一种双联齿轮式六挡变速箱及其换挡过程控制方法(发明专利)

专利号:CN201510275575.9

申请人:吉林大学

  • 公开号:CN104879452A
  • 申请日期:20150526
  • 公开日期:20150902
专利名称: 一种双联齿轮式六挡变速箱及其换挡过程控制方法
专利名称(英文): Dual-gear type six-gear speed changing box and gear shifting process control method thereof
专利号: CN201510275575.9 申请时间: 20150526
公开号: CN104879452A 公开时间: 20150902
申请人: 吉林大学
申请地址: 130012 吉林省长春市前进大街2699号
发明人: 岳汉奇; 高炳钊; 陈虹; 包凯
分类号: F16H3/12 主分类号: F16H3/12
代理机构: 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人: 朱世林
摘要: 本发明属于汽车传动技术领域。本发明公开了包含有三个双联齿轮、两个齿轮和三个同步器的双联齿轮式六挡变速箱,本发明在使用较少零件数量的情况下实现了六个挡位和无动力中断,解决现有的机械式自动变速箱结构零部件多、重量重、体积大,在换挡过程中存在动力中断的问题,同时也避免了双离合器自动变速器(DCT)的高技术门槛和高成本。此外本发明还提供了三种改进方案:在原方案的基础上增加一个惰轮和一个齿轮可增加一个倒挡;通过增加一个离合器与两个齿轮实现了增加一个前进挡;通过增加一个同步器和输入轴实现了混合动力驱动,且能够为电动机提供三个挡位。
摘要(英文): The invention belongs to the technical field of automobile transmission, and discloses a dual-gear-type six-gear speed changing box containing three dual gears, two gears and three synchronizers. Under the condition that a few of components are in use, the six gears and the unpowered interruption are achieved. The problems that an existing mechanical automatic speed changing box is many in components, heavy in weight, large in volume, and the power interruption exists during the gear shifting process are solved. The high technical requirement and the high cost of a double clutch automatic transmission are avoided at the same time. In addition, three improved schemes are provided, on the basis of an original scheme, an idler wheel and a gear are added, a reverse gear can be added, adding of a frontward gear is achieved by adding a clutch and the two gears, hybrid power driving is achieved by adding the synchronizer and an input shaft, and three gears can be provided for an electric motor.
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一种双联齿轮式六挡变速箱,主要包括:输入轴(1)和输出轴(7),其特征在于,其还包括:双联齿轮A、双联齿轮B、双联齿轮C、同步器Ⅰ(4)、同步器Ⅱ(9)、同步器Ⅲ(12)、齿轮Ⅰ(8)和齿轮Ⅱ(13);双联齿轮A和双联齿轮B均空套在输入轴(1)上,同步器Ⅰ(4)位于双联齿轮A和双联齿轮B之间并与输入轴(1)连接;齿轮Ⅰ(8)、齿轮Ⅱ(13)和双联齿轮C均空套在输出轴(7)上,同步器Ⅲ(12)位于齿轮Ⅱ(13)与双联齿轮C左齿(11)之间并与输出轴(7)连接,同步器Ⅱ(9)位于双联齿轮C和齿轮Ⅰ(8)之间并与输出轴(7)连接;双联齿轮A左齿(2)与齿轮Ⅱ(13)啮合,双联齿轮A右齿(3)与双联齿轮C左齿(11)啮合,双联齿轮B左齿(5)与双联齿轮C右齿(10)啮合,双联齿轮B右齿(6)与双联齿轮与齿轮Ⅰ(8)啮合;其中,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅲ(12)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅱ(9)有两个位置状态:中间位置状态,向右滑动结合状态。

1.一种双联齿轮式六挡变速箱,主要包括:输入轴(1)和输出轴(7),其特征在于,其还包括:双联齿轮A、双联齿轮B、双联齿轮C、同步器Ⅰ(4)、同步器Ⅱ(9)、同步器Ⅲ(12)、齿轮Ⅰ(8)和齿轮Ⅱ(13); 双联齿轮A和双联齿轮B均空套在输入轴(1)上,同步器Ⅰ(4)位于双联齿轮A和双联齿轮B之间并与输入轴(1)连接;齿轮Ⅰ(8)、齿轮Ⅱ(13)和双联齿轮C均空套在输出轴(7)上,同步器Ⅲ(12)位于齿轮Ⅱ(13)与双联齿轮C左齿(11)之间并与输出轴(7)连接,同步器Ⅱ(9)位于双联齿轮C和齿轮Ⅰ(8)之间并与输出轴(7)连接; 双联齿轮A左齿(2)与齿轮Ⅱ(13)啮合,双联齿轮A右齿(3)与双联齿轮C左齿(11)啮合,双联齿轮B左齿(5)与双联齿轮C右齿(10)啮合,双联齿轮B右齿(6)与双联齿轮与齿轮Ⅰ(8)啮合; 其中,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅲ(12)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅱ(9)有两个位置状态:中间位置状态,向右滑动结合状态。

