專利名稱：一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車用的自動(dòng)變速器(簡稱AMT)，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高的帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器。
背景技術(shù)：
目前，在一般汽車上，變速器在換檔過程中，為了減輕變速齒輪的沖擊載荷并防止傳動(dòng)系過載，汽車通過離合器分離與接合實(shí)現(xiàn)換檔，在離合器分離與接合之間就有動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。這時(shí)車速隨動(dòng)力中斷會(huì)減慢，直至換檔完畢，離合器重新接合，車速隨動(dòng)力的輸出會(huì)突然加速。在這個(gè)過程中，如果是傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱，駕駛員因有換檔意識(shí)，車速的變化一般不會(huì)引起不舒適的感覺。如果是AMT變速箱，在自動(dòng)變速過程中，駕駛員對換檔沒有預(yù)見性，因而會(huì)受車速的明顯變化產(chǎn)生頓挫沖擊的感覺，直接影響駕乘的舒適性。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，采用液力自動(dòng)變速器，簡稱AT(英文全稱Automatic Transmission)，能夠?qū)崿F(xiàn)換檔時(shí)的動(dòng)力補(bǔ)償。它是液力變矩器與機(jī)械傳動(dòng)部分共同構(gòu)成的一個(gè)不可分割的整體，液力變矩器具有無級連續(xù)變速和變矩陣的能力，機(jī)械傳動(dòng)部分為行星齒輪系、離合器、制動(dòng)器等組成，具有換檔時(shí)動(dòng)力不會(huì)中斷的特性，使換檔非常平穩(wěn)。但是，液力變矩器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的零件多、制造困難、成本高、相應(yīng)的維修技術(shù)要求較高；另外，液力變矩器的傳動(dòng)效率低，最高效率一般只有82％～86％左右，使汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有所降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高的帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接的主離合器、與主離合器固定連接的輸入軸、與輸入軸可依次通過各檔位齒輪傳動(dòng)連接的副軸、電子控制單元、控制主離合器的離合控制機(jī)構(gòu)、接收檔位信號的檔位控制機(jī)構(gòu)，以及與電子控制單元電連接的檔位傳感器，尤其是還包括輔助離合器與車速傳感器，所述輸入軸設(shè)有套軸與芯軸，套軸是套在芯軸外，該套軸的一端與主離合器固定連接，另一端依次分別被固定套接有各檔位齒輪；該芯軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與輔助離合器固定連接，并被套設(shè)有高檔位齒輪，該輔助離合器與該高檔位齒輪固定連接；車速傳感器與電子控制元件電連接，發(fā)動(dòng)機(jī)是與可根據(jù)換檔間斷期間車速變化進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)通電電流大小的電子控制元件電連接。
在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，其中所述的輔助離合器指是磁粉離合器或濕式離合器。
所述套軸上所被固定套設(shè)的各檔位齒輪是指主軸一檔齒輪、主軸二檔齒輪、主軸三檔齒輪，以及主軸四檔齒輪；芯軸上所套設(shè)的高檔位齒輪是指主軸五檔齒輪；副軸上依次套接有可與這些齒輪依次嚙合的副軸一檔齒輪、副軸二檔齒輪、副軸三檔齒輪、副軸四檔齒輪、副軸五檔齒輪，其中前四組齒輪之間的嚙合關(guān)系是由套設(shè)在副軸上的一二檔同步器和三四檔同步器控制，副軸五檔齒輪與副軸固定連接，且主軸五檔齒輪與副軸五檔齒輪之間的嚙合關(guān)系為常嚙合關(guān)系。
該輔助離合器是通過其殼體與該高檔位齒輪固定連接。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明是在傳統(tǒng)AMT的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，即增加輔助離合器及改變原輸入軸為由套軸與芯軸組成的雙軸結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)換檔時(shí)動(dòng)力不中斷的，其結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，增加了換檔平順性，在低成本下解決了AMT常見的換檔不平順現(xiàn)象，提高了駕乘的舒適性，同時(shí)傳動(dòng)效率高。


