机械式变速器及机械式变速器的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械式变速器及机械式变速器的控制方法。
【背景技术】
[0002]有级式自动变速器实现两级速比之间的动力换挡，一般采用的是两个或两个以上的摩擦元件(离合器或制动器)并联安装于变速器中，控制两个或两个以上摩擦元件(离合器或制动器)的工作状态，从而实现换挡时的无动力中断。
[0003]由于摩擦元件(离合器或制动器)的体积比较大，两个或两个以上的摩擦元件(离合器或制动器)会占据变速器中很大的空间，不利于通过增加齿轮数目来增加挡位数，而且摩擦元件(离合器或制动器)在空转时会产生拖滞阻力，变速器中的摩擦元件(离合器或制动器)数量越多，产生的拖滞阻力越大，使变速器的传动效率越低，因此，减少摩擦元件(离合器或制动器)的数量是变速器发展的趋势。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种机械式变速器及机械式变速器的控制方法。
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种机械式变速器，包括输入轴、第一啮合套、第二啮合套、离合器、奇数挡输出轴和偶数挡输出轴，第一啮合套和第二啮合套的主动部分输入轴连接，第一啮合套的从动部分一方面与奇数挡输出轴连接，另一方面通过离合器与偶数挡输出轴连接，第二啮合套的从动部分一方面与偶数挡输出轴连接，另一方面通过离合器与奇数挡输出轴连接。
[0006]本发明中通过一个离合器、第一嗤合套、第二嗤合套、奇数挡输出轴、和偶数挡输出轴组成动力传输路线:升挡操作和降挡操作，通过有序控制离合器的结合、松开，第一啮合套和第二啮合套的结合、退出，从而将输入轴的动力交替输送到奇数挡输出轴上或偶数挡输出轴上，并最终连续输出到后续的输出轴上，从而可以完成机械式变速器的升挡操作和降挡操作，只通过一个离合器和第一啮合套、第二啮合套的配合操作即实现了机械式变速器的换挡操作，减少了现有技术中离合器的数量，从而减小了变速器的体积，同时降低了现有变速器中离合器产生的拖滞阻力，提高了传动效率，降低了机械式变速器整机的生产成本。
[0007]在一些实施方式中，还可以包括传动装置1、传动装置I1、传动装置III和传动装置IV，第一啮合套一方面通过传动装置I与奇数挡输出轴连接，第一啮合套另一方面依次通过传动装置I1、离合器、传动装置II1、传动装置IV与偶数挡输出轴连接，第二啮合套一方面通过传动装置IV与偶数挡输出轴连接，第二啮合套另一方面依次通过传动装置II1、离合器、传动装置I1、传动装置I与奇数挡输出轴连接。由此，第一啮合套一方面通过传动装置I向奇数挡输出轴传输动力，第一啮合套另一方面依次通过传动装置I1、离合器、传动装置II1、传动装置IV向偶数挡输出轴传输动力，第二啮合套一方面通过传动装置IV向偶数挡输出轴传输动力，第二啮合套另一方面依次通过传动装置II1、离合器、传动装置I1、传动装置I向奇数挡输出轴传输动力。
[0008]在一些实施方式中，还可以包括I挡传动副、II挡传动副和输出轴，奇数挡输出轴通过I挡传动副与输出轴连接，偶数挡输出轴通过II挡传动副与输出轴连接。由此，奇数挡输出轴可以通过I挡传动副将输入轴的动力输出到输出轴上，偶数挡输出轴可以通过II挡传动副将输入轴的动力输出到输出轴上。
[0009]在一些实施方式中，I挡传动副上设有I挡同步器，II挡传动副上设有II挡同步器。由此，I挡同步器可以确保奇数挡输出轴与输出轴的转速一致，II挡同步器可以确保偶数挡输出轴与输出轴的转速一致。
[0010]在一些实施方式中，传动装置1、传动装置I1、传动装置III和传动装置IV可以是部分或全部采用齿轮传动的传动装置，也可以是部分或全部采用链传动的传动装置，还可以是部分或全部采用带传动的传动装置。由此，传动装置1、传动装置I1、传动装置III和传动装置IV采用齿轮传动、链传动或带传动可以适合不同的布置要求。
[0011]在一些实施方式中，离合器可以是干式离合器、湿式离合器、电磁离合器、液力耦合器、液力变矩器、电传动离合器或液压传动方式的离合器。由此，各种离合器的最大传递力矩不同，对于换挡瞬间的减振能力不同，传动效率不同，可满足不同车型的需要。
[0012]根据本发明的一个方面，还提供了机械式变速器升挡的控制方法，包括以下步骤:
[0013]SlOl:挂一挡，第二啮合套结合；
[0014]S102:离合器逐渐结合，输入轴的动力输出到一挡；
[0015]S103:第一啮合套结合；
[0016]S104:离合器逐渐松开；
[0017]S105:第二啮合套退出，一挡起步完成。
[0018]通过有序控制一个离合器的结合、松开，第一嗤合套和第二嗤合套的结合、退出，可以将输入轴的动力连续输出到奇数挡输出轴上，从而完成机械式变速器的升挡操作。
[0019]在一些实施方式中，还可以包括步骤:
[0020]S106:挂二挡；
[0021]S107:离合器逐渐结合，此时，一挡动力下降，二挡动力上升；
[0022]S108: 一挡动力下降到趋于O时，I挡同步器退出，一挡动力下降为O ;
[0023]S109:离合器完全结合时，第二啮合套结合；
[0024]S110:离合器松开，第一啮合套退出；
[0025]Slll:输入轴的动力输出至二挡，二挡升挡完成。由此，通过一个离合器、第一嗤合套、第二啮合套、I挡同步器的配合操作即可实现动力挡的升挡功能，提高了传动效率。
[0026]根据本发明的一个方面，还提供了机械式变速器二挡降一挡的控制方法，包括以下步骤:
[0027]S201:未挂一挡，第一嗤合套结合；
[0028]S202:离合器结合；
[0029]S203:第二啮合套退出；
[0030]S204:离合器逐渐松开至滑磨状态后，提高输入轴的转速；
[0031]S205:待I挡同步器两端的转速相等时，挂一挡，即I挡同步器挂上；
[0032]S206:离合器松开，二挡降一挡完成。
[0033]通过有序控制一个离合器的结合、松开，第一嗤合套和第二嗤合套的结合、退出，可以将输入轴的动力连续输出到奇数挡输出轴上，从而完成机械式变速器的二挡降一挡操作。
[0034]根据本发明的一个方面，还提供了机械式变速器一挡降空挡的控制方法，包括以下步骤:
[0035]S301:第二啮合套结合；
[0036]S302:离合器结合；
[0037]S303:第一啮合套退出；
[0038]S304:离合器松开，一挡降为空挡。
[0039]通过有序控制一个离合器的结合、松开，第一嗤合套和第二嗤合套的结合、退出，可以完成机械式变速器的一挡降空挡操作。
【附图说明】
[0040]图1为本发明一种实施方式的机械式变速器的结构示意图；
[0041]图2为图1所示的机械式变速器空挡升一挡的控制流程；
[0042]图3为图1所示的机械式变速器一挡升二挡的控制流程；
[0043]图4为图1所示的机械式变速器二挡升三挡的控制流程；
[0044]图5为图1所示的机械式变速器三挡降二挡的控制流程；
[0045]图6为图1所示的机械式变速器二挡降一挡的控制流程；
[0046]图7为图1所示的机械式变速器一挡降空挡的控制流程；