一種換擋動力補(bǔ)償型動力換擋齒輪箱及換擋方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利屬于車輛自動變速技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種換擋動力補(bǔ)償型動力換擋齒輪箱及換擋方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙離合器變速器(DCT)的最早研究開始于1938年，首個大批量生產(chǎn)的雙離合器變速器產(chǎn)品是德國大眾的DQ250產(chǎn)品，雙離合器變速器成為國內(nèi)外主要整車廠和變速器供應(yīng)商青睞的目標(biāo)。雙離合器變速器功能的實(shí)現(xiàn)要將速比分為奇數(shù)擋速比和偶數(shù)擋速比兩組，奇數(shù)擋速比和偶數(shù)擋速比分別由一根較長的實(shí)心軸和一根空套在其外較長的空心軸來實(shí)現(xiàn)動力的輸入。此類變速器因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理使得其在擋位拓展并且要有效控制齒輪箱的幾何尺寸方面設(shè)計(jì)難度非常大，并且結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，加工難度也非常大，成本也非常高，雙離合器變速器(DCT)控制采用擋位直接搭接傳動的原理，因此其控制難度也比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決傳統(tǒng)雙離合器變速器(DCT)制造成本高、控制難度大的問題，本發(fā)明提出一種新型工作原理的換擋動力補(bǔ)償型動力換擋齒輪箱及換擋方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種換擋動力補(bǔ)償型動力換擋齒輪箱，包括擋位動力主輸入軸、動力補(bǔ)償主輸入軸、第一擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪、第一擋位動力輸入齒輪、第一擋位動力輸入軸、擋位主動傳動齒、擋位主傳動速比選擇同步器、擋位被動傳動齒、第一擋位動力輸出主減主動齒、第一擋位動力輸出軸、P擋齒、主減被動齒軸、主減被動齒、第二擋位動力輸出軸、第二擋位動力輸出主減主動齒、倒擋惰輪、倒擋惰輪軸、第二擋位動力輸入齒輪、第二擋位動力輸入軸、動力補(bǔ)償被動傳動齒、動力補(bǔ)償速比選擇同步器、第二擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪、動力補(bǔ)償主動傳動齒、擋位動力輸入主離合器和換擋動力補(bǔ)償輸入副離合器，所述的擋位動力主輸入軸I為空心軸，且一端與擋位動力輸入主離合器24連接，動力補(bǔ)償主輸入軸2穿過擋位動力主輸入軸I后與設(shè)置在擋位動力輸入主離合器24同一側(cè)的換擋動力補(bǔ)償輸入副離合器25連接，擋位動力主輸入軸I與第一擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪3嚙合，第一擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪3空套在第一擋位動力輸出軸10上，并與第一擋位動力輸入齒輪4嚙合，第一擋位動力輸入齒輪4與第一擋位動力輸入軸5花鍵連接，擋位主動傳動齒6空套在第一擋位動力輸入軸5上，擋位主傳動速比選擇同步器7與第一擋位動力輸入軸5花鍵連接，擋位主動傳動齒6與擋位被動傳動齒8嚙合，擋位被動傳動齒8、第一擋位動力輸出主減主動齒9和第一擋位動力輸出軸10為整體軸齒，第一擋位動力輸出主減主動齒9與主減被動齒13嚙合，主減被動齒13與主減被動齒軸12連接，P擋齒11同主減被動齒軸12連接，擋位動力主輸入軸I與第二擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪22嚙合，第二擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪22空套在第二擋位動力輸出軸14上，第二擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪22與第二擋位動力輸入齒輪18嚙合，第二擋位動力輸入齒輪18同第二擋位動力輸入軸19花鍵連接，第二擋位動力輸出主減主動齒15、擋位被動傳動齒8和第二擋位動力輸出軸14為整體軸齒，第二擋位動力輸出主減主動齒15與主減被動齒13嚙合，倒擋惰輪16在工作時同擋位主動傳動齒6中的倒擋主動齒27和擋位被動傳動齒8中的倒擋被動齒26嚙合，不工作時分離，倒擋惰輪空套16在倒擋惰輪軸17上，動力補(bǔ)償主動傳動齒23同動力補(bǔ)償主輸入軸花鍵2連接，動力補(bǔ)償主動傳動齒23同動力補(bǔ)償被動傳動齒20嚙合，動力補(bǔ)償被動傳動齒20空套在第二擋位動力輸出軸14上，動力補(bǔ)償速比選擇同步器21和第二擋位動力輸出軸14花鍵連接。
[0005]一種換擋動力補(bǔ)償型動力換擋方法，采用如權(quán)利要求1所述的換擋動力補(bǔ)償型動力換擋齒輪箱，包括以下步驟:
[0006]擋位動力輸入主離合器24將動力通過第一擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪3和第二擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪22分流傳遞給第一擋位動力輸入齒輪4和第二擋位動力輸入齒輪18;第一擋位動力輸入齒輪4帶動第一擋位動力輸入軸5轉(zhuǎn)動，第二擋位動力輸入齒輪18帶動第二擋位動力輸入軸19轉(zhuǎn)動;第一擋位動力輸入軸5和第二擋位動力輸入軸19分別帶動在各自軸上花鍵連接的不同擋位的擋位主傳動速比選擇同步器7轉(zhuǎn)動;根據(jù)相應(yīng)的擋位選擇指令，選擇相應(yīng)的擋位主傳動速比選擇同步器7去同步嚙合相應(yīng)的擋位主動傳動齒6傳遞動力，這樣第一擋位動力輸入軸5通過相應(yīng)的擋位主傳動速比選擇同步器7將動力傳遞給處于擋位指令目標(biāo)下?lián)跷恢鲃觽鲃育X6;相應(yīng)的擋位主動傳動齒6將動力傳遞給相應(yīng)擋位的擋位被動傳動齒8，擋位被動傳動齒8通過花鍵連接帶動第一擋位動力輸出軸10或第二擋位動力輸入軸19轉(zhuǎn)動傳遞動力;第一擋位動力輸出軸10將動力傳遞給同其做成一體的擋位動力輸出主減主動齒9，或第二擋位動力輸入軸19將動力傳遞給同其做成一體的第二擋位動力輸出主減主動齒15;第一擋位動力輸出主減主動齒9或第二擋位動力輸出主減主動齒15將動力通過嚙合傳遞給主減被動齒13;在擋位主動傳動齒6擋位選擇切換的換擋期間，換擋動力補(bǔ)償輸入副離合器25將動力傳遞給動力補(bǔ)償主輸入軸2;動力補(bǔ)償主輸入軸2將動力傳遞給通過花鍵連接在其上的動力補(bǔ)償主動傳動齒23;動力補(bǔ)償主動傳動齒23通過齒輪嚙合傳遞給動力補(bǔ)償被動傳動齒20;動力補(bǔ)償被動傳動齒20空套在第二擋位動力輸出軸14上；同第二擋位動力輸出軸14花鍵連接的動力補(bǔ)償速比選擇同步器21選擇同步嗤合不同擋位的動力補(bǔ)償被動傳動齒20，實(shí)現(xiàn)動力補(bǔ)償被動傳動齒20將動力通過動力補(bǔ)償速比選擇同步器21傳遞給第二擋位動力輸出軸14，第二擋位動力輸出軸14將動力傳遞給同其做成一體的第二擋位動力輸出主減主動齒15;第二擋位動力輸出主減主動齒15將動力通過嚙合傳遞給主減被動齒13實(shí)現(xiàn)在擋位主動傳動齒6擋位選擇切換的換擋期間的動力補(bǔ)償輸出。
[0007]所述的方法，選擇倒擋時，將倒擋惰輪16推動同擋位主動傳動齒6中的倒擋主動齒27和擋位被動傳動齒8中的倒擋被動齒26接觸以實(shí)現(xiàn)倒擋;將P擋齒11鎖住以實(shí)現(xiàn)P擋功能。
[0008]所述的方法，通過改變擋位主動傳動齒6、擋位被動傳動齒8、動力補(bǔ)償主動傳動齒23、動力補(bǔ)償被動傳動齒20的擋位齒輪數(shù)量以實(shí)現(xiàn)5個檔位及以上的前進(jìn)檔位輸出，由5檔起，每增加一個前進(jìn)檔位，則相應(yīng)增加一個擋位主動傳動齒6和一個擋位被動傳動齒8的齒輪數(shù)量；當(dāng)每增加兩個擋位主動傳動齒6和擋位被動傳動齒8的齒輪數(shù)量時，增加一個動力補(bǔ)償主動傳動齒23和一個動力補(bǔ)償被動傳動齒20的齒輪數(shù)量。
[0009]所述的方法，在改變所述的擋位主動傳動齒6、擋位被動傳動齒8、動力補(bǔ)償主動傳動齒23、動力補(bǔ)償被動傳動齒20的擋位齒輪數(shù)量時，擋位主動傳動齒6與擋位被動傳動齒8按擋位順序依次排列分別布置在第一擋位動力輸入軸5、第一擋位動力輸出軸10、第二擋位動力輸入軸19、第二擋位動力輸出軸14上;動力補(bǔ)償主動傳動齒23與動力補(bǔ)償被動傳動齒20同樣按照動力補(bǔ)償擋位順序相應(yīng)分別布置在動力補(bǔ)償主輸入軸2和第二擋位動力輸出軸14上，或再增加一根同主輸入軸平行的，同動力補(bǔ)償主輸入軸2嚙合的動力補(bǔ)償輸出副軸并連接所有的動力補(bǔ)償被動傳動齒20。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過實(shí)心的動力補(bǔ)償主輸入軸空套在空心的擋位動力主輸入軸上，空心的擋位動力主輸入軸非常短，使得空心軸的制造難度大大降低。擋位動力主輸入軸的動力通過擋位動力轉(zhuǎn)向惰輪將動力左右分流傳遞給兩個擋位主動軸，兩個擋位主動軸上的動力輸入齒輪分別同各自的動力輸出軸上的輸出齒輪嚙合，這樣將多檔位齒輪副分別布置在左右并行的擋位動力輸入軸上，大大縮短了齒輪箱沿軸方向的長度，可以有效減小多檔位化動力補(bǔ)償動力換擋型自動變速器在發(fā)動機(jī)機(jī)倉的安裝空間。左右并行的擋位動力輸入軸之間的空間留給了動力補(bǔ)償傳動齒輪副的布置，實(shí)現(xiàn)換擋過程中的動力不中斷的補(bǔ)償輸出。該齒輪箱不同于傳統(tǒng)手動擋齒輪箱，表現(xiàn)在米用多軸輸入多軸輸出方案，可以有小縮短齒輪箱沿軸方向的長度。該齒輪箱也不同于傳統(tǒng)的DCT齒輪箱，它的齒輪副分為實(shí)現(xiàn)擋位傳動和換擋期間動力補(bǔ)償輸出兩種功能。擋位傳動齒輪無需象傳統(tǒng)DCT那樣奇偶擋分組安裝在不同的主動軸上，可以順序排列分別布置在左右并行的擋位動力輸入軸上，因此該齒輪箱設(shè)計(jì)可以