不切断动力换挡自动变速器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010286535.5 (22)申请日 2020.04.13 (71)申请人 四川铭宏芯瑞科技有限公司 地址 610000 四川省成都市武侯区金花桥 街道凉井社区簇马路三段41号附13号 (72)发明人 沈长江熊金莲 (74)专利代理机构 成都时誉知识产权代理事务 所(普通合伙) 51250 代理人 李春彦 (51)Int.Cl. F16H 3/46(2006.01) F16H 57/023(2012.01) F16H 63/30(2006.01) F16H 61/04(2。

2、006.01) (54)发明名称 一种不切断动力换挡自动变速器 (57)摘要 本发明公开了一种不切断动力换挡自动变 速器, 涉及新能源汽车自动变速器领域, 包括输 入轴、 传动轴、 第一行星齿轮机构、 第二行星齿轮 机构、 第一电机和第二电机; 输入轴和传动轴分 别与第一行星齿轮机构的齿圈和太阳轮同步转 动; 第一行星齿轮机构的行星架驱动第二行星齿 轮机构的行星架同步转动; 第一行星齿轮机构的 行星架与传动轴之间设离合器; 第二行星齿轮机 构的太阳轮与第一电机的转子固定连接, 传动轴 与第二电机的转子固定连接, 第一电机的定子与 第二电机的定子均与第二行星齿轮的齿圈固定 连接。 其传递效率高、。

3、 传递扭矩大, 换挡柔顺无冲 击, 可实现能量的回收。 权利要求书4页 说明书22页 附图3页 CN 111412253 A 2020.07.14 CN 111412253 A 1.一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 包括输入轴 (110) 、 传动轴 (120) 、 第 一行星齿轮机构、 第二行星齿轮机构、 第一电机和第二电机; 所述输入轴 (110) 用于驱动所述第一行星齿轮机构的齿圈 (141) 转动, 所述第一行星齿 轮机构的太阳轮 (143) 用于驱动所述传动轴 (120) 转动; 所述第一行星齿轮机构的行星架 (142) 用于驱动所述第二行星齿轮机构的行星架 (152) 。

4、同步转动; 所述第二行星齿轮机构的太阳轮 (153) 与所述第一电机的转子 (171) 固定连接, 所述传 动轴 (120) 与第二电机的转子 (181) 连接, 所述第一电机的定子 (172) 和第二电机的定子 (182) 均与所述第二行星齿轮的齿圈 (151) 固定连接。 2.根据权利要求1所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括离合器 (134) , 所述离合器 (134) 用于实现所述第一行星齿轮机构的行星架 (142) 与传动轴 (120) 的 断开或驱动连接。 3.根据权利要求1所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括空心轴 a (131) 和空。

5、心轴b (132) ; 所述传动轴 (120) 、 空心轴a (131) 、 空心轴b (132) 、 第一行星齿轮机构的太阳轮 (143) 、 第二行星齿轮机构的太阳轮 (153) 均同心设置; 所述第一行星齿轮机构的太阳轮 (143) 固定套接在所述传动轴 (120) 上, 所述空心轴a (131) 的两端分别与第一行星齿轮机构的行星架 (142) 和第二行星机构的行星架 (152) 固定 连接; 所述空心轴b (132) 可转动的套接在所述传动轴 (120) 上, 所述第二行星齿轮机构的太 阳轮 (153) 与所述第一电机的转子 (171) 均固定套接在所述空心轴b (132) 上。 4。

6、.根据权利要求3所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括法兰a (191) 和电机座 (193) ; 所述输入轴 (110) 的一端与所述第一行星齿轮机构的齿圈 (141) 通过法兰a (191) 固定 连接; 所述电机座 (193) 呈空心结构, 所述电机座 (193) 的一端与所述第二行星齿轮的齿圈 (151) 固定连接, 所述第一电机和第二电机均选用插入式电机, 所述第一电机和第二电机均 固定安装在所述电机座 (193) 内。 5.根据权利要求4所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括离合器 (134) , 所述离合器 (134) 设置于所述空心轴a 。

7、(131) 内; 所述离合器 (134) 用于实现所述空心 轴a (131) 与所述传动轴 (120) 的连接和断开。 6.根据权利要求5所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括第三行 星齿轮机构、 空心轴c (133) , 所述传动轴 (120) 远离所述法兰a (191) 的一端与所述第三行星 齿轮机构的行星架 (162) 固定连接, 所述电机座 (193) 与所述第三行星齿轮机构的齿圈 (161) 固定连接, 所述第三行星齿轮机构的太阳轮 (163) 和所述空心轴c (133) 均与所述传动 轴 (120) 同心设置, 所述空心轴c (133) 可转动的套接在所述传动轴。

8、 (120) 上, 所述第二电机 的转子 (181) 和所述第三行星齿轮机构的太阳轮 (163) 均固定套接在所述空心轴c (133) 上。 7.根据权利要求6所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 所述输入轴 (110) 两侧对称设置有两根中间轴a (210) , 并对称设置有两根中间轴b (220) ; 权利要求书 1/4 页 2 CN 111412253 A 2 所述输入轴 (110) 上固定套接有输入主动齿轮 (200) , 两根所述中间轴a (210) 上均固定 套接有输入从动齿轮 (211) , 所述输入主动齿轮 (200) 与输入从动齿轮 (211) 啮合; 所述空心。

9、轴a (131) 上固定套接有输出主动齿轮 (130) , 两根所述中间轴b (220) 上均固 定套接有输出从动齿轮 (221) , 所述输出从动齿轮 (221) 与输出主动齿轮 (130) 啮合; 两根所述中间轴a (210) 上均固定套接有7-15档主动齿轮 (213) 、 5-13档主动齿轮 (214) 、 3-11档主动齿轮 (215) 和1-9档主动齿轮 (216) , 还包括7-15档从动齿轮 (233) 、 5-13 档从动齿轮 (234) 、 3-11档从动齿轮 (235) 和1-9档从动齿轮 (236) , 两个所述7-15档主动齿 轮 (213) 均与7-15档从动齿轮 。

10、(233) 啮合, 两个所述5-13档主动齿轮 (214) 均与所述5-13档 从动齿轮 (234) 啮合, 两个所述3-11档主动齿轮 (215) 均与3-11档从动齿轮 (235) , 两个所述 1-9档主动齿轮 (216) 均与1-9档从动齿轮 (236) ; 两根所述中间轴b (220) 上均固定套接有2-4-10-12档主动齿轮 (222) , 6-8-14-16档主 动齿轮 (223) 和倒挡主动齿轮 (224) , 还包括2-4-10-12档从动齿轮 (238) , 6-8-14-16档从动 齿轮 (237) 、 倒挡从动齿轮 (232) 和两个倒挡中间齿轮 (212) , 两个。

11、所述2-4-10-12档主动齿 轮 (222) 均与2-4-10-12档从动齿轮 (238) 啮合, 两个所述6-8-14-16档主动齿轮 (223) 均与 6-8-14-16档从动齿轮 (237) 啮合, 两个所述倒挡主动齿轮 (224) 分别通过两个倒挡中间齿 轮 (212) 与倒挡从动齿轮 (232) 传动连接; 还包括二轴 (230) , 所述二轴 (230) 上设置有档位接合套a (241) , 档位结合套b (242) , 档 位结合套c (243) , 1档接合套 (244) ; 所述档位接合套a (241) 用于使所述2-4-10-12档从动齿 轮 (238) 与所述二轴 (2。

12、30) 连接或断开并用于使所述6-8-14-16档从动齿轮 (237) 与所述二 轴 (230) 连接或断开, 所述档位结合套b (242) 用于使所述倒挡从动齿轮 (232) 与所述二轴 (230) 连接或断开并用于使所述7-15档从动齿轮 (233) 与所述二轴 (230) 连接或断开, 所述 档位结合套c (243) 用于使所述5-13档从动齿轮 (234) 与所述二轴 (230) 连接或断开并用于 使所述3-11档从动齿轮 (235) 与所述二轴 (230) 连接或断开, 所述1档接合套 (244) 用于使所 述1-9档从动齿轮 (236) 与所述二轴 (230) 连接或断开; 还包括。

13、P档齿轮 (231) , 所述P档齿轮 (231) 与二轴 (230) 固定连接。 8.根据权利要求7所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括动力输出轴 (260) 、 副箱行星齿轮机构和高低档档位结合套 (250) , 所述动力输 出轴 (260) 与所述副箱行星齿轮机构的行星架 (252) 固定连接, 所述副箱行星齿轮机构的太 阳轮 (251) 固定套接在所述二轴 (230) 上, 所述1档接合套 (244) 替换为1-9档接合套 (245) , 所述1-9档接合套 (245) 用于使所述1-9档从动齿轮 (236) 与所述二轴 (230) 连接或断开, 或 者所述1-9。

14、档接合套 (245) 用于使所述1-9档从动齿轮 (236) 与所述副箱行星齿轮机构的行 星架 (252) 连接或断开, 所述高低档档位结合套 (250) 用于使所述副箱行星齿轮机构的齿圈 (253) 与所述副箱行星齿轮机构的行星架 (252) 连接, 或用于使所述副箱行星齿轮机构的齿 圈 (253) 与变速器外壳连接; 所述P档齿轮 (231) 与所述二轴 (230) 固定连接而非直接固定在所述副箱行星齿轮机构 的行星架 (252) 上。 9.根据权利要求5所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括外壳, 所述外壳内设置有传动轴a (310) 、 空心轴d (320) 、 空。

15、心轴e (330) 、 拉维娜式行星齿轮机构和 单排双级行星齿轮机构; 权利要求书 2/4 页 3 CN 111412253 A 3 所述传动轴a (310) 、 空心轴d (320) 和空心轴e (330) 同心设置, 所述传动轴a (310) 穿设 于所述空心轴d (320) 内, 所述空心轴d (320) 穿设于所述空心轴e (330) 内; 所述传动轴a (310) 的一端固定套接有从动主齿轮 (311) , 所述输入轴 (110) 上固定套接 有主动主齿轮 (300) , 所述从动主齿轮 (311) 与所述主动主齿轮 (300) 啮合, 所述传动轴a (310) 的另一端与所述单排双。

16、级行星齿轮机构的太阳轮 (312) 固定连接, 所述单排双级行星 齿轮机构的行星架 (313) 与所述外壳固定连接; 所述空心轴d (320) 与所述拉维娜式行星齿轮机构的太阳轮 (322) 固定连接, 所述拉维 娜式行星齿轮机构的齿圈 (325) 外套设有外齿轮 (326) , 所述空心轴a (131) 上固定套接有输 出主动齿轮 (130) , 所述外齿轮 (326) 与所述输出主动齿轮 (130) 啮合; 所述空心轴e (330) 上固定设置有传递齿轮a (331) , 所述拉维娜式行星齿轮机构的外行 星轮 (324) 上同轴固连有传递齿轮b (332) , 所述传递齿轮a (331) 。

17、与所述传递齿轮b (332) 啮 合; 还包括离合换挡装置a (340) 、 离合换挡装置b (350) 、 离合换挡装置c (360) 、 离合换挡装 置d (370) 和离合换挡装置e (380) ; 所述离合换挡装置a (340) 用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈 (315) 与所述空心 轴d (320) 连接或断开, 所述离合换挡装置b (350) 用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈 (315) 与所述空心轴e (330) 连接或断开, 所述离合换挡装置c (360) 用于使所述空心轴e (330) 与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置d (370) 用于使所述拉维娜式行星齿。

18、轮机 构的行星架 (323) 与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置e (380) 用于使所述拉维娜式 行星齿轮机构的行星架 (323) 与所述传动轴a (310) 连接或断开。 10.根据权利要求4所述的一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 还包括外壳, 所述外壳内设置有传动轴a (310) 、 空心轴d (320) 、 空心轴e (330) 、 拉维娜式行星齿轮机构和 单排双级行星齿轮机构; 所述传动轴a (310) 、 空心轴d (320) 和空心轴e (330) 同心设置, 所述传动轴a (310) 穿设 于所述空心轴d (320) 内, 所述空心轴d (320) 穿设于所述。

19、空心轴e (330) 内; 所述传动轴a (310) 的一端固定套接有从动主齿轮 (311) , 所述输入轴 (110) 上固定套接 有主动主齿轮 (300) , 所述从动主齿轮 (311) 与所述主动主齿轮 (300) 啮合, 所述传动轴a (310) 的另一端与所述单排双级行星齿轮机构的太阳轮 (312) 固定连接, 所述单排双级行星 齿轮机构的行星架 (313) 与所述外壳固定连接; 所述空心轴d (320) 与所述拉维娜式行星齿轮机构的太阳轮 (322) 固定连接, 所述拉维 娜式行星齿轮机构的齿圈 (325) 外套设有外齿轮 (326) , 所述空心轴a (131) 上固定套接有输 。

20、出主动齿轮 (130) , 所述外齿轮 (326) 与所述输出主动齿轮 (130) 啮合; 所述空心轴e (330) 上固定设置有传递齿轮a (331) , 所述拉维娜式行星齿轮机构的外行 星轮 (324) 上同轴固连有传递齿轮b (332) , 所述传递齿轮a (331) 与所述传递齿轮b (332) 啮 合; 还包括离合换挡装置a (340) 、 离合换挡装置b (350) 、 离合换挡装置c (360) 、 离合换挡装 置d (370) 、 离合换挡装置e (380) 和离合换挡装置f (381) ; 所述离合换挡装置a (340) 用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈 (315) 与所。

21、述空心 轴d (320) 连接或断开, 所述离合换挡装置b (350) 用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈 权利要求书 3/4 页 4 CN 111412253 A 4 (315) 与所述空心轴e (330) 连接或断开, 所述离合换挡装置c (360) 用于使所述空心轴e (330) 与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置d (370) 用于使所述拉维娜式行星齿轮机 构的行星架 (323) 与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置e (380) 用于使所述拉维娜式 行星齿轮机构的行星架 (323) 与所述传动轴a (310) 连接或断开, 所述离合换挡装置f (381) 用于使所述空心轴。

22、d (320) 和传动轴a (310) 连接或断开。 权利要求书 4/4 页 5 CN 111412253 A 5 一种不切断动力换挡自动变速器 技术领域 0001 本发明涉及新能源汽车自动变速器领域, 具体为一种不切断动力换挡自动变速 器。 背景技术 0002 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。 0003 其中, CVT自动变速器的传递效率高, 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, 发动机输出扭矩曲线要求不严格, 车辆加速性 能好; 但其传递扭矩较小, 变速器速比范围较小, 故。

23、障率高。 0004 DCT自动变速器的传递效率高, 理论换档时间短, 传递扭矩大, 换档冲击较小, 车辆 的加速性能好; 但在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。 近几年, DCT自动变速器在小型车使用中普遍存在起步发抖, 换档发抖 的现象, 对传动系的冲击较大, 其主要原因在于换档时间控制和离合器的摩擦系数上, 虽然 通过延长离合器的半结合时间可以缓解发抖现象, 但会使得换档时间增加、 离合器的磨损 加剧、 离合器温度升高、 换档顿挫感增强。 0005 AT自动变速器是目前应用最广泛的自动变速器, 其传递效率较低, 换档时间短, 传 递扭矩大。

24、, 换档冲击较小; 但其结构复杂, 生产成本高, 控制油路的故障率高, 对变速器润滑 油的要求也较高。 AT自动变速器在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。 0006 AMT自动变速器是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, 其成本低、 传递效率高、 传递扭矩大; 但其换档时间长, 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。 AMT自动变速器在变速换档时 顿挫感特别强烈, 驾乘舒适度差, 车辆的加速性能差。 0007 上述CVT、 DCT、 AT、 AMT变速器都不能实现制。

25、动能量的再生和缓速功能。 0008 ECVT自动变速器主要包括1号电机、 2号电机和行星齿轮组, 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, 与行星齿轮齿圈输出的动力共同驱动车辆运行。 ECVT自动变速 器的理论速比范围大, 其变速平滑柔顺, 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; 但其传递效率较低, 低档输出 扭矩较小, 在上述能量转换过程中,。

26、 能量损耗较大。 0009 现有技术中, 上述各种自动变速器因传递扭矩小、 或传动冲击大、 或换挡时间长、 或控制复杂等原因, 多用于小型车辆, 而大型车辆如载重卡车等仍只能依赖手动变速器实 现变速, 这些大型车辆受发动机转速限制, 其在进行变速时要求驾驶人员反应和操作迅速, 对驾驶人员的驾驶技能有着较高的要求, 若能实现大型车辆的自动变速, 可有效降低大型 车辆的驾驶难度, 对于运输业以及其他需要用到大型车辆驾驶的行业的发展有着积极的促 说明书 1/22 页 6 CN 111412253 A 6 进作用。 0010 另外随着化石能源逐渐枯竭, 以石油能源为动力的传统汽车将逐渐淘汰, 而节能 。

27、环保的新能源汽车已成为行业的发展趋势。 目前, 新能源汽车的发展瓶颈主要体现在其续 航能力不足上, 而车辆在换挡变速、 刹车制动等过程中实际上产生了较多的能量浪费, 将这 些浪费的能量进行回收利用, 对提升新能源汽车续航能力、 促进新能源汽车产业发展具有 重要意义。 发明内容 0011 本发明的目的在于克服现有技术的不足, 提供一种不切断动力换挡自动变速器, 其传递效率高、 传递扭矩大, 换挡柔顺无冲击, 提高了汽车驾乘的舒适性, 可应用于重载卡 车等大型商用车辆的自动变速, 也可以运用于小型乘用车辆; 同时, 可实现能量的回收, 对 促进新能源汽车产业发展有着重要意义。 0012 本发明的目。

28、的是通过以下技术方案来实现的: 一种不切断动力换挡自动变速器, 其特征在于, 包括输入轴、 传动轴、 第一行星齿轮机 构、 第二行星齿轮机构、 第一电机和第二电机; 所述输入轴用于驱动所述第一行星齿轮机构的齿圈转动, 所述第一行星齿轮机构的太 阳轮用于驱动所述传动轴转动; 所述第一行星齿轮机构的行星架用于驱动所述第二行星齿轮机构的行星架同步转动; 所述第二行星齿轮机构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二行星齿轮的齿圈固 定连接。 0013 进一步的, 还包括离合器, 所述离合器用于实现所述第一行星齿轮机构的行。

29、星架 与传动轴的断开或驱动连接。 0014 进一步的, 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、 第一行星齿轮机构的太阳轮、 第二行星齿轮机构的太 阳轮均同心设置; 所述第一行星齿轮机构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 与第一行星齿轮机构的行星架和第二行星机构的行星架固定连接; 所述空心轴b可转动的套接在所述传动轴上, 所述第二行星齿轮机构的太阳轮与所述 第一电机的转子均固定套接在所述空心轴b上。 0015 进一步的, 还包括法兰a和电机座; 所述输入轴的一端与所述第一行星齿轮机构的齿圈通过法兰a固定连接; 所述电机座呈空心结构, 所述电机座的一。

30、端与所述第二行星齿轮的齿圈固定连接, 所 述第一电机和第二电机均选用插入式电机, 所述第一电机和第二电机均固定安装在所述电 机座内。 0016 进一步的, 还包括离合器, 所述离合器设置于所述空心轴a内; 所述离合器用于实 现所述空心轴a与所述传动轴的连接和断开。 0017 进一步的, 还包括第三行星齿轮机构、 空心轴c, 所述传动轴远离所述法兰a的一端 与所述第三行星齿轮机构的行星架固定连接, 所述电机座与所述第三行星齿轮机构的齿圈 说明书 2/22 页 7 CN 111412253 A 7 固定连接, 所述第三行星齿轮机构的太阳轮和所述空心轴c均与所述传动轴同心设置, 所述 空心轴c可转动。

31、的套接在所述传动轴上, 所述第二电机的转子和所述第三行星齿轮机构的 太阳轮均固定套接在所述空心轴c上。 。 0018 进一步的, 在应用于大型客车等车辆的八速变速时, 该不切断动力换挡自动变速 器中: 所述输入轴两侧对称设置有两根中间轴a, 并对称设置有两根中间轴b; 所述输入轴上固定套接有输入主动齿轮, 两根所述中间轴a上均固定套接有输入从动 齿轮, 所述输入主动齿轮与输入从动齿轮啮合; 所述空心轴a上固定套接有输出主动齿轮, 两根所述中间轴b上均固定套接有输出从动 齿轮, 所述输出从动齿轮与输出主动齿轮啮合; 两根所述中间轴a上均固定套接有7-15档主动齿轮、 5-13档主动齿轮、 3-1。

32、1档主动齿轮 和1-9档主动齿轮, 还包括7-15档从动齿轮、 5-13档从动齿轮、 3-11档从动齿轮和1-9档从动 齿轮, 两个所述7-15档主动齿轮均与7-15档从动齿轮啮合, 两个所述5-13档主动齿轮均与 所述5-13档从动齿轮啮合, 两个所述3-11档主动齿轮均与3-11档从动齿轮, 两个所述1-9档 主动齿轮均与1-9档从动齿轮; 两根所述中间轴b上均固定套接有2-4-10-12档主动齿轮, 6-8-14-16档主动齿轮和倒 挡主动齿轮, 还包括2-4-10-12档从动齿轮, 6-8-14-16档从动齿轮、 倒挡从动齿轮和两个倒 挡中间齿轮, 两个所述2-4-10-12档主动齿轮。

33、均与2-4-10-12档从动齿轮啮合, 两个所述6- 8-14-16档主动齿轮均与6-8-14-16档从动齿轮啮合, 两个所述倒挡主动齿轮分别通过两个 倒挡中间齿轮与倒挡从动齿轮传动连接; 还包括二轴, 所述二轴上设置有档位接合套a, 档位结合套b, 档位结合套c, 1档接合套; 所述档位接合套a用于使所述2-4-10-12档从动齿轮与所述二轴连接或断开并用于使所述 6-8-14-16档从动齿轮与所述二轴连接或断开, 所述档位结合套b用于使所述倒挡从动齿轮 与所述二轴连接或断开并用于使所述7-15档从动齿轮与所述二轴连接或断开, 所述档位结 合套c用于使所述5-13档从动齿轮与所述二轴连接或断。

34、开并用于使所述3-11档从动齿轮与 所述二轴连接或断开, 所述1档接合套用于使所述1-9档从动齿轮与所述二轴连接或断开; 还包括P档齿轮, 所述P档齿轮与二轴固定连接。 0019 进一步的, 在应用于重载货车等大型车辆的十六速变速时, 该不切断动力换挡自 动变速器在上述八速变速的基础上还包括动力输出轴、 副箱行星齿轮机构和高低档档位结 合套, 所述动力输出轴与所述副箱行星齿轮机构的行星架固定连接, 所述副箱行星齿轮机 构的太阳轮固定套接在所述二轴上, 所述1档接合套替换为1-9档接合套, 所述1-9档接合套 用于使所述1-9档从动齿轮与所述二轴连接或断开, 或者所述1-9档接合套用于使所述1-。

35、9 档从动齿轮与所述副箱行星齿轮机构的行星架连接或断开, 所述高低档档位结合套用于使 所述副箱行星齿轮机构的齿圈与所述副箱行星齿轮机构的行星架连接, 或用于使所述副箱 行星齿轮机构的齿圈与变速器外壳连接; 所述P档齿轮与所述二轴固定连接而非直接固定在所述副箱行星齿轮机构的行星架 上。 0020 进一步的, 在应用于轿车的横置八速变速时, 该不切断动力换挡自动变速器还包 括外壳, 所述外壳内设置有传动轴a、 空心轴d、 空心轴e、 拉维娜式行星齿轮机构和单排双级 说明书 3/22 页 8 CN 111412253 A 8 行星齿轮机构; 所述传动轴a、 空心轴d和空心轴e同心设置, 所述传动轴a。

36、穿设于所述空心轴d内, 所述 空心轴d穿设于所述空心轴e内; 所述传动轴a的一端固定套接有从动主齿轮, 所述输入轴上固定套接有主动主齿轮, 所 述从动主齿轮与所述主动主齿轮啮合, 所述传动轴a的另一端与所述单排双级行星齿轮机 构的太阳轮固定连接, 所述单排双级行星齿轮机构的行星架与所述外壳固定连接; 所述空心轴d与所述拉维娜式行星齿轮机构的太阳轮固定连接, 所述拉维娜式行星齿 轮机构的齿圈外套设有外齿轮, 所述空心轴a上固定套接有输出主动齿轮, 所述外齿轮与所 述输出主动齿轮啮合; 所述空心轴e上固定设置有传递齿轮a, 所述拉维娜式行星齿轮机构的外行星轮上同轴 固连有传递齿轮b, 所述传递齿轮。

37、a与所述传递齿轮b啮合; 还包括离合换挡装置a、 离合换挡装置b、 离合换挡装置c、 离合换挡装置d和离合换挡装 置e; 所述离合换挡装置a用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈与所述空心轴d连接或 断开, 所述离合换挡装置b用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈与所述空心轴e连接或 断开, 所述离合换挡装置c用于使所述空心轴e与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置d 用于使所述拉维娜式行星齿轮机构的行星架与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置e 用于使所述拉维娜式行星齿轮机构的行星架与所述传动轴a连接或断开。 0021 进一步的, 为获得更好的传动速比和效果, 更加适用于轿车等车辆适用, 上。

38、述应用 于轿车的横置八速变速自动变速器可取消离合器而增设离合换挡装置f, 其主要结构还包 括外壳, 所述外壳内设置有传动轴a、 空心轴d、 空心轴e、 拉维娜式行星齿轮机构和单排双级 行星齿轮机构; 所述传动轴a、 空心轴d和空心轴e同心设置, 所述传动轴a穿设于所述空心轴d内, 所述 空心轴d穿设于所述空心轴e内; 所述传动轴a的一端固定套接有从动主齿轮, 所述输入轴上固定套接有主动主齿轮 (300) , 所述从动主齿轮与所述主动主齿轮啮合, 所述传动轴a的另一端与所述单排双级行 星齿轮机构的太阳轮固定连接, 所述单排双级行星齿轮机构的行星架与所述外壳固定连 接; 所述空心轴d与所述拉维娜式。

39、行星齿轮机构的太阳轮固定连接, 所述拉维娜式行星齿 轮机构的齿圈外套设有外齿轮, 所述空心轴a上固定套接有输出主动齿轮, 所述外齿轮与所 述输出主动齿轮啮合; 所述空心轴e上固定设置有传递齿轮a, 所述拉维娜式行星齿轮机构的外行星轮上同轴 固连有传递齿轮b, 所述传递齿轮a与所述传递齿轮b啮合; 还包括离合换挡装置a、 离合换挡装置b、 离合换挡装置c、 离合换挡装置d、 离合换挡装 置e和离合换挡装置f; 所述离合换挡装置a用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈与所述空心轴d连接或 断开, 所述离合换挡装置b用于使所述单排双级行星齿轮机构的齿圈与所述空心轴e连接或 断开, 所述离合换挡装置c用。

40、于使所述空心轴e与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置d 用于使所述拉维娜式行星齿轮机构的行星架与所述外壳连接或断开, 所述离合换挡装置e 说明书 4/22 页 9 CN 111412253 A 9 用于使所述拉维娜式行星齿轮机构的行星架与所述传动轴a连接或断开, 所述离合换挡装 置f用于使所述空心轴d和传动轴a连接或断开。 0022 本发明的有益效果是: 本发明一种不切断动力换挡自动变速器设置核心传动部件, 该核心传动部件设置两个 既能用作发电机又能用作电动机的电机和两个行星齿轮机构, 可应用于多种不同级数要求 的变速器, 其主要具备以下有益效果。 0023 1、 实现能量的回收。 因设置。

41、既能用作电机又能用作电动机的电机, 其可在汽车长 下坡行驶、 刹车制动等情况下, 将车辆的动能转换为电能, 储存到电池中实现能量的回收利 用。 0024 2、 提高行车安全性, 在上述能量转换过程中, 电机的发电负载反馈到车辆上, 能对 车辆减速, 实现缓速功能, 制动性能更为可靠, 有利于延长刹车元件的使用寿命。 在坡道行 驶时, 电机可作为电动机使用, 提供坡道辅助扭矩, 有效防止溜车, 提高驾驶安全性。 尤其是 可实现重载卡车等大型车辆的自动变速, 使得大型车辆的操控变得简单舒适, 提高了行车 的安全性 3、 变速换挡过程中动力不中断。 在汽车起步、 换挡时, 可输入电力使得电机用作电动。

42、 机, 调控该核心传动部件的输出转速, 直接使其达到待换档位所要求的转速值, 待同步后接 合相应档位, 实现不切断发动机动力换挡, 其换挡过程柔顺、 无冲击, 车辆加速性能好, 车辆 行驶无顿挫感, 有效延长变速器及整车的使用寿命, 提高了汽车驾乘的舒适性。 0025 4、 变速器适用范围广。 因变速器是通过电机用作电动机, 调控该核心传动部件的 输出转速, 直接使其达到待换档位所要求的转速值实现的换挡。 其换挡过程中, 无需执行降 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的一系列动作, 仅需要在控制时通过CAN总线向。

43、发动机控制模 块发出加速踏板深度、 发动机负荷、 水温, 故障指示、 刹车等信号, 然后再监听CAN总线数据 信号, 就能满足换档要求, 极易与发动机匹配, 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。 0026 4、 设置离合器, 车辆在正常行驶时, 该变速器的传递效率高、 传递扭矩大; 同时, 该 变速器适用于不同级数要求的变速器, 其适用性广。 0027 5、 由于变速箱可使发动机长时工作在最佳经济工况, 提高了发动机燃油经济性; 发动机在最佳工作工况下, 尾气排放也更为清洁。 0028 6、 变速箱的电机发电可用于加。

44、热发动机, 可使发动机尽快实现暖车, 发动机的主 要磨损集中在冷车启动、 冷车运行, 提高发动机的寿命, 也节约了暖车时间和其需要的燃 料。 附图说明 0029 图1为本发明一种不切断动力换挡自动变速器的核心传动部件的结构示意图; 图2为本发明一种不切断动力换挡自动变速器应用于大型车辆的核心传动部件结构示 意图; 图3为本发明一种不切断动力换挡自动变速器的实施例1的结构示意图; 图4为本发明一种不切断动力换挡自动变速器的实施例2的结构示意图; 说明书 5/22 页 10 CN 111412253 A 10 图5为本发明一种不切断动力换挡自动变速器的实施例3的结构示意图; 图6为本发明一种不切断。

45、动力换挡自动变速器的实施例4的结构示意图。 具体实施方式 0030 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。 0031 如图1、 图2所示, 一种不切断动力换挡自动变速器, 包括核心传动部件。 该核心传 动部件包括输入轴110、 传动轴120、 第一行星齿轮机构、 第二行星齿轮机构、 第一电机和第 二电机。 0032 上述第一行星齿轮机构、 第二行星齿轮机构均为现有技术中常规的行星齿轮机构 结构, 其包括由内向外设置的太阳轮、 若干行星轮和齿圈, 太阳轮和齿圈均与行星轮相啮 合, 该行星齿轮机构还包括行星架, 行星架用于安装若干行星轮, 并使其相对位。

46、置固定。 在 使用时, 该行星齿轮机构存在三个输入或输出部分, 分别是齿圈、 行星架和太阳轮, 可以有 三条转动轴允许动力输入或输出, 还可以用离合器或制动器之类的手段, 在需要的时候限 制其中一条轴的转动, 剩下两条轴进行传动, 这样一来, 互相啮合的齿轮之间的关系就可以 有多种组合。 0033 上述第一电机和第二电机均为现有技术中既能用作电机又能用作电动机的电机, 可选用三相交流同步电机、 直流无刷电机、 磁阻电机等, 其在励磁状态下可以发电产生电 能, 亦可在电网的带动下运转、 输出动力。 0034 上述输入轴110用于驱动第一行星齿轮机构的齿圈141转动, 第一行星齿轮机构的 太阳轮1。

47、43用于驱动传动轴120转动; 第一行星齿轮机构的行星架142用于驱动第二行星齿 轮机构的行星架152同步转动; 第二行星齿轮机构的太阳轮153与第一电机的转子171固定 连接, 传动轴120和第二电机的转子181连接, 第一电机的定子172与第二电机的定子182均 与第二行星齿轮的齿圈151固定连接。 0035 进一步的, 该核心传动部件还可包括离合器134, 离合器134用于实现第一行星齿 轮机构的行星架142与传动轴120的断开或驱动连接。 0036 上述第一行星齿轮机构的行星架142以及第二行星齿轮机构的行星架152作为该 核心传动部件的输出单元, 与自动变速器的其他齿轮组连接, 完成。

48、动力输出。 在使用时, 汽 车发动机提供的动力经输入轴110传递到第一行星齿轮机构的齿圈141并带动其转动。 0037 当汽车正常行驶时, 离合器134使第一行星齿轮机构的行星架142与传动轴120连 接时, 第一行星齿轮机构的太阳轮143与行星架142相对固定, 由输入轴110传递的动力直接 经第一行星齿轮机构的齿圈141传递到太阳轮143和行星架142完成输出, 其传递效率高、 传 递扭矩大。 在汽车正常行驶时, 第二行星齿轮机构的行星架152随第一行星齿轮机构的行星 架142一起转动, 在第二行星齿轮机构的作用下, 其齿圈151和太阳轮153相对运动, 可使得 第一电机的定子172和转子。

49、171相对转动, 第一电机可以处于发电状态, 其产生的电能储存 到电池中回收部分能量。 同时, 传动轴120可带动第二电机的转子181转动, 可使得第二电机 的定子182和转子181相对转动, 第二电机亦可以处于发电状态, 其产生的电能储存到电池 中实现部分能量的回收。 0038 进一步的, 当用于大型车辆的自动变速器时该核心传动部件可增设第三行星齿轮 说明书 6/22 页 11 CN 111412253 A 11 机构, 所述传动轴120与第二电机的转子181通过该第三行星齿轮机构连接。 具体的, 传动轴 120与第三行星齿轮机构的行星架162连接, 第三行星齿轮机构的太阳轮163与第二电机。

50、的 转子181连接, 可实现增大力矩的目的, 适合大型车辆使用。 在上述过程中, 第一电机和第二 电机均可在系统控制下输入不同大小和方向的电流, 使其转变为电动机模式, 实现该自动 变速器不切断动力的换挡。 当汽车需要执行起步、 换挡等操作时, 离合器134使第一行星齿 轮机构的行星架142与传动轴120处于断开状态, 此时经动力经输入轴110输入的动力在第 一行星齿轮机构的作用下, 分两路流出, 其中一路经第一行星齿轮机构的太阳轮143和传动 轴120传递到第三行星齿轮机构的行星架162, 后经第三行星齿轮机构的太阳轮163传递到 第二电机的转子181; 另一路带动第一行星齿轮机构的行星架1。

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