CN113103854A - 混合动力变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力变速箱，包括：第一电机、第二电机、电机控制单元和传动机构，传动机构包括输入轴、前传动齿轮组、变速机构、第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组；第一壳体、第二壳体和第三壳体；第一壳体包括离合器室和电机部；第二壳体的内腔里设置有中间壁板，中间壁板与第一壳体围成的第一空腔里至少安设第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，中间壁板与第三壳体围成的第二空腔里安设变速机构。由于两个电机安设在第一壳体上，可装配完成进行出厂检测，且变速箱厂可提前将变速机构装配在第二壳体和第三壳体围成的空腔里，从而得到一种利于装配且成本较低的混合动力变速箱。

Description

混合动力变速箱
技术领域
本发明涉及车辆驱动及传动技术领域，具体是指一种混合动力变速箱。
背景技术
现有的用于皮卡的变速箱，具有明显的外形特征，其外廓从与发动机连接的离合器壳到变速箱输出端逐渐缩小，以适应车身地板的形状。皮卡的用户，通常作其为生产工具使用，要求能拉一定数量的人和货。此外，还存在着更丰富的功能需求，例如在野外或者牧场等场合使用时，希望车上的动力源可以向其他生产工具提供动力等。当皮卡上安装了混合动力变速箱后，这些功能需求不仅应得到满足，而且用户还会进一步提出更多方面的需求。
用于新能源皮卡的混合动力变速箱，不仅应满足节能减排的目标，而且应将成本控制在合理的范围。而要实现这一目标，在设计方案上首先应采用合适功率等级的电机系统，而且应有利于批量和专业化生产。即随着专业化的分工和合作的扩大，混合动力变速箱的架构设计应有利于电机生产厂商单独装配电机并进行出厂检测后提供给变速箱厂进行总装，而变速箱厂可以提前装配齿轮和轴系和部分壳体，从而提高生产效率，为进一步降低成本奠定基础，而不是只采购定转子进行总装，因这不利于电机出厂检测。
因此，市场还期待提供一种特别适用于皮卡且满足以上多种需求的混合动力变速箱。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足节能减排、成本低、生产效率高的混合动力变速箱。
为了实现上述目的，本发明的混合动力变速箱如下：
该混合动力变速箱，其主要特点是，所述的系统包括第一电机、第二电机、电机控制单元和传动机构，所述传动机构包括输入轴、前传动齿轮组、变速机构、第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组；第一壳体、第二壳体和第三壳体；所述第一壳体包括离合器室和电机部，所述电机部包括相互平行设置的第一孔、第二孔和第三孔，所述输入轴穿设在所述第一孔中，所述第一电机的定子安设在所述第二孔中，所述第二电机的定子安设在所述第三孔中；所述第二壳体的内腔里设置有中间壁板，所述中间壁板与所述第一壳体围成的第一空腔里至少安设所述第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，所述中间壁板与所述第三壳体围成的第二空腔里安设所述变速机构；所述变速机构包括第一中间轴、第二中间轴、输出轴、设置在所述第一中间轴与所述输出轴之间的第一挡位齿轮组和设置在所述第二中间轴与所述输出轴之间的第二挡位齿轮组，所述第二中间轴套设在所述第一中间轴的外侧，所述第一电机与所述第一中间轴传动连接，所述第二电机与所述第二中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组包括一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组包括二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮和第二换挡元件，所述第一换挡元件将所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件将所述二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件将所述第二中间轴与所述第一中间轴接通，使得所述第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。
较佳地，所述前传动齿轮组包括前传动主动齿轮和前传动从动齿轮，所述前传动主动齿轮固接于所述输入轴上，所述前传动从动齿轮固接于所述第二中间轴上，所述前传动齿轮组安设在所述第二空腔或第一空腔里。
较佳地，所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第一换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述一挡主动齿轮与所述三挡主动齿轮固接在所述第一中间轴上。
