实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种油耗低、工作模式多样化的混合动力车辆变速结构。
本实用新型的技术方案如下:一种混合动力车辆变速结构,其特征在于:包括发动机(1)、中间轴(12)、倒挡轴(21)和电机中间轴(28),其中发动机(1)的输出端与输入轴(3)输入端之间有离合器(2),从而通过离合器(2) 有选择地与输入轴(3)结合或脱离;所述输入轴(3)上依次安装有输入轴一挡齿(4)、输入轴二挡齿(5)、输入轴三挡齿轮(6)、三四挡同步器(7)、输入轴四挡齿轮(8)、输入轴五挡齿轮(9)、五挡同步器(10)和输入轴怠速发电齿轮(11),其中:所述输入轴一挡齿(4)和输入轴二挡齿(5)固定在输入轴(3)上,且所述输入轴三挡齿轮(6)、输入轴四挡齿轮(8)、输入轴五挡齿轮(9)和输入轴怠速发电齿轮(11)均空套在输入轴(3)上;所述三四挡同步器(7)可以有选择地与输入轴三挡齿轮(6)或输入轴四挡齿轮(8)结合,从而通过三四挡同步器(7)将输入轴(3)的动力传递给输入轴三挡齿轮(6)或输入轴四挡齿轮(8);所述五挡同步器(10)可以有选择地与输入轴五挡齿轮(9)或输入轴怠速发电齿轮(11)结合,从而通过五挡同步器(10)将输入轴(3)的动力传递给输入轴五挡齿轮(9)或输入轴怠速发电齿轮(11);
所述中间轴(12)与输入轴(3)平行,该中间轴(12)上依次安装有中间轴主减齿(13)、中间轴一挡齿轮(14)、一二挡同步器(15)、中间轴二挡齿轮 (16)、中间轴三挡齿轮(17)、中间轴四挡齿轮(18)、中间轴五挡齿轮(19) 和中间轴怠速发电齿轮(20),其中:所述中间轴主减齿(13)固定在中间轴(12) 上,中间轴一挡齿轮(14)、中间轴二挡齿轮(16)和中间轴怠速发电齿轮(20) 空套在中间轴(12)上,且所述中间轴三挡齿轮(17)、中间轴四挡齿轮(18) 和中间轴五挡齿轮(19)均与中间轴(12)固定连接;所述一二挡同步器(15) 可以有选择地与中间轴一挡齿轮(14)或中间轴二挡齿轮(16)结合,从而通过一二挡同步器(15)将中间轴一挡齿轮(14)或中间轴二挡齿轮(16)的动力传递给中间轴(12);
所述倒挡轴(21)与输入轴(3)平行,该倒挡轴(21)上依次安装有倒挡轴主减齿(22)、倒挡齿轮(23)、倒挡同步器(24)、倒挡轴电机减速高挡齿(25)、电机齿轮同步器(26)和倒挡轴电机减速低挡齿(27),其中:所述倒挡轴主减齿(22)固定在倒挡轴(21)上,所述倒挡齿轮(23)、倒挡轴电机减速高挡齿 (25)和倒挡轴电机减速低挡齿(27)均空套在倒挡轴(21)上;所述倒挡同步器(24)可以有选择地与倒挡齿轮(23)结合,从而通过倒挡同步器(24) 将倒挡齿轮(23)的动力传递给倒挡轴(21);所述电机齿轮同步器(26)可以有选择地与倒挡轴电机减速高挡齿(25)或倒挡轴电机减速低挡齿(27)结合,从而通过电机齿轮同步器(26)将倒挡轴电机减速高挡齿(25)或倒挡轴电机减速低挡齿(27)的动力传递给倒挡轴(21);
所述电机中间轴(28)与输入轴(3)平行,该电机中间轴(28)上依次固定连接有电机中间轴减速低挡齿(29)和电机中间轴减速高挡齿(30),其中:所述电机中间轴减速低挡齿(29)与倒挡轴电机减速低挡齿(27)啮合,所述电机中间轴减速高挡齿(30)同时与倒挡轴电机减速高挡齿(25)和电机中间齿轮(31)啮合,该电机中间齿轮(31)固定连接在电机(32)的输出轴上;
所述输入轴一挡齿(4)与中间轴一挡齿轮(14)啮合,该中间轴一挡齿轮同时与倒挡齿轮(23)啮合,所述输入轴二挡齿(5)与中间轴二挡齿轮(16) 啮合;所述输入轴三挡齿轮(6)与中间轴三挡齿轮(17)啮合,所述输入轴四挡齿轮(8)与中间轴四挡齿轮(18)啮合,而所述输入轴五挡齿轮(9)与中间轴五挡齿轮(19)啮合,所述输入轴怠速发电齿轮(11)与中间轴怠速发电齿轮(20)啮合,中间轴怠速发电齿轮(20)同时与倒挡轴电机减速低挡齿(27) 啮合,且所述中间轴主减齿(13)和倒挡轴主减齿(22)均与差速器总成(33) 的输入端啮合,该差速器总成(33)用于输出动力。
