CN106183774B - 混合动力变速系统及装设其的汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力变速系统，包括主减速器、发动机变速机构和电机变速机构，本发明还公开了一种具有该混合动力变速系统的汽车。本发明通过并联式的强混发动机和电动机的动力，结构简单、燃油经济性高，能量利用率大，节能减排，有利于提高汽车的动力性能、降低离合器的磨损。

Description

混合动力变速系统及装设其的汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种混合动力变速系统及装设其的汽车。
背景技术
混合动力技术具有提高车辆动力性能，同时降低油耗和排放的优点；通过液压换档的AMT具有高效和舒适的性能；并联形式混合动力技术中电动机主要实现急加速工况或者发动机低速情况下的助力，提高动力性能，改善发动机的燃油经济性，在减速或制动性情况下实现制动能量收回，在低速等发动机效率较低区段纯电驱动，实现高效传动。
传统的手动变速箱无法支持混合动力功能要求，一般的自动变速箱结构较为复杂，难以实现混合动力的性能。
混合动力车大致可以分为“强混”和“弱混”等。其中，“弱混”型混合动力车具有结构相对简单，设计改变小的特点，其一般采用功率小于20千瓦的电机，电机仅作为发动机动力的补充。“强混”型混合动力车具有大电机功率，其适于单独提供的动力，故“强混”型混合动力车可在多种动力模式下运行。对于“强混”型混合动力车而言，变速器一般构造复杂，零件繁多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种并联式的强混型，结构简单、燃油经济性高，能量利用率大的混合动力变速系统及装设其的汽车。
本发明提供一种混合动力变速系统，包括：
主减速器、发动机变速机构和电机变速机构；
所述主减速器包括主减速主动齿轮和主减速从动齿轮；
所述发动机变速机构，进一步包括：
发动机；
离合器；
发动机输入轴，所述发动机输入轴上依次设有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、三四档同步器、四档主动齿轮、第一齿轮、五档同步器和五档主动齿轮；
发动机输出轴，所述发动机输出轴上依次设有所述主减速主动齿轮、一档从动齿轮、一二档同步器、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮；
所述电机变速机构，进一步包括：
电池组；
电动机；
中间轴，所述中间轴上固定有第二齿轮和第三齿轮；
电动机输入轴，所述电动机输入轴上设有第四齿轮、电动同步器、第五齿轮和第六齿轮；
所述第二齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第六齿轮与所述主减速从动齿轮啮合，所述第五齿轮与所述电动机固定，所述第六齿轮与所述电动机输入轴固定，所述第四齿轮和所述第五齿轮空套在所述电动机输入轴上并通过所述电动同步器分别挂入所述电动机输入轴上，所述电动机也空套在所述电动机输入轴上。
进一步地，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
进一步地，所述发动机输出轴上、所述四档从动齿轮与所述五档从动齿轮之间还空套有第七齿轮，所述第七齿轮与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合。
进一步地，所述发动机输入轴上还固定有倒档主动齿轮，所述倒档主动齿轮位于所述一档主动齿轮与所述二档主动齿轮之间；
所述发动机输出轴上还设有倒档从动齿轮，所述倒档从动齿轮固定在所述一二档同步器上；
所述倒档主动齿轮和所述倒档从动齿轮通过倒档惰轮传动。
进一步地，当五档同步器挂入所述第一齿轮时，所述电动机的动力输入端位于所述发动机变速机构的前端；
当所述电机同步器挂入所述第四齿轮或所述第五齿轮时，所述电动机的动力输入端位于所述发动机变速机构的后端，以及所述主减速器之前。
进一步地，所述一档主动齿轮和所述二档主动齿轮固定在所述发动机输入轴上，所述三档主动齿轮、所述四档主动齿轮、所述第一齿轮、所述五档主动齿轮均空套在所述发动机输入轴上，所述三档主动齿轮和所述四档主动齿轮通过所述三四档同步器分别挂入所述发动机输入轴，所述第一齿轮和所述五档主动齿轮通过所述五档同步器分别挂入所述发动机输入轴；
所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮空套在所述发动机输出轴上，所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮通过所述一二档同步器分别挂入所述发动机输出轴，所述三档从动齿轮、所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮固定在所述发动机输出轴上。
