一种双输入功率合流直接换档变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种双输入功率合流直接换档变速器，变速器包括1号轴、2号轴两个输入轴，分别为1号轴、2号轴提供动力的M1动力源、M2动力源及变速控制器；1号轴和2号轴上分别设置有空套在轴上的多个不同档齿轮，1号轴和2号轴上还分别设置有用于与各档齿轮啮合的同步器，输出轴上依次设置有分别与1号轴、2号轴上各档齿轮相啮合的输出轴各档齿轮，输出轴各档齿轮与输出轴固联为一体；本实用新型两个动力源同时输出，相同动力需求的情况下，双输入方案可使得动力源在选型上可配置尺寸更小的动力源，换档过程中始终有一个输入轴动力源在提供动力，整个换档过程中动力不会中断，保证了车辆换档过程运行的平顺性。
【专利说明】
-种双输入功率合流直接换档变速器
技术领域
[0001] 本实用新型属于车辆变速器领域，具体设及一种双输入功率合流直接换档变速 器。
【背景技术】
[0002] 日益严重的环境和经济问题促使城市交通向着清洁、高效和可持续方向发展，同 时也促进了新能源交通技术在工业和商用非道路车辆中的推广和应用。纯电动汽车为零排 放车辆(ZEV)，可高效地抑制环境污染问题。
[0003] 电动汽车可W设计成不需要变速器的形式，但是变速器的使用使电机可W在一定 车速下高速运转，运种高转速低扭矩的需求特性可W缩小电机的尺寸。通常电动汽车匹配 的变速器为自动换档变速器(MT),电机可W进行降档转速匹配，当驾驶员降档时，AMT自动 进入空档，随后电机断开，其间电机控制器会根据当前车速计算低档时的电机转速，将电机 调整到相应的转速，然后AMT挂入低档。整个换档过程平滑顺和，没有猛推和突然加速的现 象。但是此方案有个很大的缺点就是整个换档过程中动力会中断。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种换档过程无动力中断的双输 入功率合流直接换档变速器。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] -种双输入功率合流直接换档变速器，包括1号轴、2号轴两个输入轴，分别为1号 轴、2号轴提供动力的Ml动力源、M2动力源及变速控制器；1号轴和2号轴上分别设置有空套 在轴上的多个不同档齿轮，1号轴和2号轴上还分别设置有用于与各档齿轮晒合的同步器， 通过变速器控制器驱动同步器动作实现同步器与不同档齿轮晒合；
[0007] 所述1号轴和2号轴前后两端分别通过滚动轴承安装在变速器壳体上，输出轴上依 次设置有分别与1号轴、2号轴上各档齿轮相晒合的输出轴各档齿轮，输出轴各档齿轮与输 出轴固联为一体，输出轴前后两端分别通过滚动轴承安装在变速器壳体上。
[000引进一步，所述Ml动力源、M2动力源为电动机，设置有电机控制器。
[0009] 进一步，所述1号轴上设置有空套在轴上的输入轴1档齿轮、输入轴3档齿轮，1/3档 同步器设置在输入轴1档齿轮、输入轴3档齿轮之间，同步器滑动齿套轴向移动实现与1、3档 齿轮晒合;2号轴上设置有空套在轴上的输入轴2档齿轮、输入轴4档齿轮，2/4档同步器设置 在输入轴2档齿轮、输入轴4档齿轮之间，同步器滑动齿套轴向移动实现与2、4档齿轮晒合。
[0010] 进一步，设置在1号轴上的输入轴1档齿轮、输入轴3档齿轮，设置在2号轴上的输入 轴2档齿轮、输入轴4档齿轮四个档齿轮交叉排列，输入轴2档齿轮设置在输入轴1档齿轮与 输入轴3档齿轮之间，输入轴3档齿轮设置在输入轴2档齿轮与输入轴4档齿轮之间。
[0011] 本实用新型的双输入功率合流直接换档变速器，变速器包括两个输入轴，两输入 轴分别设置相互独立的动力源，相比较传统的采用一个动力源的方案，本实用新型的优点 是两个动力源同时输出，相同动力需求的情况下，双输入方案可使得动力源在选型上可配 置尺寸更小的动力源，换档过程中始终有一个输入轴动力源在提供动力，整个换档过程中 动力不会中断，保证了车辆换档过程运行的平顺性。
[0012] 进一步，两个输入轴上的各档齿轮交叉排列，减小了变速器的轴向尺寸，变速器体 积更小，安装更加方便。
【附图说明】
[0013] 图1双输入功率合流直接换档变速器示意图
