1.本发明涉及混合动力汽车领域，具体涉及一种基于单电机的多级混合动力传动装置。
背景技术：
2.目前，大部分的混合动力汽车都是采用油电混合动力的传动装置，而多数油电混合动力的传动装置都采用了双电机结构，即油电混合动力传动装置包括从燃油得到动力的发动机和依靠电力运转的驱动电机以外，还增加了一个发电机，发电机利用机动车运行的动力发电，为机动车提供电能，发动机停机后，利用驱动电机驱动机动车行驶，降低机动车废气排放，保护环境。
3.例如公开号为cn108944405a的专利《一种混合电驱动装置》提供一种混合电驱动装置，包括：发动机、第一电机、第二电机、分流变速机构和驱动变速机构；分流变速机构包括第一行星排、第二行星排、第一换挡离合元件、第二换挡离合元件，第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，发动机与第一行星架连接，第一电机与第一太阳轮连接，第一行星架与第二太阳轮连接；驱动变速机构包括第三行星排、第三换挡制动元件和第四换挡制动元件，第二电机的动力通过驱动变速机构后与由第二行星架输出的动力汇流后输出驱动车辆,通过设置的分流变速机构和驱动变速机构进行挡位切换，从而提高了混合电驱动装置的性能。但该机构需要多个离合器与多个行星机构组相互配合才能实现不同挡位的动力传递功能，结构复杂，且能实现的驱动挡位少，采用双电机布置需要更多的控制器组件，成本高等，不仅提高了汽车成本，而且也不利于汽车的经济性动力分配，不能满足汽车在更丰富的驾驶路况、行驶环境中的运用。
技术实现要素：
4.本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于单电机的多级混合动力传动装置，用一个电机和一个高集成度的传动系构成高效率低成本的方案，实现了多挡位的混合动力系统结构布置，该结构简单紧凑、成本低、性能好，根据燃油、电机双驱动及多挡化的传动系特性，提供多个燃油挡位、电机挡位来满足整车驱动的需求，根据汽车工况的需求来分摊动力，提高驱动挡位效率及燃油驱动挡位数量，并通过电机挡位对发动机燃油挡位的配合，参与对混合动力汽车的驱动，在挡位变化过程中配合进行动力补偿，实现无动力中断，具有更舒适的混合动力驱动特性，用于功能、环境需求丰富的车辆，可以更有效的优化燃油经济性，利于更丰富的经济性动力分配。
5.本发明的目的是采用下述方案实现的：一种基于单电机的多级混合动力传动装置，包括发动机、电机，所述电机的电机轴与一空心传动轴连接，一传动轴穿过空心传动轴形成同心轴，通过轴承与空心传动轴滑动配合，所述传动轴通过一离合器与发动机连接，所述离合器的主动摩擦组件通过一输入轴与发动机的曲轴连接，从动摩擦组件与传动轴连
接，一输出轴与输入轴、传动轴均位于同一轴心线上，一传动副轴与输出轴平行设置，所述传动副轴穿过一空心传动副轴形成同心轴，通过轴承与空心传动副轴形成滑动配合；所述空心传动轴上周向固定第一主动齿轮，所述传动轴上设有第三主动齿轮，所述输出轴上周向固定第五从动齿轮，所述传动副轴上周向固定第一从动齿轮、第六主动齿轮、第七主动齿轮；所述输出轴上空套设置第四从动齿轮、第六从动齿轮、第七从动齿轮，所述输出轴上周向固定第二同步器，用于控制第四从动齿轮与输出轴之间的动力中断；所述第六从动齿轮、第七从动齿轮之间设置第三同步器，所述第三同步器周向固定在输出轴上；所述空心传动副轴上设有第三从动齿轮，所述空心传动副轴上周向固定第四主动齿轮，所述空心传动副轴上空套设置第五主动齿轮，所述空心传动副轴上周向固定第一同步器，用于控制第五主动齿轮与空心传动副轴之间的动力中断；所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与第三从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮与第四从动齿轮啮合，所述第六主动齿轮与第六从动齿轮啮合，所述第七主动齿轮与第七从动齿轮啮合，所述第五主动齿轮与第五从动齿轮之间设有一惰轮。
6.优选地，所述第三主动齿轮/第三从动齿轮通过一单向离合器与传动轴/空心传动副轴连接，所述第三从动齿轮/第三主动齿轮周向固定在空心传动副轴/传动轴上。
