隨著純電動(dòng)整車的不斷發(fā)展，越來(lái)越多地工程師開(kāi)始論證兩檔變速器的必要性。在當(dāng)今市場(chǎng)上，某些企業(yè)已經(jīng)具有成熟的產(chǎn)品或在研發(fā)論證中的產(chǎn)品，種類繁多。筆者從其換擋方式的角度對(duì)兩檔變速器做了一個(gè)分類： 1.同步器換擋（AMT) 同步器換擋的兩檔變速器由輸入軸，中間軸、差速器、一檔齒輪組、二檔齒輪組和同步器組成。其中輸入軸與電機(jī)連接，軸上布置一檔和二檔的主動(dòng)齒輪；中間軸布置一檔和二檔的從動(dòng)齒輪，以及主減主動(dòng)齒輪；差速器實(shí)現(xiàn)左右車輪的差速行駛；同步器布置于中間軸兩齒輪之間，有的結(jié)構(gòu)也將同步器布置在輸入軸上。同步器的換擋可通過(guò)電機(jī)控制或液壓控制等。 通過(guò)同步器的左右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換，變速器以不同傳動(dòng)比輸出動(dòng)力，從而保證整車更優(yōu)秀的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，讓電機(jī)盡量工作在其高效率區(qū)間。同時(shí)，同步器換擋最大的缺點(diǎn)就是換擋時(shí)存在動(dòng)力中斷，但電機(jī)的調(diào)速特性相比較發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性更加靈敏，可以更好的解決動(dòng)力中斷問(wèn)題。 同步器換擋的兩檔變速器相比較于單檔變速器的結(jié)構(gòu)僅多出一套齒輪組、一套同步器及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易程度和成本考慮，確實(shí)為目前兩檔減速器的較優(yōu)方案。 1.1 同步器換擋（AMT)—GKN GKN提出的兩檔變速器的同步器布置在輸入軸上，主減的主動(dòng)齒輪位于中間軸上的一二檔從動(dòng)齒輪之間，可以有效地減小變速器的軸向長(zhǎng)度。
1.2 同步器換擋（AMT)—格特拉克2eDT200 格特拉克該產(chǎn)品則是將同步器布置于中間軸一二檔從動(dòng)齒輪之間，電機(jī)執(zhí)行換擋。同時(shí)具備駐車功能，駐車齒輪位于輸入軸，電機(jī)控制駐車。 2eDT200兩擋減速箱用于EV: · 最大輸出扭矩：2500 Nm · 最大輸入扭矩：200 Nm · 重量（不帶油液）：26 kg · 長(zhǎng)寬高：245x462x300mm · 輸入軸輸出軸中心距：188 mm · 減速比：i1=12.06，i2=8.61 · 減速箱控制單元（TCU）控制P擋鎖和換擋 · 適用電機(jī)功率：55 - 90 kW (300 – 400 V) · 電機(jī)換擋 1.3 同步器換擋（AMT)—中科深江
1.4 同步器換擋（AMT)—江蘇金潤(rùn) 圖為江蘇金潤(rùn)汽車傳動(dòng)股份有限公司和湖南大學(xué)共同研制并應(yīng)用于某國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)汽車的兩檔自動(dòng)變速器（2AMT)
2.單離合器結(jié)構(gòu) 單離合器換擋的兩檔變速器具有兩個(gè)分開(kāi)的離合器，分別控制兩個(gè)檔位的動(dòng)力輸入。 這種兩檔變速器由輸入軸、中間軸、差速器、一檔齒輪組、二檔齒輪組和離合器組成。
其中一檔主動(dòng)齒輪固定在輸入軸上，一檔從動(dòng)齒輪與離合器外轂連接，離合器內(nèi)轂與中間軸連接，通過(guò)離合器的分離與接合，實(shí)現(xiàn)一檔動(dòng)力的傳遞和中斷；二檔主動(dòng)齒輪與另一個(gè)離合器的外轂連接，離合器的內(nèi)轂與輸入軸連接，二檔從動(dòng)齒輪固定于中間軸上，同樣是通過(guò)離合器的分離與接合，實(shí)現(xiàn)二檔動(dòng)力的傳遞和中斷。
這類變速器在結(jié)構(gòu)上具有一定的區(qū)別，其主要表現(xiàn)在兩個(gè)單離合器的布置位置的不同，單其與原理相同。
采用兩個(gè)單離合器進(jìn)行換擋，可采用濕式或者干式離合器，離合器的分離與接合平順，可實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力中斷換擋，整車舒適性更好。 單離合器結(jié)構(gòu)：GKN 單離合器換擋的兩檔變速器相比較于同步器換擋的兩檔變速器其軸向更長(zhