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的變速裝置。

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)的混合動力變速機構(gòu)，該變速機構(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)的雙離合變速機構(gòu)，搭載在比亞迪秦上，這種變速機構(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，這種變速機構(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、成本低的變速裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種變速裝置，其特征在于：包括發(fā)動機(1)和電動機(15)，其中發(fā)動機(1)輸出端與輸入軸(2)的輸入端相連，該輸入軸(2)上從前往后依次安裝有離合器(3)、雙聯(lián)齒輪(4)、三檔輸入齒輪(5)和四檔輸入齒輪(6)，其中：所述雙聯(lián)齒輪(4)空套在輸入軸(2)上，并由前側(cè)的小齒輪(4a)和后側(cè)的大齒輪(4b)構(gòu)成，且離合器(3)可以與雙聯(lián)齒輪(4)的小齒輪(4a)結(jié)合或脫離；所述三檔輸入齒輪(5)和四檔輸入齒輪(6)固在輸入軸(2)上，三檔輸入齒輪(5)的直徑大于大齒輪(4b)直徑，但小于四檔輸入齒輪(6)的直徑；

所述輸入軸(2)兩側(cè)分別設(shè)有第一輸出軸(7)和第二輸出軸(8)，這三根軸相互平行，其中：所述第一輸出軸(7)上從前往后依次裝有二檔輸出齒輪(9)、第一同步器(10)和四檔輸出齒輪(11)，且二檔輸出齒輪(9)和四檔輸出齒輪(11)均空套在第一輸出軸(7)上；所述二檔輸出齒輪(9)與大齒輪(4b)嚙合，并組成第二齒輪組(t2)，所述四檔輸出齒輪(11)與所述四檔輸入齒輪(6)嚙合，并組成第四齒輪組(t4)；所述第一同步器(10)可以在對應(yīng)的換檔操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與二檔輸出齒輪(9)或四檔輸出齒輪(11)結(jié)合，當(dāng)?shù)谝煌狡?10)與二檔輸出齒輪(9)結(jié)合時對應(yīng)二檔位(s2)，當(dāng)?shù)谝煌狡?10)與四檔輸出齒輪(11)結(jié)合時對應(yīng)四檔位(s4)；

所述第二輸出軸(8)上從前往后依次設(shè)有一檔輸出齒輪(12)、第二同步器(13)和三檔輸出齒輪(14)，其中一檔輸出齒輪(12)和三檔輸出齒輪(14)均空套在輸入軸(2)上；所述一檔輸出齒輪(12)與小齒輪(4a)嚙合，并組成第一齒輪組(t1)，且三檔輸出齒輪(14)與所述三檔輸入齒輪(5)嚙合，并組成第三齒輪組(t3)；所述第二同步器(13)可以在對應(yīng)的換檔操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與一檔輸出齒輪(12)或三檔輸出齒輪(14)結(jié)合，當(dāng)?shù)诙狡?13)與一檔輸出齒輪(12)結(jié)合時對應(yīng)一檔位(s1)，當(dāng)?shù)诙狡?13)與三檔輸出齒輪(14)結(jié)合時對應(yīng)三檔位(s3)；

所述電動機(15)的輸出端設(shè)有電機輸出齒輪(16)，該電機輸出齒輪(16)與所述一檔輸出齒輪(12)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(即混合動力變速機構(gòu))，本h-amt在傳統(tǒng)amt基礎(chǔ)上，增加了電機和雙邊同步器，這一看似簡單的結(jié)構(gòu)改動卻并不簡單，它導(dǎo)致檔位組合和換檔路線及邏輯與傳統(tǒng)amt完全不同；并且，本案具有兩根輸出軸，并具有四個不同的檔位，且本方案具有兩種純電動模式，六種混合動力模式，兩種純電動模式之間和六種混合動力模式均分別可以順序換檔，混合動力模式之間還可以跳檔，純電動模式與混合動力模式之間也可以換檔，且有些模式下的換檔可以實現(xiàn)帶動力換檔，這樣就不會產(chǎn)生頓挫感，這也是本案與傳統(tǒng)amt的一個重大區(qū)別；由于amt采用檔位變速，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換檔時會動力中斷導(dǎo)致產(chǎn)生頓挫感不同，本變速機構(gòu)的某些換檔及跳檔操作可以帶動力，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)的雙離合變速機構(gòu)相比，本案中的變速機構(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)有混合動力變速機構(gòu)完全不同的變速裝置，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。

