混合动力混、并连变换式驱动组合结构

文档序号:165725 发布日期:2021-10-29 浏览:52次 >En<

阅读说明:本技术 混合动力混、并连变换式驱动组合结构 (Hybrid power mixing and parallel connection conversion type driving combination structure ) 是由 沈长江 熊金莲 于 2017-06-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了混合动力混、并连变换式驱动组合结构,涉及汽车自动变速器技术领域,包括输入轴、动力分流行星齿轮、第一电机减速行星齿轮、第一电机、第二电机,动力分流行星齿轮的太阳轮连接第二电机,动力分流行星齿轮的齿轮架连接到输出,第一电机通过第一电机减速行星齿轮连接到输出;输入轴的动力由动力分流行星齿轮的齿圈输入,可分两路传递,一路通过动力分流行星齿轮的齿轮架直接传递,另一路可通过动力分流行星齿轮的太阳轮传递给第二电机发电。应用该结构的变速器与发动机更易匹配,变速换档过程动力不中断,可实现混合动力驱动和制动能量回收,降低发动机暖车时间,提高发动机的寿命,发动机的选型范围广,车辆的燃油经济性更好。(The invention discloses a hybrid power mixing and parallel connection conversion type driving combination structure, which relates to the technical field of automobile automatic transmissions and comprises an input shaft, a power distribution planetary gear, a first motor reduction planetary gear, a first motor and a second motor, wherein a sun gear of the power distribution planetary gear is connected with the second motor, a gear carrier of the power distribution planetary gear is connected to an output, and the first motor is connected to the output through the first motor reduction planetary gear; the power of the input shaft is input by a gear ring of the power splitting planetary gear and can be transmitted in two paths, one path is directly transmitted through a gear carrier of the power splitting planetary gear, and the other path is transmitted to a second motor for power generation through a sun gear of the power splitting planetary gear. The transmission with the structure is easier to match with the engine, the power is not interrupted in the speed changing and gear shifting process, hybrid power driving and braking energy recovery can be realized, the engine warming time is reduced, the service life of the engine is prolonged, the model selection range of the engine is wide, and the fuel economy of the vehicle is better.)

混合动力混、并连变换式驱动组合结构

本申请是申请日为2021.06.12,申请号为201710437082X,专利名称为十六速不切断动力换档自动变速器的分案申请。

技术领域

本发明涉及汽车自动变速器技术领域,具体为一种混合动力混、并连变换式驱动组合结构。

背景技术

目前汽车自动变速器有CVT、DSG、AT、AMT以及混合动力驱动的ECVT五种变速器。

ECVT:传递效率较低,传递扭矩较小,理论速比范围大,但低档输出扭矩较小,变速平滑柔顺,变速时无动力中断,换档时不要求发动机转速突变,改变扭矩,换档连续。对发动机输出扭矩曲线要求不严格。在动力传递过程中,输入动力通过行星齿轮分流为两路传输,一路动力经行星齿轮的齿圈输出,另一路经行星齿轮的太阳轮传输给1号电机,1号电机自由旋转工作于发电模式,将动能转换为电能,再通过2号电机将电能转换为动能,共同驱动车辆运行。能量转换过程中,能量损耗较大。车辆起步和加速过程中,可使用电能驱动或者混合驱动。在制动或下坡时,可通过电机将车辆行驶的动能转换为电能,实现制动能量再生和缓速功能。

CVT:传递效率高,变速平滑柔顺,变速时无动力中断,传递扭矩较小,变速器速比范围较小。换档时不要求发动机转速突变,改变扭矩,换档连续。发动机输出扭矩曲线要求不严格,车辆加速性能好。

DSG:传递效率高,理论换档时间短,传递扭矩大,换档冲击较小。换档时需要发动机改变转速,暂停或降低发动机输出扭矩,要求发动机输出扭矩曲线平缓,车辆的加速性能好。近几年在小型车使用中普遍存在起步发抖,换档发抖现象,对传动系的冲击较大,主要原因在于换档时间控制和离合器的摩擦系数上。延长离合器的半结合时间可以缓解发抖现象,但换档时间的增加,离合器的磨损加剧,离合器温度升高,换档顿挫感增强。

