电机差动汇流的动力不间断换挡系统的制作方法

本发明是关于非道路及道路车辆用新型变速换挡系统领域，特别是关于一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统。

背景技术：

现有非道路传动系统按换挡方式分为手动换挡系统；有级式动力不间断自动换挡系统；无级式连续cvt(无级变速器)换挡系统。

1.手动换挡系统：

由手动换挡杆，换挡轴与拨叉组成的换挡系统；该系统换挡时需要分离主离合器，切断变速箱输入空心轴的动力，人工操作选档与换挡过程，作业时需要停车换挡。

2.动力不间断自动换挡系统：

指发动机到变速箱的动力不中断条件下车辆进行的换挡过程；多采用湿式多片离合器作为换挡执行机构，需要档位变换时，换挡的两个离合器按照控制油压的变化，在不完全切断动力的条件下，顺序分开与结合两个离合器，完成动力不间断条件下的行驶换档。

3.液压机械无级变速换挡系统(hmcvt)：

该传动系由液压柱塞变量泵/马达/多排行星机构/湿式离合器及制动器组成，主要优点是：通过行星排对发动机功率分流成两条功率路线；通过功率分流、汇流原理，实现传动系扭矩、转速按照车辆速度与牵引力要求自动连续变化。

4.商用车道路自动换挡系统：

at自动换挡变速箱，采用液力变矩器、多排行星机构、多离合器、多制动器组合实现多档动力不间断换挡变速箱。

amt自动换挡变速箱，在现有手动挡基础上通过加装离合器自动执行机构，换挡自动执行机构及电控系统软硬件，实现惯性条件下的自动换挡。

现有技术的换挡系统存在下列优缺点：

1.采用手动换挡传动系：

优点：结构简单，制造、保养维修容易，成本低。

缺点：

(1)采用手动换挡传动系的拖拉机需要频繁停车换挡，以满足农具作业牵引力及速度要求，工作强度大，作业效率低，质量不稳定。

(2)发动机转速随整车速度变化而不能自动换挡，导致发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，油耗高、排放差、震动磨损大。

2.动力不间断自动换挡传动系：

优点：在车辆负载行驶中实现不停车换档,提高了拖拉机作业效率与操控舒适性。

缺点：

(1)发动机不能稳定运转在较小的转速范围内，尽管实现了不停车换挡，发动机油耗、排放、震动磨损等指标较差。

(2)该传动系结构需要的离合器数量及比例阀数量很多，随着离合器磨损增加，换挡控制规律会随着离合器磨损、使用环境温度、油液清洁度的变化而变化；换挡品质的稳定性较差。

(3)传统动力换挡变速箱，实现超级爬行档(超低速)，要加繁复的减速轮系；很难实现0.2-0.4km/h的爬行速度。

(4)系统关键技术被国外公司掌握并主要依靠进口，该传动系价格高、维修成本高。

3.液压机械无级变速传动系(hmcvt)：

优点：作业效率高，操控舒适性好，发动机输出与车辆负载、速度解耦，发动机平稳运行在低油耗、低排放区间。

缺点：

(1)4-6个档位组成的机械变速系统是由多排行星机构及多个湿式离合器或制动器构成的变速机构,结构复杂，成本高。

(2)由液压精密偶件组成的液压功率分流系统，对使用清洁度、保养维护清洁度要求非常高，使用维护费用高昂。

(3)由于这些系统的技术基本被国外公司掌握，产品主要依靠进口，成本很高。

4.商用车道路自动换挡系统：

4.1商用车at变速箱：

优点：动力不中断自动换挡，操控性、平顺性好，能短期行驶在非道路工况。

缺点：采用多排行星机构加多个离合器、制动器组合实现多档自动变速箱，零部件多，结构复杂，传动效率低。

4.2商用车amt自动变速箱：

优点：在现有手动挡基础上通过加装离合器自动执行机构，换挡自动执行机构及电控系统软硬件，实现惯性条件下的自动换挡。结构简单，继承性好，成本低，传动效率高。

缺点：由于采用动力中断的方式换挡，对换挡控制策略与软件的要求很高，换挡时机控制困难，换挡平顺性较差；非道路工况条件下，由于车辆行驶阻力大，惯性速度降低过快，多时不能正常换挡，车辆在非道路条件下的适应性差，以致不能使用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，其能够很好地克服现有技术中存在的上述缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴与主离合器联结后穿过变速箱输入轴又与换挡离合器主动盘联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘及行星排齿圈联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与太阳轮和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮，其与变速箱输出轴联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；以及动力输出轴穿过太阳轮轴、齿圈离合器从动盘联结轴后与发动机输出轴联结；其中发动机输出轴、变速箱输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构。

