本發(fā)明屬于混合動力車輛領域，尤其涉及一種混合動力車輛變速總成。

背景技術：

隨著技術及社會的發(fā)展，混合動力車輛運用越來越廣泛，它主要通過發(fā)動機和電動機來驅動車輛行駛?，F(xiàn)有常見的混合動力車輛變速總成主要有兩種：一種是豐田公司生產的混合動力變速總成，該變速總成基于行星齒輪機構+CVT(即無級變速方式)結構形式，這種結構由于變速采用無級變速而導致耐用性一般，且對零部件的技術要求高，這樣又導致制造成本。另一種是比亞迪公司生產的雙離合變速總成，搭載在比亞迪秦上，這種變速總成的發(fā)動機和電動機都通過雙離合變速器變速器相連，這種結構形式的可靠性較低、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、雙電機和變速器結構，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，另一個電機是驅動和發(fā)電機作用，這種變速總成采用雙電機，成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術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總成。

本發(fā)明的技術方案如下：一種混合動力車輛變速總成，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)、二檔輸入齒輪(6)和四檔輸入齒輪(7)，其中雙聯(lián)齒輪(4)空套在輸入軸(3)上，單邊同步器(5)可以在換檔操縱機構操縱下有選擇地與該雙聯(lián)齒輪的小齒輪(4b)脫離或結合，且所述二檔輸入齒輪(6)和四檔輸入齒輪(7)固套在輸入軸(3)上；所述輸入軸(3)兩側分別設有第一輸出軸(8)和第二輸出軸(9)，其中第一輸出軸(8)上從前往后依次安裝有三檔輸出齒輪(10)、第一雙邊同步器(11)和二檔輸出齒輪(12)，且三檔輸出齒輪(10)和二檔輸出齒輪(12)均空套在第一輸出軸(8)上；所述三檔輸出齒輪(10)與雙聯(lián)齒輪(4)的大齒輪(4a)嚙合，并組成第三齒輪組(T3)，二檔輸出齒輪(12)與所述二檔輸入齒輪(6)嚙合，并組成第二齒輪組(T2)；所述第一雙邊同步器(11)可以在換檔操縱機構操縱下有選擇地與三檔輸出齒輪(10)或二檔輸出齒輪(12)結合，當?shù)谝浑p邊同步器(11)與三檔輸出齒輪(10)結合時對應三檔位(S3)，當?shù)谝浑p邊同步器(11)與二檔輸出齒輪(12)結合時對應二檔位(S2)；

所述第二輸出軸(9)上從前往后依次套裝有一檔輸出齒輪(13)、第二雙邊同步器(14)和四檔輸出齒輪(15)，其中一檔輸出齒輪(13)和四檔輸出齒輪(15)均空套在第二輸出軸(9)上，一檔輸出齒輪(13)與所述雙聯(lián)齒輪(4)的小齒輪(4b)嚙合，并組成第一齒輪組(T1)，且四檔輸出齒輪(15)與所述四檔輸入齒輪(7)嚙合，并組成第四齒輪組(T4)；所述第二雙邊同步器(14)可以在對應換檔操縱機構操縱下有選擇地與一檔輸出齒輪(13)或四檔輸出齒輪(15)結合，當?shù)诙p邊同步器(14)與一檔輸出齒輪(13)結合時對應一檔位(S1)，當?shù)诙p邊同步器(14)與四檔輸出齒輪(15)結合時對應四檔位(S4)；

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檔輸出齒輪(13)嚙合。

本發(fā)明是一種基于傳統(tǒng)AMT(即手動檔變速箱)的H-AMT(即混合動力變速總成)，本H-AMT在傳統(tǒng)AMT基礎上，增加了電機、單邊同步器，這一看似簡單的結構改動卻并不簡單，它導致檔位組合和換檔路線及換檔邏輯與傳統(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檔，不相鄰的混合動力模式之間也可以跳檔，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。由于AMT采用檔位變速，這種結構的可靠性高，所以直接導致本案的可靠性也相當高。與傳統(tǒng)AMT換檔時會動力中斷導致產生頓挫感不同，本變速總成的混合模式順序換檔時可以實現(xiàn)帶動力換檔，不會造成動力中斷，也就不會產生頓挫感，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+CVT結構形式相比，本方案最大的優(yōu)點是可靠性高，零部件技術要求相對較低，從而降低了制造成本。與比亞迪生產的雙離合變速總成相比，本案中的變速總成，結構簡單，可靠性高，成本相對較低。因此，本案是一種與現(xiàn)有技術完全不同的混合動力車輛變速總成，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有明顯的實質性區(qū)別。