為了便于動力輸出，所述第一輸出軸(7)前端設(shè)有第一動力輸出接口(17)，且所述第二輸出軸(8)前端設(shè)有第二動力輸出接口(18)。

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(即混合動力變速機構(gòu))，本h-amt在傳統(tǒng)amt基礎(chǔ)上，增加了電機和雙邊同步器，這一看似簡單的結(jié)構(gòu)改動卻并不簡單，它導(dǎo)致檔位組合和換檔路線及邏輯與傳統(tǒng)amt完全不同；并且，本案具有兩根輸出軸，并具有四個不同的檔位，且本方案具有兩種純電動模式，六種混合動力模式，兩種純電動模式之間和六種混合動力模式均分別可以順序換檔，混合動力模式之間還可以跳檔，純電動模式與混合動力模式之間也可以換檔，且有些模式下的換檔可以實現(xiàn)帶動力換檔，這樣就不會產(chǎn)生頓挫感，這也是本案與傳統(tǒng)amt的一個重大區(qū)別；由于amt采用檔位變速，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換檔時會動力中斷導(dǎo)致產(chǎn)生頓挫感不同，本變速機構(gòu)的某些換檔及跳檔操作可以帶動力，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)的雙離合變速機構(gòu)相比，本案中的變速機構(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)有混合動力變速機構(gòu)完全不同的變速裝置，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-p3模式下的檔位圖。

圖7為本發(fā)明h3-p2模式下的檔位圖。

圖8為本發(fā)明h4-p2模式下的檔位圖。

圖9為本發(fā)明h4-p3模式下的檔位圖。

圖10為本發(fā)明的換檔路線圖。

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，一種變速裝置，主要包括外購的發(fā)動機1和電動機15，這兩個件中至少一個為動力源，或者兩個件同時充當(dāng)動力源，電動機15亦可作為啟動電機和發(fā)電機。其中，發(fā)動機1輸出端與輸入軸2的輸入端相連，該輸入軸2上從前往后依次安裝有離合器3、雙聯(lián)齒輪4、三檔輸入齒輪5和四檔輸入齒輪6。其中，雙聯(lián)齒輪4空套在輸入軸2上，并由前側(cè)的小齒輪4a和后側(cè)的大齒輪4b構(gòu)成，且離合器3可以與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a結(jié)合或脫離。當(dāng)離合器3與雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a結(jié)合時，發(fā)動機1的動力通過離合器3輸入到雙聯(lián)齒輪4。

三檔輸入齒輪5和四檔輸入齒輪6固定在輸入軸2上，三檔輸入齒輪5的直徑大于大齒輪4b直徑，但小于四檔輸入齒輪6的直徑。輸入軸2兩側(cè)分別設(shè)有第一輸出軸7和第二輸出軸8，這三根軸相互平行，其中：第一輸出軸7上從前往后依次裝有二檔輸出齒輪9、第一同步器10和四檔輸出齒輪11，且二檔輸出齒輪9和四檔輸出齒輪11均空套在第一輸出軸7上。第一輸出軸7前端設(shè)有第一動力輸出接口17，且第二輸出軸8前端設(shè)有第二動力輸出接口18。在本案中，第一動力輸出接口17和第二動力輸出接口18均采用齒輪，裝配時第一動力輸出接口17和第二動力輸出接口18同時與一個大減速齒輪(圖中未畫出)嚙合，從而分別形成一對齒輪組。

如圖1所示，二檔輸出齒輪9與大齒輪4b嚙合，并組成第二齒輪組t2，四檔輸出齒輪11與四檔輸入齒輪6嚙合，并組成第四齒輪組t4。第一同步器10可以在對應(yīng)的換檔操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與二檔輸出齒輪9或四檔輸出齒輪11結(jié)合，當(dāng)?shù)谝煌狡?0與二檔輸出齒輪9結(jié)合時對應(yīng)二檔位s2，當(dāng)?shù)谝煌狡?0與四檔輸出齒輪11結(jié)合時對應(yīng)四檔位s4。

