一種雙輸入功率合流直接換檔變速器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種雙輸入功率合流直接換檔變速器，變速器包括1號(hào)軸、2號(hào)軸兩個(gè)輸入軸，分別為1號(hào)軸、2號(hào)軸提供動(dòng)力的M1動(dòng)力源、M2動(dòng)力源及變速控制器；1號(hào)軸和2號(hào)軸上分別設(shè)置有空套在軸上的多個(gè)不同檔齒輪，1號(hào)軸和2號(hào)軸上還分別設(shè)置有用于與各檔齒輪嚙合的同步器，輸出軸上依次設(shè)置有分別與1號(hào)軸、2號(hào)軸上各檔齒輪相嚙合的輸出軸各檔齒輪，輸出軸各檔齒輪與輸出軸固聯(lián)為一體；本實(shí)用新型兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)輸出，相同動(dòng)力需求的情況下，雙輸入方案可使得動(dòng)力源在選型上可配置尺寸更小的動(dòng)力源，換檔過(guò)程中始終有一個(gè)輸入軸動(dòng)力源在提供動(dòng)力，整個(gè)換檔過(guò)程中動(dòng)力不會(huì)中斷，保證了車輛換檔過(guò)程運(yùn)行的平順性。
【專利說(shuō)明】
-種雙輸入功率合流直接換檔變速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于車輛變速器領(lǐng)域，具體設(shè)及一種雙輸入功率合流直接換檔變速 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 日益嚴(yán)重的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題促使城市交通向著清潔、高效和可持續(xù)方向發(fā)展，同 時(shí)也促進(jìn)了新能源交通技術(shù)在工業(yè)和商用非道路車輛中的推廣和應(yīng)用。純電動(dòng)汽車為零排 放車輛(ZEV)，可高效地抑制環(huán)境污染問(wèn)題。
[0003] 電動(dòng)汽車可W設(shè)計(jì)成不需要變速器的形式，但是變速器的使用使電機(jī)可W在一定 車速下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)種高轉(zhuǎn)速低扭矩的需求特性可W縮小電機(jī)的尺寸。通常電動(dòng)汽車匹配 的變速器為自動(dòng)換檔變速器(MT),電機(jī)可W進(jìn)行降檔轉(zhuǎn)速匹配，當(dāng)駕駛員降檔時(shí)，AMT自動(dòng) 進(jìn)入空檔，隨后電機(jī)斷開，其間電機(jī)控制器會(huì)根據(jù)當(dāng)前車速計(jì)算低檔時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，將電機(jī) 調(diào)整到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，然后AMT掛入低檔。整個(gè)換檔過(guò)程平滑順和，沒(méi)有猛推和突然加速的現(xiàn) 象。但是此方案有個(gè)很大的缺點(diǎn)就是整個(gè)換檔過(guò)程中動(dòng)力會(huì)中斷。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種換檔過(guò)程無(wú)動(dòng)力中斷的雙輸 入功率合流直接換檔變速器。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種雙輸入功率合流直接換檔變速器，包括1號(hào)軸、2號(hào)軸兩個(gè)輸入軸，分別為1號(hào) 軸、2號(hào)軸提供動(dòng)力的Ml動(dòng)力源、M2動(dòng)力源及變速控制器；1號(hào)軸和2號(hào)軸上分別設(shè)置有空套 在軸上的多個(gè)不同檔齒輪，1號(hào)軸和2號(hào)軸上還分別設(shè)置有用于與各檔齒輪曬合的同步器， 通過(guò)變速器控制器驅(qū)動(dòng)同步器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)同步器與不同檔齒輪曬合；
[0007] 所述1號(hào)軸和2號(hào)軸前后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在變速器殼體上，輸出軸上依 次設(shè)置有分別與1號(hào)軸、2號(hào)軸上各檔齒輪相曬合的輸出軸各檔齒輪，輸出軸各檔齒輪與輸 出軸固聯(lián)為一體，輸出軸前后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在變速器殼體上。
[000引進(jìn)一步，所述Ml動(dòng)力源、M2動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)，設(shè)置有電機(jī)控制器。
