基于一轴耦合电机实现AMT变速箱动力换档系统及方法与流程

本发明涉及amt变速箱，特别涉及基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统及方法。

背景技术：

机械式自动变速箱amt是在手动变速箱的基础上发展而来，保留了原来手动变速箱的换挡机构和离合器，配备一套电子控制系统，控制原来的手动换档操纵部分，实现换档自动化。

amt变速箱操作与at变速箱相当，比mt手动变速箱操作简捷，智能换档，无需踩离合；传动效率与mt相当,动力损耗小，比at传动效率高；经济性与mt相当，甚至高于mt；加速性能与mt相当，比at好；生产成本与维护成本比at低；重量也较at轻；对原有机械变速箱改动不大，生产投入小。

虽然amt变速箱有上述优点，但是由于不能实现动力换档，在amt进行档位切换时，需要先摘档再选档再进档，存在动力中断的过程，顿挫感较强，影响驾驶舒适性。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统及方法，通过在一轴耦合电机，amt进行档位切换前，使电机功率耦合到动力流中，然后摘档再选档再进档，在档位切换的过程中实现纯电动，保证动力不中断，档位切换完成后，电机退出或保持功率耦合，实现动力换档。

本发明的技术方案是：

基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统，包括：

电机通过电机传动齿轮系耦合在amt变速箱一轴上的五档主动齿轮上；

amt变速箱一轴上设有第一同步器，用于控制五档主动齿轮是否与一轴联接；

amt变速箱二轴上设有第二同步器，用于控制五档从动齿轮是否与二轴联接；

amt变速箱一轴上还设有其他档位主动齿轮及其同步器；

amt变速箱二轴上还设有其他档位从动齿轮及其同步器；

amt变速箱一轴端部通过离合器连接发动机；

所述第一同步器和第二同步器构成组合同步器控制机构。

优选的，所述电机传动齿轮系包括电机主动齿轮与惰轮，电机主动齿轮与amt变速箱一轴上的五档主动齿轮通过惰轮耦合。

优选的，所述组合同步器控制机构包括四种状态：

状态一：第一同步器与五档主动齿轮啮合，第二同步器与五档从动齿轮啮合；

状态二：第一同步器与五档主动齿轮不啮合，第二同步器与五档从动齿轮啮合；

状态三：第一同步器与五档主动齿轮啮合，第二同步器与五档从动齿轮不啮合；

状态四：第一同步器与五档主动齿轮不啮合，第二同步器与五档从动齿轮不啮合。

优选的，组合同步器控制机构在状态一时，电机与变速箱一轴、二轴进行动力流传递；在状态二时，电机与变速箱二轴进行动力流传递；在状态三时，电机与变速箱一轴进行动力流传递；状态四时，电机不能与变速箱一轴也不能与变速箱二轴进行动力流传递。

基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档的方法，包括：

（1）没有换档需求时：组合同步器控制机构根据整车行驶需要工作在四种状态中的任何一种中；

（2）有换档需求时：

第一步、电机调速，组合同步器控制机构进入状态二：第一同步器与五档主动齿轮不啮合，第二同步器与五档从动齿轮啮合；

第二步、电机升扭矩，发动机降扭矩；

第三步、离合器分离，退出当前档；

第四步、选目标档，进目标档；

第五步、离合器接合，发动机升扭矩，电机降扭矩；

第六步、组合同步器控制机构由状态二进入状态四：第一同步器与五档主动齿轮不啮合，第二同步器与五档从动齿轮不啮合。

第七步、保持目标档。

有五档换档需求时的方案：

第一步、电机调速，组合同步器控制机构进入状态二：第一同步器与五档主动齿轮不啮合，第二同步器与五档从动齿轮啮合；

第二步、电机升扭矩，发动机降扭矩；

第三步、离合器分离，退出当前档；

第四步、组合同步器控制机构进入状态一：第一同步器与五档主动齿轮啮合，第二同步器与五档从动齿轮啮合；

第五步、离合器接合，发动机升扭矩，电机降扭矩；

第六步、保持目标档。

本发明的优点是：

本发明的基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统及方法，通过在一轴耦合电机，amt进行档位切换前，使电机功率耦合到动力流中，然后摘档再选档再进档，在档位切换的过程中实现纯电动，以较低的成本实现动力换档的功能，保证在换档过程中不存在动力中断，消除行驶过程中的顿挫感，提高驾驶舒适性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统的原理图。

