两轴多挡电控机械式自动变速器

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种两轴多挡电控机械式自动变速器。

背景技术：

根据汽车工业协会的相关报告显示，在全球主要市场上自动挡汽车的销售量已经突破60％，近些年来自动挡汽车也开始不断扩大市场占有率，使用自动变速器的汽车虽然牺牲了一点驾驶操控体验，但是使汽车的驾驶门槛进一步降低，在一定程度上降低了驾驶员连续驾驶的疲劳强度。同时在燃油经济性和动力输出方面自动挡汽车相较于手动挡也有明显的提升，因此成为市场的主导在目前看来也只是时间问题。

汽车变速器在大半个世纪中不断完善自身结构，由此脱胎而成的自动变速器虽然也已经经过了几十年的发展，但在换挡响应，换挡冲击等方面仍有改进空间。amt变速器是目前机械式自动变速器的主要研究方向，在输出动力，操作学习成本，控制响应等方面均具有优势。在实际工作过程中有效功的占比还比较低，对于看重性价比的车主来说还缺少比较优势。近些年来采用驱动电机为动力单元的变速器系统不但结构简单、紧凑而且控制简单。其本身的换挡冲击、控制技术的完善也是近些年来研究的热点问题，然而传统的amt换挡时间却存在过长的问题。

技术实现要素：

为实现缩短amt换挡时间的目标，本发明提出一种两轴多挡电控机械式自动变速器，通过对该变速系统的控制进一步减少amt的换挡时间，并同过对轴进行改进避免装配关系遭到破坏。

为实现本发明的目的，提供一种两轴多挡电控机械式自动变速器，包括输入ⅰ轴、输入ⅱ轴，输出ⅰ轴、输出ⅱ轴、倒挡轴、减速器、一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、三挡主动齿轮、三挡从动齿轮、四挡主动齿轮、四挡从动齿轮、五挡主动齿轮、五挡从动齿轮、六挡主动齿轮、六挡从动齿轮、倒挡输入主动齿轮、倒挡输入从动齿轮、倒挡输出主动齿轮、倒挡输出从动齿轮、主减速主动齿轮、主减速从动齿轮、第一内花键、第二内花键、第一外花键、第二外花键、第一轴承、第二轴承、倒挡同步器、一三挡同步器、二五挡同步器、四六挡同步器、左箱体、右箱体、和支撑体；

在齿轮啮合的过程中一挡主动齿轮与一挡从动齿轮啮合，二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合，三挡主动齿轮和三挡从动齿轮啮合，四挡主动齿轮和四挡从动齿轮啮合，五挡主动齿轮和五挡从动齿轮啮合，六挡主动齿轮和六挡从动齿轮啮合，倒挡输入主动齿轮和倒挡输入从动齿轮啮合，倒挡输出主动齿轮和倒挡输出从动齿轮啮合，主减速主动齿轮和主减速从动齿轮啮合；支撑体使用连接件连接对箱体进行强度加固，在左箱体上加工输入ⅰ轴、输出ⅰ轴的轴承支撑孔，支撑体上加工轴承支撑孔，右箱体加工输入ⅱ轴、倒挡轴、输出轴ⅱ轴和减速器轴承的支撑孔；输入ⅰ轴和输入ⅱ轴通过花键连接组成变速系统输入轴，输出ⅰ轴和输出ⅱ轴通过花键连接组成变速系统输出轴；连接处位于支撑体加工的轴承孔中，并且在其中安装轴承以保证轴的同心度以及减少轴在转动时产生的震动；输入ⅰ轴右端加工有第一内花键，在轴上从左至右依次安装有五挡主动齿轮和二挡主动齿轮；输入ⅱ轴左端加工有第一外花键，在轴上从左至右依次安装六挡主动齿轮、四六挡同步器、四挡主动齿轮、三挡主动齿轮、一挡主动齿轮、倒挡输入主动齿轮；输出ⅰ轴右端加工有第二内花键，在轴上从左至右依次安装五挡从动齿轮、二五挡同步器和二挡从动齿轮；输出ⅱ轴左端加工有第二外花键，在轴上从左至右依次安装六挡从动齿轮、四挡从动齿轮、三挡从动齿轮、一三挡同步器、一挡从动齿轮、倒挡输出从动齿轮和主减速主动齿轮。

与现行的技术相比，本发明通过合理的设置重新安排了挡位顺序，配合同步器实现了不同挡位退挡动作和升挡动作同时进行，减少了换挡中断时间，提高了换挡品质。在缩小离合器箱体的同时考虑到了箱体的强度问题，节省了车辆动力舱的空间和整车重量从侧面降低了耗油量。其中六挡位使车辆的路况适应性更好。

