一种商用车多档混动变速箱及其制动式换档结构的制作方法

本发明属于变速箱，具体涉及一种商用车多档混动变速箱及其制动式换档结构。

背景技术：

1、商用车混合动力汽车已成当下各车企研发重点及趋势，混动变速箱是混合动力汽车重要零部件之一，其结构、技术路线直接影响车辆动力性、经济性、可靠性及当下经济环境下更为关注的成本，因此混动变速箱极为重要。

2、现有商用车常见的混动采用路线结构简图如图1所示：由发动机01、离合器02、混动变速箱03、高压电池05及后桥07构成，其中混动变速箱03由驱动电机04、amt变速箱06构成；可实现纯电驱动：离合器02断开，高压电池05→驱动电机04→amt变速箱06→后桥07；混动模式：离合器接02合，发动机01、驱动电机04→amt变速箱06→后桥07；纯发动机驱动：离合器02接合，驱动电机04不工作，发动机01→amt变速箱06→后桥07；电量回收：车辆滑行、下坡时，后桥07→amt变速箱06→驱动电机04→高压电池05，可实现以上模式。

3、现有混动箱结构如图2所示：由驱动电机04(isg)及amt变速箱06组成，amt变速箱06在手动箱基础上增加自动离合控制机构及选换档机构，实现自动离合及换档。换档时先离合器断开，换档机构控制同步器左右啮合相应所需的档位齿轮09，啮合过程同步器010先与齿轮滑磨，待速度一致后，啮合，离合器结合，完成换档。

4、现有混动箱的缺点是，在混动、纯发动机模式下行驶过程换档时需离合器介入，换档时间长，易顿挫；换档采用普通手动箱的同步器去啮合档位齿轮，存在换档失败的风险；换档时同步器啮合过程同步器会产生滑磨，产生的粉屑污染润滑油，降低润滑油寿命及齿轮寿命，且更换维修同步器须同时更换润滑油，维修便捷性差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种商用车多档混动变速箱及其制动式换档结构，以解决现有混动箱在混动、纯发动机模式下行驶换档动力中断、顿挫问题，换档失败风险及换档时产生粉屑减短润滑油、齿轮寿命的问题。

2、为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

3、一种商用车多档混动变速箱，包括行星变速箱、多个气控电磁阀、驱动电机及制动换档机构；所述驱动电机及制动换档机构分别装配于行星变速箱后端左右两边，多个气控电磁阀均设置于行星变速箱的箱体上方，为电信号控制气阀，用于控制离合器执行机构实现离合器分离结合及控制制动换挡机构实现换档、防溜坡锁止。

4、进一步的，制动换档机构包括不同档位制动器均装配于行星变速箱的外端，与行星变速箱内部隔离。

5、进一步的，制动换档机构通过气控电磁阀控制设定压力气体实现不同档位制动器制动与释放，每个档位对应独立档位制动器，每个档位制动器与独立气控电磁阀对应配合。

6、进一步的，行星变速箱包括双排行星齿轮，共用同一个齿圈及行星架，包括大太阳轮、小太阳轮、行星轮、齿圈、行星架及倒档挂接套，输入轴与倒档挂接套连接，倒档挂接套分别与大太阳轮或小太阳轮连接，档位控制器控制齿圈、小太阳轮是否固定及ii轴定轴齿轮是否。

7、进一步的，上述任一项混动变速箱的混动控制路线为：

8、纯电驱动模式：离合器断开，高压电池为驱动电机提供电力，驱动电机将动力输入行星变速箱，行星变速箱的输出轴驱动后桥；

9、混动模式：离合器接合，发动机及驱动电机同时将动力传递给行星变速箱，行星变速箱的输出轴驱动后桥；

10、纯发动机模式：离合器接合，驱动电机不工作，发动机将动力传递给行星变速箱，行星变速箱的输出轴驱动后桥；

11、电量回收模式：后桥将动力传递给行星变速箱，变速箱将动力传递给驱动电机，驱动电机将电能输给高压电池。

12、一种商用车多档混动变速箱的制动式换档结构，利用上述任一项混动变速箱，包括以下档位传递路线：

13、1)n档位，此时挂接套处于空档，制动换档机构不动作，此时大太阳轮、小太阳轮、齿圈、ii轴定轴齿轮及行星架均不动作；

14、2)1档位，此时挂接套处于前进档位，i档制动器动作，大太阳轮处于输入状态，小太阳轮及ii轴定轴齿轮不动作，齿圈固定，行星架在大太阳轮带动相应的行星齿轮的情况下转动输出；