2.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:惰轮(14)和齿轮Ⅲ(15),同步器Ⅱ(9)增加向左滑动结合状态;齿轮Ⅲ(15)空套在输出轴(7)上与齿轮(5)和齿轮Ⅲ(15)啮合,惰轮(14)位于齿轮(5)与齿轮Ⅲ(15)中间;当同步器Ⅱ(9)处于向左滑动结合状态时,齿轮Ⅲ(15)与输出轴(7)结合。

3.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:齿轮Ⅳ(16)、离合器压盘(17)、离合器摩擦片(18)和齿轮Ⅴ(19);齿轮Ⅳ(16)空套在输入轴(1)上,离合器压盘(17)与齿轮Ⅳ(16)连接,离合器摩擦片(18)与输入轴(1)连接;齿轮Ⅴ(19)连接在输出轴(7)上,齿轮Ⅳ(16)与齿轮Ⅴ(19)啮合。

4.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:同步器Ⅳ(20)和电动机输入轴(21);同步器Ⅳ(20)与电动机输入轴(21)通过滑动花键连接;同步器Ⅳ(20)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅳ(20)处于中间位置状态时,电动机输入轴(21)与输出轴(7)和齿轮Ⅰ(8)不连接;同步器Ⅳ(20)处于向左滑动结合状态时,电动机输入轴(21)与齿轮Ⅰ(8)结合;同步器Ⅳ(20)处于向右结合状态时,电动机输入轴(21)与输出轴(7)结合。

5.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其六个挡位的的传动关系如下: 1档传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮 B左齿(5),双联齿轮C右齿(10),双联齿轮C左齿(11),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮A左齿(2),齿轮Ⅱ(13),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 2挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A左齿(2),齿轮Ⅱ(13),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 3挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮B左齿(5),双联齿轮C右齿,同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 4挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮B右齿(6),齿轮Ⅰ(8),同步器Ⅱ(9),通过输出轴(7)输出; 5挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮C左齿(11),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 6挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮C左齿(11),双联齿轮C右齿(10),双联齿轮B左齿(5),双联齿轮B右齿(6),齿轮Ⅰ(8),同步器Ⅱ(9),通过输出轴(7)输出。

6.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从1挡升入2挡时,同步器Ⅰ(4)向左滑动,使得同步器Ⅰ(4)从向右滑动结合状态变成向左滑动结合状态。

7.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从2挡升入3挡时,同步器Ⅰ(4),同步器Ⅲ(12)同时滑向中间位置状态,然后同步器Ⅰ(4)向右滑动结合,同步器Ⅲ(12)向右滑动结合。

8.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从3挡升入4挡时,同步器Ⅲ(12)滑向中间位置,同步器Ⅱ(9)向右滑动结合。

9.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从4挡升入5挡时,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅱ(9)滑向中间位置,然后同步器Ⅰ(4)向左滑动结合,同步器Ⅲ(12)向右滑动结合。

10.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从5挡升入6挡时,同步器Ⅲ(12)滑向中间位置,同步器Ⅱ(9)向右滑动结合。

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一种双联齿轮式六挡变速箱,主要包括:输入轴(1)和输出轴(7),其特征在于,其还包括:双联齿轮A、双联齿轮B、双联齿轮C、同步器Ⅰ(4)、同步器Ⅱ(9)、同步器Ⅲ(12)、齿轮Ⅰ(8)和齿轮Ⅱ(13);双联齿轮A和双联齿轮B均空套在输入轴(1)上,同步器Ⅰ(4)位于双联齿轮A和双联齿轮B之间并与输入轴(1)连接;齿轮Ⅰ(8)、齿轮Ⅱ(13)和双联齿轮C均空套在输出轴(7)上,同步器Ⅲ(12)位于齿轮Ⅱ(13)与双联齿轮C左齿(11)之间并与输出轴(7)连接,同步器Ⅱ(9)位于双联齿轮C和齿轮Ⅰ(8)之间并与输出轴(7)连接;双联齿轮A左齿(2)与齿轮Ⅱ(13)啮合,双联齿轮A右齿(3)与双联齿轮C左齿(11)啮合,双联齿轮B左齿(5)与双联齿轮C右齿(10)啮合,双联齿轮B右齿(6)与双联齿轮与齿轮Ⅰ(8)啮合;其中,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅲ(12)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅱ(9)有两个位置状态:中间位置状态,向右滑动结合状态。
原文:

1.一种双联齿轮式六挡变速箱,主要包括:输入轴(1)和输出轴(7),其特征在于,其还包括:双联齿轮A、双联齿轮B、双联齿轮C、同步器Ⅰ(4)、同步器Ⅱ(9)、同步器Ⅲ(12)、齿轮Ⅰ(8)和齿轮Ⅱ(13); 双联齿轮A和双联齿轮B均空套在输入轴(1)上,同步器Ⅰ(4)位于双联齿轮A和双联齿轮B之间并与输入轴(1)连接;齿轮Ⅰ(8)、齿轮Ⅱ(13)和双联齿轮C均空套在输出轴(7)上,同步器Ⅲ(12)位于齿轮Ⅱ(13)与双联齿轮C左齿(11)之间并与输出轴(7)连接,同步器Ⅱ(9)位于双联齿轮C和齿轮Ⅰ(8)之间并与输出轴(7)连接; 双联齿轮A左齿(2)与齿轮Ⅱ(13)啮合,双联齿轮A右齿(3)与双联齿轮C左齿(11)啮合,双联齿轮B左齿(5)与双联齿轮C右齿(10)啮合,双联齿轮B右齿(6)与双联齿轮与齿轮Ⅰ(8)啮合; 其中,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅲ(12)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅱ(9)有两个位置状态:中间位置状态,向右滑动结合状态。

2.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:惰轮(14)和齿轮Ⅲ(15),同步器Ⅱ(9)增加向左滑动结合状态;齿轮Ⅲ(15)空套在输出轴(7)上与齿轮(5)和齿轮Ⅲ(15)啮合,惰轮(14)位于齿轮(5)与齿轮Ⅲ(15)中间;当同步器Ⅱ(9)处于向左滑动结合状态时,齿轮Ⅲ(15)与输出轴(7)结合。

3.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:齿轮Ⅳ(16)、离合器压盘(17)、离合器摩擦片(18)和齿轮Ⅴ(19);齿轮Ⅳ(16)空套在输入轴(1)上,离合器压盘(17)与齿轮Ⅳ(16)连接,离合器摩擦片(18)与输入轴(1)连接;齿轮Ⅴ(19)连接在输出轴(7)上,齿轮Ⅳ(16)与齿轮Ⅴ(19)啮合。

4.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其还包括:同步器Ⅳ(20)和电动机输入轴(21);同步器Ⅳ(20)与电动机输入轴(21)通过滑动花键连接;同步器Ⅳ(20)有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态;同步器Ⅳ(20)处于中间位置状态时,电动机输入轴(21)与输出轴(7)和齿轮Ⅰ(8)不连接;同步器Ⅳ(20)处于向左滑动结合状态时,电动机输入轴(21)与齿轮Ⅰ(8)结合;同步器Ⅳ(20)处于向右结合状态时,电动机输入轴(21)与输出轴(7)结合。

5.根据权利要求1所述的双联齿轮式六挡变速箱,其特征在于,其六个挡位的的传动关系如下: 1档传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮 B左齿(5),双联齿轮C右齿(10),双联齿轮C左齿(11),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮A左齿(2),齿轮Ⅱ(13),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 2挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A左齿(2),齿轮Ⅱ(13),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 3挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮B左齿(5),双联齿轮C右齿,同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 4挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮B右齿(6),齿轮Ⅰ(8),同步器Ⅱ(9),通过输出轴(7)输出; 5挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮C左齿(11),同步器Ⅲ(12),通过输出轴(7)输出; 6挡传动关系:动力源输出的动力通过输入轴(1)输入,经过同步器Ⅰ(4),双联齿轮A右齿(3),双联齿轮C左齿(11),双联齿轮C右齿(10),双联齿轮B左齿(5),双联齿轮B右齿(6),齿轮Ⅰ(8),同步器Ⅱ(9),通过输出轴(7)输出。

6.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从1挡升入2挡时,同步器Ⅰ(4)向左滑动,使得同步器Ⅰ(4)从向右滑动结合状态变成向左滑动结合状态。

7.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从2挡升入3挡时,同步器Ⅰ(4),同步器Ⅲ(12)同时滑向中间位置状态,然后同步器Ⅰ(4)向右滑动结合,同步器Ⅲ(12)向右滑动结合。

8.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从3挡升入4挡时,同步器Ⅲ(12)滑向中间位置,同步器Ⅱ(9)向右滑动结合。

9.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从4挡升入5挡时,同步器Ⅰ(4)和同步器Ⅱ(9)滑向中间位置,然后同步器Ⅰ(4)向左滑动结合,同步器Ⅲ(12)向右滑动结合。

