双离合的混合动力变速器的制作方法

本发明涉及变速器领域，特别涉及一种双离合的混合动力变速器。

背景技术：

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，新能源汽车的开发和利用已逐渐成为一种趋势。其中，新能源汽车中的混合动力汽车，混合动力汽近年来得到飞速发展，电池技术日益提高，控制系统越来越成熟，各大汽车厂商也进一步加大研发力度。目前在混合动力汽车市场中强混路线占据了90％的市场份额，对应的企业主要为丰田、本田和通用。

国内由于自动变速器主要以双离合变速器，因此大多研发的混合动力都是基于双离合变速器。目前针对双离合器的混合动力变速器主要为p2结构和p3结构，p2结构即电机在双离合前，p3结构即电机在变速器的最终输出轴上。这两种结构对变速器的改动小，但是存在重量大、成本高、集成化低、轴向尺寸长以及低速顿挫的缺点。

技术实现要素：

本发明提供一种传动效率高、结构紧凑的双离合的混合动力变速器。

实现上述目的的技术方案如下：

双离合的混合动力变速器，包括奇数档离合器、偶数档离合器、内输入传动机构、第一中间传动机构、第二中间传动机构、电动输入传动机构、差速器，内输入传动机构与奇数档离合器连接，第一中间传动机构分别与内输入传动机构和差速器配合，第二中间传动机构分别与内输入传动机构和差速器配合，所述电动输入传动机构与内输入传动机构配合，还包括外输入传动机构，外输入传动机构分别与第一中间传动机构、第二中间传动机构、电动输入传动机构配合，所述外输入传动机构包括外输入轴、二档主动齿轮、四档主动齿轮，外输入轴为空心轴，外输入轴套在内输入传动机构上，外输入轴与偶数档离合器连接，二档主动齿轮和四档主动齿轮分别固定在外输入轴的外周面上。

本发明的优点为：本发明具有传动效率高、结构紧凑、重量轻等许多优点，在发动机驱动、混合驱动模式中缓解常规变速器换的换挡时出现的动力中断问题，提高了换挡舒适性，保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性，纯电工况有多个电机挡位，挡位可变。保证车辆具有良好的经济性，降低车辆油耗和污染物排放。

附图说明

图1为本发明双离合的混合动力变速器的示意图；

图2为本发明混合动力装置的纯电模式下一挡传递路线示意图；

图3：本发明在纯电模式下二挡传递路线示意图

图4：本发明在纯电模式下三挡传递路线示意图

图5：本发明在纯电模式下四挡传递路线示意图

图6：本发明在纯电模式下五挡传递路线示意图

图7：本发明在纯电模式下六挡传递路线示意图

图8：本发明在混合动力模式下模式一(纯电一档/发动机一档)传递路线图；

图9：本发明在混合动力模式下模式二(纯电一档/发动机三档)传递路线图；

图10：本发明在混合动力模式下模式三(纯电二档/发动机三档)传递路线图；

图11：本发明在混合动力模式下模式四(纯电二档/发动机五档)传递路线图；

图12：本发明在混合动力模式下模式五(纯电三档/发动机五档)传递路线图；

图13：本发明在混合动力模式下模式六(纯电四档/发动机二档)传递路线图；

图14：本发明在混合动力模式下模式七(纯电五档/发动机二档)传递路线图；

图15：本发明在混合动力模式下模式八(纯电五档/发动机四档)传递路线图；

图16：本发明在混合动力模式下模式九(纯电六档/发动机四档)传递路线图；

图17：本发明在混合动力模式下模式十(纯电六档/发动机六档)传递路线图；

说明书附图中的标记：

图中：1为发动机，2为奇数档离合器，3为偶数档离合器，4为外输入轴，5为二档主动齿轮，6为四档主动齿轮，7为三档主动齿轮，8为五档主动齿轮，9为内输入轴，10为一档主动齿轮，11为第一输出齿轮，12为倒档被动齿轮，13为四倒档同步器，14为四档被动齿轮，15为一档同步器，16为第一中间轴，17为一档被动齿轮，18为第二输出齿轮，19为差速器输出齿轮，20为二档被动齿轮，21为二六档同步器，22为六档被动齿轮，23为三档被动齿轮，24为五档被动齿轮，25为三五档同步器，26为第二中间轴，27为电机一档齿轮，28为一二档同步器，29为电机二档齿轮，30为电机轴，31为电机输出齿轮，32为电机输入轴，33为电机输入齿轮，34为电机。