[0014] 图2低速档动力路线图
[0015] 图3中速档动力路线图
[0016] 图4高速档动力路线图
[0017]图5档位排布的另外几种形式示意图
[0018] 图5(a)2档齿轮设置在1档齿轮与3档齿轮之间的示意图
[0019] 图5(b)l号轴、2号轴上分别设置1、3、5档齿轮，2、4、6档齿轮示意图
[0020] 图5(c)l号轴、2号轴上分别设置1、3、5档齿轮，2、4档齿轮示意图
[0021] 图中：1.变速器壳体;2.输出轴4档齿轮;3.输出轴2档齿轮;4. 1号轴;5.输入轴3 档齿轮;6. 1/3档同步器;7.输入轴1档齿轮;8.法兰盘;9.输出轴1档齿轮;10.输出轴3档齿 轮；11. 2号轴；12.输入轴2档齿轮；13. 2/4档同步器；14.输入轴4档齿轮；15. M2动力源； 16. Ml动力源。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
[0023] 如图1所示，有两个动力源，分别为Ml动力源16、M2动力源15,动力源可配置为电动 机。动力分别通过1号轴4、2号轴11输入。1号轴4上设置有空套在轴上的输入轴1档齿轮7、输 入轴3档齿轮5,齿数分别为Z1、Z3,1/3档同步器6设置在输入轴1档齿轮7、输入轴3档齿轮5 之间，同步器滑动齿套轴向移动实现与1、3档齿轮晒合;2号轴11上设置有空套在轴上的输 入轴2档齿轮12、输入轴4档齿轮14,齿数分别为Z2、Z4,2/4档同步器13设置在输入轴2档齿 轮12、输入轴4档齿轮14之间，同步器滑动齿套轴向移动实现与2、4档齿轮晒合;1号轴4、2号 轴11前后两端分别通过滚动轴承设置在变速器壳体1上。输出轴上从右向左依次设置有与1 号轴、2号轴上各档齿轮相晒合的输出轴1档齿轮9、输出轴3档齿轮10、输出轴2档齿轮3、输 出轴4档齿轮2,齿数分别为zl、z3、z2、z4，输出轴各档齿轮与输出轴固联为一体，输出轴前 后两端分别通过滚动轴承设置在变速器壳体上。
[0024] 本实用新型共设置=个档位，分别为低速档、中速档、高速档。
[0025] 如图2所示，车辆启动及低速行驶时，即低速档。变速器控制器(AMT)拨动1/3档同 步器6滑套向右滑动，1号轴4上的输入轴1档齿轮7晒合，动力通过1号轴4传递至输入轴1档 齿轮7,再传递至输出轴1档齿轮9后，通过输出轴传递给法兰盘8。假设动力源M116转速为 NI,法兰盘的转速为：
[0026]
[0027]此时为了增加动力输出，获得更高的加速性能或爬坡能力，变速器控制器电机拨 动2/4档同步器13滑套向右滑动，2号轴11上的输入轴2档齿轮12晒合，动力源M2 15输出动 力。电机控制器根据当前车速计算动力源M2所需的转速及转矩，为了与动力源Ml匹配，M2的 输出转速为：
[002引
[0029] 动力通过2号轴11传递至输入轴2档齿轮12,再传递至输出轴2档齿轮3后，通过输 出轴传递给法兰盘8,实现功率合流。相比较传统的采用一个动力源的方案，本实用新型的 优点是有两个动力源同时输出，相同动力需求的情况下，双输入方案可使得动力源在选型 上可配置尺寸更小的动力源，如小尺寸的电动机。
[0030] 如图3所示，车辆中速行驶时，即中速档。动力源Ml 16断开，动力源M215正常工作， 此时动力通过2号轴11传递至输入轴2档齿轮12,再传递至输出轴2档齿轮3后，通过输出轴 传递给法兰盘8。假设动力源M2 15转速为N2，法兰盘的转速为：
[0031]
[0032] 变速器控制器电机拨动1/3档同步器6滑套向左滑动，1号轴上输入轴3档齿轮5晒 合，动力源Ml 16输出动力。电机控制器根据当前车速计算动力源Ml所需的转速及转矩，为 了与动力源M2匹配，此时Ml的输出转速为：
[0033]
[0034] 动力通过1号轴4传递至输入轴3档齿轮5,再传递至输出轴3档齿轮10后，通过输出 轴传递给法兰盘，实现功率合流。
[0035] 从低速档升中速档整个过程中，法兰盘始终由动力源M2提供动力，达到升档过程 无动力中断的目的。相反当需要将变速器从中速档降低速档时，动力源Ml断开，动力源M2正 常工作，变速器控制器电机拨动1/3档同步器滑套向右滑动，1号轴上输入轴1档齿轮晒合， 动力源Ml再输出动力，降档过程也实现无动力中断。