附图说明

图1是一个实施例的两轴多挡电控机械式自动变速器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参考图1所示，图1为一个实施例的两轴多挡电控机械式自动变速器结构示意图，包括输入ⅰ轴1、输入ⅱ轴17，输出ⅰ轴37、输出ⅱ轴21、倒挡轴19、减速器22、一挡主动齿轮13、一挡从动齿轮26、二挡主动齿轮4、二挡从动齿轮34、三挡主动齿轮12、三挡从动齿轮28、四挡主动齿轮11、四挡从动齿轮29、五挡主动齿轮3、五挡从动齿轮36、六挡主动齿轮9、六挡从动齿轮30、倒挡输入主动齿轮14、倒挡输入从动齿轮25、倒挡输出主动齿轮18、倒挡输出从动齿轮24、主减速主动齿轮20、主减速从动齿轮23、第一内花键5、第二内花键33、第一外花键8、第二外花键31、第一轴承6、第二轴承32、倒挡同步器15、一三挡同步器27、二五挡同步器35、四六挡同步器10、左箱体2、右箱体16、和支撑体7；

在齿轮啮合的过程中一挡主动齿轮13与一挡从动齿轮26啮合，二挡主动齿轮4和二挡从动齿轮34啮合，三挡主动齿轮12和三挡从动齿轮28啮合，四挡主动齿轮11和四挡从动齿轮29啮合，五挡主动齿轮3和五挡从动齿轮36啮合，六挡主动齿轮9和六挡从动齿轮30啮合，倒挡输入主动齿轮14和倒挡输入从动齿轮25啮合，倒挡输出主动齿轮18和倒挡输出从动齿轮24啮合，主减速主动齿轮20和主减速从动齿轮23啮合；支撑体7使用连接件连接对箱体进行强度加固，在左箱体2上加工输入ⅰ轴1、输出ⅰ轴37的轴承支撑孔，支撑体7上加工轴承支撑孔，右箱体16加工输入ⅱ轴17、倒挡轴19、输出轴ⅱ轴21和减速器22轴承的支撑孔；输入ⅰ轴1和输入ⅱ轴17通过花键连接组成变速系统输入轴，输出ⅰ轴37和输出ⅱ轴21通过花键连接组成变速系统输出轴；连接处位于支撑体7加工的轴承孔中，并且在其中安装轴承以保证轴的同心度以及减少轴在转动时产生的震动；输入ⅰ轴1右端加工有第一内花键5，在轴上从左至右依次安装有五挡主动齿轮3和二挡主动齿轮4；输入ⅱ轴17左端加工有第一外花键8，在轴上从左至右依次安装六挡主动齿轮9、四六挡同步器10、四挡主动齿轮11、三挡主动齿轮12、一挡主动齿轮13、倒挡输入主动齿轮14；输出ⅰ轴37右端加工有第二内花键33，在轴上从左至右依次安装五挡从动齿轮36、二五挡同步器35和二挡从动齿轮34；输出ⅱ轴21左端加工有第二外花键31，在轴上从左至右依次安装六挡从动齿轮30、四挡从动齿轮29、三挡从动齿轮28、一三挡同步器27、一挡从动齿轮26、倒挡输出从动齿轮24和主减速主动齿轮20。

本实施例在结构上包括箱体、输入轴、输出轴、各挡主动齿轮、各挡被动齿轮、若干同步器和轴承。箱体分为左右两个部分(左箱体2和右箱体16)，在其中安装有支撑体作为外部箱体强度的保证，并使用连接件进行连接。在左箱体2一侧开有输入ⅰ轴1和输入ⅱ轴17的孔，右箱体16一侧开有输出ⅰ轴37、输出ⅱ轴21、倒挡轴19、减速器22的孔。具体地，同步器采用非相邻挡位同步挡位，考虑到换挡时间的长短能直接影响到驾乘体验，在本实施例中非相邻挡位的同步器可以设有四个，一三挡同步器27，二五挡同步器35、四六挡同步器10和倒挡同步器15一次实现各挡位换挡过程的同步。同时考虑到轴的轴向补偿状况，将四个同步器分别安装在输入轴系统，输出轴系统和倒挡轴上。

为实现减少amt换挡时间的目标，本实施例重新设计了一种新的挡位齿轮装配顺序。考虑这种新型齿轮装配顺序对原有齿轮装配关系造成了破坏，导致齿轮在装配时出现困难。因此将输入轴和输出轴作分段处理，分别分为输入ⅰ轴1、输入ⅱ轴17和输出ⅰ轴37、输出ⅱ轴21，并用内外花键连接。本实施例中的花键(如第一内花键5、第二内花键33、第一外花键8何第二外花键31)为渐开线花键，在连接两段轴的同时也起到了自动定心的作用。

