一种混合动力车用四速变速器的制作方法

本发明涉及汽车变速器技术，特别涉及一种混合动力车用四速变速器。

背景技术：

汽车的行驶工况复杂多变，行驶阻力和行驶速度变化大，在平直路面匀速前进时的服滚动阻力和迎风阻力较小，而在爬陡坡或急加速时的爬坡阻力或加速阻力非常大，所需的驱动力有几倍甚至十几倍的差距，另外，汽车既要满足特殊路段以时速几千米甚至更慢的速度缓慢爬行又要能以时速一百多千米甚至更快的速度快速行驶，需要驱动轮在相当宽泛的转速区间运行，而被广泛用作汽车发动机的汽油机或柴油机都无法直接提供如此宽泛扭矩和转速，需要在发动机和驱动轮之间串入具有多个减速比的汽车变速器扩展扭矩和转速范围以满足汽车复杂多变的动力需求。为满足用户对汽车动力性能和燃油经济性能不断提高的要求，汽车变速器的档位个数不断增多，但更多档位个数使得汽车变速器具有更复杂的结构，制造维护成本更高。

目前的混合动力汽车多采用在汽油机(或柴油机)与变速器之间增设电机，电机转子与变速器输入轴联接的方案，此方案构思巧妙，充分利用成熟的汽车变速器和发动机技术，将电机和汽油机(或柴油机)的优势相结合，对降低燃油消耗和尾气排放都很有意义。但这种方案会增加轴向长度，大多数车型采用了发动机前横置的布置形式，其轴向空间十分紧张，在汽油机(或柴油机)与变速器之间增设电机的轴向空间小，另外变速器输入轴转速受限于汽油机(或柴油机)，不能充分发挥电机功率密度高的优势，故此种方案增设的电机功率小、体积大、重量大。

与汽油机或柴油机匹配的多档位汽车变速器虽然技术成熟且被广泛应用，但其具有结构复杂、体积大、重量大、制造成本高等缺陷，而驱动电机比汽油机(或柴油机)有更优秀的扭矩和转速输出特性，混合动力汽车采用传统汽的多档位汽车变速器是不合适的。

蓬勃发展的汽车市场需要适合混合动力汽车的多档位变速器，研发适合混合动力汽车的多档位变速器是符合市场需求的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有四个档位、传动效率高，通过合理选档可使电机和汽油机(或柴油机)能更多地工作在高效率工况，适用于混合动力汽车的混合动力车用四速变速器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种混合动力车用四速变速器，包括：输入轴、输出轴、差速器，其中，混合动力车用四速变速器还包括第一变速齿轮副、第二变速齿轮副、第三变速齿轮副、第四变速齿轮副、第一选档组件、第二选档组件、电机输出轴，输入轴与输出轴通过第一选档组件选择第一变速齿轮副或第二变速齿轮副传递运动和扭矩，输入轴与输出轴通过第二选档组件选择第三变速齿轮副或第四变速齿轮副传递运动和扭矩，电机输出轴与输入轴通过齿轮(或链轮)传递运动和扭矩。

在一些实施方式中，第一选档组件布置在输出轴上、第二选档组件布置在输入轴上， 所述混合动力车用四速变速器还包括电机离合器、电机输出轴齿轮(或链轮)，电机离合器与电机输出轴联接，电机输出轴齿轮(或链轮)套在电机输出轴上并与电机离合器联结。

在一些实施方式中，输入轴上设有与电机输出轴传递运动和扭矩的齿轮(或链轮)。

在一些实施方式中，输入轴上没有与电机输出轴传递运动和扭矩的专用齿轮(或链轮)，电机输出轴与输入轴通过电机输出轴齿轮和布置在输入轴上并与输入联接的变速齿轮副的输入齿轮传递运动和扭矩。

