本發(fā)明涉及變速器，尤其涉及混合動力電控機(jī)械自動變速器。

背景技術(shù)：

國家近年來不斷提高汽車節(jié)能和環(huán)保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，各種節(jié)能環(huán)保型變速器不斷面世，主要包括電控機(jī)械式自動變速器(AMT)、混合動力AMT(H-AMT)，雙離合變速器(DCT)和混合動力雙離合變速器(H-DCT)。對于AMT，其缺點是在換檔過程中因主離合器脫開導(dǎo)致動力中斷而帶來的頓挫。對于H-AMT，或因電機(jī)與輸入軸的固定連接導(dǎo)致電機(jī)效率受限、無法停車發(fā)電等問題，或因配置雙電機(jī)導(dǎo)致成本上升以及布置困難等問題。而DCT和H-DCT往往結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、體積大，整車安裝布局設(shè)置受限制，相對成本也較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對以上現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單布局緊湊的混合動力AMT變速器。該混合動力AMT變速器解決了AMT變速器換擋頓挫問題，從而有效提高車輛動力性能并改善了燃油經(jīng)濟(jì)性。此外，在行駛過程中，電機(jī)可以輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸輸出扭矩以更快地提升速度，可以在內(nèi)燃機(jī)不輸出扭矩時獨自驅(qū)動車輛，可以由內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行充電，以及在車輛制動時回收電能。在車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時，內(nèi)燃機(jī)可驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行怠速發(fā)電。因此，本發(fā)明的混合動力AMT變速器可以在強混、弱混以及插電混合等各種混合動力車輛上使用。

根據(jù)本發(fā)明的混合動力變速器，包括至少輸入軸、第一輸出軸和電機(jī)軸，輸入軸和內(nèi)燃機(jī)通過主離合器來旋轉(zhuǎn)連接或斷開，其中第一滑動齒輪、第二滑動齒輪和用于接合所述滑動齒輪之一或保持在中立位置的一個或多個第一換擋元件被安置在所述電機(jī)軸上，其中電機(jī)軸能被一電機(jī)驅(qū)動，通過驅(qū)動所述第一換擋元件從而選擇所述滑動齒輪之一使其與所述電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，扭矩從所述電機(jī)傳遞到所述第一輸出軸。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1A、1B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的混合動力變速器的示意圖。

圖2A、2B是根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例的混合動力變速器的示意圖。

圖3A-3C是根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例的混合動力變速器的示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例、結(jié)合兩級型變速器設(shè)計的混合動力變速器的示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例、結(jié)合三軸型變速器設(shè)計的混合動力變速器的示意圖

圖6A-6D是根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力變速器的示意圖。

具體實施方式

I.概述

在本發(fā)明的全文描述中，換擋元件可包括各種類型的換擋機(jī)構(gòu)，包括但不限于同步器、爪形離合器等等。它們可被驅(qū)動來選擇相應(yīng)的滑動齒輪，以使其與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接?；瑒育X輪指的是可與相應(yīng)的軸脫開從而以相應(yīng)的軸為中心獨立旋轉(zhuǎn)且也可被換擋元件選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的齒輪。固定齒輪指的是總是與相應(yīng)的軸固定連接的齒輪。旋轉(zhuǎn)連接指的是兩個可旋轉(zhuǎn)的元件(例如，軸和滑動齒輪)被固定連接且以相同的速度按照相同的方向運動，從而扭矩從軸向齒輪(或者從齒輪向軸)傳遞。

此外，在本發(fā)明的附圖1-5中，各個齒輪被示為相同的大小，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這并不意味著本發(fā)明的混合動力變速器中的各個齒輪大小相同，而是為了一般性原理說明的方便。實際上各個齒輪的大小可按照形成不同的速比的目的而被自由選定。

根據(jù)本發(fā)明的一種混合動力AMT變速器包括由電機(jī)驅(qū)動的電機(jī)軸。該電機(jī)軸與輸出軸平行設(shè)置。在一些實施例中，該電機(jī)軸與輸入軸、輸出軸平行設(shè)置。

(I).換擋補充動力、電機(jī)獨自驅(qū)動、電機(jī)助力、行車發(fā)電、動能回收工作模式

在一方面，當(dāng)在車輛換檔時由于主離合器脫開而從內(nèi)燃機(jī)到輸出軸沒有扭 矩傳遞的情況下，在電機(jī)軸與輸入軸之間沒有扭矩傳遞時，電機(jī)軸與輸出軸之間存在扭矩傳遞，以使得車輛能夠通過從電機(jī)傳遞到輸出軸的扭矩獲得動力。此時，變速器可以根據(jù)車輛的需要，由合適的換擋元件切入所需檔位，實現(xiàn)無扭矩中斷的平順換擋。

A.電機(jī)軸齒輪與輸入軸齒輪嚙合的情況

在本發(fā)明的一些實施例中，為實現(xiàn)這一目的，電機(jī)軸上配有一個或多個滑動齒輪，該齒輪與輸入軸滑動齒輪嚙合，而該輸入軸滑動齒輪又與相應(yīng)的輸出軸齒輪嚙合。該輸出軸齒輪可以是滑動齒輪或者固定齒輪。在車輛換擋時，主離合器脫開，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的換擋元件選中以與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，而該輸入軸滑動齒輪與輸入軸保持脫開。該輸出軸齒輪此時與輸出軸旋轉(zhuǎn)連接。從而扭矩可以從電機(jī)軸傳遞到輸出軸而不帶動輸入軸以使變速器換擋元件能在適當(dāng)時機(jī)進(jìn)行平順換擋。

電機(jī)軸的這種布置還可以使電機(jī)單獨驅(qū)動車輛。在一些情況下，電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪、與該輸入軸滑動齒輪嚙合的輸出軸齒輪、輸出軸、差速器傳遞至車輪。在另一些情況下，當(dāng)同與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪嚙合的輸出軸齒輪是滑動齒輪且與輸出軸脫開時，與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪同輸入軸旋轉(zhuǎn)連接，且輸入軸和輸出軸上的換擋元件可以視情況選擇適當(dāng)檔位的齒輪組，以使得電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪、輸入軸、所選檔位的齒輪組、輸出軸、差速器傳遞至車輪。