15、3)2档位，此时挂接套处于前进档位，ii档制动器动作，小太阳轮处理固定状态，大太阳轮处于输入状态，行星架在大太阳轮带动相应的行星齿轮及齿圈的情况下转动输出；

16、4)3档位，此时挂接套处于前进档位，iii档制动器动作，小太阳轮及齿圈均处于固定状态，大太阳轮处于输入状态，ii轴定轴齿轮不动作，行星架在大太阳轮带动相应的行星齿轮的情况下转动输出；

17、5)4档位，此时挂接套处于空档位，iv档制动器动作，ii轴定轴齿轮与行星架直接啮合，带动行星架转动输出；

18、6)r档，此时挂接套与制动换档机构齿轮啮合，小太阳轮处于输入状态，齿圈固定，大太阳轮及ii轴定轴齿轮均不动作，行星架在小太阳轮带动相应的行星齿轮的情况下轮动输出。

19、本发明的有益效果是：

20、1、本发明档位制动器结构、各档位制动器独立控制方式、换档方式，可以实现车辆在混动、纯发动机模式下换档时无需控制离合器介入实现换档，换档时间短、车辆无顿挫。

21、2、本发明混动箱通过气控电磁阀控制倒档接合套及各档位制动器实现动力传递路线的方式，不存在换档失败的风险。

22、3、本发明混动箱制动换档机构与行星变速箱独立结构，不存在制动换档时产生的粉屑污染润滑油，降低润滑油寿命及齿轮寿命问题，同时更换维修换档制动器时更方便。

技术特征：

1.一种商用车多档混动变速箱，其特征在于，包括行星变速箱、多个气控电磁阀、驱动电机及制动换档机构；所述驱动电机及制动换档机构分别装配于行星变速箱后端左右两边，多个气控电磁阀均设置于行星变速箱的箱体上方，为电信号控制气阀，用于控制离合器执行机构实现离合器分离结合及控制制动换挡机构实现换档、防溜坡锁止。

2.根据权利要求1所述的商用车多档混动变速箱，其特征在于，制动换档机构包括不同档位制动器均装配于行星变速箱的外端，与行星变速箱内部隔离。

3.根据权利要求2所述的商用车多档混动变速箱，其特征在于，制动换档机构通过气控电磁阀控制设定压力气体实现不同档位制动器制动与释放，每个档位对应独立档位制动器，每个档位制动器与独立气控电磁阀对应配合。

4.根据权利要求1所述的商用车多档混动变速箱，其特征在于，行星变速箱包括双排行星齿轮，共用同一个齿圈及行星架，包括大太阳轮、小太阳轮、行星轮、齿圈、行星架及倒档挂接套，输入轴与倒档挂接套连接，倒档挂接套分别与大太阳轮或小太阳轮连接，档位控制器控制齿圈、小太阳轮是否固定及ii轴定轴齿轮是否。

5.根据权利要求1所述的商用车多档混动变速箱，其特征在于，混动变速箱的混动控制路线为：

6.一种商用车多档混动变速箱的制动式换档结构，利用上述权利要求1至5中任一项混动变速箱，其特征在于，包括以下档位传递路线：

技术总结
本发明涉及一种商用车多档混动变速箱及其制动式换档结构，包括行星变速箱、多个气控电磁阀、驱动电机及制动换档机构；驱动电机及制动换档机构分别装配于行星变速箱后端左右两边，多个气控电磁阀均设置于行星变速箱的箱体上方，为电信号控制气阀，用于控制离合器执行机构实现离合器分离结合及控制制动换挡机构实现换档、防溜坡锁止。本发明档位制动器结构、各档位制动器独立控制方式、换档方式，可以实现车辆在混动、纯发动机模式下换档时无需控制离合器介入实现换档，换档时间短、车辆无顿挫；本发明混动箱通过气控电磁阀控制倒档接合套及各档位制动器实现动力传递路线的方式，不存在换档失败的风险。

技术研发人员：幸振帆,杨允辉,佟维,宋康,郭静
受保护的技术使用者：安徽江淮汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16