较佳地，所述二挡从动齿轮与所述倒挡从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第二换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述二挡主动齿轮与所述倒挡主动齿轮固接在所述第二中间轴上。
较佳地，第一电机传动齿轮组包括第五主动齿轮和第五从动齿轮，所述第五主动齿轮与所述第一电机的转子轴连接，所述第五从动齿轮固接在所述第一中间轴上，第二电机传动齿轮组包括第六主动齿轮和第六从动齿轮，所述第六主动齿轮与所述第二电机的转子轴连接，所述第六从动齿轮固接在所述输入轴上。
较佳地，所述输入轴通过第一轴承和第二轴承支撑在所述第一孔和所述中间壁板上；所述输出轴的一端通过第三轴承支撑在所述第三壳体上，另一端通过第四轴承支撑在所述输入轴一端开设的内孔上；所述第二中间轴的两端分别通过第五轴承和第六轴承支撑在所述中间壁板和第一中间轴上；所述第一中间轴的两端分别通过第七轴承和第八轴承支撑在所述第二壳体和第三壳体上。
较佳地，还包括夹设在所述第二壳体与第三壳体之间的支板，所述支板上设有第九轴承和第十轴承，所述第九轴承用于支撑所述输出轴的中部，所述第十轴承用于支撑所述第一中间轴的中部。
较佳地，所述变速机构还包括一个换挡毂，所述换档毂上设置有第一滑道、第二滑道和第三滑道，所述第一换挡元件、第二换挡元件和第三换挡元件分别与所述第一滑道、第二滑道和第三滑道连接。
较佳地，所述的第一滑道、第二滑道和第三滑道设有共同的零点，即对应所述换档毂的零位；
当所述换档毂从所述零点正向转动一定角度时，所述的第一滑道使第一换挡元件挂一挡，所述第二滑道和第三滑道使第二换挡元件和第三换挡元件挂空挡，实现串联起步模式；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，所述第二滑道使所述第二换挡元件挂空挡，实现一挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂一挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂二挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现二挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第二滑道使第二换挡元件保持在挂二挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第一滑道使第一换挡元件挂三挡，然后所述第二滑道使第二换挡元件挂空挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现三挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，当所述换档毂继续正向转动时，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂三挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂四挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现四挡；
当所述换档毂从所述零点反向转动一定角度时，所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，所述第二滑道使第二换挡元件挂倒挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现倒车模式。
较佳地，所述第一中间轴与PTO取力器传动连接。
较佳地，所述第一壳体还包括电机控制部，所述电机控制单元安设在所述电机控制部的内腔里。
采用了本发明的混合动力变速箱，由于两个电机安设在第一壳体上，可装配完成进行出厂检测，且变速箱厂可提前将变速机构装配在第二壳体和第三壳体围成的空腔里，从而得到一种利于装配且成本较低的混合动力变速箱。
附图说明
图1为本发明的混合动力变速箱的第一具体实施例的结构示意图。
图2为本发明的混合动力变速箱的轴承配置示意图。
图3为本发明的混合动力变速箱的PTO取力器配置示意图。
图4为本发明的混合动力变速箱的换档毂滑道示意图。
图5为本发明的混合动力变速箱在行驶模式下串联起步工况动力流示意图。
图6为本发明的混合动力变速箱在行驶模式下挂二挡时的动力流示意图。
图7为本发明的混合动力变速箱在行驶模式下从二挡换三挡时的动力流示意图。
图8为本发明的混合动力变速箱在行驶模式下挂三挡时的动力流示意图。
图9为本发明的混合动力变速箱在行驶模式下下挂倒挡时的动力流示意图。
附图标记：
1 第一电机
11 第一电机的定子
12 第一电机的转子轴
2 第二电机
21 第二电机的定子
22 第二电机的转子轴
