CN109058397B

CN109058397B - 带同步器的双离合器两挡自动变速器及其控制方法

Info

Publication number: CN109058397B
Application number: CN201810752289.0A
Authority: CN
Inventors: 石刚
Original assignee: G Edrive Beijing Technology Co ltd
Current assignee: Lvchuan (Beijing) Automotive Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: CN109058397A

Abstract

本发明提出一种带同步器的双离合器两挡自动变速器及其控制方法，变速器包括动力接收部、动力输出部、速比保持部、速比转换部，速比保持部包括同步器，速比转换部包括一挡离合器和二挡离合器。一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端。一挡或二挡保持时，同步器接合，两个离合器均脱开。在一挡和二挡之间切换时，暂时地使两个离合器之一进行接合，同步器脱开，再进行接合转换。本发明在不换挡时不需要对离合器提供油压，油泵的出口油压可以为零，提高了变速器的工作效率。在换挡过程中有两个离合器同时工作，换挡无动力中断，提高了动力性和换挡平顺性。

Description

带同步器的双离合器两挡自动变速器及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车的自动变速器，以及自动变速器的控制方法。本发明的自动变速器属于带同步器的双离合器自动变速器，主要应用于电动汽车。

背景技术

目前，纯电动汽车主要选择搭载单挡减速器，其虽然具有结构简单、体积小、质量轻以及成本低等优点，但也存在以下缺点。第一，对驱动电机性能要求较高。由于驱动电机一般为高速电机，为了平衡中低速时的爬坡、加速性能需求与最高车速之间的矛盾，则要求驱动电机拥有更高的驱动扭矩，由此则增加了驱动电机的体积与成本；第二，部分工况下电机工作区域的效率较低。在满足动力性需求的前提下，单一传动比难以保证电机长期工作在高效率区域，尤其在最高、最低车速以及低负荷条件下，驱动电机效率会大幅降低，严重浪费了车载电能从而减少了续航里程。因此，通过增加挡位数可以提升纯电动汽车的动力性与经济性，降低对驱动电机的性能要求并增加续航里程。

目前主流的纯电动汽车两挡自动变速器主要有两种形式，第一种是AMT形式的两挡自动变速器，这种形式的两挡自动变速器具有成本低、效率高、不需要液压油泵等优点，但存在换挡存在动力中断、换挡平顺性不佳、对电机要求高等致命缺点，因此无法在纯电动乘用车上推广使用。第二种是DCT或AT形式的两挡自动变速器，这形式的两挡自动变速器具有换挡无动力中断、换挡平顺性好、与电机匹配简单、耐久性好等优点。但缺点是需要按照大功率的电子油泵，电子油泵工作时间长耗电大，降低了纯电动汽车的续航里程。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在提供一种用于电动汽车的双离合器两挡自动变速器，以解决单挡减速器动力性和经济性不能兼顾的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种带同步器的双离合器两挡自动变速器，包括动力接收部、动力输出部、速比保持部和速比转换部，动力接收部用于从外部接收旋转驱动力，动力输出部用于将旋转驱动力输出给汽车的轮轴，所述速比保持部用于将动力接收部接收的旋转驱动力以第一转速比或第二转速比传递给动力输出部；所述速比转换部用于在速比保持部与动力接收部脱开时，实现第一转速比和第二转速比相互之间的平顺切换；油泵总成内部转子通过单向离合器与中间轴单向连接；电子换挡总成可根据控制指令操纵同步器总成左右移动，一挡电液控制总成可根据控制指令操纵一挡离合器主动端和一挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；二挡电液控制总成可根据控制指令操纵二挡离合器主动端和二挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；机械油泵总成出现故障或变速器内油液不足时，电子换挡总成仍可控制同步器总成移动，通过同步器总成将花键毂和接合齿圈连接在一起，形成同步转动关系，此时两挡自动变速器形成倒挡。

根据本发明的优选实施方式，所述速比保持部包括同步器；所述速比转换部包括一挡离合器和二挡离合器，该一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端，并且，在一挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，所述旋转驱动力以第一转速比传递给动力输出部，形成一挡；在二挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，所述旋转驱动力以第二转速比传递给动力输出部，形成二挡。

根据本发明的优选实施方式，在一挡和二挡之间切换时，暂时地使所述一挡离合器或二挡离合器接合，同步器脱开，再进行两个离合器的接合转换；当一挡离合器或二挡离合器接合转换完毕后，同步器从一个离合器的被动端接合的位置移动到另一个离合器的被动端接合的位置，完成一挡和二挡之间的挡位切换。

