CN215171927U - 双八挡自动变速器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型双八挡自动变速器及车辆，包括动力源，第一、二输入轴以及第一、二输出轴，动力源通过第一、二离合器连接于第一、二输入轴，第一输入轴上固设有三、五、七挡主动齿轮和第一信号齿轮；第二输入轴上固设有二、四、六、八a挡主动齿轮和第二信号齿轮；第一输出轴上空套有三、四、七和八a挡从动齿轮；第二输出轴上空套有二、五、六挡从动齿轮和倒挡从动齿轮，倒、三挡从动齿轮啮合；三挡从动齿轮通过同步器连接四挡从动齿轮，各从动齿轮通过同步器输出动力至相应输出轴。设置专用于转速信号测量的信号齿轮，利于平台化,一、八b挡传动通过绕行实现，速比范围广，传动效率高，轴向尺寸短。

Description

双八挡自动变速器及车辆

技术领域

本实用新型属于变速器领域，特别是涉及双八挡自动变速器及车辆。

背景技术

现有车辆通常利用传动齿轮采集转速，当传动齿轮参数修改后，需同步修改转速信号测量程序，平台化差。

随着全球车辆保有量的不断增加，车辆尾气对人类生存环境改变带来巨大影响。随即环境保护、车辆排放等相关法规日趋严苛，车辆节能减排势在必行。当前车辆节能减排主要分为纯电动车辆、混合动力车辆、燃料电池车辆三大技术领域。纯电动车辆和燃料电池车辆目前因电池储能技术、充电桩/加氢站基础建设、制造成本等因素，目前市场占有率还相对较低，主流还是以混合动力车辆为主。当前混合动力技术主要分为P0、P1、P2、P2.5、P3、P4、PS、 DHT等多个流派，就制造成本、开发难度、节油效果等多目标对比，各有所长，各主机厂根据自己研发实力、制造基础等选择自己适合的技术方案。

依托于国内MT(Manual Transmission，手动变速器)、DCT(Dual ClutchTransmission，双离合自动变速器)的研发和制造基础，基于DCT的P2构型混动变速器技术成为国内主机厂的主流趋势。该变速器是在双离合变速器的基础上，增加单离合器实现发动机与电机的断开或结合，适用于范围广，结构简单，开发周期短，成本低，也可实现插电/非插电混动。其完全继承了双离合自动变速器的优势：在车辆换挡过程中，由于预挂挡的存在，换挡非常迅速，通过双离合的扭矩交互实现换挡，无动力中断，换挡过程平顺，车辆乘坐舒适性好。同时还兼备P2构型的优点：可实现直驱、纯电、混动、制动能量回收、停车发电等多个工作模式，在纯电驱动/制动能量回收模式中，由于单离合器的存在，能够断开发动机，避免反拖发动机造成额外的能量损耗；另外电机能够实现多挡，使得电机和发动机均能运转在高效区间，提升系统效率。

现有基于双离合器自动变速器的混合动力变速器，其双离合模块大都为缩减轴向尺寸而选择了较少的挡位数，燃油经济性和驾驶平顺性有待进一步提高。部分变速器为使发动机尽可能地工作在最佳工作区域，同时也为缩小相邻挡位之间传动比差距，以达到换挡更为平顺的目的，常采取配合双离合变速器增加挡位数的做法，但伴随而来的是输入轴和输出轴上齿轮的增加，从而导致变速器轴向尺寸也相应增加，这使得在紧凑的乘用车前舱空间下，变速器的轴向设计空间面临巨大压力，在前横置前驱车辆中应用受限，尤其对于增加了电机的混合动力车辆，有的厂家不得不由“四缸发动机”改为“三缸发动机”，以减小整个动力总成的轴向尺寸。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有方案变速器的平台化差、轴向尺寸大的问题，提供一种双八挡自动变速器及车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种双八挡自动变速器，包括动力源、第一离合器、第二离合器、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述动力源通过所述第一离合器连接于所述第一输入轴，通过所述第二离合器连接于所述第二输入轴；

所述第一输入轴上固设有三挡主动齿轮、五挡主动齿轮、七挡主动齿轮和第一信号齿轮；

所述第二输入轴上固设有二挡主动齿轮、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮、八a挡主动齿轮和第二信号齿轮；

所述第一输出轴上空套有三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、七挡从动齿轮和八a挡从动齿轮；

所述第二输出轴上空套有二挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮和倒挡从动齿轮，所述倒挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮啮合；

所述第一输出轴和所述第二输出轴上均设有同步器，所述三挡从动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述七挡从动齿轮和所述八a挡从动齿轮通过位于所述第一输出轴上的同步器输出动力至所述第一输出轴，所述三挡从动齿轮通过位于所述第一输出轴上的同步器连接所述四挡从动齿轮，所述二挡从动齿轮、所述五挡从动齿轮、所述六挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮通过位于所述第二输出轴上的同步器输出动力至所述第二输出轴。

