具体实施方式

如图1~9所示，一种动力耦合的八挡变速器，包括连接在一起的分动箱壳体100和四挡变速箱壳体200，所述分动箱壳体100内安装有从前端伸出的动力输入轴110，所述分动箱壳体110内还安装有多个均布在动力输入轴周围并与动力输入轴相平行的前中间轴120，所述分动箱壳体前端安装有多台与前中间轴一一对应同轴连接的高速电机300，高速电机800功率为100KW左右；分动箱壳体100和四挡变速箱壳体200之间设置有动力过渡轴210，四挡变速箱壳体内安装有从后端伸出的动力输出轴220；所述前中间轴120和动力输入轴110之间设置有离合器KF，前中间轴和动力过渡轴之间设置有离合器K5和离合器K6；由高速电机驱动的前中间轴和由发动机驱动的动力输入轴通过离合器KF实现动力耦合，然后再通过离合器K1或K2将动力传递到动力过渡轴210，动力过渡轴210通过离合器K1或K2传递到后中间轴，后中间轴再通过离合器K3或K4将动力传递给动力输出轴，分动箱通过离合器K5和K6实现两挡变速，四挡变速箱通过离合器K1、K2、K3、K4实现四挡变速，整个变速器实现八挡变速，采用多个规格较小的高速电机来辅助驱动，相比传统采用大规格高速电机驱动，变速器的整体长度更短，体积更小，工作更加稳定可靠，并且在其中某台高速电机出现故障时，其余高速电机还可以继续工作来保证变速器的运行，保证车辆继续行驶；同时当离合器K1和K2都断开时，经接合离合器KF，可以实现发动机驱动高速电机转动进行发电。

在本实施例中，动力输入轴110和动力过渡轴210同轴连接在一起并能相对转动，所述动力过渡轴210和动力输出轴220同轴连接在一起并能相对转动；四挡变速箱壳体内安装有多个均布在动力过渡轴周围并与动力过渡轴相平行的后中间轴230，所述后中间轴230和动力过渡轴210之间设置有离合器K1和离合器K2，所述后中间轴和动力输出轴之间设置有离合器K3和离合器K4。

在本实施例中，所有的离合器均采用多片摩擦离合器，多片摩擦离合器属于现有技术，在此不对其结构和工作原理做具体阐述； 离合器K2和离合器K3的离合器外圈连为一体并通过外围的齿圈C与后中间轴上的齿轮C相啮合，离合器K1的离合器外圈通过齿圈D与后中间轴上的齿轮D相啮合，离合器K4的离合器外圈通过齿圈E与后中间轴上的齿轮E相啮合，离合器K1和离合器K2之间设置有第一油腔以及由第一油腔内活塞控制运动的第一双头活塞顶压盘，第一双头活塞顶压盘用以控制离合器K1或离合器K2闭合，离合器K3和离合器K4之间设置有第二油腔以及由第二油腔内活塞控制运动的第二双头活塞顶压盘，第二双头活塞顶压盘用以控制离合器K3或离合器K4闭合。

离合器KF和离合器K5的离合器外圈连为一体并通过外围的齿圈A160与前中间轴上的齿轮A121相啮合，离合器KF的前侧设置有第四油腔以及由第四油腔内活塞控制运动的活塞顶压盘，活塞顶压盘用以控制离合器KF闭合；离合器K6的离合器外圈通过外围的齿圈B170与前中间轴上的齿轮B122相啮合；离合器K5和离合器K6之间设置有第三油腔以及由第三油腔内活塞控制运动的第三双头活塞顶压盘，第三双头活塞顶压盘用以控制离合器K5或离合器K6闭合。

在本实施例中，所述分动箱壳体100和四挡变速箱壳体200侧壁安装有多个温度传感器A280，所述温度传感器A的数量和离合器数量相同并且位置一一对应，所述温度传感器A的探针朝内一端延伸至对应离合器附近；本发明将温度传感器A的探针延伸至离合器附近，离合器沿径向甩出的油液便会立刻接触到温度传感器的探针，油液的温度不会过多流失，保证温度传感器检测到的油温最接近离合器温度，结构简单，检测结果准确性高，为整个变速器的工况调整提供依据。

在本实施例中，所述温度传感器A的探针朝内一端贴近对应离合器的活塞顶压盘；离合器内部润滑和冷却摩擦片的油会从温度传感器A的探针旁侧（即活塞顶压盘位置）甩出来，甩出来的油液刚好接触到温度传感器A的探针，温度传感器A便会检测到此时的油温，而此时的油温是最近就离合器本身温度的，所述温度传感器A朝内一端与活塞顶压盘之间的距离为2~5mm。

在本实施例中，所述分动箱壳体和四挡变速箱壳体底部均设置有油底壳400；所述油底壳400内设置有一上一下的两层蛇形散热管410，散热管采用铜管；油底壳侧部设置有分别与蛇形散热管410两端相连接的冷却液进口420和冷却液出口430；所述油底壳侧部还安装有温度传感器B480，所述温度传感器B的探针延伸至油底壳中；利用油底壳内的空间布置散热器，结构简单紧凑，不会影响变速器主壳体设计，设计合理，向散热管中通入冷却液，冷却液会通过散热管带走液压油的热量，从而起到降低油温的作用，保证变速器运行的稳定性；温度传感器B可以实时检测油温。