7.优选地，所述第三主动齿轮与第一主动齿轮之间空套设置第二主动齿轮在传动轴上，所述第二主动齿轮、第一主动齿轮之间设置第四同步器，所述第四同步器周向固定在传动轴上，所述传动副轴上周向固定第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合。
8.本发明包含如下有益效果：所述电机的电机轴与一空心传动轴连接，一传动轴穿过空心传动轴形成同心轴，通过轴承与空心传动轴滑动配合，所述传动轴通过一离合器与发动机连接，所述离合器的主动摩擦组件通过一输入轴与发动机的曲轴连接，从动摩擦组件与传动轴连接，一输出轴与输入轴、传动轴均位于同一轴心线上，一传动副轴与输出轴平行设置，所述传动副轴穿过一空心传动副轴形成同心轴，通过轴承与空心传动副轴形成滑动配合；所述空心传动轴上周向固定第一主动齿轮，所述传动轴上设有第三主动齿轮，所述输出轴上周向固定第五从动齿轮，所述传动副轴上周向固定第一从动齿轮、第六主动齿轮、第七主动齿轮；所述输出轴上空套设置第四从动齿轮、第六从动齿轮、第七从动齿轮，所述输出轴上周向固定第二同步器，用于控制第四从动齿轮与输出轴之间的动力中断；所述第六从动齿轮、第七从动齿轮之间设置第三同步器，所述第三同步器周向固定在输出轴上；所述空心传动副轴上设有第三从动齿轮，所述空心传动副轴上周向固定第四主动齿轮，所述空心传动副轴上空套设置第五主动齿轮，所述空心传动副轴上周向固定第一同步器，用于控制第五主动齿轮与空心传动副轴之间的动力中断；所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与第三从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮与第四从动齿轮啮合，所述第六主动齿轮与第六从动齿轮啮合，所述第七主动齿轮与第七从动齿轮啮合，所述第五主动齿轮与第五从动齿轮之间设有一惰轮，与第一同步器组合实现倒挡功能。
9.所述多级混合动力传动装置通过一个电机与发动机混合提供驱动力，采用多挡位
的结构布置，提高了驱动挡位效率及燃油驱动挡位数量。
10.优选地，所述第三主动齿轮/第三从动齿轮通过一单向离合器与传动轴/空心传动副轴连接，所述第三从动齿轮/第三主动齿轮周向固定在空心传动副轴/传动轴上。
11.所述单向离合器设置在传动轴/空心传动副轴上，使第三主动齿轮/第三从动齿轮既可以与传动轴/空心传动副轴结合在一起进行动力传输，也可以空转不进行动力传输，可实现更多级数的动力传动路线。
12.优选地，所述第三主动齿轮与第一主动齿轮之间空套设置第二主动齿轮在传动轴上，所述第二主动齿轮、第一主动齿轮之间设置第四同步器，所述第四同步器周向固定在传动轴上，所述传动副轴上周向固定第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，可实现更多级数的动力传动路线。
13.本发明的优点如下所述：1、本发明根据电机驱动及多挡化的传动系特性，只需要多个挡位的燃油挡位与电驱挡位相互配合即可满足整车驱动需求。
14.2、本发明采用单电机可实现多个挡位驱动功能，可选择更合适的电机挡位对发动机燃油挡位配合，参与对混合动力汽车的驱动，挡位变化过程中配合进行动力补偿，实现无动力中断，具有更舒适的混合动力驱动特性。
15.3、本发明结构简单、参与功能部件目的明确，齿轮效率高，成本低，有利于混合动力系统车辆的集成匹配；4、本发明扩展性好，可实现更合理的模块化、平台化开发，可适应更多车型的要求。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明实施例的结构示意图；图3为本发明实施例的挡位分布图。
具体实施方式
17.如图1至图3所示，一种基于单电机的多级混合动力传动装置，包括发动机1、电机2，所述电机2的电机轴与一空心传动轴z6连接，一传动轴z2穿过空心传动轴z6形成同心轴，通过轴承与空心传动轴z6滑动配合，所述传动轴z2通过一离合器c1与发动机1连接，所述离合器c1的主动摩擦组件通过一输入轴z1与发动机1的曲轴连接，从动摩擦组件与传动轴z2连接，一输出轴z5与输入轴z1、传动轴z2均位于同一轴心线上，一传动副轴z3与输出轴z5平行设置，所述传动副轴z3穿过一空心传动副轴z4形成同心轴，通过轴承与空心传动副轴z4形成滑动配合；所述空心传动轴z6上周向固定第一主动齿轮g1-in，所述传动轴z2上设有第三主动齿轮g3-in，所述输出轴z5上周向固定第五从动齿轮g5-out，所述传动副轴z3上周向固定第一从动齿轮g1-out、第六主动齿轮g6-in、第七主动齿轮g7-in；所述输出轴z5上空套设置第四从动齿轮g4-out、第六从动齿轮g6-out、第七从动齿轮g7-out，所述输出轴z5上周向固定第二同步器t2，用于控制第四从动齿轮g4-out与输
