一種雙輸入功率合流變速器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙輸入功率合流變速器及其控制方法，能夠避免換擋過程中的動力中斷問題，結(jié)構(gòu)簡單，設計合理。所述變速器包括分別設置在變速器殼體內(nèi)的第一輸入軸、輸出軸和第二輸入軸，以及用于分別給第一輸入軸和第二輸入軸提供動力的兩個動力源；第一輸入軸上設置選換擋機構(gòu)和多個空套在軸上的輸入檔位齒輪，選換擋機構(gòu)用于多個空套在軸上的輸入檔位齒輪的選擇和切換；第二輸入軸上設置一個與軸固聯(lián)的輸入軸檔位齒輪；輸出軸上分別固聯(lián)設置有與所有輸入軸檔位齒輪一一對應嚙合的輸出軸檔位齒輪。所述方法包括，控制與第二輸入軸連接的動力源工作，實現(xiàn)動力持續(xù)輸出的步驟；控制與第一輸入軸連接的動力源工作，實現(xiàn)檔位切換的步驟。
【專利說明】
一種雙輸入功率合流變速器及其控制方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及變速器，具體為一種雙輸入功率合流變速器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛的行駛性能通常由加速時間、最高車速和爬坡能力予以評價，在電動汽車驅(qū) 動系設計中，固有的電動機額定功率和傳動裝置參數(shù)是為了滿足性能技術(shù)要求首要考慮的 問題。所有這些參數(shù)設計基本上取決于電動機的轉(zhuǎn)速-功率特性。具有大范圍恒功率區(qū)域的 電動機，其最大轉(zhuǎn)矩能顯著提高，因此車輛的加速和爬坡性能得意改善，而傳動裝置也可簡 化，否則必須采用多檔(多于兩檔)傳動裝置。
[0003] 對于多檔變速器來說，由于換擋過程中必須切斷輸入軸的動力，所以在車輛上坡 等工況，車速有明顯的下降，導致車輛有頓挫感，影響駕駛性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種雙輸入功率合流變速器及其控制方 法，能夠避免換擋過程中的動力中斷問題，結(jié)構(gòu)簡單，設計合理。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] -種雙輸入功率合流變速器，包括分別設置在變速器殼體內(nèi)的第一輸入軸、輸出 軸和第二輸入軸，以及用于分別給第一輸入軸和第二輸入軸提供動力的兩個動力源;第一 輸入軸上設置選換擋機構(gòu)和多個空套在軸上的輸入檔位齒輪，選換擋機構(gòu)用于多個空套在 軸上的輸入檔位齒輪的選擇和切換;第二輸入軸上設置一個與軸固聯(lián)的輸入軸檔位齒輪； 輸出軸上分別固聯(lián)設置有與所有輸入軸檔位齒輪一一對應嚙合的輸出軸檔位齒輪。
[0007] 優(yōu)選的，兩個動力源均采用電動機。
[0008] 進一步，兩個電動機均由設置的電機控制器控制。
[0009] 優(yōu)選的，第一輸入軸上設置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪和輸入軸2檔齒輪，以 及設置在輸入軸1檔齒輪和輸入軸2檔齒輪之間的1/2檔同步器作為選換擋機構(gòu)；第二輸入 軸上設置有與軸固聯(lián)的輸入軸3檔齒輪，輸出軸上依次設置有與第一輸入軸和第二輸入軸 上各輸入檔齒輪相嚙合的輸出軸1檔齒輪、輸出軸2檔齒輪和輸出軸3檔齒輪。
[0010] 進一步，1/2檔同步器由設置的變速器控制器控制。
[0011] 優(yōu)選的，第一輸入軸、輸出軸和第二輸入軸的前后兩端分別通過滾動軸承設置在 變速器殼體上。
[0012] 優(yōu)選的，輸出軸的輸出端設置有法蘭盤。
[0013] -種雙輸入功率合流變速器的控制方法，基于本發(fā)明所述的變速器，其包括，控制 與第二輸入軸連接的動力源工作，使該動力源向輸出軸傳遞動力，實現(xiàn)動力持續(xù)輸出的步 驟;控制與第一輸入軸連接的動力源工作，使該動力源通過選換擋機構(gòu)選擇的輸入軸檔位 齒輪向輸出軸傳遞動力，實現(xiàn)檔位切換的步驟。
[0014] 優(yōu)選的，包括控制第二輸入軸連接的動力源停止工作，選換擋機構(gòu)選擇空擋位置， 實現(xiàn)空擋的步驟。
