混合動力車輛變速裝置的制作方法

本實用新型屬于混合動力車輛領域，尤其涉及一種混合動力車輛變速裝置。

背景技術：

隨著技術及社會的發展，混合動力車輛運用越來越廣泛，它主要通過發動機和電動機來驅動車輛行駛。現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的混合動力變速裝置，該變速裝置基于行星齒輪機構+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裝置，搭載在比亞迪秦上，這種變速裝置的發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,采用發動機、雙電機和變速器結構，其中一個電機與發動機串聯，其作用是啟動電機和發電機作用，另一個電機是驅動和發電機作用，這種變速裝置采用雙電機，成本高。

技術實現要素：

本實用新型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裝置。

本實用新型的技術方案如下：一種混合動力車輛變速裝置，其特征在于：包括發動機(1)和輸出軸(10)，其中發動機(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；所述雙聯齒輪(4)空套在輸入軸(3)上，該雙聯齒輪的大齒輪(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)可以在對應換檔操縱機構操縱下有選擇地與雙聯齒輪(4)的小齒輪(4b)結合或脫離；

所述輸出軸(10)與輸入軸(3)平行設置，該輸出軸上從前往后依次裝有三檔齒輪(11)、第一雙邊同步器(12)、一檔齒輪(13)、四檔齒輪(14)、第二雙邊同步器(15)和二檔齒輪(16)，且四個檔位齒輪均分別空套在輸出軸(10)上；所述三檔齒輪(11)與雙聯齒輪(4)的大齒輪(4a)常嚙合，從而組成第三齒輪組(T3)，所述一檔齒輪(13)與該雙聯齒輪的小齒輪(4b)常嚙合，從而組成第一齒輪組(T1)；所述四檔齒輪(14)與第一輸入軸齒輪(6)常嚙合，從而組成第四齒輪組(T4)，且所述二檔齒輪(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)可以在對應換檔操縱機構操縱下有選擇地與三檔齒輪(11)或一檔齒輪(13)結合，當第一雙邊同步器(12)與三檔齒輪(11)結合時對應三檔位(S3)，當第一雙邊同步器(12)與一檔齒輪(13)結合時對應一檔位(S1)；所述第二雙邊同步器(15)可以在對應換檔操縱機構操縱下有選擇地與四檔齒輪(14)或二檔齒輪(16)結合，當第二雙邊同步器(15)與四檔齒輪(14)結合時對應四檔位(S4)，當第二雙邊同步器(15)與二檔齒輪(16)結合時對應二檔位(S2)。

本實用新型是一種基于傳統AMT(即手動檔變速箱)的H-AMT(即混合動力變速裝置)，本H-AMT在傳統AMT基礎上，增加了電機和單邊同步器，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邏輯與傳統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，本案具有一根輸出軸，因此只有一個輸出端。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AMT換檔時會動力中斷導致產生頓挫感不同，本變速裝置的混合模式順序換檔時可以實現帶動力換檔，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AMT的又一重大區別。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裝置相比，本案中的變速裝置，結構簡單，可靠性高，成本相對較低。因此，本案是一種與現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、成本低等優點，也與傳統AMT有明顯的實質性區別。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

圖2為本實用新型E1模式下的檔位圖。

圖3為本實用新型E2模式下的檔位圖。

圖4為本實用新型H1-P2模式下的檔位圖。

圖5為本實用新型H2-P3預掛T1模式下的檔位圖。

圖6為本實用新型H2-P3預掛T3模式下的檔位圖。

圖7為本實用新型H3-P2模式下的檔位圖。

圖8為本實用新型H4-P3預掛T3模式下的檔位圖。

圖9為本實用新型的換檔路線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種混合動力車輛變速裝置，包括發動機1和輸出軸10，其中發動機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。當發動機1通過離合器2與輸入軸3結合時，發動機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。雙聯齒輪4通過軸承空套在輸入軸3上，該雙聯齒輪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可以在對應的一套換檔執行機構操縱下，有選擇地與雙聯齒輪4的小齒輪4b結合或脫離。當單邊同步器5與雙聯齒輪4的小齒輪4b結合時，對應本實用新型的檔位S0。

輸出軸10與輸入軸3平行設置，該輸出軸10上從前往后依次裝有三檔齒輪11、第一雙邊同步器12、一檔齒輪13、四檔齒輪14、第二雙邊同步器15和二檔齒輪16，且三檔齒輪11、一檔齒輪13、四檔齒輪14和二檔齒輪16均分別空套在輸出軸10上。三檔齒輪11與雙聯齒輪4的大齒輪4a常嚙合，從而組成第三齒輪組T3，一檔齒輪13與該雙聯齒輪4的小齒輪4b常嚙合，從而組成第一齒輪組T1。四檔齒輪14與第一輸入軸齒輪6常嚙合，從而組成第四齒輪組T4，且二檔齒輪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，三檔齒輪11、一檔齒輪13、四檔齒輪14和二檔齒輪16的直徑大小各不相同，一檔齒輪13的直徑最大，二檔齒輪16次之，三檔齒輪11再次之，四檔齒輪14的直徑最小。

