状态，利用电机低速扭矩大，效率高的特点，纯电驱动车辆，解决低速行驶、车速起伏和车辆等待的问题。减速和制动过程回收部分能量。
[0033]对于郊区路况车速较高，车速变化起伏的特点，电控离合器3啮合，发动机和主电机8同时工作，采取混合动力模式，在加速过程中始终利用不同转速下发动机的最佳油耗点扭矩，不足扭矩由主电机8和发电一体机补偿，增加车辆的动力性且油耗始终处于最佳，无换挡时间损失，加速响应快，驾驶性突出。滑行和减速过程，电控离合器3脱开，发动机停机，除去传动链上发动机的负扭矩，主电机8模拟发动机负载发电，提升油耗水平；同时也利用行驶或减速过程中过剩的扭矩来给电池充电。
[0034]高速路况，车辆平均速度高，扭矩输出大，发动机工况稳定，热效率高，由于在该车速下电机转速高，动力反而进入低效区间，而能量回收由于高转速而进入高效区间，该工况下，控制器不再给主电机8供电，主电机8仅参与减速和制动工况回收能量，给电池充电。
[0035]变速箱实际工作中，控制器根据驾驶员油门踏板的位置和车速判断出相应路况，切换工况来与之对应，实现以上工作目标。
[0036]电控离合器3脱开:纯电工作模式。电机动力输入轴7与主电机8的转子相连，动力通过电机动力输入轴齿轮9传递到第二从动轴齿轮20带动从动轴18转动，将扭矩通过第三从动轴齿轮21传递到差速器16，通过差速器16分别驱动驱动半轴15，车辆获得动力，用于低速城市工况。
[0037]当电池电量不足时，曲轴I直接带动发电一体机2的转子发电(方案I)或通过传动皮带22带动固定在发动机缸体的发电一体机2发电(方案2)。
[0038]电控离合器3啮合，主电机8、发动机工作:混合动力模式。除了以上纯电驱动扭矩外，发动机动力输入轴4从电控离合器3获取发动机曲轴I动力，将扭矩通过发动机驱动轴齿轮10传递到第一从动轴齿轮19驱动从动轴18转动，将发动机扭矩与主电机8扭矩叠加一起通过第三从动轴齿轮21传递到差速器16，通过差速器16分别驱动驱动半轴15，车辆获得动力，用于中高速的郊区工况。当电池电量不足且工况稳定时，利用发动机富余扭矩带动发电一体机2或主电机8给电池充电，对比万有特性曲线，调整扭矩至油耗最佳点，使充电时的扭矩处于最佳油耗工况。
[0039]当车辆从混动工况加速达到某个值，主电机8停止工作，发动机动力输入轴4从电控离合器3获取发动机曲轴I动力，将扭矩通过发动机驱动轴齿轮10传递到第一从动轴齿轮19驱动从动轴18转动，从动轴18将动力通过第三从动轴齿轮21传递到差速器16，通过差速器16分别驱动驱动半轴15，车辆获得动力，用于高速工况。当电池电量不足且工况稳定时，利用发动机富余扭矩带动发电机给电池充电，对比万有特性曲线，调整扭矩至油耗最佳点，使充电时的扭矩处于最佳油耗工况。
[0040]发动机驱动轴齿轮10、第一从动轴齿轮19和电机动力输入轴齿轮9、第二从动轴齿轮20的齿比调整，可以调整主电机8和发动机的转速比；调整第三从动轴齿轮21与差速器16的齿比可以调整发动机转速与车速比；发动机转速低、车速高的设计，经济性好，加速性受影响，根据车辆的定位选取合适传动比。
[0041]机油泵马达14驱动机油泵13工作，油从机油泵13获取压力，通过离合器控制阀12输入到离合器控制主缸11，离合器控制主缸11根据油压的压力变化控制电控离合器3的嗤合和脱开。
[0042]混动模式采用发动机动力输出单一小传动比，使发动机处于低转速，高扭矩工况，发动机由于没有换挡需求，工况相对稳定，且通过计算和查表(发动机万有特性图)扭矩始终控制在不同转速下的最佳油耗水平位置，主电机和发电一体机快速提供额外扭矩需求，提尚了加速响应和驾驶性。
[0043]发动机在工作过程中，工况相对稳定，无转速快速变化需求，极大地减少了瞬态工况，国内目前普通技术水平的发动机与该变速箱匹配有较好的油耗表现。
[0044]利用模式选择开关，驾驶员可以选择纯电和混动工作模式，在离合器脱开的条件下可以实现电动车功能，行驶距离在电池里程范围内，减少客户日常行驶成本，无尾气排放，积极响应国家号召和享受新能源车辆的补贴(纯电行驶大于50公里)。在电池电量到达临界状态时，发动机带动发电机发电给电池充电和电机工作，发电工况发动机转速和扭矩稳定，油耗处于经济水平，解决行驶里程短和在外充电不便的问题。
[0045]发电一体机的功率大且有主电池高压供电，发动机起动时不影响整车12伏系统电压，在车辆高速滑行的工况下脱开离合器实现高速停机，去除发动机在滑行时对车辆的负扭矩；加速时，发电一体机可以迅速起动发动机，进入混动模式或高速模式，将前沿技术产品化。在高速滑行工况下主电机模拟发动机阻力发电，提高燃油经济性，不影响安全性。
[0046]综上所述，本实用新型结构简单可靠，利用现有成熟的电机和发动机控制技术，在电机和发动机控制模块基础上增加电子接口即可实现。该变速箱提供的三种纯电、混合动力和发动机工作模式，很好的对应了城市路况、郊区路况和高速路况的特点，解决了传统变速箱城市低速路况油耗高，排放恶劣的问题。