可选地，设于所述第一输出轴上的同步器包括第一同步器、第二同步器和第三同步器；

所述八a挡从动齿轮、所述第一同步器、所述四挡从动齿轮、所述第二同步器、所述三挡从动齿轮、所述第三同步器和所述七挡从动齿轮依次布置于所述第一输出轴上；

所述八a挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮通过所述第一同步器输出动力至所述第一输出轴，所述四挡从动齿轮通过所述第二同步器与所述三挡从动齿轮连接，所述三挡从动齿轮和所述七挡从动齿轮通过所述第三同步器输出动力至所述第一输出轴。

可选地，设于所述第二输出轴上的同步器包括第四同步器和第五同步器；

所述六挡从动齿轮、所述第四同步器、所述二挡从动齿轮、所述倒挡从动齿轮、所述第五同步器和所述五挡从动齿轮依次布置于所述第二输出轴上；

所述六挡从动齿轮和所述二挡从动齿轮通过所述第四同步器输出动力至所述第二输出轴，所述倒挡从动齿轮和所述五挡从动齿轮通过所述第五同步器输出动力至所述第二输出轴。

可选地，所述第三同步器、所述第一信号齿轮和所述第五同步器共平面布置，所述第一同步器、所述第二信号齿轮和所述第四同步器共平面布置。

可选地，所述五挡主动齿轮和所述七挡主动齿轮为共用的五七挡主动齿轮，所述七挡从动齿轮、所述五七挡主动齿轮和所述五挡从动齿轮为共面齿轮组；

所述第一信号齿轮位于所述五七挡主动齿轮与所述三挡主动齿轮之间；所述六挡主动齿轮和所述八a挡主动齿轮为共用的六八挡主动齿轮，所述六挡从动齿轮、所述六八挡主动齿轮和所述八a挡从动齿轮为共面齿轮组；所述第二信号齿轮位于所述四挡主动齿轮与所述六八挡主动齿轮之间。

可选地，还包括设于所述第一输出轴上并用于向车轮输出动力的第一主减齿轮和设于所述第二输出轴上并用于向车轮输出动力的第二主减齿轮，所述第一主减齿轮和所述第二主减齿轮同时与差速器的齿圈常啮合；

所述第一主减齿轮、所述第二主减齿轮和所述差速器的齿圈为共面齿轮组；

所述第一主减齿轮位于所述八a挡从动齿轮的背离所述第一同步器的一侧，所述第二主减齿轮位于所述六挡从动齿轮的背离所述第四同步器的一侧。

可选地，所述动力源为发动机；或

所述动力源包括发动机和电机，所述双八挡自动变速器还包括第三离合器；所述发动机通过所述第三离合器连接所述电机，通过所述第三离合器和所述第一离合器连接所述第一输入轴，通过所述第三离合器和所述第二离合器连接所述第二输入轴；所述电机通过所述第一离合器连接所述第一输入轴，通过所述第二离合器连接所述第二输入轴。

可选地，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器集成为共用离合器壳体的三离合器。

可选地，设有所述发动机和所述电机时，所述双八挡自动变速器具有发动机直驱模式、纯电动模式、混动模式、制动能量回收模式和驻车充电模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述电机不工作，以建立所述发动机直驱模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述电机驱动，以建立所述纯电动模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述电机驱动，以建立所述混动模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机不工作，所述电机发电，以建立所述制动能量回收模式；

分离所述第一离合器和所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述电机在所述发动机的驱动下发电，以建立所述驻车充电模式。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括前述双八挡自动变速器。

本实用新型实施例提供的双八挡自动变速器及车辆，在第一输入轴和第二输入轴设置专用于转速信号测量的信号齿轮，避免利用传动齿轮测量转速信号导致不同批次变速器修改传动齿轮参数时需同步修改转速信号测量程序的问题，利于平台化；

设置八a挡齿轮,八b挡通过其它挡位绕行实现，在不额外增加齿轮的情况下实现双八挡 (即八a挡和八b挡)，八b挡可在某些行驶阻力较小的高速工况下使用以提高燃油经济性，也可在使用频繁的八a挡出现故障后作为替代，提高总成使用寿命；

设置七个挡位的主动齿轮和从动齿轮，取消了一挡的主动齿轮和从动齿轮，以此减少四个挡位齿轮，利用两个嵌套设置的输入轴分别设置七个前进挡位和倒挡中的四个挡位的从动齿轮，三、四、七、八a挡的从动齿轮设置于第一输出轴，二、五、六、倒挡的从动齿轮设置于第二输出轴，从而通过其它前进挡位的挡位齿轮绕行的方式，实现一挡和八b挡传动，以较少的挡位齿轮获得多挡位传动，速比范围广，传动效率高，结构简单、紧凑，缩短轴向长短，节省布置空间，零件少，减轻重量，降低成本；