第二輸出軸8上從前往后依次設(shè)有一檔輸出齒輪12、第二同步器13和三檔輸出齒輪14，其中一檔輸出齒輪12和三檔輸出齒輪14均空套在輸入軸2上。一檔輸出齒輪12與小齒輪4a嚙合，并組成第一齒輪組t1，且三檔輸出齒輪14與三檔輸入齒輪5嚙合，并組成第三齒輪組t3。第二同步器13可以在對應(yīng)的換檔操縱機構(gòu)操縱下，有選擇地與一檔輸出齒輪12或三檔輸出齒輪14結(jié)合，當(dāng)?shù)诙狡?3與一檔輸出齒輪12結(jié)合時對應(yīng)一檔位s1，當(dāng)?shù)诙狡?3與三檔輸出齒輪14結(jié)合時對應(yīng)三檔位s3。需要特別說的是，本案中的換檔執(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。電動機15的輸出端設(shè)有電機輸出齒輪16，該電機輸出齒輪16與一檔輸出齒輪12嚙合。

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(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，第二同步器13掛入一檔位s1位置，發(fā)動機1的動力不輸入給雙聯(lián)齒輪4。電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、第二同步器13傳到第二輸出軸8上，并通過第二動力輸出接口18輸出。

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(yīng)本發(fā)明的純電驅(qū)動模式二。此種狀態(tài)下離合器3斷開，第一同步器10掛入二檔位s2位置，發(fā)動機1的動力不輸入給雙聯(lián)齒輪4。電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二檔輸出齒輪9和第一同步器10輸入到第一輸出軸7上，并通過第一動力輸出接口17輸出。

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(qū)動模式一。此種狀態(tài)下發(fā)電機15先作為啟動電機，拖動發(fā)動機，然后再與發(fā)動機共同作為動力源輸出。該模式第二同步器13掛入一檔位s1位置，電動機15作為啟動電機時，離合器3與雙聯(lián)齒輪4結(jié)合，電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、離合器3和輸入軸2傳遞給發(fā)動機，從而拖動發(fā)動機，使發(fā)動機工作。電動機15作為動力源輸出時，電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、第二同步器13、第二輸出軸8和第二動力輸出接口18輸出動力。發(fā)動機通過輸入軸2、離合器3、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、一檔輸出齒輪12、第二同步器13、第二輸出軸8和第二動力輸出接口18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3與雙聯(lián)齒輪4結(jié)合，第一同步器10掛入二檔位s2位置。發(fā)動機1的動力通過輸入軸2、離合器3、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二檔輸出齒輪9、第一同步器10、第一輸出軸7上和第一動力輸出接口17輸出動力。電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二檔輸出齒輪9、第一同步器10、第一輸出軸7上和第一動力輸出接口17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3與雙聯(lián)齒輪4斷開，第一同步器10掛入二檔位s2位置，第二同步器13掛入三檔位s3位置，發(fā)動機1作為動力源輸出動力，電動機15既作為動力源輸出動力又作為發(fā)電機發(fā)電。發(fā)動機1的動力通過輸入軸2、三檔輸入齒輪5、三檔輸出齒輪14和第二同步器13、第二輸出軸8和第二動力輸出接口18輸出動力。電動機15作為動力源時，通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、二檔輸出齒輪9、第一同步器10、第一輸出軸7和第一動力輸出接口17輸出動力。電動機15作為發(fā)電機時，因第一動力輸出接口17和第二動力輸出接口18連接到同一個動力輸出端，發(fā)動機1通過輸入軸2、三檔輸入齒輪5、三檔輸出齒輪14和第二同步器13、第二輸出軸8上、第二動力輸出接口18、動力輸出端、第一動力輸出接口17、第一輸出軸7、第一同步器10、二檔輸出齒輪9、雙聯(lián)齒輪4的大齒輪4b、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、一檔輸出齒輪12和電機輸出齒輪16將動力輸出給發(fā)電機15，從而發(fā)動機對蓄電池充電。此模式下，蓄電池既放電又充電。