[0047]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，其特征在于:包括曲轴、电控离合器、发动机动力输入轴、发动机动力输入轴轴承、电机动力输入轴轴承、电机动力输入轴、主电机、电机动力输入轴齿轮、发动机驱动轴齿轮、离合器控制主缸、离合器控制阀、机油泵、机油泵马达、驱动半轴、差速器、从动轴轴承、从动轴、第一从动轴齿轮、第二从动轴齿轮及第三从动轴齿轮；所述的曲轴的一端与所述的电控离合器的一端连接，所述的电控离合器的另一端与所述的发动机动力输入轴连接；所述的发动机动力输入轴轴承同轴设置在所述的发动机动力输入轴上，所述的电机动力输入轴轴承同轴设置在所述的电机动力输入轴上，所述的主电机的转子与所述的电机动力输入轴同轴设置且刚性连接；所述的电机动力输入轴齿轮与所述的电机动力输入轴连接，所述的发动机驱动轴齿轮连接所述的发动机动力输入轴，位于所述的电机动力输入轴齿轮的一侧；所述的离合器控制主缸的一端与所述的电控离合器连接，所述的离合器控制主缸的另一端与所述的离合器控制阀的一端连接，所述的离合器控制阀的另一端与所述的机油泵的一端连接，所述的机油泵的另一端与所述的机油泵马达连接；所述的从动轴轴承同轴设置在所述的从动轴上，所述的第一从动轴齿轮、第二从动轴齿轮及第三从动轴齿轮分别设置在所述的从动轴上且刚性连接，所述的第一从动轴齿轮与所述的发动机驱动轴齿轮啮合连接，所述的第二从动轴齿轮与所述的电机动力输入轴齿轮啮合连接，所述的第三从动轴齿轮与所述的差速器连接，所述的驱动半轴同轴连接在所述的差速器上。
2.根据权利要求1所述的插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，其特征在于:还包括发电一体机，所述的发电一体机的转子连接在所述的曲轴上，且所述的发动机动力输入轴、电机动力输入轴及主电机的转子同轴设置，形成第一紧凑发电机结构。
3.根据权利要求1所述的插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，其特征在于:还包括发电一体机及传动皮带，所述的曲轴的另一端通过所述的传动皮带与所述的发电一体机连接；且所述的发动机动力输入轴、电机动力输入轴及主电机的转子同轴设置，形成第二紧凑发电机结构。
4.根据权利要求1所述的插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，其特征在于:还包括发电一体机，所述的发电一体机的转子连接在所述的曲轴上，且所述的电机动力输入轴与所述的主电机的转子同轴设置在所述的发动机动力输入轴的旁边，所述的发动机动力输入轴与所述的电机动力输入轴平行，形成第一普通发电机结构。
5.根据权利要求1所述的插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，其特征在于:还包括发电一体机及传动皮带，所述的曲轴的另一端通过所述的传动皮带与所述的发电一体机连接；且所述的电机动力输入轴与所述的主电机的转子同轴设置在所述的发动机动力输入轴的旁边，所述的发动机动力输入轴与所述的电机动力输入轴平行，形成第二普通发电机结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种插电、混动、电动三位一体汽车变速箱，包括曲轴、电控离合器、发动机动力输入轴、发动机动力输入轴轴承、电机动力输入轴轴承、电机动力输入轴、主电机、电机动力输入轴齿轮、发动机驱动轴齿轮、离合器控制主缸、离合器控制阀、机油泵、机油泵马达、驱动半轴、差速器、从动轴轴承、从动轴、第一从动轴齿轮、第二从动轴齿轮及第三从动轴齿轮。本实用新型结构简单可靠，利用现有成熟的电机和发动机控制技术，在电机和发动机控制模块基础上增加电子接口即可实现。该变速箱提供的三种纯电、混合动力和发动机工作模式，很好的对应了城市路况、郊区路况和高速路况的特点，解决了传统变速箱城市低速路况油耗高，排放恶劣的问题。
【IPC分类】B60K6-36, B60K6-48
【公开号】CN204526794
【申请号】CN201520202808
【发明人】傅忠华
【申请人】傅忠华
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月7日
文档序号 :
【 8817352 】
技术研发人员：傅忠华
技术所有人：傅忠华
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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