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結(jié)構(gòu)。

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?，F(xiàn)有常見的混合動力車輛變速結(jié)構(gòu)主要有兩種：一種是豐田公司生產(chǎn)的混合動力變速結(jié)構(gòu)，該變速結(jié)構(gòu)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)的雙離合變速結(jié)構(gòu)，搭載在比亞迪秦上，這種變速結(jié)構(gòu)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，這種變速結(jié)構(gòu)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結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種混合動力車輛變速結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括發(fā)動機(1)和電動機(16)，其中發(fā)動機(1)的輸入軸與輸入軸(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)、三擋輸入齒輪(6)和四擋輸入齒輪(7)，其中：所述雙聯(lián)齒輪(4)空套在輸入軸(3)上，并由前側(cè)的小齒輪(4a)和后側(cè)的大齒輪(4b)構(gòu)成，單邊同步器(5)可在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下有選擇地與大齒輪(4b)結(jié)合或脫離；所述三擋輸入齒輪(6)和四擋輸入齒輪(7)固套在輸入軸(3)上，該三擋輸入齒輪(6)直徑小于四擋輸入齒輪(7)直徑，且三擋輸入齒輪(6)直徑大于大齒輪(4b)直徑；

所述輸入軸(3)兩側(cè)分別設(shè)有第一輸出軸(8)和第二輸出軸(9),這三根軸相互平行，其中第一輸出軸(8)上從前往后依次安裝有二擋輸出齒輪(10)、第一雙邊同步器(11)和四擋輸出齒輪(12)，且二擋輸出齒輪(10)直徑大于四擋輸出齒輪(12)；所述二擋輸出齒輪(10)與大齒輪(4b)嚙合，并組成第二齒輪組(T2)，且四擋輸出齒輪(12)與所述四擋輸入齒輪(7)嚙合，并組成第四齒輪組(T4)；所述第一雙邊同步器(11)可以在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與二擋輸出齒輪(10)或四擋輸出齒輪(12)結(jié)合，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器(11)與二擋輸出齒輪(10)結(jié)合時，對應(yīng)二擋位(S2)，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器(11)與四擋輸出齒輪(12)結(jié)合時，對應(yīng)四擋位(S4)；

所述第二輸出軸(9)上從前往后依次裝有一擋輸出齒輪(13)、第二雙邊同步器(14)和三擋輸出齒輪(15)，其中一擋輸出齒輪(13)和三擋輸出齒輪(15)空套在第二輸出軸(9)上；所述一擋輸出齒輪(13)直徑大于三擋輸出齒輪(15)，該一擋輸出齒輪與所述小齒輪(4a)嚙合，并組成第一齒輪組(T1)，且三擋輸出齒輪(15)與所述三擋輸入齒輪(6)嚙合，并組成第三齒輪組(T3)；所述第二雙邊同步器(14)可以在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與一擋輸出齒輪(13)或三擋輸出齒輪(15)結(jié)合，當(dāng)?shù)诙p邊同步器(14)與一擋輸出齒輪(13)結(jié)合時對應(yīng)一擋位(S1)，當(dāng)?shù)诙p邊同步器(14)與三擋輸出齒輪(15)結(jié)合時對應(yīng)三擋位(S3)；

所述電動機(16)的輸出軸上固套有電機輸出齒輪(17)，該電機輸出齒輪與所述一擋輸出齒輪(13)嚙合。

本發(fā)明是一種基于傳統(tǒng)AMT(即手動擋變速箱)的H-AMT(即混合動力變速結(jié)構(gòu))，本H-AMT在傳統(tǒng)AMT基礎(chǔ)上，增加了電機、單邊同步器和雙邊同步器，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合和換擋路線及換擋邏輯與傳統(tǒng)AMT完全不同，具體為：本案具有兩種純電動模式，六種混合動力模式，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，本案具有兩根輸出軸，從而具有兩個不同的動力輸出端，且兩根輸出軸上的擋位各不相同。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)的雙離合變速結(jié)構(gòu)相比，本案中的變速結(jié)構(gòu)，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)有技術(shù)完全不同的混合動力車輛變速結(jié)構(gòu)，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。

為了便于布置結(jié)構(gòu)，并輸出第一輸出軸的動力，所述第一輸出軸(8)前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設(shè)有第一動力輸出接口(18)，該第一動力輸出接口(18)位于所述二擋輸出齒輪(10)前方。

為了便于布置結(jié)構(gòu)，并輸出第二輸出軸的動力，所述第二輸出軸(9)前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設(shè)有第二動力輸出接口(19)，該第二動力輸出接口(19)位于所述一擋輸出齒輪(13)前方。