3 电机控制单元
4 传动机构
41 输入轴
42 前传动齿轮组
421 前传动主动齿轮
422 前传动从动齿轮
43 第一电机传动齿轮组
431 第五主动齿轮
432 第五从动齿轮
44 第二电机传动齿轮组
441 第六主动齿轮
442 第六从动齿轮
45 变速机构
451 第一中间轴
452 第二中间轴
453 输出轴
454 第一挡位齿轮组
4541 一挡主动齿轮
4542 一挡从动齿轮
4543 三挡主动齿轮
4544 三挡从动齿轮
4545 第一换挡元件
455 第二挡位齿轮组
4551 二挡主动齿轮
4552 二挡从动齿轮
4553 倒挡主动齿轮
4554 倒挡从动齿轮
4555 第二换挡元件
4556 第三换挡元件
456 倒挡齿轮组
51 第一壳体
511 离合器室
512 电机部
513 电机控制器部
5121 第一孔
5122 第二孔
5123 第三孔
52 第二壳体
521 中间壁板
53 第三壳体
6 发动机
7 离合器
80 第一轴承
81 第二轴承
82 第三轴承
83 第四轴承
84 第五轴承
85 第六轴承
86 第七轴承
87 第八轴承
88 第九轴承
89 第十轴承
9 PTO取力器
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该混合动力变速箱，其中包括第一电机、第二电机、电机控制单元和传动机构，所述传动机构包括输入轴、前传动齿轮组、变速机构、第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组；第一壳体、第二壳体和第三壳体；所述第一壳体包括离合器室和电机部，所述电机部包括相互平行设置的第一孔、第二孔和第三孔，所述输入轴穿设在所述第一孔中，所述第一电机的定子安设在所述第二孔中，所述第二电机的定子安设在所述第三孔中；所述第二壳体的内腔里设置有中间壁板，所述中间壁板与所述第一壳体围成的第一空腔里至少安设所述第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，所述中间壁板与所述第三壳体围成的第二空腔里安设所述变速机构；所述变速机构包括第一中间轴、第二中间轴、输出轴、设置在所述第一中间轴与所述输出轴之间的第一挡位齿轮组和设置在所述第二中间轴与所述输出轴之间的第二挡位齿轮组，所述第二中间轴套设在所述第一中间轴的外侧，所述第一电机与所述第一中间轴传动连接，所述第二电机与所述第二中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组包括一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组包括二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮和第二换挡元件，所述第一换挡元件将所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件将所述二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件将所述第二中间轴与所述第一中间轴接通，使得所述第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。
作为本发明的优选实施方式，所述前传动齿轮组包括前传动主动齿轮和前传动从动齿轮，所述前传动主动齿轮固接于所述输入轴上，所述前传动从动齿轮固接于所述第二中间轴上，所述前传动齿轮组安设在所述第二空腔或第一空腔里。
作为本发明的优选实施方式，所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第一换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述一挡主动齿轮与所述三挡主动齿轮固接在所述第一中间轴上。
作为本发明的优选实施方式，所述二挡从动齿轮与所述倒挡从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第二换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述二挡主动齿轮与所述倒挡主动齿轮固接在所述第二中间轴上。
作为本发明的优选实施方式，第一电机传动齿轮组包括第五主动齿轮和第五从动齿轮，所述第五主动齿轮与所述第一电机的转子轴连接，所述第五从动齿轮固接在所述第一中间轴上，第二电机传动齿轮组包括第六主动齿轮和第六从动齿轮，所述第六主动齿轮与所述第二电机的转子轴连接，所述第六从动齿轮固接在所述输入轴上。
作为本发明的优选实施方式，所述输入轴通过第一轴承和第二轴承支撑在所述第一孔和所述中间壁板上；所述输出轴的一端通过第三轴承支撑在所述第三壳体上，另一端通过第四轴承支撑在所述输入轴一端开设的内孔上；所述第二中间轴的两端分别通过第五轴承和第六轴承支撑在所述中间壁板和第一中间轴上；所述第一中间轴的两端分别通过第七轴承和第八轴承支撑在所述第二壳体和第三壳体上。