AT:目前应用最广泛的自动变速器:传递效率较低,特别是拥堵道路使用,中高速通过锁止变矩器,传递效率得以提高。变速器换档时间短,传递扭矩大,换档冲击较小,结构复杂,生产成本高。控制油路的故障率高,对变速器润滑由的要求也较高。换档时需要发动机改变转速,暂停或降低发动机输出扭矩,要求发动机输出扭矩曲线平缓。

AMT:传递效率高,传递扭矩大,换档时间长,换档时需要发动机改变转速,暂停或降低发动机输出扭矩。要求发动机输出扭矩曲线平缓。通过在手动变速器的基础上加装TCU变速控制系统,实现换档自动化,成本低。变速换档时顿挫感特别强烈,驾乘舒适度差,车辆的加速性能差。

CVT、DSG、AT、AMT变速器都不实现制动能量再生和缓速功能,在实际应用中这些变速器分别存在以下的问题:变速器与发动机不够匹配;变速换档过程中存在动力中断问题;无法实现混合动力驱动和制动能量回收;发动机的暖车时间长,发动机的寿命低;发动机的选型范围较小,车辆的燃油经济性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供混合动力混、并连变换式驱动组合结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

混合动力混、并连变换式驱动组合,包括输入轴、动力分流行星齿轮、第一电机减速行星齿轮、第一电机、第二电机,所述动力分流行星齿轮的太阳轮连接第二电机,所述动力分流行星齿轮的齿轮架连接到输出,所述第一电机通过第一电机减速行星齿轮连接到输出;所述输入轴的动力由动力分流行星齿轮的齿圈输入,可分两路传递,一路通过动力分流行星齿轮的齿轮架直接传递,另一路可通过动力分流行星齿轮的太阳轮传递给第二电机发电,第二电机60发出的电可用于驱动第一电机,第一电机50通过第一电机减速行星齿轮40连接到输出。

具体实施时,所述的混合动力混、并连变换式驱动组合结构,还包括传动轴,所述输入轴用于驱动所述动力分流行星齿轮的齿圈转动,所述动力分流行星齿轮的太阳轮用于驱动所述传动轴转动;所述动力分流行星齿轮的行星架用于驱动所述第一电机减速行星齿轮的行星架同步转动;所述第一电机减速行星齿轮的太阳轮与所述第一电机的转子固定连接,所述传动轴与第二电机的转子连接,所述第一电机的定子和第二电机的定子均与所述第一电机减速行星齿轮的齿圈固定连接。

进一步的,还包括动力分流齿轮同步结合套,所述动力分流齿轮同步结合套用于实现所述动力分流行星齿轮的行星架与传动轴的断开或驱动连接,或用于实现动力分流行星齿轮的行星架与动力分流行星齿轮齿圈的断开或驱动连接,或用于实现动力分流行星齿轮的齿圈架与传动轴的断开或驱动连接。

具体的,还包括空心轴a和空心轴b;所述传动轴、空心轴a、空心轴b、动力分流行星齿轮的太阳轮、第一电机减速行星齿轮的太阳轮均同心设置;所述动力分流行星齿轮的太阳轮固定套接在所述传动轴上,所述空心轴a的两端分别与动力分流行星齿轮的行星架和第一电机减速行星齿轮的行星架固定连接;所述空心轴b可转动的套接在所述传动轴上,所述第一电机减速行星齿轮的太阳轮与所述第一电机的转子均固定套接在所述空心轴b上。

本发明的有益效果是:

应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器属于混合动力驱动自动变速器,变速器在车辆起步和换档的过程中,使用混连驱动,通过分流部分动力实现变速,动力传递不中断。当达到要求档位的速比时,相应档位结合套结合,混合动力由混连驱动转变为并联驱动。因为只有在起步和换档的过程中才使用混连,其余时间都采用齿轮直接传递,所以传递效率高,传递扭矩大。车辆配以动力电池,在需要大扭矩输出时,电机介入运行,增加行驶动力。车辆减速制动时,电机将动能转换为电能,实现能量回收。长下坡时也可将多余的电量通过加载到电热器散发出去,实现车辆缓速。

1、解决变速器与发动机的匹配问题。现有技术中,AT、DSG、AMT变速器换档时发动机模块和变速器模块处理的信息比较多,首先是降低发动机输出扭矩,变速器分离当前档位,发动机转速与变速箱要换入档位的转速同步,结合档位,发动机恢复扭矩输出。变速器每个档位的分离时间和结合时间都不一样,并且随使用温度、油品、时间不断的变化着,发动机和变速器模块也不停的修正着换档参数,使发动机与变速箱匹配变得十分困难。应用该混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器很容易与发动机匹配,变速器控制器只需要通过CAN总线向发动机控制模块发出请求帧信号(加速踏板深度、发动机负荷、水温,故障指示、刹车),然后再监听CAN总线数据信号,就能满足换档要求,不要求发动机执行其他操作。

2、解决变速换档过程中的动力中断问题。现有技术中,AT、DSG、AMT变速器换档时要降低发动机的输出扭矩,变速器分离当前档位,发动机转速与变速箱要换入档位的转速同步,结合档位,完成换档的过程。换档过程需要中断发动机的动力输出,降低了车辆的加速性能。由于控制参数多,并且参数变化不断,就会偶发换档冲击或空油现象,对传动系的冲击很大。应用该混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器换档时不切断发动机动力传输,车辆加速性能好,车辆行驶无顿挫感。变速器换档柔和,对传动系统无冲击,有效延长使用寿命。

3、实现混合动力驱动和制动能量回收。车辆增加动力电池,就能实现混合动力驱动和制动能量回收。车辆下坡或制动时,车身的动能就能通过变速器的电机转换为电能,储存在电池内,实现能量回收,多余的电能再通过电加热器转换为热散发出去,实现了缓速器的功能。

4、缩短发动机的暖车时间,延长发动机的寿命。应用该混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器内的电机具备发电功能,发动机不再需要配置发电机,在发动机的冷却水出水口后,节温器前安装电加热器,发动机冷起动后,使用电加热能尽快暖车。

5、扩大发动机的选型范围,提高车辆的燃油经济性,降低排放。应用该混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器能使发动机尽可能的工作在经济工况内,且能选择使用扭矩曲线较差,但经济性好的发动机,车辆燃油经济性好,排放低。

总体而言,应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的自动变速器能使发动机在尽可能的工作在经济工况内,且能实现制动能量回收,整车的燃油消耗率和排放有效降低。变速器换档时不切断动力,换档时扭矩柔顺无冲击,行走机构寿命有效增长。智能缓速器,刹车摩擦元件寿命有效增长,制动性能更可靠。坡道电机扭矩辅助,有效防止溜车。车辆的操控变得简单舒适,提高了行车安全性。

附图说明

图1为应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的十六速不切断动力换挡自动变速器的传动结构示意图;

