一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，包括六檔主箱和兩檔副箱，離合器以及電控單元；通過采用主副箱結(jié)構(gòu)，并且主、副箱換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用電控氣驅(qū)動結(jié)構(gòu)，充分利用車輛本身氣源，減少成本的增加，提高系統(tǒng)可靠性；同時采用電控氣動離合器操縱系統(tǒng)，充分利用車輛本身的氣源和離合器分離力大的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對動力傳輸?shù)目刂?；在電控氣動的整體設(shè)置和連接中，采用了模塊化設(shè)置，對不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和電控設(shè)備進(jìn)行分別的就近布置，再通過線路將信號的采集和反饋分發(fā)到不同的部件中，然后通過對氣路的控制完成對應(yīng)的操作；提高了對不同機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)變速器的適應(yīng)和匹配，并且能夠由針對性的進(jìn)行維修和保養(yǎng)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，控制方便直接。
【專利說明】一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前汽車變速器種類繁多，但主要分為手動變速器和自動變速器兩大類。手動變 速器雖然結(jié)構(gòu)簡單，價格相對比較低，但駕駛員駕駛操縱勞動強(qiáng)度大，容易導(dǎo)致疲勞駕駛， 影響行駛安全。自動變速器簡化駕駛操作，可提高行駛安全性，同時也消除了不同水平駕駛 員對車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性、排放性能以及傳動系統(tǒng)壽命造成的差異，因此對當(dāng)今汽車 市場對自動變速器有著非常迫切的需求。目前現(xiàn)有變速器基本上包括手動變速器和液力自 動變速器（AT)，其中絕大部分為手動變速器，現(xiàn)有裝備的液力自動變速器都是國外產(chǎn)品。但 是現(xiàn)有的液力自動變速器產(chǎn)品價格高昂，維修成本高，不適合廣泛推廣。
[0003] 電控機(jī)械式自動變速器（AMT)技術(shù)是自動變速器的一個重要發(fā)展方向。在各種形 式的自動變速器中AMT以其結(jié)構(gòu)簡單、效率高、性價比高的優(yōu)點(diǎn)而占有優(yōu)勢，在國外裝車率 逐漸提高，歐洲超過60%，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的AMT的開發(fā)對推進(jìn)我國汽車技術(shù)的進(jìn)步，力口 速我國自動變速器的發(fā)展，增強(qiáng)我國汽車產(chǎn)品的國際競爭力，具有很大的影響力。由于AMT 是在手動變速器的基礎(chǔ)上通過集成換檔操縱系統(tǒng)和電控單元來實(shí)現(xiàn)自動換檔功能，因此具 有良好的繼承性，但是現(xiàn)有的AMT中都采用集成化控制，因此發(fā)生故障時無法及時排除，成 本較高，適應(yīng)性差，并且都用在檔位較少的變速器中，無法滿足市場的需求和車輛對自動變 速器的要求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，調(diào)節(jié)快 速，可靠性高的十二檔電控機(jī)械式自動變速器。
[0005] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，包括六檔主箱和兩檔副箱，離合器以及電控 單元；主箱前端設(shè)置離合器殼和一軸總成，內(nèi)部設(shè)置二軸總成、兩套主箱中間軸總成、驅(qū)動 輪總成和上蓋總成；副箱內(nèi)設(shè)置輸出軸總成和兩套副箱中間軸總成；離合器包括相配合的 離合器分離支架總成和離合器可調(diào)式推桿總成；由發(fā)動機(jī)提供的動力通過離合器接入，并 經(jīng)依次配合的一軸總成、兩套主箱中間軸總成、二軸總成、驅(qū)動輪總成、兩套副箱中間軸總 成和輸出軸總成傳遞，從連接在輸出軸上的輸出法蘭盤輸出；
[0007] 所述的主箱上設(shè)置有與主箱中間軸總成配合的制動器總成，與上蓋總成中的撥叉 配合的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器；所述的副箱上設(shè)置有與副箱同步器配合的 副箱汽缸總成，以及輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器；所述的離合器固定在離合器罩上，離合器可調(diào)式推 桿總成的操控端連接離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0008] 所述的電控單元的輸入端分別連接輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器；電控 單元的輸出端分別與設(shè)置在制動器總成上的制動器電磁閥和設(shè)置在副箱汽缸總成上的副 箱汽缸電磁閥，以及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電信號輸入端連接；制動器總成、副 箱汽缸總成、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力輸入端分別與整車氣源連接。
[0009] 優(yōu)選的，二軸總成包括用于與檔位齒輪配合的四個滑套，副箱內(nèi)還設(shè)置有連接在 副箱中間軸總成和輸出輸出軸總成之間的副箱同步器。
[0010] 優(yōu)選的，制動器總成、副箱汽缸總成、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力輸入 端通過設(shè)置在主箱上的空氣濾清調(diào)節(jié)器與整車氣源連接。
