[发明专利]商用车动力换挡并联式混合动力多挡变速箱

摘要

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。商用车动力换挡并联式混合动力多挡变速箱，其技术方案是发动机的动力通过离合器后输入到发动机输入轴；电机模块包含电动机和传动齿轮，通过传动齿轮和电动机输入轴输出电机功率；而变速箱主箱模块由多自由定轴齿轮机构组成，可耦合发动机与电机的动力，并可实现5个匹配发动机的挡位和2个匹配电机的挡位；变速箱副箱模块可实现高挡、低挡两个挡位，与变速箱主箱输入模块共同工作可实现10个匹配发动机的挡位和4个匹配电机的挡位，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。

主权项

商用车动力换挡并联式混合动力多挡变速箱，它包括：发动机(1)，离合器(2)，其特征在于，它还包括：电机模块(100)，变速箱主箱模块(200)及变速箱副箱模块(300)；所述电机模块(100)中，电机(4)与发动机输入轴(3)同轴布置；所述变速箱主箱模块(200)采用四轴式布置：所述发动机输入轴(3)、电机动力输入轴(29)和变速箱主箱输出轴(32)同轴布置，第一中间轴(30)、第二中间轴(31)与所述发动机输入轴(3)平行布置；所述发动机输入轴(3)连接第三齿轮(7)，所述电机动力输入轴(29)连接第一齿轮(5)，所述变速箱主箱输出轴(32)与变速行星排太阳轮(33)相连接；所述第二中间轴(31)通过第四同步器(16)空套在所述第一中间轴(30)上，第二齿轮(6)、第十齿轮(18)和第十二齿轮(22)与所述第一中间轴(30)相连接；所述第二中间轴(31)与第四齿轮(8)、第六齿轮(12)、第八齿轮(14)连接；第五齿轮(11)、第七齿轮(13)、第九齿轮(17)、第十一齿轮(21)通过第二同步器(10)、第三同步器(15)、第六同步器(20)、第五同步器(19)空套在所述变速箱主箱输出轴(32)上；所述发动机输入轴(3)通过第一同步器(9)空套在所述变速箱主箱输出轴(32)上，第十一齿轮(21)通过第七同步器(23)与输出轴(27)相连接；所述变速箱副箱模块(300)中，变速行星排太阳轮(33)与所述变速箱主箱输出轴(32)相连，所述输出轴(27)连接变速箱行星排行星架(25)，第八同步器(26)连接变速行星排齿圈(24)与变速箱副箱支架；第九同步器(28)连接所述输出轴(27)和变速行星排齿圈(24)；所述发动机(1)及电机(4)所匹配各挡位划分为I至IV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I工况段中，所述发动机(1)匹配1至9个挡位：所述发动机(1)在1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)啮合所述第七齿轮(13)，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2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3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)啮合所述第四齿轮(8)，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)；所述发动机(1)在5挡工况时：所述第一同步器(9)、所述第八同步器(26)工作；所述第一同步器(9)啮合所述发动机输入轴(3)，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)动力经过所述发动机输入轴(3)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6挡工况时：所述第四同步器(16)、所述第七同步器(23)工作；所述第四同步器(16)啮合所述第四齿轮(8)，所述第七同步器(23)啮合所述输出轴(27)，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)输出到所述输出轴(27)；所述发动机(1)在7挡工况时：所述第二同步器(10)、所述第九同步器(28)工作；所述第二同步器(10)啮合所述第五齿轮(11)，所述第九同步器(28)啮合所述输出轴(27)，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)直接输出到所述输出轴(27)；所述发动机(1)在8挡工况时：所述第四同步器(16)、所述第五同步器(19)、所述第九同步器(28)工作；所述第四同步器(16)啮合所述第四齿轮(8)，所述第五同步器(19)啮合所述第十一齿轮(21)，所述第九同步器(28)啮合所述输出轴(27)，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)直接输出到所述输出轴(27)；所述发动机(1)在9挡工况时：所述第一同步器(9)、所述第九同步器(28)工作；所述第一同步器(9)啮合所述发动机输入轴(3)，所述第九同步器(28)啮合所述输出轴(27)，所述发动机(1)动力经过所述发动机输入轴(3)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)直接输出到所述输出轴(27)；在所述的第II工况段中，所述电机(4)匹配1至4个挡位：所述电机(4)在1挡工况时：所述第五同步器(19)、所述第八同步器(26)工作；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，所述电机(4)动力经过所述第一齿轮(5)、所述第二齿轮(6)、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)；所述电机(4)在2挡工况时，所述第六同步器(20)、所述第八同步器(26)工作；所述第六同步器(20)啮合第九齿轮(17)，第八同步器(26)啮合变速箱副箱支架，所述电机(4)动力经过所述第一齿轮(5)、所述第二齿轮(6)、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)；所述电机(4)在3挡工况时，所述第七同步器(23)工作；所述第七同步器(23)啮合所述输出轴(27)，所述电机(4)动力经过所述电机(4)、所述第十二齿轮(22)和所述第十一齿轮(21)输出到所述输出轴(27)；所述电机(4)在4挡工况时：所述第六同步器(20)、所述第九同步器(28)工作；所述第六同步器(20)啮合所述第九齿轮(17)，所述第九同步器(28)啮合所述输出轴(27)，所述电机(4)动力经过所述第一齿轮(5)、所述第二齿轮(6)、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)直接输出到所述输出轴(27)。