有益效果：本發(fā)明是一種基于傳統(tǒng)AMT(即手動檔變速箱)的H-AMT(即混合動力變速總成)，本H-AMT在傳統(tǒng)AMT基礎上，增加了電機、單邊同步器，這一看似簡單的結構改動卻并不簡單，它導致檔位組合和換檔路線及換檔邏輯與傳統(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檔，不相鄰的混合動力模式之間也可以跳檔，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，這兩個動力輸出端均分別位于兩根輸出端的的前端。由于AMT采用檔位變速，這種結構的可靠性高，所以直接導致本案的可靠性也相當高。與傳統(tǒng)AMT換檔時會動力中斷導致產生頓挫感不同，本變速總成的混合模式順序換檔時可以實現(xiàn)帶動力換檔，不會造成動力中斷，也就不會產生頓挫感，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+CVT結構形式相比，本方案最大的優(yōu)點是可靠性高，零部件技術要求相對較低，從而降低了制造成本。與比亞迪生產的雙離合變速總成相比，本案中的變速總成，結構簡單，可靠性高，成本相對較低。因此，本案是一種與現(xiàn)有技術完全不同的混合動力車輛變速總成，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模式下的檔位圖。

圖3為本發(fā)明E2模式下的檔位圖。

圖4為本發(fā)明H1-P2模式下的檔位圖。

圖5為本發(fā)明H2-P3模式下的檔位圖。

圖6為本發(fā)明H3-P2模式下的檔位圖。

圖7為本發(fā)明H4-P3模式下的檔位圖。

圖8為本發(fā)明的換檔路線圖。

具體實施方式

下面結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總成，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結合或脫離。當發(fā)動機1通過離合器2與輸入軸3結合時，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、二檔輸入齒輪6和四檔輸入齒輪7，其中二檔輸入齒輪6和四檔輸入齒輪7固套在輸入軸3上，且二檔輸入齒輪6的直徑小于四檔輸入齒輪7的直徑，二檔輸入齒輪6的直徑大于小齒輪4b的直徑。雙聯(lián)齒輪4空套在輸入軸3上，雙聯(lián)齒輪4由前側的大齒輪4a和后側的小齒輪4b構成。單邊同步器5可以在對應的一套換檔操縱機構操縱下有選擇地與該雙聯(lián)齒輪的小齒輪4b脫離或結合，當單邊同步器5與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結合時對應檔位S0，且換檔操縱機構可以采用現(xiàn)有成熟結構，也可以另外設計。

如圖1所示，輸入軸3兩側分別設有第一輸出軸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三檔輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和二檔輸出齒輪12，且三檔輸出齒輪10和二檔輸出齒輪12均空套在第一輸出軸8上，且三檔輸出齒輪10的直徑小于二檔輸出齒輪12的直徑。第一輸出軸8前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設有第一動力輸出接口18，該第一動力輸出接口18在本案中采用齒輪。

三檔輸出齒輪10與雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a嚙合，并組成第三齒輪組T3，二檔輸出齒輪12與二檔輸入齒輪6嚙合，并組成第二齒輪組T2。第一雙邊同步器11可以在對應的一套換檔操縱機構操縱下有選擇地與三檔輸出齒輪10或二檔輸出齒輪12結合，且換檔操縱機構可以采用現(xiàn)有成熟結構，也可以另外設計。當?shù)谝浑p邊同步器11與三檔輸出齒輪10結合時對應三檔位S3，當?shù)谝浑p邊同步器11與二檔輸出齒輪12結合時對應二檔位S2。

第二輸出軸9上從前往后依次套裝有一檔輸出齒輪13、第二雙邊同步器14和四檔輸出齒輪15，其中一檔輸出齒輪13和四檔輸出齒輪15均空套在第二輸出軸9上，且一檔輸出齒輪13的直徑大于四檔輸出齒輪15的直徑。第二輸出軸9前端為動力輸出端，并在該動力輸出端固設有第二動力輸出接口19，該第二動力輸出接口19在本案中采用齒輪。裝配時，第一動力輸出接口18和第二動力輸出接口19同時與一個主減速大齒輪上(圖中未畫出)嚙合，分別組成一對齒輪組。