具体实施方式

如图1所示，本发明的双离合的混合动力变速器，包括奇数档离合器2、偶数档离合器3、内输入传动机构、第一中间传动机构、第二中间传动机构、电动输入传动机构、差速器、外输入传动机构，奇数档离合器2和偶数档离合器3均与发动机1输出端连接，内输入传动机构与奇数档离合器2连接，第一中间传动机构分别与内输入传动机构和差速器配合，第二中间传动机构分别与内输入传动机构和差速器配合，所述电动输入传动机构与内输入传动机构配合。外输入传动机构分别与第一中间传动机构、第二中间传动机构、电动输入传动机构配合。

如图1所示，内输入传动机构包括内输入轴9以及固定在内输入轴9上的一档主动齿轮10、三档主动齿轮7、五档主动齿轮8。一档主动齿轮10、三档主动齿轮7、五档主动齿轮8与内输入轴9同步转动。所述外输入传动机构包括外输入轴4、二档主动齿轮5、四档主动齿轮6，外输入轴4为空心轴，外输入轴4套在内输入传动机构上，外输入轴4套在内输入轴9上，外输入轴4与偶数档离合器3连接，二档主动齿轮5和四档主动齿轮6分别固定在外输入轴4的外周面上。二档主动齿轮5和四档主动齿轮6与外输入轴4同步转动。

如图1所示，第一中间传动机构包括第一中间轴16以及设置在第一中间轴16上的一档同步器15、四倒档同步器13、第一输出齿轮11、一档被动齿轮17、四档被动齿轮14和倒档被动齿轮12。一档同步器15、四倒档同步器13和第一输出齿轮11装配在第一中间轴16上并与第一中间轴16同步转动。一档被动齿轮17、四档被动齿轮14和倒档被动齿轮12空套在第一中间轴16上，当一档被动齿轮17、四档被动齿轮14和倒档被动齿轮12分别与对应的同步器配合后与同步器同步转动，例如一档被动齿轮17与一档同步器15结合后，一档被动齿轮17与一档同步器15同步转动。

如图1所示，一档被动齿轮17与所述内输入轴9上的一档主动齿轮10啮合形成一档齿轮副；四档被动齿轮14与外输入轴4上的四档主动齿轮6啮合形成四档齿轮副；倒档被动齿轮12与外输入轴4上的二档主动齿轮5啮合形成倒档齿轮副；第一输出齿轮11与差速器配合，第一输出齿轮11与差速器输出齿轮19啮合。

如图1所示，第二中间传动机构包括第二中间轴26以及设置在该第二中间轴26上的三五档同步器25、二六档同步器21、第二输出齿轮18、二档被动齿轮20、三档被动齿轮23、五档被动齿轮24和六档被动齿轮22。三五档同步器25、二六档同步器21和第二输出齿轮18固定在第二中间轴26上并与第二中间轴26同步转动。二档被动齿轮20、三档被动齿轮23、五档被动齿轮24、六档被动齿轮22空套在第二中间轴26上，二档被动齿轮20、三档被动齿轮23、五档被动齿轮24、六档被动齿轮22分别与对应同步器配合后与该同步器同步转动，例如，二档被动齿轮20或六档被动齿轮22与二六档同步器21结合，二档被动齿轮20或六档被动齿轮22与二六档同步器21同步转动。

