本发明涉及电动汽车变速器领域，特别涉及一种单控片式双离合器平行轴变速器。
背景技术：
电动汽车可通过增加少挡位变速器来提高驱动电机的平均运行效率。变速器在齿轮变速机构的设计方案选用上主要有行星轮系和平行轴式。现有常规平行轴变速器的工作原理如图1所示，以4挡和5挡的切换为例，变速器利用输入轴中间设置2个活塞油道可分别控制4挡离合器和5挡离合器的工作状态。当4挡离合器结合、5挡离合器分离时，输入轴动力可经离合器4传递到4挡齿轮副后输出；当4挡离合器分离、5挡离合器结合时，输入轴动力可经离合器5传递到5挡齿轮副后输出。挡位切换过程中，需要控制2个离合器工作在不同状态。专利cn201621328883公布了一种用于电动汽车的第二平行轴变速器，利用外力控制拨叉左移或右移实现2个挡位的切换。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：
1、现有常规方案在结构设计上，2个离合器状态的改变需要用到2个独立的活塞及其弹簧回位装置。加工装配工艺要求高，且制造成本高。换挡时需控制2个离合器分离/结合，无法防呆，即当变速器控制器因干扰等原因可能出现2个离合器均结合而使变速器失效。现有方案采用高压流体通过中心轴作动活塞的推动力，流体组件需要设置相应的旋转密封零件。为此，增加了成本、也有密封失效的风险。
2、cn201621328883需要分别控制拨叉的左移或右移才能实现2个挡位的切换，导致外力控制系统复杂；利用拨叉带动套齿的结合的方式有可能存在挂不上挡位的情况。
技术实现要素：
为此，需要提供一种单控片式双离合器平行轴变速器，用于解决上述现有技术的技术问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种单控片式双离合器平行轴变速器，所述单控片式双离合器平行轴变速器包括电机、变速器输入轴、变速器输出轴、作动器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一离合器以及第二离合器；
所述电机通过电机转子与变速器输入轴传动连接，所述第一主动齿轮与第二主动齿轮通过轴承设置或固定设置在变速器输入轴上，所述第一从动齿轮与第二从动齿轮固定设置或通过轴承设置在变速器输出轴上，所述变速器输入轴与变速器输出轴相互平行设置，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮相啮合，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮相啮合；
所述作动器通过连接件分别与所述第一离合器和第二离合器连接，用于联动控制所述第一离合器和第二离合器结合或分离，使所述第一离合器和第二离合器联动互锁；
所述第一主动齿轮的齿数不等于第二主动齿轮的齿数，所述第一从动齿轮的齿数不等于第二从动齿轮的齿数。
作为本发明的一种优选结构，所述作动器为气动作动器、液压作动器、电磁作动器或机械传动作动器中的一种。
作为本发明的一种优选结构，所述连接件包括第一离合器压盘以及第二离合器压盘；
所述第一离合器压盘与第二离合器压盘固定连接，
所述第一离合器压盘与第一离合器连接，所述第二离合器压盘与所述第二离合器连接；
所述作动器通过连接件联动互锁所述第一离合器和第二离合器。
作为本发明的一种优选结构，所述第一离合器压盘用于压紧第一离合器，所述第二离合器压盘用于压紧第二离合器。
作为本发明的一种优选结构，所述第一离合器和所述第二离合器均包括多个相对设置的摩擦片和对偶钢片；
所述第一离合器还包括压力弹簧和压盘，所述压力弹簧一端固定在输入轴上，另一端通过所述压盘与第一离合器的对偶钢片传动连接，用于推动对偶钢片压紧摩擦片。
作为本发明的一种优选结构，所述单控片式双离合器平行轴变速器还包括壳体，所述作动器为活塞，所述壳体上设有流体通道，所述流体通道与活塞腔体相连通。
作为本发明的一种优选结构，所述变速器输入轴与变速器输出轴分别通过支撑轴承连接于壳体，所述支承轴承的前端均设置有端盖油封组件。
作为本发明的一种优选结构，所述第一离合器与第二离合器均设有离合器挡圈。
区别于现有技术，上述技术方案，作动器通过连接件分别与所述第一离合器和第二离合器连接，用于联动控制所述第一离合器和第二离合器结合或分离，使所述第一离合器和第二离合器联动互锁；第一主动齿轮的齿数不等于第二主动齿轮的齿数，所述第一从动齿轮的齿数不等于第二从动齿轮的齿数。通过一个作动器实现2个挡位之间的联动互锁式换挡，不仅比现有常规方案节省了1个出力装置所带来的结构紧凑、降低成本等优点，而且控制简单响应快，并具有防呆功能。