在本实施例中，所述油底壳400底部开设有多个螺纹通孔，所述螺纹通孔内安装有磁性堵头440；磁性堵头440能够吸附油液中的铁粉或铁屑，防止这些杂质堵塞过滤器，同时也避免在润滑时造成齿轮磨损。

在本实施例中，所述油底壳内设置有支撑下层蛇形散热管的下支撑条，所述下支撑条上侧设置有支撑着上层蛇形散热管的中间支撑条，所述中间支撑条上侧设置有上压条490，所述下支撑条、中间支撑条和上压条通过螺栓连接在一起，下支撑条上侧和中间支撑条下侧开设有位置对应的半圆形槽，中间支撑条上侧和上压条下侧也开设有位置对应的半圆形槽，上、下对应的两个半圆形槽形成圆孔供散热管穿过，下支撑条和中间支撑条配合夹住下层散热管，中间支撑条和上压条配合夹住上层散热管。

在本实施例中，所述油底壳400侧部开设有出油口450和回油口460，所述出油口处安装有油液加热装置；所述油液加热装置包括连接于出油口处的出油管451，所述出油管451朝外一端安装有伸入出油管中的加热棒452，所述出油管侧部开设有吸油口453，所述吸油口与一油泵（图中未示出）入口相连通，油泵出口连接至变速器的液压系统，完成工作的液压油在回到回油口；变速器内的液压油从出油口抽出，加热棒对通过出油管的油进行加热，加热后的油通过油泵送至变速器的液压系统，通过对液压油加热到一定程度，可以提高油的流动性，使得变速器上的液压泵抽油时不至于太费劲，保证变速器正常工作；并且采用即热的方式，可以较快的提升油温。

在本实施例中，所述出油管上方设置有过滤器470，所述过滤器的入口端与出油管的吸油口相连接，所述过滤器的出口端连接有L形接头471，所述L形接头经软管与油泵入口相连接，油泵出口经软管连接至变速器的液压系统；过滤器可以过滤掉油液中的杂质。

在本实施例中，为了使过滤器安装更加牢固，所述过滤器470通过弓形的过滤器支架472固定于变速器的壳体（即分动箱壳体100或四挡变速箱壳体200）上，过滤器470和过滤器支架472通过螺钉连接，过滤器支架472通过螺钉连接于变速器的壳体外侧面。

在本实施例中，为了保证高速电机牢固稳定，所述分动箱壳体100前方具有沿竖向设置并垂直与动力输入轴的加固板500，所述加固板500和分动箱壳体后端之间连接有多个连接支架510，所述高速电机前端固定于所述加固板上。

一种如上所述动力耦合的八挡变速器的工作方法，（1）动力输出模式：由高速电机驱动的前中间轴和由发动机驱动的动力输入轴通过离合器KF实现动力耦合通过离合器K5或离合器K6将动力传递给动力过渡轴，实现二挡变速；动力过渡轴通过离合器K1或离合器K2将动力传递给后中间轴，而后中间轴通过离合器K3或离合体K4将动力传递给动力输出轴，实现四挡变速，整个变速器实现八挡动力输出；（2）发电模式：离合器K5和离合器K6处于断开状态，离合器KF处于接合状态，由发动机驱动的动力输入轴通过前中间轴带动高速电机转动，实现发电。

如图10~13所示，一种用于如上所述动力耦合的八挡变速器的液压控制系统，包括与控制离合器K1、K2的第一油腔相连接的第一控制油路、与控制离合器K2、K3的第二油腔相连接的第二控制油路、与控制离合器K5、K6的第三油腔相连接的第三控制油路以及与控制离合器KF的第四油腔相连接的第四控制油路，第一控制油路、第二控制油路、第三控制油路和第四控制油路并联设置；所述第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路上均设置有比例阀18和三位四通电磁阀19，所述三位四通电磁阀19的A、B接口分别连接至对应油腔两端；第四控制油路上设置有比例阀18；还包括用以平衡第一油腔、第二油腔和第三油腔两端压力差的平衡油路；平衡油路用于切换挡位是平衡油腔两端的压力差，使得油腔内的活塞会缓缓运动，进而离合器可以缓慢接合，保证换挡过程平稳，防止由于油腔两端油压差过大使得活塞快速运动，进而导致变速过程窜动的问题。

在本实施例中，所述第一控制油路、第二控制油路、第三控制油路、第四控制油路和平衡油路通过控制主油路连接至油箱1，所述油箱1还连接有润滑主油路，润滑主油路上连接有通往各润滑油道的润滑支油路，所述润滑主油路上设置有滤芯、单向阀15和二位二通电磁阀23，滤芯有两个，分别是过滤精度为10um的10um滤芯10和过滤精度为20um的20um滤芯9，润滑主油路在单向阀和二位二通电磁阀之间还旁接有通往控制主油路的补充油路17；当需要控制两个离合器动作时，控制主油路可能出现油量不足或者油压不够的情况，此时，二位二通电磁阀动作，切断通往各润滑支油路的油，使原来用于润滑的油补充到控制主油路中用以控制离合器动作。