本变速装置在现有6速手动变速器的基础上,通过齿轮传动集成48V的电机(32)。电机(32)既可以作为驱动电机,也可以用作发电机,从而实现电机 48V提供驱动力,驱动车辆或辅助驱动车辆,也能作为发电机实现能量回收,进而克服现有油动变速装置能耗高、工作模式单一的缺陷。需要特别说明的是,在变速器中,即使结构类似但工作原理和模式却有很大差别,这种差别对于本领域来说是明显和重要的。
作为优选,所述三四挡同步器(7)、五挡同步器(10)一二挡同步器(15) 和电机齿轮同步器(26)的结构相同,这些同步器的内部齿毂固套在对应的轴上,这些同步器的外部齿套可以沿对应的轴轴向滑动。
有益效果:本变速装置在现有6速手动变速器的基础上,通过齿轮传动集成48V的电机,电机既可以作为驱动电机,也可以用作发电机,从而实现电机 48V提供驱动力,驱动车辆或辅助驱动车辆,也能作为发电机实现能量回收,进而克服现有油动变速装置能耗高、工作模式单一的缺陷。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
如图1所示,一种混合动力车辆变速结构,包括发动机1、中间轴12、倒挡轴21和电机中间轴28,其中发动机1的输出端与输入轴3输入端之间有离合器2,从而通过离合器2有选择地与输入轴3结合或脱离。输入轴3上依次安装有输入轴一挡齿4、输入轴二挡齿5、输入轴三挡齿轮6、三四挡同步器7、输入轴四挡齿轮8、输入轴五挡齿轮9、五挡同步器10和输入轴怠速发电齿轮11,其中:输入轴一挡齿4和输入轴二挡齿5固定在输入轴3上,且输入轴三挡齿轮6、输入轴四挡齿轮8、输入轴五挡齿轮9和输入轴怠速发电齿轮11均空套在输入轴3上。三四挡同步器7可以有选择地与输入轴三挡齿轮6或输入轴四挡齿轮8结合,从而通过三四挡同步器7将输入轴3的动力传递给输入轴三挡齿轮6或输入轴四挡齿轮8。五挡同步器10可以有选择地与输入轴五挡齿轮9 或输入轴怠速发电齿轮11结合,从而通过五挡同步器10将输入轴3的动力传递给输入轴五挡齿轮9或输入轴怠速发电齿轮11。
中间轴12与输入轴3平行,该中间轴12上依次安装有中间轴主减齿13、中间轴一挡齿轮14、一二挡同步器15、中间轴二挡齿轮16、中间轴三挡齿轮 17、中间轴四挡齿轮18、中间轴五挡齿轮19和中间轴怠速发电齿轮20,其中:中间轴主减齿13固定在中间轴12上,中间轴一挡齿轮14、中间轴二挡齿轮16 和中间轴怠速发电齿轮20空套在中间轴12上,且中间轴三挡齿轮17、中间轴四挡齿轮18和中间轴五挡齿轮19均与中间轴12固定连接。一二挡同步器15 可以有选择地与中间轴一挡齿轮14或中间轴二挡齿轮16结合,从而通过一二挡同步器15将中间轴一挡齿轮14或中间轴二挡齿轮16的动力传递给中间轴12。
如图1所示,倒挡轴21与输入轴3平行,该倒挡轴21上依次安装有倒挡轴主减齿22、倒挡齿轮23、倒挡同步器24、倒挡轴电机减速高挡齿25、电机齿轮同步器26和倒挡轴电机减速低挡齿27,其中:倒挡轴主减齿22固定在倒挡轴21上,倒挡齿轮23、倒挡轴电机减速高挡齿25和倒挡轴电机减速低挡齿 27均空套在倒挡轴21上。倒挡同步器24可以有选择地与倒挡齿轮23结合,从而通过倒挡同步器24将倒挡齿轮23的动力传递给倒挡轴21。电机齿轮同步器 26可以有选择地与倒挡轴电机减速高挡齿25或倒挡轴电机减速低挡齿27结合,从而通过电机齿轮同步器26将倒挡轴电机减速高挡齿25或倒挡轴电机减速低挡齿27的动力传递给倒挡轴21。
电机中间轴28与输入轴3平行,该电机中间轴28上依次固定连接有电机中间轴减速低挡齿29和电机中间轴减速高挡齿30,其中:电机中间轴减速低挡齿29与倒挡轴电机减速低挡齿27啮合,电机中间轴减速高挡齿30同时与倒挡轴电机减速高挡齿25和电机中间齿轮31啮合,该电机中间齿轮31固定连接在电机32的输出轴上。
输入轴一挡齿4与中间轴一挡齿轮14啮合,该中间轴一挡齿轮同时与倒挡齿轮23啮合,输入轴二挡齿5与中间轴二挡齿轮16啮合。输入轴三挡齿轮6 与中间轴三挡齿轮17啮合,输入轴四挡齿轮8与中间轴四挡齿轮18啮合,而输入轴五挡齿轮9与中间轴五挡齿轮19啮合,输入轴怠速发电齿轮11与中间轴怠速发电齿轮20啮合,中间轴怠速发电齿轮20同时与倒挡轴电机减速低挡齿27啮合,且中间轴主减齿13和倒挡轴主减齿22均与差速器总成33的输入端啮合,该差速器总成33用于输出动力。
三四挡同步器7、五挡同步器10一二挡同步器15和电机齿轮同步器26的结构相同,这些同步器的内部齿毂固套在对应的轴上,这些同步器的外部齿套可以沿对应的轴轴向滑动。