进一步地，混合动力变速系统根据动力来源划分为纯电动模式、纯发动机模式以及电动机和发动机并联共同驱动模式。
进一步地，混合动力变速系统根据电动变速机构的状态划为满电模式、第一无电模式、第二无电模式和安全模式；
所述满电模式，为所述电池组的电量充足，能够启动所述纯电动模式或电动机和发动机并联共同驱动模式；
所述第一无电模式时，所述五档同步器挂入所述第一齿轮，发动机行进动力为所述电池组充电；
所述第二无电模式时，所述电动同步器挂入所述第四齿轮，发动机行进动力为所述电池组充电；
所述安全模式，启动所述纯发动机模式。
进一步地，混合动力变速系统包括行进充电模式、能量回收充电模式和怠速充电模式；
所述行进充电模式，为利用发动机行进动力来充电；
所述能量回收充电模式，为减速或滑行中充电；
所述怠速充电模式，为所述发动机怠速时，所述五档同步器挂入所述第一齿轮，所述离合器结合，所述发动机为所述电池组充电。
本发明还提供一种汽车，所述汽车具有如以上任一种所述的混合动力变速系统。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明通过并联式的强混发动机和电动机的动力，结构简单、燃油经济性高，能量利用率大，节能减排，有利于提高汽车的动力性能、降低离合器的磨损。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明第一种实施例中混合动力变速系统的结构示意图；
图2是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在纯电动模式下的动力流图；
图3是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在纯发动机模式下的动力流图；
图4是本发明第一种实施例中混合动力变速系统的发动机驱动倒档时的动力流图；
图5是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在电动机和发动机并联共同驱动模式下的动力流图；
图6是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在满电模式下的各档位同步器的状态图；
图7是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在第一无电模式下的各档位同步器的状态图；
图8是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在第二无电模式下的各档位同步器的状态图；
图9是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在安全模式下的各档位同步器的状态图；
图10是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在能量回收模式时的动力流图1；
图11是本发明第一种实施例中混合动力变速系统在能量回收模式时的动力流图2；
图12是本发明第一种实施例中混合动力变速系统怠速充电时的动力流图；
图13是本发明第二种实施例中混合动力变速系统的结构示意图；
图14是是本发明第二种实施例中混合动力变速系统在满电模式下的各档位同步器的状态图；
图15是本发明第二种实施例中混合动力变速系统在第一无电模式下的各档位同步器的状态图；
图16是本发明第二种实施例中混合动力变速系统在第二无电模式下的各档位同步器的状态图；
图17是本发明第二种实施例中混合动力变速系统在安全模式下的各档位同步器的状态图。
附图标记对照表：
1-发动机， 2-离合器， 3-电动机，
4-输出轴， 5-发动机输入轴， 6-中间轴，
7-电动机输入轴， 8-一档主动齿轮， 9-二档主动齿轮，
10-三档主动齿轮， 11-三四档同步器， 12-四档主动齿轮，
13-第一齿轮， 14-五档同步器， 15-五档主动齿轮，
16-五档从动齿轮， 17-四档从动齿轮， 18-三档从动齿轮，
19-二档从动齿轮， 20-一二档同步器， 21-一档从动齿轮，
22-主减速主动齿轮， 23-主减速从动齿轮， 24-第三齿轮，
25-第二齿轮， 26-第四齿轮， 27-电动同步器，
28-第五齿轮， 29-第六齿轮, 30-第七齿轮
31-倒档主动齿轮， 32-倒档惰轮， 33-倒档从动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
第一种实施例：
参见图1-12，为本发明中混合动力变速系统的第一种实施例的相关附图。
如图1所示，混合动力变速系统，包括：
主减速器、发动机变速机构和电机变速机构；
主减速器包括主减速主动齿轮22和主减速从动齿轮23；
发动机变速机构，进一步包括：
发动机1；
离合器2；
发动机输入轴5，发动机输入轴5上依次设有一档主动齿轮8、二档主动齿轮9、三档主动齿轮10、三四档同步器11、四档主动齿轮12、第一齿轮13(又叫齿轮A)、五档同步器14和五档主动齿轮15；