電機(jī)軸的這種布置還可以在行駛過程中使電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸輸出扭矩(即電機(jī)助力)以快速提升車輛速度。此時主離合器接合輸入軸，內(nèi)燃機(jī)動力經(jīng)由輸入軸、所處檔位的齒輪組、輸出軸、差速器傳遞至車輪。同時，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的相應(yīng)換擋元件選中以旋轉(zhuǎn)連接電機(jī)軸。電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪、與該輸入軸滑動齒輪嚙合的輸出軸齒輪、輸出軸、差速器傳遞至車輪。

電機(jī)軸的這種布置還可僅僅通過電氣控制將電機(jī)由驅(qū)動模式切換為發(fā)電模式，來實現(xiàn)整個動力系統(tǒng)的行車發(fā)電。此時，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動車輪的動力傳遞路徑不變，但其一部分動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸齒輪傳遞至電機(jī)軸以驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。

電機(jī)軸的這種布置還可僅僅通過電氣控制將電機(jī)由驅(qū)動模式切換為發(fā)電 模式，來實現(xiàn)整個動力系統(tǒng)的動能回收。此時主離合器脫開。動力經(jīng)由車輪、差速器、輸出軸、同與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸入軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪傳遞至電機(jī)軸以驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。

B.電機(jī)軸齒輪與輸出軸齒輪嚙合的情況

在本發(fā)明的另一些實施例中，為實現(xiàn)上述目的，電機(jī)軸上配有一個或多個滑動齒輪，該齒輪與相應(yīng)的輸出軸齒輪嚙合，而該輸出軸齒輪又與相應(yīng)的輸入軸滑動齒輪嚙合。該輸出軸齒輪可以是滑動齒輪或固定齒輪。在車輛換擋時，主離合器脫開，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的換擋元件選中以與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，該輸出軸齒輪此時與輸出軸旋轉(zhuǎn)連接，而該輸入軸滑動齒輪與輸入軸保持脫開。從而扭矩可以從電機(jī)軸傳遞到輸出軸而不帶動輸入軸以使變速器換擋元件能在適當(dāng)時機(jī)進(jìn)行平順換擋。

電機(jī)軸的這種布置還可以使電機(jī)單獨驅(qū)動車輛。在一些情況下，電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪、輸出軸、差速器傳遞至車輪。在另一些情況下，當(dāng)同與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪是滑動齒輪且與輸出軸脫開時，同與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪同輸入軸旋轉(zhuǎn)連接且輸入軸和輸出軸上的換擋元件可以視情況選擇適當(dāng)檔位的齒輪組，以使得電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪、與該輸出軸齒輪嚙合的輸入軸滑動齒輪、輸入軸、所選檔位的齒輪組、輸出軸、差速器傳遞至車輪。

電機(jī)軸的這種布置還可以在行駛過程中使電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸輸出扭矩(即電機(jī)助力)以快速提升車輛速度。此時主離合器接合輸入軸，內(nèi)燃機(jī)動力經(jīng)由輸入軸、所處檔位的齒輪組、輸出軸、差速器傳遞至車輪。同時，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的相應(yīng)換擋元件選中以旋轉(zhuǎn)連接電機(jī)軸。電機(jī)動力經(jīng)由與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪、輸出軸、差速器傳遞至車輪。電機(jī)軸的這種布置還可僅僅通過電氣控制將電機(jī)由驅(qū)動模式切換為發(fā)電模式，來實現(xiàn)整個動力系統(tǒng)的行車發(fā)電。此時，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動車輪的動力傳遞路徑不變，但其一部分動力經(jīng)由同與電機(jī)軸被選中齒輪嚙合的輸出軸齒輪嚙合的輸入軸齒輪傳遞至電機(jī)軸以驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。電機(jī)軸的這種布置還可僅僅通過電氣控制將電機(jī)由驅(qū)動模式切換為發(fā)電模式，來實現(xiàn)整個動力系統(tǒng)的動能回收。此時主離合器脫開。動力經(jīng)由車輪、差速器、輸出軸、同與被選中的電機(jī)軸齒輪嚙合的輸出軸齒輪傳遞至電機(jī)軸以驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明中，電機(jī)軸上可設(shè)有可使在電機(jī)軸與輸入軸之間沒有扭矩傳遞的情況下，在電機(jī)軸與輸出軸之間存在扭矩傳遞的多個滑動齒輪。這些滑動齒輪可被電機(jī)軸上的換擋元件選中以與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件可保持在中立位置中從而不選中任何一個滑動齒輪。電機(jī)軸滑動齒輪同與其嚙合的輸入軸齒輪或輸出軸齒輪(以及進(jìn)一步與輸入軸齒輪或輸出軸齒輪嚙合的輸出軸或輸入軸齒輪)構(gòu)成齒輪組。優(yōu)選地，包括電機(jī)軸上滑動齒輪之一的齒輪組與差速器主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于包括電機(jī)軸上的另一滑動齒輪的齒輪組與差速器主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求?？梢园凑针姍C(jī)效率最高、電機(jī)輸出動力最高或者電機(jī)-變速器機(jī)構(gòu)控制方便的原則選擇合適的電機(jī)軸齒輪進(jìn)行驅(qū)動或發(fā)電。

(II).怠速發(fā)電工作模式

在另一方面，當(dāng)車輛停止時，在電機(jī)軸與輸出軸之間沒有扭矩傳遞的狀態(tài)下，可以在電機(jī)軸與輸入軸之間存在扭矩傳遞，從而能夠?qū)崿F(xiàn)怠速發(fā)電。此功能對于動力電池因某種原因處于極端虧電狀態(tài)因而急需補充電能的應(yīng)急情況非常重要。

為實現(xiàn)這一目的，電機(jī)軸上至少設(shè)有一個滑動齒輪，該齒輪與輸出軸滑動齒輪嚙合，而該輸出軸滑動齒輪又與相應(yīng)的輸入軸齒輪嚙合。該輸入軸齒輪可以是滑動齒輪或者固定齒輪。在怠速發(fā)電時，主離合器接合，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的換擋元件選中以與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，而該輸出軸滑動齒輪與輸出軸保持脫開。該輸入軸齒輪此時與輸入軸旋轉(zhuǎn)連接。從而扭矩可以從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸入軸進(jìn)而傳遞到電機(jī)軸而不帶動輸出軸。