為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器的局部剖狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器的在換檔前處于一檔時(shí)的變速箱動(dòng)力傳遞路線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器的在一檔換二檔過程中變速箱動(dòng)力傳遞路線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器的在一檔換二檔在換檔完成后變速箱動(dòng)力傳遞路線結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，是在傳統(tǒng)AMT變速箱的基礎(chǔ)上，增加輔助離合器9、車速傳感器(圖未示出)及改變原輸入軸為由套軸3與芯軸2組成的雙軸結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)換檔時(shí)動(dòng)力不中斷的。
請參閱圖1，原輸入軸已修改為由套軸3與芯軸2組成的雙軸結(jié)構(gòu)，其中套軸3是套在芯軸2外，芯軸2的一端與原發(fā)動(dòng)機(jī)20的輸出軸固定連接(如通過花鍵固定連接)，另一端與輔助離合器9固定連接，同時(shí)該端還被固定套接有高檔位齒輪(該固定套接方式為可拆卸方式套接，也可為一體成型結(jié)構(gòu)所達(dá)成的不可拆卸方式的套接，如輔助離合器9外殼與主軸五檔齒輪8之間連接關(guān)系為一體成形結(jié)構(gòu))，在本實(shí)施例中是指主軸五檔齒輪8。原發(fā)動(dòng)機(jī)20與原主離合器1的連接方不變(其中圖中標(biāo)號21是指發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪)。套軸3一端與原主離合器1固定連接，另一端依次分別被固定套接有各檔位齒輪(該固定套接方式為可拆卸方式套接，也可為一體成型結(jié)構(gòu)所達(dá)成的不可拆卸方式的套接)，在本實(shí)施例是指主軸一檔齒輪4、主軸二檔齒輪5、主軸三檔齒輪6，以及主軸四檔齒輪7。原副軸10上依次固定連接有副軸一檔齒輪17、副軸二檔齒輪15、副軸三檔齒輪14、副軸四檔齒輪12、副軸五檔齒輪11，并分別可依次與主軸一檔齒輪4、主軸二檔齒輪5、主軸三檔齒輪6、主軸四檔齒輪7及主軸五檔齒輪8相嚙合，其中，前四組齒輪之間是否嚙合，由套設(shè)在原副軸10上的一二檔同步器16和三四檔同步器13控制；副軸五檔齒輪與副軸固定連接，且主軸五檔齒輪8與副軸五檔齒輪11之間的嚙合關(guān)系為常嚙合關(guān)系。
傳統(tǒng)AMT變速箱上設(shè)有電子控制單元(下稱TCU)、離合控制機(jī)構(gòu)、檔位控制機(jī)構(gòu)、檔位傳感器等。其中離合控制機(jī)構(gòu)控制主離合器，檔位控制機(jī)構(gòu)用以換檔，檔位傳感器接收檔位信號，并將此信號提供給TCU。在本發(fā)明中，車速傳感器提供車速信號給TCU的，因此，換檔時(shí)，TCU控制主離合器1脫開，并控制檔位控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，摘下當(dāng)前檔，此時(shí)TCU根據(jù)車速信號值判斷當(dāng)前車速，當(dāng)車速下降時(shí)，TCU通過車速差值換算所需補(bǔ)償扭力值，通過輔助離合器9滑磨，動(dòng)力由輔助離合器9所連接的副軸五檔齒輪11輸出，從而達(dá)到換檔過程中，動(dòng)力補(bǔ)償?shù)哪康?。檔位控制器在TCU的控制下?lián)Q上目的檔位，此時(shí)輔助離合器9脫開，主離合器1接合，從而實(shí)現(xiàn)車輛的平穩(wěn)換檔。
據(jù)上所述，本發(fā)明在一至四檔檔位變換過程中，是由發(fā)動(dòng)機(jī)20通過輔助離合器9從副軸五檔齒輪補(bǔ)償動(dòng)力。換五檔時(shí)，主離合器1分離，輔助離合器9接合即可。下面是本發(fā)明在實(shí)際操作中一檔換二檔的一個(gè)實(shí)例請參考圖2，車輛在一檔行駛過程中，其主離合器1接合，將發(fā)動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力傳遞給套軸3，此時(shí)一二檔同步器16是靠近副軸一檔齒輪17的一側(cè)，變速箱此時(shí)按副軸一檔齒輪17的傳動(dòng)比輸出。在變速箱換檔前，主離合器1是接合的，而輔助離合器9此時(shí)處于脫開狀態(tài)。
請參考圖3，要求變速箱在由一檔換為二檔時(shí)，主離合器1即脫開，一二檔同步器16正向副軸二檔齒輪15的一側(cè)滑動(dòng)，準(zhǔn)備換檔。與此同時(shí)，輔助離合器9結(jié)合，使來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力經(jīng)輔助離合器9輸入芯軸2，并傳遞給主軸五檔齒輪8，變速箱按副軸照五檔齒輪11的傳動(dòng)比輸出。在變速箱換檔的過程中，主離合器1斷開的同時(shí)，輔助離合器9立刻接合，起到了在換檔過程中動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖饔谩?br> 請參考圖4，當(dāng)一檔換二檔完成后，主離合器1又接合，而一二檔同步器16此時(shí)已靠近副軸二檔齒輪15的一側(cè)，變速箱此時(shí)按副軸二檔齒輪15的傳動(dòng)比輸出。在變速箱換檔后，主離合器1是接合的，而輔助離合器9此時(shí)處于脫開狀態(tài)。