其中：1-amt变速箱一轴，2-amt变速箱二轴，3-电机控制器和电池,4-电机,5-电机主动齿轮，6-惰轮,7-第一同步器,8-第二同步器,9-五档主动齿轮，10-五档从动齿轮，11-离合器，12-发动机，13-其他档位主动齿轮及同步器，14-其他档位从动齿轮及同步器，15-主减速器主动齿轮，16-主减速器从动齿轮，17-差速器。

具体实施方式

本发明针对amt变速箱，提出一种实现动力换档的系统及方法，本发明方法通过在一轴耦合电机，amt进行档位切换前，使电机功率耦合到动力流中，然后摘档再选档再进档，在档位切换的过程中实现纯电动，保证动力不中断，档位切换完成后，电机退出或保持功率耦合。

如图1所示，本发明所揭示的基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档系统，具体的：

电机4通过电机主动齿轮5与amt变速箱一轴1上的五档主动齿轮9通过惰轮6耦合，电机主动齿轮5与惰轮6构成电机传动齿轮系；电机4上设有电机控制器电池3；

amt变速箱一轴1上设有第一同步器7，用于控制五档主动齿轮8是否与一轴联接；

amt变速箱二轴2上设有第二同步器8，用于控制五档从动齿轮10是否与二轴联接;

amt变速箱一轴1上还设有其他档位主动齿轮及其同步器13；

amt变速箱二轴2上还设有其他档位从动齿轮及其同步器14；

amt变速箱一轴1端部通过离合器11连接发动机12；

amt变速箱二轴2端部还设有主减速器主动齿轮15和主减速器从动齿轮16，主减速器从动齿轮16连接有差速器17。

所述组合同步器控制机构包括四种状态：

状态一：第一同步器7与五档主动齿轮9啮合，第二同步器8与五档从动齿轮10啮合；

状态二：第一同步器7与五档主动齿轮9不啮合，第二同步器8与五档从动齿轮10啮合；

状态三：第一同步器7与五档主动齿轮9啮合，第二同步器8与五档从动齿轮10不啮合；

状态四：第一同步器7与五档主动齿轮9不啮合，第二同步器8与五档从动齿轮10不啮合。

组合同步器控制机构在状态一时，电机与变速箱一轴、二轴进行动力流传递；在状态二时，电机与变速箱二轴进行动力流传递；在状态三时，电机与变速箱一轴进行动力流传递；状态四时，电机不能与变速箱一轴也不能与变速箱二轴进行动力流传递。

没有换档需求时，组合同步器控制机构根据整车行驶需要工作在4种状态中的任何一种中。下面以两个例子介绍基于一轴耦合电机实现amt变速箱动力换档的方法。

1、以一档换二档为例：

第一步：电机调速，组合同步器控制机构进入状态二；

第二步：电机升扭矩，发动机降扭矩；

第三步：离合器分离，退出一档；

第四步：选二档进二档；

第五步：离合器接合，发动机升扭矩，电机降扭矩；

第六步：组合同步器控制机构由状态二进入状态四；

第七步：保持二档。

2、以四档换五档为例：

第一步、电机调速，组合同步器控制机构进入状态二；

第二步、电机升扭矩，发动机降扭矩；

第三步、离合器分离，退出四档；

第四步、组合同步器控制机构进入状态一；

第五步、离合器接合，发动机升扭矩，电机降扭矩；

第六步、保持五档。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。