有益效果：本發(fā)明是一種基于傳統(tǒng)AMT(即手動擋變速箱)的H-AMT(即混合動力變速結(jié)構(gòu))，本H-AMT在傳統(tǒng)AMT基礎(chǔ)上，增加了電機、單邊同步器和雙邊同步器，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合和換擋路線及換擋邏輯與傳統(tǒng)AMT完全不同，具體為：本案具有兩種純電動模式，六種混合動力模式，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，本案具有兩根輸出軸，從而具有兩個不同的動力輸出端，且兩根輸出軸上的擋位各不相同。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，本變速結(jié)構(gòu)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)的雙離合變速結(jié)構(gòu)相比，本案中的變速結(jié)構(gòu)，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)有技術(shù)完全不同的混合動力車輛變速結(jié)構(gòu)，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-P2模式下的擋位圖。

圖6為本發(fā)明H3-P3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-P2模式下的擋位圖。

圖9為本發(fā)明H4-P3模式下的擋位圖。

圖10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)明作進一步說明：

如圖1所示，一種混合動力車輛變速結(jié)構(gòu)，主要包括外購的發(fā)動機1和電動機16，這兩個件至少有一個為動力源。其中，發(fā)動機1的輸出軸與輸入軸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。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、三擋輸入齒輪6和四擋輸入齒輪7，其中：雙聯(lián)齒輪4空套在輸入軸3上，并由前側(cè)的小齒輪4a和后側(cè)的大齒輪4b構(gòu)成，單邊同步器5可在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下有選擇地與大齒輪4b結(jié)合或脫離。與單邊同步器5配合的換擋操縱機構(gòu)可以采用現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)，也可以另外設(shè)計。當(dāng)單邊同步器5與大齒輪4b結(jié)合結(jié)合時，對應(yīng)擋位S0。三擋輸入齒輪6和四擋輸入齒輪7固套在輸入軸3上，且三擋輸入齒輪6直徑小于四擋輸入齒輪7直徑。

輸入軸3兩側(cè)分別設(shè)有第一輸出軸8和第二輸出軸9，輸入軸3、第一輸出軸8和第二輸出軸9相互平行。其中，第一輸出軸8上從前往后依次安裝有二擋輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和四擋輸出齒輪12，且二擋輸出齒輪10直徑大于四擋輸出齒輪12。二擋輸出齒輪10與大齒輪4b嚙合，并組成第二齒輪組T2，且四擋輸出齒輪12與四擋輸入齒輪7嚙合，并組成第四齒輪組T4。第一雙邊同步器11可以在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與二擋輸出齒輪10或四擋輸出齒輪12結(jié)合。與第一雙邊同步器11配合的換擋操縱機構(gòu)可以采用現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)，也可以另外設(shè)計。當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器11與二擋輸出齒輪10結(jié)合時，對應(yīng)二擋位S2，當(dāng)?shù)谝浑p邊同步器11與四擋輸出齒輪12結(jié)合時，對應(yīng)四擋位S4。

如圖1所示，第二輸出軸9上從前往后依次裝有一擋輸出齒輪13、第二雙邊同步器14和三擋輸出齒輪15，其中一擋輸出齒輪13和三擋輸出齒輪15空套在第二輸出軸9上，該一擋輸出齒輪13與小齒輪4a嚙合，并組成第一齒輪組T1，且三擋輸出齒輪15與三擋輸入齒輪6嚙合，并組成第三齒輪組T3。第二雙邊同步器14可以在對應(yīng)的換擋操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與一擋輸出齒輪13或三擋輸出齒輪15結(jié)合。與第二雙邊同步器14配合的換擋操縱機構(gòu)可以采用現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)，也可以另外設(shè)計。當(dāng)?shù)诙p邊同步器14與一擋輸出齒輪13結(jié)合時對應(yīng)一擋位S1，當(dāng)?shù)诙p邊同步器14與三擋輸出齒輪15結(jié)合時對應(yīng)三擋位S3。電動機16的輸出軸上固套有電機輸出齒輪17，該電機輸出齒輪與一擋輸出齒輪13嚙合。第一輸出軸8前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設(shè)有第一動力輸出接口18，該第一動力輸出接口18位于二擋輸出齒輪10前方。第二輸出軸9前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設(shè)有第二動力輸出接口19，該第二動力輸出接口19位于一擋輸出齒輪13前方。在本案中，第一動力輸出接口18和第二動力輸出接口19采用齒輪。

需要特別指出和說明的是，變速箱的結(jié)構(gòu)和擋位都非常重要，即使結(jié)構(gòu)類似，但擋位不同就會導(dǎo)致?lián)Q擋路線和換擋邏輯完全不同，因此也就導(dǎo)致產(chǎn)品完全不同。在本案中，第一輸出軸8和第二輸出軸9上的擋位就很有特點，換擋操縱機構(gòu)操縱第一雙邊同步器11向前移動，并與二擋輸出齒輪10結(jié)合時，對應(yīng)二擋位S2；換擋操縱機構(gòu)操縱第一雙邊同步器11向后移動，并與四擋輸出齒輪12結(jié)合時，對應(yīng)四擋位S4。換擋操縱機構(gòu)操縱第二雙邊同步器14向前移動，并與一擋輸出齒輪13結(jié)合時，對應(yīng)一擋位S1；換擋操縱機構(gòu)操縱第二雙邊同步器14向前移動，并與三擋輸出齒輪15結(jié)合時，對應(yīng)三擋位S3。

