一種雙輸入功率合流直接換檔變速器及換檔方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于車輛變速器領域，具體涉及一種雙輸入功率合流直接換檔變速器及換 檔方法。
【背景技術】
[0002] 日益嚴重的環境和經濟問題促使城市交通向著清潔、高效和可持續方向發展，同 時也促進了新能源交通技術在工業和商用非道路車輛中的推廣和應用。純電動汽車為零排 放車輛(ZEV)，可高效地抑制環境污染問題。
[0003] 電動汽車可以設計成不需要變速器的形式，但是變速器的使用使電機可以在一定 車速下高速運轉，這種高轉速低扭矩的需求特性可以縮小電機的尺寸。通常電動汽車匹配 的變速器為自動換檔變速器(AMT)，電機可以進行降檔轉速匹配，當駕駛員降檔時，AMT自動 進入空檔，隨后電機斷開，其間電機控制器會根據當前車速計算低檔時的電機轉速，將電機 調整到相應的轉速，然后AMT掛入低檔。整個換檔過程平滑順和，沒有猛推和突然加速的現 象。但是此方案有個很大的缺點就是整個換檔過程中動力會中斷。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種換檔過程無動力中斷的雙輸入功 率合流直接換檔變速器及換檔方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種雙輸入功率合流直接換檔變速器，包括1號軸、2號軸兩個輸入軸，分別為1號 軸、2號軸提供動力的Ml動力源、M2動力源及變速控制器；1號軸和2號軸上分別設置有空套 在軸上的多個不同檔齒輪，1號軸和2號軸上還分別設置有用于與各檔齒輪嚙合的同步器， 通過變速器控制器驅動同步器動作實現同步器與不同檔齒輪嚙合；
[0007] 所述1號軸和2號軸前后兩端分別通過滾動軸承安裝在變速器殼體上，輸出軸上依 次設置有分別與1號軸、2號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 出軸固聯為一體，輸出軸前后兩端分別通過滾動軸承安裝在變速器殼體上。
[0008] 進一步，所述Ml動力源、M2動力源為電動機，設置有電機控制器。
[0009] 進一步，所述1號軸上設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 同步器設置在輸入軸1檔齒輪、輸入軸3檔齒輪之間，同步器滑動齒套軸向移動實現與1、3檔 齒輪嚙合;2號軸上設置有空套在軸上的輸入軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪，2/4檔同步器設置 在輸入軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪之間，同步器滑動齒套軸向移動實現與2、4檔齒輪嚙合。
[0010] 進一步，設置在1號軸上的輸入軸1檔齒輪、輸入軸3檔齒輪，設置在2號軸上的輸入 軸2檔齒輪、輸入軸4檔齒輪四個檔齒輪交叉排列，輸入軸2檔齒輪設置在輸入軸1檔齒輪與 輸入軸3檔齒輪之間，輸入軸3檔齒輪設置在輸入軸2檔齒輪與輸入軸4檔齒輪之間。
[0011] -種換檔變速器的換檔方法，變速器從低速檔升中速檔過程中，低速檔齒輪組合 中的輸入軸2檔齒輪所在輸入軸動力源始終提供動力，通過變速器控制器驅動1/3檔同步器 動作與輸入軸3檔齒輪嚙合，輸入軸3檔齒輪所在輸入軸動力源同時提供動力，升檔過程無 動力中斷；
[0012] 變速器從中速檔降低速檔過程中，輸入軸3檔齒輪所在輸入軸動力源斷開，輸入軸 2檔齒輪所在輸入軸動力源始終提供動力，通過變速器控制器驅動1/3檔同步器動作與輸入 軸3檔齒輪分離，與輸入軸1檔齒輪嚙合，輸入軸1檔齒輪所在輸入軸動力源輸出動力，降檔 過程無動力中斷；
[0013] 依次類推，中速檔升高速檔過程中，或高速檔降中速檔過程中，實現無動力中斷； 各同步器與各檔齒輪均分離，即空檔;變速器處于低速檔，兩輸入軸動力源反向輸入動力， 即倒檔。