[0011] 進(jìn)一步，變速器的十二個前進(jìn)檔位的速比分別為15. 53、12. 08、9. 39、7. 33、5. 73、 4· 46、3· 47、2· 71、2· 10、1· 64、1· 28、1· 00,倒檔速比為 14. 86。
[0012] 進(jìn)一步，變速器內(nèi)的所用齒輪均采用細(xì)高齒齒輪，細(xì)高齒齒輪的齒頂高系數(shù) fa彡1. 3且端面重合度大于1. 8。
[0013] 進(jìn)一步，變速器的輸入扭矩為2000N. m。
[0014] 進(jìn)一步，電控單元分別通過CAN總線收發(fā)信號。
[0015] 再進(jìn)一步，電控單元集成在變速器的操縱手柄上。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：
[0017] 本實(shí)用新型采用主副箱結(jié)構(gòu)，并且主、副箱換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用電控氣驅(qū)動結(jié)構(gòu)， 充分利用車輛本身氣源，減少成本的增加，同時可提高系統(tǒng)可靠性；同時采用電控氣動離 合器操縱系統(tǒng)，充分利用車輛本身的氣源和離合器分離力大的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對動力傳輸?shù)目?制；在電控氣動的整體設(shè)置和連接中，采用了模塊化設(shè)置，對不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和包括傳感 器、電磁閥的電控設(shè)備進(jìn)行分別的就近布置，再通過線路將信號的采集和反饋分發(fā)到不同 的部件中，然后通過對氣路的控制完成對應(yīng)的操作；提高了對不同機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)變速器的 適應(yīng)和匹配，并且能夠由針對性的進(jìn)行維修和保養(yǎng)，繼承性優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，控制方 便直接。
[0018] 進(jìn)一步的，主箱無同步器，采用滑套換檔，換擋過程中通過制動器總成調(diào)節(jié)變速器 一軸轉(zhuǎn)速，控制主被動齒輪轉(zhuǎn)速同步，完成檔位轉(zhuǎn)換。采用滑套結(jié)構(gòu)既適用了自動變速器的 需要，又大幅減少了同步器的昂貴成本，同時還可以提高變速器的壽命和操作的可靠性。
[0019] 進(jìn)一步的，通過對檔位速比的具體限定，使得檔位間的速比級差平均為1. 28,從而 使速比配置能更好保證實(shí)際換擋曲線更加趨近于理論最佳換擋曲線，讓發(fā)動機(jī)保持在經(jīng)濟(jì) 轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)；而且此速比的設(shè)置使各檔位之間的速比極差減少 換檔間的發(fā)動機(jī)速差，提高換檔平順性，滿足車輛換檔舒適性的要求。
[0020] 進(jìn)一步的，通過細(xì)高齒齒輪的使用，能夠降低變速器噪音，提高傳動平穩(wěn)性，提高 乘坐舒適性。
[0021] 進(jìn)一步的，通過額定輸入扭矩的限定，從而能夠在十二檔的基礎(chǔ)上適應(yīng)大馬力發(fā) 動機(jī)的要求，提高了車輛的動力性。
[0022] 進(jìn)一步，通過CAN總線的設(shè)置以及采用T⑶實(shí)現(xiàn)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)電控單元的CAN總 線通信和通過TCU對變速器輸入軸制動調(diào)速技術(shù)?；诂F(xiàn)有電控發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)，通過CAN 總線通信技術(shù)和TCU控制，對變速器輸入軸制動的制動器總成實(shí)現(xiàn)快速、精確的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速控制及同步控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0024] 圖2為圖1的俯視圖。
[0025] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)例中離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)例中與圖3同截面下副箱中間軸總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖中：1 一軸總成、2主箱中間軸總成、3二軸總成、4上蓋總成、5滑套、6副箱同步 器、7驅(qū)動輪總成、8副箱氣缸總成、9輸出法蘭盤、10輸出軸總成、11副箱氣缸電磁閥、12制 動器總成、13換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、14離合器分離支架總成、15離合器可調(diào)式推桿總成、16離合器 執(zhí)行機(jī)構(gòu)、17副箱中間軸總成、18制動器電磁閥、19空氣濾清調(diào)節(jié)器、20氣管路、21輸出軸 轉(zhuǎn)速傳感器、22線束、23輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本實(shí)用新型 的解釋而不是限定。
[0029] 本實(shí)用新型一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，如圖1所示，包括六檔主箱和兩 檔副箱，離合器以及電控單元；主箱前端設(shè)置離合器殼和一軸總成1，內(nèi)部設(shè)置二軸總成3、 兩套主箱中間軸總成2、驅(qū)動輪總成7和上蓋總成4 ;副箱內(nèi)設(shè)置輸出軸總成10和兩套副箱 中間軸總成8 ;離合器包括相配合的離合器分離支架總成14和離合器可調(diào)式推桿總成15 ; 通過離合器接入由發(fā)動機(jī)提供的動力經(jīng)依次配合的一軸總成1、兩套主箱中間軸總成2、二 軸總成3、驅(qū)動輪總成7、兩套副箱中間軸總成8和輸出軸總成10從連接在輸出軸上的輸出 法蘭盤9輸出。
