CN219035474U - 变速器总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变速器总成和车辆，变速器总成包括：输入轴；中间轴，中间轴与输入轴传动配合；输出轴，输出轴与中间轴传动配合；换挡机构，换挡机构设置于输出轴的一侧且选择性地切换输出轴的输出挡位；换挡位置传感器，换挡位置传感器设置于换挡机构的一侧且用于检测换挡机构的换挡位置；以及换挡同步助力装置，换挡同步助力装置设置于中间轴的一侧且与中间轴传动配合，换挡同步助力装置与换挡位置传感器电连接，以根据换挡位置传感器的信号选择性地工作。可以根据换挡位置传感器的信号进入换挡过程，形成一种变速器同步助力优化方案，可以在现有MT和AMT产品同步性能无可大幅度提升的背景下，做到一种外接同步助力的优化。

Description

变速器总成和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种变速器总成和车辆。

背景技术

目前，手动变速器和手自一体自动变速器，也就是MT和AMT在换挡过程中经常会出现换挡卡滞、换挡困难以及入档时间长等问题，例如同步时间慢和同步后不对齿等原因。

相关技术中，常规MT和AMT改善同步效果主要是通过改善同步环材质及尺寸等方案，通过最直接的改善同步系统进行同步效果提升，但是这种方案受限于外界参数影响，例如同步环材质和同步环环数等，不能有效的保证每次同步后都能达到预期同步状态，这样可能会出现换挡卡滞等问题，而且使用常规同步手段，可能会导致机械作用摩擦使齿对齿同步，从而存在换挡时间限值以及换挡时间长的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种变速器总成，该变速器总成可以改善同步时间长及同步后不对齿导致的换挡性能相关问题。

本实用新型进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型的变速器总成，包括：输入轴；中间轴，所述中间轴与所述输入轴传动配合；输出轴，所述输出轴与所述中间轴传动配合；换挡机构，所述换挡机构设置于所述输出轴的一侧且选择性地切换所述输出轴的输出挡位；换挡位置传感器，所述换挡位置传感器设置于所述换挡机构的一侧且用于检测所述换挡机构的换挡位置；以及换挡同步助力装置，所述换挡同步助力装置设置于所述中间轴的一侧且与所述中间轴传动配合，所述换挡同步助力装置与所述换挡位置传感器电连接，以根据所述换挡位置传感器的信号选择性地工作。

根据本实用新型的变速器总成，通过在换挡机构的一侧设置换挡位置传感器，可以监测到要换的档位以及换挡意图，在中间轴的一侧设置换挡同步助力装置，可以根据换挡位置传感器的信号进入换挡过程，形成一种变速器同步助力优化方案，可以在现有MT和AMT产品同步性能无可大幅度提升的背景下，做到一种外接同步助力的优化，从而在有限的行程内有效减少或者完全规避齿不对齿问题，改善入档困难以及卡滞问题，同时减少同步过程时间，减小整车端的动力中断时间，提升车辆驾驶感受。

在本实用新型的一些示例中，所述中间轴上设置有中间齿轮，所述换挡同步助力装置包括：驱动电机和助力齿轮，所述助力齿轮设置于所述驱动电机的电机轴上，所述助力齿轮与所述中间齿轮啮合。

在本实用新型的一些示例中，所述输入轴上设置有输入齿轮，所述中间齿轮为多个且分为第一中间齿轮和多个第二中间齿轮，所述输出轴设置有多个输出齿轮和同步器，所述第一中间齿轮与所述输入齿轮啮合，多个所述第二中间齿轮和多个所述输出齿轮一一对应地啮合，所述换挡机构选择性地驱动所述同步器同步对应的所述输出齿轮，多个所述第二中间齿轮中的一个与所述助力齿轮啮合。