作为本发明的优选实施方式，还包括夹设在所述第二壳体与第三壳体之间的支板，所述支板上设有第九轴承和第十轴承，所述第九轴承用于支撑所述输出轴的中部，所述第十轴承用于支撑所述第一中间轴的中部。
作为本发明的优选实施方式，所述变速机构还包括一个换挡毂，所述换档毂上设置有第一滑道、第二滑道和第三滑道，所述第一换挡元件、第二换挡元件和第三换挡元件分别与所述第一滑道、第二滑道和第三滑道连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的第一滑道、第二滑道和第三滑道设有共同的零点，即对应所述换档毂的零位；
当所述换档毂从所述零点正向转动一定角度时，所述的第一滑道使第一换挡元件挂一挡，所述第二滑道和第三滑道使第二换挡元件和第三换挡元件挂空挡，实现串联起步模式；
当所述换档毂继续正向转动时，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，所述第二滑道使所述第二换挡元件挂空挡，实现一挡；
当所述换档毂继续正向转动时，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂一挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂二挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现二挡；
当所述换档毂继续正向转动时，所述第二滑道使第二换挡元件保持在挂二挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第一滑道使第一换挡元件挂三挡，然后所述第二滑道使第二换挡元件挂空挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现三挡；
当所述换档毂继续正向转动时，当所述换档毂继续正向转动时，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂三挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂四挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现四挡；
当所述换档毂从所述零点反向转动一定角度时，所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，所述第二滑道使第二换挡元件挂倒挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现倒车模式。
作为本发明的优选实施方式，所述第一中间轴与PTO取力器传动连接。
作为本发明的优选实施方式，所述第一壳体还包括电机控制部，所述电机控制单元安设在所述电机控制部的内腔里。
图1为本发明第一具体实施例的混合动力变速箱的结构示意图。如图1所示，混合动力变速箱，包括：第一电机1、第二电机2、电机控制单元3和传动机构4，传动机构4包括输入轴41、前传动齿轮组42、第一电机传动齿轮组43、第二电机传动齿轮组44和变速机构45；第一壳体51、第二壳体52和第三壳体53；第一壳体51包括离合器室511和电机部512，电机部512包括相互平行设置的第一孔5121、第二孔5122和第三孔5123，输入轴41穿设在第一孔5121中，第一电机1的定子11安设在第二孔5122中，第二电机2的定子21安设在第三孔5123中；第二壳体52的内腔里设置有中间壁板521，中间壁板521与第一壳体51围成的第一空腔里至少安设第一电机传动齿轮组43和第二电机传动齿轮组44，中间壁板521与第三壳体53围成的第二空腔里安设变速机构45；变速机构45包括第一中间轴451、第二中间轴452、输出轴453、设置在第一中间轴451与输出轴453之间的第一挡位齿轮组454和设置在第二中间轴452与输出轴453之间的第二挡位齿轮组455，第二中间轴452套设在第一中间轴451的外侧，第一电机1与第一中间轴451传动连接，第二电机2与第二中间轴452传动连接，第一挡位齿轮组454包括一挡主动齿轮4541、一挡从动齿轮4542、三挡主动齿轮4543、三挡从动齿轮4544和第一换挡元件4545，第二挡位齿轮组455包括二挡主动齿轮4551、二挡从动齿轮4552、倒挡主动齿轮4553、倒挡从动齿轮4554和第二换挡元件4555，第一换挡元件4545可选择地将一挡主动齿轮4541、一挡从动齿轮4542、三挡主动齿轮4543、三挡从动齿轮4544之一与输出轴453传动连接，第二换挡元件4555可选择地将二挡主动齿轮4551、二挡从动齿轮4552、倒挡主动齿轮4553、倒挡从动齿轮4554之一与输出轴453传动连接，第二挡位齿轮组455还包括第三换挡元件4556，第三换挡元件4556可选择地将第二中间轴452与第一中间轴451接通，使得第一电机1和第二电机2可使用第一挡位齿轮组454和第二挡位齿轮组455的全部挡位。