具体地，作为优选支撑体7位于左箱体2和右箱体16之间，通过连接件连接装配构成变速系统箱体。左箱体2和支撑体7上均加工有输入ⅰ轴1、输入ⅱ轴17轴承支撑孔，右箱体16上加工有输出ⅰ轴37、输出ⅱ轴21、倒挡轴19和减速器轴承支撑孔。支撑体7上加工有内外花键连接轴承轴支撑孔。输入ⅰ轴1、输入ⅱ轴17、输出ⅰ轴37、输出ⅱ轴21的连接处位于支撑件所开的孔中，并在支撑孔中安装轴承时连接处保持同心度并减少轴在工作过程中的震动。

在一个实施例中，倒挡轴19安装在右箱体16上，从左至右依次安装倒挡输入从动齿轮25、倒挡同步器15和倒挡输出主动齿轮18。

在一个实施例中，减速器22安装在右箱体16上，减速器22设有主减速从动齿轮23。

在一个实施例中，上述两轴多挡电控机械式自动变速器包括一挡传递路线、二挡传递路线、三挡传递路线、四挡传递路线、五挡传递路线、六挡传递路线和倒挡传递路线。具体地，在变速系统输入轴、变速系统输出轴和倒挡轴上分别安装挡位同步器，变速系统输入轴上安装二、五挡同步器，变速系统输出轴上安装一、三挡同步器和四、六挡同步器，倒挡轴19上安装倒挡同步器15。所述倒挡轴19安装在输入轴(如输入ⅰ轴1和输入ⅱ轴17)和输出轴(如输出ⅰ轴37和输出ⅱ轴21)的中间平行位置，通过轴承支撑安装在箱体上。依次安装有倒挡输入从动齿轮25、倒挡同步器15、倒挡输出主动齿18轮。减速器22设有主减速从动齿轮23。

具体地，在一挡传递路线中：变速器一三挡同步器27与一挡从动齿轮26相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴2经过第一轴承6、第一内花键5、第一外花键8、输入ⅱ轴17、一挡主动齿轮13、一挡从动齿轮25、一三挡同步器27传递给输出ⅱ轴27经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在二挡传递路线中：变速器中一三挡同步器27与一挡从动齿轮26相啮合脱离啮合，与此同时二五挡同步器35与二挡从动齿轮34相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴1经过二挡主动齿轮4、二挡从动齿轮34、二五挡同步器35、输出ⅰ轴37、第二轴承32、内花键33、外花键31传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在三挡传递路线中：变速器中二五挡同步器35与二挡从动齿轮34脱离啮合，与此同时一三挡同步器27与三挡从动齿轮28相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴1经过第一轴承6、内花键5、外花键8、输出ⅰ轴37、三挡主动齿轮12、三挡从动齿轮28、一三挡同步器27、传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在四挡传递路线中：变速器中一三挡同步器27与三挡从动齿轮28脱离啮合，与此同时四六挡同步器10与四挡主动齿轮11相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴1经过第一轴承6、内花键5、外花键8、输入ⅱ轴17、四六挡同步器10带动啮合的四挡主动齿轮11、四挡从动齿轮29传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在五挡传递路线中：变速器中四六挡同步器10与四挡主动齿轮11脱离啮合，与此同时二五挡同步器35与五挡从动齿轮36相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴1经过五挡主动齿轮3、五挡从动齿轮36、二五挡同步器35、输出ⅰ轴33、第二轴承32、内花键33、外花键31传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在六挡传递路线中：变速器中二五挡同步器35与五挡从动齿轮36脱离啮合，与此同时四六挡同步器10与六挡主动齿轮9相啮合，其余同步器处于不工作的状态，此时动力从输入ⅰ轴1经过第一轴承6、内花键5、外花键8、输入ⅱ轴17、四六挡同步器10带动啮合的六挡主动齿轮9、六挡从动齿轮30、传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在倒挡传递路线中：变速器中倒挡同步器15与倒挡输入从动齿轮25相啮合，其余同步器不参与工作，此时动力从输入ⅰ轴2经过第一轴承6、内花键5、外花键8、输入ⅱ轴17、倒挡输入主动齿轮14、倒挡输入从动齿轮25、倒挡同步器15传递给倒挡轴19经倒挡输出主动齿轮18、倒挡输出从动齿轮24传递给输出ⅱ轴21经主减速主动齿轮20传递给主减速从动齿轮23由减速器22输出。

在本实施例所述的两轴多挡自动变速器中，合理的挡位排布和控制就可以实现换挡时升挡和退挡动作同时进行，大大缩短了换挡时间，提高了驾驶体验。

与现行的技术相比，上述两轴多挡电控机械式自动变速器通过合理的设置重新安排了挡位顺序，配合同步器实现了不同挡位退挡动作和升挡动作同时进行，减少了换挡中断时间，针对挡位安排时对装配关系的破坏通过对轴的分段处理进行弥补，提高了换挡品质。在缩小离合器箱体的同时考虑到了箱体的强度问题，节省了车辆动力舱的空间和整车重量从侧面降低了耗油量。其中六挡位使车辆的路况适应性更好。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。