[0009] 進(jìn)一步，所述1號(hào)軸上設(shè)置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪、輸入軸3檔齒輪，1/3檔 同步器設(shè)置在輸入軸1檔齒輪、輸入軸3檔齒輪之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與1、3檔 齒輪曬合;2號(hào)軸上設(shè)置有空套在軸上的輸入軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪，2/4檔同步器設(shè)置 在輸入軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與2、4檔齒輪曬合。
[0010] 進(jìn)一步，設(shè)置在1號(hào)軸上的輸入軸1檔齒輪、輸入軸3檔齒輪，設(shè)置在2號(hào)軸上的輸入 軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪四個(gè)檔齒輪交叉排列，輸入軸2檔齒輪設(shè)置在輸入軸1檔齒輪與 輸入軸3檔齒輪之間，輸入軸3檔齒輪設(shè)置在輸入軸2檔齒輪與輸入軸4檔齒輪之間。
[0011] 本實(shí)用新型的雙輸入功率合流直接換檔變速器，變速器包括兩個(gè)輸入軸，兩輸入 軸分別設(shè)置相互獨(dú)立的動(dòng)力源，相比較傳統(tǒng)的采用一個(gè)動(dòng)力源的方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 是兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)輸出，相同動(dòng)力需求的情況下，雙輸入方案可使得動(dòng)力源在選型上可配 置尺寸更小的動(dòng)力源，換檔過(guò)程中始終有一個(gè)輸入軸動(dòng)力源在提供動(dòng)力，整個(gè)換檔過(guò)程中 動(dòng)力不會(huì)中斷，保證了車輛換檔過(guò)程運(yùn)行的平順性。
[0012] 進(jìn)一步，兩個(gè)輸入軸上的各檔齒輪交叉排列，減小了變速器的軸向尺寸，變速器體 積更小，安裝更加方便。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1雙輸入功率合流直接換檔變速器示意圖
[0014] 圖2低速檔動(dòng)力路線圖
[0015] 圖3中速檔動(dòng)力路線圖
[0016] 圖4高速檔動(dòng)力路線圖
[0017]圖5檔位排布的另外幾種形式示意圖
[0018] 圖5(a)2檔齒輪設(shè)置在1檔齒輪與3檔齒輪之間的示意圖
[0019] 圖5(b)l號(hào)軸、2號(hào)軸上分別設(shè)置1、3、5檔齒輪，2、4、6檔齒輪示意圖
[0020] 圖5(c)l號(hào)軸、2號(hào)軸上分別設(shè)置1、3、5檔齒輪，2、4檔齒輪示意圖
[0021] 圖中：1.變速器殼體;2.輸出軸4檔齒輪;3.輸出軸2檔齒輪;4. 1號(hào)軸;5.輸入軸3 檔齒輪;6. 1/3檔同步器;7.輸入軸1檔齒輪;8.法蘭盤;9.輸出軸1檔齒輪;10.輸出軸3檔齒 輪；11. 2號(hào)軸；12.輸入軸2檔齒輪；13. 2/4檔同步器；14.輸入軸4檔齒輪；15. M2動(dòng)力源； 16. Ml動(dòng)力源。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0023] 如圖1所示，有兩個(gè)動(dòng)力源，分別為Ml動(dòng)力源16、M2動(dòng)力源15,動(dòng)力源可配置為電動(dòng) 機(jī)。動(dòng)力分別通過(guò)1號(hào)軸4、2號(hào)軸11輸入。1號(hào)軸4上設(shè)置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪7、輸 入軸3檔齒輪5,齒數(shù)分別為Z1、Z3,1/3檔同步器6設(shè)置在輸入軸1檔齒輪7、輸入軸3檔齒輪5 之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與1、3檔齒輪曬合;2號(hào)軸11上設(shè)置有空套在軸上的輸 入軸2檔齒輪12、輸入軸4檔齒輪14,齒數(shù)分別為Z2、Z4,2/4檔同步器13設(shè)置在輸入軸2檔齒 輪12、輸入軸4檔齒輪14之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與2、4檔齒輪曬合;1號(hào)軸4、2號(hào) 軸11前后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)置在變速器殼體1上。輸出軸上從右向左依次設(shè)置有與1 號(hào)軸、2號(hào)軸上各檔齒輪相曬合的輸出軸1檔齒輪9、輸出軸3檔齒輪10、輸出軸2檔齒輪3、輸 出軸4檔齒輪2,齒數(shù)分別為zl、z3、z2、z4，輸出軸各檔齒輪與輸出軸固聯(lián)為一體，輸出軸前 后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)置在變速器殼體上。