或者該電機(jī)軸齒輪與相應(yīng)的輸入軸齒輪嚙合，而該輸入軸齒輪又與相應(yīng)的輸出軸滑動齒輪嚙合。該輸入軸齒輪可以是滑動齒輪或固定齒輪。在怠速發(fā)電時，主離合器接合，該電機(jī)軸齒輪被電機(jī)軸上的換擋元件選中以與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)連接，該輸入軸齒輪此時與輸入軸旋轉(zhuǎn)連接，而該輸出軸滑動齒輪與輸出軸保持脫開。從而扭矩可以從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸入軸進(jìn)而傳遞到電機(jī)軸而不帶動輸出軸。

在本發(fā)明中，電機(jī)軸、輸入軸和輸出軸上設(shè)置的換擋元件包括但不限于爪形離合器和同步器。在一些實施例中，在電機(jī)軸、輸入軸和輸出軸中任一軸上設(shè)有兩個或以上滑動齒輪的情況下，至少有兩個設(shè)置在同一軸上的滑動齒輪是 被相應(yīng)軸上設(shè)有的同一換擋元件控制的，以減少換擋元件的數(shù)量。該換擋元件可以選擇這兩個滑動齒輪中的任一個以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接，或者該換擋元件可處于中立位置而不選擇這兩個滑動齒輪中的任一個齒輪。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以理解，滑動齒輪也可被單獨的換擋元件控制。

II.電機(jī)軸齒輪的示例設(shè)計安排

圖1A和1B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，根據(jù)本發(fā)明的混合動力變速器中所包含的齒輪和換擋元件的數(shù)量不受到所示附圖的限制，電機(jī)軸、輸入軸和輸出軸上均可以包括更多或更少的齒輪和換擋元件。在本發(fā)明的各附圖中，省略號“..”以及“...”均表示零個或多個齒輪和/或換擋元件。在圖1A和1B中電機(jī)軸E1上的滑動齒輪均與輸出軸O1上的齒輪嚙合。

在圖1A中，內(nèi)燃機(jī)101與主離合器102連接，通過主離合器102的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。由電機(jī)103驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪104和105以及換擋元件110。換擋元件110可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪104、105中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件110可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪?；瑒育X輪104與輸出軸O1上的固定齒輪106嚙合，而滑動齒輪105與輸出軸O1上的滑動齒輪107嚙合?；瑒育X輪107可被選檔元件111選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。固定齒輪106又與輸入軸I1上的滑動齒輪108嚙合，而滑動齒輪107與輸入軸I1上的滑動齒輪109嚙合?；瑒育X輪108可被換擋元件112選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪109可被換擋元件112’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。雖然在此處示出了兩個換擋元件112和112’，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可采用單個換擋元件112來選擇滑動齒輪108、109中的任一個以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件112可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。類似地，在以下說明的各附圖中，示出了換擋元件111、111’、211、211’、212、212’、311、311’、312、312’、412、412’、512、512’，它們均可視情況使用單個換擋元件111、211、212、311、312、412、512來代替。類似地，換擋元件110、210、310、410、510也可用兩個換擋元件來替換。優(yōu)選地，由滑動齒輪104、固定齒輪106和滑動齒輪108構(gòu)成的齒 輪組與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪105、滑動齒輪107和滑動齒輪109構(gòu)成的齒輪組與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。在本發(fā)明的各附圖中，框100、100’、200、200’、300、300’、300”概況表示變速器中的齒輪設(shè)計安排。此處框用虛線表示，表示可存在實體邊界也可不存在實體邊界。

在車輛換擋車輛時，主離合器102脫開，從而內(nèi)燃機(jī)101與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪104或105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪104。此時，視車輛檔位選擇，換擋元件111、112’可處于任何合適的狀態(tài)，而換擋元件112處于除選擇滑動齒輪108以外的任何合適的狀態(tài)。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪104帶動輸出軸O1上的固定齒輪106，扭矩從電機(jī)103經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪108未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1均與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而換擋元件能在適當(dāng)時機(jī)進(jìn)行平順換擋。在另一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪105。此時，換擋元件111選擇了滑動齒輪107，視車輛檔位選擇，換擋元件112可處于任何合適的狀態(tài)，換擋元件112’處于除選擇滑動齒輪109以外的任何合適的狀態(tài)。優(yōu)選地，換擋元件112、112’處于中立位置。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪105帶動與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪107，扭矩從電機(jī)103經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪109未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1均與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而換擋元件能在適當(dāng)時機(jī)進(jìn)行平順換擋。

在單獨由電機(jī)驅(qū)動車輛時，視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪104或105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪104。注意，此時主離合器可以脫開也可以不脫開。扭矩經(jīng)由與滑動齒輪104嚙合的輸出軸O1齒輪106、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。在另一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪105。此時，再次視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求以及車輛實時驅(qū)動要求，或者可通過換擋元件111選擇滑動齒輪107，使得扭矩經(jīng)由與滑動齒輪105嚙合的輸出軸O1齒輪107、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪(此時主離合器可以脫開也可以不脫開)，或者在主離合器102脫開時，可通過換擋元件112’選擇滑動齒輪109且換擋元 件111處于選擇滑動齒輪107以外的狀態(tài)且此時變速器中有另一檔位的齒輪組分別與輸出軸O1和輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，使得扭矩可經(jīng)由輸出軸O1齒輪107、輸入軸I1齒輪109、輸入軸I1、該另一檔位的輸入軸I1齒輪、該另一檔位的輸出軸O1齒輪、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。

在行駛過程中使電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸O1輸出扭矩以快速提升車輛速度時，主離合器102接合，從而內(nèi)燃機(jī)101與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪104或105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪104。換擋元件111、112、112’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪108有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪104帶動輸出軸O1上的固定齒輪106，扭矩從電機(jī)103經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。在另一實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪105。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪107、109中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件111和112’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪105帶動輸出軸O1上的滑動齒輪107，從而帶動輸入軸I1上的滑動齒輪109，扭矩從電機(jī)103經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，在行駛過程中由內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電時，主離合器102接合，從而內(nèi)燃機(jī)101與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪104或105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪104。換擋元件111、112、112’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪108有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪106帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪104，扭矩從內(nèi)燃機(jī)最終傳遞到電機(jī)103。在另一實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪105。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪107、109中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件111和112’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪105，扭矩從內(nèi)燃機(jī)最終傳遞到電機(jī)103。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，當(dāng)車輛制動以進(jìn)行電能回收時，主離合器102脫開，從而內(nèi)燃機(jī)101與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器120主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪104或105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪104。換擋元件111、112、112’、按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪108有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪106帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪104，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)103。在另一實施例中，換擋元件110選擇了滑動齒輪105。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪107、109中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件111和112’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪105，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)軸E1。

在車輛停止進(jìn)行怠速發(fā)電時，主離合器102接合，從而內(nèi)燃機(jī)101與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接?；瑒育X輪105被換擋元件110選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪107不被換擋元件111選擇，而滑動齒輪109被換擋元件112’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪109帶動與輸出軸O1斷開的滑動齒輪107，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪105，扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸入軸I1并最終傳遞到電機(jī)軸E1(電機(jī)103)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，圖1中的滑動齒輪109，以及下文中提及的滑動齒輪109’、209、209’、309、309’、309”也可以是固定齒輪。此時，在車輛換擋時，包括上述齒輪在內(nèi)的齒輪組因無法與輸入軸I1斷開，因此在換擋元件選擇該齒輪組時，無法實現(xiàn)平順換擋。

在本發(fā)明中的各實施例中在電機(jī)軸E1上均設(shè)置了兩個滑動齒輪，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在電機(jī)軸E1上可設(shè)置更少或更多個滑動齒輪，包括這些齒輪在內(nèi)的齒輪組與差速器主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，電機(jī)軸E1上可以僅設(shè)有一個滑動齒輪，它與設(shè)置在輸入軸上的滑動齒輪嚙合，而輸入軸上的該齒輪又與輸出軸上的滑動齒輪嚙合。或者，電機(jī)軸E1上的該齒輪與輸出軸上的滑動齒輪嚙合，而輸出軸上的該齒輪又與輸入軸上的滑動齒輪嚙合。這樣的設(shè)置使得通過電機(jī)軸E1上的滑動齒輪，使得在電機(jī)軸E1與輸入軸之間沒有扭矩傳遞的情況下，在電機(jī)軸E1與輸出軸之間可以存在扭矩傳遞，又使得在電機(jī)軸E1與輸出軸之間沒 有扭矩傳遞的情況下，在電機(jī)軸E1與輸入軸之間可以存在扭矩傳遞。

圖1B示出了本發(fā)明的另一實施例。圖1B與圖1A的區(qū)別僅在于輸出軸O1上的齒輪106’是滑動齒輪，并可被換擋元件111’選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。此時，由滑動齒輪104、106’、108組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件以類似于由滑動齒輪105、107、109組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件的方式操作。

圖2A和圖2B示出了本發(fā)明的其他實施例。在圖2A和2B中電機(jī)軸E1上的滑動齒輪均與輸入軸I1上的齒輪嚙合。

在圖2A中，內(nèi)燃機(jī)201與主離合器202連接，通過主離合器202的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。由電機(jī)203驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪204和205以及換擋元件210。換擋元件210可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪204、205中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件210可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪?；瑒育X輪204與輸入軸I1上的滑動齒輪208嚙合，而滑動齒輪205與輸入軸I1上的滑動齒輪209嚙合?；瑒育X輪208可被換擋元件212選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪209可被換擋元件212’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接?；瑒育X輪208又與輸出軸O1上的固定齒輪206嚙合，而滑動齒輪209又與輸出軸O1上的滑動齒輪207嚙合。滑動齒輪207可被換擋元件211選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。優(yōu)選地，由滑動齒輪204、滑動齒輪208和固定齒輪206構(gòu)成的齒輪組與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪205、滑動齒輪209和滑動齒輪207構(gòu)成的齒輪組與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。

在車輛換擋時，主離合器202脫開，從而內(nèi)燃機(jī)201與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪204或205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪104。此時，視車輛檔位選擇，換擋元件211、212’可處于任何狀態(tài)，而換擋元件212處于除選擇滑動齒輪208以外的任何狀態(tài)。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪204帶動與輸入軸I1斷開的滑動齒輪208，進(jìn)而帶動輸出軸O1上的固定齒輪206，扭矩從電機(jī)203經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪208未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而減少了可能的功耗。在另一 個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪205。此時，換擋元件211選擇了滑動齒輪207，換擋元件212處于任何狀態(tài)，而換擋元件212’處于除選擇滑動齒輪209以外的任何狀態(tài)。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪205帶動與輸入軸I1斷開的滑動齒輪209，進(jìn)而帶動與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪207，扭矩從電機(jī)203經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪209未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而減少了可能的功耗。

在單獨由電機(jī)驅(qū)動車輛時，視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪204或205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪204。扭矩經(jīng)由與滑動齒輪204嚙合的輸入軸I1齒輪208、輸出軸O1齒輪206、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。注意，此時主離合器可以脫開也可以不脫開。在另一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪205。此時，再次視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求以及車輛實時驅(qū)動要求，或者可通過換擋元件211選擇滑動齒輪207，使得扭矩經(jīng)由與滑動齒輪205嚙合的輸入軸I1齒輪209、輸出軸O1齒輪207、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪(此時主離合器可以脫開也可以不脫開)，或者在主離合器202脫開時，可通過換擋元件212’選擇滑動齒輪209且換擋元件211處于選擇滑動齒輪207以外的狀態(tài)且此時變速器中有另一檔位的齒輪組分別與輸出軸O1和輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，使得扭矩可經(jīng)由輸入軸I1齒輪209、輸入軸I1、該另一檔位的輸入軸I1齒輪、該另一檔位的輸出軸O1齒輪、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。

在行駛過程中使電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸O1輸出扭矩以快速提升車輛速度時，主離合器202接合，從而內(nèi)燃機(jī)201與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪204或205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪204。換擋元件211、212、212’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪208有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪204帶動輸入軸I1上的滑動齒輪208，從而帶動輸出軸O1上的固定齒輪206，扭矩從電機(jī)203經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。在另一實施例中，換擋元件210選擇 了滑動齒輪205。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪207、209中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件211和212’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪205帶動輸入軸I1上的滑動齒輪209，從而帶動輸出軸O1上的滑動齒輪207，扭矩從電機(jī)203經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，在行駛過程中由內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電時，主離合器202接合，從而內(nèi)燃機(jī)201與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪204或205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪204。換擋元件211、212、212’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪208有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。在滑動齒輪208與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接時，經(jīng)由滑動齒輪208帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪204，扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到電機(jī)203。在滑動齒輪208與輸入軸I1斷開時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪206帶動滑動齒輪208，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪204，扭矩從內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)203。在另一實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪205。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪207、209中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件211和212’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪最終帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪205，扭矩從內(nèi)燃機(jī)最終傳遞到電機(jī)203。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，當(dāng)車輛制動以進(jìn)行電能回收時，主離合器202脫開，從而內(nèi)燃機(jī)201與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器220主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪204或205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪204。換擋元件211、212、212’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪208有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪206帶動輸入軸I1上的滑動齒輪208，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪204，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)203。在另一實施例中，換擋元件210選擇了滑動齒輪205。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪207、209中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件211和212’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋 轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪205，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)軸E1。

在車輛停止進(jìn)行怠速發(fā)電時，主離合器202接合，從而內(nèi)燃機(jī)201與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接?；瑒育X輪205被換擋元件210選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪207不被換擋元件211選擇，而滑動齒輪209被換擋元件212’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪209帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪205，扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸入軸I1并最終傳遞到電機(jī)軸E1(電機(jī)203)。

圖2B示出了本發(fā)明的另一實施例。圖2B與圖2A的區(qū)別僅在于輸出軸O1上的齒輪206’是滑動齒輪，并可被換擋元件211’選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。此時，由滑動齒輪204、208、206’組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件以類似于由滑動齒輪205、209、207組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件的方式操作。

圖3A-3C示出了本發(fā)明的又一些實施例。在圖3A-3C中，電機(jī)軸E1上的滑動齒輪中至少有一個齒輪與輸入軸I1上的齒輪嚙合，并由至少一個齒輪與輸出軸O1上的齒輪嚙合。這樣的設(shè)計安排使得電機(jī)軸E1齒輪的齒比選擇自由度較大，且使得無需電機(jī)反轉(zhuǎn)即可實現(xiàn)倒檔。

在圖3A中，內(nèi)燃機(jī)301與主離合器302連接，通過主離合器302的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。由電機(jī)303驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪304和305以及換擋元件310。換擋元件310可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪304、305中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件310可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪?；瑒育X輪304與輸入軸I1上的滑動齒輪308嚙合，而滑動齒輪305與輸出軸O1上的滑動齒輪307嚙合?；瑒育X輪308可被換擋元件312選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪307可被換擋元件311選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接?；瑒育X輪308又與輸出軸O1上的固定齒輪306嚙合，而滑動齒輪307又與輸入軸I1上的滑動齒輪309嚙合。滑動齒輪309可被換擋元件312’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。優(yōu)選地，由滑動齒輪304、滑動齒輪308和固定齒輪306構(gòu)成的齒輪組與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪305、滑動齒輪307和滑動齒輪309構(gòu)成的齒輪組與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。

在車輛換擋時，主離合器302脫開，從而內(nèi)燃機(jī)301與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪304或305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪304。此時，換擋元件311、312’可處于任何狀態(tài)，而換擋元件312處于除選擇滑動齒輪308以外的任何狀態(tài)。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪304帶動與輸入軸I1斷開的滑動齒輪308，進(jìn)而帶動輸出軸O1上的固定齒輪306，扭矩從電機(jī)303經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪308未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而減少了可能的功耗。在另一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪305。此時，換擋元件311選擇了滑動齒輪307，換擋元件312處于任何狀態(tài)，而換擋元件312’處于除選擇滑動齒輪309以外的任何狀態(tài)。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪305帶動與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪307，進(jìn)而帶動與輸入軸I1斷開的滑動齒輪309，扭矩從電機(jī)303經(jīng)由電機(jī)軸E1傳遞到輸出軸O1。由于輸入軸I1上的滑動齒輪309未被選擇，電機(jī)軸E1和輸出軸O1與輸入軸I1之間沒有扭矩傳遞，從而減少了可能的功耗。

在單獨由電機(jī)驅(qū)動車輛時，視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪304或305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪304。扭矩經(jīng)由與滑動齒輪304嚙合的輸入軸I1齒輪308、輸出軸O1齒輪306、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。注意，此時主離合器可以脫開也可以不脫開。在另一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪305。此時，視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，或者可通過換擋元件311選擇滑動齒輪307，使得扭矩經(jīng)由與滑動齒輪305嚙合的輸出軸O1齒輪307、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪(此時主離合器可以脫開也可以不脫開)，或者在主離合器302脫開時，可通過換擋元件312’選擇滑動齒輪309且換擋元件311處于選擇滑動齒輪307以外的狀態(tài)且此時變速器中有另一檔位的齒輪組分別與輸出軸O1和輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，使得扭矩可經(jīng)由輸出軸O1齒輪307、輸入軸I1齒輪309、輸入軸I1、該另一檔位的輸入軸I1齒輪、該另一檔位的輸出軸O1齒輪、輸出軸O1、差速器傳遞至車輪。

在行駛過程中使電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)向輸出軸O1輸出扭矩以快速提升車輛速 度時，主離合器302接合，從而內(nèi)燃機(jī)301與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪304或305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪304。換擋元件311、312、312’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪308有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪304帶動輸入軸I1上的滑動齒輪308，從而帶動輸出軸O1上的固定齒輪306，扭矩從電機(jī)303經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。在另一實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪305。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪307、309中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件311和312’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪305帶動輸出軸O1上的滑動齒輪307，從而帶動輸入軸I1上的滑動齒輪309，扭矩從電機(jī)303經(jīng)由電機(jī)軸E1以及可能經(jīng)過輸入軸I1或可能不經(jīng)過輸入軸I1而傳遞到輸出軸O1。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，在行駛過程中由內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電時，主離合器302接合，從而內(nèi)燃機(jī)301與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪304或305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪304。換擋元件311、312、312’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪308有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。在滑動齒輪308與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接時，經(jīng)由滑動齒輪308帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪304，扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到電機(jī)303。在滑動齒輪308與輸入軸I1斷開時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪306帶動滑動齒輪308，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪304，扭矩從內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)303。在另一實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪305。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪307、309中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件311和312’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪最終帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪305，扭矩從內(nèi)燃機(jī)最終傳遞到電機(jī)303。

在該電機(jī)具有發(fā)電功能的情況下，當(dāng)車輛制動以進(jìn)行電能回收時，主離合器302脫開，從而內(nèi)燃機(jī)301與輸入軸I1斷開。視電機(jī)軸E1齒輪與差速器320 主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求，滑動齒輪304或305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。在一個實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪304。換擋元件311、312、312’按照變速器當(dāng)時所處的檔位處于選擇某一滑動齒輪或中立位置的狀態(tài)，因此滑動齒輪308有可能與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，也有可能不與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪306帶動輸入軸I1上的滑動齒輪308，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪304，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)303。在另一實施例中，換擋元件310選擇了滑動齒輪305。按照變速器當(dāng)時所處的檔位，滑動齒輪307、309中至少一個滑動齒輪被相應(yīng)的換擋元件311和312’選擇以與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪305，扭矩從輸出軸O1最終傳遞到電機(jī)軸E1。

在車輛停止進(jìn)行怠速發(fā)電時，主離合器302接合，從而內(nèi)燃機(jī)301與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。滑動齒輪305被換擋元件310選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪307不被換擋元件311選擇，而滑動齒輪309被換擋元件312’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪309帶動與輸出軸O1斷開的滑動齒輪307，進(jìn)而帶動與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪305，扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸入軸I1并最終傳遞到電機(jī)軸E1(電機(jī)303)。

圖3B示出了本發(fā)明的另一實施例。圖3B與圖3A的區(qū)別僅在于輸出軸O1上的齒輪306’是滑動齒輪，并可被換擋元件311’選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。此時，由滑動齒輪304、308、306’組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件以類似于由滑動齒輪305、307、309組成的齒輪組及相應(yīng)的換擋元件的方式操作。

圖3C示出了本發(fā)明的又一實施例。圖3C與圖3A的區(qū)別僅在于滑動齒輪304”與固定齒輪306”嚙合進(jìn)而與滑動齒輪308”嚙合，而滑動齒輪305”與滑動齒輪309”嚙合進(jìn)而與滑動齒輪307”嚙合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，圖3C的設(shè)計安排可按照上述類似的方式操作。

圖4是結(jié)合雙級型變速器設(shè)計的根據(jù)本發(fā)明的一實施例。內(nèi)燃機(jī)401與主離合器402連接，通過主離合器402的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。在兩級型變速器中，變速器輸入軸I1上還設(shè)置有變速箱一級齒輪副413。值得注意的是，從齒輪安排設(shè)計400的角度，本文中所稱的輸入軸I1涵蓋軸430。

由電機(jī)403驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪404和405以及換擋元 件410。換擋元件410可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪404、405中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件410可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪?；瑒育X輪404與輸入軸I1上的滑動齒輪408嚙合，而滑動齒輪405與輸出軸O1上的滑動齒輪407嚙合?；瑒育X輪408可被換擋元件412選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪407可被換擋元件411選擇以與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。滑動齒輪408又與輸出軸O1上的固定齒輪406嚙合，而滑動齒輪407又與輸入軸I1上的滑動齒輪409嚙合?；瑒育X輪409可被換擋元件412’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。優(yōu)選地，由滑動齒輪404、滑動齒輪408和固定齒輪406構(gòu)成的齒輪組與差速器420主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪405、滑動齒輪407和滑動齒輪409構(gòu)成的齒輪組與差速器420主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。

此處，圖4種的齒輪安排設(shè)計采用了附圖3A中的齒輪安排設(shè)計300。但可以理解，圖4中的齒輪安排設(shè)計400也可采用前述附圖中的齒輪安排設(shè)計100、100’、200、200’、300’、300”中的任何一種。

圖4的混合動力變速器也可按照以上所述的類似方式，在車輛換擋期間補充動力或者在其它情況下單獨用電機(jī)驅(qū)動車輛、使用電機(jī)對內(nèi)燃機(jī)助力、在電機(jī)具有發(fā)電功能時在行駛過程中由內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電、制動回收電能以及怠速發(fā)電，在此不再贅述。

圖5是結(jié)合三軸型變速器設(shè)計的根據(jù)本發(fā)明的一實施例。在三軸型變速器中設(shè)有兩個輸出軸：輸出軸O1、輸出軸O2。內(nèi)燃機(jī)501與主離合器502連接，通過主離合器502的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。由電機(jī)503驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪504和505以及換擋元件510。換擋元件510可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪504、505中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件510可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪。滑動齒輪504與輸出軸O1上的固定齒輪506嚙合，而滑動齒輪505與輸出軸O2上的滑動齒輪507嚙合。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在其它實施例中，固定齒輪506也可用滑動齒輪來替換?；瑒育X輪507可被選檔元件111選擇以與輸出軸O2旋轉(zhuǎn)連接。固 定齒輪506又與輸入軸I1上的滑動齒輪508嚙合，而滑動齒輪507與輸入軸I1上的滑動齒輪509嚙合?；瑒育X輪508可被換擋元件512選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，滑動齒輪509可被換擋元件512’選擇以與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。雖然在此處示出了兩個換擋元件512和512’，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可采用單個換擋元件512來選擇滑動齒輪508、509中的任一個以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件512可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。優(yōu)選地，由滑動齒輪504、固定齒輪506和滑動齒輪508構(gòu)成的齒輪組與差速器520主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪505、滑動齒輪507和滑動齒輪509構(gòu)成的齒輪組與差速器520主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。

圖5的混合動力變速器也可按照以上所述的類似方式，在車輛換擋期間補充動力或者在其它情況下單獨用電機(jī)驅(qū)動車輛、使用電機(jī)對內(nèi)燃機(jī)助力、在電機(jī)具有發(fā)電功能時在行駛過程中由內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電、制動回收電能以及怠速發(fā)電，在此不再贅述。

III.5檔及更多檔位的示例齒輪設(shè)計安排

圖6A-6D是出了根據(jù)本發(fā)明的一些具體實施例。雖然圖6A-6D使用了5個前進(jìn)檔位來描述根據(jù)本發(fā)明的混合動力變速器，但本領(lǐng)的技術(shù)人員能夠理解，圖6A-6D的齒輪設(shè)計安排也可作為齒輪箱的一部分用在更多前進(jìn)檔位的變速器中。圖6A-6D中所涉及的檔位順序以及換擋元件的排布使得換擋時間以及所需換擋元件數(shù)量最小化，且在換擋及單獨使用電機(jī)時，由于電機(jī)軸E1的兩個齒輪分別與輸入軸I1齒輪和輸出軸O1齒輪嚙合，因此無需電機(jī)反轉(zhuǎn)即可實現(xiàn)倒檔。

在圖6A中，內(nèi)燃機(jī)601與主離合器602連接，通過主離合器602的接合與脫開，內(nèi)燃機(jī)與變速器輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接或斷開。由電機(jī)603驅(qū)動的電機(jī)軸E1上設(shè)有兩個滑動齒輪604和605以及換擋元件616。換擋元件616可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪604、605中的任一個以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件616可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。未被換擋元件選擇的滑動齒輪保持與相應(yīng)軸斷開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可采用多個換擋元件來分別控制每一個滑動齒輪。輸入軸I1上設(shè)置有滑動齒輪606、607、609和610及固定齒輪608。換擋元件617可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪606、606中的任一個 以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件617可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。同樣地，換擋元件618可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪609、610中的任一個以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件618可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。輸出軸O1上設(shè)置有固定齒輪611、614和615以及滑動齒輪612和613。換擋元件619可被驅(qū)動以選擇滑動齒輪612、613中的任一個以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接，或者換擋元件617可處于中立位置而不選擇任一滑動齒輪。在圖6A中使兩個滑動齒輪被單個換擋元件控制以減少變速器中的換擋元件的數(shù)量。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，也可使滑動齒輪被單獨的換擋元件控制以與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接或斷開。

輸入軸I1上的滑動齒輪606與輸出軸O1上的固定齒輪611嚙合，電機(jī)軸E1上的滑動齒輪604與輸入軸I1上的滑動齒輪607嚙合，后者又嚙合輸出軸O1上的滑動齒輪612，輸入軸I1上的固定齒輪608與輸出軸O1上的滑動齒輪613嚙合，電機(jī)軸E1上的滑動齒輪605與輸出軸O1上的固定齒輪614嚙合進(jìn)而與輸入軸I1上的滑動齒輪609嚙合，而輸入軸I1上的滑動齒輪610與輸出軸O1上的固定齒輪615嚙合。包括齒輪606、611的齒輪組構(gòu)成該變速器的第五檔，包括齒輪607、612的齒輪組構(gòu)成該變速器的第三檔，包括齒輪608、613的齒輪組構(gòu)成該變速器的第一檔，包括齒輪609、614的齒輪組構(gòu)成該變速器的第二檔，而包括齒輪610、615的齒輪組構(gòu)成該變速器的第四檔。在本發(fā)明中，變速器的檔位排列成使得相鄰檔位的齒輪組中包含的滑動齒輪不被同一換擋元件控制，以減少換擋時間而提高變檔效率?？梢岳斫?，也可采用其它檔位排列來實現(xiàn)同一效果且這樣的檔位排列也被包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

由滑動齒輪604、滑動齒輪608和滑動齒輪612構(gòu)成的齒輪組與差速器620主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求不同于由滑動齒輪605、固定齒輪614和滑動齒輪609構(gòu)成的齒輪組與差速器620主齒輪形成的速比以及車輛實時驅(qū)動要求。

為防止出現(xiàn)車輛起動時電機(jī)因電能不足無法使車輛起動的情況，在車輛起動時，如果電機(jī)電能不足，主離合器602接合，內(nèi)燃機(jī)601與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。換擋元件619選擇滑動齒輪613以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。因此，輸入軸I1上的一檔主動固定齒輪608帶動與輸出軸O1上旋轉(zhuǎn)連接的滑動齒輪613，從而將扭矩從內(nèi)燃機(jī)傳遞到輸出軸O1。

在車輛行駛時，如上所述，本發(fā)明的混合動力變速器可處于使用電機(jī)獨自 驅(qū)動車輛、電機(jī)助力、內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電、制動回收電能或者電機(jī)不起作用的狀態(tài)中。在車輛停止時，本發(fā)明的混合動力變速器還可處于怠速發(fā)電的狀態(tài)中。

當(dāng)使用電機(jī)獨自驅(qū)動車輛時，主離合器602脫開。換擋元件616按照車輛的行駛速度選擇齒輪604、605之一。在一實施例中，齒輪604被選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。此時，換擋元件619被驅(qū)動來選擇滑動齒輪614，以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。由此，與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接的齒輪604帶動與輸入軸I1斷開的齒輪607，進(jìn)而帶動與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接的齒輪614，扭矩從電機(jī)傳遞到輸出軸O1。在另一實施例中，齒輪605被選擇以與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接。由此，齒輪605帶動輸出軸O1上的固定齒輪614，從而扭矩從電機(jī)傳遞到輸出軸O1。

在電機(jī)助力狀態(tài)，主離合器602接合。按照車輛的行駛速度，變速器選擇了不同的前進(jìn)檔位。如變速器處于一檔時，換擋元件619選擇了滑動齒輪613。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件617被驅(qū)動來選擇滑動齒輪607以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由滑動齒輪604帶動滑動齒輪607，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸入軸I1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由滑動齒輪605帶動輸出軸O1上的固定齒輪614，來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。

在變速器處于二檔時，換擋元件618選擇了滑動齒輪609。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接。由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸入軸I1或輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由滑動齒輪605帶動輸出軸O1上的固定齒輪614，來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。

在變速器處于三檔時，換擋元件617選擇了滑動齒輪607且換擋元件619選擇了滑動齒輪612。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，由于滑動齒輪604與滑動齒輪607嚙合，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸入軸I1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由滑動齒輪605帶 動輸出軸O1上的固定齒輪614，來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。