如图1所示，第一壳体51还包括电机控制部513，电机控制单元3安设在电机控制部513的内腔里。电机控制单元3与第一电机1、第二电机2集成在一个壳体上，因此极为有利于装配和出厂检测，然后到变速箱厂的总装线上与其余部分进行最终的装配和总成检测。
此外，第一电机1、第二电机2和电机控制单元3的冷却水套，也可开设在第一壳体51上，从而实现了单独的混合动力变速箱驱动单元模块，极有利于消减零部件数量并降低成本。
此外，安装第一电机1和第二电机2的第二孔5122和第三孔5123，可以在面向第二壳体53的一侧设置后侧壁，并在侧壁上安设前轴承，如果采用非油冷电机，则还可设置油封于此；而在面向离合器室511的前侧不设置侧壁，定子11和21可以通过此安设到第二孔5122和第三孔5123内，然后分别将端盖安装在离合器室511的底部以完成定转子的装配。
如图1所示，一挡从动齿轮4542与三挡从动齿轮4544空套在输出轴453上并通过第一换挡元件4545可选择地与输出轴453接通，一挡主动齿轮4541与三挡主动齿轮4543固接在第一中间轴451上。如果采用更多数量的挡位齿轮，则从动齿轮均空套在输出轴42上且换挡元件也设置在输出轴453上，主动齿轮则固接在第一中间轴451上。
如图1所示，二挡从动齿轮4552与倒挡从动齿轮4554空套在输出轴453上并通过第二换挡元件4555可选择地与输出轴453接通，二挡主动齿轮4551与倒挡主动齿轮4553固接在第二中间轴452上。如果采用更多数量的挡位齿轮，则从动齿轮均空套在输出轴453上且换挡元件也设置在输出轴453上，主动齿轮固接在第二中间轴452上。
如图1所示，前传动齿轮组42包括前传动主动齿轮421和前传动从动齿轮422，前传动主动齿轮421固接于输入轴41上，前传动从动齿轮422固接于第二中间轴452上。如前传动主动齿轮421的直径较小时，也可以与输入轴41制成齿轮轴。
前传动齿轮组42，安设在第二空腔里，即与变速机构45在同一腔体里。前传动齿轮组42，还可以安设在第一空腔里，即与第一电机传动齿轮组43和第二电机传动齿轮组44在同一腔体里。这两种安装方式，可根据实际需要进行选择，并不以此为限制。
如图1所示，第一电机传动齿轮组43包括第五主动齿轮431和第五从动齿轮432，第五主动齿轮431与第一电机1的转子轴12连接，第五从动齿轮432固接在第一中间轴451上，第二电机传动齿轮组44包括第六主动齿轮441和第六从动齿轮442，第六主动齿轮441与第二电机2的转子轴22连接，第六从动齿轮442固接在输入轴41上。
第一电机传动齿轮组43和第二电机传动齿轮组44使得采用高速电机成为可能，且在电动状态时，对第一电机1和/或第二电机2进行减速，在再生制动状态或发电状态时，则对第一电机1和/或第二电机2进行增速。第一电机传动齿轮组43和第二电机传动齿轮组44可采用定轴齿轮和/或行星排来实现，并不以此为限制。
由于前传动齿轮组42的传动比通常大于1，即起减速作用，第二电机2所需的大传动比可由前传动齿轮组42分担一部分，因此可将第二电机传动齿轮组44的传动比设置得较小，但仍然大于1起减速作用，而在发电时则起到增速作用，可以很好地满足第二电机2驱动和发电的功能需求，同时也利于结构布置。
混合动力变速箱只采用了三个壳体，不仅有利于装配，而且输入轴41、第一中间轴451、第二中间轴452和输出轴453的长度较均匀，没有特别长的轴故便于加工，特别是输入轴41的长度较常规变速箱的略长，但由于传递的转矩较小，可以适当增大直径以得到相当的刚度，保证整个轴系的扭转特性，与壳体一起提高NVH性能。当第一电机1和第二电机2较长时，将增加输入轴41的长度，因此可以断轴后通过花键连接。
三个壳体上配置的轴承应能实现可提前将变速机构4单独装配在第二壳体52与第三壳体53形成的空腔里，等在第一壳体51装配第一电机1和第二电机2完成的驱动单元模块到位后再易于实现总成装配。
此外，如图1所示，发动机6通过主离合器7与输入轴41连接以传递动力。发动机6也可以通过液力变矩器与混合动力变速箱连接以传递动力，其他类型的连接方式也是可以的，并不以此为限制。
图2所示为第一具体实施例的混合动力变速箱的轴承配置示意图。如图2所示，输入轴41通过第一轴承80和第二轴承81支撑在第一孔5121和中间壁板521上；输出轴453的一端通过第三轴承82支撑在第三壳体53上，另一端通过第四轴承83支撑在输入轴41一端开设的内孔上；第二中间轴452的两端分别通过第五轴承84和第六轴承85支撑在中间壁板521和第一中间轴451上；第一中间轴451的两端分别通过第七轴承86和第八轴承87支撑在第二壳体52和第三壳体53上。
此外，还可以在第一中间轴451和第二中间轴452之间的某些位置设置相应的滚针轴承，以相互支撑提高刚性。其他的轴承配置方式也是可以的，并不以此为限制。