一檔輸出齒輪13與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b嚙合，并組成第一齒輪組T1，且四檔輸出齒輪15與四檔輸入齒輪7嚙合，并組成第四齒輪組T4。第二雙邊同步器14可以在對應的一套換檔操縱機構操縱下，有選擇地與一檔輸出齒輪13或四檔輸出齒輪15結合，且換檔操縱機構可以采用現(xiàn)有成熟結構，也可以另外設計。當?shù)诙p邊同步器14與一檔輸出齒輪13結合時對應一檔位S1，當?shù)诙p邊同步器14與四檔輸出齒輪15結合時對應四檔位S4。另外，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17與一檔輸出齒輪13嚙合。需要特別說的是，本案中的換檔執(zhí)行機構采用現(xiàn)有結構時，其結構形式和工作原理為本領域工作人員所熟知，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實線表示)，此狀態(tài)對應本發(fā)明的純電驅動模式一。此種狀態(tài)下離合器2斷開，發(fā)動機1的動力不輸出到輸入軸3，第二雙邊同步器14掛在一檔位S1位置。電動機16的動力通過電機輸出齒輪17、一檔輸出齒輪13和第二雙邊同步器14輸出到第二輸出軸9上，并通過第二動力輸出接口19輸出。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實線表示)，此狀態(tài)對應本發(fā)明的純電驅動模式二。此種狀態(tài)下離合器2斷開，發(fā)動機1的動力不輸出到輸入軸3，第一雙邊同步器11掛在三檔位S3位置，電動機16的動力通過電機輸出齒輪17、一檔輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、三檔輸出齒輪10和第一雙邊同步器11傳遞到第一輸出軸8上，并通過第一動力輸出接口18輸出。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實線表示)，該模式為混合驅動模式一。此種狀態(tài)下離合器2結合，單邊同步器5與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b結合，第一雙邊同步器11掛在S3位置；此時，電動機16既作為動力源又作為啟動電機，作為啟動電機時，通過電機輸出齒輪17、一檔輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、單邊同步器5、輸入軸3和離合器2拖動發(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4b、一檔輸出齒輪13、第一雙邊同步器11和第二輸出軸9輸出動力；電動機16通過電機輸出齒輪17、一檔輸出齒輪13、第一雙邊同步器11和第二輸出軸9輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

圖5為本發(fā)明H2-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實線表示)，該模式為混合驅動模式二。此種狀態(tài)下離合器2結合，第一雙邊同步器11掛在二檔位S2，第二雙邊同步器14掛在一檔位S1位置，發(fā)動機1的動力通過離合器2、輸入軸3、二檔輸入齒輪6、二檔輸出齒輪12、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、一檔輸出齒輪13、第一雙邊同步器11和第二輸出軸9輸出動力。此模式下，蓄電池放電。

圖6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實線表示)，該模式為混合驅動模式三。此種狀態(tài)下離合器2結合，單邊同步器5掛在S0位置，第一雙邊同步器11掛在二檔位S3位置，發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、單邊同步器5、第一雙邊同步器11、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、三檔輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和第一輸出軸8輸出動力。電動機16既可以作為動力源輸出動力，又可以作為發(fā)電機，給蓄電池充電。當電動機16作為動力源時，電動機16通過電機輸出齒輪17、一檔輸出齒輪13、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、三檔輸出齒輪10、第一雙邊同步器11和第一輸出軸8輸出動力；當電動機16作為發(fā)電機時，發(fā)動機1的動力通過離合器2、輸入軸3、單邊同步器5、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、一檔輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞為電動機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實線表示)，該模式為混合驅動模式四。此種狀態(tài)下離合器2結合，第二雙邊同步器14掛在四檔位S4位置，第一雙邊同步器11掛在三檔位S3位置，發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、四檔輸入齒輪7、四檔輸出齒輪15、第二雙邊同步器14和第二輸出軸9輸出動力；電動機16作為發(fā)電機，發(fā)動機1通過離合器2、輸入軸3、四檔輸入齒輪7、四檔輸出齒輪15、第二雙邊同步器14和第二輸出軸9、主減速配對齒輪組、第一輸出軸8、第一雙邊同步器11、三檔輸出齒輪10、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4b、一檔輸出齒輪13、電機輸出齒輪17，將動力傳遞為電動機，電動機發(fā)電，從而給蓄電池充電。此模式下，蓄電池充電。

如圖8所示，純電動的E1狀態(tài)切換到E2狀態(tài)，換檔過程中動力中斷(用細實線表示)，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之間跳檔時動力中斷。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。

需要特別說明和強調的是，變速器的結構和檔位都很重要，即使結構類似，但若檔位不同，就會導致?lián)Q檔路線及換檔邏輯完全不同，所以變速器產品也就完全不相同。

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所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。