根据本发明的优选实施方式，所述同步器的动作由电子换挡总成控制。

根据本发明的优选实施方式，所述一挡离合器的被动端和二挡离合器的被动端各固定连接一个接合齿圈，所述同步器通过控制动力接收部与接合齿圈的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

根据本发明的优选实施方式，所述动力接收部包括花键毂，所述同步器通过控制所述接合齿圈与花键毂的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

根据本发明的优选实施方式，所述一挡离合器和二挡离合器的动作分别由一挡电液控制总成和二挡电液控制总成控制。

根据本发明的优选实施方式，所述一挡电液控制总成和所述二挡电液控制总成的操作压力由油泵提供。

根据本发明的优选实施方式，当在一挡且动力接收部的转速上升到第一换挡速率时，先使油泵启动工作，一挡离合器接合且二挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使一挡离合器脱离且二挡离合器接合，然后将同步器移动到与二挡离合器的被动端接合位置，最后将二挡离合器脱开，油泵退出工作；当在二挡且动力接收部的转速下降到第二换挡速率时，先使油泵启动工作，二挡离合器接合且一挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使二挡离合器脱离且一挡离合器接合，然后将同步器移动到与一挡离合器的被动端接合位置，最后将一挡离合器脱开，油泵退出工作。

根据本发明的优选实施方式，所述第二换挡速率小于第一换挡速率。

根据本发明的优选实施方式，所述动力输出部包括一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，一挡主动齿轮固接于一挡离合器的被动端；二挡主动齿轮固接于二挡离合器的被动端。

根据本发明的优选实施方式，所述动力接收部为一转轴，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮均自由支承在所述转轴上。

根据本发明的优选实施方式，所述动力输出部还包括一挡被动齿轮和二挡被动齿轮，其分别啮合于一挡主动齿轮和二挡主动齿轮以作为传动齿轮。

根据本发明的优选实施方式，所述动力输出部还包括输出端齿轮，其与一挡被动齿轮、二挡被动齿轮同步转动。

根据本发明的优选实施方式，所述输出端齿轮、一挡被动齿轮、二挡被动齿轮均固接于一个中间轴上。

本发明的另一方面还提出一种带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，所述两挡自动变速器包括动力接收部、动力输出部、速比保持部和速比转换部，所述方法包括：动力接收部从外部接收旋转驱动力；在不换挡时，使速比转换部与动力接收部脱开，速比保持部将所述旋转驱动力以第一转速比或第二转速比传递给动力输出部，第一转速比和第二转速比分别对应一挡和二挡；判断车速是否高于第一换车速V₁，第一换车速V₁为一挡升二挡的换挡判断车速；判断车速是否低于第二换挡车速V₂，V₂为二挡降一挡的换挡判断车速；在换挡时，使速比转换部与动力接收部接合，然后使速比保持部与所述动力接收部脱开，接着，速比转换部进行速比转换，再将速比转换部与动力接收部脱开，最后使速比保持部与所述动力接收部接合，完成换挡操作；油泵总成内部转子通过单向离合器与中间轴单向连接；电子换挡总成可根据控制指令操纵同步器总成左右移动，一挡电液控制总成可根据控制指令操纵一挡离合器主动端和一挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；二挡电液控制总成可根据控制指令操纵二挡离合器主动端和二挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系。

根据本发明的优选实施方式，所述速比保持部包括同步器；所述速比转换部包括一挡离合器和二挡离合器，该一挡离合器和二挡离合器的动作由一油泵提供的油压支持；所述一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端；当在一挡且动力接收部的转速上升到第一换挡速率时，先使油泵启动工作，一挡离合器接合且二挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使一挡离合器脱离且二挡离合器接合，然后将同步器移动到与二挡离合器的被动端接合位置，最后将二挡离合器脱开，油泵退出工作；当在二挡且动力接收部的转速下降到第二换挡速率时，先使油泵启动工作，二挡离合器接合且一挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使二挡离合器脱离且一挡离合器接合，然后将同步器移动到与一挡离合器的被动端接合位置，最后将一挡离合器脱开，油泵退出工作；动力输出部将速比转换部传递的旋转驱动力输出给汽车的轮轴。

根据本发明的优选实施方式，通过电子换挡总成控制所述同步器的动作。

根据本发明的优选实施方式，所述一挡离合器的被动端和二挡离合器的被动端各固定连接一接合齿圈，所述同步器通过控制动力接收部与接合齿圈的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