发动机输出轴4，发动机输出轴4上依次设有主减速主动齿轮22、一档从动齿轮21、一二档同步器20、二档从动齿轮19、三档从动齿轮18、四档从动齿轮17、五档从动齿轮16；
电机变速机构，进一步包括：
电池组(图未示)；
电动机3；
中间轴6，中间轴6上固定有第二齿轮25(又叫齿轮C)和第三齿轮 24(又叫齿轮R)；
电动机输入轴7，电动机输入轴7上设有第四齿轮26(又叫齿轮L)、电动同步器27、第五齿轮28(又叫齿轮H)和第六齿轮29(又叫齿轮B)；
齿轮C与齿轮H啮合，齿轮R与齿轮L啮合，齿轮B与主减速从动齿轮23啮合，齿轮H与电动机3固定，齿轮B与电动机输入轴7固定，齿轮L和齿轮H空套在电动机输入轴7上并通过电动同步器27分别挂入电动机输入轴7上，电动机3也空套在电动机输入轴7上。
本实施例中，齿轮A与齿轮C啮合。
进一步地，当五档同步器14挂入齿轮A时，电动机3的动力输入端位于发动机变速机构的前端。
具体为，电动机3的动力经过齿轮H传动到齿轮C，再传动到齿轮 A，通过齿轮A传动到发动机输入轴5上，当发动机变速机构挂入一到四档的任一档时，动力传动到发动机输出轴4，再到主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23，最终传给汽车的车轮。
当电机同步器挂27入齿轮L或齿轮H时，电动机3的动力输入端位于发动机变速机构的后端，以及主减速器之前。
具体为，当电动同步器27挂入齿轮L时，电动机3的动力经过齿轮 H-齿轮C-齿轮R-齿轮L-齿轮B-主减速从动齿轮23，最终传给汽车的车轮。
当电动同步器27挂入齿轮H时，电动机3的动力经过齿轮H-齿轮 B-主减速从动齿轮23，最终传给汽车的车轮。
本实施例中，一档主动齿轮8和二档主动齿轮9固定在发动机输入轴5上，三档主动齿轮10、四档主动齿轮12、齿轮A、五档主动齿轮15 均空套在发动机输入轴5上，三档主动齿轮10和四档主动齿轮12通过三四档同步器11分别挂入发动机输入轴5，齿轮A和五档主动齿轮15 通过五档同步器14分别挂入发动机输入轴5；
一档从动齿轮22和二档从动齿轮20空套在发动机输出轴4上，一档从动齿轮22和二档从动齿轮20通过一二档同步器21分别挂入发动机输出轴4，三档从动齿轮18、四档从动齿轮17和五档从动齿轮16固定在发动机输出轴4上。
一档主动齿轮8与一档从动齿轮22啮合，二档主动齿轮9与二档从动齿轮20啮合，三档主动齿轮10与三档从动齿轮18啮合，四档主动齿轮12与四档从动齿轮17啮合，五档主动齿轮15与五档从动齿轮16啮合。
如图1所示，图中带圆圈数字表示相应档位对应的齿轮组，带圆圈的字母也表示相应档位对应的齿轮组。其中，R表示倒档，C表示充电用的档位，L表示电动低速档，H表示电动高速档。
本实施例中，混合动力变速系统根据动力来源划分为纯电动模式、纯发动机模式以及电动机和发动机并联共同驱动模式。
纯电动模式：是指只有电动机驱动的情况。纯电动模式包括EV-D-L 档(低速档)、EV-D-H档(高速档)、EV-R档(倒档)。
EV-D-L档时，如图2所示，仅HL档同步器27(即电动同步器)结合齿轮L26，电动机的动力经齿轮H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮B29到主减速从动齿轮23。
EV-D-H档时，仅HL档同步器(27)结合齿轮H28，电动机的动力经齿轮H28、齿轮B29传递到主减速从动齿轮23。
EV-R档时，HL档同步器27结合齿轮L26，电动机的动力经齿轮 H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮B29传递到主减速从动齿轮23，通过电机的正反转实现前进EV-D-L档与EV-R倒档的转换。
纯发动机模式：是指只有发动机驱动的情况。纯发动机模式包括一档、二档、三档、四档、五档和倒档。
一档时，如图3所示，一二档同步器20挂入一档从动齿轮21，发动机1的动力，经过离合器2-一档主动齿轮8-一档从动齿轮21-主减速主动齿轮22-主减速从动齿轮23。
二档时，一二档同步器20挂入二档从动齿轮19，发动机1的动力，经过离合器2-二档主动齿轮9-二档从动齿轮19-主减速主动齿轮22-主减速从动齿轮23。
三档时，三四档同步器11挂入三档主动齿轮10，发动机1的动力，经过离合器2-三档主动齿轮10-三档从动齿轮18-主减速主动齿轮22-主减速从动齿轮23。
四档时，三四档同步器11挂入四档主动齿轮12，发动机1的动力，经过离合器2-四档主动齿轮12-四档从动齿轮17-主减速主动齿轮22-主减速从动齿轮23。
五档时，五档同步器14挂入五档主动齿轮15，发动机1的动力，经过离合器2-五档主动齿轮15-五档从动齿轮16-主减速主动齿轮22-主减速从动齿轮23。
倒档时，如图4所示，五档同步器14结合齿轮A13，HL档同步器27结合齿轮L26，动力由齿轮A13、齿轮C25、齿轮R24、齿轮 L26、齿轮B29传递至主减速从动齿轮23。