图2为应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的横置变速器传动结构示意图。

图中,10-输入轴、11-双中间轴A主动齿轮、12-双中间轴A从动齿轮、13-双中间轴A、14-一/九档主动齿轮、15-三/十一档主动齿轮、16-五/十三档主动齿轮、17-七/十五档主动齿轮、20-传动轴、21-动力分流齿轮同步结合套、22-空心轴a、221-空心轴b、23-双中间轴B主动齿轮、24-双中间轴B从动齿轮、25-双中间轴B、26-二/四/十/十二档主动齿轮、27-二/四/十/十二档从动齿轮、28-六/八/十四/十六档主动齿轮、29-六/八/十四/十六档从动齿轮、30-动力分流行星齿轮、34-一/九档从动齿轮、35-三/十一档从动齿轮、36-五/十三档从动齿轮、37-七/十五档从动齿轮、40-第一电机减速行星齿轮、41-一档主动齿轮、42-一档被动齿轮、43-三档主动齿轮、44-三档从动齿轮、45-二/四档主动齿轮、46-二/四档从动齿轮、47-主减速主动齿轮、48-主减速从动齿轮、49-差速器、50-第一电机、51-输入轴锁止套、60-第二电机、70-第二电机减速行星齿轮、71-倒档主动齿轮、72-倒档中间齿轮、73-倒档从动齿轮、80-副箱行星齿轮、81-P档齿轮、82-高低档结合套、90-二轴、91-档位结合套A、92-档位结合套B、93-档位结合套C、94-一档结合套、95-九档结合套、96-输出法兰、97-档位结合套D。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如附图1、图2所述,混合动力混、并连变换式驱动组合,是由输入轴10,动力分流行星齿轮30,动力分流齿轮同步结合套21,第一电机减速行星齿轮40,第一电机50,第二电机60,第二电机减速行星齿轮70所构成的混合动力驱动组合。

输入轴10的动力由动力分流行星齿轮30的齿圈输入,由动力分流行星齿轮30的齿轮架输出,动力分流行星齿轮30的太阳轮通过行星齿轮增速后连接第二电机60,第一电机50通过第一电机减速行星齿轮40减速后连接到输出。

该混合动力混、并连变换式驱动组合结构在使用时,输入轴10的动力分两路传递,一路通过动力分流行星齿轮30的齿轮架直接传递,另一路通过动力分流行星齿轮30的太阳轮传递给第二电机60发电,电能通过第一电机50转换为动能输出,构成混连驱动。当第二电机60制动时,输入的动力经动力分流行星齿轮30减速后输出。

结合图1、图2,该混合动力混、并连变换式驱动组合结构的具体结构:包括输入轴10、传动轴20、动力分流行星齿轮30、第一电机减速行星齿轮40、第一电机50和第二电机60;所述输入轴10用于驱动所述动力分流行星齿轮30的齿圈转动,所述动力分流行星齿轮30的太阳轮用于驱动所述传动轴20转动;所述动力分流行星齿轮30的行星架用于驱动所述第一电机减速行星齿轮40的行星架同步转动;所述第一电机减速行星齿轮40的太阳轮与所述第一电机50的转子固定连接,所述传动轴120与第二电机60的转子连接,所述第一电机50的定子和第二电机60的定子均与所述第一电机减速行星齿轮40的齿圈固定连接。

进一步的,在上述结构基础上,该混合动力混、并连变换式驱动组合结构还包括动力分流齿轮同步结合套21,所述动力分流齿轮同步结合套21用于实现所述动力分流行星齿轮30的行星架与传动轴120的断开或驱动连接。

在所述动力分流齿轮同步结合套21断开时,实行上述混连驱动过程。当动力分流齿轮同步结合套21接合时,输入的动力经动力分流行星齿轮30直接输出。动力分流齿轮同步结合套21结合或第二电机60制动时,第一电机50与动力分流行星齿轮30的齿轮架并联输出,构成并联式混合动力驱动。

同理,所述动力分流齿轮同步结合套21还可用于实现动力分流行星齿轮30的行星架与动力分流行星齿轮30齿圈的断开或驱动连接,也可以用于实现动力分流行星齿轮30的齿圈架与传动轴120的断开或驱动连接,以实现混连驱动与并连驱动的切换。

在具体设置时,如图1、图2所示,该混合动力混、并连变换式驱动组合结构,还包括空心轴a22和空心轴b221;所述传动轴20、空心轴a22、空心轴b221、动力分流行星齿轮30的太阳轮、第一电机减速行星齿轮40的太阳轮均同心设置;所述动力分流行星齿轮30的太阳轮固定套接在所述传动轴20上,所述空心轴a22的两端分别与动力分流行星齿轮30的行星架和第一电机减速行星齿轮40的行星架固定连接;所述空心轴b221可转动的套接在所述传动轴20上,所述第一电机减速行星齿轮40的太阳轮与所述第一电机50的转子均固定套接在所述空心轴b221上。