在一优选的实施方式中，电机差动汇流的动力不间断换挡系统动力不间断换挡系统还包括：电机控制器与车载vcu数据连接，电机控制器用以控制换挡电机；功率电池与电机控制器和车载vcu数据连接，功率电池用以向换挡电机提供电功率；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结。

在一优选的实施方式中，换挡时：主离合器逐步分离，换挡离合器主动盘与换挡离合器从动盘逐步结合，此时发动机输出轴通过换挡离合器主动盘和换挡离合器从动盘及齿圈离合器从动盘联结轴，向行星排齿圈输出机械功率；同时电机控制器控制功率电池向换挡电机输入电功率，换挡电机通过换挡电机z3主动齿轮、z4从动齿轮向太阳轮轴输入电机功率；车载vcu通过太阳轮轴的转速和行星排齿圈的转速共同控制行星架的转速及扭矩；行星架的转速及扭矩通过行星架输出z1主动齿轮、行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴换挡时的扭矩及转速匹配，形成电机差动汇流的动力不间断换挡模式。

在一优选的实施方式中，换挡时：发动机输出轴的机械功率和换挡电机的电机功率汇流于行星架形成汇流功率，汇流功率通过行星架、行星架支撑轴、行星架输出z1主动齿轮、行星架输出z2从动齿轮以及变速箱输出轴传送给驱动轮输出轴，完成换挡时驱动轮输出轴动力不中断的换挡模式。

为实现上述目的，本发明又提供了另一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴与主离合器联结后穿过变速箱输入轴又与换挡离合器主动盘联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘及太阳轮联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与行星排齿圈和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；动力输出轴穿过太阳轮轴、齿圈离合器从动盘联结轴后与发动机输出轴联结；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结其中发动机输出轴、变速箱输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构；其中行星排特征参数不等于一。

为实现上述目的，本发明又提供了另一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴与主离合器联结后穿过变速箱输入轴又与换挡离合器主动盘联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘及行星排齿圈联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与太阳轮和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；动力输出轴穿过太阳轮轴、齿圈离合器从动盘联结轴后与发动机输出轴联结；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结；其中发动机输出轴、变速箱输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构；其中行星排特征参数等于一。

为实现上述目的，本发明又提供了另一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴通过主离合器联结与变速箱输入轴联结；换挡离合器主动盘输入轴通过外接z齿轮组与发动机输出轴平行联结后又与换挡离合器主动盘同轴联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘以及太阳轮联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与行星排齿圈和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴联结，变速箱输出轴通过变速齿轮组与变速箱输入轴平行联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；动力输出轴与太阳轮轴同轴联结；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结；其中换挡离合器主动盘输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构；其中行星排特征参数不等于一。

为实现上述目的，本发明又提供了另一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴通过主离合器联结与变速箱输入轴联结；换挡离合器主动盘输入轴通过外接z齿轮组与发动机输出轴平行联结后又与换挡离合器主动盘同轴联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘以及行星排齿圈联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与太阳轮和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴联结，变速箱输出轴通过变速齿轮组与变速箱输入轴平行联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；动力输出轴与太阳轮轴同轴联结；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结；其中换挡离合器主动盘输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构；其中行星排特征参数不等于一。

