一種雙聯齒輪式六擋變速箱及其換擋過程控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車傳動技術領域。
【背景技術】
[0002]現代車輛的一個發展趨勢是小型化，輕量化，以達到節約油耗，減少排放的目的。變速箱體積和重量的減少對于降低變速箱自身的成本以及提升車輛的燃油經濟性有很大幫助。
[0003]機械式自動變速箱以手動變速箱基礎，通過在增加選換擋執行機構和離合器執行機構及相應的傳感器和控制單元，實現自動換擋。機械式自動變速箱制造成本低，傳動效率高，是現階段變速箱發展的一個方向。
[0004]現有機械式自動變速箱為實現六個擋位，需要六對齒輪，采用三軸式或者兩軸式布局，整個變速箱所占空間較大，重量較重，齒輪利用率低。如采用兩級傳動，為實現六個擋位，需要六對齒輪，三個同步器，如果需要增加倒擋功能，需要額外增加兩個齒輪，一個同步器。如果采用單級傳動，則同樣需要六對齒輪，三個同步器，為實現倒擋功能，需要額外增加一個齒輪，一個同步器。如果采用三軸式單級傳動，則需要三根傳動軸，5對齒輪，三個同步器，為實現倒擋功能，則需要額外增加兩個齒輪，一個同步器。
【發明內容】
[0005]為了解決現有的機械式自動變速箱結構零部件多、重量重、體積大、齒輪利用率低的問題。本發明提出了一種雙聯齒輪式六擋變速箱，主要包括:輸入軸1、雙聯齒輪A (左齒
2、右齒3)、雙聯齒輪B (左齒5，右齒6)、雙聯齒輪C(左齒11，右齒10)、輸出軸7、同步器
I4、同步器II 9、同步器III 12、齒輪I 8和齒輪II 13。
[0006]雙聯齒輪A和雙聯齒輪B均空套在輸入軸I上，同步器I 4位于雙聯齒輪A和雙聯齒輪B之間并與輸入軸I連接；齒輪I 8、齒輪II 13和雙聯齒輪C均空套在輸出軸7上，同步器III12位于齒輪II 13與雙聯齒輪C左齒11之間并與輸出軸7連接，同步器II 9位于雙聯齒輪C和齒輪I 8之間并與輸出軸7連接。
[0007]雙聯齒輪A左齒2與齒輪II 13嚙合，雙聯齒輪A右齒3與雙聯齒輪C左齒11嚙合，雙聯齒輪B左齒5與雙聯齒輪C右齒10嚙合，雙聯齒輪B右齒6與雙聯齒輪與齒輪I 8嚙合。
[0008]其中，同步器I 4和同步器III12有三個位置狀態:中間位置狀態，向左滑動結合狀態，向右滑動結合狀態。同步器II 9有兩個位置狀態:中間位置狀態，向右滑動結合狀態。
[0009]其所提供的六個擋位的的傳動關系如下:
[0010]當變速箱I擋工作時，同步器I 4向右滑動結合，同步器III 12向左滑動結合，同步器II 9處于中間位置狀態，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪B左齒5，雙聯齒輪C右齒10，雙聯齒輪C左齒11，雙聯齒輪A右齒3，雙聯齒輪A左齒2，齒輪II 13，同步器III 12，通過輸出軸7輸出。
[0011]當變速箱2擋工作時，同步器I 4向左滑動結合，同步器III 12向左滑動結合，同步器II 9處于中間位置狀態，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪A左齒2，齒輪II 13，同步器III 12，通過輸出軸7輸出。
[0012]當變速箱3擋工作時，同步器I 4向右滑動結合，同步器III 12向右滑動結合，同步器II 9處于中間位置狀態，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪B左齒5，雙聯齒輪C右齒，同步器III 12，通過輸出軸7輸出。
[0013]當變速箱4擋工作時，同步器I 4向右滑動結合，同步器III12處于中間位置狀態，同步器II 9處于向右滑動結合狀態，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪B右齒6，齒輪I 8，同步器II 9，通過輸出軸7輸出。