[0036] 如图4所示，车辆高速行驶时，即高速档。动力源M2 15断开，动力源Ml 16正常工 作，此时动力通过2号轴11传递至输入轴3档齿轮5,再传递至输出轴3档齿轮10后，通过输出 轴传递幹'法^舟S-假^对力源Ml转速为N3,法兰盘的转速为：
[0037]
[0038] 变速器控制器电机拨动2/4档同步器13滑套向左滑动，2号轴11上输入轴4档齿轮 14晒合，动力源M2输出动力。电机控制器根据当前车速计算动力源M2所需的转速及转矩，为 了与动力源Ml匹配，此时Ml的输出转速为：
[0039]
[0040] 动力通过2号轴11传递至输入轴4档齿轮14,再传递至输出轴4档齿轮2后，通过输 出轴传递给法兰盘8，实现功率合流。
[0041 ]从中速档升高速档整个过程中，法兰盘始终由动力源Ml提供动力，达到升档过程 无动力中断的目的。相反当需要将变速器从高速档降中速档时，动力源M2断开，动力源Ml正 常工作，变速器控制器电机拨动2/4档同步器滑套向右滑动，2号轴上输入轴2档齿轮晒合， 动力源M2输出动力，降档过程也实现无动力中断。
[0042] 空档及倒档行驶。
[0043] 当1 /3档同步器滑套，2/4档同步器滑套处于中间位置时，即空档。
[0044] 如前所述，变速器处于低速档，动力源Ml、M2反向输入动力，即实现倒档。
[0045] 如图5所示，给出了档位排布的另外形式。
[0046] 1)为了减小变速器的轴向尺寸，四个档齿轮可W交叉排列。如图5(a)所示，2档齿 轮设置在1档齿轮与3档齿轮之间。
[0047] 2)可根据车辆对变速器档位的需求，分别在1号轴、2号轴上设置更多的档位，例如 可W分别在巧轴、2号轴上分别设置1、3、5档齿轮，2、4、6档齿轮，如图5(b)所示。也可W在！ 号轴、2号轴上分别设置1、3、5档齿轮，2、4档齿轮，如图5(c)所示。
【主权项】
1. 一种双输入功率合流直接换档变速器，其特征在于:包括1号轴(4)、2号轴（11)两个 输入轴，分别为1号轴(4)、2号轴（11)提供动力的Ml动力源（16)、M2动力源（15)及变速控制 器；1号轴(4)和2号轴（11)上分别设置有空套在轴上的多个不同档齿轮，1号轴(4)和2号轴 (11) 上还分别设置有用于与各档齿轮啮合的同步器，通过变速器控制器驱动同步器动作实 现同步器与不同档齿轮啮合； 所述1号轴(4)和2号轴（11)前后两端分别通过滚动轴承安装在变速器壳体(1)上，输出 轴上依次设置有分别与1号轴、2号轴上各档齿轮相啮合的输出轴各档齿轮，输出轴各档齿 轮与输出轴固联为一体，输出轴前后两端分别通过滚动轴承安装在变速器壳体(1)上。2. 根据权利要求1所述的双输入功率合流直接换档变速器，其特征在于:所述Ml动力源 (16 )、M2动力源(15)为电动机，设置有电机控制器。3. 根据权利要求1所述的双输入功率合流直接换档变速器，其特征在于:所述1号轴(4) 上设置有空套在轴上的输入轴1档齿轮(7)、输入轴3档齿轮(5)，1/3档同步器(6)设置在输 入轴1档齿轮(7)、输入轴3档齿轮(5)之间，同步器滑动齿套轴向移动实现与1、3档齿轮啮 合;2号轴（11)上设置有空套在轴上的输入轴2档齿轮(12)、输入轴4档齿轮(14)，2/4档同步 器（13)设置在输入轴2档齿轮（12)、输入轴4档齿轮（14)之间，同步器滑动齿套轴向移动实 现与2、4档齿轮啮合。4. 根据权利要求1所述的双输入功率合流直接换档变速器，其特征在于：设置在1号轴 (4)上的输入轴1档齿轮（7)、输入轴3档齿轮（5)，设置在2号轴（11)上的输入轴2档齿轮 (12) 、输入轴4档齿轮(14)四个档齿轮交叉排列，输入轴2档齿轮(12)设置在输入轴1档齿轮 (7)与输入轴3档齿轮(5)之间，输入轴3档齿轮(5)设置在输入轴2档齿轮（12)与输入轴4档 齿轮(14)之间。
【文档编号】F16H3/085GK205423700SQ201620105861
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】陈金柱, 刘义
【申请人】西安法士特汽车传动有限公司