本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构具体应用的实施例如下:

实施例1:

该混合动力混、并连变换式驱动组合结构用于十六速不切断动力换档自动变速器时,如附图1所述,是由双中间轴A13,双中间轴A主动齿轮,双中间轴A从动齿轮12,动力分流行星齿轮30,动力分流齿轮同步结合套21,双中间轴B25,双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,第一电机50,第一电机减速行星齿轮40,第二电机60,第二电机减速行星齿轮70,六/八/十四/十六档主动齿轮28,六/八/十四/十六档从动齿轮29,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91(用于结合2、4、10、12档位置或结合6、8、14、16档位置),倒档主动齿轮71,倒档从动齿轮73,倒档中间齿轮72,七/十五档主动齿轮17,七/十五档从动齿轮37,档位结合套B92(用于结合R1、R2、R3、R4档位置或结合7、15档位置),五/十三档主动齿轮16,五/十三档从动齿轮36,三/十一档主动齿轮15,三/十一档从动齿轮35,档位结合套C93(用于结合3、11档位置或结合5、13档位置),一/九档主动齿轮14,一/九档从动齿轮34,九档结合套95,一档结合套94,P档齿轮81,副箱行星齿轮80,高低档结合套82,二轴90构成的十六速变速器。

输入轴的动力分两路传输:一路动力经一路中间轴、相应档位齿轮,通过相应档位结合套传递到二轴90;另一路动力经动力分流行星齿轮30、第一电机50、第二电机60等构成的混合动力混、并连变换式驱动组合结构,传递给另一路中间轴,再经相应档位齿轮、档位结合套传递给二轴90,再通过副箱输出。

具体实施时,如图1所示为应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的十六速不切断动力换挡自动变速器的传动结构示意图。该变速器操共有7个档位,分别是:P档、R档、N档、D档、手动模式中间位、手动模式加、手动模式减。另设置经济、动力、泥泞三种工作模式。

P档:如附图1所示,所有档位结合套均处于空位置,由P档挂钩(图中未画)锁定P档齿轮81,气动控制回路外加一个P档电磁气阀。断气驻车制动气压通过一个单向阀推动P档挂钩解除P档。当驻车气压释放后,由于单向阀原因,P档气压不释放,P档不结合,变速器控制器在检测到输出轴无转速信号后再驱动P档电磁气阀释放P档气压,P档结合。

N档:如附图1所示:所有档位结合套均处于空位置

R档包含R1、R2、R3、R4四个档位,动力传递如下:

R1:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套B92结合于R1、R2、R3、R4档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30减速,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

R2:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套B92结合于R1、R2、R3、R4档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩直接传递给经动力分流行星齿轮30的齿轮架,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

R3:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套B92结合于R1、R2、R3、R4档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30减速,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

R4:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套B92结合于R1、R2、R3、R4档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩直接传递给经动力分流行星齿轮30的齿轮架,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

D档包含十六个档位,动力传递如下:

1档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,一档结合套94结合。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴10的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,一/九档主动齿轮14,一/九档从动齿轮34,一档结合套94,副箱行星齿轮80减速输出。

2档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30减速,再经双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

3档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,档位结合套C93结合于3、11档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,三/11档主动齿轮15,三/11档从动齿轮35,档位结合套C93,副箱行星齿轮80减速输出。

4档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩经动力分流行星齿轮30直接输出,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

5档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置或者6、8、14、16档位置,档位结合套C93结合于5、13档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,五/十三档主动齿轮16,五/十三档从动齿轮36,档位结合套C93,副箱行星齿轮80减速输出。

6档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25、二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

7档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,档位结合套B92结合于7、15档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,七/十五档主动齿轮17,七/十五档从动齿轮37,档位结合套B92,副箱行星齿轮80减速输出。

