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技术领域

本实用新型涉及汽车传动系统技术领域，特别涉及一种混合动力变速器及 汽车。

背景技术

目前由于世界能源危机与环境污染日益加重，对汽车行业的要求越来越高， 国家和消费者对整车油耗的关注度增加，加剧了汽车行业的竞争。

目前大多数的汽车行驶在城市中，拥堵和等红灯的时间日益增加，国外先 进的车企推出的智能启停系统在很大程度上改善了这个问题，但存在发动机频 繁启动、停止(特别是城市中拥堵工况，汽车走走停停)，造成发动机不能起到 实际的启停效果反而增加了发动机的负担，降低了寿命。等红灯时需要重新启 动发动机，起步较慢。在城市中行驶，拥堵和等红灯时造成大量的能源浪费， 并污染环境。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种混合动力变速器及汽车。以改善车辆 频繁启动、停止，造成发动机负担或者不能起到实际的启停效果反而增加了发 动机的负担，降低了寿命；等红灯时需要重新启动发动机，起步较慢。在城市 中行驶，拥堵和等红灯时造成大量的能源浪费，并污染环境的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种混合动力变速器，包括壳体，所述壳体内设有彼此平行设置的输入轴、 中间轴以及输出轴，所述输入轴包括第一输入轴、第二输入轴和第三输入轴， 所述第一输入轴连接有第一动力源，所述第三输入轴连接有第二动力源，所述 第二输入轴和第三输入轴分别套设于所述第一输入轴的两端，且所述第二输入 轴和第三输入轴可分别相对于所述第一输入轴转动，所述第一输入轴和第二输 入轴之间设有第一离合装置，所述第一输入轴和第三输入轴之间设有第二离合 装置，所述第二输入轴和第三输入轴之间设有第三离合装置，所述第二输入轴 上固定连接有输入齿轮，所述输入齿轮与所述中间轴上的齿轮啮合，所述中间 轴上的齿轮与所述输出轴上的齿轮啮合。

进一步的，所述第一离合装置包括第一控制器和第一摩擦片，所述第一输 入轴包括轴肩，所述第一控制器设置于所述轴肩与所述第二输入轴相对的端面 上，所述第一摩擦片设置于所述第二输入轴的端面上且与所述第一控制器相对， 所述第一控制器可与所述第一摩擦片压紧或分离，当所述第一控制器与所述第 一摩擦片压紧时，所述第一控制器可调整与所述第一摩擦片之间的压紧力。

进一步的，所述第二离合装置包括第二控制器和第二摩擦片，所述第二控 制器设置于所述轴肩与所述第三输入轴相对的端面上，所述第二摩擦片设置于 所述第三输入轴的端面上且与所述第二控制器相对，所述第二控制器可与所述 第二摩擦片压紧或分离，当所述第二控制器与所述第二摩擦片压紧时，所述第 一控制器可调整与所述第二摩擦片之间的压紧力。

进一步的，所述第三离合装置包括第三控制器和第三摩擦片，所述第二输 入轴设有第二连接部，所述第三输入轴设有与所述第二连接部相对的第三连接 部，所述第三摩擦片分别设置于所述第二连接部和所述第三连接部上，所述第 三控制器设置于第三摩擦片之间，所述第三控制器可与位于其任一侧的第三摩 擦片相互压紧或分离，当所述第三控制器与任一侧的所述第三摩擦片压紧时， 所述第三控制器可调整与该第三摩擦片之间的压紧力。

进一步的，所述第一离合装置、第二离合装置以及第三离合装置均为扭矩 管理器。

进一步的，所述第一动力源为发动机，所述第二动力源为电机。

进一步的，所述第一输入轴通过花键与所述发动机连接，所述第三输入轴 通过花键与所述电机连接。

本实用新型还提供了一种汽车，所述汽车设置有上述任一项所述的混合动 力变速器。

进一步的，还包括ECU(ElectronicControlUnit电子控制单元)，所述 混合动力变速器的第一离合装置、第二离合装置以及第三离合装置由所述ECU 控制。