通过两个离合器的选择性结合，将动力源的动力选择性地传递到两个输入轴中的一个上并通过同步器选择性的将该输入轴联动的从动齿轮中的一个传动连接于输出轴，即可实现某一前进挡位的动力输出，需要换挡时切换对应的离合器和同步器的工作状态即可，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的双八挡自动变速器的结构简图一；

图2为本实用新型实施例提供的双八挡自动变速器的结构简图二；

说明书中的附图标记如下：

1、发动机；2、电机；3、第一离合器；4、第二离合器；5、第三离合器；

6、第一输入轴；7、第二输入轴；8、第一输出轴；9、第二输出轴；10、第一同步器；

11、第二同步器；12、第三同步器；13、第四同步器；14、第五同步器；15、第一主减齿轮；16、第二主减齿轮；17、差速器；171、齿圈；18、第一信号齿轮；19、第二信号齿轮；

221、二挡主动齿轮；222、二挡从动齿轮；

231、三挡主动齿轮；232、三挡从动齿轮；

241、四挡主动齿轮；242、四挡从动齿轮；

257、五七挡主动齿轮；252、五挡从动齿轮；272、七挡从动齿轮；

268、六八挡主动齿轮；262、六挡从动齿轮；282、八a挡从动齿轮；

29、倒挡从动齿轮。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种双八挡自动变速器，包括动力源、第一离合器3、第二离合器4、第一输入轴6、第二输入轴7、第一输出轴8和第二输出轴9，动力源通过第一离合器3连接于第一输入轴6，通过第二离合器4连接于第二输入轴7；

第一输入轴6上固设有三挡主动齿轮231、五挡主动齿轮、七挡主动齿轮和第一信号齿轮18；

第二输入轴7空套于第一输入轴6上，第二输入轴7上固设有二挡主动齿轮221、四挡主动齿轮241、六挡主动齿轮、八a挡主动齿轮和第二信号齿轮19；

第一输出轴8上空套有三挡从动齿轮232、四挡从动齿轮242、七挡从动齿轮272和八a 挡从动齿轮282；

第二输出轴9上空套有二挡从动齿轮222、五挡从动齿轮252、六挡从动齿轮262和倒挡从动齿轮29，倒挡从动齿轮29与三挡从动齿轮232啮合；

第一输出轴8和第二输出轴9上均设有同步器，三挡从动齿轮232、四挡从动齿轮242、七挡从动齿轮272和八a挡从动齿轮282通过位于第一输出轴8上的同步器输出动力至第一输出轴8，三挡从动齿轮232通过位于第一输出轴8上的同步器连接四挡从动齿轮242，二挡从动齿轮222、五挡从动齿轮252、六挡从动齿轮262和倒挡从动齿轮29通过位于第二输出轴9上的同步器输出动力至第二输出轴9。

此外，各挡位的主动齿轮与从动齿轮对应常啮合。

动力源输出的动力通过第一离合器3传递至第一输入轴6，再依次经三挡主动齿轮231、三挡从动齿轮232、四挡从动齿轮242、四挡主动齿轮241、二挡主动齿轮221和二挡从动齿轮222绕行传递至第二输出轴9，能实现一挡动力输出；

动力源输出的动力通过第二离合器4传递至第二输入轴7，再依次经四挡主动齿轮241、四挡从动齿轮242、三挡从动齿轮232、三挡主动齿轮231、七挡主动齿轮和七挡从动齿轮272 绕行传递至第一输出轴8，能实现八b挡动力输出。

本申请中，为简化说明，将第一输入轴6和第二输入轴7统称为输入轴，第一输出轴8 和第二输出轴9统称为输出轴，输入轴和输出轴统称为轴，前进挡位的主动齿轮统称为主动齿轮，前进挡位及倒挡的从动齿轮统称为从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮统称为挡位齿轮，第一信号齿轮18和第二信号齿轮19统称为信号齿轮，第一离合器3、第二离合器4及后述的第三离合器5统称为离合器，倒挡即R挡，双八挡自动变速器简称为变速器)。

本实用新型实施例提供的双八挡自动变速器，在第一输入轴6和第二输入轴7设置专用于转速信号测量的信号齿轮，避免利用传动齿轮测量转速信号导致不同批次变速器修改传动齿轮参数时需同步修改转速信号测量程序的问题，利于平台化；

设置八a挡齿轮,八b挡通过其它挡位绕行实现，在不额外增加齿轮的情况下实现双八挡 (即八a挡和八b挡)，八b挡可在某些行驶阻力较小的高速工况下使用以提高燃油经济性，也可在使用频繁的八a挡出现故障后作为替代，提高总成使用寿命；

设置七个挡位的主动齿轮和从动齿轮，取消了一挡的主动齿轮和从动齿轮，以此减少四个挡位齿轮，利用两个嵌套设置的输入轴分别设置七个前进挡位和倒挡中的四个挡位的从动齿轮，三、四、七、八a挡的从动齿轮设置于第一输出轴8，二、五、六、倒挡的从动齿轮设置于第二输出轴9，从而通过其它前进挡位的挡位齿轮绕行的方式，实现一挡和八b挡传动，以较少的挡位齿轮获得多挡位传动，速比范围广，传动效率高，结构简单、紧凑，缩短轴向长短，节省布置空间，零件少，减轻重量，降低成本；

通过两个离合器的选择性结合，将动力源的动力选择性地传递到两个输入轴中的一个上并通过同步器选择性的将该输入轴联动的从动齿轮中的一个传动连接于输出轴，即可实现某一前进挡位的动力输出，需要换挡时切换对应的离合器和同步器的工作状态即可，使用方便；

当动力源包括发动机1和电机2时，能够实现发动机直驱模式、纯电动模式、混动模式、制动能量回收模式和驻车充电模式等多个工作模式，适用于各种路况，同时具有八个前进挡位，可使发动机1尽可能工作在最佳燃油经济区，从而实现节能减排。

具体地，第一输入轴6、第二输入轴7、第一输出轴8和第二输出轴9通过轴承支撑在变速器壳体上。

具体地，第一输入轴6和第二输入轴7上的主动齿轮、信号齿轮可通过焊接、花键、过盈压装或者直接生成于相应的输入轴，从而实现相应主动齿轮与输入轴的连接及同步转动。

在一实施例中，如图1和图2所示，设于第一输出轴8上的同步器包括第一同步器10、第二同步器11和第三同步器12；

八a挡从动齿轮282、第一同步器10、四挡从动齿轮242、第二同步器11、三挡从动齿轮232、第三同步器12和七挡从动齿轮272依次布置于第一输出轴8上；

八a挡从动齿轮282和四挡从动齿轮242通过第一同步器10输出动力至第一输出轴8，四挡从动齿轮242通过第二同步器11与三挡从动齿轮232连接，三挡从动齿轮232和七挡从动齿轮272通过第三同步器12输出动力至第一输出轴8。

其中，第二同步器11以及二挡从动齿轮222对应的同步器共同用于一挡的切换，第一同步器10用于四挡和八a挡的切换，第三同步器12用于三挡和七挡的切换，第二同步器11以及七挡从动齿轮272对应的同步器共同用于八b挡的切换。

设置七个挡位的主动齿轮和从动齿轮，无需设置一挡和八b挡的主动齿轮和从动齿轮，仅增加一个同步器(第二同步器11)，即可通过其它前进挡位的齿轮绕行的方式实现一挡和八b挡传动，从而使变速器能够进行八个前进挡位且八挡具有两个的动力输出，结构简单、紧凑，易于加工，零件少，传动效率高；

第一输出轴8上，利用相邻齿轮之间的间隙布置同步器，有利于减小输出轴的轴向尺寸。

在一实施例中，如图1和图2所示，设于第二输出轴9上的同步器包括第四同步器13和第五同步器14；

六挡从动齿轮262、第四同步器13、二挡从动齿轮222、倒挡从动齿轮29、第五同步器 14和五挡从动齿轮252依次布置于第二输出轴9上；

六挡从动齿轮262和二挡从动齿轮222通过第四同步器13输出动力至第二输出轴9，倒挡从动齿轮29和五挡从动齿轮252通过第五同步器14输出动力至第二输出轴9。

其中，第二同步器11和第五同步器14共同用于一挡的切换，第二同步器11和第三同步器12共同用于八b挡的切换。

倒挡从动齿轮29与三挡从动齿轮232常啮合，第五同步器14实现五挡从动齿轮252和倒挡从动齿轮29传动连接于第二输出轴9，以此借用布置有三挡从动齿轮232的第一输出轴8作为惰轮轴，三挡从动齿轮232作为惰轮，第二输出轴9作为倒挡轴，减少了倒挡专用的倒挡轴和倒挡主动齿轮，实现轴和齿轮重复利用，在减轻重量和降低成本上有较大的贡献，输入轴和输出轴的中心距可以设计得较小，结构更紧凑；还使得倒挡传递路径更简单，通过三挡从动齿轮232换向实现倒挡，减少了齿轮啮合数量，传动更平稳，利于混合动力变速器的噪声控制，效率更高；

第二输出轴9上，利用六挡和二挡的从动齿轮之间的间隙布置第四同步器13，利用倒挡和五挡的从动齿轮之间的间隙布置第五同步器14，有利于减小输出轴的轴向尺寸；

同一个输入轴上的三个挡位的主动齿轮对应的三个从动齿轮配置于两个输出轴上，且位于同一输出轴上的两个从动齿轮的挡位在奇数挡或偶数挡中不相邻，并通过同步器选择性的传动连接于输出轴，变速器的轴向尺寸短，零件相对较少，结构简单、紧凑，较大幅度的降低了制造成本，传动效率高且平稳。

具体地，第一输出轴8和第二输出轴9上的所有从动齿轮均通过轴承空套在相应的输出轴上，从而实现相应从动齿轮与输出轴的转动连接。

具体地，除第二同步器11外，其它同步器的齿毂通过花键连接在相应的轴上，第二同步器11的齿毂通过焊接、花键、过盈压装或者直接生成于四挡从动齿轮242上。

在一实施例中，如图1和图2所示，第一信号齿轮18位于第三同步器12和第五同步器 14之间，优选第三同步器12、第一信号齿轮18和第五同步器14共平面布置，第二信号齿轮 19位于第一同步器10和第四同步器13之间，优选第一同步器10、第二信号齿轮19和第四同步器13共平面布置。信号齿轮不额外占用轴向空间，避免因信号齿轮的设置导致变速器的轴向尺寸增大。

在一实施例中，如图1和图2所示，六挡主动齿轮和八a挡主动齿轮为共用的六八挡主动齿轮268，六挡从动齿轮262、六八挡主动齿轮268和八a挡从动齿轮282为共面齿轮组；第二信号齿轮19位于四挡主动齿轮241与六八挡主动齿轮268之间；

五挡主动齿轮和七挡主动齿轮为共用的五七挡主动齿轮257，七挡从动齿轮272、五七挡主动齿轮257和五挡从动齿轮252为共面齿轮组；第一信号齿轮18位于五七挡主动齿轮257 与三挡主动齿轮231之间。

第一信号齿轮18位于第一输入轴6对应于第三同步器12和第二同步器11的闲置段上，第二信号齿轮19位于第二输入轴7对应于第一同步器10和第四同步器13的闲置段上，减少两个挡位齿轮，并合理的共平面布置挡位齿轮，提高了轴向空间利用率，轴向结构布置更为紧凑，在相同外型尺寸的前提下能设置更多的前进挡位，从而使速比范围较大，速比分配更加合理，进而使动力源有更多的几率工作在其最佳区间，重量轻，传动平稳，明显提高整车的动力性和经济性，降低油耗。

在一实施例中，如图1和图2所示，还包括设于第一输出轴8上并用于向车轮输出动力的第一主减齿轮15和设于第二输出轴9上并用于向车轮输出动力的第二主减齿轮16，第一主减齿轮15和第二主减齿轮16同时与差速器17的齿圈171常啮合；通过两个主减齿轮分别对两个输出轴输出的动力进行减速增扭，更好地匹配车轮的动力需求。

优选地，第一主减齿轮15、第二主减齿轮16和差速器17的齿圈171为共面齿轮组，结构简单、紧凑，传动平稳；

优选地，第一主减齿轮15位于八a挡从动齿轮282的背离第一同步器10的一侧，第二主减齿轮16位于六挡从动齿轮262的背离第四同步器13的一侧。结构简单、紧凑，方便与差速器17相连。

在一实施例中，如图2所示，动力源为发动机1。

在一实施例中，如图1所示，动力源包括发动机1和电机2，双八挡自动变速器还包括第三离合器5；发动机1通过第三离合器5连接电机2，通过第三离合器5和第一离合器3连接第一输入轴6，通过第三离合器5和第二离合器4连接第二输入轴7；电机2通过第一离合器3连接第一输入轴6，通过第二离合器4连接第二输入轴7。

如此使得发动机1与电机2之间，能够通过第三离合器5控制连接或分离，还使得发动机1/电机2与输入轴之间通过第一离合器3和第二离合器4控制连接或分离。

设置第三离合器5，使发动机1和电机2共用八个前进挡位和倒挡的相关结构。

具体地，电机2还通过电机控制器DC/DC与电池相连。

通过其它前进挡位的挡位齿轮绕行的方式，实现一挡和八b挡传动，借用三挡实现倒挡，节省轴向布置空间，布置电机2和第三离合器5更为方便，集成度高，尺寸小，重量轻。结合第三离合器5时发动机1可单独驱动，切换第一离合器3、第二离合器4和同步器的工作状态即可实现发动机1直驱的八个前进挡位和倒挡，电机2既可作为发电机2，又可作为驱动电机2使用，分离第三离合器5时电机2可单独驱动，切换第一离合器3、第二离合器4 和同步器的工作状态即可实现纯电动的八个前进挡位和倒挡，结合第三离合器5时发动机1 和电机2可共同驱动，切换第一离合器3、第二离合器4、同步器的工作状态即可实现混动的八个前进挡位和倒挡，从而能实现八个前进挡位和倒挡的发动机直驱模式、纯电动模式和混动模式，除此之外，该变速器还具有制动能量回收模式、启动发动机模式和驻车充电模式；

在原有仅设置发动机1的双离合式变速器基础上增加电机2和第三离合器5，从而以简单结构实现发动机1直驱、纯电动及混动，可实现高效的传递效率，达到节能减排的效果，空间紧凑，整车匹配适应性好，因为最大限度地利用了现有双离合式变速器的资源，对于已有成熟双离合式变速器的厂家而言，不需要对变速器做大的改动，且生产线无需较大调整，不仅能够缩短开发周期，也降低了开发成本和风险。能实现多种工作模式，适用于各种路况，保证发动机1始终运转在最佳工作区域，提高发动机1效率，并能做到能量回收，最大限度节能减排，综合提升整车的动力性、经济性和驾驶舒适性。

具体地，第三离合器5的一端与电机2转子通过焊接或花键相连，另一端与发动机1通过花键相连。

优选地，第一离合器3、第二离合器4和第三离合器5集成为共用离合器壳体的三离合器，结构简单，更有利于减小系统负载。

在发动机直驱模式、纯电动模式及混动模式等驱动模式下，双八挡自动变速器均包括八个前进挡位和倒挡工作模式，以下对优选实施例的各前进挡位进行说明如下：

若设有第三离合器5，各挡位工作时，发动机1单独作为动力源，或发动机1和电机2一起作为动力源提供动力，且第三离合器5结合时发动机1参与驱动，第三离合器5分离时发动机1不工作。若没有电机2和第三离合器5，发动机1作为动力源提供动力，挡位切换时相应地没有第三离合器5的控制。后续对一至八挡和倒挡工作状态的说明，除特别强调处于结合状态的离合器以外，其它的离合器均处于分离状态，某一输出轴参与输出动力时，除特别强调处于结合状态的同步器以外，参与动力输出的输出轴上的其它同步器均处于分离状态。

一挡工作时，第一离合器3结合，第二同步器11将三挡从动齿轮232与四挡从动齿轮242结合，第五同步器14将二挡从动齿轮222与第二输出轴9结合，功率流传递路线为：动力源－〉第一离合器3－〉第一输入轴6－〉三挡主动齿轮231－〉三挡从动齿轮232－〉第二同步器11－〉四挡从动齿轮242－〉四挡主动齿轮241－〉第二输入轴7－〉二挡主动齿轮221－〉二挡从动齿轮222－〉第五同步器14－〉第二输出轴9－〉第二主减齿轮16－〉差速器17－〉车轮。

二挡工作时，第二离合器4结合，第五同步器14将二挡从动齿轮222与第二输出轴9结合，功率流传递路线为：动力源－〉第二离合器4－〉第二输入轴7－〉二挡主动齿轮221－〉二挡从动齿轮222－〉第五同步器14－〉第二输出轴9－〉第二主减齿轮16－〉差速器17－〉车轮。

三挡工作时，第一离合器3结合，第三同步器12将三挡从动齿轮232与第一输出轴8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第一离合器3－〉第一输入轴6－〉三挡主动齿轮231－〉三挡从动齿轮232－〉第三同步器12－〉第一输出轴8－〉第一主减齿轮15－〉差速器17－〉车轮。

四挡工作时，第二离合器4结合，第一同步器10将四挡从动齿轮242与第一输出轴8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第二离合器4－〉第二输入轴7－〉四挡主动齿轮241－〉四挡从动齿轮242－〉第一同步器10－〉第一输出轴8－〉第一主减齿轮15－〉差速器17－〉车轮。

五挡工作时，第一离合器3结合，第五同步器14将五挡从动齿轮252与第二输出轴9结合，功率流传递路线为：动力源－〉第一离合器3－〉第一输入轴6－〉五七挡主动齿轮257－〉五挡从动齿轮252－〉第五同步器14－〉第二输出轴9－〉第二主减齿轮16－〉差速器17－〉车轮。

六挡工作时，第二离合器4结合，第四同步器13将六挡从动齿轮262与第一输出轴8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第二离合器4－〉第二输入轴7－〉六八挡主动齿轮268－〉六挡从动齿轮262－〉第四同步器13－〉第二输出轴9－〉第二主减齿轮16－〉差速器17－〉车轮。

七挡工作时，第一离合器3结合，第三同步器12将七挡从动齿轮272与第一输出轴8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第一离合器3－〉第一输入轴6－〉五七挡主动齿轮257－〉七挡从动齿轮272－〉第三同步器12－〉第一输出轴8－〉第一主减齿轮15－〉差速器17－〉车轮。

八a挡工作时，第二离合器4结合，第一同步器10将八a挡从动齿轮282与第一输出轴 8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第二离合器4－〉第二输入轴7－〉六八挡主动齿轮268－〉八a挡从动齿轮282－〉第一同步器10－〉第一输出轴8－〉第一主减齿轮15－〉差速器17－〉车轮。

八b挡工作时，第二离合器4结合，第二同步器11将三挡从动齿轮232与四挡从动齿轮 242结合，第三同步器12将七挡从动齿轮272与第一输出轴8结合，功率流传递路线为：动力源－〉第二离合器4－〉第二输入轴7－〉四挡主动齿轮241－〉四挡从动齿轮242－〉第二同步器11－〉三挡从动齿轮232－〉三挡主动齿轮231－〉第一输入轴6－〉五七挡主动齿轮257－〉七挡从动齿轮272－〉第三同步器12－〉第一输出轴8－〉第一主减齿轮15－〉差速器17－〉车轮。

倒挡工作时，第一离合器3结合，第五同步器14将倒挡从动齿轮29与第二输出轴9结合，功率流传递路线为：动力源－〉第一离合器3－〉第一输入轴6－〉三挡主动齿轮231－〉三挡从动齿轮232－〉倒挡从动齿轮29－〉第五同步器14－〉第二输出轴9－〉第二主减齿轮16－〉差速器17－〉车轮。

本申请，设有发动机1、电机2和第三离合器5时，双八挡自动变速器具有发动机直驱模式、纯电动模式、混动模式、制动能量回收模式和驻车充电模式等工作模式，适用于各种路况，保证发动机1始终运转在最佳工作区域，提高发动机1效率，节能减排。

其中，前述各工作模式及挡位以表1进行体现。

表1

各模式的具体工作状态如下：

1)结合第一离合器3或第二离合器4，结合第三离合器5，发动机1驱动，电机2不工作，以建立发动机直驱模式。

当发动机1处于经济区运行时，电机2不提供动力驱动，仅通过发动机1进行驱动。

2)结合第一离合器3或第二离合器4，断开第三离合器5，电机2驱动，以建立纯电动模式；

在纯电模式下，第三离合器5断开使得车辆在行进过程中发动机1始终与整个传动链断开，减少不必要的发动机1摩擦损失，降低了滑行阻力。

3)结合第一离合器3或第二离合器4，结合第三离合器5，发动机1和电机2驱动，以建立混动模式。

根据车辆行驶的需求功率、发动机1所能提供功率和电池电量(SOC)的实时状态，整车控制器VCU实施能量管理策略，利用电池平衡整车需求功率与发动机1所提供的功率。当整车需求功率大于发动机1提供的功率时，而且电池电量充足，此时电池放电，电机2作为驱动电机2参与驱动；当整车需求功率小于发动机1提供的功率时，而且电池电量不足，此时电机2作为发电电机2为电池充电，最大限度利用发动机1能量。

4)结合第一离合器3或第二离合器4，断开第三离合器5，发动机1不工作，电机2发电，以建立制动能量回收模式。具体地，制动能量回收模式的动力传递路线，可为任一前进挡位的逆向路线(即从轮端到电机2的路线)，所以制动能量回收模式也可有八个挡位。

当整车出现滑行、长下坡制动等减速工况时，而且电池电量也没有达到饱和状态，此时电机2充当发电机2提供负载扭矩实现车辆制动减速，整车制动的能量通过电机2发电储存在电池中，利于整个系统的节能减排，降低油耗。当制动能量回收模式的前一时刻模式为“纯电动模式”时，第三离合器5继续保持断开。当制动能量回收模式的前一时刻模式为“混动模式”时，第三离合器5的控制(断开或结合)比较复杂，需须根据整车工况、整车控制策略确定。第三离合器5断开，脱开发动机1及其摩擦扭矩对能量回收的影响，有利于进一步提高能量回收效率，但会降低整车下一时刻的响应，影响驾乘体验。第三离合器5结合时，反之。故此时第三离合器5的断开或结合需充分评估平衡能量回收效率与驾乘体验。

5)断开第一离合器3和第二离合器4，结合第三离合器5，电机2启动发动机1，以建立启动发动机模式。电机2替代传统车辆中的起动机，利用电机2实现发动机1启动，节省成本及空间。

6)分离第一离合器3和第二离合器4，结合第三离合器5，电机2在发动机1的驱动下发电，以建立驻车充电模式。当车辆处于驻车情况下，电池电量偏低或者外接用电设备时，可通过发动机1带动电机2发电直接为电池充电。

优选方案，通过合理的共平面布置设计(第三同步器12、第一信号齿轮18和第五同步器14共平面布置，第一同步器10、第二信号齿轮19和第四同步器13共平面布置，七挡从动齿轮272、五七挡主动齿轮257和五挡从动齿轮252共平面布置，三挡从动齿轮232、三挡主动齿轮231和倒挡从动齿轮29共平面布置，八a挡从动齿轮282、六八挡主动齿轮268和六挡从动齿轮262共平面布置)，实现了零件少、重量轻、制造成本低、轴向空间紧凑、挡位数较多、燃油经济性和驾驶平顺性好的的混动变速器，仅七个齿轮平面即实现了八个前进挡 (其中八挡包含两种传递路径)和一个倒挡。结合第一离合器3、第二离合器4、第三离合器 5与电机2集成布置设计，为紧凑的乘用车前舱设计空间下布置“四缸发动机1+混动变速器”提供了可能，避免使用三缸发动机1影响整车性能，提升整车动力性、经济性和驾乘舒适性。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括前述任一实施例述及的双八挡自动变速器。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双八挡自动变速器，包括动力源、第一离合器、第二离合器、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述动力源通过所述第一离合器连接于所述第一输入轴，通过所述第二离合器连接于所述第二输入轴；其特征在于，所述第一输入轴上固设有三挡主动齿轮、五挡主动齿轮、七挡主动齿轮和第一信号齿轮；