为实现上述目的，本发明又提供了另一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴通过主离合器联结与变速箱输入轴联结；换挡离合器主动盘输入轴通过外接z齿轮组与发动机输出轴平行联结后又与换挡离合器主动盘同轴联结；齿圈离合器从动盘联结轴同时与换挡离合器从动盘、换挡制动器旋转盘以及太阳轮联结；太阳轮轴穿过行星架支撑轴同时与行星排齿圈和z4从动齿轮联结；行星架输出z1主动齿轮与行星架支撑轴联结；行星架输出z2从动齿轮与变速箱输出轴联结，变速箱输出轴通过变速齿轮组与变速箱输入轴平行联结；换挡电机z3主动齿轮与换挡电机联结；动力输出轴与太阳轮轴同轴联结；行星架与行星架支撑轴联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘联结；其中换挡离合器主动盘输入轴、齿圈离合器从动盘联结轴、行星架支撑轴以及动力输出轴为同心结构；其中行星排特征参数等于一。

与现有技术相比，本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统具有以下有益效果：(1)利用行星排的差动原理对发动机与电动机的功率进行汇流，满足车辆全功率工况下的换挡功率要求，换挡电机的功率仅为车辆额定功率的1/4-1/3，大幅减小了换挡电机的尺寸、成本；独立的电机动力不间断换挡方案，由于没有借用换挡时发动机的功率，车辆全负荷工况下换挡时，换挡电机要满足换挡时车辆全部功率、扭矩、速度要求；电机的角功率是车辆额定功率的2倍以上；仅依靠电机功率很难做到车辆全域动力不间断换挡。(2)现有商用车at变速箱，采用多排行星机构加多个离合器、制动器组合实现多档自动变速箱，零部件多，结构复杂，传动效率低。现有商用车amt自动变速箱，由于多采用动力中断的方式换挡，对换挡控制策略与软件的要求很高，换挡时机控制困难，换挡平顺性较差，很多非道路工况条件下，由于车辆阻力过大，惯性速度降低过快，多时不能正常换挡，阻碍了装有amt传动系的车辆在非道路条件下的使用。本方案采用简单的定轴变速箱与电机差动机构组合实现了全域动力换挡功能，同时，增加了电机起步助力、功率回收功能，结构简单、成本低、换挡控制软件简单可靠，适合车辆在道路与非道路条件下所有应用领域。(3)本方案兼具车辆无级变速cvt功能；通过换挡离合器与制动器的有序作用获得与换挡电机同等功率的车辆cvt功率；该功能用在道路车辆上，实现了车辆在电机功率范围内的起步、低速、爬行、倒退及全速行驶功能。应用在拖拉机上，可实现爬行(0.2-0.4km/h)、逆行、高速cvt功能等，大幅简化了配套的机械式变速箱设计；一般200马力拖拉机需要24-32个档位，具有本机构的机械变速箱可以减少到8-12个档位，就完全满足了拖拉机的复杂作业功能。(4)本方案适合对现有传统机械手动变速箱的改造提升，利用机械变速箱的高效率，高可靠性、维护简单的优点，加上本方案的动力不间断自动换挡系统，大幅简化变速箱的结构，并实现全域全负荷工况下的动力不间断换挡。(5)本方案不需要在变速箱内设置倒挡、爬行档，依靠电动机的反向旋转，可以实现0-vmaxkm/h的任意逆行速度；利用电机的低速大扭矩性能，可实现车辆超级爬行功能(02-0.4km/h)，满足车辆各种爬行、逆行作业要求。(6)本方案依靠电动机及电池的附加功率与发动机一起输出到车辆，助力车辆低速重负荷起步，短期越障。(7)本方案主要关键零部件，大功率永磁同步电机及电机控制器，湿式离合器、制动器等关键部件，国内采购渠道宽阔。由于电机及控制器的高可靠性及低成本，本动力不间断换挡系统的成本仅为国外同等功率系统的1/4到1/3。(8)本动力不间断换挡系统适合80-350马力拖拉机传动系统，实现了全域动力不间断换挡，并能进行能量回收与储存。(9)本动力不间断换挡系统适合200马力以下的轻型卡车、微行卡车全域动力不间断换挡，配以大能量的电池模组，实现大幅回收能量的功能。(10)本方案可以实现电力输出，用于抢险救灾、机具用电等场合。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的动力不间断换挡系统的结构布置示意图；

