[发明专利]商用车并联式混合动力多挡变速箱

说明书

技术领域

本发明属于商用混合动力车技术领域，特别涉及一种多挡变速箱。

背景技术

混合动力技术具有降低排放和油耗，同时提高车辆动力性能的优点。在并联形式混合动力技术中，电机主要实现急加速工况或发动机低速工况下的助力，以提高动力性能，改善发动机的燃油经济性；在减速工况，实现制动能量回收，在低速以及起步工况，可实现纯电驱动工况；根据电机的位置不同，并联式混合动力可分为三种：第一种是电机布置在变速箱的离合器前面，其特点是电机可利用变速箱的传动比调节传动范围，电机自身转速、转矩性能需求低，但换挡过程中有动力中断，需要同步的惯量较大；第二种是电机布置在变速箱输出轴后面，其特点是换挡过程中无动力中断，但电机的转速、转矩性能要求高；第三种是电机布置在变速箱中间轴上，其特点是采用多自由度齿轮机构耦合电机和发动机的动力，实现混合动力和动力换挡功能；传统的手动变速箱在换挡过程存在动力中断，影响汽车的动力性，专利文献CN100570174C和CN101782146B中的变速器通过机械机构实现动力换挡设计，但其换挡过程中，需要机械机构相互之间的配合，并难以实现混合动力功能。

发明内容

本发明的目的是：提出一种商用车并联式混合动力多挡变速箱传动装置，以实现混合动力和动力换挡功能。

本发明的技术方案是：商用车并联式混合动力多挡变速箱，包括：发动机，离合器，电机模块，变速箱主箱模块及变速箱副箱模块。

电机模块中，电机与发动机输入轴同轴布置。

变速箱主箱模块采用四轴式布置：发动机输入轴、电机的动力输入轴和变速箱主箱输出轴同轴布置，第一中间轴、第二中间轴与发动机输入轴平行布置；发动机输入轴连接第三齿轮，电机动力输入轴连接第一齿轮，变速箱主箱输出轴与变速行星排太阳轮、第七齿轮相连接；第二中间轴通过第四同步器空套在第一中间轴上，第二齿轮、第十齿轮和第十二齿轮与第一中间轴相连接；第二中间轴与第四齿轮、第六齿轮连接；第八齿轮通过第三同步器空套在第二中间轴上；第五齿轮、第九齿轮、第十一齿轮分别通过第二同步器、第六同步器、第五同步器空套在变速箱主箱输出轴上；发动机输入轴通过第一同步器空套在变速箱主箱输出轴上；第十一齿轮通过第七同步器与输出轴连接。

变速箱副箱模块中，变速行星排太阳轮与变速箱主箱输出轴相连，输出轴连接变速箱行星排行星架，第八同步器连接变速行星排齿圈与变速箱副箱支架；第九同步器连接输出轴和变速行星排齿圈。

所述发动机1及电机4所匹配各挡位划分为V至VIII个工况段，实现各个工况下混合动力和动力的换挡；

在所述的第V工况段中，所述发动机1匹配1至10个档位：

所述发动机1在1挡工况时：所述第四同步器16、所述第五同步器19、所述第八同步器26工作；所述第四同步器16啮合所述第二中间轴31，所述第五同步器19啮合所述第十一齿轮21，所述第八同步器26啮合所述变速箱副箱支架，所述发动机1动力经过所述第三齿轮7，所述第四齿轮8、所述第十二齿轮22和所述第十一齿轮21输出到所述变速箱主箱输出轴32，经过所述变速箱副箱模块300的减速后输出到所述输出轴27；

所述发动机1在2挡工况时：所述第二同步器10，所述第八同步器26工作；所述第二同步器10啮合所述第五齿轮11，所述第八同步器26啮合所述变速箱副箱支架，所述发动机1动力经过所述第三齿轮7，所述第四齿轮8、所述第六齿轮12和所述第五齿轮11输出到所述变速箱主箱输出轴32，经过所述变速箱副箱模块300的减速后输出到所述输出轴27；

所述发动机1在3挡工况时：所述第三同步器15，所述第八同步器26工作；所述第三同步器15啮合所述第八齿轮14，所述第八同步器26啮合所述变速箱副箱支架，所述发动机1动力经过所述第三齿轮7，所述第四齿轮8、所述第八齿轮14、所述第七齿轮13输出到所述变速箱主箱输出轴32，经过所述变速箱副箱模块300的减速后输出到所述输出轴27；

所述发动机1在4挡工况时：所述第四同步器16、所述第六同步器20、所述第八同步器26工作；所述第四同步器16啮合所述第二中间轴31，所述第六同步器20啮合所述第九齿轮17，所述第八同步器26啮合所述变速箱副箱支架，所述发动机1动力经过所述第三齿轮7、所述第四齿轮8、所述第十齿轮18和所述第九齿轮17输出到所述变速箱主箱输出轴32，经过所述变速箱副箱模块300的减速后输出到所述输出轴27；