[0030] 如圖2所示，主箱上設(shè)置有與主箱中間軸總成2配合的制動器總成12,與上蓋總 成4中的撥叉配合的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)13,以及輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器23 ;副箱上設(shè)置有與副箱同 步器6配合的副箱汽缸總成8,以及輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器21 ;如圖3所示，離合器固定在離合 器殼上，離合器可調(diào)式推桿總成15的操控端連接離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)16。
[0031] 如圖2所示，電控單元的輸入端分別連接輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器23和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感 器21 ;電控單元的輸出端分別與設(shè)置在制動器總成12上的制動器電磁閥18和設(shè)置在副箱 汽缸總成8上的副箱汽缸電磁閥11，以及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)13和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)16的電信號 輸入端連接；制動器總成12、副箱汽缸總成8、換擋執(zhí)打機(jī)構(gòu)13和尚合器執(zhí)打機(jī)構(gòu)16的動 力輸入端分別與整車氣源連接。
[0032] 其中，如圖1所示，二軸總成3包括用于與檔位齒輪配合的四個滑套5,副箱內(nèi)還 設(shè)置有連接在副箱中間軸總成8和輸出輸出軸總成11之間的副箱同步器。如圖2所示， 制動器總成12、副箱汽缸總成8、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)13和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)16的動力輸入端通 過設(shè)置在主箱上的空氣濾清調(diào)節(jié)器與整車氣源連接。本優(yōu)選實(shí)施例中，變速器的十二個前 進(jìn)檔位的速比分別為 15. 53、12· 08、9· 39、7· 33、5· 73、4· 46、3· 47、2· 71、2· 10、1· 64、1· 28、 1.00,倒檔速比為14.86。變速器內(nèi)的所用齒輪均采用細(xì)高齒齒輪，細(xì)高齒齒輪的齒頂高系 數(shù)fa > 1. 3且端面重合度大于1. 8。變速器的輸入扭矩為2000N. m，可以優(yōu)選的作為變速器 的額定輸入扭矩；集成在變速器的操縱手柄上的電控單元分別通過CAN總線收發(fā)電信號。
[0033] 具體的，本實(shí)用新型一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其是一個全自動變速器， 變速器的選換檔、離合器的分離結(jié)合動作都是由變速器中的電控單元通過接受傳感器信 號，然后發(fā)出電信號進(jìn)行控制的，本優(yōu)選實(shí)例中電控單元采用自動變速箱控制單元（TCU)。 通過線束22將TCU與傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電磁閥進(jìn)行電信號連接，實(shí)現(xiàn)電信號的傳輸。本實(shí) 用新型中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力源為氣源，來自整車的氣源經(jīng)過空氣濾清調(diào)節(jié)器19進(jìn)行過濾、調(diào) 壓，然后通過氣管路20傳遞到各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括制動器總成12、副箱汽缸 總成8、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)13和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)16,傳感器包括輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器23和輸出軸 轉(zhuǎn)速傳感器21 ;制動閥包括制動器電磁閥18和副箱汽缸電磁閥11。
[0034] 本實(shí)用新型采用主副箱結(jié)構(gòu)，主箱包括一軸總成1、兩套主箱中間軸總成2、二軸 總成3及驅(qū)動輪總成7和上蓋總成4,如圖1所示，來自發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)一軸總成1傳遞到 兩套主箱中間軸總成2上，再通過主箱中間軸總成2傳遞到二軸總成3上，最終主箱的動力 通過驅(qū)動輪總成7傳給副箱；副箱包括兩套副箱中間軸總成17及輸出軸總成10,如圖3所 示，來自主箱的動力經(jīng)驅(qū)動輪總成7傳給副箱中間軸總成17,如圖1所示，然后通過副箱中 間軸總成17傳遞到輸出軸總成10上，最后經(jīng)輸出法蘭盤9傳給車輛的傳動軸。
[0035] 本實(shí)用新型主箱和副箱均采用雙中間軸結(jié)構(gòu)，分別為兩套主箱中間軸總成2和兩 套副箱中間軸總成17,從而提高了其承載能力。
[0036] 本實(shí)用新型中主箱無同步器，通過二軸總成3上的四個滑套5實(shí)現(xiàn)主箱不同檔位 的切換。本實(shí)用新型中副箱為同步器換檔，通過副箱同步器6實(shí)現(xiàn)副箱高、低檔的切換。通 過換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)13控制上蓋總成4上的撥叉結(jié)構(gòu)，控制主箱的四個滑套5的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)主 箱各個檔位的切換。通過對副箱氣缸電磁閥11的控制，實(shí)現(xiàn)對副箱氣缸總成8的副箱同步 器6換檔撥叉的控制，從而完成副箱高、低檔的切換。通過對制動器電磁閥18的控制，使得 制動器總成12在變速箱掛起步檔和升檔時，對中間軸進(jìn)行制動降速、同步，加快換檔時間。