进一步的，还包括差速器，所述混合动力变速器的输出轴上的齿轮与所述 差速器的齿轮啮合。

相对于现有技术，本实用新型所述的混合动力变速器及汽车具有以下优势：

本实用新型的混合动力变速器及汽车，由于包括壳体，所述壳体内设有彼 此平行设置的输入轴、中间轴以及输出轴，所述输入轴包括第一输入轴、第二 输入轴和第三输入轴，所述第一输入轴连接有第一动力源，所述第三输入轴连 接有第二动力源，所述第二输入轴和第三输入轴分别套设于所述第一输入轴的 两端，且所述第二输入轴和第三输入轴可分别相对于所述第一输入轴转动，所 述第一输入轴和第二输入轴之间设有第一离合装置，所述第一输入轴和第三输 入轴之间设有第二离合装置，所述第二输入轴和第三输入轴之间设有第三离合 装置，所述第二输入轴上固定连接有输入齿轮，所述输入齿轮与所述中间轴上 的齿轮啮合，所述中间轴上的齿轮与所述输出轴上的齿轮啮合。与现有技术相 比，本实用新型一种混合动力变速器及汽车，在拥堵工况时，配备有所述变速 器的整车可以由电机进行输出，因电机属于即通电即用型，故可以满足汽车走 走停停的工况；在爬坡时，如驾驶员需要更高的加速度，电机和发动机可以进 行同时输出动力；在整车正常行驶时，电机可以将发动机多余的功进行收集， 转化为电能，存储在电池组中；配备有所述变速器的整车在与同等性能汽车相 比，在不降低动力性的情况下，可以选择更小的发动机，减小排放。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本 实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新 型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的正常行驶工况的工作示意图；

图3为本实用新型实施例所述的拥堵工况的工作示意图；

图4为本实用新型实施例所述的爬坡工况的工作示意图；

附图标记说明：

1-第一输入轴，2-第二输入轴，3-第三输入轴，4-第一离合装置，5-第二 离合装置，6-第三离合装置，7-输入齿轮，8-中间轴总成，9-输出轴总成，10- 差速器总成，41-第一控制器，42-第一摩擦片，51-第三控制器，52-第三摩擦 片，61-第二控制器，62-第二摩擦片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的 特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种混合动力变速器，包括壳体，所述壳体内设有彼此平行 设置的输入轴、中间轴8以及输出轴9，所述输入轴包括第一输入轴1、第二输 入轴2和第三输入轴3，所述第一输入轴1连接有第一动力源(图中未示出)， 所述第二输入轴2连接有第二动力源(图中未示出)，所述第二输入轴2和第 三输入轴3分别套设于所述第一输入轴1的两端，且所述第二输入轴2和第三 输入轴3可分别相对于所述第一输入轴1转动，所述第一输入轴1和第二输入 轴2之间设有第一离合装置4，所述第一输入轴1和第三输入轴3之间设有第 二离合装置5，所述第二输入轴2和第三输入轴3之间设有第三离合装置6，所 述第三输入轴3上固定连接有输入齿轮7，所述输入齿轮7与所述中间轴8上 的齿轮啮合，所述中间轴8上的齿轮与所述输出轴9上的齿轮啮合。

本实用新型的混合动力变速器，由于所述输入轴包括第一输入轴1、第二 输入轴2和第三输入轴3，所述第一输入轴1为实心轴，所述第二输入轴2和 第三输入轴3均为空心轴，分别套设于所述第一输入轴1的两端，与第一输入 轴1相配合。所述的设置方式使各输入轴之间连接紧密，节省空间。所述第二 输入轴2和第三输入轴3可分别相对于所述第一输入轴1转动，且在所述第二 输入轴2的内部(左端)有轴承对所述第一输入轴1左端进行支撑，在所述第 二输入轴2的外部(左端)有轴承对所述第二输入轴2左端进行支撑，以固定 上述各输入轴之间的相对位置，从而使输入轴之间能够正常运转，连接稳固。 所述第一输入轴1和第二输入轴2之间设有第一离合装置4，所述第一输入轴1 和第三输入轴3之间设有第二离合装置5，所述第二输入轴2和第三输入轴3 之间设有第三离合装置6，通过所述的离合装置可以控制传递扭矩的大小，从 而可以控制任意两轴之间能否连接，进而可以控制扭矩的大小和传递方向。所 述第一输入轴1连接有第一动力源，所述第二输入轴2连接有第二动力源。因 此，当第一动力源运转时，会带动第一输入轴1运转，在第一离合装置4和第 二离合装置5中的第一控制器41和第二控制器51分别处于连通的状态下，可 以将第一动力源输出的扭矩传递到第二输入轴2，由于第二输入轴2与第二动 力源相连接，所以第二输入轴2可以将扭矩传递给第二动力源。此时，所述第 二动力源可以将第一动力源多余的功进行收集，转化为电能，存储在电池(图 中未示出)中。所述的设置将多余的功进行收集利用，所以可以节约能源。当 所需扭矩较小的情况下，所述第二动力源可以单独工作，由于所述第二输入轴 2与所述第二动力源相连接，所以所述第二动力源产生的扭矩会传递给所述第 二输入轴2，当所述第三离合装置6中的所述第三控制器连通的情况下，所述 第二输入轴2将转矩传递给所述第三输入轴3。所述第三输入轴3上固定连接 有输入齿轮7，所述输入齿轮7与所述中间轴8上的齿轮啮合，所述中间轴8 上的齿轮与所述输出轴9上的齿轮啮合，所述输出轴9上的齿轮与所述差速器 10啮合。所以第三输入轴3可以将扭矩依次通过输入齿轮7、中间轴8和输出 轴9传递给差速器10，最终将扭矩传递给车轮(图中未示出)。由于所述第二 动力源为电机，属于即通电即用型，故可以满足汽车走走停停的工况，大大避 免了由于频繁启动而使发动机寿命降低。当然，当所需扭矩较大时，所述第一 动力源和所述第二动力源可以同时输出动力；配备有所述变速器的整车在与同 等性能汽车相比，在不降低动力性的情况下，可以选择更小的发动机，减小排 放。

具体地，所述第一离合装置4包括第一控制器41和第一摩擦片42，所述 第一输入轴1包括轴肩，轴肩是轴上截面尺寸变化的部位，可以起到定位的作 用，同时便于第一输入轴1上第一控制器41和第一摩擦片42的拆装。所述第 一控制器41设置于所述轴肩与所述第二输入轴2相对的端面上，所述第一摩擦 片42设置于所述第二输入轴2的端面上且与所述第一控制器41相对，所述的 第一摩擦片42与第一控制器41的设置方式比较紧凑，有助于二者压紧或分离， 同时也减小了第一控制器41反应的时间，所述设置方式同时可以节约空间。当 所述第一控制器41与所述第一摩擦片42压紧时，所述第一控制器41可调整与 所述第一摩擦片42之间的压紧力。从而可以控制第一输入轴1与第二输入轴2 能否连接，进而可以控制第一输入轴1传递给第二输入轴2扭矩的大小。

具体地，所述第二离合装置5包括第二控制器51和第二摩擦片52，所述 第二控制器51设置于所述轴肩与所述第三输入轴3相对的端面上，所述第二摩 擦片52设置于所述第三输入轴3的端面上且与所述第二控制器51相对，所述 的设置方式比较紧凑，有助于所述第二控制器51与所述第二摩擦片52压紧或 分离，同时也减小了第二控制器51反应的时间，所述设置方式同时可以节约空 间。当所述第二控制器51与所述第二摩擦片52压紧时，所述第一控制器41 可调整与所述第二摩擦片52之间的压紧力。从而可以控制第一输入轴1与第三 输入轴3能否连接，进而可以控制第一输入轴1传递给第三输入轴3扭矩的大 小。

具体地，所述第三离合装置6包括第三控制器61和第三摩擦片62，所述 第二输入轴2设有第二连接部，所述第三输入轴3设有与所述第二连接部相对 的第三连接部，所述第三摩擦片62分别设置于所述第二连接部和所述第三连接 部上，所述的设置方式只需要在所述第二输入轴2与所述第三输入轴3之间设 置一个第三控制器61即可，可以节省材料，同时节省了空间。且由于所述设置 紧凑，也减小了第三控制器61反应的时间。所述第三控制器61可与位于其任 一侧的第三摩擦片62相互压紧或分离，当所述第三控制器61与任一侧的所述 第三摩擦片62压紧时，所述第三控制器61可调整与所述第三摩擦片62之间的 压紧力。从而可以控制所述第二输入轴2与所述第三输入轴3能否连接，进而 可以控制所述第二输入轴2传递给所述第三输入轴3扭矩的大小。

进一步地，所述的混合动力变速器，所述第一离合装置4、第二离合装置5 以及第三离合装置6均为扭矩管理器。扭矩管理器可以对感应到的信息输入信 号做出反应，通过智能控制各控制器对各摩擦片的压紧程度，从而控制传递扭 矩的大小和方向。所述扭矩管理器反应速度快，效率较高，可以准确快速的进 行反馈。

具体地，所述的混合动力变速器，所述第一动力源为发动机，所述第二动 力源为电机。发动机是把化学能转化为机械能的装置，且能量转化过程是不可 逆的，只能将机械能以扭矩的形式传出，进而传递给第一输入轴1。所述的电 机一方面可以把机械能转化为化学能。当所述发动机工作时，产生的扭矩经由 所述第一输入轴1，在所述第一离合装置4中的所述第一控制器41连通的状态 下，传递到所述第二输入轴2，由于所述第二输入轴2与所述电机相连，所述 电机通过能量的转化，将机械能转化为化学能储存在电池当中。另一方面也可 以把化学能转化为机械能，当所需扭矩较小的情况下，所述电机可以单独工作， 储存在电池当中的化学能经由电机以扭矩的形式转化为机械能，由于所述第二 输入轴2与所述电机相连，在所述第三离合装置6中的所述第三控制器连通的 状态下，经由所述电机输出的扭矩传递到所述第二输入轴2，再经由第三离合 装置6传递给第三输入轴3。由于所述过程，从而实现了多余能源的收集和再 次利用，起到了节约资源的作用。