为了进一步提高支撑刚性，混合动力变速箱还包括夹设在第二壳体52与第三壳体53之间的支板54，支板54上设有第九轴承88和第十轴承89，第九轴承88支撑输出轴453的中部，第十轴承89支撑第一中间轴451的中部。
支板54采用其他设置方式也是可以的，例如，支板54也可以支撑第二中间轴452，并不以此为限制。
图3所示为第一具体实施例的混合动力变速箱的PTO取力器配置示意图。如图3所示，第一中间轴451与PTO取力器9传动连接，即PTO取力器9可以设置在变速箱尾端并与第一中间轴451直接连接，或者PTO取力器9可以设置在变速箱的侧面，其输入齿轮与固接在第一中间轴451上的齿轮啮合传动。如此，可以在发动机6关机的情况下，只由第一电机1提供动力输出，因此可以实现静默取力，从而满足在某些需要静音或者室内不期望有废气污染的场合需求。
图4所示为第一具体实施例的混合动力变速箱的换档毂滑道示意图。变速机构4还包括一个换挡毂(未示出)，在换档毂上设有第一滑道、第二滑道和第三滑道，第一换挡元件4545、第二换挡元件4555和第三换挡元件4556分别与第一滑道、第二滑道和第三滑道连接，第一滑道、第二滑道和第三滑道被设计成：
第一滑道使第一换挡元件4545挂一挡时，第二滑道和第三滑道使第二换挡元件4555和第三换挡元件4556挂空挡；第一滑道使第一换挡元件4545挂奇数挡时，第二滑道使第二换挡元件4555同时挂偶数挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂空挡；第一滑道使第一换挡元件4545挂奇数挡时，第二滑道使第二换挡元件4555同时挂空挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂挡；第二滑道使第二换挡元件4555挂偶数挡时，第一滑道使第一换挡元件4545同时挂空挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂挡。
第一滑道使第一换挡元件4545挂一挡时，第二滑道和第三滑道使第二换挡元件4555和第三换挡元件4556挂空挡，如此可实现串联起步工况。
第一滑道使第一换挡元件4545挂奇数挡时，第二滑道使第二换挡元件4555同时挂偶数挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂空挡，即在挂双挡时，第三换挡元件挂空挡。如此，也实现了互锁，简化了换挡机构。
第一滑道使第一换挡元件4545挂奇数挡时，第二滑道使第二换挡元件4555同时挂空挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂挡，使发动机6和第二电机2也可以利用奇数挡；第二滑道使第二换挡元件4555挂偶数挡时，第一滑道使第一换挡元件4545同时挂空挡，且第三滑道使第三换挡元件4556挂挡，使第一电机1也可以利用偶数挡。
车辆前进时，换挡毂正向转动，滑道带动换挡拨叉拨动换挡元件挂入合适的挡位。倒车时，换挡毂反向转动，第二滑道可设置使第二换挡元件4555挂入倒挡，如果还需要第一电机1也参与驱动倒车，则第三滑道可设置成使第三换挡元件4556挂档。
换档毂可由换挡电机驱动，也可以由液压或者气动装置驱动按合适的方向转动，并在其上设置角度传感器以转动或停在合适的位置，以完成换挡动作。
图5所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下串联起步工况动力流示意图。图6所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下挂二挡时的动力流示意图。图7所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下从二挡换三挡时的动力流示意图。图8所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下挂三挡时的动力流示意图。图9所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下挂倒挡时的动力流示意图。
如图5所示，在串联起步工况下，第一电机1挂在一挡驱动车辆起步，发动机6驱动第二电机2发电。如图5所示，发动机6和第二电机2、第一电机1均挂在二挡驱动车辆，其中的第一电机1和第二电机2根据控制策略可处于电动模式或发电模式。如图6所示，二挡升三挡时，发动机6和第二电机2仍然挂二挡输出动力驱动车辆，第一电机1先摘挡再调速同步后换入三挡，在此过程中并无动力中断，实现了动力换挡。如图7所示，在第一电机1挂上三挡输出动力驱动车辆时，发动机6和第二电机2摘挡再调速同步后也挂到三挡。挂其它挡位的过程均与此类似，于此不再赘述。
纯电动行驶模式的换挡过程控制，与此类似，只是离合器7分离，发动机6关闭，只第一电机1和第二电机2进行交替调速换挡，实现动力换挡，于此不再赘述。