[0014]當變速箱5擋工作時，同步器I 4向左滑動結合，同步器III12向右滑動結合，同步器II 9處于中間位置狀態，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪A右齒3，雙聯齒輪C左齒11，同步器III 12，通過輸出軸7輸出。
[0015]當變速箱6擋工作時，同步器I 4向左滑動結合，同步器III 12處于中間位置狀態，同步器II 9向右滑動結合，動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪A右齒3，雙聯齒輪C左齒11，雙聯齒輪C右齒10，雙聯齒輪B左齒5，雙聯齒輪B右齒6，齒輪I 8，同步器II 9，通過輸出軸7輸出。
[0016]除此之外，本發明還提供了以下幾種進一步改進的方案:
[0017]改進方案一:
[0018]在原技術方案基礎上增加惰輪14和齒輪III 15，同步器II 9增加向左滑動結合狀態。齒輪III 15空套在輸出軸7上與齒輪5和齒輪III 15嚙合，惰輪14位于齒輪5與齒輪
III15中間。當同步器II 9處于向左滑動結合狀態時，齒輪III 15與輸出軸7結合。該優選方案可以使得該變速箱在原有的六擋基礎之上增加一個倒擋擋位。
[0019]當變速箱為倒擋時，同步器I 4向右滑動結合，同步器III12處于中間位置，同步器
II9向左滑動結合。動力源輸出的動力通過輸入軸I輸入，經過同步器I 4，雙聯齒輪B左齒5，惰輪14，齒輪III 15，同步器II 9，通過輸出軸7輸出。
[0020]改進方案二:
[0021]在原技術方案基礎上增加齒輪IV 16、離合器壓盤17、離合器摩擦片18和齒輪V 19。齒輪IV 16空套在輸入軸I上，離合器壓盤17與齒輪IV 16連接，離合器摩擦片18與輸入軸I連接。齒輪V 19連接在輸出軸7上，齒輪IV 16與齒輪V 19嚙合。增加的齒輪
IV16，離合器壓盤17，離合器摩擦片18，齒輪V 19可以使得變速箱在換擋過程中不會發生動力中斷現象，同時可以使得變速箱在六擋基礎之上增加一個高擋擋位即7擋。
[0022]當變速箱7擋工作時，同步器I 4，同步器III 12，同步器II 9處于中間位置狀態，離合器壓盤17與離合器摩擦片18結合，動力源輸出的動力通過輸入軸1，離合器摩擦片18，離合器壓盤17，齒輪IV 16，齒輪V 19，傳遞到輸出軸7。
[0023]改進方案三:
[0024]在原技術方案基礎上增加同步器IV 20和電動機輸入軸21，同步器IV 20與電動機輸入軸21通過滑動花鍵連接。同步器IV 20也有三個位置狀態即中間位置狀態，向左滑動結合狀態，向右滑動結合狀態。同步器IV 20處于中間位置狀態時，電動機輸入軸21與輸出軸7和齒輪I 8不連接。同步器IV 20處于向左滑動結合狀態時，電動機輸入軸21與齒輪I8結合，同步器IV 20處于向右結合狀態時，電動機輸入軸21與輸出軸7結合。輸入軸I與發動機連接，增加的電動機輸入軸21與電動機連接，可以實現車輛純電動機驅動和發動機與電動機混合驅動，同時可以保證變速箱在混合驅動模式下換擋過程中不會發生動力中斷。該方案中為發動機提供6個擋位，為電動機提供3個擋位。
[0025]當電動機I擋工作時，同步器IV 20處于向左滑動結合狀態，同步器III12處于向左滑動結合狀態，同步器I 4與同步器II 9處于中間位置狀態，電動機輸出的動力通過電動機輸入軸21輸入，經過同步器IV 20，齒輪I 8，雙聯齒輪B右齒6，雙聯齒輪B左齒5，雙聯齒輪C右齒10，雙聯齒輪C左齒11，雙聯齒輪A右齒3，雙聯齒輪A左齒，齒輪II 13，同步器
III12，傳遞到輸出軸7。