电动机和发动机并联共同驱动模式：是指电动机和发动机同时提供动力。电动机和发动机并联共同驱动模式也包括一档、、二档、三档、四档、五档和倒档。
发动机与电动机共同驱动一档，如图5所示，HL档同步器27结合齿轮L26，一二档同步器20结合一档从动齿轮21，发动机1的动力经离合器传递到一档主动齿轮8，经一档从动齿轮21传递到主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23。
电动机3可经齿轮H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮B29、主减速从动齿轮23配合发动机1提供扭矩。
较佳地，一档时，HL档同步器27还可以结合齿轮H。但本实施例中考虑到一档和H档速比差距较大，将此2个档位结合使用没有益处，因此控制程序上设置为挂一档时不选择结合齿轮H。
发动机与电动机共同驱动二档，HL档同步器27结合齿轮L26，一二档同步器20结合二档从动齿轮19，发动机的动力经离合器传递到二档主动齿轮9，经二档从动齿轮19传递到主减速主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23。
电动机可经齿轮H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮 B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩；当车速较高时，HL档同步器27可按需要结合齿轮H28，电动机动力可经齿轮H28、齿轮 B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩。
发动机与电动机共同驱动三档，HL档同步器27结合齿轮L26，三四档同步器11结合三档主动齿轮10，发动机的动力经离合器传递到三档主动齿轮10，经三档从动齿轮18传递到主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23。
电动机可经齿轮H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮 B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩；当车速较高时，HL档同步器27可按需要结合齿轮H28，电动机动力可经齿轮H28、齿轮 B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩。
发动机与电动机共同驱动四档，HL档同步器27结合齿轮H28，三四档同步器11结合四档主动齿轮12，发动机的动力经离合器传递到四档主动齿轮12，经四档从动齿轮17传递到主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23。
电动机可经齿轮H28、齿轮B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩；当所需扭矩较大时，HL档同步器27可按需要结合齿轮L26，电动机可经齿轮H28、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩。
发动机与电动机共同驱动五档，HL档同步器27结合齿轮H28，五档同步器14结合五档主动齿轮15，发动机的动力经离合器传递到五档主动齿轮15，经五档从动齿轮16传递到主减速主动齿轮22、主减速从动齿轮23。
电动机可经齿轮H28、齿轮B29、主减速从动齿轮23配合发动机提供扭矩。
发动机与电动机共同驱动倒档，五档同步器14结合齿轮A13，HL 档同步器27结合齿轮L26，动力由齿轮A13、齿轮C25、齿轮R24、齿轮L26、齿轮B29传递至主减速从动齿轮23。
本实施例中，混合动力变速系统根据电动变速机构的状态划为满电模式、第一无电模式、第二无电模式和安全模式；
满电模式，为电池组的电量充足，能够启动纯电动模式或电动机和发动机并联共同驱动模式。
如图6所示，图中显示了满电模式在不同的档位时，相应的同步器的结合情况。其中，N指空档，Rev指发动机驱动倒档，C-R指五档同步器挂入齿轮A，H指电动同步器挂入齿轮H，L指电动同步器挂入齿轮L，1指一二档同步器挂入一档从动齿轮，2指一二档同步器挂入二档从动齿轮，3指三四档同步器挂入三档主动齿轮，4指三四档同步器挂入四档主动齿轮，5指五档同步器挂入五档主动齿轮。
另外，“原地怠速充电”是利用发动机动力，在车辆怠速时充电。
1st到Rev的表格包括了纯发动机模式和电动机和发动机并联共同驱动模式。通过控制电动机，实现不同模式之间的切换。例如：在发动机驱动时，控制电动机不工作，即空转，可实现纯发动机模式；控制电动机驱动，可实现动机和发动机并联共同驱动模式。
EV-D-L到EV-R的表格为纯电动模式。
从图6中可以看出，满电模式时，可以实现纯电动模式、纯发动机模式以及电动机和发动机并联共同驱动模式，还可以实现怠速充电。