在一些实施方式中，第一选档组件布置在输出轴上、第二选档组件布置在输出轴上。

在一些实施方式中，第一选档组件布置在输入轴上、第二选档组件布置在输出轴上。

在一些实施方式中，第一选档组件布置在输入轴上、第二选档组件布置在输入轴上。

在一些实施方式中，选档组件优选同步器。

在一些实施方式中，第一输出轴与差速器通过齿轮(或链轮)传递运动和扭矩。

有益效果

通过前述技术方案的描述，不难理解本发明提供的混合动力车用四速变速器因采用上述方案，可获得以下有益效果：

结构简单、重量轻；

结构可靠性高、传动效率高；

可提供四个变速比，具有绵密的齿比、宽泛的变速区间；

因具有更多档位个数和更宽广的变速范围，可配备较大功率的驱动电机，驱动电机可提供更多行驶工况的动力需求，减少汽油机(或柴油机)启动，充分降低燃油消耗和尾气排放。

附图说明

本文所述的附图仅用于示意目的，应该理解的是，说明和具体示例仅意图用于示意目的，而不是意图限制本发明公开的范围。

在附图中，相同标号一致地表示相同的元件、构件或特征。

图1是根据本发明优选实施例之一的混合动力车用四速变速器结构示意图。

图2是根据本发明优选实施例之二的混合动力车用四速变速器结构示意图。

附图标记说明：

01、根据本发明优选实施例之一的混合动力车用四速变速器

02、根据本发明优选实施例之二的混合动力车用四速变速器

10、曲轴离合器输入轴

11、输入轴

12、输出轴

13、电机输出轴

21、曲轴离合器

22、电机离合器

31、第一变速齿轮副的输入齿轮

32、第二变速齿轮副的输入齿轮

33、第三变速齿轮副的输入齿轮

34、第四变速齿轮副的输入齿轮

35、输入轴电机输入齿轮(或链轮)

41、第一变速齿轮副的输出齿轮

42、第二变速齿轮副的输出齿轮

43、第三变速齿轮副的输出齿轮

44、第四变速齿轮副的输出齿轮

45、电机输出轴输出齿轮(或链轮)

50、差速器

51、输出轴输出齿轮

52、差速器齿轮

61、第一选档组件

62、第二选档组件

70、电机定子

71、电机转子

具体实施方式

为使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及优选实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，以下描述的具体实施例仅用以示意、解释本发明，本质上仅仅是示范性的，而不是意图用于限制本发明的公开、应用或用途。

如图1所示，根据本发明优选实施例的混合动力车用四速变速器01，包括：输入轴11、输出轴12、差速器50，其中，混合动力车用四速变速器01还包括第一变速齿轮副(31和41)、第二变速齿轮副(32和42)、第三变速齿轮副(33和43)、第四变速齿轮副(34和44)、第一选档组件61、第二选档组件62、电机输出轴13，输入轴11与输出轴12通过第一选档组件61选择第一变速齿轮副(31和41)或第二变速齿轮副(32和42)传递运动和扭矩，输入轴11与输出轴12通过第二选档组件62选择第三变速齿轮副(33和43)或第四变速齿轮副(34和44)传递运动和扭矩，电机输出轴13与输入轴11通过齿轮(或链轮)(35和45)传递运动和扭矩。

其中，第一选档组件61布置在输出轴12上、第二选档组件62布置在输入轴11上，所述混合动力车用四速变速器01还包括电机离合器22、电机输出轴齿轮(或链轮)45，电机离合器22与电机输出轴13联接，电机输出轴齿轮(或链轮)45套在电机输出轴13上并与电机离合器22联结。

其中，输入轴11上设有与电机输出轴13传递运动和扭矩的齿轮(或链轮)45。

第一选档组件61布置在输出轴12上并与输出轴12联接，第二选档组件62布置在输入轴11上并与输入轴11联接。

其中，输出轴12与差速器50通过齿轮(51和52)传递运动和扭矩。

选档组件61或62为一种可使传动部件两两联结传递运动和扭矩的装置，如同步器，根据本发明优选实施例的混合动力车用四速变速器01优选同步器作为选档组件。

在根据本发明的混合动力车用四速变速器中，输出轴12与差速器50也可通过链轮组件传递运动和扭矩，根据本发明优选实施例的混合动力车用四速变速器01优选齿轮传动。

通过电机离合器22和曲轴离合器21，电机和汽油机(或柴油机)可分别单独与输入轴11联结传递运动和扭矩，也可同时向输入轴11输入动力，汽油机(或柴油机)还可在混合动力车用四速变速器01的第一选档组件61和第二选档组件62均布与变速齿轮副联结传递运动和扭矩时，闭合曲轴离合器21和电机离合器22给电机输入动力发电。