根据本发明的优选实施方式，分别通过一个一挡电液控制总成和一个二挡电液控制总成的操作来控制所述一挡离合器和二挡离合器的动作。

(三)有益效果

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的电动汽车节能两挡自动变速器仅在换挡时开启油泵提供油压，其它时间油泵均处于不供油状态，大大降低了油泵的效率损耗，提高了两挡自动变速器工作效率。

(2)本发明实现了两个速比，使得一挡动力性更强，二挡高车速时电机转速更低，从而使得电机工作效率更高，提高了纯电动汽车的续航里程。

(3)本发明采用一个离合器与两个换挡离合器的组合，既保持了无动力中断换挡的优点，又大大降低了油泵泵油的效率损耗。

(4)本发明在油泵出现故障时，纯电动汽车仍可采用一挡和倒挡行驶，确保安全行驶回维修站。

(5)本发明在大部分电子系统故障时，纯电动汽车仍可采用一挡和倒挡行驶，确保安全行驶回维修站。

附图说明

图1是本发明的两挡自动变速器的一个实施例的部件设计图；

图2是图1的实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

总的来说，本发明提出的是一种带同步器的双离合器两挡自动变速器，即该变速器采用两个离合器，具有两个前进挡位，即“一挡”和“二挡”，“一挡”为低速挡，“二挡”为高速挡。当然，在具体实施时，本发明的自动变速器还可以实现“倒挡”。

尽管本发明优选地应用于纯电动汽车中，但是，这并不意味着本发明不能应用于非纯电动的汽车，例如油电混合动力汽车或传统的燃油动力汽车，本发明并不排除使用，这是因为本发明并不限制由何种发动机来提供旋转的动力。此外，本发明并不仅限于四轮以上的汽车，实际上，本发明在应用于三轮、两轮或独轮车中并没有任何的技术障碍。也就是说，本发明的自动变速器实际上可以应用于任何需要提供两个前进挡位的交通工具。

本发明的自动变速器按照功能部件的划分上说，可以包括动力接收部、动力输出部、速比保持部和速比转换部，动力接收部用于从外部接收旋转驱动力，速比保持部用于将所述旋转驱动力以第一转速比或第二转速比传递给动力输出部，速比转换部用于实现第一转速比和第二转速比相互之间的平顺切换，动力输出部用于将速比保持部或速比转换部传递的旋转驱动力输出给汽车的轮轴。

由于本发明是两挡的自动变速器，因此在不换挡时速比保持部能在够以第一转速比或第二转速比传递旋转驱动力。此处的“第一转速比”和“第二转速比”指的是动力输出部与动力接收部之间的转速比，或称为驱动比。在本发明的说明书中，可以定义“第一转速比”大于“第二转速比”，即其分别对应“一挡”和“二挡”。而在换挡时，则是将速比保持部暂时脱开，由速比转换部暂时接替动力保持部的传动功能并完成速比转换，再将速比保持部接合入驱动传动系统中后，速比转换部退出驱动传动。

本发明的动力接收部和动力输出部均为单个。动力接收部无需特别限定，任何能接收旋转驱动力且转速随驱动部件变化的任何部件均可作为动力接收部。但是，通常来说，动力接收部实现为一个转轴，其从例如电动机接收旋转驱动力。但是，本发明并不限于转轴的具体结构。

本发明的关键创新之处是提出了一种创新的速比保持部和速比转换部组合结构，具体来说，速比转换部包括一挡离合器、二挡离合器，速比保持部包括同步器，该一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端。

根据本发明，在正常行进而不进行换挡操作时，离合器的主动端和被动端之间处于脱开状态，油泵处于不工作状态，由同步器使动力接收部与离合器的被动端同步转动。具体来说，在一挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，由动力接收部接收的旋转驱动力以第一转速比传递给动力输出部，即“一挡”。此时，若动力接收部的转速上升到第一换挡速率时，先使油泵启动工作，一挡离合器接合且二挡离合器脱开，将同步器移动到自由位置，再使一挡离合器脱离且二挡离合器接合，将同步器移动到与二挡离合器的被动端接合位置，最后将二挡离合器脱开，油泵退出工作，完成“一挡”到“二挡”的转换。

而在二挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，所述旋转驱动力以第二转速比传递给动力输出部，即为“二挡”，此时，若动力接收部的转速下降到第二换挡速率时，先使油泵启动工作，二挡离合器接合且一挡离合器脱开，将同步器移动到自由位置，再使二挡离合器脱离且一挡离合器接合，将同步器移动到与一挡离合器的被动端接合位置，最后将一挡离合器脱开，油泵退出工作。考虑到实际驾驶过程中换挡操作的效率，优选为第二换挡速率小于所述第一换挡速率。