10.根据权利要求5所述的双联齿轮式六挡变速箱的换挡控制方法,其特征在于:从5挡升入6挡时,同步器Ⅲ(12)滑向中间位置,同步器Ⅱ(9)向右滑动结合。

翻译:
一种双联齿轮式六挡变速箱及其换挡过程控制方法

技术领域

本发明属于汽车传动技术领域。

背景技术

现代车辆的一个发展趋势是小型化,轻量化,以达到节约油耗,减少排放的目的。变速 箱体积和重量的减少对于降低变速箱自身的成本以及提升车辆的燃油经济性有很大帮助。

机械式自动变速箱以手动变速箱基础,通过在增加选换挡执行机构和离合器执行机构及 相应的传感器和控制单元,实现自动换挡。机械式自动变速箱制造成本低,传动效率高,是 现阶段变速箱发展的一个方向。

现有机械式自动变速箱为实现六个挡位,需要六对齿轮,采用三轴式或者两轴式布局, 整个变速箱所占空间较大,重量较重,齿轮利用率低。如采用两级传动,为实现六个挡位, 需要六对齿轮,三个同步器,如果需要增加倒挡功能,需要额外增加两个齿轮,一个同步器。 如果采用单级传动,则同样需要六对齿轮,三个同步器,为实现倒挡功能,需要额外增加一 个齿轮,一个同步器。如果采用三轴式单级传动,则需要三根传动轴,5对齿轮,三个同步 器,为实现倒挡功能,则需要额外增加两个齿轮,一个同步器。

发明内容

为了解决现有的机械式自动变速箱结构零部件多、重量重、体积大、齿轮利用率低的问 题。本发明提出了一种双联齿轮式六挡变速箱,主要包括:输入轴1、双联齿轮A(左齿2、 右齿3)、双联齿轮B(左齿5,右齿6)、双联齿轮C(左齿11,右齿10)、输出轴7、同步 器Ⅰ4、同步器Ⅱ9、同步器Ⅲ12、齿轮Ⅰ8和齿轮Ⅱ13。

双联齿轮A和双联齿轮B均空套在输入轴1上,同步器Ⅰ4位于双联齿轮A和双联齿轮 B之间并与输入轴1连接;齿轮Ⅰ8、齿轮Ⅱ13和双联齿轮C均空套在输出轴7上,同步器 Ⅲ12位于齿轮Ⅱ13与双联齿轮C左齿11之间并与输出轴7连接,同步器Ⅱ9位于双联齿轮 C和齿轮Ⅰ8之间并与输出轴7连接。

双联齿轮A左齿2与齿轮Ⅱ13啮合,双联齿轮A右齿3与双联齿轮C左齿11啮合,双 联齿轮B左齿5与双联齿轮C右齿10啮合,双联齿轮B右齿6与双联齿轮与齿轮Ⅰ8啮合。

其中,同步器Ⅰ4和同步器Ⅲ12有三个位置状态:中间位置状态,向左滑动结合状态, 向右滑动结合状态。同步器Ⅱ9有两个位置状态:中间位置状态,向右滑动结合状态。

其所提供的六个挡位的的传动关系如下:

当变速箱1挡工作时,同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12向左滑动结合,同步器Ⅱ9 处于中间位置状态,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左 齿5,双联齿轮C右齿10,双联齿轮C左齿11,双联齿轮A右齿3,双联齿轮A左齿2,齿 轮Ⅱ13,同步器Ⅲ12,通过输出轴7输出。

当变速箱2挡工作时,同步器Ⅰ4向左滑动结合,同步器Ⅲ12向左滑动结合,同步器Ⅱ9 处于中间位置状态,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A左 齿2,齿轮Ⅱ13,同步器Ⅲ12,通过输出轴7输出。

当变速箱3挡工作时,同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合,同步器Ⅱ9 处于中间位置状态,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左 齿5,双联齿轮C右齿,同步器Ⅲ12,通过输出轴7输出。

当变速箱4挡工作时,同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置状态,同步 器Ⅱ9处于向右滑动结合状态,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联 齿轮B右齿6,齿轮Ⅰ8,同步器Ⅱ9,通过输出轴7输出。

当变速箱5挡工作时,同步器Ⅰ4向左滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合,同步器Ⅱ9 处于中间位置状态,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A右 齿3,双联齿轮C左齿11,同步器Ⅲ12,通过输出轴7输出。

当变速箱6挡工作时,同步器Ⅰ4向左滑动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置状态,同步 器Ⅱ9向右滑动结合,动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A右 齿3,双联齿轮C左齿11,双联齿轮C右齿10,双联齿轮B左齿5,双联齿轮B右齿6,齿 轮Ⅰ8,同步器Ⅱ9,通过输出轴7输出。

除此之外,本发明还提供了以下几种进一步改进的方案:

改进方案一:

在原技术方案基础上增加惰轮14和齿轮Ⅲ15,同步器Ⅱ9增加向左滑动结合状态。齿轮 Ⅲ15空套在输出轴7上与齿轮5和齿轮Ⅲ15啮合,惰轮14位于齿轮5与齿轮Ⅲ15中间。当 同步器Ⅱ9处于向左滑动结合状态时,齿轮Ⅲ15与输出轴7结合。该优选方案可以使得该变 速箱在原有的六挡基础之上增加一个倒挡挡位。

当变速箱为倒挡时,同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置,同步器Ⅱ9 向左滑动结合。动力源输出的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左齿5, 惰轮14,齿轮Ⅲ15,同步器Ⅱ9,通过输出轴7输出。

改进方案二:

在原技术方案基础上增加齿轮Ⅳ16、离合器压盘17、离合器摩擦片18和齿轮Ⅴ19。齿 轮Ⅳ16空套在输入轴1上,离合器压盘17与齿轮Ⅳ16连接,离合器摩擦片18与输入轴1连 接。齿轮Ⅴ19连接在输出轴7上,齿轮Ⅳ16与齿轮Ⅴ19啮合。增加的齿轮Ⅳ16,离合器压 盘17,离合器摩擦片18,齿轮Ⅴ19可以使得变速箱在换挡过程中不会发生动力中断现象, 同时可以使得变速箱在六挡基础之上增加一个高挡挡位即7挡。

当变速箱7挡工作时,同步器Ⅰ4,同步器Ⅲ12,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,离合器 压盘17与离合器摩擦片18结合,动力源输出的动力通过输入轴1,离合器摩擦片18,离合 器压盘17,齿轮Ⅳ16,齿轮Ⅴ19,传递到输出轴7。

改进方案三:

在原技术方案基础上增加同步器Ⅳ20和电动机输入轴21,同步器Ⅳ20与电动机输入轴 21通过滑动花键连接。同步器Ⅳ20也有三个位置状态即中间位置状态,向左滑动结合状态, 向右滑动结合状态。同步器Ⅳ20处于中间位置状态时,电动机输入轴21与输出轴7和齿轮 Ⅰ8不连接。同步器Ⅳ20处于向左滑动结合状态时,电动机输入轴21与齿轮Ⅰ8结合,同步 器Ⅳ20处于向右结合状态时,电动机输入轴21与输出轴7结合。输入轴1与发动机连接, 增加的电动机输入轴21与电动机连接,可以实现车辆纯电动机驱动和发动机与电动机混合驱 动,同时可以保证变速箱在混合驱动模式下换挡过程中不会发生动力中断。该方案中为发动 机提供6个挡位,为电动机提供3个挡位。

当电动机Ⅰ挡工作时,同步器Ⅳ20处于向左滑动结合状态,同步器Ⅲ12处于向左滑动结 合状态,同步器Ⅰ4与同步器Ⅱ9处于中间位置状态,电动机输出的动力通过电动机输入轴 21输入,经过同步器Ⅳ20,齿轮Ⅰ8,双联齿轮B右齿6,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C 右齿10,双联齿轮C左齿11,双联齿轮A右齿3,双联齿轮A左齿,齿轮Ⅱ13,同步器Ⅲ 12,传递到输出轴7。

当电动机Ⅱ挡工作时,同步器Ⅳ20处于向右滑动结合状态,同步器Ⅰ4,同步器Ⅱ9与同 步器Ⅲ12处于中间位置状态,电动机输出动力通过电动机输入轴21输入,经过同步器Ⅳ20 传递到输出轴7。

当电动机Ⅲ挡工作时,同步器Ⅳ20处于向左滑动结合状态,同步器Ⅲ12处于向右滑动结 合状态,同步器Ⅰ4与同步器Ⅱ9处于中间位置状态,电动机输出的动力通过电动机输入轴 21输入,经过同步器Ⅳ20,齿轮Ⅰ8,双联齿轮B右齿6,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C 右齿10,同步器Ⅲ12,传递到输出轴7。

本发明的优点如下:

1.与现有六挡变速箱相比,本发明齿轮数量更少,因此变速箱成本低,体积、重量更小, 因此可以减少车辆油耗。

2.本发明的改进方案一可以在不增加同步器数量的基础之上,仅通过增加两个齿轮,能 够实现倒挡功能。

3.本发明的改进方案二可以实现变速箱在换挡过程中不会出现动力中断现象。

4.本发明的改进方案三可以实现发动机与电动机的动力耦合,能够为发动机提供六个挡 位,为电动机提供三个挡位,并且能够保证混合驱动模式下换挡不会出现动力中断现象。

附图说明

图1为本发明实施例1的主体结构

图2为本发明实施例1的1挡下动力传递路线

图3为本发明实施例1的2挡下动力传递路线

图4为本发明实施例1的3挡下动力传递路线

图5为本发明实施例1的4挡下动力传递路线

图6为本发明实施例1的5挡下动力传递路线

图7为本发明实施例1的6挡下动力传递路线

图8为本发明实施例2的主体结构

图9为本发明实施例2倒挡下动力传递路线

图10为本发明实施例3的主体结构

图11为本发明实施例3的7挡的动力传递路线

图12为本发明实施例4的结构

图13为本发明实施例4的电动机Ⅰ挡动力传递路线

图14为本发明实施例4的电动机Ⅱ挡动力传递路线

图15为本发明实施例4的电动机Ⅲ挡动力传递路线

以上附图中的标记如下:输入轴1,双联齿轮A左齿2,双联齿轮A右齿3,同步器Ⅰ4, 双联齿轮B左齿5,双联齿轮B右齿6,输出轴7,齿轮Ⅰ8,同步器Ⅱ9,双联齿轮C左齿 11,双联齿轮C右齿10,同步器Ⅲ12,齿轮Ⅱ13,惰轮14,齿轮Ⅲ15,齿轮Ⅳ16,离合器压 盘17,离合器摩擦片18,齿轮Ⅴ19,同步器Ⅳ20和电动机输入轴21。

具体实施方式

下面以实施例的方式结合说明书附图具体解释说明本发明的技术方案。

图1为本发明实施例1的主体结构,本发明实施例1中双联齿轮A(左齿2、右齿3)空 套在输入轴1上,双联齿轮B(左齿5,右齿6)空套在输入轴1上,双联齿轮C(左齿11, 右齿10)空套在输出轴7上,齿轮Ⅱ13与齿轮Ⅰ8空套在输出轴7上。双联齿轮A左齿2与 齿轮Ⅱ13啮合,双联齿轮A右齿3与双联齿轮C左齿11啮合,双联齿轮B左齿5与双联齿 轮C右齿10啮合,双联齿轮B右齿6与双联齿轮与齿轮Ⅰ8啮合。

同步器Ⅰ4位于双联齿轮A右齿3与双联齿轮B左齿5之间,同步器Ⅲ12位于齿轮Ⅱ13 与双联齿轮C左齿11之间,同步器Ⅱ9位于双联齿轮C右齿10与齿轮Ⅰ8之间。同步器Ⅰ4, 同步器Ⅲ12有三个位置状态,中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态。同步 器Ⅱ9有两个位置状态,中间位置状态,向右滑动结合状态。

本发明实施例1中动力通过输入轴1输入,通过输出轴7输出。

图2为本发明实施例1的1挡下动力传递路线,当变速箱1挡工作时,同步器Ⅰ4向右 滑动结合,同步器Ⅲ12向左滑动结合,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,动力源输出的动力通 过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C右齿10,双联齿轮C左 齿11,双联齿轮A右齿3,双联齿轮A左齿2,齿轮Ⅱ13,同步器Ⅲ12,通过输出轴7输出。

图3为本发明实施例1的2挡下动力传递路线,当变速箱2挡工作时,同步器Ⅰ4向左 滑动结合,同步器Ⅲ12向左滑动结合,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,动力源输出的动力通 过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A左齿2,齿轮Ⅱ13,同步器Ⅲ12,通过输出轴 7输出。

图4为本发明实施例1的3挡下动力传递路线,当变速箱3挡工作时,同步器Ⅰ4向右 滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,动力源输出的动力通 过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C右齿,同步器Ⅲ12,通过 输出轴7输出。

图5为本发明实施例1的4挡下动力传递路线,当变速箱4挡工作时,同步器Ⅰ4向右 滑动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置状态,同步器Ⅱ9处于向右滑动结合状态,动力源输出 的动力通过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B右齿6,齿轮Ⅰ8,同步器Ⅱ9,通过 输出轴7输出。

图6为本发明实施例1的5挡下动力传递路线,当变速箱5挡工作时,同步器Ⅰ4向左 滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,动力源输出的动力通 过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A右齿3,双联齿轮C左齿11,同步器Ⅲ12, 通过输出轴7输出。

图7为本发明实施例1的6挡下动力传递路线,当变速箱6挡工作时,同步器Ⅰ4向左 滑动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置状态,同步器Ⅱ9向右滑动结合,动力源输出的动力通 过输入轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮A右齿3,双联齿轮C左齿11,双联齿轮C右 齿10,双联齿轮B左齿5,双联齿轮B右齿6,齿轮Ⅰ8,同步器Ⅱ9,通过输出轴7输出。

