[发明专利]一种电动辅助换挡变速器

说明书

本发明一种电动辅助换挡变速器，包括设置在变速器与发动机间的飞轮减震器、辅助电机、调速行星齿轮组、行星排前输入轴、第一输入轴、第二输入轴和至少一根输出轴，设置在输入轴和输出轴间的机械变速系统；还包括控制行星排前输入轴与第一输入轴间扭矩连接或中断的第一离合器，控制行星排前输入轴与第二输入轴间扭矩连接或中断的第二离合器；其益处在于，利用调速行星齿轮组和辅助电机的辅助作用，配合离合器协同蠕动、起步和换挡，解决现有变速器在蠕动和起步工况时传动效率低和变速器油温过高的问题以及多挡变速换挡时的动力波动、换挡冲击、换挡顿挫、换挡时传动效率低、低挡位区加速动力不足和中高挡位区换挡频繁的问题，提高变速器的可靠性。

技术领域

本发明属于汽车变速器领域，特别是涉及一种自动换挡变速器。

背景技术

变速器是汽车三大关键部件之一，其性能直接决定了汽车的动力性能、传动效率、燃油经济性、换挡平顺性和舒适性。目前，自动变速器结构主要有机械式自动变速器AMT(Automated Mechanical Transmission)、双离合器变速器DCT(Double ClutchTransmission)、液力自动变速器AT(Automatic hydraulic Transmission)等多挡变速器以及无级自动变速器CVT(Continuously Variable Transmission)，这些变速器结构各自都有技术优势，同时也都存在各自的结构问题：比如在蠕动和起步工况时，由于车速低于发动机最低工作转速对应的行车速度，为了保证发动机正常工作以及汽车能够平顺行驶，需要变速器传递扭矩的同时与发动机保持一个满足需求的转速差，此时发动机的输出功率大于变速器的输出功率，这样就产生了过剩功率，需要变速器来吸收处理，为此，传统的AT和CVT结构都采用了液力变矩器，如专利文献CN 102449354 A所述专利就是其中一种，这类结构的原理是利用液力变矩器中泵轮带动液压油流动冲击涡轮时产生的冲击力和转速差满足蠕动和起步工况时扭矩传递和转速差的需求，同时利用液压油的冲击摩擦将过剩功率由动能转换成热能，再通过散热系统将热能散发到空气中，因此液力变矩器的传动效率非常低；也有些CVT以及DCT和AMT采用了离合器半联动(滑摩)的方式实现汽车蠕动和起步工况，如专利文献CN 103711891 B所述专利就是其中一种，这类结构的原理是利用滑动摩擦力和滑动转速差满足蠕动和起步工况时扭矩传递和转速差的需求，同时通过离合器摩擦片的滑动摩擦将过剩功率由动能转换成热能，再通过散热系统将热能散发到空气中，由于离合器滑摩会使离合器温度快速升高，会导致摩擦片烧蚀，存在可靠性差、传动效率降低的问题；因此变速器在蠕动和起步工况时传动效率低和变速器油温过高问题是变速器的一个技术难题。另外现有多挡变速器在换挡时会出现动力中断和换挡冲击问题，其中AMT在变速换挡时动力彻底中断，AT和DCT在变速换挡时宣称动力不中断，但是实际上换挡过程中是靠湿式离合器间的滑摩过度来尽量满足汽车的平顺性，换挡时必须适当降低发动机的输出扭矩，因此会产生动力的波动以及换挡冲击和换挡顿挫，同时也降低了此过程中的传动效率；因此，换挡时的动力波动、换挡冲击、换挡顿挫以及换挡时传动效率问题是多挡变速器的一个技术难题。

AMT、DCT和AT等多挡变速器在低挡位区，由于挡位间距较大，二挡三挡和四挡轮边驱动力都小于轮胎与地面间的最大静摩擦力，导致这些挡位加速时相对动力不足；为了提高换挡平顺性和传动效率，变速器挡位数越来越多，中高挡位区挡位间距越来越小，因此会出现频繁换挡问题，目前想提高加速动力性只能靠装配更大功率的发动机，但发动机功率越大系统效率越低，因此，低挡位区加速动力不足和中高挡位区换挡频繁问题是多挡变速器的技术难题。

发明内容

本发明一种电动辅助换挡变速器，将传统汽车动力系统中的启停电机和发电机合二为一的设置成辅助电机，通过设置的行星齿轮组与辅助电机的共同作用，解决了现有变速器在蠕动和起步工况时传动效率低和变速器油温过高的问题以及多挡变速换挡时的动力波动、换挡冲击、换挡顿挫、换挡过程中传动效率低、低挡位区加速动力不足和中高挡位区换挡频繁的问题，提高变速器的可靠性。