也就是说，本发明的自动变速器在一挡和二挡之间切换时，暂时地使两个离合器之一进行接合，同步器脱开，再进行接合转换，然后同步器从与一个离合器的被动端接合的位置移动至与另一个离合器的被动端接合的位置。而在不进行换挡操作时，则无需对两个离合器进行操作，也无需使其中的任一个进行接合。因此，在不进行换挡时，不需要对离合器提供油压，油泵的出口油压可以为零，提高了变速器的工作效率。

本发明通过电子换挡总成控制来控制同步器的操作。而同步器本身的结构和功能为现有技术，在此不作过多描述。优选地，一挡离合器的被动端和二挡离合器的被动端各固定连接一接合齿圈，同步器通过控制动力接收部与接合齿圈的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。而且，所述动力接收部优选地包括花键毂，所述同步器通过控制所述接合齿圈与花键毂的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

本发明也可以方便地实现“倒挡”，“倒挡”的部件接合关系与“一挡”相同，由于本发明在“一档”时是由同步器将动力接收部与一挡离合器的被动端同步接合，而对于电动汽车来说，动力输入部正向旋转即为前进挡，反向旋转即为倒挡，因此在一挡与倒挡之间的切换无须进行额外的动作，即无需对一挡离合器进行操作，可直接实现倒档。

优选地，所述动力输出部包括一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，一挡主动齿轮固接于一挡离合器的被动端；二挡主动齿轮固接于二挡离合器的被动端。所述动力输出部还包括一挡被动齿轮和二挡被动齿轮，其分别啮合于一挡主动齿轮和二挡主动齿轮以作为传动齿轮。

此外，作为优选实施方式，本发明的动力输出部相应地具有一挡被动齿轮、二挡被动齿轮，其分别啮合于一挡主动齿轮和二挡主动齿轮以作为传动齿轮。而作为动力输出端，还可包括与一挡被动齿轮、二挡被动齿轮同步转动的输出端齿轮，输出端齿轮与差速器齿轮啮合，而差速器至轮轴的结构均为现有技术，本说明书中不再详细说明。输出端齿轮、一挡被动齿轮、二挡被动齿轮可均固接于一个中间轴上，由此实现三者的同步转动。

当然，为了容纳本发明的变速器的上述各个部件，变速器还可具有一外壳，所述的作为动力接收部的转轴和作为中间传递动力的中间轴，均可支承于外壳上并与外壳形成自由转动。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的两挡自动变速器的一个实施例的部件设计图。如图1所示，该实施例实施为一种电动汽车双离合器两挡自动变速器，其包括输入轴23、中间轴20、差速器总成17、一挡主动齿轮3、一挡被动齿轮15、二挡主动齿轮8、二挡被动齿轮14、输出端齿轮21、差速器齿轮19、一挡离合器主动端1、一挡离合器被动端2、二挡离合器主动端10、二挡离合器被动端9、同步器总成6、花键毂5、机械油泵总成22、壳体24、电子换挡总成11、一挡离合器电液控制总成13和二挡电液控制总成12。

其中，输入轴23与外部纯电动汽车的驱动电机通过花键连接，输入轴23前、后两端分别通过轴承支撑在变速器壳体24上，并与变速器壳体24形成自由转动关系。一挡离合器主动端1与输入轴23通过焊接或螺栓连接等固定连接为一体，并跟随输入轴23同步转动。一挡离合器被动端2与一挡主动齿轮3通过焊接或其它固定方式连接为一体，两者同步转动。一挡主动齿轮3通过轴承支持在输入轴23上，并与输入轴23形成自由转动关系。一挡接合齿圈4与一挡主动齿轮3通过焊接或其它固定方式连接为一体，两者同步转动。

花键毂5与输入轴23通过花键固定连接，并跟随输入轴23同步转动。二挡接合齿圈7与二挡主动齿轮8通过焊接或其它固定方式连接为一体，两者同步转动。二挡主动齿轮8通过轴承支持在输入轴23上，并与输入轴23形成自由转动关系。二挡离合器被动端9与二挡主动齿轮8通过焊接或其它固定方式连接为一体，两者同步转动。二挡离合器主动端10与输入轴23通过焊接或螺栓连接等固定连接为一体，并跟随输入轴23同步转动。

一挡被动齿轮15、二挡被动齿轮14、输出端齿轮6通过一体加工、焊接、花键或任意固定连接方式与中间轴20固定连接，并与中间轴20同步转动。差速器齿轮19与差速器总成17通过螺栓固定连接，并与差速器总成17同步转动。差速器总成17通过轴承支撑在变速器壳体24上，并与变速器壳体24形成自由转动关系。差速器总成17为目前市场上已知产品。

纯电动汽车的右侧半轴16和左侧半轴18分别通过花键与差速器总成17内部连接，并由差速器总成17按照自身工作原理驱动旋转。

电子换挡总成11可根据控制指令操纵同步器总成6左右移动。一挡电液控制总成13可根据控制指令操纵一挡离合器主动端1和一挡离合器被动端2互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系。二挡电液控制总成12可根据控制指令操纵二挡离合器主动端10和二挡离合器被动端9互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系。

油泵总成22的壳体与变速器壳体24通过螺栓固定连接。机械油泵总成22内部转子通过单向轴承与输入轴23单向连接。当外部驱动电机为正向旋转方向时，输入轴23驱动机械油泵总成22内部转子同步旋转。外部驱动电机为反向旋转方向时，机械油泵总成22内部转子与输入轴23形成自由旋转关系。机械油泵总成22内部转子也可以通过单向离合器与中间轴20单向连接。或者通过链条、齿轮传动机构等与任意转动件连接。机械油泵总成22的作用是为系统提供油压和流量，油泵形式不限于机械油泵，也可以是外接的电子油泵，或者两者共同工作。

下面描述本实施例的变速器的工作原理。

(1)一挡工作原理

纯电动汽车原地静止时，输入轴23转速为零，机械油泵总成22不工作。由于油泵22不工作，系统油压为0，一挡离合器主、被动端和二挡离合器主、被动端都处于脱开状态。电子换挡总成11控制同步器总成6向左移动，并将一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成一挡。

纯电动汽车起步时，输入轴23的转速逐渐升高，油泵总成22旋转泵出的油液流量逐渐增加，控制油泵总成出口油压为0，以降低油泵功率损耗。电子换挡总成11保持同步器总成6在左侧位置，并保持一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成一挡。

当两挡自动变速器形成一挡时，外部驱动电机的转矩传递路线依次为：输入轴23，花键毂5、同步器总成6、一挡接合齿圈4、一挡主动齿轮3、一挡被动齿轮15、中间轴20、输出端齿轮21、差速器齿轮19、差速器总成17、右侧和左侧半轴16和18。

当两挡自动变速器形成一挡时，两挡自动变速器的传动比计算方法为：

其中：为一挡的速比；z₃、z₁₅、z₁₉、z₂₁分别为一挡主动齿轮3、一挡被动齿轮15、输出端齿轮21、差速器齿轮19的齿轮齿数。

(2)二挡工作原理

纯电动汽车在行驶过程中，控制油泵总成出口油压为0，以降低油泵功率损耗。电子换挡总成11保持同步器总成6在右侧位置，并保持二挡接合齿圈7和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成二挡。

当两挡自动变速器形成二挡时，外部驱动电机的转矩传递路线依次为：输入轴23，花键毂5、同步器总成6、二挡接合齿圈7、二挡主动齿轮8、二挡被动齿轮14、中间轴20、输出端齿轮21、差速器齿轮19、差速器总成17、右侧和左侧半轴16和18。

当两挡自动变速器形成二挡时，两挡自动变速器的传动比计算方法为：

其中：为二挡的速比；z₈、z₁₄、z₁₉、z₂₁分别为二挡主动齿轮8、二挡被动齿轮5、输出端齿轮21、差速器齿轮19的齿轮齿数。

(3)倒挡工作原理

纯电动汽车原地静止时，输入轴23转速为零，油泵总成22不工作。由于油泵22不工作，系统油压为0，一挡离合器主、被动端和二挡离合器主、被动端都处于脱开状态。电子换挡总成11控制同步器总成6向左移动，并将一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成倒挡。

纯电动汽车倒挡起步或正常倒车行驶时，外部驱动电机带动输入轴23的反向旋转，转速逐渐升高，机械油泵总成22在单向离合器的作用下自由旋转不能工作，不能旋转泵出油液，效率损耗很低。电子换挡总成11保持同步器总成6在左侧位置，并保持一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成倒挡。机械油泵总成22出现故障或变速器内油液不足时，电子换挡总成11仍可控制同步器总成6移动，通过同步器总成6将花键毂5和一挡接合齿圈4连接在一起，形成同步转动关系。此时两挡自动变速器形成倒挡。

当两挡自动变速器形成倒挡时，外部驱动电机的转矩传递路线依次为：输入轴23，花键毂5、同步器总成6、一挡接合齿圈4、一挡主动齿轮3、一挡被动齿轮15、中间轴20、输出端齿轮21、差速器齿轮19、差速器总成17、右侧和左侧半轴16和18。

当两挡自动变速器形成倒挡时，两挡自动变速器的传动比计算方法为：

其中：i_R为一挡的速比；z₃、z₁₅、z₁₉、z₂₁分别为一挡主动齿轮3、一挡被动齿轮15、输出端齿轮21、差速器齿轮19的齿轮齿数。

(4)一挡升二挡工作原理

纯电动汽车行驶过程中满足一挡升二挡的判断条件时，开始执行一挡升二挡的操作过程。在一挡升二挡过程开始阶段，油泵总成依据当前纯电动汽车负载大小建立出口油压，负载越大出口油压越大，负载越小出口油压越小。油泵总成出口油压为一挡离合器电液控制总成13和二挡电液控制总成12执行动作提供支持。在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，一挡离合器主、被动端1、2完全压紧。在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10完全脱开。电子换挡总成11控制同步器总成6回到中间位置，使一挡接合齿圈4与花键毂5完全脱开，二挡接合齿圈7与花键毂5完全脱开。

随后一挡离合器在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，主、被动端1、2逐渐脱开，一挡离合器传递的摩擦力矩逐渐减小；二挡离合器在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10逐渐闭合，二挡离合器传递的摩擦力矩逐渐增大；直至一挡离合器主、被动端1、2完全脱开，二挡离合器主、被动端9、10完全压紧。

电子换挡总成11控制同步器总成6向右侧移动，并保持二挡接合齿圈7和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成二挡。换挡完成后油泵总成出口油压缓慢降为0，换挡完成。

(5)二挡降一挡工作原理

纯电动汽车行驶过程中满足二挡降一挡的判断条件时，开始执行二挡降一挡的操作过程。在二挡降一挡过程开始阶段，油泵总成依据当前纯电动汽车负载大小建立出口油压，负载越大出口油压越大，负载越小出口油压越小。油泵总成出口油压为一挡离合器电液控制总成13和二挡电液控制总成12执行动作提供支持。在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，一挡离合器主、被动端1、2完全脱开。在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10完全压紧。电子换挡总成11控制同步器总成6回到中间位置，使一挡接合齿圈4与花键毂5完全脱开，二挡接合齿圈7与花键毂5完全脱开。

随后一挡离合器在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，主、被动端1、2逐渐闭合，一挡离合器传递的摩擦力矩逐渐增加；二挡离合器在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10逐渐脱开，二挡离合器传递的摩擦力矩逐渐减小；直至一挡离合器主、被动端1、2完全压紧，二挡离合器主、被动端9、10完全脱开。

电子换挡总成11控制同步器总成6向左侧移动，并保持一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。此时两挡自动变速器形成一挡。换挡完成后油泵总成出口油压缓慢降为0，换挡完成。

下面结合图2来说明本发明的该实施例的控制方法：

S0:电动汽车上电，本发明的两挡自动变速器电子控制器上电并进入待机状态。

S1:判断换挡杆是否处于P或N位置。

是，则允许驱动电机启动,电子换挡总成11控制同步器总成6向左移动，并将一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。形成一挡或R挡的接合状态。

否，则不允许驱动电机启动，并返回S0状态。

S2:判断换挡杆是否挂入D位置。

否，则进入S5步骤判断。

是，同步器6保持S1步骤的状态，控制油泵总成油压为0Mpa。自动变速器进入一挡。

S3:判断车速是否高于第一换车速V₁。第一换车速V₁为一挡升二挡的换挡判断车速，V₁数值的大小由油门决定，即V₁＝f₁(油门)。特殊的，在油门为20％时，车速为V₁等于75公里每小时。实际操作过程中V₁＝f₁(油门)可以是工程师设置的任意函数。

否，则保持上一步骤一挡状态；

是，则依次执行以下动作：

(1)油泵总成依据当前纯电动汽车负载大小建立出口油压，负载越大出口油压越大，负载越小出口油压越小。

(2)在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，一挡离合器主、被动端1、2完全压紧。在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10完全脱开。

(3)电子换挡总成11控制同步器总成6回到中间位置，使一挡接合齿圈4与花键毂5完全脱开，二挡接合齿圈7与花键毂5完全脱开。

(4)一挡离合器在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，主、被动端1、2逐渐脱开，一挡离合器传递的摩擦力矩逐渐减小；二挡离合器在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10逐渐闭合，二挡离合器传递的摩擦力矩逐渐增大。

(5)一挡离合器主、被动端1、2完全脱开，二挡离合器主、被动端9、10完全压紧。

(6)电子换挡总成11控制同步器总成6向右侧移动，并保持二挡接合齿圈7和花键毂5连接为一体，同步转动。

(7)换挡完成后油泵总成出口油压缓慢降为0，换挡完成。

(8)两挡自动变速器形成二挡。

S4:判断车速是否低于第二换挡车速V₂。V₂为二挡降一挡的换挡判断车速，V₂数值的大小由油门决定，即V₂＝f₂(油门)。特殊的，在油门为0％时，车速为V₂等于35公里每小时。实际操作过程中V₂＝f₂(油门)可以是工程师设置的任意函数。

否，则保持上一步骤二挡状态；

是，则依次执行以下动作：

(2)在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，一挡离合器主、被动端1、2完全脱开。在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10完全压紧。

(4)一挡离合器在一挡离合器电液控制总成13的控制作用下，主、被动端1、2逐渐闭合，一挡离合器传递的摩擦力矩逐渐增加；二挡离合器在二挡电液控制总成12的控制作用下，二挡离合器主、被动端9、10逐渐脱开，二挡离合器传递的摩擦力矩逐渐减小。

(5)一挡离合器主、被动端1、2完全压紧，二挡离合器主、被动端9、10完全脱开。

(6)电子换挡总成11控制同步器总成6向左侧移动，并保持一挡接合齿圈4和花键毂5连接为一体，同步转动。

(7)换挡完成后油泵总成出口油压缓慢降为0，换挡完成。

(8)两挡自动变速器形成一挡。

S5:判断换挡杆是否挂入R位置。

是，则自动变速器进入R挡，同步器6保持S1步骤的状态，控制油泵总成油压为0Mpa。

否，则返回S1步骤的N或P挡状态；

S6:判断换挡杆是否退出了R位置。

是，则返回S1步骤的N或P挡状态；

否，则保持S5步骤的R挡状态。

Claims

1.一种带同步器的双离合器两挡自动变速器，包括动力接收部和动力输出部，动力接收部用于从外部接收旋转驱动力，动力输出部用于将旋转驱动力输出给汽车的轮轴，其特征在于：还包括速比保持部和速比转换部，其中，

所述速比保持部用于将动力接收部接收的旋转驱动力以第一转速比或第二转速比传递给动力输出部；

所述速比转换部用于在速比保持部与动力接收部脱开时，实现第一转速比和第二转速比相互之间的平顺切换；

油泵总成内部转子通过单向离合器与中间轴单向连接；

电子换挡总成可根据控制指令操纵同步器总成左右移动，一挡电液控制总成可根据控制指令操纵一挡离合器主动端和一挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；二挡电液控制总成可根据控制指令操纵二挡离合器主动端和二挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；

机械油泵总成出现故障或变速器内油液不足时，电子换挡总成仍可控制同步器总成移动，通过同步器总成将花键毂和接合齿圈连接在一起，形成同步转动关系，此时两挡自动变速器形成倒挡。

2.如权利要求1所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于：

所述速比保持部包括同步器；

所述速比转换部包括一挡离合器和二挡离合器，该一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端，并且，在一挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，所述旋转驱动力以第一转速比传递给动力输出部，形成一挡；在二挡离合器的被动端通过同步器与动力接收部同步转动的状态下，所述旋转驱动力以第二转速比传递给动力输出部，形成二挡。

3.如权利要求2所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于：

在一挡和二挡之间切换时，暂时地使所述一挡离合器或二挡离合器接合，同步器脱开，再进行两个离合器的接合转换；

当一挡离合器或二挡离合器接合转换完毕后，同步器从一个离合器的被动端接合的位置移动到另一个离合器的被动端接合的位置，完成一挡和二挡之间的挡位切换。

4.如权利要求2所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述同步器的动作由电子换挡总成控制。

5.如权利要求3所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述一挡离合器的被动端和二挡离合器的被动端各固定连接一个接合齿圈，所述同步器通过控制动力接收部与接合齿圈的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