在本实施例中，所述平衡油路上设置有比例阀18和常闭式二位三通电磁阀22，所述二位三通电磁阀22的2接口连接至其中一路的润滑支油路，二位三通电磁阀的3接口与平衡油路上的比例阀连接，二位三通电磁阀的1接口分别连接至第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路上的三位四通电磁阀的T接口；控制油路上的比例阀控制油腔进油端的压力，而平衡油路上的比例阀则控制油腔出油端的压力保证第一油腔、第二油腔和第三油腔动作时两端的油压差不至于过大；同时将润滑油路中的油分一部分用于填补控制油路，使得控制油路中充满油，那么当需要控制离合器动作切换挡位时，控制主油路就不需要提供过多的油，只需要提供活塞动作的油量即可，这样可以加快响应速度。

在本实施例中，所述控制主油路上也设置有滤芯和单向阀，滤芯有两个，分别是过滤精度为10um的10um滤芯10和过滤精度为20um的20um滤芯9；控制主油路还旁接有返回油箱的卸压管路，所述卸压管路上具有并联设置的常闭式节流阀11和溢流阀12，可以通过打开节流阀手动卸压，当变速器维修时，防止液压系统故障而导致没有完全卸压。

在本实施例中，所述润滑主油路上还连接有测压传感器C28和过滤器，测压传感器C28的额定压力为8MPa，二位三通电磁阀22的2接口连接至润滑支油路的管路上也设置有过滤器；所述润滑主油路和控制主油路上均安装有由高速电机6驱动的定量泵7，油箱1与控制主油路及润滑主油路之间的连接管路上安装有加热器4和吸油过滤器5，油箱1内安装有散热器2，油箱上侧设置有透气帽3。

在本实施例中，第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路在三位四通电磁阀和对应油腔之间的管路上安装有过滤器和测压传感器B20，测压传感器B的额定压力为6MPa；第四控制油路在比例阀和第四油腔之间的管路上也安装有过滤器和测压传感器B。

在本实施例中，所述控制主油路上设置有测压传感器C，测压传感器C的额定压力为8MPa，润滑支油路上设置有测压传感器D，测压传感器D的额定压力为0.5MPa。

在本实施例中，上述第一控制油路和第二控制油路设置在变速器主阀块A上，用于控制四挡变速箱内离合器动作和润滑，上述第三控制油路和第四控制油路设置在变速器主阀块B上，用于控制分动箱（即两挡箱）内的离合器动作和润滑；控制主油路上的滤芯、单向阀、测压传感器C、节流阀和溢流阀等部件设置到变速器副阀块A上，润滑主油路的滤芯、单向阀、过滤器、测压传感器A和二位二通电磁阀等部件设置在变速器副阀块B上；润滑主油路的其中一润滑支油路连接到变速器主阀块A上再分成多个油路用于四挡箱离合器润滑，润滑主油路的另一润滑支油路连接到变速器主阀块B上再分成多个油路用于分动箱离合器润滑，润滑主油路的第三润滑支油路连接到机械平台阀块上再分成多个油路用于机械平台润滑。

液压控制系统的控制方法：

（1）初始状态，所有比例阀和电磁阀均不得电；

（2）换挡开始，所有比例阀都给一个指定的电压，通过控制器使得第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路的比例阀（即图1中的YA1、YA2、YA4）供油压力略大于平衡油路上比例阀（即图1中的YA3）的供油压力，第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路的三位四通电磁阀分别得电，二位三通电磁阀和二位三通电磁阀得电；此时，第一控制油路、第二控制油路和第三控制油路分别给第一油腔、第二油腔和第三油腔的一端供油，离合器K1、K2其中一个闭合，离合器K3、K4其中一个闭合，离合器K5、K6其中一个闭合；平衡油路上的比例阀（即图1中的YA3）通过两位三通电磁阀给分别给第一油腔、第二油腔和第三油腔的另一端供油，同时，第四控制油路上的比例阀（即图1中的YA4）按预定的曲线给电，为第四油腔供油；

（3）离合器在闭合的过程中通过控制器不断的调整第一控制油路、第二控制油路、第三控制油路和平衡油路的比例阀（即图1中的YA1、YA2、YA3、YA4）的电压，让第一、第二、第三油腔两端的压力差越来越大，最终达到一个需要的压力差使得离合器完全闭合；随后平衡油路上的比例阀（即图1中的YA3）、二位三通电磁阀和二位三通电磁阀电，完成一次换挡过程。

一挡需要离合器K1、K4、K6闭合；二挡需要K1、K4、K5离合器闭合；三挡需要K2、K4、K6离合器闭合；四挡需要K2、K4、K5离合器闭合；五挡需要K1、K3、K6离合器闭合；六挡需要K1、K3、K5离合器闭合；七挡需要K2、K3、K6离合器闭合；八挡需要K2、K3、K5离合器闭合；选择混合动力驱动的时候KF离合器都需要处于闭合状态。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。