8档:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩经动力分流行星齿轮30直接输出,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,六/八/十四/十六档主动齿轮28,六/八/十四/十六档从动齿轮29,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。

9档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档或低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,九档结合套95结合。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,一/九档主动齿轮14,一/九档从动齿轮34,九档结合套95,副箱行星齿轮80直接输出。

10档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30减速,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

11档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,档位结合套C93结合于3、11档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,三/11档主动齿轮15,三/11档从动齿轮35,档位结合套C93,副箱行星齿轮80直接输出。

12档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩经动力分流行星齿轮30直接输出,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

13档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置或者6、8、14、16档位置,档位结合套C93结合于5、13档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,五/十三档主动齿轮16,五/十三档从动齿轮36,档位结合套C93,副副箱行星齿轮80直接输出。

14档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,第二电机60电磁制动,输入转矩经动力分流行星齿轮30减速,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

15档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,档位结合套B92结合于7、15档位置。第一电机50和第二电机60均自由旋转。输入轴的转矩经双中间轴A主动齿轮11,双中间轴A从动齿轮12,双中间轴A13,七/十五档主动齿轮17,七/十五档从动齿轮37,档位结合套B92,副箱行星齿轮80直接输出。

16档:如附图1所示:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,结合动力分流齿轮同步结合套21,输入转矩经动力分流行星齿轮30直接输出,再经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,六/八/十四/十六档主动齿轮28,六/八/十四/十六档从动齿轮29,档位结合套A91,副箱行星齿轮80直接输出。

变速器的经济模式和动力模式在一般道路使用。经济模式换档转速较低,变速器工作偏向于节能。动力模式,换档转速较高,变速器工作偏向于车辆加速性能。变速器在泥泞模式下,奇数档档位结合套、动力分流行星齿轮同步结合套禁止结合,变速器工作于混合动力驱动模式,充分提高车辆加速性能。

缓速器工作模式:缓速器工作模式分为两种:手动模式和制动模式

手动模式:打开缓速器开关,调节缓速功率到相应档位,第一电机和第二电机均发电,电能优先满足电池充电,多余电能通过电加热器转换为热能散发出去。当电机发电功率较大时,开启发动机废气刹,共同制动缓速。

制动模式:通过检测刹车总泵输出的控制气路1和2的压力大小,控制电机发电功率,并输出另外两组气路控制压力,控制刹车继动阀驱动活塞的背压,从而降低刹车蹄片的压力。当制动力矩较大时,开启发动机废气刹,共同制动。

起步:如附图1所示:高低档结合套82结合于低档位置,档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置。发动机的扭矩输入轴10传递给动力分流行星齿轮30齿圈,扭矩传递分成两路,一路经动力分流行星齿轮30行星架传输到双中间轴B主动齿轮23,另一路则经动力分流行星齿轮30的太阳轮传递给第二电机60发电,电能通过第一电机50转换为动能,经第一电机减速行星齿轮40减速,驱动双中间轴B主动齿轮23。两路合成扭矩经过双中间轴B主动齿轮23,双中间轴B从动齿轮24,双中间轴B25,二/四/十/十二档主动齿轮26,二/四/十/十二档从动齿轮27,档位结合套A91,副箱行星齿轮80减速输出。通过控制第二电机60发电扭矩逐步增大和第一电机50输出扭矩逐步上升,实现起步。起步后,具体档位待定,通过检测发动机的负荷信号,加速踏板位置,第一电机50、第二电机60运行电流,根据变速器输出转速信号计算车辆加速度,确定结和档位,如果档位高于2档,那么第二电机60反转转换驱动电机,第一电机50则转变为发电状态。起步后最高结合档位为5档。倒档起步与前进档起步流程相同,区别在于倒档起步时,档位结合套A91处于中间,档位结合套B92结合于R1、R2、R3、R4档位置