所述第二输入轴上固设有二挡主动齿轮、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮、八a挡主动齿轮和第二信号齿轮；

所述第一输出轴上空套有三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、七挡从动齿轮和八a挡从动齿轮；

所述第二输出轴上空套有二挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮和倒挡从动齿轮，所述倒挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮啮合；

所述第一输出轴和所述第二输出轴上均设有同步器，所述三挡从动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述七挡从动齿轮和所述八a挡从动齿轮通过位于所述第一输出轴上的同步器输出动力至所述第一输出轴，所述三挡从动齿轮通过位于所述第一输出轴上的同步器连接所述四挡从动齿轮，所述二挡从动齿轮、所述五挡从动齿轮、所述六挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮通过位于所述第二输出轴上的同步器输出动力至所述第二输出轴。

2.根据权利要求1所述的双八挡自动变速器，其特征在于，设于所述第一输出轴上的同步器包括第一同步器、第二同步器和第三同步器；

所述八a挡从动齿轮、所述第一同步器、所述四挡从动齿轮、所述第二同步器、所述三挡从动齿轮、所述第三同步器和所述七挡从动齿轮依次布置于所述第一输出轴上；

所述八a挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮通过所述第一同步器输出动力至所述第一输出轴，所述四挡从动齿轮通过所述第二同步器与所述三挡从动齿轮连接，所述三挡从动齿轮和所述七挡从动齿轮通过所述第三同步器输出动力至所述第一输出轴。

3.根据权利要求2所述的双八挡自动变速器，其特征在于，设于所述第二输出轴上的同步器包括第四同步器和第五同步器；

所述六挡从动齿轮、所述第四同步器、所述二挡从动齿轮、所述倒挡从动齿轮、所述第五同步器和所述五挡从动齿轮依次布置于所述第二输出轴上；

所述六挡从动齿轮和所述二挡从动齿轮通过所述第四同步器输出动力至所述第二输出轴，所述倒挡从动齿轮和所述五挡从动齿轮通过所述第五同步器输出动力至所述第二输出轴。

4.根据权利要求3所述的双八挡自动变速器，其特征在于，所述第三同步器、所述第一信号齿轮和所述第五同步器共平面布置，所述第一同步器、所述第二信号齿轮和所述第四同步器共平面布置。

5.根据权利要求3所述的双八挡自动变速器，其特征在于，所述五挡主动齿轮和所述七挡主动齿轮为共用的五七挡主动齿轮，所述七挡从动齿轮、所述五七挡主动齿轮和所述五挡从动齿轮为共面齿轮组；

所述第一信号齿轮位于所述五七挡主动齿轮与所述三挡主动齿轮之间；所述六挡主动齿轮和所述八a挡主动齿轮为共用的六八挡主动齿轮，所述六挡从动齿轮、所述六八挡主动齿轮和所述八a挡从动齿轮为共面齿轮组；所述第二信号齿轮位于所述四挡主动齿轮与所述六八挡主动齿轮之间。

6.根据权利要求3所述的双八挡自动变速器，其特征在于，还包括设于所述第一输出轴上并用于向车轮输出动力的第一主减齿轮和设于所述第二输出轴上并用于向车轮输出动力的第二主减齿轮，所述第一主减齿轮和所述第二主减齿轮同时与差速器的齿圈常啮合；

所述第一主减齿轮、所述第二主减齿轮和所述差速器的齿圈为共面齿轮组；

所述第一主减齿轮位于所述八a挡从动齿轮的背离所述第一同步器的一侧，所述第二主减齿轮位于所述六挡从动齿轮的背离所述第四同步器的一侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的双八挡自动变速器，其特征在于，所述动力源为发动机；或

所述动力源包括发动机和电机，所述双八挡自动变速器还包括第三离合器；所述发动机通过所述第三离合器连接所述电机，通过所述第三离合器和所述第一离合器连接所述第一输入轴，通过所述第三离合器和所述第二离合器连接所述第二输入轴；所述电机通过所述第一离合器连接所述第一输入轴，通过所述第二离合器连接所述第二输入轴。

8.根据权利要求7所述的双八挡自动变速器，其特征在于，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器集成为共用离合器壳体的三离合器。

9.根据权利要求7所述的双八挡自动变速器，其特征在于，设有所述发动机和所述电机时，所述双八挡自动变速器具有发动机直驱模式、纯电动模式、混动模式、制动能量回收模式和驻车充电模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述电机不工作，以建立所述发动机直驱模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述电机驱动，以建立所述纯电动模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述电机驱动，以建立所述混动模式；

结合所述第一离合器或所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机不工作，所述电机发电，以建立所述制动能量回收模式；

分离所述第一离合器和所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述电机在所述发动机的驱动下发电，以建立所述驻车充电模式。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的双八挡自动变速器。

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