本發(fā)明屬于混合動力車輛領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動力車輛變速裝置。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)及社會的發(fā)展，混合動力車輛運用越來越廣泛，它主要通過發(fā)動機和電動機來驅(qū)動車輛行駛。現(xiàn)有常見的混合動力車輛變速裝置主要有兩種：一種是豐田公司生產(chǎn)的混合動力變速裝置，該變速裝置基于行星齒輪機構(gòu)+CVT(即無級變速方式)結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)由于變速采用無級變速而導(dǎo)致耐用性一般，且對零部件的技術(shù)要求高，這樣又導(dǎo)致制造成本。另一種是比亞迪公司生產(chǎn)的雙離合變速裝置，搭載在比亞迪秦上，這種變速裝置的發(fā)動機和電動機都通過雙離合變速器變速器相連，這種結(jié)構(gòu)形式的可靠性較低、成本高。還有一種混合動力變速器裝置，搭載在比亞迪F3DM上,采用發(fā)動機、雙電機和變速器結(jié)構(gòu)，其中一個電機與發(fā)動機串聯(lián)，其作用是啟動電機和發(fā)電機作用，另一個電機是驅(qū)動和發(fā)電機作用，這種變速裝置采用雙電機，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種集成度高、可靠性好、成本低的混合動力車輛變速裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種混合動力車輛變速裝置，其特征在于：包括發(fā)動機(1)和輸出軸(10)，其中發(fā)動機(1)的輸出端與輸入軸(3)的輸入端之間連接有離合器(2)，從而通過離合器(2)有選擇地與輸入軸(3)結(jié)合或脫離；所述輸入軸(3)上從前往后依次裝有雙聯(lián)齒輪(4)、單邊同步器(5)、第一輸入軸齒輪(6)和第二輸入軸齒輪(7)，其中第一、二輸入軸齒輪(6、7)固套在輸入軸(3)上；所述雙聯(lián)齒輪(4)空套在輸入軸(3)上，該雙聯(lián)齒輪的大齒輪(4a)與電動機(8)輸出軸上的輸出齒輪(9)常嚙合，而所述單邊同步器(5)可以在對應(yīng)換擋操縱機構(gòu)操縱下有選擇地與雙聯(lián)齒輪(4)的小齒輪(4b)結(jié)合或脫離；

所述輸出軸(10)與輸入軸(3)平行設(shè)置，該輸出軸上從前往后依次裝有三擋齒輪(11)、第一雙邊同步器(12)、一擋齒輪(13)、四擋齒輪(14)、第二雙邊同步器(15)和二擋齒輪(16)，且四個擋位齒輪均分別空套在輸出軸(10)上；所述三擋齒輪(11)與雙聯(lián)齒輪(4)的大齒輪(4a)常嚙合，從而組成第三齒輪組(T3)，所述一擋齒輪(13)與該雙聯(lián)齒輪的小齒輪(4b)常嚙合，從而組成第一齒輪組(T1)；所述四擋齒輪(14)與第一輸入軸齒輪(6)常嚙合，從而組成第四齒輪組(T4)，且所述二擋齒輪(16)與第二輸入軸齒輪(7)常嚙合，從而組成第二齒輪組(T2)；

所述第一雙邊同步器(12)可以在對應(yīng)換擋操縱機構(gòu)操縱下有選擇地與三擋齒輪(11)或一擋齒輪(13)結(jié)合，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器(12)與三擋齒輪(11)結(jié)合時對應(yīng)三擋位(S3)，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器(12)與一擋齒輪(13)結(jié)合時對應(yīng)一擋位(S1)；所述第二雙邊同步器(15)可以在對應(yīng)換擋操縱機構(gòu)操縱下有選擇地與四擋齒輪(14)或二擋齒輪(16)結(jié)合，當(dāng)?shù)诙p邊同步器(15)與四擋齒輪(14)結(jié)合時對應(yīng)四擋位(S4)，當(dāng)?shù)诙p邊同步器(15)與二擋齒輪(16)結(jié)合時對應(yīng)二擋位(S2)。

本發(fā)明是一種基于傳統(tǒng)AMT(即手動擋變速箱)的H-AMT(即混合動力變速裝置)，本H-AMT在傳統(tǒng)AMT基礎(chǔ)上，增加了電機和單邊同步器，這一看似簡單的結(jié)構(gòu)改動卻并不簡單，它導(dǎo)致?lián)跷唤M合和換擋路線及邏輯與傳統(tǒng)AMT完全不同，具體為：本案具有兩種純電動模式，四種混合動力模式，相鄰兩種混合動力模式之間可以順序換擋，不相鄰的混合動力模式之間也可以跳擋，且純電動模式與純電動模式之間還可以切換。并且，本案具有一根輸出軸，因此只有一個輸出端。由于AMT采用擋位變速，這種結(jié)構(gòu)的可靠性高，所以直接導(dǎo)致本案的可靠性也相當(dāng)高。與傳統(tǒng)AMT換擋時會動力中斷導(dǎo)致產(chǎn)生頓挫感不同，本變速裝置的混合模式順序換擋時可以實現(xiàn)帶動力換擋，不會造成動力中斷，也就不會產(chǎn)生頓挫感，這是本方案與傳統(tǒng)AMT的又一重大區(qū)別。與豐田的行星齒輪機構(gòu)+CVT結(jié)構(gòu)形式相比，本方案最大的優(yōu)點是可靠性高，零部件技術(shù)要求相對較低，從而降低了制造成本。與比亞迪生產(chǎn)的雙離合變速裝置相比，本案中的變速裝置，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本相對較低。因此，本案是一種與現(xiàn)有混合動力變速裝置完全不同的混合動力車輛變速裝置，它采用有級變速，并具有集成度高、部件少、可靠性好、成本低等優(yōu)點，也與傳統(tǒng)AMT有明顯的實質(zhì)性區(qū)別。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