第一雙邊同步器12在對應的一套換檔執行機構操縱下，可以有選擇地與三檔齒輪11或一檔齒輪13結合。當第一雙邊同步器12與三檔齒輪11結合時對應本實用新型的三檔位S3，當第一雙邊同步器12與一檔齒輪13結合時對應本實用新型的一檔位S1。第二雙邊同步器15在對應的換檔執行機構操縱下，可以有選擇地與四檔齒輪14或二檔齒輪16結合。當第二雙邊同步器15與四檔齒輪14結合時對應本實用新型的四檔位S4，當第二雙邊同步器15與二檔齒輪16結合時對應本實用新型的二檔位S2。需要特別說的是，本案中的換檔執行機構采用常規結構，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(此狀態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)，此狀態對應本實用新型的純電驅動模式一。此種狀態下離合器3斷開，發動機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齒輪4的小齒輪4b脫開。

圖3所示的為純電動模式E2狀態(此狀態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)，此狀態對應本實用新型的純電驅動模式二。此種狀態下離合器2斷開，發動機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齒輪4的小齒輪4b脫開。

圖4所示為本實用新型H1-P2模式(此狀態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。此種狀態下離合器2結合，且單邊同步器5與雙聯齒輪4的小齒輪4b結合；此時，電動機8作為啟動電機，拖動發動機1，使發動機1工作。發動機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，此時發動機1和電動機8共同作為動力輸出源，提供車輛前進的動力，最后通過輸出軸10上的動力輸出端輸出。

圖5為本實用新型H2-P3預掛T1模式(此狀態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2。此種狀態下離合器2結合，發動機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上的二檔齒輪16組成第二齒輪組，第二雙邊同步器15掛在S2位置，發動機的動力通過離合器2、輸入軸3、第二輸入軸齒輪7、二檔齒輪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掛在一檔位S1位置，電動機8通過輸出齒輪、雙聯齒輪4的大齒輪4a、雙聯齒輪4的小齒輪4b、一檔齒輪13和第一雙邊同步器12傳遞到輸出軸10，輸出動力。該模式下發動機1和電動機8都作為動力源進行輸出。

圖6為本實用新型H2-P3預掛T3模式(此狀態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3。此種狀態下離合器2結合，發動機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上的二檔齒輪16組成第二齒輪組，第二雙邊同步器15掛在二檔位S2位置，發動機的動力通過離合器2、輸入軸3、第二輸入軸齒輪7、二檔齒輪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掛在三檔位S3位置，電動機8通過輸出齒輪9、雙聯齒輪4的大齒輪4a、三檔齒輪11、第一雙邊同步器12傳遞到輸出軸10，輸出動力，在這種模式下發動機1和電動機8都作為動力源進行輸出。

圖7為本實用新型H3-P2模式(此狀態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4。此種狀態下離合器2結合，發動機1和電動機8的動力均接入輸入軸3，且單邊同步器5與雙聯齒輪4的小齒輪4b結合，即單邊同步器5掛在S0位置，第一雙邊同步器12與三檔齒輪11結合，即第一雙邊同步器12掛在S3位置。

此時，發動機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。發動機1通過離合器2、輸入軸3、單邊同步器5、雙聯齒輪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作為發電機，給蓄電池充電。

圖8為本實用新型H4-P3預掛T3模式(此狀態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5。此種狀態下離合器2結合，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上的四檔齒輪14組成第四齒輪組，第二雙邊同步器15掛在四檔位S4位置，雙聯齒輪4的大齒輪4a分別與輸出齒輪9和三檔齒輪11組成一個齒輪組。發動機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、四檔齒輪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，也可以作為發電機給蓄電池充電。當電動機8作為動力源時，電動機8通過輸出齒輪9、雙聯齒輪4的大齒輪4a、三檔齒輪11和輸出軸10輸出動力；當電動機8作為發電機時，發動機1通過離合器2、輸入軸3、第一輸入軸齒輪6、四檔齒輪14、第二雙邊同步器15、輸出軸10、三檔齒輪11、雙聯齒輪4的大齒輪4a和輸出齒輪9，將動力傳遞給電動機8，進而對蓄電池充電。

如圖9所示，純電動的E1狀態切換到E2狀態，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之間可以帶動力跳檔，H2-P3和H4-P3之間可以帶動力跳檔，H1-P2和H3-P2之間跳檔時動力中斷。同時，E1狀態可以帶動力與H1-P2狀態相互切換，E2狀態可以帶動力與H3-P2狀態相互切換。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不以本實用新型為限制，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。