在本实用新型的一些示例中，多个所述第二中间齿轮的直径不同，所述助力齿轮与直径最大的所述第二中间齿轮啮合。

在本实用新型的一些示例中，多个所述第二中间齿轮的直径不同，所述助力齿轮与直径次大的所述第二中间齿轮啮合。

在本实用新型的一些示例中，变速器总成还包括：壳体，所述输入轴、所述中间轴、所述输出轴、所述换挡机构、所述驱动电机和所述助力齿轮均设置于所述壳体内。

在本实用新型的一些示例中，变速器总成还包括：壳体，所述输入轴、所述中间轴、所述输出轴、所述换挡机构和所述助力齿轮均设置于所述壳体内，所述驱动电机固定在所述壳体的外侧。

在本实用新型的一些示例中，变速器总成还包括：输入轴转速传感器和输出轴转速传感器，所述输入轴转速传感器用于检测所述输入轴的转速，所述输出轴转速传感器用于检测所述输出轴的转速，所述输入轴转速传感器和所述输出轴转速传感器均与所述换挡同步助力装置电连接，以根据所述输入轴转速传感器和所述输出轴转速传感器的转速差值调节工作状态。

在本实用新型的一些示例中，所述输入轴上设置有输入齿轮，所述中间轴设置有第一中间齿轮，所述输入齿轮和所述第一中间齿轮啮合，所述输入轴转速传感器设置于所述第一中间齿轮的一侧，所述输入轴转速传感器用于检测所述第一中间齿轮的转速。

根据本实用新型的车辆，包括：以上所述的变速器总成。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的变速器总成的布置原理图。

附图标记：

1、变速器总成；

2、输入轴；21、输入齿轮；3、中间轴；31、中间齿轮；32、第一中间齿轮；33、第二中间齿轮；4、输出轴；41、输出齿轮；42、同步器；5、换挡机构；6、换挡位置传感器；7、换挡同步助力装置；71、驱动电机；72、助力齿轮；8、壳体；9、输入轴转速传感器；10、输出轴转速传感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的变速器总成1，该变速器总成1应用于车辆中，该变速器总成1可以为MT变速器总成或AMT变速器总成。

如图1所示，根据本实用新型实施例的变速器总成1，包括：输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5、换挡位置传感器6和换挡同步助力装置7，中间轴3与输入轴2传动配合，输出轴4与中间轴3传动配合，这样就可以使输入轴2、中间轴3和输出轴4连接成一个整体，相互之间传动配合，从而带动变速器总成1进行换挡操作，换挡机构5设置于输出轴4的一侧，而且选择性地切换输出轴4的输出挡位，也就是使换挡机构5与输出轴4连接起来，并且换挡机构5可以在输出挡位上选择切换挡位，从而实现车辆的换挡操作，换挡位置传感器6设置于换挡机构5的一侧，而且用于检测换挡机构5的换挡位置，也就是使换挡位置传感器6与换挡机构5相连接，并且换挡位置传感器6可以监测要还的档位以及换挡意图，换挡同步助力装置7设置于中间轴3的一侧，而且与中间轴3传动配合，也就是使换挡机构5的换挡位置与中间轴3连接起来，换挡同步助力装置7与换挡位置传感器6电连接，从而可以根据换挡位置传感器6的信号选择性地工作，进而实现车辆的换挡。

可以理解的是，换挡机构5、换挡位置传感器6和换挡同步助力装置7连接起来，当变速器总成1要进入到换挡过程时，离合器断开，换挡位置传感器6监测到要换的档位及换挡意图时，然后换挡同步助力装置7根据换挡位置传感器6的信号进入同步过程，从而实现车辆的换挡操作。

由此，通过在换挡机构5的一侧设置换挡位置传感器6，可以监测到要换的档位以及换挡意图，在中间轴3的一侧设置换挡同步助力装置7，可以根据换挡位置传感器6的信号进入换挡过程，形成一种变速器同步助力优化方案，可以在现有MT和AMT产品同步性能无可大幅度提升的背景下，做到一种外接同步助力的优化，从而在有限的行程内有效减少或者完全规避齿不对齿问题，改善入档困难以及卡滞问题，同时减少同步过程时间，减小整车端的动力中断时间，提升车辆驾驶感受。