[0014] 進一步，1/3檔同步器向右移動，與設置在1號軸的輸入軸1檔齒輪嚙合，2/4檔同步 器向右移動，與設置在2號軸的輸入軸2檔齒輪嚙合，Ml動力源、M2動力源同時輸出動力，即 I、 2檔齒輪組合實現低速檔；1/3檔同步器向左移動，與設置在1號軸的輸入軸3檔齒輪嚙合， 2/4檔同步器保持不動，Ml動力源、M2動力源同時輸出動力，即2、3檔齒輪組合實現中速檔； 2/4檔同步器向左移動，與設置在2號軸的輸入軸4檔齒輪嚙合，1/3檔同步器保持不動，Ml動 力源、M2動力源同時輸出動力，即3、4檔齒輪組合實現高速檔。
[0015] 各同步器與各檔齒輪均分離，即空檔；
[0016] 變速器處于低速檔，兩輸入軸動力源反向輸入動力，即倒檔。
[0017] 本發明的雙輸入功率合流直接換檔變速器及換檔方法，變速器包括兩個輸入軸， 兩輸入軸分別設置相互獨立的動力源，相比較傳統的采用一個動力源的方案，本發明的優 點是兩個動力源同時輸出，相同動力需求的情況下，雙輸入方案可使得動力源在選型上可 配置尺寸更小的動力源，換檔過程中始終有一個輸入軸動力源在提供動力，整個換檔過程 中動力不會中斷，保證了車輛換檔過程運行的平順性。
[0018] 進一步，兩個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。
【附圖說明】
[0019] 圖1雙輸入功率合流直接換檔變速器示意圖
[0020] 圖2低速檔動力路線圖 [00211圖3中速檔動力路線圖 [0022]圖4高速檔動力路線圖
[0023]圖5檔位排布的另外幾種形式示意圖
[0024]圖5(a)2檔齒輪設置在1檔齒輪與3檔齒輪之間的示意圖
[0025] 圖5(b)l號軸、2號軸上分別設置1、3、5檔齒輪，2、4、6檔齒輪示意圖
[0026] 圖5(c)l號軸、2號軸上分別設置1、3、5檔齒輪，2、4檔齒輪示意圖
[0027] 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； II. 2號軸；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動力源；16. Ml動 力源。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：
[0029] 如圖1所示，有兩個動力源，分別為Ml動力源16、M2動力源15,動力源可配置為電動 機。動力分別通過1號軸4、2號軸11輸入。1號軸4上設置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪7、輸 入軸3檔齒輪5,齒數分別為Zl、Z3,1/3檔同步器6設置在輸入軸1檔齒輪7、輸入軸3檔齒輪5 之間，同步器滑動齒套軸向移動實現與1、3檔齒輪嚙合;2號軸11上設置有空套在軸上的輸 入軸2檔齒輪12、輸入軸4檔齒輪14,齒數分別為Z2、Z4,2/4檔同步器13設置在輸入軸2檔齒 輪12、輸入軸4檔齒輪14之間，同步器滑動齒套軸向移動實現與2、4檔齒輪嚙合;1號軸4、2號 軸11前后兩端分別通過滾動軸承設置在變速器殼體1上。輸出軸上從右向左依次設置有與1 號軸、2號軸上各檔齒輪相嚙合的輸出軸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,齒數分別為z 1、ζ3、ζ2、z4,輸出軸各檔齒輪與輸出軸固聯為一體，輸出軸前 后兩端分別通過滾動軸承設置在變速器殼體上。
[0030] 本發明共設置三個檔位，分別為低速檔、中速檔、高速檔。
[0031] 如圖2所示，車輛啟動及低速行駛時，即低速檔。變速器控制器(AMT)撥動1/3檔同 步器6滑套向右滑動，1號軸4上的輸入軸1檔齒輪7嚙合，動力通過1號軸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，通過輸出軸傳遞給法蘭盤8。假設動力源M116轉速為 Nl，法蘭盤的轉速為：
[0033]此時為了增加動力輸出，獲得更高的加速性能或爬坡能力，變速器控制器電機撥 動2/4檔同步器13滑套向右滑動，2號軸11上的輸入軸2檔齒輪12嚙合，動力源M215輸出動 力。電機控制器根據當前車速計算動力源M2所需的轉速及轉矩，為了與動力源Ml匹配，M2的 輸出轉速為：
[0035]動力通過2號軸11傳遞至輸入