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3與雙聯(lián)齒輪4結(jié)合、第二同步器13掛入三檔位s3位置，發(fā)動機1作為動力源輸出動力，電動機15既作為動力源輸出動力又作為發(fā)電機發(fā)電。發(fā)動機1的動力通過輸入軸2、三檔輸入齒輪5、三檔輸出齒輪14和第二同步器13、第二輸出軸8上和第二動力輸出接口18輸出動力。電動機15作為動力源時，通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、離合器3、輸入軸2、三檔輸入齒輪5、三檔輸出齒輪14和第二同步器13、第二輸出軸8上和第二動力輸出接口18輸出動力。電動機15作為發(fā)電機時，發(fā)動機1通過輸入軸2、離合器3、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a和電機輸出齒輪16，將動力傳遞給電動機15，從而發(fā)動機對蓄電池充電。此模式下，蓄電池既放電又充電。

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3與雙聯(lián)齒輪4結(jié)合，第一同步器10掛入四檔位s4位置，發(fā)動機1作為動力源輸出動力，電動機15作為發(fā)電機發(fā)電。發(fā)動機1的動力通過輸入軸2、四檔輸入齒輪6、四檔輸出齒輪11、第一同步器10、第一輸出軸7和第一動力輸出接口17輸出動力。發(fā)動機1的動力通過輸入軸2、離合器3、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a、雙聯(lián)齒輪4的小齒輪4a和電機輸出齒輪16，將動力傳遞給電動機15，從而發(fā)動機對蓄電池充電。此模式下，蓄電池充電。

發(fā)動機1的動力輸入給雙聯(lián)齒輪4和輸入軸2，輸入軸2通過三檔輸入齒輪5帶動三檔輸出齒輪14轉(zhuǎn)動，并通過第二同步器13輸出動力到第二輸出軸8上，且通過第二動力輸出接口18輸出。第二同步器13與三檔輸出齒輪14結(jié)合，對應(yīng)三檔位s3。并且，電動機15的動力通過電機輸出齒輪16、一檔輸出齒輪12輸入給小齒輪4a，并通過輸入軸2、三檔輸入齒輪5、三檔輸出齒輪14和第二同步器13將動力輸出給第二輸出軸8，最終也通過第二動力輸出接口18輸出動力。

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3與雙聯(lián)齒輪4斷開，第一同步器10掛入四檔位s4位置，第二同步器13掛入一檔位s1位置，發(fā)動機1作為動力源輸出動力，電動機15作為發(fā)電機發(fā)電。發(fā)動機1通過輸入軸2、四檔輸入齒輪6、四檔輸出齒輪11、第一同步器10、第一輸出軸7和第一動力輸出接口17輸出動力。第一動力輸出接口17和第二動力輸出接口18連接到同一個動力輸出端，發(fā)動機1通過輸入軸2、四檔輸入齒輪6、四檔輸出齒輪11、第一同步器10、第一輸出軸7、第一動力輸出接口17、動力輸出端、第二動力輸出接口18、第二輸出軸8、第二同步器13、一檔輸出齒輪12和電機輸出齒輪16，將動力輸出給發(fā)電機15，從而發(fā)動機對蓄電池充電。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)，換檔過程中動力中斷(用細實線表示)?；旌蟿恿Φ膆1-p2、h2-p2、h3-p3、h3-p2、h4-p2和h4-p3這六種混合模式之間可以順序切換，且h1-p2與h2-p2之間切換可以帶動力，h3-p2與h4-p2之間也可以帶動力切換。另外，混合驅(qū)動模式的不相鄰檔位之間跳檔，純電動模式與混合驅(qū)動模式之間也可以跳檔。其中，h3-p3狀態(tài)可以帶動力切換到h1-p2，h4-p3狀態(tài)可以帶動力切換到h2-p2，并且e1狀態(tài)與h1-p2狀態(tài)之間可以帶動力切換，e2狀態(tài)與h2-p2狀態(tài)之間可以帶動力切換。然而，h1-p2狀態(tài)切換到h3-p2狀態(tài)時動力中斷，h1-p2狀態(tài)切換到h4-p2狀態(tài)時也會動力中斷；h2-p2狀態(tài)切換到h3-p2狀態(tài)時動力中斷，h2-p2狀態(tài)切換到h4-p2狀態(tài)時也會動力中斷。另外，h4-p2狀態(tài)時切換到h2-p2狀態(tài)會動力中斷，h3-p2狀態(tài)時切換到h1-p2狀態(tài)也會動力中斷。

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)。