结合图1,并参照图2可以看出,本变速装置此时处于E1模式,即第一种电动模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速低挡齿27结合,电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、电机中间轴28、电机一轴二挡齿轮29、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机齿轮同步器26、倒挡轴21 和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33,并由差速器总成33输出动力。
结合图1,并参照图3可以看出,本变速装置此时处于E2模式,即第二种电动模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速高挡齿25结合,电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、倒挡轴电机减速高挡齿 25、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机 32的动力传递给差速器总成33,并由差速器总成33输出动力。
结合图1,并参照图4可以看出,本变速装置此时处于H11-P3模式,即第一种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速低挡齿 27结合,一二挡同步器15与中间轴一挡齿轮14结合;电机32、电机中间齿轮 31、电机中间轴减速高挡齿30、电机中间轴28、电机一轴二挡齿轮29、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器 2、输入轴3、输入轴一挡齿4、中间轴一挡齿轮14、一二挡同步器15、中间轴 12和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成34,并由差速器总成 33实现动力输出。
结合图1,并参照图5可以看出,本变速装置此时处于H12-P3模式,即第二种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速低挡齿 27结合,一二挡同步器15与中间轴二挡齿轮16结合;电机32、电机中间齿轮 31、电机中间轴减速高挡齿30、电机中间轴28、电机一轴二挡齿轮29、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器 2、输入轴3、输入轴二挡齿5、中间轴二挡齿轮16、一二挡同步器15、中间轴 12和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成33,并由差速器总成 33实现动力输出。
结合图1,并参照图6可以看出,本变速装置此时处于H13-P3模式,即第三种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速低挡齿 27结合,三四挡同步器7与输入轴三挡齿轮6结合;电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、电机中间轴28、电机一轴二挡齿轮29、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器2、输入轴3、三四挡同步器7、输入轴三挡齿轮6、中间轴三挡齿轮17、中间轴12 和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成33,并由差速器总成33实现动力输出。
结合图1,并参照图7可以看出,本变速装置此时处于H23-P3模式,即第四种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速高挡齿 25结合,三四挡同步器7与输入轴三挡齿轮6结合;所述电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、倒挡轴电机减速高挡齿25、电机齿轮同步器 26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器2、输入轴3、三四挡同步器7、输入轴三挡齿轮6、中间轴三挡齿轮17、中间轴12和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成33,并由差速器总成33实现动力输出。