如图1所示，二档被动齿轮20与外输入轴4上的二档主动齿轮5啮合形成二档齿轮副；三档被动齿轮23与内输入轴9上的三档主动齿轮7啮合形成三档齿轮副；五档被动齿轮24与内输入轴9上的五档主动齿轮8啮合形成五档齿轮副；六档被动齿轮22与外输入轴4上的四档主动齿轮6啮合形成六档齿轮副，第二输出齿轮18与差速器配合，第二输出齿轮18与差速器输出齿轮19啮合

如图1所示，电动输入传动机构包括电机轴30以及设置于电机轴30上的一二档同步器28、电机输出齿轮31、电机一档齿轮27、电机二档齿轮29，一二档同步器28和电机输出齿轮31固定在电机轴30上与电机轴同步转动，电机一档齿轮27、电机二档齿轮29空套在电机轴30上，当电机一档齿轮27或电机二档齿轮29与一二档同步器28配合后与该一二档同步器28同步转动。

如图1所示，电机一档齿轮27与外输入轴4上的四档主动齿轮6啮合形成电机一档齿轮副；电机二档齿轮29与内输入轴9上的三档主动齿轮7啮合形成电机二档齿轮副。电机34与电机输入轴32固连在一起同步转动，电机输入轴32上装配有与其同步转动的电机输入齿轮33，电机输入齿轮33与电机输出齿轮31与所述的啮合。

如图1所示，第一输出齿轮11和所述的第二输出齿轮18布置成能够成同时与差速器输出齿轮19啮合；外输入轴4上的二档主动齿轮5布置成能够同时与第一中间轴16上的倒档被动齿轮12和所述的第二中间轴26上的二档被动齿轮20同时啮合。外输入轴4上的四档主动齿轮6布置成能够同时与第一中间轴16上的四档被动齿轮14、所述的第二中间轴26上的六档被动齿轮22和所述的电机轴30上的电机一档齿轮27啮合。内输入轴9上的三档主动齿轮7布置成能够同时与所述第二中间轴26的三档被动齿轮23和所述电机轴30上的电机二档齿轮29啮合。

混合动力变速器依据上述的发动机1、电机34，奇数档离合器2和偶数当离合器均与发动机1输出端连接，电机用于驱动电机输入轴32旋转，传递动力，第一中间轴16和第二中间轴26均与差速器的输出齿轮啮合，动力经过差速器传递给车轮。

上述混合动力变速器工作模式如下表所示：

一二档同步器28挂一档指与电机一档齿轮27结合，使得电机轴30与电机一档齿轮27一起转动，一二档同步器28挂二档指与电机二档齿轮29结合，使得电机轴30与电机一档齿轮27一起转动，一二档同步器28挂空档指一二档同步器28既不与电机一档齿轮27结合也不与电机二档齿轮29结合。二六档同步器21挂二档指与二档被动齿轮20结合，使得第二中间轴26驱动二档被动齿轮20一起转动，二六档同步器21挂六档指与六档被动齿轮22结合，使得第二中间轴26驱动六档被动齿轮22一起转动，二六档同步器21挂空档指二六档同步器21既不与二档被动齿轮20结合也不与六档被动齿轮22结合。三五档同步器25挂三档指与三档被动齿轮23结合，使得第二中间轴26驱动三档被动齿轮23一起转动，三五档同步器25挂五档指与五档被动齿轮24结合，使得第二中间轴26驱动五档被动齿轮24一起转动，三五档同步器25挂空档指三五档同步器25既不与三档被动齿轮23结合也不与五档被动齿轮24结合；四倒档同步器13挂四档指与四档被动齿轮14结合，使得第一中间轴16驱动四档被动齿轮14一起转动，四倒档同步器13挂倒档指与倒档被动齿轮12结合，使得第一中间轴16驱动倒档被动齿轮12一起转动，四倒档同步器13挂空档指四倒档同步器13既不与四档被动齿轮14结合也不与倒档被动齿轮12结合。

上述结构的变速器处于纯电模式时：

如图2所示，纯电一档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂一档，二六档同步器21挂二档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机34-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18差速器输出齿轮19-车轮；