本发明具体实施例的混合动力变速箱，包括：第一电机、第二电机、电机控制单元和传动机构，所述传动机构包括输入轴、前传动齿轮组、变速机构、第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组；第一壳体、第二壳体和第三壳体；所述第一壳体包括离合器室和电机部，所述电机部包括相互平行设置的第一孔、第二孔和第三孔，所述输入轴穿设在所述第一孔中，所述第一电机的定子安设在所述第二孔中，所述第二电机的定子安设在所述第三孔中；所述第二壳体的内腔里设置有中间壁板，所述中间壁板与所述第一壳体围成的第一空腔里至少安设所述第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，所述中间壁板与所述第三壳体围成的第二空腔里安设所述变速机构；所述变速机构包括第一中间轴、第二中间轴、输出轴、设置在所述第一中间轴与所述输出轴之间的第一挡位齿轮组和设置在所述第二中间轴与所述输出轴之间的第二挡位齿轮组，所述第二中间轴套设在所述第一中间轴的外侧，所述第一电机与所述第一中间轴传动连接，所述第二电机与所述第二中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组包括一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组包括二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮和第二换挡元件，所述第一换挡元件将所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件将所述二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮之一与所述输出轴传动连接，所述第二挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件将所述第二中间轴与所述第一中间轴接通，使得所述第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。本发明的混合动力变速箱，由于两个电机安设在第一壳体上，可装配完成进行出厂检测，且变速箱厂可提前将变速机构装配在第二壳体和第三壳体围成的空腔里，从而得到一种利于装配且成本较低的混合动力变速箱。
采用了本发明的混合动力变速箱，由于两个电机安设在第一壳体上，可装配完成进行出厂检测，且变速箱厂可提前将变速机构装配在第二壳体和第三壳体围成的空腔里，从而得到一种利于装配且成本较低的混合动力变速箱。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (11)

1.一种混合动力变速箱，其特征在于，包括第一电机、第二电机、电机控制单元和传动机构，所述传动机构包括输入轴、前传动齿轮组、变速机构、第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组；第一壳体、第二壳体和第三壳体；所述第一壳体包括离合器室和电机部，所述电机部包括相互平行设置的第一孔、第二孔和第三孔，所述输入轴穿设在所述第一孔中，所述第一电机的定子安设在所述第二孔中，所述第二电机的定子安设在所述第三孔中；所述第二壳体的内腔里设置有中间壁板，所述中间壁板与所述第一壳体围成的第一空腔里安设所述第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，所述中间壁板与所述第三壳体围成的第二空腔里安设所述变速机构；所述变速机构包括第一中间轴、第二中间轴、输出轴、第一挡位齿轮组、第二挡位齿轮组，所述第一挡位齿轮组设置在所述第一中间轴与所述输出轴之间，所述第二挡位齿轮组设置在所述第二中间轴与所述输出轴之间，所述第二中间轴套设在所述第一中间轴的外侧，所述第一电机与所述第一中间轴传动连接，所述第二电机与所述第二中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组包括一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组包括二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮和第二换挡元件，所述第一换挡元件将所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、三挡主动齿轮或三挡从动齿轮与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件将所述二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、倒挡主动齿轮或倒挡从动齿轮与所述输出轴传动连接，所述第二挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件将所述第二中间轴与所述第一中间轴接通，使得所述第一电机和第二电机使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述前传动齿轮组包括前传动主动齿轮和前传动从动齿轮，所述前传动主动齿轮固接于所述输入轴上，所述前传动从动齿轮固接于所述第二中间轴上，所述前传动齿轮组安设在所述第二空腔或第一空腔里。