结合图1,并参照图8可以看出,本变速装置此时处于H24-P3模式,即第五种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速高挡齿 25结合,三四挡同步器7与输入轴四挡齿轮8结合;所述电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、倒挡轴电机减速高挡齿25、电机齿轮同步器 26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器2、输入轴3、三四挡同步器7、输入轴四挡齿轮8、中间轴四挡齿轮18、中间轴12和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成33,并由差速器总成33实现动力输出。
结合图1,并参照图9可以看出,本变速装置此时处于H25-P3模式,即第六种混合动力模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速高挡齿 25结合,五挡同步器10与输入轴五挡齿轮9结合;所述电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、倒挡轴电机减速高挡齿25、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33;同时,所述发动机1、离合器2、输入轴3、五挡同步器10、输入轴五挡齿轮9、中间轴五挡齿轮19、中间轴12和中间轴主减齿13传递动力,并将发动机1的动力传递给差速器总成33,从而将发动机1和电机32的动力同时传递给差速器总成33,并由差速器总成33实现动力输出。
结合图1,并参照图10可以看出,本变速装置此时处于怠速发电模式,在这种模式下五挡同步器10与输入轴怠速发电齿轮11结合,所述发动机1、离合器2、输入轴3、五挡同步器10、输入轴怠速发电齿轮11、中间轴怠速发电齿轮20、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机中间轴28、电机中间轴减速低挡齿29、电机中间轴减速高挡齿30和电机中间齿轮31传递动力,并将动力传递给电机 32,从而使电机32怠速发电。
结合图1,并参照图11可以看出,本变速装置此时处于EV倒车模式,即电动倒车模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速低挡齿27 结合,所述电机32、电机中间齿轮31、电机中间轴减速高挡齿30、电机中间轴 28、电机中间轴减速低挡齿29、倒挡轴电机减速低挡齿27、电机齿轮同步器26、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,从而将电机32的动力传递给差速器总成33,并由差速器总成33实现倒车。
结合图1,并参照图12可以看出,本变速装置此时处于ICE倒车模式,即油动倒车模式,在这种模式下倒挡同步器24与倒挡齿轮23结合;所述发动机1、离合器2、输入轴3、输入轴一挡齿4、中间轴一挡齿轮14、倒挡齿轮23、倒挡同步器24、倒挡轴21和倒挡轴主减齿22传递动力,并将动力传递给差速器总成33,并由差速器总成34实现倒车。
结合图1,并参照图13可以看出,本变速装置此时处于制动能量回收模式,在这种模式下电机齿轮同步器26与倒挡轴电机减速高挡齿25结合;制动能量通过差速器总成33传递给倒挡轴主减齿22,并通过倒挡轴21、电机齿轮同步器26、倒挡轴电机减速高挡齿25、电机中间轴减速高挡齿30和电机中间齿轮 31传递动力,并传递给电机32,进而实现能量回收。
需要特别说明的是,在说明书附图的图2-13中,传递动力的部件用粗线表示,未传递动力的部件用细线表示。
结合图1至13,并参照图14可看出,E1和E2模式之间相互切换时动力中断,其余模式之间切换时可以带动力切换。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不以本实用新型为限制,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。