其中，如图1所示，中间轴3上设置有中间齿轮31，换挡同步助力装置7包括：驱动电机71和助力齿轮72，助力齿轮72设置于驱动电机71的电机轴上，助力齿轮72与中间齿轮31啮合。也就是说，中间齿轮31位于中间轴3上，驱动电机71和助力齿轮72构成换挡同步助力装置7，助力齿轮72位于驱动电机71的电机轴上，这样可以使驱动电机71和助力齿轮72连接起来，助力齿轮72与中间齿轮31啮合，这样就可以使中间轴3和换挡同步助力装置7传动连接起来，从而实现换挡。

具体地，当变速器总成1正常运转不换挡时，驱动电机71空转，随变速器总成1中间齿轮31一并转动；当变速器总成1要进入到换挡过程时，离合器断开，换挡位置传感器6监测到要换的档位及换挡意图，驱动电机71介入工作，然后进入同步过程。

此外，如图1所示，输入轴2上设置有输入齿轮21，中间齿轮31为多个，而且多个中间齿轮31分为第一中间齿轮32和多个第二中间齿轮33，输出轴4设置有多个输出齿轮41和同步器42，第一中间齿轮32与输入齿轮21啮合，多个第二中间齿轮33和多个输出齿轮41一一对应地啮合，换挡机构5选择性地驱动同步器42同步对应的输出齿轮41，多个第二中间齿轮33中的一个与助力齿轮72啮合。输入齿轮21位于输入轴2上，多个第一中间齿轮32和多个第二中间齿轮33构成中间齿轮31，多个输出齿轮41和同步器42位于输出轴4上，第一中间齿轮32与输入齿轮21啮合，第二中间齿轮33和输出齿轮41啮合，从而使输入轴2、中间轴3和输出轴4互相配合传动连接，同步器42受到换挡机构5的驱动，从而同步器42同步对应输出齿轮41，第二中间齿轮33与助力齿轮72啮合，这样就可以使中间轴3和换挡同步助力装置7相互传动连接，从而使换挡位置传感器6监测到输入轴2和输出轴4的速差大小和状态，从而使换挡同步助力装置7完成同步助力进行换挡，进而减少变速器总成1的同步时间，优化车辆的换挡性能。

一种可选地，如图1所示，多个第二中间齿轮33的直径不同，助力齿轮72与直径最大的第二中间齿轮33啮合，这样可以改善换挡同步助力装置7的同步时间，从而优化车辆的换挡性能。

另一种可选地，如图1所示，多个第二中间齿轮33的直径不同，助力齿轮72与直径次大的第二中间齿轮33啮合，从而改善换挡同步助力装置7的同步时间，优化车辆的换挡性能。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，变速器总成1还包括：壳体8，输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5、驱动电机71和助力齿轮72均设置于壳体8内。壳体8可以对输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5、驱动电机71和助力齿轮72进行保护，从而延长输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5、驱动电机71和助力齿轮72的使用寿命。

根据本实用新型的另一个具体实施例，如图1所示，变速器总成1还包括：壳体8，输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5和助力齿轮72均设置于壳体8内，驱动电机71固定在壳体8的外侧。壳体8对输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5和助力齿轮72，从而延长输入轴2、中间轴3、输出轴4、换挡机构5、驱动电机71和助力齿轮72的使用寿命，驱动电机71位于壳体8的外侧，这样可以便于安装和拆卸驱动电机71。

当然，如图1所示，变速器总成1还包括：输入轴转速传感器9和输出轴转速传感器10，输入轴转速传感器9用于检测输入轴2的转速，输出轴转速传感器10用于检测输出轴4的转速，输入轴转速传感器9和输出轴转速传感器10均与换挡同步助力装置7电连接，可以根据输入轴转速传感器9和输出轴转速传感器10的转速差值调节工作状态，当速差大时，驱动电机71保持大功率工作，提供大扭矩同步助力，反之，当速差小时，驱动电机71保持小功率工作，提供小扭矩同步助力，当检测到速差为0或换挡位置快要完成换挡动作时，驱动电机71退出助力，换挡动作完成。

除此之外，如图1所示，输入轴2上设置有输入齿轮21，中间轴3设置有第一中间齿轮32，输入齿轮21和第一中间齿轮32啮合，输入轴转速传感器9设置于第一中间齿轮32的一侧，输入轴转速传感器9用于检测第一中间齿轮32的转速，从而使驱动电机71介入进行同步助力，进而减少变速器总成1的同步时间，优化车辆的换挡性能。