3.根据权利要求2所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮空套在所述输出轴上，并通过所述第一换挡元件与所述输出轴接通，所述一挡主动齿轮与所述三挡主动齿轮固接在所述第一中间轴上。
4.根据权利要求3所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述二挡从动齿轮与所述倒挡从动齿轮空套在所述输出轴上，并通过所述第二换挡元件与所述输出轴接通，所述二挡主动齿轮与所述倒挡主动齿轮固接在所述第二中间轴上。
5.根据权利要求4所述的混合动力变速箱，其特征在于，第一电机传动齿轮组包括第五主动齿轮和第五从动齿轮，所述第五主动齿轮与所述第一电机的转子轴连接，所述第五从动齿轮固接在所述第一中间轴上，第二电机传动齿轮组包括第六主动齿轮和第六从动齿轮，所述第六主动齿轮与所述第二电机的转子轴连接，所述第六从动齿轮固接在所述输入轴上。
6.根据权利要求5所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述输入轴通过第一轴承和第二轴承支撑在所述第一孔和所述中间壁板上；所述输出轴的一端通过第三轴承支撑在所述第三壳体上，另一端通过第四轴承支撑在所述输入轴一端开设的内孔上；所述第二中间轴的两端分别通过第五轴承和第六轴承支撑在所述中间壁板和第一中间轴上；所述第一中间轴的两端分别通过第七轴承和第八轴承支撑在所述第二壳体和第三壳体上。
7.根据权利要求6所述的混合动力变速箱，其特征在于，还包括夹设在所述第二壳体与第三壳体之间的支板，所述支板上设有第九轴承和第十轴承，所述第九轴承用于支撑所述输出轴的中部，所述第十轴承用于支撑所述第一中间轴的中部。
8.根据权利要求1所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述变速机构还包括一个换挡毂，所述换档毂上设置有第一滑道、第二滑道和第三滑道，所述第一换挡元件、第二换挡元件和第三换挡元件分别与所述第一滑道、第二滑道和第三滑道连接。
9.根据权利要求1所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述的第一滑道、第二滑道和第三滑道设有共同的零点，即对应所述换档毂的零位；
当所述换档毂从所述零点正向转动一定角度时，所述的第一滑道使第一换挡元件挂一挡，所述第二滑道和第三滑道使第二换挡元件和第三换挡元件挂空挡，实现串联起步模式；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，所述第二滑道使所述第二换挡元件挂空挡，实现一挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂一挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂二挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现二挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，所述第二滑道使第二换挡元件保持在挂二挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第一滑道使第一换挡元件挂三挡，然后所述第二滑道使第二换挡元件挂空挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现三挡；
在所述换档毂继续正向转动的情况下，当所述换档毂继续正向转动时，所述第一滑道使第一换挡元件保持在挂三挡，所述第三滑道使第三换挡元件挂空挡后，所述第二滑道使第二换挡元件挂四挡，然后所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现四挡；
当所述换档毂从所述零点反向转动一定角度时，所述第一滑道使第一换挡元件挂空挡，所述第二滑道使第二换挡元件挂倒挡，然后所述第三滑道使第三换挡元件挂前进挡，实现倒车模式。
10.根据权利要求1所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述第一中间轴与PTO取力器传动连接。
11.根据权利要求1所述的混合动力变速箱，其特征在于，所述第一壳体还包括电机控制部，所述电机控制单元安设在所述电机控制部的内腔里。
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