图2是根据本发明另一实施方式的动力不间断换挡系统的结构布置示意图；

图3是根据本发明又一实施方式的动力不间断换挡系统的结构布置示意图；

图4是根据本发明再一实施方式的动力不间断换挡系统的结构布置示意图；

图5是根据本发明再一实施方式的另一种动力不间断换挡系统的结构布置示意图；

图6是根据本发明再一实施方式的又一种动力不间断换挡系统的结构布置示意图。

主要附图标记说明：

1-飞轮；2-发动机输出轴；3-主离合器；4-变速箱输入轴；5-换挡离合器主动盘；6-换挡离合器从动盘；7-换挡制动器固定盘；8-换挡制动器旋转盘；9-换挡电机；10-换挡电机z3主动齿轮；11-z4从动齿轮；12-变速箱输出轴；13-驱动轮输出轴；14-中央传动从动齿轮；15-太阳轮轴；16-行星架输出z1主动齿轮；17-行星架输出z2从动齿轮；18-行星架支撑轴；19-行星架；20-行星排齿圈；21-齿圈离合器从动盘联结轴；22-动力输出轴；26-太阳轮；27-轴承；28-外接z齿轮组；29-换挡离合器主动盘输入轴；30-变速齿轮组，k-行星排特征参数。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明优选实施方式的一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴2与主离合器3联结后穿过变速箱输入轴4又与换挡离合器主动盘5联结。齿圈离合器从动盘联结轴21同时与换挡离合器从动盘6、换挡制动器旋转盘8及行星排齿圈20联结。太阳轮轴15穿过行星架支撑轴18同时与太阳轮26和z4从动齿轮11联结。行星架输出z1主动齿轮16与行星架支撑轴18联结。行星架输出z2从动齿轮17，其与变速箱输出轴12联结。换挡电机z3主动齿轮10与换挡电机9联结。以及动力输出轴22穿过太阳轮轴15、齿圈离合器从动盘联结轴21后与发动机输出轴2联结。其中发动机输出轴2、变速箱输入轴4、齿圈离合器从动盘联结轴21、行星架支撑轴18以及动力输出轴22为同心结构。其中行星排特征参数不等于一。

在一些实施方式中，电机差动汇流的动力不间断换挡系统动力不间断换挡系统还包括：电机控制器(未绘示)与车载vcu(未绘示)数据连接，电机控制器用以控制换挡电机9。功率电池(未绘示)与电机控制器和车载vcu数据连接，功率电池用以向换挡电机9提供电功率。行星架19与行星架支撑轴18联结；以及变速箱体与换挡制动器固定盘7联结。

在一些实施方式中，本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统的换挡功率来自发动机输出轴2与换挡电机9两条功率路线，并汇流到行星架19，具体如下：

车辆换挡时，车载vcu根据脚油门开度、飞轮1的转速、变速箱输出轴12的转速判断换挡时机，并发出换挡指令。主离合器3逐步分离，切断发动机到变速箱输入轴4的动力。换挡离合器主动盘5与换挡离合器从动盘6逐步结合，此时发动机输出轴2通过换挡离合器主动盘5和换挡离合器从动盘6及齿圈离合器从动盘联结轴21，向行星排齿圈20输出机械功率。同时电机控制器控制功率电池(或由发电机(未绘示))向换挡电机9输入电功率，换挡电机9通过换挡电机z3主动齿轮10、z4从动齿轮11向太阳轮轴15输入电机功率。车载vcu通过太阳轮轴15的转速和行星排齿圈20的转速共同控制行星架19的转速及扭矩。行星架19的转速及扭矩通过行星架输出z1主动齿轮16、行星架输出z2从动齿轮17与变速箱输出轴12换挡时的扭矩及转速匹配，形成电机差动汇流的动力不间断换挡模式。

换挡完成，主离合器3结合，换挡离合器主动盘5与换挡离合器从动盘6分离，换挡电机9功率切断，变速箱输出轴12直接输出发动机功率。

在一些实施方式中，换挡时：发动机输出轴2的机械功率和换挡电机9的电机功率汇流于行星架19形成汇流功率，汇流功率通过行星架19、行星架支撑轴18、行星架输出z1主动齿轮16、行星架输出z2从动齿轮17以及变速箱输出轴12传送给驱动轮输出轴13，完成换挡时驱动轮输出轴13动力不中断的换挡模式。