[0037] 本實(shí)用新型通過模塊化的設(shè)置作為AMT變速器，離合器的操縱也不再由駕駛員實(shí) 現(xiàn)，而是通過離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)16經(jīng)離合器可調(diào)式推桿總成15和離合器分離支架總成14控 制離合器的分離和結(jié)合；實(shí)現(xiàn)車輛起步、換檔、停車過程中的離合器操作。從而使得本實(shí)用 新型能夠配合對發(fā)動機(jī)、變速器、ABS等系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制，實(shí)現(xiàn)各個系統(tǒng)有機(jī)地協(xié)調(diào)，完 成自動換檔實(shí)現(xiàn)對車輛運(yùn)動的控制，提高了車輛使用壽命，改善了換檔品質(zhì)，減少了燃油消 耗。
【權(quán)利要求】
1. 一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，包括六檔主箱和兩檔副箱，離合器 以及電控單元；主箱前端設(shè)置離合器殼和一軸總成（1)，內(nèi)部設(shè)置二軸總成（3)、兩套主箱 中間軸總成（2)、驅(qū)動輪總成（7)和上蓋總成（4);副箱內(nèi)設(shè)置輸出軸總成（10)和兩套副箱 中間軸總成（8);離合器包括相配合的離合器分離支架總成（14)和離合器可調(diào)式推桿總成 (15) ;由發(fā)動機(jī)提供的動力通過離合器接入，并經(jīng)依次配合的一軸總成（1)、兩套主箱中間 軸總成（2)、二軸總成（3)、驅(qū)動輪總成（7)、兩套副箱中間軸總成（8)和輸出軸總成（10)傳 遞，從連接在輸出軸上的輸出法蘭盤（9)輸出； 所述的主箱上設(shè)置有與主箱中間軸總成（2)配合的制動器總成（12)，與上蓋總成（4) 中的撥叉配合的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（13)，以及輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器（23);所述的副箱上設(shè)置有與 副箱同步器（6)配合的副箱汽缸總成（8)，以及輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器（21);所述的離合器固定 在離合器罩上，離合器可調(diào)式推桿總成（15)的操控端連接離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（16); 所述的電控單元的輸入端分別連接輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器（23)和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器 (21);電控單元的輸出端分別與設(shè)置在制動器總成（12)上的制動器電磁閥（18)和設(shè)置在 副箱汽缸總成（8)上的副箱汽缸電磁閥（11)，以及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（13)和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu) (16) 的電信號輸入端連接；制動器總成（12)、副箱汽缸總成（8)、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（13)和離 合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（16)的動力輸入端分別與整車氣源連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述的二 軸總成（3)包括用于與檔位齒輪配合的四個滑套（5)，副箱內(nèi)還設(shè)置有連接在副箱中間軸 總成⑶和輸出輸出軸總成（11)之間的副箱同步器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述的制 動器總成（12)、副箱汽缸總成（8)、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（13)和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（16)的動力輸入 端通過設(shè)置在主箱上的空氣濾清調(diào)節(jié)器與整車氣源連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述 變速器的十二個前進(jìn)檔位的速比分別為15. 53、12. 08、9. 39、7. 33、5. 73、4. 46、3. 47、2. 71、 2. 10、L 64、L 28、L 00,倒檔速比為 14. 86。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述 變速器內(nèi)的所用齒輪均采用細(xì)高齒齒輪，細(xì)高齒齒輪的齒頂高系數(shù)fa > 1. 3且端面重合度 大于1. 8。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述 變速器的輸入扭矩為2000N. m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述 的電控單元分別通過CAN總線收發(fā)信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種十二檔電控機(jī)械式自動變速器，其特征在于，所述的電 控單元集成在變速器的操縱手柄上。
【文檔編號】F16H61/32GK203836090SQ201420221087
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】揚(yáng)小輝, 聶幸福, 劉義, 王順利, 李福文 申請人:陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司