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2斷開，第二雙邊同步器14掛在一擋位S1位置，發(fā)動機1的動力不輸出到輸入軸3，電動機16通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、第二雙邊同步器14、第二輸出軸9和第二動力輸出接口19輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

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，第一雙邊同步器11掛在二擋位S2位置，發(fā)動機1的動力不輸出到輸入軸3，電動機16通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二擋輸出齒輪10、第一雙邊同步器11、第一輸出軸8和第一動力輸出接口18輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

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，單邊同步器5掛入S0位置，第二雙邊同步器14掛在一擋位S1位置，電動機16既作為動力源輸出右作為啟動電機。電動機16作為啟動電機時，通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、單邊同步器5、輸入軸3和離合器2，將動力傳遞給發(fā)動機，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機開始工作，然后發(fā)動機1和電動機16都作為動力源，輸出動力，發(fā)動機和電動機各自動力傳遞路線如下：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的小齒輪4a、一擋輸出齒輪13、第二雙邊同步器14和第二輸出軸9輸出動力；電動機16通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、第二雙邊同步器14、第二輸出軸9和第二動力輸出接口19輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

圖5為本發(fā)明H2-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)動模式二。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，單邊同步器5掛入S0位置，第一雙邊同步器11掛在二擋位S2位置，發(fā)動機和電動機都是動力輸出源，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4b、二擋輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和第一輸出軸8輸出動力；電動機16通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二擋輸出齒輪10、第一雙邊同步器11、第一輸出軸8和第一動力輸出接口18輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

圖6為本發(fā)明H3-P3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)動模式三。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，第一雙邊同步器11掛入S2位置，第二雙邊同步器14掛入S3位置，發(fā)動機是動力源，電動機既是動力源又是發(fā)電機。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、三擋輸入齒輪6、三擋輸出齒輪15、第二雙邊同步器14、第二輸出軸9和第二動力輸出接口19輸出動力。當(dāng)電動機16作為動力源時，通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二擋輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和第一輸出軸8輸出動力；作為發(fā)電機時，發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、三擋輸入齒輪6、三擋輸出齒輪15、第二雙邊同步器14和第二輸出軸9、第二動力輸出接口19、主減速大齒輪、第一動力輸出接口18、第一輸出軸8、第一雙邊同步器11、二擋輸出齒輪10、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、一擋輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞給電動機16，電動機16發(fā)電，從而給蓄電池充電。此模式下，蓄電池可以充電也可以放電。

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)動模式四。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，單邊同步器5掛入S0位置，第二雙邊同步器14掛入S3位置，發(fā)動機是動力源，電動機既是動力源又是發(fā)電機。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、三擋輸入齒輪6、三擋輸出齒輪15、第二雙邊同步器14、第二輸出軸9和第二動力輸出接口19輸出動力。當(dāng)電動機16作為動力源時，通過電機輸出齒輪17、一擋輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、單邊同步器5、輸入軸3、三擋輸入齒輪6、三擋輸出齒輪15、第二雙邊同步器14、第二輸出軸9和第二動力輸出接口19輸出動力；作為發(fā)電機時，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的小齒輪4a、一擋輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞給電動機16，電動機16發(fā)電，從而給蓄電池充電。此模式下，蓄電池可以充電也可以放電。

圖8為本發(fā)明H4-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)動模式五。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，單邊同步器5掛入S0位置，第一雙邊同步器11掛入S4位置，發(fā)動機是動力源，電動機作為發(fā)電機。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、四擋輸入齒輪7、四擋輸出齒輪12、第一雙邊同步器11、第一輸出軸8和第一動力輸出接口18輸出動力。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的小齒輪4a、一擋輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞給電動機16，電動機16發(fā)電，從而給蓄電池充電。此模式下，蓄電池充電。

圖9為本發(fā)明H4-P3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)動模式六。此種狀態(tài)下離合器2結(jié)合，第一雙邊同步器11掛入S4位置，第二雙邊同步器14掛入S1位置，發(fā)動機是動力源，電動機作為發(fā)電機。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、四擋輸入齒輪7、四擋輸出齒輪12、第一雙邊同步器11、第一輸出軸8和第一動力輸出接口18輸出動力。發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、四擋輸入齒輪7、四擋輸出齒輪12、第一雙邊同步器11、第一輸出軸8、第一動力輸出接口18、主減速大齒輪、第二動力輸出接口19、第二雙邊同步器14、一擋輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞給電動機16，電動機16發(fā)電，從而給蓄電池充電。此模式下，蓄電池充電。

如圖10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H3-P2之間以及H2-P3與H4-P3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H2-P3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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。