圖2為本發(fā)明E1模式下的擋位圖。

圖3為本發(fā)明E2模式下的擋位圖。

圖4為本發(fā)明H1-P2模式下的擋位圖。

圖5為本發(fā)明H2-P3預(yù)掛T1模式下的擋位圖。

圖6為本發(fā)明H2-P3預(yù)掛T3模式下的擋位圖。

圖7為本發(fā)明H3-P2模式下的擋位圖。

圖8為本發(fā)明H4-P3預(yù)掛T3模式下的擋位圖。

圖9為本發(fā)明的換擋路線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，一種混合動力車輛變速裝置，包括發(fā)動機1和輸出軸10，其中發(fā)動機1的輸出端與輸入軸3的輸入端之間連接有離合器2，從而通過離合器2有選擇地與輸入軸3結(jié)合或脫離。當(dāng)發(fā)動機1通過離合器2與輸入軸3結(jié)合時，發(fā)動機1的動力輸出給輸入軸3。

輸入軸3上從前往后依次裝有雙聯(lián)齒輪4、單邊同步器5、第一輸入軸齒輪6和第二輸入軸齒輪7，其中第一輸入軸齒輪6和第二輸入軸齒輪7固套在輸入軸3上，并跟隨輸入軸3一起旋轉(zhuǎn)。雙聯(lián)齒輪4通過軸承空套在輸入軸3上，該雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a與電動機8輸出軸上的輸出齒輪9常嚙合，而單邊同步器5可以在對應(yīng)的一套換擋執(zhí)行機構(gòu)操縱下，有選擇地與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結(jié)合或脫離。當(dāng)單邊同步器5與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結(jié)合時，對應(yīng)本發(fā)明的擋位S0。

輸出軸10與輸入軸3平行設(shè)置，該輸出軸10上從前往后依次裝有三擋齒輪11、第一雙邊同步器12、一擋齒輪13、四擋齒輪14、第二雙邊同步器15和二擋齒輪16，且三擋齒輪11、一擋齒輪13、四擋齒輪14和二擋齒輪16均分別空套在輸出軸10上。三擋齒輪11與雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a常嚙合，從而組成第三齒輪組T3，一擋齒輪13與該雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b常嚙合，從而組成第一齒輪組T1。四擋齒輪14與第一輸入軸齒輪6常嚙合，從而組成第四齒輪組T4，且二擋齒輪16與第二輸入軸齒輪7常嚙合，從而組成第二齒輪組T2。在本案中，三擋齒輪11、一擋齒輪13、四擋齒輪14和二擋齒輪16的直徑大小各不相同，一擋齒輪13的直徑最大，二擋齒輪16次之，三擋齒輪11再次之，四擋齒輪14的直徑最小。

第一雙邊同步器12在對應(yīng)的一套換擋執(zhí)行機構(gòu)操縱下，可以有選擇地與三擋齒輪11或一擋齒輪13結(jié)合。當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器12與三擋齒輪11結(jié)合時對應(yīng)本發(fā)明的三擋位S3，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器12與一擋齒輪13結(jié)合時對應(yīng)本發(fā)明的一擋位S1。第二雙邊同步器15在對應(yīng)的換擋執(zhí)行機構(gòu)操縱下，可以有選擇地與四擋齒輪14或二擋齒輪16結(jié)合。當(dāng)?shù)诙p邊同步器15與四擋齒輪14結(jié)合時對應(yīng)本發(fā)明的四擋位S4，當(dāng)?shù)诙p邊同步器15與二擋齒輪16結(jié)合時對應(yīng)本發(fā)明的二擋位S2。需要特別說的是，本案中的換擋執(zhí)行機構(gòu)采用常規(guī)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式和工作原理為本領(lǐng)域工作人員所熟知，在此不用贅述。

圖2所示的為純電動模式E1狀態(tài)(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，此狀態(tài)對應(yīng)本發(fā)明的純電驅(qū)動模式一。此種狀態(tài)下離合器3斷開，發(fā)動機1的動力不輸入，電動機8的動力通過第一齒輪組T1傳到輸出軸10上，且單邊同步器與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b脫開。