下面具体描述一下换挡过程:

当需要换挡时,暂时切断动力源动力输入,换挡动作完成之后,动力源动力重新输入。

当需要从1挡升入2挡时,同步器Ⅰ4向左滑动,使得同步器Ⅰ4从向右滑动结合状态变 成向左滑动结合状态。

当需要从2挡升入3挡时,同步器Ⅰ4,同步器Ⅲ12同时滑向中间位置状态,然后同步 器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合。

当需要从3挡升入4挡时,同步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合。

当需要从4挡升入5挡时,同步器Ⅰ4和同步器Ⅱ9滑向中间位置,然后同步器Ⅰ4向左 滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合。

当需要从5挡升入6挡时,同步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合。

图8为本发明实施例2的主体结构,本发明实施例2在实施例1的基础之上增加惰轮14, 齿轮Ⅲ15。惰轮14位于齿轮5与齿轮Ⅲ15中间,与齿轮5和齿轮Ⅲ15啮合。齿轮Ⅲ15空套 在输出轴7上。同步器Ⅱ9增加向左滑动结合状态,同步器Ⅱ9处于向左滑动结合状态时,齿 轮Ⅲ15与输出轴7结合。增加惰轮14,齿轮Ⅲ15可以使得变速箱在六挡基础之上增加一个 倒挡挡位。

图9为本发明实施例2的倒挡下动力传递路线,当变速箱为倒挡时,同步器Ⅰ4向右滑 动结合,同步器Ⅲ12处于中间位置,同步器Ⅱ9向左滑动结合。动力源输出的动力通过输入 轴1输入,经过同步器Ⅰ4,双联齿轮B左齿5,惰轮14,齿轮Ⅲ15,同步器Ⅱ9,通过输出 轴7输出。

图10为本发明实施例3的主体结构,本发明实施例3是在实施例1的基础之上增加齿轮 Ⅳ16,离合器压盘17,离合器摩擦片18,齿轮Ⅴ19。齿轮Ⅳ16空套在输入轴1上,离合器 压盘17与齿轮Ⅳ16连接,离合器摩擦片18与输入轴1连接。齿轮Ⅴ19连接在输出轴7上, 齿轮Ⅳ16与齿轮Ⅴ19啮合。增加的齿轮Ⅳ16,离合器压盘17,离合器摩擦片18,齿轮Ⅴ19 可以使得变速箱在换挡过程中不会发生动力中断现象,同时可以使得变速箱在六个挡位基础 之上增加一个高挡挡位即7挡。

图11为实施例3的7挡的动力传递路线,当变速箱7挡工作时,同步器Ⅰ4,同步器Ⅲ 12,同步器Ⅱ9处于中间位置状态,离合器压盘17与离合器摩擦片18结合,动力源输出的 动力通过输入轴1,离合器摩擦片18,离合器压盘17,齿轮Ⅳ16,齿轮Ⅴ19,传递到输出轴 7。

下面介绍一下本发明实施例3的换挡过程:

当需要从1挡升入2挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过第1挡传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随着 离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递,通 过第1挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅰ4向左滑动结合,离合器压盘17与离合器摩擦 片18逐渐脱开,动力源输出动力由2挡传递。

当需要从2挡升入3挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过第2挡传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随着 离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递,通 过第2挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅰ4,同步器Ⅲ12同时滑向中间位置状态,然后 同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结合,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐 渐脱开,动力源输出动力由3挡传递。

当需要从3挡升入4挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过第3挡传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随着 离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递,通 过第3挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合, 离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐脱开,动力源输出动力由4挡传递。

当需要从4挡升入5挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过4挡齿轮传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随 着离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递, 通过第4挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅰ4和同步器Ⅱ9滑向中间位置,然后同步器Ⅰ 4向左滑动结合,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐脱开,动力源输出动力由5挡传递。

当需要从5挡升入6挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过5挡齿轮传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随 着离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递, 通过第5挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合, 离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐脱开,动力源输出动力由6挡传递。

当需要从6挡升入7挡时,离合器压盘17与离合器摩擦片18逐渐结合,动力源输出的 一部分动力通过6挡齿轮传递到输出轴7上,另一部分动力通过第7挡传递到输出轴7,随 着离合器压盘17与离合器摩擦片18结合程度加大,动力源输出的动力全部由第7挡传递, 通过第6挡传递的动力减小到零,此后同步器Ⅰ4,同步器Ⅱ9滑向中间位置,离合器压盘17 与离合器摩擦片18完全结合,动力源输出动力由7挡传递。

