一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，包括发动机，主离合器，主、副变速器及电动机，主变速器包括主变速器输入轴、输出轴，辅助离合器，十一个常啮合齿轮，两个同步器、从动齿轮、中间轴，副变速器包括副变速器输入轴、输出轴，行星齿轮机构，离合器及制动器。该系统具有三种模式，发动机单独驱动：换档过程中辅助离合器接合提供辅助转矩，发动机调矩、调速，同步器完成预换档位啮合齿轮的速度同步；混合驱动：换挡在发动机单独驱动模式的基础上增加电动机提供辅助转矩和电动机调矩、调速；纯电动驱动：通过离合器和制动器的滑动摩擦进行档位切换，同时电动机调矩、调速，三种模式均能实现无动力中断换档动作。

A hybrid power assembly system of automatic transmission without power interruption and gear shift

The invention discloses a power shift automatic mechanical transmission hybrid powertrain system includes the engine, clutch, main and auxiliary gearbox and motor, the main transmission comprises a main transmission input shaft, output shaft, auxiliary clutch, eleven ordinary gear, two synchronizer, a driven gear, intermediate gear including the auxiliary gearbox input shaft and the output shaft, planetary gear, clutch and brake. The system has three modes: engine single drive gear shifting process auxiliary clutch provides auxiliary engine torque, adjustable speed, torque, synchronizing bit synchronizer pre shift gear speed; hybrid drive: shift mode based on the increase of motor torque and provide auxiliary motor, speed adjustment moment in the engine drive alone; pure electric drive: gear switch by sliding friction clutch and brake motor, at the same time, moment adjusting speed, three modes can be realized without power interruption of shift operation.

【技术实现步骤摘要】
一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统
本专利技术属于汽车传动
，具体涉及一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统。
技术介绍
随着石油资源的短缺，空气污染问题的日益严重，如今的汽车行业面临着巨大压力，由于混合动力电动汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。机械自动变速器是在手动变速器的基础上增加自动选换档和操作离合器装置形成的一种自动变速器，在换档过程中不可避免的存在短暂的动力中断现象，由于动力中断引起的冲击不仅影响乘坐舒适性，而且降低了变速器的工作效率。为了进一步优化整车的动力性、经济性和环保性，以及提高驾驶性能和乘坐舒适性，在混合动力汽车上搭载无动力中断换档机械自动变速器逐渐成为一种必然的发展趋势。中国专利(CN103863086B)公开了一种混合动力车辆多档位驱动装置，包括发动机、电动机Ⅰ、电动机Ⅱ、机械式变速器、主减速器等，虽然实现了换档过程中无动力中断，但是由纯电动动力模式向混合模式切换过程中电动机Ⅱ用于发动机的启动，由电动机Ⅰ单独输出动力，存在动力不足的现象，尤其在爬坡过程。中国明专利(CN106641134A)公开了一种双输入双输出无动力中断耦合器及其换档方法，包括电机A、电机B、两个太阳轮、六个行星齿轮、两个行星架等，该专利能够很好的解决动力中断的问题，但是电机A、电机B布置在耦合器内部，长时间浸泡在油液中，存在冷却问题，影响电机使用寿命和性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提出一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，主要应用于混合动力汽车上，增加了变速器档位使车辆动力总成更多地工作于高效区，实现换档过程动力传动不中断，提高动力性和经济性。本专利技术通过以下技术方案实现：一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，包括发动机、主离合器、主变速器、电动机及副变速器，所述主变速器包括主变速器输入轴、中间轴Ⅰ、主变速器输出轴、及中间轴Ⅱ，主变速器输入轴与主变速器输出轴同轴心布置，中间轴Ⅰ和中间轴Ⅱ相对于主变速器输出轴平行对称布置；所述发动机的输出轴与主离合器的输入轴相连，所述主离合器的输出轴与主变速器输入轴相连，所述主变速器输入轴与主动齿轮固连，所述主动齿轮还与辅助离合器的一端固连，所述辅助离合器的另一端与主变速器输出轴固连；所述中间轴Ⅰ上固连从动齿轮Ⅰ、同步器Ⅰ，所述中间轴Ⅱ上固连从动齿轮Ⅱ、同步器Ⅱ，所述从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ与主动齿轮啮合；所述中间轴Ⅰ上空套有一/六档主动齿轮和三/八档主动齿轮，且同步器Ⅰ位于一/六档主动齿轮和三/八档主动齿轮之间，所述中间轴Ⅱ上空套有二/七档主动齿轮和四/九档主动齿轮，且同步器Ⅱ位于二/七档主动齿轮和四/九档主动齿轮之间；所述主变速器输出轴依次固连的一/六档从动齿轮、二/七档从动齿轮、三/八档从动齿轮及四/九档从动齿轮分别与一/六档主动齿轮、二/七档主动齿轮、三/八档主动齿轮及四/九档主动齿轮啮合；所述副变速器包括副变速器输入轴及副变速器输出轴，所述副变速器输入轴与电动机的输出轴相连，电动机的输入轴与主变速器输出轴相连；所述副变速器输入轴固连离合器的一端，所述离合器的另一端与行星架固连，所述行星架上安装四个行星齿轮，且四个行星齿轮均匀布置在太阳轮四周，所述四个行星齿轮的外圈、内圈分别与齿圈、太阳轮成内、外啮合，所述行星架与副变速器输出轴固连，所述太阳轮与副变速器输入轴固定连接；所述副变速器上装有制动器，制动器的转动部分与齿圈固定连接。上述方案中，所述同步器Ⅰ、同步器Ⅱ均有三种位置状态：中间位置分离状态、向左滑动接合状态及向右滑动接合状态。上述方案中，所述主离合器可以采用干式离合器或电磁离合器，所述离合器、辅助离合器可以采用湿式离合器或电磁离合器。上述方案中，所述制动器可以采用机械式制动器或电磁式制动器。上述方案中，该混合动力总成系统具有发动机单独驱动、纯电动驱动、发动机和电动机混合驱动三种驱动模式；发动机单独驱动模式下，换档过程中辅助离合器接合提供辅助转矩，发动机调矩、调速，同步器完成预换档位啮合齿轮的速度同步，实现无动力中断换档动作；纯电动驱动模式下该系统具有两个前进档和两个倒档，换档过程中通过离合器和制动器的滑动摩擦进行档位切换，同时电动机调矩、调速，完成无动力中断的换档动作；发动机和电动机混合驱动模式下，换档过程中电动机和辅助离合器共同提供辅助转矩，同时电动机和发动机共同调矩、调速，同步器完成预换档位啮合齿轮的速度同步，实现无动力中断换档动作。本专利技术具有的技术效果为：1)与普通机械变速器相比，本专利技术由带有辅助离合器的主变速器和行星齿轮机构的副变速器组成的一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，较好地解决了机械自动变速器换档动力中断的问题。2)本专利技术的混合动力总成系统有三种驱动模式：发动机单独驱动、纯电动驱动、发动机和电动机混合驱动，并且三种驱动模式下都能完成无动力中断换档动作，实现平顺快速换档；且在发动机单独驱动、发动机和电动机混合驱动模式下具有十个前进档，使车辆动力总成更多地工作于高效区，提高车辆的动力性和经济性。附图说明图1为本专利技术一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统的结构示意图；图2为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下一档动力传递路线示意图；图3为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下二档动力传递路线示意图；图4为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下三档动力传递路线示意图；图5为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下四档动力传递路线示意图；图6为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下五档动力传递路线示意图；图7为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下六档动力传递路线示意图；图8为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下七档动力传递路线示意图；图9为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下八档动力传递路线示意图；图10为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下九档动力传递路线示意图；图11为本专利技术变速器在发动机单独驱动或发动机和电动机混合驱动模式下十档动力传递路线示意图；图12为本专利技术变速器在纯电动驱动模式下一档和慢速倒档动力传递路线示意图；图13为本专利技术变速器在纯电动驱动模式下二档和快速倒档动力传递路线示意图；其中，1-发动机，2-主离合器，3-主变速器输入轴，4-主动齿轮，5-从动齿轮Ⅰ，6-一/六档主动齿轮，7-同步器Ⅰ，8-三/八档主动齿轮，9-中间轴Ⅰ，10-一/六档从动齿轮，11-二/七档从动齿轮，12-三/八档从动齿轮，13-四/九档从动齿轮，14-电动机，15-主变速器输出轴，16-副变速器输入轴，17-离合器，18-副变速器，19-四/九档主动齿轮，20-同步器Ⅱ，21-二/七档主动齿轮，22-中间轴Ⅱ，23-从动齿轮Ⅱ，24-主变速器，25-辅助离合器，26-制动器，27-齿圈，28-行星齿轮，29-行星架，30-副变速器输出轴，31-太阳轮。具体实施方式下面将结合实施例和附图对本专利技术进行详细、清楚、完整地描述。如图1所示，一种无动力中断换档机械自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，其特征在于：包括发动机(1)、主离合器(2)、主变速器(24)、电动机(14)及副变速器(18)，所述主变速器(24)包括主变速器输入轴(3)、中间轴Ⅰ(9)、主变速器输出轴(15)、及中间轴Ⅱ(22)，主变速器输入轴(3)与主变速器输出轴(15)同轴心布置，中间轴Ⅰ(9)和中间轴Ⅱ(22)相对于主变速器输出轴(15)平行对称布置；所述发动机(1)的输出轴与主离合器(2)的输入轴相连，所述主离合器(2)的输出轴与主变速器输入轴(3)相连，所述主变速器输入轴(3)与主动齿轮(4)固连，所述主动齿轮(4)还与辅助离合器(25)的一端固连，所述辅助离合器(25)的另一端与主变速器输出轴(15)固连；所述中间轴Ⅰ(9)上固连从动齿轮Ⅰ(5)、同步器Ⅰ(7)，所述中间轴Ⅱ(22)上固连从动齿轮Ⅱ(23)、同步器Ⅱ(20)，所述从动齿轮Ⅰ(5)、从动齿轮Ⅱ(23)与主动齿轮(4)啮合；所述中间轴Ⅰ(9)上空套有一/六档主动齿轮(6)和三/八档主动齿轮(8)，且同步器Ⅰ(7)位于一/六档主动齿轮(6)和三/八档主动齿轮(8)之间，所述中间轴Ⅱ(22)上空套有二/七档主动齿轮(21)和四/九档主动齿轮(19)，且同步器Ⅱ(20)位于二/七档主动齿轮(21)和四/九档主动齿轮(19)之间；所述主变速器输出轴(15)依次固连的一/六档从动齿轮(10)、二/七档从动齿轮(11)、三/八档从动齿轮(12)及四/九档从动齿轮(13)分别与一/六档主动齿轮(6)、二/七档主动齿轮(21)、三/八档主动齿轮(8)及四/九档主动齿轮(19)啮合；所述副变速器(18)包括副变速器输入轴(16)及副变速器输出轴(30)，所述副变速器输入轴(16)与电动机(14)的输出轴相连，电动机(14)的输入轴与主变速器输出轴(15)相连；所述副变速器输入轴(16)固连离合器(17)的一端，所述离合器(17)的另一端与行星架(29)固连，所述行星架(29)上安装四个行星齿轮(28)，且四个行星齿轮(28)均匀布置在太阳轮(31)四周，所述四个行星齿轮(28)的外圈、内圈分别与齿圈(27)、太阳轮(31)成内、外啮合，所述行星架(29)与副变速器输出轴(30)固连，所述太阳轮(31)与副变速器输入轴(16)固定连接；所述副变速器(18)上装有制动器(26)，制动器(26)的转动部分与齿圈(27)固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种无动力中断换档机械自动变速器混合动力总成系统，其特征在于：包括发动机(1)、主离合器(2)、主变速器(24)、电动机(14)及副变速器(18)，所述主变速器(24)包括主变速器输入轴(3)、中间轴Ⅰ(9)、主变速器输出轴(15)、及中间轴Ⅱ(22)，主变速器输入轴(3)与主变速器输出轴(15)同轴心布置，中间轴Ⅰ(9)和中间轴Ⅱ(22)相对于主变速器输出轴(15)平行对称布置；所述发动机(1)的输出轴与主离合器(2)的输入轴相连，所述主离合器(2)的输出轴与主变速器输入轴(3)相连，所述主变速器输入轴(3)与主动齿轮(4)固连，所述主动齿轮(4)还与辅助离合器(25)的一端固连，所述辅助离合器(25)的另一端与主变速器输出轴(15)固连；所述中间轴Ⅰ(9)上固连从动齿轮Ⅰ(5)、同步器Ⅰ(7)，所述中间轴Ⅱ(22)上固连从动齿轮Ⅱ(23)、同步器Ⅱ(20)，所述从动齿轮Ⅰ(5)、从动齿轮Ⅱ(23)与主动齿轮(4)啮合；所述中间轴Ⅰ(9)上空套有一/六档主动齿轮(6)和三/八档主动齿轮(8)，且同步器Ⅰ(7)位于一/六档主动齿轮(6)和三/八档主动齿轮(8)之间，所述中间轴Ⅱ(22)上空套有二/七档主动齿轮(21)和四/九档主动齿轮(19)，且同步器Ⅱ(20)位于二/七档主动齿轮(21)和四/九档主动齿轮(19)之间；所述主变速器输出轴(15)依次固连的一/六档从动齿轮(10)、二/七档从动齿轮(11)、三/八档从动齿轮(12)及四/九档从动齿轮(13)分别与一/六档主动齿轮(6)、二/七档主动齿轮(21)、三/八档主动齿轮(8)及四/九档主动齿轮(19)啮合；所述副变速器(18)包括副变速器输入轴(16)及副变速器输出轴(30)，所述副变速器输入轴(16)与电动机(14)的输出轴相连，电动机(14)的输入轴与主变速器输出轴(15)相连；所述副变速器输入轴(16)固连离合器(17)的一端，所述离合器(17)的另一端与行星架(29)固连，所述行星架(29)上安装四个行星齿轮(28)，且四个行星齿轮(28)均匀布置在太阳轮(31)四周，所述四个行星齿轮(28)的外圈、内圈分别与齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：何仁，邓衡，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32