[0024] 本實(shí)用新型共設(shè)置=個(gè)檔位，分別為低速檔、中速檔、高速檔。
[0025] 如圖2所示，車輛啟動(dòng)及低速行駛時(shí)，即低速檔。變速器控制器(AMT)撥動(dòng)1/3檔同 步器6滑套向右滑動(dòng)，1號(hào)軸4上的輸入軸1檔齒輪7曬合，動(dòng)力通過(guò)1號(hào)軸4傳遞至輸入軸1檔 齒輪7,再傳遞至輸出軸1檔齒輪9后，通過(guò)輸出軸傳遞給法蘭盤8。假設(shè)動(dòng)力源M116轉(zhuǎn)速為 NI,法蘭盤的轉(zhuǎn)速為：
[0026]
[0027]此時(shí)為了增加動(dòng)力輸出，獲得更高的加速性能或爬坡能力，變速器控制器電機(jī)撥 動(dòng)2/4檔同步器13滑套向右滑動(dòng)，2號(hào)軸11上的輸入軸2檔齒輪12曬合，動(dòng)力源M2 15輸出動(dòng) 力。電機(jī)控制器根據(jù)當(dāng)前車速計(jì)算動(dòng)力源M2所需的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，為了與動(dòng)力源Ml匹配，M2的 輸出轉(zhuǎn)速為：
[002引
[0029] 動(dòng)力通過(guò)2號(hào)軸11傳遞至輸入軸2檔齒輪12,再傳遞至輸出軸2檔齒輪3后，通過(guò)輸 出軸傳遞給法蘭盤8,實(shí)現(xiàn)功率合流。相比較傳統(tǒng)的采用一個(gè)動(dòng)力源的方案，本實(shí)用新型的 優(yōu)點(diǎn)是有兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)輸出，相同動(dòng)力需求的情況下，雙輸入方案可使得動(dòng)力源在選型 上可配置尺寸更小的動(dòng)力源，如小尺寸的電動(dòng)機(jī)。
[0030] 如圖3所示，車輛中速行駛時(shí)，即中速檔。動(dòng)力源Ml 16斷開，動(dòng)力源M215正常工作， 此時(shí)動(dòng)力通過(guò)2號(hào)軸11傳遞至輸入軸2檔齒輪12,再傳遞至輸出軸2檔齒輪3后，通過(guò)輸出軸 傳遞給法蘭盤8。假設(shè)動(dòng)力源M2 15轉(zhuǎn)速為N2，法蘭盤的轉(zhuǎn)速為：
[0031]
[0032] 變速器控制器電機(jī)撥動(dòng)1/3檔同步器6滑套向左滑動(dòng)，1號(hào)軸上輸入軸3檔齒輪5曬 合，動(dòng)力源Ml 16輸出動(dòng)力。電機(jī)控制器根據(jù)當(dāng)前車速計(jì)算動(dòng)力源Ml所需的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，為 了與動(dòng)力源M2匹配，此時(shí)Ml的輸出轉(zhuǎn)速為：
[0033]
[0034] 動(dòng)力通過(guò)1號(hào)軸4傳遞至輸入軸3檔齒輪5,再傳遞至輸出軸3檔齒輪10后，通過(guò)輸出 軸傳遞給法蘭盤，實(shí)現(xiàn)功率合流。
[0035] 從低速檔升中速檔整個(gè)過(guò)程中，法蘭盤始終由動(dòng)力源M2提供動(dòng)力，達(dá)到升檔過(guò)程 無(wú)動(dòng)力中斷的目的。相反當(dāng)需要將變速器從中速檔降低速檔時(shí)，動(dòng)力源Ml斷開，動(dòng)力源M2正 常工作，變速器控制器電機(jī)撥動(dòng)1/3檔同步器滑套向右滑動(dòng)，1號(hào)軸上輸入軸1檔齒輪曬合， 動(dòng)力源Ml再輸出動(dòng)力，降檔過(guò)程也實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力中斷。
[0036] 如圖4所示，車輛高速行駛時(shí)，即高速檔。動(dòng)力源M2 15斷開，動(dòng)力源Ml 16正常工 作，此時(shí)動(dòng)力通過(guò)2號(hào)軸11傳遞至輸入軸3檔齒輪5,再傳遞至輸出軸3檔齒輪10后，通過(guò)輸出 軸傳遞幹'法^舟S-假^對(duì)力源Ml轉(zhuǎn)速為N3,法蘭盤的轉(zhuǎn)速為：
[0037]
[0038] 變速器控制器電機(jī)撥動(dòng)2/4檔同步器13滑套向左滑動(dòng)，2號(hào)軸11上輸入軸4檔齒輪 14曬合，動(dòng)力源M2輸出動(dòng)力。電機(jī)控制器根據(jù)當(dāng)前車速計(jì)算動(dòng)力源M2所需的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，為 了與動(dòng)力源Ml匹配，此時(shí)Ml的輸出轉(zhuǎn)速為：
[0039]
[0040] 動(dòng)力通過(guò)2號(hào)軸11傳遞至輸入軸4檔齒輪14,再傳遞至輸出軸4檔齒輪2后，通過(guò)輸 出軸傳遞給法蘭盤8，實(shí)現(xiàn)功率合流。