根据本实用新型实施例的车辆，包括：以上实施例所述的变速器总成1。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种变速器总成，其特征在于，包括：

输入轴(2)；

中间轴(3)，所述中间轴(3)与所述输入轴(2)传动配合；

输出轴(4)，所述输出轴(4)与所述中间轴(3)传动配合；

换挡机构(5)，所述换挡机构(5)设置于所述输出轴(4)的一侧且选择性地切换所述输出轴(4)的输出挡位；

换挡位置传感器(6)，所述换挡位置传感器(6)设置于所述换挡机构(5)的一侧且用于检测所述换挡机构(5)的换挡位置；以及

换挡同步助力装置(7)，所述换挡同步助力装置(7)设置于所述中间轴(3)的一侧且与所述中间轴(3)传动配合，所述换挡同步助力装置(7)与所述换挡位置传感器(6)电连接，以根据所述换挡位置传感器(6)的信号选择性地工作。

2.根据权利要求1所述的变速器总成，其特征在于，所述中间轴(3)上设置有中间齿轮(31)，所述换挡同步助力装置(7)包括：驱动电机(71)和助力齿轮(72)，所述助力齿轮(72)设置于所述驱动电机(71)的电机轴上，所述助力齿轮(72)与所述中间齿轮(31)啮合。

3.根据权利要求2所述的变速器总成，其特征在于，所述输入轴(2)上设置有输入齿轮(21)，所述中间轴(3)齿轮为多个且分为第一中间齿轮(32)和多个第二中间齿轮(33)，所述输出轴(4)设置有多个输出齿轮(41)和同步器(42)，所述第一中间齿轮(32)与所述输入齿轮(21)啮合，多个所述第二中间齿轮(33)和多个所述输出齿轮(41)一一对应地啮合，所述换挡机构(5)选择性地驱动所述同步器(42)同步对应的所述输出齿轮(41)，多个所述第二中间齿轮(33)中的一个与所述助力齿轮(72)啮合。

4.根据权利要求3所述的变速器总成，其特征在于，多个所述第二中间齿轮(33)的直径不同，所述助力齿轮(72)与直径最大的所述第二中间齿轮(33)啮合。

5.根据权利要求3所述的变速器总成，其特征在于，多个所述第二中间齿轮(33)的直径不同，所述助力齿轮(72)与直径次大的所述第二中间齿轮(33)啮合。

6.根据权利要求2所述的变速器总成，其特征在于，还包括：壳体(8)，所述输入轴(2)、所述中间轴(3)、所述输出轴(4)、所述换挡机构(5)、所述驱动电机(71)和所述助力齿轮(72)均设置于所述壳体(8)内。

7.根据权利要求2所述的变速器总成，其特征在于，还包括：壳体(8)，所述输入轴(2)、所述中间轴(3)、所述输出轴(4)、所述换挡机构(5)和所述助力齿轮(72)均设置于所述壳体(8)内，所述驱动电机(71)固定在所述壳体(8)的外侧。

8.根据权利要求1所述的变速器总成，其特征在于，还包括：输入轴转速传感器(9)和输出轴转速传感器(10)，所述输入轴转速传感器(9)用于检测所述输入轴(2)的转速，所述输出轴转速传感器(10)用于检测所述输出轴(4)的转速，所述输入轴转速传感器(9)和所述输出轴转速传感器(10)均与所述换挡同步助力装置(7)电连接，以根据所述输入轴转速传感器(9)和所述输出轴转速传感器(10)的转速差值调节工作状态。

9.根据权利要求8所述的变速器总成，其特征在于，所述输入轴(2)上设置有输入齿轮(21)，所述中间轴(3)设置有第一中间齿轮(32)，所述输入齿轮(21)和所述第一中间齿轮(32)啮合，所述输入轴转速传感器(9)设置于所述第一中间齿轮(32)的一侧，所述输入轴转速传感器(9)用于检测所述第一中间齿轮(32)的转速。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的变速器总成(1)。

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