本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统在换挡时是双功率流系统，车辆换挡时，动力不间断的需求功率等于发动机功率加上电动机功率。由于利用了换挡时发动机的功率，因此本动力不间断换挡系统的电机额定功率仅需要1/4--1/3的发动机额定功率，并在换挡时充分利用电机的峰值最大功率满足极短时间的换挡功率要求，大幅减小了电机、电池的功率、尺寸及成本。

在一些实施方式中，本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统具备电机串联无级变速模式(cvt)：本动力不间断换挡系统可以单独从发动机输出轴2上联结发电机(图中未绘示)或者发电机可与发动机输出轴齿轮组(未绘示)联结，电功率经整流逆变装置向换挡电机9输出功率，实现交-直-交双电机串联无级变速系统(cvt)。在该cvt功能下，发动机功率全部转换为发电机与电动机功率，通过行星排直接输出到变速箱输出轴12。串联系统cvt功率路线如下：

主离合器3分离，变速箱输入轴4动力中断，变速箱系统自动摘挡；换挡离合器主动盘5与换挡离合器从动盘6分离，换挡制动器旋转盘8被(换挡制动器固定盘7)制动停止旋转；换挡制动器旋转盘8与齿圈离合器从动盘联结轴21、行星排齿圈20固定联结，此时该行星差动机构成为单自由度的输入输出系统。本动力不间断换挡系统的换挡制动器旋转盘8被制动时，行星排齿圈20静止，换挡电机9向太阳轮轴15输出功率，详细功率传递路线如下：发电机(图中未示)→整流逆变系统(未示)→换挡电机9→换挡电机z3主动齿轮10→z4从动齿轮11→太阳轮轴15→行星架19→行星架支撑轴18→行星架输出z1主动齿轮16→行星架输出z2从动齿轮17→变速箱输出轴12→驱动轮输出轴13。

本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统，用电机的cvt特性，实现了车辆在电机功率范围内的起步、低速、爬行、倒退及全速行驶功能。

如图2所示，根据本发明另一优选实施方式的一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，其与图1实施例的主要区别是行星排结构反向安装，其余结构均相同在此不再赘述。本实施例与图1的实施例相比，由于换挡离合器(5、6)通过齿圈离合器从动盘联结轴21与太阳轮26联结，使换挡离合器(5、6)的输入扭矩减小，设计尺寸减小，适合不同的车辆要求。

如图3所示，根据本发明又一优选实施方式的一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，其与图1和图2的主要区别是，图1和图2的实施方式中，行星排特征参数k≠1，而图3的实施例的行星排特征参数k＝1，其余特征结构都相同，再次不再赘述。

如图4所示，根据本发明再一优选实施方式的一种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，包括：发动机输出轴2通过主离合器3联结与变速箱输入轴4联结。换挡离合器主动盘输入轴29通过外接z齿轮组28与发动机输出轴2平行联结后又与换挡离合器主动盘5同轴联结。齿圈离合器从动盘联结轴21同时与换挡离合器从动盘6、换挡制动器旋转盘8以及太阳轮26联结；太阳轮轴15穿过行星架支撑轴18同时与行星排齿圈20和z4从动齿轮11联结。行星架输出z1主动齿轮16与行星架支撑轴18联结。行星架输出z2从动齿轮17与变速箱输出轴12联结，变速箱输出轴12通过变速齿轮组30与变速箱输入轴4平行联结。换挡电机z3主动齿轮10与换挡电机9联结。动力输出轴22与太阳轮轴15同轴联结。行星架19与行星架支撑轴18联结。以及变速箱体与换挡制动器固定盘7联结。其中换挡离合器主动盘输入轴29、齿圈离合器从动盘联结轴21、行星架支撑轴18以及动力输出轴22为同心结构；其中行星排特征参数不等于一。