[0015] 優(yōu)選的，包括控制與兩個動力源提供反向動力，使與第二輸入軸連接的動力源工 作向輸出軸傳遞方向動力，使與第一輸入軸連接的動力源通過低檔位的輸入軸檔位齒輪向 輸出軸傳遞動力方向動力，實現(xiàn)倒擋的步驟。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0017] 本發(fā)明相比較傳統(tǒng)的采用一個動力源的方案，其兩個動力源同時輸出，相同動力 需求的情況下，雙輸入方案可使得動力源在選型上可配置尺寸更小的動力源，如小尺寸的 電動機。利用兩個動力源的動力分配，能夠保持車輛在行駛過程中保證動力的持續(xù)供給，不 會出現(xiàn)動力中斷的問題，通過同一個輸出軸的作用實現(xiàn)功率合流，能夠滿足車輛在不同情 況下對動力的需求，提高了其操作感和駕駛性能，流暢的進行檔位間的切換。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明實例中所述變速器的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明實例中所述變速器低檔動力路線圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明實例中所述變速器高檔動力路線圖。
[0021 ]圖中：1.變速器殼體，2.輸出軸3檔齒輪，3 .第一輸入軸，4.輸入軸2檔齒輪，5.1/2 檔同步器，6.輸入軸1檔齒輪，7.法蘭盤，8.輸出軸9.輸出軸1檔齒輪，10.輸出軸2檔齒輪11. 第二輸入軸，12 ?輸入軸3檔齒輪，13 .Ml動力源，14 .M2動力源。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0023]本優(yōu)選實例如圖1所示，有兩個動力源，分別為Ml動力源13、M2動力源14,動力源可 配置為電動機。動力分別通過第一輸入軸3、第二輸入軸11輸入。第一輸入軸3上設置有空套 在軸上的輸入軸1檔齒輪6、輸入軸2檔齒輪4,齒數(shù)分別為Zl、Z2，l/2檔同步器5設置在輸入 軸1檔齒輪、輸入軸2檔齒輪之間，同步器滑動齒套軸向移動實現(xiàn)與1、2檔齒輪嚙合;第二輸 入軸11上設置有與軸固聯(lián)的輸入軸3檔齒輪12,齒數(shù)Z3;第一輸入軸、第二輸入軸前后兩端 分別通過滾動軸承設置在變速器殼體1上。輸出軸8上從右向左依次設置有與第一輸入軸、 第二輸入軸上各檔齒輪相嚙合的輸出軸1檔齒輪9、輸出軸2檔齒輪10、輸出軸3檔齒輪2,齒 數(shù)分別為 21、22、23，輸出軸各檔齒輪與輸出軸固聯(lián)為一體，輸出軸8前后兩端分別通過滾動 軸承設置在變速器殼體1上。
[0024]本優(yōu)選實例中共設置兩個檔位，分別為低速檔和高速檔。
[0025] 如圖2所示，車輛啟動及低速行駛時，即低速擋。變速器控制器(AMT)撥動1/2檔同 步器滑套向右滑動，第一輸入軸上輸入軸1檔齒輪嚙合，動力通過第一輸入軸傳遞至輸入軸 1檔齒輪，再傳遞至輸出軸1檔齒輪后，通過輸出軸傳遞給法蘭盤7。假設動力源Ml轉(zhuǎn)速為N1， 法蘭盤的轉(zhuǎn)速為：
[0027]此時為了增加動力輸出，獲得更高的加速性能或爬坡能力，動力源M2輸出動力。電 機控制器根據(jù)當前車速計算動力源M2所需的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，為了與動力源Ml匹配，M2的輸出 轉(zhuǎn)速為：
[0029] 動力通過第二輸入軸傳遞至輸入軸3檔齒輪，再傳遞至輸出軸3檔齒輪后，通過輸 出軸傳遞給法蘭盤，實現(xiàn)功率合流。
[0030] 如圖3所示，車輛高速行駛時，即高速檔。動力源Ml斷開，動力源M2正常工作，此時 動力通過第二輸入軸傳遞至輸入軸3檔齒輪，再傳遞至輸出軸3檔齒輪后，通過輸出軸傳遞 給法蘭盤。假設動力源M2轉(zhuǎn)速為N2，法蘭盤的轉(zhuǎn)速為：
[0032]變速器控制器電機撥動1/2檔同步器滑套向左滑動，第一輸入軸上輸入軸2檔齒輪 嚙合，動力源Ml輸出動力。電機控制器根據(jù)當前車速計算動力源Ml所需的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，為了 與動力源M2匹配，此時Ml的輸出轉(zhuǎn)速為：
[0034]動力通過第二輸入軸傳遞至輸入軸3檔齒輪，再傳遞至輸出軸3檔齒輪后，通過輸 出軸傳遞給法蘭盤，實現(xiàn)功率合流。
