一种换挡动力补偿型动力换挡齿轮箱及换挡方法
【技术领域】
[0001]本发明专利属于车辆自动变速技术领域，特别涉及一种换挡动力补偿型动力换挡齿轮箱及换挡方法。
【背景技术】
[0002]双离合器变速器(DCT)的最早研究开始于1938年，首个大批量生产的双离合器变速器产品是德国大众的DQ250产品，双离合器变速器成为国内外主要整车厂和变速器供应商青睐的目标。双离合器变速器功能的实现要将速比分为奇数挡速比和偶数挡速比两组，奇数挡速比和偶数挡速比分别由一根较长的实心轴和一根空套在其外较长的空心轴来实现动力的输入。此类变速器因其结构设计的原理使得其在挡位拓展并且要有效控制齿轮箱的几何尺寸方面设计难度非常大，并且结构也较为复杂，加工难度也非常大，成本也非常高，双离合器变速器(DCT)控制采用挡位直接搭接传动的原理，因此其控制难度也比较大。
【发明内容】
[0003]为了解决传统双离合器变速器(DCT)制造成本高、控制难度大的问题，本发明提出一种新型工作原理的换挡动力补偿型动力换挡齿轮箱及换挡方法。
[0004]为实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种换挡动力补偿型动力换挡齿轮箱，包括挡位动力主输入轴、动力补偿主输入轴、第一挡位动力转向惰轮、第一挡位动力输入齿轮、第一挡位动力输入轴、挡位主动传动齿、挡位主传动速比选择同步器、挡位被动传动齿、第一挡位动力输出主减主动齿、第一挡位动力输出轴、P挡齿、主减被动齿轴、主减被动齿、第二挡位动力输出轴、第二挡位动力输出主减主动齿、倒挡惰轮、倒挡惰轮轴、第二挡位动力输入齿轮、第二挡位动力输入轴、动力补偿被动传动齿、动力补偿速比选择同步器、第二挡位动力转向惰轮、动力补偿主动传动齿、挡位动力输入主离合器和换挡动力补偿输入副离合器，所述的挡位动力主输入轴I为空心轴，且一端与挡位动力输入主离合器24连接，动力补偿主输入轴2穿过挡位动力主输入轴I后与设置在挡位动力输入主离合器24同一侧的换挡动力补偿输入副离合器25连接，挡位动力主输入轴I与第一挡位动力转向惰轮3啮合，第一挡位动力转向惰轮3空套在第一挡位动力输出轴10上，并与第一挡位动力输入齿轮4啮合，第一挡位动力输入齿轮4与第一挡位动力输入轴5花键连接，挡位主动传动齿6空套在第一挡位动力输入轴5上，挡位主传动速比选择同步器7与第一挡位动力输入轴5花键连接，挡位主动传动齿6与挡位被动传动齿8啮合，挡位被动传动齿8、第一挡位动力输出主减主动齿9和第一挡位动力输出轴10为整体轴齿，第一挡位动力输出主减主动齿9与主减被动齿13啮合，主减被动齿13与主减被动齿轴12连接，P挡齿11同主减被动齿轴12连接，挡位动力主输入轴I与第二挡位动力转向惰轮22啮合，第二挡位动力转向惰轮22空套在第二挡位动力输出轴14上，第二挡位动力转向惰轮22与第二挡位动力输入齿轮18啮合，第二挡位动力输入齿轮18同第二挡位动力输入轴19花键连接，第二挡位动力输出主减主动齿15、挡位被动传动齿8和第二挡位动力输出轴14为整体轴齿，第二挡位动力输出主减主动齿15与主减被动齿13啮合，倒挡惰轮16在工作时同挡位主动传动齿6中的倒挡主动齿27和挡位被动传动齿8中的倒挡被动齿26啮合，不工作时分离，倒挡惰轮空套16在倒挡惰轮轴17上，动力补偿主动传动齿23同动力补偿主输入轴花键2连接，动力补偿主动传动齿23同动力补偿被动传动齿20啮合，动力补偿被动传动齿20空套在第二挡位动力输出轴14上，动力补偿速比选择同步器21和第二挡位动力输出轴14花键连接。
[0005]一种换挡动力补偿型动力换挡方法，采用如权利要求1所述的换挡动力补偿型动力换挡齿轮箱，包括以下步骤:
[0006]挡位动力输入主离合器24将动力通过第一挡位动力转向惰轮3和第二挡位动力转向惰轮22分流传递给第一挡位动力输入齿轮4和第二挡位动力输入齿轮18;第一挡位动力输入齿轮4带动第一挡位动力输入轴5转动，第二挡位动力输入齿轮18带动第二挡位动力输入轴19转动;第一挡位动力输入轴5和第二挡位动力输入轴19分别带动在各自轴上花键连接的不同挡位的挡位主传动速比选择同步器7转动;根据相应的挡位选择指令，选择相应的挡位主传动速比选择同步器7去同步啮合相应的挡位主动传动齿6传递动力，这样第一挡位动力输入轴5通过相应的挡位主传动速比选择同步器7将动力传递给处于挡位指令目标下挡位主动传动齿6;相应的挡位主动传动齿6将动力传递给相应挡位的挡位被动传动齿8，挡位被动传动齿8通过花键连接带动第一挡位动力输出轴10或第二挡位动力输入轴19转动传递动力;第一挡位动力输出轴10将动力传递给同其做成一体的挡位动力输出主减主动齿9，或第二挡位动力输入轴19将动力传递给同其做成一体的第二挡位动力输出主减主动齿15;第一挡位动力输出主减主动齿9或第二挡位动力输出主减主动齿15将动力通过啮合传递给主减被动齿13;在挡位主动传动齿6挡位选择切换的换挡期间，换挡动力补偿输入副离合器25将动力传递给动力补偿主输入轴2;动力补偿主输入轴2将动力传递给通过花键连接在其上的动力补偿主动传动齿23;动力补偿主动传动齿23通过齿轮啮合传递给动力补偿被动传动齿20;动力补偿被动传动齿20空套在第二挡位动力输出轴14上；同第二挡位动力输出轴14花键连接的动力补偿速比选择同步器21选择同步嗤合不同挡位的动力补偿被动传动齿20，实现动力补偿被动传动齿20将动力通过动力补偿速比选择同步器21传递给第二挡位动力输出轴14，第二挡位动力输出轴14将动力传递给同其做成一体的第二挡位动力输出主减主动齿15;第二挡位动力输出主减主动齿15将动力通过啮合传递给主减被动齿13实现在挡位主动传动齿6挡位选择切换的换挡期间的动力补偿输出。
[0007]所述的方法，选择倒挡时，将倒挡惰轮16推动同挡位主动传动齿6中的倒挡主动齿27和挡位被动传动齿8中的倒挡被动齿26接触以实现倒挡;将P挡齿11锁住以实现P挡功能。
[0008]所述的方法，通过改变挡位主动传动齿6、挡位被动传动齿8、动力补偿主动传动齿23、动力补偿被动传动齿20的挡位齿轮数量以实现5个档位及以上的前进档位输出，由5档起，每增加一个前进档位，则相应增加一个挡位主动传动齿6和一个挡位被动传动齿8的齿轮数量；当每增加两个挡位主动传动齿6和挡位被动传动齿8的齿轮数量时，增加一个动力补偿主动传动齿23和一个动力补偿被动传动齿20的齿轮数量。
[0009]所述的方法，在改变所述的挡位主动传动齿6、挡位被动传动齿8、动力补偿主动传动齿23、动力补偿被动传动齿20的挡位齿轮数量时，挡位主动传动齿6与挡位被动传动齿8按挡位顺序依次排列分别布置在第一挡位动力输入轴5、第一挡位动力输出轴10、第二挡位动力输入轴19、第二挡位动力输出轴14上;动力补偿主动传动齿23与动力补偿被动传动齿20同样按照动力补偿挡位顺序相应分别布置在动力补偿主输入轴2和第二挡位动力输出轴14上，或再增加一根同主输入轴平行的，同动力补偿主输入轴2啮合的动力补偿输出副轴并连接所有的动力补偿被动传动齿20。
[0010]本发明的技术方案是通过实心的动力补偿主输入轴空套在空心的挡位动力主输入轴上，空心的挡位动力主输入轴非常短，使得空心轴的制造难度大大降低。挡位动力主输入轴的动力通过挡位动力转向惰轮将动力左右分流传递给两个挡位主动轴，两个挡位主动轴上的动力输入齿轮分别同各自的动力输出轴上的输出齿轮啮合，这样将多档位齿轮副分别布置在左右并行的挡位动力输入轴上，大大缩短了齿轮箱沿轴方向的长度，可以有效减小多档位化动力补偿动力换挡型自动变速器在发动机机仓的安装空间。左右并行的挡位动力输入轴之间的空间留给了动力补偿传动齿轮副的布置，实现换挡过程中的动力不中断的补偿输出。该齿轮箱不同于传统手动挡齿轮箱，表现在米用多轴输入多轴输出方案，可以有小缩短齿轮箱沿轴方向的长度。该齿轮箱也不同于传统的DCT齿轮箱，它的齿轮副分为实现挡位传动和换挡期间动力补偿输出两种功能。挡位传动齿轮无需象传统DCT那样奇偶挡分组安装在不同的主动轴上，可以顺序排列分别布置在左右并行的挡位动力输入轴上，因此该齿轮箱设计可以