在變速器處于四檔時，換擋元件618選擇了滑動齒輪610。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接。由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸入軸I1或輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由滑動齒輪605帶動輸出軸O1上的固定齒輪614，來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。

在變速器處于五檔時，換擋元件617選擇了滑動齒輪606。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件619選擇滑動齒輪612以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由滑動齒輪605帶動輸出軸O1上的固定齒輪614，來自內(nèi)燃機(jī)的動力以及來自電機(jī)的動力在輸出軸O1上合力，從而電機(jī)起到助力的作用。

在行駛過程中內(nèi)燃機(jī)對電機(jī)充電時，主離合器602接合。按照車輛的行駛速度，變速器選擇了不同的檔位。如變速器處于一檔時，換擋元件619選擇了滑動齒輪613。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件617選擇滑動齒輪607以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由滑動齒輪607帶動滑動齒輪604，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于二檔時，換擋元件618選擇了滑動齒輪609。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接，并從而最終帶動滑動齒輪604，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于三檔時，換擋元件617選擇了滑動齒輪607且換擋元件619 選擇了滑動齒輪612。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，由于滑動齒輪604與滑動齒輪607嚙合，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于四檔時，換擋元件618選擇了滑動齒輪610。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接，并從而最終帶動滑動齒輪604，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于五檔時，換擋元件617選擇了滑動齒輪606。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件619選擇滑動齒輪612以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由齒輪612帶動與輸入軸I1斷開的齒輪607進(jìn)而帶動齒輪604，由此來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自內(nèi)燃機(jī)的動力傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在制動電能回收狀態(tài)中，主離合器602脫開。按照車輛的行駛速度，變速器選擇了不同的檔位。如變速器處于一檔時，換擋元件619選擇了滑動齒輪613。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件617選擇滑動齒輪607以使其與輸入軸I1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由滑動齒輪607帶動滑動齒輪604，由此來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于二檔時且在未降檔的情況下，換擋元件618選擇了滑動齒輪609。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接，并從而最終帶動滑動齒輪604，由此來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出 軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于三檔時且在未降檔的情況下，換擋元件617選擇了滑動齒輪607且換擋元件619選擇了滑動齒輪612。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，由于滑動齒輪604與滑動齒輪607嚙合，由此來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。而在換擋元件選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于四檔時且在未降檔的情況下，換擋元件618選擇了滑動齒輪610。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，滑動齒輪607、612中至少其中之一被驅(qū)動以使其與相應(yīng)軸旋轉(zhuǎn)連接，并從而最終帶動滑動齒輪604，由此來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

在變速器處于五檔時且在未降檔的情況下，換擋元件617選擇了滑動齒輪606。而換擋元件616也視行駛速度選擇滑動齒輪604或605之一。在換擋元件616選擇滑動齒輪604時，換擋元件619選擇滑動齒輪612以使其與輸出軸O1旋轉(zhuǎn)連接。經(jīng)由齒輪612帶動與輸入軸I1斷開的齒輪607進(jìn)而帶動齒輪604，由此來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。當(dāng)換擋元件616選擇滑動齒輪605時，經(jīng)由輸出軸O1上的固定齒輪614帶動滑動齒輪605，來自輸出軸O1的扭矩傳遞到電機(jī)，從而對電機(jī)充電。

當(dāng)車輛停止進(jìn)行怠速充電時，主離合器602接合。換擋元件616選擇滑動齒輪604以使其與電機(jī)軸E1旋轉(zhuǎn)連接且換擋元件619保持在中立位置。經(jīng)由輸入軸I1上的齒輪607帶動齒輪604，扭矩從輸入軸I1傳遞到電機(jī)軸E1且不傳遞到輸出軸O1，從而對電機(jī)充電且車輛保持在停止?fàn)顟B(tài)。

圖6B示出了與圖6A類似的混合動力變速器設(shè)計。其與圖6A的區(qū)別在于，電機(jī)軸E1上的滑動齒輪604’嚙合輸出軸O1上的滑動齒輪612’，后者又嚙合輸入軸I1上的滑動齒輪607’，而電機(jī)軸E1上的滑動齒輪605’嚙合輸入軸I1上的滑動齒輪609’，后者又嚙合輸出軸O1上的滑動齒輪614’。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，圖6B中所示的混合動力變速器可按照與圖6A中的混合動力變 速器類似的方式操作。

圖6C示例性地示出了采用聯(lián)動齒輪的情況。在圖6C的示例中，輸入軸I1上的滑動齒輪609”是聯(lián)動齒輪。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，實際上根據(jù)本發(fā)明的混合動力變速器中的任何一個齒輪都可以或可以不采用聯(lián)動齒輪來實現(xiàn)而不背離本發(fā)明的原理。

圖6D示例性地示出了采用惰輪的情況。在圖6D的示例中，電機(jī)軸E1上的滑動齒輪605”’嚙合中間齒輪621，后者又與輸入軸I1上的滑動齒輪609”’嚙合。因此，在進(jìn)行獨自驅(qū)動、助力、行車發(fā)電、制動電能回收時，當(dāng)換擋元件616因行駛速度先選擇滑動齒輪604或605”’之一并隨后選擇滑動齒輪604或605”’中的另一個時，電機(jī)無需反轉(zhuǎn)。在圖6D的示例中，為方便起見，該中間齒輪621被示為惰輪。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，該中間齒輪也可以是可改變傳動比的其它類型的齒輪。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解，除滑動齒輪605”’與滑動齒輪609”’之間可以設(shè)置中間齒輪之外，也可以在其他位置設(shè)置中間齒輪。實際上，本發(fā)明中所記載的“齒輪A”與“齒輪B”嚙合均包含齒輪A嚙合中間齒輪，中間齒輪又嚙合齒輪B的情況，以實現(xiàn)更理想的速比。

上面結(jié)合附圖對本本發(fā)明的具體實施方式作了詳細(xì)說明，但這樣的說明不意味著對本發(fā)明的限制。實際上，本發(fā)明并不限于此，對這些實施方式的各種變體和變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，并且本文中定義的原理可被應(yīng)用于其他實施例而不會背離本發(fā)明的范圍。