更进一步地，所述的混合动力变速器，所述第一输入轴1通过花键与所述 发动机连接，所述第三输入轴3通过花键与所述电机连接。因为在轴上与毂孔 上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故花键联接受力较为均匀；因槽较浅，齿 根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；齿数较多，总接触面积较大，因 而可承受较大的载荷，传动扭矩大；轴上零件与轴的对中性好，而且可以使配 套的轮毂在花键轴上做轴向位移，这对高速运转的发动机及电机很重要。

本实用新型还提供了一种汽车，所述汽车设置有上述任一项所述的混合动 力变速器。

由于在本实施例的汽车中使用的混合动力变速器与上述混合动力变速器的 各实施例中提供的混合动力变速器结构相同，因此二者能够解决相同的技术问 题，并达到相同的预期效果。

具体地，所述的汽车，还包括ECU，所述混合动力变速器的第一离合装置4、 第二离合装置5以及第三离合装置6由所述ECU控制。因为所述混合动力变速 器的第一离合装置4、第二离合装置5以及第三离合装置6均为扭矩管理器。 汽车的ECU是一种用于解决具体问题的计算机。计算机通常无法直接与模拟世 界进行交互。因而需要使用一个信号调理/数据采集接口，以将来自扭矩管理器 的模拟信号转换为计算机可以理解的数字信号。经计算机计算分析之后，将数 字信号转换为模拟信号。通过智能控制所述离合装置的各控制器对各摩擦片的 压紧程度，从而控制传递扭矩的大小和方向。由于所述发动机和所述电机的工 作是高速变化的，而且要求计算精度高，处理速度快，因此，ECU的微处理器 的内存越来越大，信息处理能力越来越强，以适应发动机快速发展。

更进一步地，所述的汽车，还包括差速器10，所述混合动力变速器的输出 轴9上的齿轮与所述差速器10的齿轮啮合。当所述汽车正常工作时，所输出的 转矩通过输出轴9传递给所述差速器10。在汽车转弯的过程中，差速器10可 以将不同的转矩分别传递给左右车轮，从而使汽车可以正常行驶。

当汽车处于正常行驶工况(整车快速行驶)时，此时发动机有多余的能量， 多余的能量通过整车ECU进行计算分析，通知控制器控制对摩擦片的压紧程度， 从而控制传递扭矩的大小。此时，发动机产生的能量一部分通过第一输入轴1， 第三离合器传递给第三输入轴3，所述第三输入轴3通过其上的齿轮将动力依 次传递给所述中间轴8、所述输出轴9、所述离合器，最终将扭矩传递给车轮； 多余能量则通过第一离合装置4传递给第二输入轴2，第二输入轴2与所述电 机相连，所述电机将这些能量收集起来，转化为电能进行存储，如图2所示， 图2中箭头所示为动力的传递方向；

当汽车处于拥堵路况(整车走走停停)时，若行驶距离较短，可以由电机 直接进行驱动，由电机通过第二输入轴2输入，通过第三离合装置6直接将动 力传递给第三输入轴3上的齿轮。又由于所述第三输出轴9上的齿轮与所述中 间轴8上的齿轮啮合，所述中间轴8上的齿轮与所述输出轴9上的齿轮啮合， 所述输出轴9上的齿轮与所述差速器10的齿轮啮合。则动力可以经由所述第三 输入轴3、所述中间轴8、所述输出轴9、所述离合器依次传递给车轮。此时第 一离合装置4和第二离合装置5断开，如图3所示，图3中箭头所示为动力的 传递方向；

当汽车爬坡时，所需扭矩较大，发动机和电机将同时输出动力。所述发动 机产生的能量依次经由所述第一输入轴1，所述第二离合装置5，传递给所述第 三输入轴3。同时，所述电机产生的能量依次经过所述第二输入轴2，所述第三 离合装置6，也传递给所述第三输入轴3。又由于所述第三输入轴3上的齿轮与 所述中间轴8上的齿轮啮合，所述中间轴8上的齿轮与所述输出轴9上的齿轮 啮合，所述输出轴9上的齿轮与所述差速器10的齿轮啮合。则动力可以经由所 述第三输入轴3、所述中间轴8、所述输出轴9、所述离合器依次传递给车轮。 此时，所述发动机产生的能量和所述电机产生的能量可以一起供汽车行驶。所 输出的扭矩比较大，可满足所述汽车爬坡需求。如图4所示，图4中箭头所示 为动力的传递方向。

关于本实用新型实施例的汽车传动系统的其他构成等已为本领域的技术人 员所熟知，在此不再详细说明。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包 含在本实用新型的保护范围之内。