为更好地理解根据本发明优选实施例的混合动力车用四速变速器01，下面对该实施例中混合动力车用四速变速器01的各档运动和扭矩的传递路线进行详细说明：

第一档的运动和扭矩传递路线：

第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41联结传递运动和扭矩，第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结，第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62断开联结，第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。

运动和扭矩从曲轴离合器输入轴11输入，经曲轴离合器21传递给输入轴11，经第一变速齿轮副的输入齿轮31与第一变速齿轮副的输出齿轮41啮合传递至第一选档组件61，再通过第一选档组件61传递给输出轴12，经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

运动和扭矩还可从电机输出轴13输入，经电机离合器22传递给电机输出轴齿轮(或链轮)45、输入轴电机输入齿轮(或链轮)35传递给输入轴11，经第一变速齿轮副的输入齿轮31与第一变速齿轮副的输出齿轮41啮合传递至第一选档组件61，再通过第一选档组件61传递给输出轴12，经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

第二档的运动和扭矩传递路线：

第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结，第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61联结传递运动和扭矩，第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62断开联结，第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。

运动和扭矩从曲轴离合器输入轴11输入，经曲轴离合器21传递给输入轴11，经第二变速齿轮副的输入齿轮32与第二变速齿轮副的输出齿轮42啮合传递至第一选档组件61，再通过第一选档组件61传递给输出轴12，经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

运动和扭矩还可从电机输出轴13输入，经电机离合器22传递给电机输出轴齿轮(或链轮)45、输入轴电机输入齿轮(或链轮)35传递给输入轴11，运动和扭矩从曲轴离合器输入轴11输入，经曲轴离合器21传递给输入轴11，经第二变速齿轮副的输入齿轮32与第二变速齿轮副的输出齿轮42啮合传递至第一选档组件61，再通过第一选档组件61传递给输出轴12，经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

第三档的运动和扭矩传递路线：

第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结，第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结，第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62联结传递运动和扭矩，第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。

运动和扭矩从曲轴离合器输入轴20输入，经曲轴离合器21传递给输入轴11，经第二选档组件62传递给第三变速齿轮副的输入齿轮33，通过第三变速齿轮副的输入齿轮33与第三变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴12，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

运动和扭矩还可从电机输出轴13输入，经电机离合器22传递给电机输出轴齿轮(或链轮)45、输入轴电机输入齿轮(或链轮)35传递给输入轴11，经第二选档组件62传递给第三变速齿轮副的输入齿轮33，通过第三变速齿轮副的输入齿轮33与第三变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴12，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

第四档的运动和扭矩传递路线：

第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结，第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结，第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62断开联结，第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62联结传递运动和扭矩。

运动和扭矩从曲轴离合器输入轴20输入，经曲轴离合器21传递给输入轴11，经第二选档组件62传递给第四变速齿轮副的输入齿轮34，通过第四变速齿轮副的输入齿轮34与第四变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴12，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

运动和扭矩还可从电机输出轴13输入，经电机离合器22传递给电机输出轴齿轮(或链轮)45、输入轴电机输入齿轮(或链轮)35传递给输入轴11，经第二选档组件62传递给第四变速齿轮副的输入齿轮34，通过第四变速齿轮副的输入齿轮34与第四变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴12，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。

如图2所示，根据本发明优选实施例之二的混合动力车用四速变速器02，根据本发明优选实施例之二的混合动力车用四速变速器02与根据本发明优选实施例之一的混合动力车用四速变速器01的主要差异：根据本发明优选实施例之一的混合动力车用四速变速器01在输入轴11上设有输入轴电机输入齿轮(或链轮)35，根据本发明优选实施例之二的混合动力车用四速变速器02中没有设置输入轴电机输入齿轮(或链轮)35，电机输出轴13与输入轴11通过电机输出轴输出齿轮45与布置在输入轴11上的变速齿轮副的输入齿轮啮合传递运动和扭矩，参考根据本发明优选实施例之一的混合动力车用四速变速器01不难理解优选实施例之二的混合动力车用四速变速器02。

该了解的是，本发明以上的描述仅仅是示范性的，并且未偏离本发明本质的变体也属于本发明的范围内。这种变体不应被视为脱离了本发明的精神和范围。