出轴z5之间的动力中断；所述第六从动齿轮g6-out、第七从动齿轮g7-out之间设置第三同步器t3，所述第三同步器t3周向固定在输出轴z5上；所述空心传动副轴z4上设有第三从动齿轮g3-out，所述空心传动副轴z4上周向固定第四主动齿轮g4-in，所述空心传动副轴z4上空套设置第五主动齿轮g5-in，所述空心传动副轴z4上周向固定第一同步器t1，用于控制第五主动齿轮g5-in与空心传动副轴z4之间的动力中断；若第三主动齿轮g3-in、第三从动齿轮g3-out均周向固定在传动轴z2上，本发明的混合动力挡位只有十一个，八个燃油挡和三个电机挡；为了实现更多级数的动力传动路线，所述第三主动齿轮g3-in/第三从动齿轮g3-out通过一单向离合器c2与传动轴z2/空心传动副轴z4连接，所述第三从动齿轮g3-out/第三主动齿轮g3-in周向固定在空心传动副轴z4/传动轴z2上，即本实施例中，所述单向离合器c2设置在传动轴z2上，所述第三主动齿轮g3-in通过单向离合器c2与传动轴z2连接，所述第三从动齿轮g3-out周向固定在空心传动副轴z4上，使第三主动齿轮g3-in既可以与传动轴z2结合在一起进行动力传输，也可以空转不进行动力传输。
18.当然，也可以将单向离合器c2设置在空心传动副轴z4上，所述第三从动齿轮g3-out通过单向离合器c2与空心传动副轴z4连接，所述第三主动齿轮g3-in周向固定在传动轴z2上，使第三从动齿轮g3-out既可以与空心传动副轴z4结合在一起进行动力传输，也可以空转不进行动力传输，由于多增加了单向离合器c2，可以实现更多级数的动力传动路线，本发明的混合动力挡位增加至十五个，十个燃油挡和五个电机挡。
19.所述第一主动齿轮g1-in与第一从动齿轮g1-out啮合，所述第三主动齿轮g3-in与第三从动齿轮g3-out啮合，所述第四主动齿轮g4-in与第四从动齿轮g4-out啮合，所述第六主动齿轮g6-in与第六从动齿轮g6-out啮合，所述第七主动齿轮g7-in与第七从动齿轮g7-out啮合，所述第五主动齿轮g5-in与第五从动齿轮g5-out之间设有一惰轮g8。
20.本实施例中，所述第三主动齿轮g3-in与第一主动齿轮g1-in之间空套设置第二主动齿轮g2-in在传动轴z2上，所述第二主动齿轮g2-in、第一主动齿轮g1-in之间设置第四同步器t4，所述第四同步器t4周向固定在传动轴z2上，所述传动副轴z3上周向固定第二从动齿轮g2-out，所述第二从动齿轮g2-out与第二主动齿轮g2-in啮合。
21.采用上述方案的混合动力汽车的运行模式如下：纯发动机模式：发动机1的动力通过离合器c1、第一同步器t1、第二同步器t2、第三同步器t3、第四同步器t4相互配合，可实现包括一个直驱挡的10个驱动挡位，实现amt自动变速器功能。
22.纯电模式：电机2的动力通过第一同步器t1、第二同步器t2、第三同步器t3、第四同步器t4相互配合，可实现5个纯电驱动挡位，驱动过程中可以根据电机状态等需求进行挡位选择。
23.混合驱动模式：发动机1、电机2的动力共同通过离合器c1、第一同步器t1、第二同步器t2、第三同步器t3、第四同步器t4相互配合，可实现包括一个直驱挡的10个燃油驱动挡位和5个纯电驱挡位，在驱动过程中，电机2的动力均可辅助发动机1的动力实现无动力中断换挡，动力更加充足的同时，具有更好的舒适性和平顺性。
24.怠速模式：通过离合器c1、第一同步器t1、第二同步器t2、第三同步器t3、第四同步器t4相互配合，可实现怠速直接发电挡位和增速发电挡位的选择，根据经济型需求，发动机1的动力均可在怠速发电挡位下通过对电机2的驱动来进行发电。
25.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。