附图说明
图1为具体实施方式所述单控片式双离合器平行轴变速器的结构示意图；
图2为具体实施方式所述单控片式双离合器平行轴变速器的第一动力传递路线图；
图3为具体实施方式所述单控片式双离合器平行轴变速器的第二动力传递路线图；
图4为具体实施方式所述单控片式双离合器平行轴变速器的空挡动力传递路线图；
图5为其他实施方式所述单控片式双离合器平行轴变速器的结构示意图。
附图标记说明：
1、电机；
2、电机转子；
3、变速器输入轴；
4、变速器输入轴左端盖；
5、变速器输入轴左支撑轴承；
6、第一主动齿轮；
7、壳体；
8、第一离合器挡圈；
9、活塞腔体；
10、流体通道；
11、活塞；
12、推力轴承；
13、第二离合器压盘；
14、第一离合器压盘；
15、第一离合器摩擦片和对偶钢片组件；
16、压力弹簧；
17、第二主动齿轮；
18、第二离合器摩擦片和对偶钢片组件；
19、第二离合器挡圈；
20、第二主动齿轮推力轴承；
21、变速器输入轴右支撑轴承；
22、变速器输入轴右端盖；
23、第一主动齿轮推力轴承；
24、第二从动齿轮；
25、变速器输出轴右端盖；
26、变速器输出轴右支撑轴承；
27、变速器输出轴；
28、变速器输出轴左端盖；
29、第一从动齿轮；
30、变速器输出轴左支撑轴承；
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1至图4，本实施例一种单控片式双离合器平行轴变速器，所述单控片式双离合器平行轴变速器包括电机1、变速器输入轴3、变速器输出轴27、作动器、第一主动齿轮6、第二主动齿轮17、第一从动齿轮29、第二从动齿轮24、第一离合器以及第二离合器；
所述电机1通过电机转子2与变速器输入轴3传动连接，所述第一主动齿轮6与第二主动齿轮17固定设置在变速器输入轴3上，所述第一从动齿轮29与第二从动齿轮24固定设置在变速器输出轴27上，所述变速器输入轴3与变速器输出轴27相互平行设置，所述第一主动齿轮6与第一从动齿轮29相啮合，所述第二主动齿轮17与第二从动齿轮24相啮合；
所述作动器通过连接件分别与所述第一离合器和第二离合器连接，用于联动控制所述第一离合器和第二离合器结合或分离，使所述第一离合器和第二离合器联动互锁；
所述第一主动齿轮6的齿数不等于第二主动齿轮17的齿数，所述第一从动齿轮29的齿数不等于第二从动齿轮24的齿数。本实施例中，第一主动齿轮与第二主动齿轮通过轴承与变速器输入轴相对转动；第一从动齿轮与第二从动齿轮通过键与变速器输出轴相连。
进一步的，所述作动器为气动作动器、液压作动器、电磁作动器或机械传动作动器中的一种。
进一步的，所述连接件包括所述连接件包括第一离合器压盘14以及第二离合器压盘13；
所述第一离合器压盘14与第二离合器13压盘固定连接，
所述第一离合器压盘14与第一离合器连接，所述第二离合器压盘13与所述第二离合器连接；
所述作动器通过连接件联动互锁所述第一离合器和第二离合器。
作动器通过推力轴承12与第二离合器13相连接。
进一步的，所述第一离合器压盘14用于压紧第一离合器，所述第二离合器压盘13用于压紧第二离合器。
进一步的，所述第一离合器和所述第二离合器均包括多个相对设置的摩擦片和对偶钢片；本实施例中，第一离合器摩擦片和对偶钢片组件15设置在壳体左侧，第二离合器摩擦片和对偶钢片组件18设置在壳体的右侧。其中，第一离合器的多个对偶钢片通过外齿嵌入第一主动齿轮6的离合器鼓，多个摩擦片通过内齿嵌入变速器输入轴的配合花键毂。第二离合器的多个对偶钢片通过外齿嵌入第二主动齿轮17的离合器鼓，多个摩擦片通过内齿嵌入变速器输入轴的配合花键毂
所述第一离合器还包括压力弹簧16和压盘，所述压力弹簧16一端固定，另一端通过所述压盘与第一离合器的对偶钢片传动连接，用于推动对偶钢片压紧摩擦片。
进一步的，所述压力弹簧16的固定端固定设置于压力弹簧16支撑盘上，压力弹簧16的另一端连接于所述压盘，压盘固定连接于所述第一连接部的前端。
进一步的，所述单控片式双离合器平行轴变速器还包括壳体7，所述作动器为活塞11，所述壳体7上设有流体通道10，所述流体通道10与活塞腔体9相连通。