[0041 ]從中速檔升高速檔整個(gè)過(guò)程中，法蘭盤始終由動(dòng)力源Ml提供動(dòng)力，達(dá)到升檔過(guò)程 無(wú)動(dòng)力中斷的目的。相反當(dāng)需要將變速器從高速檔降中速檔時(shí)，動(dòng)力源M2斷開，動(dòng)力源Ml正 常工作，變速器控制器電機(jī)撥動(dòng)2/4檔同步器滑套向右滑動(dòng)，2號(hào)軸上輸入軸2檔齒輪曬合， 動(dòng)力源M2輸出動(dòng)力，降檔過(guò)程也實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力中斷。
[0042] 空檔及倒檔行駛。
[0043] 當(dāng)1 /3檔同步器滑套，2/4檔同步器滑套處于中間位置時(shí)，即空檔。
[0044] 如前所述，變速器處于低速檔，動(dòng)力源Ml、M2反向輸入動(dòng)力，即實(shí)現(xiàn)倒檔。
[0045] 如圖5所示，給出了檔位排布的另外形式。
[0046] 1)為了減小變速器的軸向尺寸，四個(gè)檔齒輪可W交叉排列。如圖5(a)所示，2檔齒 輪設(shè)置在1檔齒輪與3檔齒輪之間。
[0047] 2)可根據(jù)車輛對(duì)變速器檔位的需求，分別在1號(hào)軸、2號(hào)軸上設(shè)置更多的檔位，例如 可W分別在巧軸、2號(hào)軸上分別設(shè)置1、3、5檔齒輪，2、4、6檔齒輪，如圖5(b)所示。也可W在！ 號(hào)軸、2號(hào)軸上分別設(shè)置1、3、5檔齒輪，2、4檔齒輪，如圖5(c)所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙輸入功率合流直接換檔變速器，其特征在于:包括1號(hào)軸(4)、2號(hào)軸（11)兩個(gè) 輸入軸，分別為1號(hào)軸(4)、2號(hào)軸（11)提供動(dòng)力的Ml動(dòng)力源（16)、M2動(dòng)力源（15)及變速控制 器；1號(hào)軸(4)和2號(hào)軸（11)上分別設(shè)置有空套在軸上的多個(gè)不同檔齒輪，1號(hào)軸(4)和2號(hào)軸 (11) 上還分別設(shè)置有用于與各檔齒輪嚙合的同步器，通過(guò)變速器控制器驅(qū)動(dòng)同步器動(dòng)作實(shí) 現(xiàn)同步器與不同檔齒輪嚙合； 所述1號(hào)軸(4)和2號(hào)軸（11)前后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在變速器殼體(1)上，輸出 軸上依次設(shè)置有分別與1號(hào)軸、2號(hào)軸上各檔齒輪相嚙合的輸出軸各檔齒輪，輸出軸各檔齒 輪與輸出軸固聯(lián)為一體，輸出軸前后兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在變速器殼體(1)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸入功率合流直接換檔變速器，其特征在于:所述Ml動(dòng)力源 (16 )、M2動(dòng)力源(15)為電動(dòng)機(jī)，設(shè)置有電機(jī)控制器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸入功率合流直接換檔變速器，其特征在于:所述1號(hào)軸(4) 上設(shè)置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪(7)、輸入軸3檔齒輪(5)，1/3檔同步器(6)設(shè)置在輸 入軸1檔齒輪(7)、輸入軸3檔齒輪(5)之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與1、3檔齒輪嚙 合;2號(hào)軸（11)上設(shè)置有空套在軸上的輸入軸2檔齒輪(12)、輸入軸4檔齒輪(14)，2/4檔同步 器（13)設(shè)置在輸入軸2檔齒輪（12)、輸入軸4檔齒輪（14)之間，同步器滑動(dòng)齒套軸向移動(dòng)實(shí) 現(xiàn)與2、4檔齒輪嚙合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸入功率合流直接換檔變速器，其特征在于：設(shè)置在1號(hào)軸 (4)上的輸入軸1檔齒輪（7)、輸入軸3檔齒輪（5)，設(shè)置在2號(hào)軸（11)上的輸入軸2檔齒輪 (12) 、輸入軸4檔齒輪(14)四個(gè)檔齒輪交叉排列，輸入軸2檔齒輪(12)設(shè)置在輸入軸1檔齒輪 (7)與輸入軸3檔齒輪(5)之間，輸入軸3檔齒輪(5)設(shè)置在輸入軸2檔齒輪（12)與輸入軸4檔 齒輪(14)之間。
【文檔編號(hào)】F16H3/085GK205423700SQ201620105861
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】陳金柱, 劉義
【申請(qǐng)人】西安法士特汽車傳動(dòng)有限公司