如图3所示，纯电二档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂一档，四倒档同步器13挂四档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮；

如图4所示，纯电三档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂一档，二六档同步器21挂六档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-六档被动齿轮22-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；

如图5所示，纯电四档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，一档同步器15挂一档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-一档主动齿轮10-一档被动齿轮17-一档同步器15-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮；

如图6所示，纯电五档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂三档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；

如图7所示，纯电六档工作模式原理为：偶数档离合器3和奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂五档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-五档主动动齿轮-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；

纯发动机1模式与常规的双离合变速器工作模式一致，以下只列出动力传递路线：

一档：发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-一档主动齿轮10-一档被动齿轮17-一档同步器15-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮。

二档：发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

三档：发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮

四档：发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮

五档：发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-五档主动齿轮8-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮

六档：发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-四档主动齿轮6-六档被动齿轮22-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮

混合动力模式：

如图8所示，模式一(纯电一档/发动机1一档)：偶数档离合器3处于断开状态，奇数档离合器2处于接合状态，一二档同步器28挂一档，二六档同步器21挂二档，一档同步器挂一档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机34-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-一档主动齿轮10-一档被动齿轮17-一档同步器15-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮。

如图9所示，模式二(纯电一档/发动机1三档)：偶数档离合器3处于断开状态，奇数档离合器2处于接合状态，一二档同步器28挂一档，二六档同步器21挂二档，三五档同步器挂三档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图10所示，模式三(纯电二档/发动机1三档)：偶数档离合器3处于断开状态，奇数档离合器2处于接合状态，一二档同步器28挂一档，四倒档同步器13挂四档，三五档同步器挂三档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图11所示，模式四(纯电二档/发动机1五档)：偶数档离合器3处于断开状态，奇数档离合器2处于接合状态，一二档同步器28挂一档，四倒档同步器13挂四档，三五档同步器挂五档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-五档主动齿轮8-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图12所示，模式五(纯电三档/发动机1五档)：偶数档离合器3处于断开状态，奇数档离合器2处于接合状态，一二档同步器28挂一档，二六档同步器21挂六档，三五档同步器挂五档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机一档齿轮27-四档主动齿轮6-六档被动齿轮22-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-奇数档离合器2-内输入轴9-五档主动齿轮8-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图13所示，模式六(纯电四档/发动机1二档)：偶数档离合器3处于接合状态，奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，一档同步器15挂一档，二六档同步器21挂二档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-一档主动齿轮10-一档被动齿轮17-一档同步器15-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图14所示，模式七(纯电五档/发动机1二档)：偶数档离合器3处于接合状态，奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂三档，二六档同步器21挂二档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-二档主动齿轮5-二档被动齿轮20-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。

如图15所示，模式八(纯电五档/发动机1四档)：偶数档离合器3处于接合状态，奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂三档，四倒档同步器13挂四档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-三档被动齿轮23-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮。

如图16所示，模式九(纯电六档/发动机1四档)：偶数档离合器3处于接合状态，奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂五档，四倒档同步器13挂四档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-五档主动动齿轮-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-四档主动齿轮6-四档被动齿轮14-四倒档同步器13-第一中间轴16-第一输出齿轮11-差速器输出齿轮19-车轮。

如图17所示，模式九(纯电六档/发动机1六档)：偶数档离合器3处于接合状态，奇数档离合器2处于断开状态，一二档同步器28挂二档，三五档同步器25挂五档，二六档同步器21挂六档，其余同步器挂空档，动力传递路线为：电机-电机输入轴32-电机输入齿轮33-电机输出齿轮31-电机轴30-一二档同步器28-电机二档齿轮29-三档主动齿轮7-五档主动动齿轮-五档被动齿轮24-三五档同步器25-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮；发动机1-偶数档离合器3-外输入轴4-四档主动齿轮6-六档被动齿轮22-二六档同步器21-第二中间轴26-第二输出齿轮18-差速器输出齿轮19-车轮。