1档升2档流程:增大第二电机60发电扭矩和第一电机50驱动功率,使其一档结合套94不传递扭矩,一档结合套94退出结合,继续增大第二电机60发电扭矩,致使第二电机60停转,再施加电流制动,2档输出。

2档升3档流程:第一电机50转变发电工作,第二电机60则反转转变为驱动电机,逐步增高转速,当输出转速与3档转速同步时,档位结合套C93结合,第二电机60御出驱动,自由旋转,3档输出。

3档升4档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使档位结合套C93不传递扭矩,档位结合套C93退出结合,逐步升高第二电机60转速,当输出转速与4档同步时,动力分流齿轮同步结合套21结合,4档输出。

4档升5档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使其动力分流齿轮同步结合套21不传递扭矩,动力分流齿轮同步结合套21退出结合,逐步升高第二电机60转速,当输出转速与5档同步时,档位结合套C93结合,5档输出。

5档升6档流程:档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,增大第二电机60发电扭矩和第一电机50驱动功率,使其档位结合套C93不传递扭矩,档位结合套C93退出结合,再增大第二电机60发电扭矩,致使第二电机60停转,再施加电流制动,6档输出。

6档升7档流程:第一电机50转变发电机状态,第二电机60反转转变为驱动电机,逐步增高转速,当输出转速与7档转速同步时,档位结合套B92结合,第二电机60御出驱动,自由旋转,7档输出。

7档升8档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使档位结合套B92不传递扭矩,档位结合套B92退出结合,逐步升高第二电机60转速,当输出转速与8档同步时,动力分流齿轮同步结合套21结合,8档输出。

8档升9档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使其动力分流齿轮同步结合套21不传递扭矩,动力分流齿轮同步结合套21退出结合,逐步升高第二电机60转速,当输出转速与9档同步时,九档结合套95结合,9档输出。

9档升10档流程:流程与1升2档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

10档升11档流程:流程与2升3档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

11档升12档流程:流程与3升4档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

12档升13档流程:流程与4升5档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

13档升14档流程:流程与5升6档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

14档升15档流程:流程与6升7档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

15档升16档流程:流程与7升8档相同,区别在于高低档结合套82车处于高档位置,直接输出。

16档降15档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使动力分流齿轮同步结合套21不传递扭矩,动力分流齿轮同步结合套21退出结合,逐步降低第二电机60扭矩,使其转速降低,当输出转速与15档同步时,档位结合套B92结合,15档输出。

15档降14档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使档位结合套B92不传递扭矩,档位结合套B92退出结合,逐步降低第二电机60转速,第二电机60停转时,对第二电机60施加制动电流,14档输出。

14档降13档流程:御出第二电机60制动电流,控制第二电机60发电转速逐步上升,当达到13档速比时,档位结合套C93结合,13档输出。

13档降12档流程:档位结合套A91结合于2、4、10、12档位置,增大第二电机60发电扭矩和第一电机50驱动功率,使档位结合套C93不传递扭矩,档位结合套C93退出结合,逐步降低第二电机60转速,当达到12档速比时,动力分流齿轮同步结合套21结合,12档输出。

12档降11档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使动力分流齿轮同步结合套21不传递扭矩,动力分流齿轮同步结合套21退出结合,逐步降低第二电机60转速,当输出转速与11档同步时,档位结合套C93结合,11档输出。

11档降10档流程:增大第二电机60驱动扭矩,使档位结合套C93不传递扭矩,档位结合套C93退出结合,逐步降低第二电机60转速,第二电机60停转时,对第二电机60施加制动电流,10档输出。

10档降9档流程:御出第二电机60制动电流,控制第二电机60发电转速逐步上升,当达到9档速比时,九档结合套95结合,9档输出。

9档降8档流程:高低档结合套82结合于高档位置,档位结合套A91结合于6、8、14、16档位置,增大第二电机60驱动扭矩,使九档结合套95不传递扭矩,九档结合套95退出结合,逐步降低第二电机60转速,当达到8档速比时,动力分流齿轮同步结合套21结合,8档输出。