圖3所示的為純電動模式E2狀態(tài)(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，此狀態(tài)對應(yīng)本發(fā)明的純電驅(qū)動模式二。此種狀態(tài)下離合器2斷開，發(fā)動機1動力不輸入，電動機8的動力通過第三齒輪組T3傳到輸出軸10上，且單邊同步器與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b脫開。

圖4所示為本發(fā)明H1-P2模式(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，該模式為混合驅(qū)動模式一。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，且單邊同步器5與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結(jié)合；此時，電動機8作為啟動電機，拖動發(fā)動機1，使發(fā)動機1工作。發(fā)動機1和電動機8的動力均接入輸入軸3，單邊同步器5掛在S0位置，第一雙邊同步器12掛在S1位置，此時發(fā)動機1和電動機8共同作為動力輸出源，提供車輛前進(jìn)的動力，最后通過輸出軸10上的動力輸出端輸出。

圖5為本發(fā)明H2-P3預(yù)掛T1模式(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，該模式為混合驅(qū)動模式2。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，發(fā)動機1通過離合器2與輸入軸3相連，固連在輸入軸3上的第二輸入軸齒輪7與空套在輸出軸10上的二擋齒輪16組成第二齒輪組，第二雙邊同步器15掛在S2位置，發(fā)動機的動力通過離合器2、輸入軸3、第二輸入軸齒輪7、二擋齒輪16和第二雙邊同步器15傳遞到輸出軸10，輸出動力。第一雙邊同步器12掛在一擋位S1位置，電動機8通過輸出齒輪、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、一擋齒輪13和第一雙邊同步器12傳遞到輸出軸10，輸出動力。該模式下發(fā)動機1和電動機8都作為動力源進(jìn)行輸出。

圖6為本發(fā)明H2-P3預(yù)掛T3模式(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，該模式為混合驅(qū)動模式3。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，發(fā)動機1通過離合器2與輸入軸3相連，固連在輸入軸3上的第二輸入軸齒輪7與空套在輸出軸10上的二擋齒輪16組成第二齒輪組，第二雙邊同步器15掛在二擋位S2位置，發(fā)動機的動力通過離合器2、輸入軸3、第二輸入軸齒輪7、二擋齒輪16、第二雙邊同步器15傳遞到輸出軸10，輸出動力。第一雙邊同步器12掛在三擋位S3位置，電動機8通過輸出齒輪9、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、三擋齒輪11、第一雙邊同步器12傳遞到輸出軸10，輸出動力，在這種模式下發(fā)動機1和電動機8都作為動力源進(jìn)行輸出。

圖7為本發(fā)明H3-P2模式(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，該模式為混合驅(qū)動模式4。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，發(fā)動機1和電動機8的動力均接入輸入軸3，且單邊同步器5與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結(jié)合，即單邊同步器5掛在S0位置，第一雙邊同步器12與三擋齒輪11結(jié)合，即第一雙邊同步器12掛在S3位置。

此時，發(fā)動機1作為動力源通過第三齒輪組T3傳到輸出軸10上，并通過輸出軸10上的動力輸出端輸出。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、單邊同步器5、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a和輸出齒輪9，將動力傳給電動機8，此時電動機8作為發(fā)電機，給蓄電池充電。

圖8為本發(fā)明H4-P3預(yù)掛T3模式(此狀態(tài)下傳遞動力的部件用粗實線表示，未傳遞動力的部件用細(xì)實線表示)，該模式為混合驅(qū)動模式5。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，固連在輸入軸3上的第一輸入軸齒輪6與空套在輸出軸10上的四擋齒輪14組成第四齒輪組，第二雙邊同步器15掛在四擋位S4位置，雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a分別與輸出齒輪9和三擋齒輪11組成一個齒輪組。發(fā)動機1作為動力源，動力通過離合器2、輸入軸3、第一輸入軸齒輪6、四擋齒輪14、第二雙邊同步器15傳遞到輸出軸10，輸出動力。電動機8在該模式下既可以作為動力源輸出，也可以作為發(fā)電機給蓄電池充電。當(dāng)電動機8作為動力源時，電動機8通過輸出齒輪9、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、三擋齒輪11和輸出軸10輸出動力；當(dāng)電動機8作為發(fā)電機時，發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、第一輸入軸齒輪6、四擋齒輪14、第二雙邊同步器15、輸出軸10、三擋齒輪11、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a和輸出齒輪9，將動力傳遞給電動機8，進(jìn)而對蓄電池充電。

如圖9所示，純電動的E1狀態(tài)切換到E2狀態(tài)，換擋過程中動力中斷(用細(xì)實線表示)，混合動力的H1-P2、H2-P3、H3-P2和H4-P3四種狀態(tài)之間可以帶動力(用粗實線表示)順序切換，H1-P2與H4-P3之間可以帶動力跳擋，H2-P3和H4-P3之間可以帶動力跳擋，H1-P2和H3-P2之間跳擋時動力中斷。同時，E1狀態(tài)可以帶動力與H1-P2狀態(tài)相互切換，E2狀態(tài)可以帶動力與H3-P2狀態(tài)相互切換。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。