6.如权利要求5所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述动力接收部包括花键毂，所述同步器通过控制所述接合齿圈与花键毂的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

7.如权利要求3所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述一挡离合器和二挡离合器的动作分别由一挡电液控制总成和二挡电液控制总成控制。

8.如权利要求7所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述一挡电液控制总成和所述二挡电液控制总成的操作压力由油泵提供。

9.如权利要求3所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于：

当在一挡且动力接收部的转速上升到第一换挡速率时，先使油泵启动工作，一挡离合器接合且二挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使一挡离合器脱离且二挡离合器接合，然后将同步器移动到与二挡离合器的被动端接合位置，最后将二挡离合器脱开，油泵退出工作；

当在二挡且动力接收部的转速下降到第二换挡速率时，先使油泵启动工作，二挡离合器接合且一挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使二挡离合器脱离且一挡离合器接合，然后将同步器移动到与一挡离合器的被动端接合位置，最后将一挡离合器脱开，油泵退出工作。

10.如权利要求9所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述第二换挡速率小于第一换挡速率。

11.如权利要求1所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述动力输出部包括一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，一挡主动齿轮固接于一挡离合器的被动端；二挡主动齿轮固接于二挡离合器的被动端。

12.如权利要求11所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述动力接收部为一转轴，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮均自由支承在所述转轴上。

13.如权利要求11所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述动力输出部还包括一挡被动齿轮和二挡被动齿轮，其分别啮合于一挡主动齿轮和二挡主动齿轮以作为传动齿轮。

14.如权利要求13所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述动力输出部还包括输出端齿轮，其与一挡被动齿轮、二挡被动齿轮同步转动。

15.如权利要求14所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器，其特征在于，所述输出端齿轮、一挡被动齿轮、二挡被动齿轮均固接于一个中间轴上。

16.一种带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，所述两挡自动变速器包括动力接收部、动力输出部、速比保持部和速比转换部，所述方法包括：

动力接收部从外部接收旋转驱动力；

在不换挡时，使速比转换部与动力接收部脱开，速比保持部将所述旋转驱动力以第一转速比或第二转速比传递给动力输出部，第一转速比和第二转速比分别对应一挡和二挡；

判断车速是否高于第一换车速V₁，第一换车速V₁为一挡升二挡的换挡判断车速；

判断车速是否低于第二换挡车速V₂，V₂为二挡降一挡的换挡判断车速；

在换挡时，使速比转换部与动力接收部接合，然后使速比保持部与所述动力接收部脱开，接着，速比转换部进行速比转换，再将速比转换部与动力接收部脱开，最后使速比保持部与所述动力接收部接合，完成换挡操作；

油泵总成内部转子通过单向离合器与中间轴单向连接；

电子换挡总成可根据控制指令操纵同步器总成左右移动，一挡电液控制总成可根据控制指令操纵一挡离合器主动端和一挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系；二挡电液控制总成可根据控制指令操纵二挡离合器主动端和二挡离合器被动端互相闭合、脱开或形成特定转速的相对滑摩转动关系。

17.如权利要求16所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，其特征在于：

所述速比保持部包括同步器；

所述速比转换部包括一挡离合器和二挡离合器，该一挡离合器和二挡离合器的动作由一油泵提供的油压支持；

所述一挡离合器和二挡离合器均具有主动端和被动端；

当在二挡且动力接收部的转速下降到第二换挡速率时，先使油泵启动工作，二挡离合器接合且一挡离合器保持原脱开状态，将同步器移动到自由位置，再使二挡离合器脱离且一挡离合器接合，然后将同步器移动到与一挡离合器的被动端接合位置，最后将一挡离合器脱开，油泵退出工作；

动力输出部将速比转换部传递的旋转驱动力输出给汽车的轮轴。

18.如权利要求17所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，其特征在于，通过电子换挡总成控制所述同步器的动作。

19.如权利要求17所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，其特征在于，所述一挡离合器的被动端和二挡离合器的被动端各固定连接一接合齿圈，所述同步器通过控制动力接收部与接合齿圈的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

20.如权利要求19所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，其特征在于，所述动力接收部包括花键毂，所述同步器通过控制所述接合齿圈与花键毂的接合与脱开来控制所述动力接收部与一挡离合器的被动端或二挡离合器的被动端的接合与脱开。

21.如权利要求17所述的带同步器的双离合器两挡自动变速器的控制方法，其特征在于，

分别通过一个一挡电液控制总成和一个二挡电液控制总成的操作来控制所述一挡离合器和二挡离合器的动作。