以上是本發(fā)明由一檔換二檔時(shí)，變速箱在換檔前、換檔過程中和換檔后原理。同理，本發(fā)明在其他的檔位變換時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力的補(bǔ)償，使車輛在任何前進(jìn)檔位之間變換時(shí)更加平穩(wěn)。
下面是本發(fā)明在五檔以及倒檔狀態(tài)下的原理。
請參考圖1，輔助離合器9和主軸五檔齒輪8連接在一起，當(dāng)車輛需換五檔時(shí)，主離合器1脫離，TCU控制檔位控制器將四檔摘下，并控制輔助離合器9接合，發(fā)動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力經(jīng)輔助離合器主軸9傳遞給副軸五檔齒輪11，變速箱此時(shí)按副軸五檔齒輪11的傳動(dòng)比輸出。
在車輛換倒檔時(shí)，與傳統(tǒng)AMT變速箱換檔方式相同，而輔助離合器9脫離。
另外，本發(fā)明所涉及的輔助離合器9可以采用磁粉離合器或濕式離合器，也可以用其它各種適用的離合器。其中，現(xiàn)以磁粉離合器為例說明磁粉離合器是根據(jù)電磁原理和利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩的，具有勵(lì)磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系的特性。換檔時(shí)，TCU會(huì)處理來自換檔前的車速信號和其他車況信號，在主離合器1脫開的瞬間，給輔助離合器9合適的勵(lì)磁電流，產(chǎn)生合適的轉(zhuǎn)矩，從而使變速箱的副軸10所獲提轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速和換檔前的一致，達(dá)到平穩(wěn)換檔的目的。
權(quán)利要求
1.一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接的主離合器、與主離合器固定連接的輸入軸、與輸入軸可依次通過各檔位齒輪傳動(dòng)連接的副軸、電子控制單元、控制主離合器的離合控制機(jī)構(gòu)、接收檔位信號的檔位控制機(jī)構(gòu)，以及與電子控制單元電連接的檔位傳感器，其特征在于還包括輔助離合器與車速傳感器，所述輸入軸設(shè)有套軸與芯軸，套軸是套在芯軸外，該套軸的一端與主離合器固定連接，另一端依次分別被固定套接有各檔位齒輪；該芯軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與輔助離合器固定連接，并被套設(shè)有高檔位齒輪，該輔助離合器與該高檔位齒輪固定連接；車速傳感器與電子控制元件電連接，發(fā)動(dòng)機(jī)是與可根據(jù)換檔間斷期間車速變化進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)通電電流大小的電子控制元件電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其特征在于所述的輔助離合器指是磁粉離合器或濕式離合器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其特征在于所述套軸上所被固定套設(shè)的各檔位齒輪是指主軸一檔齒輪、主軸二檔齒輪、主軸三檔齒輪，以及主軸四檔齒輪；芯軸上所套設(shè)的高檔位齒輪是指主軸五檔齒輪；副軸上依次套接有可與這些齒輪依次嚙合的副軸一檔齒輪、副軸二檔齒輪、副軸三檔齒輪、副軸四檔齒輪、副軸五檔齒輪，其中前四組齒輪之間的嚙合關(guān)系是由套設(shè)在副軸上的一二檔同步器和三四檔同步器控制，副軸五檔齒輪與副軸固定連接，且主軸五檔齒輪與副軸五檔齒輪之間的嚙合關(guān)系為常嚙合關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其特征在于該輔助離合器是通過其殼體與該高檔位齒輪固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶動(dòng)力補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)變速器，其主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、輸入軸、副軸、電子控制單元、離合控制機(jī)構(gòu)、檔位控制機(jī)構(gòu)，以及檔位傳感器，尤其是還包括輔助離合器與車速傳感器，所述輸入軸設(shè)有套軸與芯軸，套軸是套在芯軸外，該套軸的一端與主離合器固定連接，另一端依次分別被固定套接有各檔位齒輪；該芯軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與輔助離合器固定連接，并被套設(shè)有高檔位齒輪，該輔助離合器與該高檔位齒輪之間固定連接；車速傳感器與電子控制元件電連接，發(fā)動(dòng)機(jī)是與可根據(jù)換檔間斷期間車速變化進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)通電電流大小的電子控制元件電連接。這種變速器結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高。
文檔編號F16H3/12GK101078426SQ200610060869
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者任毅, 牛茹茹, 劉曉軍 申請人:比亞迪股份有限公司