上述换挡过程中始终有动力通过输出轴7输出,换挡过程中没有动力中断。

图12为本发明实施例4结构,实施例4在实施例3基础之上增加同步器Ⅳ20和电动机 输入轴21,同步器Ⅳ20与电动机输入轴21通过滑动花键连接。同步器Ⅳ20也有三个位置状 态即中间位置状态,向左滑动结合状态,向右滑动结合状态。同步器Ⅳ20处于中间位置状态 时,电动机输入轴21与输出轴7和齿轮Ⅰ8不连接。同步器Ⅳ20处于向左滑动结合状态时, 电动机输入轴21与齿轮Ⅰ8结合,同步器Ⅳ20处于向右结合状态时,电动机输入轴21与输 出轴7结合。输入轴1与一台发动机连接,增加的电动机输入轴21与一台电动机连接,可以 实现车辆纯电动机驱动和发动机与电动机混合驱动,同时可以保证变速箱在混合驱动模式下 换挡过程中不会发生动力中断。

混合驱动模式下,实施例4可以为发动机提供六个挡位,即实施例1已经描述过的1挡、 2挡、3挡、4挡、5挡和6挡。

纯电机驱动模式下实施例4可以为电动机提供三个挡位即电动机Ⅰ挡、电动机Ⅱ挡、电 动机Ⅲ挡。

图13为本发明实施例4电动机Ⅰ挡动力传递路线,当电动机Ⅰ挡工作时,同步器Ⅳ20 处于向左滑动结合状态,同步器Ⅲ12处于向左滑动结合状态,同步器Ⅰ4与同步器Ⅱ9处于 中间位置状态,电动机输出的动力通过电动机输入轴21输入,经过同步器Ⅳ20,齿轮Ⅰ8, 双联齿轮B右齿6,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C右齿10,双联齿轮C左齿11,双联齿轮 A右齿3,双联齿轮A左齿,齿轮Ⅱ13,同步器Ⅲ12,传递到输出轴7。

图14为本发明实施例4电动机Ⅱ挡动力传递路线,当电动机Ⅱ挡工作时,同步器Ⅳ20 处于向右滑动结合状态,同步器Ⅰ4,同步器Ⅱ9与同步器Ⅲ12处于中间位置状态,电动机输 出动力通过电动机输入轴21输入,经过同步器Ⅳ20传递到输出轴7。

图15为本发明实施例4电动机Ⅲ挡动力传递路线,当电动机Ⅲ挡工作时,同步器Ⅳ20 处于向左滑动结合状态,同步器Ⅲ12处于向右滑动结合状态,同步器Ⅰ4与同步器Ⅱ9处于 中间位置状态,电动机输出的动力通过电动机输入轴21输入,经过同步器Ⅳ20,齿轮Ⅰ8, 双联齿轮B右齿6,双联齿轮B左齿5,双联齿轮C右齿10,同步器Ⅲ12,传递到输出轴7。

下面描述一下混合驱动模式下的发动机的换挡过程:

当需要发动机从1挡升入2挡时,同步器Ⅳ20从当前任何状态向右滑动结合,电动机输 出动力通过电动机输入轴21,同步器Ⅳ20传递到输出轴7上,然后发动机停止输出动力,同 步器Ⅰ4向左滑动结合,发动机重新输出动力。

当需要发动机从2挡升入3挡时,同步器Ⅳ20从当前任何状态向右滑动结合,电动机输 出动力通过电动机输入轴21,同步器Ⅳ20传递到输出轴7上,然后发动机停止输出动力,同 步器Ⅰ4,同步器Ⅲ12同时滑向中间位置状态,然后同步器Ⅰ4向右滑动结合,同步器Ⅲ12 向右滑动结合,发动机重新输出动力。

当需要发动机从3挡升入4挡时,同步器Ⅳ20从当前任何状态向右滑动结合,电动机输 出动力通过电动机输入轴21,同步器Ⅳ20传递到输出轴7上,然后发动机停止输出动力,同 步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合,发动机重新输出动力。

当需要发动机从4挡升入5挡时,同步器Ⅳ20从当前任何状态向右滑动结合,电动机输 出动力通过电动机输入轴21,同步器Ⅳ20传递到输出轴7上,然后发动机停止输出动力,同 步器Ⅰ4和同步器Ⅱ9滑向中间位置,然后同步器Ⅰ4向左滑动结合,同步器Ⅲ12向右滑动结 合,发动机重新输出动力。

当需要发动机从5挡升入6挡时,同步器Ⅳ20从当前任何状态向右滑动结合,电动机输 出动力通过电动机输入轴21,同步器Ⅳ20传递到输出轴7上,然后发动机停止输出动力,同 步器Ⅲ12滑向中间位置,同步器Ⅱ9向右滑动结合,发动机重新输出动力。

这种方案混合驱动模式下换挡过程没有动力中断现象。

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