图4实施例的结构与图1至图3实施例的主要区别在于，图1至图3中除了变速箱输出轴12外，其余的主要传动轴都是同心结构或者同轴联结，而图4的实施例中，发动机输出轴2、主离合器3及变速箱输入轴4为一组同轴联结结构，而换挡离合器主动盘输入轴29、齿圈离合器从动盘联结轴21、太阳轮轴15及动力输出轴22为另一组同轴联结结构，两组同轴联结结构与变速箱输出轴12均为平行结构设置，之间通过外接z齿轮组28或变速齿轮组30传递功率。图4实施例的构型结构设计中容易减少变速箱长度，并改变行星架输出z1主动齿轮16与行星架输出z2从动齿轮17形成大减速比齿轮组，适合500马力以上传动系的结构设计。

如图5、图6所示，根据本发明再一优选实施方式的另外两种电机差动汇流的动力不间断换挡系统，其与图4实施例的主要区别在于，图5实施例的行星排结构采用反向安装，图6实施方式的行星排特征参数k＝1，其与结构均与图4的实施例相同崽子不再赘述。

综上所述，本发明的电机差动汇流的动力不间断换挡系统具有以下优点：

(1)利用行星排的差动原理对发动机与电动机的功率进行汇流，满足车辆全功率工况下的换挡功率要求,换挡电机的功率仅为车辆额定功率的1/4-1/3,大幅减小了换挡电机的尺寸、成本；独立的电机动力不间断换挡方案，由于没有借用换挡时发动机的功率，车辆全负荷工况下换挡时，换挡电机要满足换挡时车辆全部功率、扭矩、速度要求；电机的角功率是车辆额定功率的2倍以上；仅依靠电机功率很难做到车辆全域动力不间断换挡。

(2)现有商用车at变速箱，采用多排行星机构加多个离合器、制动器组合实现多档自动变速箱，零部件多，结构复杂，传动效率低。

现有商用车amt自动变速箱，由于多采用动力中断的方式换挡，对换挡控制策略与软件的要求很高，换挡时机控制困难，换挡平顺性较差，很多非道路工况条件下，由于车辆阻力过大，惯性速度降低过快，多时不能正常换挡，阻碍了装有amt传动系的车辆在非道路条件下的使用。

本方案采用简单的定轴变速箱与电机差动机构组合实现了全域动力换挡功能，同时，增加了电机起步助力、功率回收功能，结构简单、成本低、换挡控制软件简单可靠，适合车辆在道路与非道路条件下所有应用领域。

(3)本方案兼具车辆无级变速cvt功能；通过换挡离合器与制动器的有序作用获得与换挡电机同等功率的车辆cvt功率；该功能用在道路车辆上，实现了车辆在电机功率范围内的起步、低速、爬行、倒退及全速行驶功能。应用在拖拉机上，可实现爬行(0.2-0.4km/h)、逆行、高速cvt功能等，大幅简化了配套的机械式变速箱设计；一般200马力拖拉机需要24-32个档位，具有本机构的机械变速箱可以减少到8-12个档位，就完全满足了拖拉机的复杂作业功能。

(4)本方案适合对现有传统机械手动变速箱的改造提升，利用机械变速箱的高效率，高可靠性、维护简单的优点，加上本方案的动力不间断自动换挡系统，大幅简化变速箱的结构，并实现全域全负荷工况下的动力不间断换挡。

(5)本方案不需要在变速箱内设置倒挡、爬行档，依靠电动机的反向旋转，可以实现0-vmaxkm/h的任意逆行速度；利用电机的低速大扭矩性能，可实现车辆超级爬行功能(02-0.4km/h)，满足车辆各种爬行、逆行作业要求。

(6)本方案依靠电动机及电池的附加功率与发动机一起输出到车辆，助力车辆低速重负荷起步，短期越障。

(7)本方案主要关键零部件，大功率永磁同步电机及电机控制器，低速湿式离合器、制动器等关键部件，国内采购渠道宽阔。由于电机及控制器的高可靠性及低成本，本动力不间断换挡系统的成本仅为国外同等功率系统的1/4到1/3。

(8)本动力不间断换挡系统适合80-350马力拖拉机传动系统，实现了全域动力不间断换挡，并能进行能量回收与储存。

(9)本动力不间断换挡系统适合200马力以下的轻型卡车、微行卡车全域动力不间断换挡，配以大能量的电池模组，实现大幅回收能量的功能。

(10)本方案可以实现电力输出，用于抢险救灾、机具用电等场合。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。