8档降7档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

7档降6档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

6档降5档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

5档降4档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

4档降3档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

3档降2档流程:流程与16降15相同,区别在于高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

2档降1档流程:流程与16降15相同,区别在于一档结合套94结合,高低档结合套82结合于低档位置,减速输出。

变速器在1-5档、5-9档、9-13档、13-16档区间内支持跨越式换档,只要在档位区间内,可以实现任一档位的切换。

实施例2:

如图2所示为应用本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构的横置变速器,其根据附图1简化而成。该横置变速器由输入轴10、档位结合套D97、一档主动齿轮41、一档被动齿轮42、三档主动齿轮43、三档从动齿轮44、二/四档主动齿轮45,二/四档从动齿轮46、主减速主动齿轮47、主减速从动齿轮48、动力分流行星齿轮30、动力分流齿轮同步结合套21、第一电机减速行星齿轮40、第一电机50、第二电机60、第二电机减速行星齿轮70、差速器49、二轴90、输入轴锁止套51、P档齿轮81所构成四速横置变速器。

该横置变速器中,输入轴10,动力分流行星齿轮30,动力分流齿轮同步结合套21,第一电机50,第二电机60,和作为输出的二/四档主动齿轮45构成本发明混合动力混、并连变换式驱动组合结构。输入轴10的动力由动力分流行星齿轮30的齿圈输入,由动力分流行星齿轮30的齿轮架输出,动力分流行星齿轮30的太阳轮通过行星齿轮增速后连接第二电机60,第一电机50通过第一电机减速行星齿轮40减速后连接到输出。动力分流行星齿轮30的齿轮架与太阳轮连接动力分流齿轮同步结合套21。

在动力分流齿轮同步结合套21断开时,输入轴10的动力分两路传递,一路通过动力分流行星齿轮30的行星齿轮架直接传递,另一路通过动力分流行星齿轮30的太阳轮传递给第二电机60发电,电能通过第一电机50转换为动能输出,构成混连驱动。当第二电机60制动时,输入的动力经动力分流行星齿轮30减速后输出。当动力分流齿轮同步结合套21接合,输入的动力经动力分流行星齿轮30直接输出。动力分流齿轮同步结合套21结合或第二电机60制动时,第一电机50与动力分流行星齿轮30并联输出,构成并联式混合动力驱动。

该横置变速器在使用时,输入轴10的动力分两路传输,一路动力通过档位结合套D97的结合,经一档主、从齿轮(或三档主、从动齿轮)传递给二轴90。另一路动力经动力分流行星齿轮30和电机等构成的混合动力混、并连变换式驱动组合,传递给二轴90。再经二轴90传递给主减速,再由差速器49输出。输入轴锁止套51结合后,第一电机50、第二电机60并联驱动,完成低速前进和倒档要求。

实施例3:

如图1所示,在实施例1的基础上,取消副箱,高低档结合套可形成八速变速器。或将双中间轴改变为单中间轴形式的八速变速器。在使用时,输入轴的动力分两路传输,一路经中间轴、相应档位齿轮,通过档位结合套传递二轴输出;另一路动力经分流行星齿轮和电机构成的混合动力混、并连变换式驱动组合,传递给另一路中间轴,再经相应档位齿轮、档位结合套传递给二轴输出。

实施例4:

如图1所示,在实施例1的基础上,取消一档结合套、副箱,高低档结合套可形成七速变速器。或在此基础上,将双中间轴改变为单中间轴形式的七速变速器。在使用时,输入轴的动力分两路传输,一路经中间轴、相应档位齿轮,通过档位结合套传递二轴输出;另一路动力经分流行星齿轮和电机构成的混合动力混、并连变换式驱动组合,传递给另一路中间轴,再经相应档位、档位结合套传递给二轴输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动(例如将上述实施例中的动力分流齿轮同步结合套21替换为湿式离合器等实现动力分流行星齿轮30的行星架与传动轴120的断开或驱动连接的结构)。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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