无电模式时，只能实现纯发动机模式和怠速充电，同时在发动机行进过程中，还可以实现对电池组充电。
具体为，
第一无电模式时，如图7所示，五档同步器14挂入齿轮A，发动机行进动力为电池组充电。
第二无电模式时，如图8所示，电动同步器27挂入齿轮L，发动机行进动力为电池组充电。
第一无电模式和第二无电模式可以在设计时选定，也可以由用户根据需要来切换。第一无电模式在五档同步器14结合五档主动齿轮15时，不能充电，并且经过的级数多，效率低。但是，在行进过程、减速、怠速时均可充电。第二无电模式的级数少，效率高，但是汽车停下时，不能充电。
安全模式，如图9所示，是指在电机损坏或逆变器高压线损坏或动力电池损坏的情况下，仅启动纯发动机模式，不充电。
可见，在满电模式、无电模式和安全模式下，均可采用纯发动机模式。纯电动模式和电动机和发动机并联共同驱动模式均只在满电模式时执行。
本实施例中，混合动力变速系统包括行进充电模式、能量回收充电模式和怠速充电模式。
行进充电模式，为利用发动机行进动力来充电；在汽车正常运行过程中，发动机向电池组充电，将发动机的动能转化为电能。
第一无电模式下，在执行发动机的正常前进档位的同时，五档同步器14结合齿轮A13，经齿轮C25、齿轮H28给电池组充电。由于五档同步器14结合五档主动齿轮15时，齿轮A13会脱开，因此在发动机驱动五档时，无法使用第一无电模式的充电动力流。
第二无电模式下，在执行发动机的正常前进档位的同时，HL档同步器27结合齿轮L26，发动机动力通过齿轮B29、齿轮L26、齿轮 R24、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
能量回收充电模式，为减速或滑行中充电。
无论在满电模式还是无电模式，都可以使用能量回收充电模式，具体实施方式如下：
满电模式下，如图10所示，当车辆处于滑行或者制动减速工况下，且HL档同步器27结合齿轮L26，离合器2断开，车辆前进的动能通过齿轮B29、齿轮L26、齿轮R24、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
满电模式下，当车辆处于滑行或者制动减速工况下，且HL档同步器27结合齿轮H28，离合器2断开，车辆前进的动能通过齿轮B29、齿轮H28，给电池组充电。
无电模式下的能量回收充电模式，是可以通过2种动力流对电池组进行充电。
第一无电模式下，如图11所示，当车辆处于滑行或者制动减速工况下，离合器2断开，五档同步器14结合齿轮A13。当一二档同步器20 结合一档从动齿轮21时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、一档从动齿轮21、一档主动齿轮8、齿轮A13、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当一二档同步器20结合二档从动齿轮19时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、二档从动齿轮19、二档主动齿轮 9、齿轮A13、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当三四档同步器11结合三档主动齿轮10时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、三档从动齿轮18、三档主动齿轮 10、齿轮A13、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当三四档同步器11结合四档主动齿轮12时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、四档从动齿轮17、四档主动齿轮 12、齿轮A13、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
第一无电模式下，没有五档的能量回收充电模式。
第二无电模式下，当车辆处于滑行或者制动减速工况下，离合器2 断开，HL档同步器27结合齿轮L26，车辆前进的动能经过齿轮B29、齿轮L26、齿轮R24、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
在倒档情况下，也可以进行能量回收充电模式，具体实施方式如下：
使用纯发动机驱动倒档、发动机和电动机共同驱动倒档、纯电机驱动倒档时，离合器2断开，HL档同步器27结合齿轮L26，车辆倒车的动能可经过主减速从动齿轮23、齿轮B29、齿轮L27、齿轮R24、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
怠速充电模式，为发动机怠速时，五档同步器14挂入齿轮A，离合器2结合，发动机1为电池组充电。
如图12所示，满电模式、无电模式下，在车辆静止，发动机怠速时，仅五档同步器14结合齿轮A13，离合器2结合，发动机动力可通过发动机输入轴5、齿轮A13、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
第二种实施例：
参见图13-17，为本发明中混合动力变速系统的第二种实施例的相关附图。
其中，发动机输出轴4上、四档从动齿轮17与五档从动齿轮16之间还空套有第七齿轮30(又叫齿轮D)，齿轮D与齿轮C啮合，还与齿轮A啮合。
发动机输入轴5上还固定有倒档主动齿轮31，倒档主动齿轮31位于一档主动齿轮8与二档主动齿轮9之间；发动机输出轴4上还设有倒档从动齿轮33，倒档从动齿轮33固定在一二档同步器20上；倒档主动齿轮31和倒档从动齿轮33通过倒档惰轮32传动。
不同于第一种实施例，在第二种实施例中，齿轮A13并不与齿轮 C25直接啮合，而是使用了空套在输出轴4上的齿轮D30与齿轮C25连接，相当于第一种实施例中的齿轮A13与齿轮C25之间，增加了一个齿轮D30分别与齿轮A13与齿轮C25啮合。
第二种实施例中的机械结构产生的主要动力流变化在倒档上，因为增加了一个齿轮D30，无法实现第一种实施例中的纯发动机驱动倒档，因此第二种实施例增加了：倒档主动齿轮31，倒档惰轮32，倒档从动齿轮33。
发动机倒档时，动力从倒档主动齿轮31、倒档惰轮32、倒档从动齿轮33、主减速主动齿轮22、主减速主动齿轮23。
第二种实施例与第一种实施例在动力流不同的具体实施方式如下：
第一无电模式下，在执行发动机的正常前进档位的同时，五档同步器14结合齿轮A13，经齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28给电池组充电。五档同步器14结合五档主动齿轮15时，齿轮A13会脱开，因此在发动机驱动五档时，无法使用第一无电模式的充电动力流。
考虑到实际应用，第二种实施例没有在控制上实现发动机和电动机共同驱动倒档，如需实现，可以通过同时使用纯电动机驱动倒档、纯发动机驱动倒档的实施方式，来实现发动机和电动机共同驱动倒档。
无电模式下的能量回收充电模式，是可以通过2种动力流对电池进行充电。
第一无电模式下，当车辆处于滑行或者制动减速工况下，离合器2 断开，五档同步器14结合齿轮A13。当一二档同步器20结合一档从动齿轮21时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、一档从动齿轮21、一档主动齿轮8、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当一二档同步器20结合二档从动齿轮19时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、二档从动齿轮19、二档主动齿轮 9、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当三四档同步器11结合三档主动齿轮10时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、三档从动齿轮18、三档主动齿轮10、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
当三四档同步器11结合四档主动齿轮12时，车辆前进的动能经主减速从动齿轮23、主减速主动齿轮22、四档从动齿轮17、四档主动齿轮 12、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
第一无电模式下，没有五档的能量回收充电模式。
第二无电模式下，能量回收充电模式与第一种实施例相同。
在倒档情况下，也可以进行能量回收充电模式，具体实施方式如下：
第一无电模式下，使用纯发动机驱动倒档时，离合器2断开，五档同步器14结合齿轮A13，车辆倒车的动能可经过主减速从动齿轮23。
纯电机驱动倒档时，离合器2断开，HL档同步器27结合齿轮L26，车辆倒车的动能可经过主减速从动齿轮23、倒档从动齿轮33、倒档惰轮 32、倒档主动齿轮31、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
如需要使用发动机和电动机共同驱动倒档，也可实现倒档时的能量回收充电模式，实施方式与纯电机驱动倒档一样。
满电模式、无电模式下，在车辆静止，发动机怠速时，仅五档同步器14结合齿轮A13，离合器2结合，发动机动力可通过发动机输入轴 5、齿轮A13、齿轮D30、齿轮C25、齿轮H28，给电池组充电。
本发明的实施例还包括一种汽车，汽车具有如以上任一种所述的混合动力变速系统。
本发明中的电动机动力应理解为电动机的驱动力以及电动机发电时的倒拖动力。
为电池组充电时，均是启动了电动机的充电功能，通过电动机为电池组充电。
当电动同步器结合其中一个电动机驱动档位时，电动同步器进行换挡动作时，电动机可以输出驱动力给主减速器，消除换挡时存在的动力中断现象，使换挡更为平顺，提高舒适性。
本发明采用“并联式”的强混动系统结构，充分回收系统能量，并高效利用了能量，较其它混动变速箱结构简单。这种方法极大地提高了燃油经济性和能量的利用率，节能减排，并有效地提升了车辆的动力性能、换挡的舒适性、降低了离合器的磨损。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合动力变速系统，其特征在于，包括：
主减速器、发动机变速机构和电机变速机构；
所述主减速器包括主减速主动齿轮和主减速从动齿轮；
所述发动机变速机构，进一步包括：
发动机；
离合器；
发动机输入轴，所述发动机输入轴上依次设有一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、三四档同步器、四档主动齿轮、第一齿轮、五档同步器和五档主动齿轮；
发动机输出轴，所述发动机输出轴上依次设有所述主减速主动齿轮、一档从动齿轮、一二档同步器、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮；
所述电机变速机构，进一步包括：
电池组；
电动机；
中间轴，所述中间轴上固定有第二齿轮和第三齿轮；
电动机输入轴，所述电动机输入轴上设有第四齿轮、电动同步器、第五齿轮和第六齿轮；
所述第二齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第六齿轮与所述主减速从动齿轮啮合，所述第五齿轮与所述电动机固定，所述第六齿轮与所述电动机输入轴固定，所述第四齿轮和所述第五齿轮空套在所述电动机输入轴上并通过所述电动同步器分别挂入所述电动机输入轴上，所述电动机也空套在所述电动机输入轴上。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
3.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述发动机输出轴上、所述四档从动齿轮与所述五档从动齿轮之间还空套有第七齿轮，所述第七齿轮与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述发动机输入轴上还固定有倒档主动齿轮，所述倒档主动齿轮位于所述一档主动齿轮与所述二档主动齿轮之间；
所述发动机输出轴上还设有倒档从动齿轮，所述倒档从动齿轮固定在所述一二档同步器上；
所述倒档主动齿轮和所述倒档从动齿轮通过倒档惰轮传动。
5.根据权利要求2所述的混合动力变速系统，其特征在于，当五档同步器挂入所述第一齿轮时，所述电动机的动力输入端位于所述发动机变速机构的前端；
当所述电机同步器挂入所述第四齿轮或所述第五齿轮时，所述电动机的动力输入端位于所述发动机变速机构的后端，以及所述主减速器之前。
6.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述一档主动齿轮和所述二档主动齿轮固定在所述发动机输入轴上，所述三档主动齿轮、所述四档主动齿轮、所述第一齿轮、所述五档主动齿轮均空套在所述发动机输入轴上，所述三档主动齿轮和所述四档主动齿轮通过所述三四档同步器分别挂入所述发动机输入轴，所述第一齿轮和所述五档主动齿轮通过所述五档同步器分别挂入所述发动机输入轴；
所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮空套在所述发动机输出轴上，所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮通过所述一二档同步器分别挂入所述发动机输出轴，所述三档从动齿轮、所述四档从动齿轮和所述五档从动齿轮固定在所述发动机输出轴上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的混合动力变速系统，其特征在于，混合动力变速系统根据动力来源划分为纯电动模式、纯发动机模式以及电动机和发动机并联共同驱动模式。
8.根据权利要求7所述的混合动力变速系统，其特征在于，混合动力变速系统根据电动变速机构的状态划为满电模式、第一无电模式、第二无电模式和安全模式；
所述满电模式，为所述电池组的电量充足，能够启动所述纯电动模式或电动机和发动机并联共同驱动模式；
所述第一无电模式时，所述五档同步器挂入所述第一齿轮，发动机行进动力为所述电池组充电；
所述第二无电模式时，所述电动同步器挂入所述第四齿轮，发动机行进动力为所述电池组充电；
所述安全模式，启动所述纯发动机模式。
9.根据权利要求8所述的混合动力变速系统，其特征在于，混合动力变速系统包括行进充电模式、能量回收充电模式和怠速充电模式；
所述行进充电模式，为利用发动机行进动力来充电；
所述能量回收充电模式，为减速或滑行中充电；
所述怠速充电模式，为所述发动机怠速时，所述五档同步器挂入所述第一齿轮，所述离合器结合，所述发动机为所述电池组充电。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有如权利要求1-9任一项所述的混合动力变速系统。
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