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號軸、2號軸兩個輸入軸，分別為1號軸、2號軸提供動力的M1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，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；本實用新型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。
【專利說明】
-種雙輸入功率合流直接換檔變速器
技術領域
[0001] 本實用新型屬于車輛變速器領域，具體設及一種雙輸入功率合流直接換檔變速 器。
【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W設計成不需要變速器的形式，但是變速器的使用使電機可W在一定 車速下高速運轉，運種高轉速低扭矩的需求特性可W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(MT),電機可W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。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型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。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[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曬合的同步器， 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曬合；
[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號軸上各檔齒輪相曬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。
[000引進一步，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 齒輪曬合;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檔齒輪曬合。
[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] 本實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，本實用新型的優點 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。
[0012] 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】
[0013] 圖1雙輸入功率合流直接換檔變速器示意圖
[0014] 圖2低速檔動力路線圖
[0015] 圖3中速檔動力路線圖
[0016] 圖4高速檔動力路線圖
[0017]圖5檔位排布的另外幾種形式示意圖
[0018] 圖5(a)2檔齒輪設置在1檔齒輪與3檔齒輪之間的示意圖
[0019] 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
[0020] 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
[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】
[0022] 下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：
[0023] 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Z1、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檔齒輪曬合;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檔齒輪曬合;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,齒數分別為zl、z3、z2、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。
[0024] 本實用新型共設置=個檔位，分別為低速檔、中速檔、高速檔。
[0025] 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曬合，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 NI,法蘭盤的轉速為：
[0026]
[0027]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曬合，動力源M2 15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：
[002引
[0029] 動力通過2號軸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，通過輸 出軸傳遞給法蘭盤8,實現功率合流。相比較傳統的采用一個動力源的方案，本實用新型的 優點是有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，如小尺寸的電動機。
[0030] 如圖3所示，車輛中速行駛時，即中速檔。動力源Ml 16斷開，動力源M215正常工作， 此時動力通過2號軸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，通過輸出軸 傳遞給法蘭盤8。假設動力源M2 15轉速為N2，法蘭盤的轉速為：
[0031]
[0032] 變速器控制器電機撥動1/3檔同步器6滑套向左滑動，1號軸上輸入軸3檔齒輪5曬 合，動力源Ml 16輸出動力。電機控制器根據當前車速計算動力源Ml所需的轉速及轉矩，為 了與動力源M2匹配，此時Ml的輸出轉速為：
[0033]
[0034] 動力通過1號軸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，通過輸出 軸傳遞給法蘭盤，實現功率合流。
[0035] 從低速檔升中速檔整個過程中，法蘭盤始終由動力源M2提供動力，達到升檔過程 無動力中斷的目的。相反當需要將變速器從中速檔降低速檔時，動力源Ml斷開，動力源M2正 常工作，變速器控制器電機撥動1/3檔同步器滑套向右滑動，1號軸上輸入軸1檔齒輪曬合， 動力源Ml再輸出動力，降檔過程也實現無動力中斷。
[0036] 如圖4所示，車輛高速行駛時，即高速檔。動力源M2 15斷開，動力源Ml 16正常工 作，此時動力通過2號軸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，通過輸出 軸傳遞幹'法^舟S-假^對力源Ml轉速為N3,法蘭盤的轉速為：
[0037]
[0038] 變速器控制器電機撥動2/4檔同步器13滑套向左滑動，2號軸11上輸入軸4檔齒輪 14曬合，動力源M2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，此時Ml的輸出轉速為：
[0039]
[0040] 動力通過2號軸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，通過輸 出軸傳遞給法蘭盤8，實現功率合流。
[0041 ]從中速檔升高速檔整個過程中，法蘭盤始終由動力源Ml提供動力，達到升檔過程 無動力中斷的目的。相反當需要將變速器從高速檔降中速檔時，動力源M2斷開，動力源Ml正 常工作，變速器控制器電機撥動2/4檔同步器滑套向右滑動，2號軸上輸入軸2檔齒輪曬合， 動力源M2輸出動力，降檔過程也實現無動力中斷。
[0042] 空檔及倒檔行駛。
[0043] 當1 /3檔同步器滑套，2/4檔同步器滑套處于中間位置時，即空檔。
[0044] 如前所述，變速器處于低速檔，動力源Ml、M2反向輸入動力，即實現倒檔。
[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，四個檔齒輪可W交叉排列。如圖5(a)所示，2檔齒 輪設置在1檔齒輪與3檔齒輪之間。
[0047] 2)可根據車輛對變速器檔位的需求，分別在1號軸、2號軸上設置更多的檔位，例如 可W分別在巧軸、2號軸上分別設置1、3、5檔齒輪，2、4、6檔齒輪，如圖5(b)所示。也可W在！ 號軸、2號軸上分別設置1、3、5檔齒輪，2、4檔齒輪，如圖5(c)所示。
【主權項】
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號軸(4)、2號軸（11)兩個 輸入軸，分別為1號軸(4)、2號軸（11)提供動力的Ml動力源（16)、M2動力源（15)及變速控制 器；1號軸(4)和2號軸（11)上分別設置有空套在軸上的多個不同檔齒輪，1號軸(4)和2號軸 (11) 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； 所述1號軸(4)和2號軸（11)前后兩端分別通過滾動軸承安裝在變速器殼體(1)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(1)上。2. 根據權利要求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動力源 (16 )、M2動力源(15)為電動機，設置有電機控制器。3. 根據權利要求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)，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)，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。4. 根據權利要求1所述的雙輸入功率合流直接換檔變速器，其特征在于：設置在1號軸 (4)上的輸入軸1檔齒輪（7)、輸入軸3檔齒輪（5)，設置在2號軸（11)上的輸入軸2檔齒輪 (12) 、輸入軸4檔齒輪(14)四個檔齒輪交叉排列，輸入軸2檔齒輪(12)設置在輸入軸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】F16H3/085GK205423700SQ201620105861
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】陳金柱, 劉義
【申請人】西安法士特汽車傳動有限公司