进一步的，所述变速器输入轴3与变速器输出轴27分别通过支撑轴承连接于壳体7，所述支承轴承的前端均设置有端盖油封组件。具体的，本实施例中，变速器输入轴3左侧设有变速器输入轴左端盖4、变速器输入轴左支撑轴承5，右侧设有变速器输入轴右支撑轴承21、变速器输入轴右端盖22。第一主动齿轮推力轴承23设置在变速器输入轴3的左侧，第二主动齿轮推力轴承20设置在变速器输入轴3的右侧。变速器输出轴27的右侧设有变速器输出轴右端盖25、变速器输出轴右支撑轴承26，左侧设有变速器输出轴左端盖28、变速器输出轴左支撑轴承30。
进一步的，所述第一离合器与第二离合器均设有离合器挡圈。具体的，本实施例中，第一离合器挡圈8设置在第一离合器的左侧。第一离合器压盘14设置在第一离合器的右侧。第二离合器压盘13设置在第二离合器的左侧，第二离合器挡圈19设置在第二离合器的右侧。
具体的工作原理阐述如下：
(1)第一档运行模式(如图2所示)：当流体通道排出高压流体(可以是高压气体或压力油)时，压力弹簧将第一离合器压盘向左推移，并联动地推动第二离合器压盘左移。这样，第二离合器压盘通过推力轴承使活塞左移。此时，第一离合器压盘在压缩压力弹簧的作用力下使第一离合器的摩擦片和对偶钢片组件处于结合状态，动力从输入轴传递到第一主动齿轮，即第一离合器工作在结合状态。联动地，第二离合器压盘的左移使第二离合器的摩擦片和对偶钢片组件分离，从而动力无法从输入轴传递到第二主动齿轮，即第二离合器工作在分离状态。这样，当流体通道处于排出高压流体状态下，动力从变速器输入轴传递到第一主动齿轮。假设ni为变速器输入轴的转速，no为变速器输出轴的转速，zc1为第一从动轮齿数，zz1为第一主动轮齿数，则变速器的传动比为：
(2)第二档运行模式(如图3所示)：当流体通道充入高压流体(可以是高压气体或压力油)，活塞受压右移，通过推力轴承推动第二离合器压盘右移，同时第一离合器压盘压缩压力弹簧右移。这样，第二离合器压盘使第二离合器的摩擦片和对偶钢片组件结合，从而动力从输入轴传递到第二主动齿轮，即第二离合器工作在结合状态。联动地，第一离合器压盘压缩压力弹簧后，第一离合器的摩擦片和对偶钢片组件处于分离状态，动力无法从输入轴传递到第一主动齿轮，即第一离合器工作在分离状态。这样，当流体通道处于充入高压流体状态下，动力从变速器输入轴传递到第二主动齿轮。假设ni为变速器输入轴的转速，no为变速器输出轴的转速，zc2为第二从动轮齿数，zz2为第二主动轮齿数，则变速器的传动比为：
(3)空挡运行模式(如图4所示)：当流体通道充入一定压力的流体(小于第一时的流体压力)，活塞受压右移并克服一定的压力弹簧弹簧力。这样，第一离合器压盘和第二离合器压盘的位置，并未使第一离合器和第二离合器的摩擦片和对偶钢片组件结合，从而动力均无法从输入轴传递到第一主动轮或第二主动齿轮。第一离合器和第二离合器均处于分离状态。
本实施例中，第一离合器为常闭式，即无高压流体充入的常态下，在压力弹簧作用下，第一离合器结合。联动地，第二离合器处于分离状态。由于在机构上实现第一离合器和第二离合器互锁，因此本发明具有防呆功能，不会因控制器信号错乱而同时挂入2个挡位导致零部件冲击、损坏现象。
表1为平行轴变速器的常规控制策略方案和本发明采用联动互锁换挡装置后的控制策略对比。
以下表1为第二变速器的常规控制策略方案和本发明的对比；
本发明人所设计的一种单控片式双离合器平行轴变速器除了以上从壳体进入高压流体的实施例外，也可以从变速器输入轴的中间设置通道方式的实施。
在其他实施例中，如图5所示，从变速器输入轴设置通道的单控片式双离合器平行轴变速器，其在结构上相较于图1的实施例可以省去推力轴承12，因此活塞可以与变速器输入轴一同转动。此外，通过变形，活塞的推力来源可以是油压力/气压力/电磁力/机械装置提供，均在保护范围之内。
区别于现有技术，上述技术方案，作动器通过连接件分别与所述第一离合器和第二离合器连接，用于联动控制所述第一离合器和第二离合器结合或分离，使所述第一离合器和第二离合器联动互锁；第一主动齿轮的齿数不等于第二主动齿轮的齿数，所述第一从动齿轮的齿数不等于第二从动齿轮的齿数。通过一个作动器实现2个挡位之间的联动互锁式换挡，不仅比现有常规方案节省了1个出力装置所带来的结构紧凑、降低成本等优点，而且控制简单响应快，并具有防呆功能。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。