[0035]從低速擋升高速檔整個過程中，法蘭盤始終由動力源M2提供動力，達到升檔過程 無動力中斷的目的。相反當需要將變速器從高速檔降低速檔時，動力源Ml斷開，動力源M2正 常工作，變速器控制器電機撥動1/2檔同步器滑套向右滑動，第一輸入軸上輸入軸1檔齒輪 嚙合，動力源Ml再輸出動力，降檔過程也實現(xiàn)無動力中斷。
[0036]本優(yōu)選實例進行空擋及倒擋行駛時。
[0037]當1/2檔同步器滑套處于中間位置，動力源M2不輸出動力，即空擋。
[0038] 如前所述，變速器處于低速檔，動力源Ml、M2反向輸入動力，即實現(xiàn)倒擋。
【主權(quán)項】
1. 一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，包括分別設置在變速器殼體（1)內(nèi)的第一 輸入軸（3)、輸出軸（8)和第二輸入軸（11)，以及用于分別給第一輸入軸（3)和第二輸入軸 (11)提供動力的兩個動力源； 第一輸入軸（3)上設置選換擋機構(gòu)和多個空套在軸上的輸入檔位齒輪，選換擋機構(gòu)用 于多個空套在軸上的輸入檔位齒輪的選擇和切換;第二輸入軸（11)上設置一個與軸固聯(lián)的 輸入軸檔位齒輪;輸出軸(8)上分別固聯(lián)設置有與所有輸入軸檔位齒輪一一對應嚙合的輸 出軸檔位齒輪。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，兩個動力源均采用 電動機。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，兩個電動機均由設 置的電機控制器控制。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，第一輸入軸（3)上 設置有空套在軸上的輸入軸1檔齒輪(6)和輸入軸2檔齒輪(4)，以及設置在輸入軸1檔齒輪 (6)和輸入軸2檔齒輪(4)之間的1/2檔同步器(5)作為選換擋機構(gòu);第二輸入軸（11)上設置 有與軸固聯(lián)的輸入軸3檔齒輪，輸出軸（8)上依次設置有與第一輸入軸（3)和第二輸入軸 (11)上各輸入檔齒輪相嚙合的輸出軸1檔齒輪(9)、輸出軸2檔齒輪（10)和輸出軸3檔齒輪 ⑵。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，1/2檔同步器(5)由 設置的變速器控制器控制。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，第一輸入軸(3)、輸 出軸(8)和第二輸入軸(11)的前后兩端分別通過滾動軸承設置在變速器殼體(1)上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入功率合流變速器，其特征在于，輸出軸(8)的輸出 端設置有法蘭盤(7)。8. -種雙輸入功率合流變速器的控制方法，基于如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在 于，包括， 控制與第二輸入軸（11)連接的動力源工作，使該動力源向輸出軸(8)傳遞動力，實現(xiàn)動 力持續(xù)輸出的步驟； 控制與第一輸入軸（11)連接的動力源工作，使該動力源通過選換擋機構(gòu)選擇的輸入軸 檔位齒輪向輸出軸(8)傳遞動力，實現(xiàn)檔位切換的步驟。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙輸入功率合流變速器的控制方法，其特征在于，包括控 制第二輸入軸(11)連接的動力源停止工作，選換擋機構(gòu)選擇空擋位置，實現(xiàn)空擋的步驟。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙輸入功率合流變速器的控制方法，其特征在于，包括 控制與兩個動力源提供反向動力，使與第二輸入軸（11)連接的動力源工作向輸出軸(8)傳 遞方向動力，使與第一輸入軸（11)連接的動力源通過低檔位的輸入軸檔位齒輪向輸出軸 (8)傳遞動力方向動力，實現(xiàn)倒擋的步驟。
【文檔編號】F16H61/32GK105840815SQ201610389288
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】陳金柱, 劉義
【申請人】陜西法士特齒輪有限責任公司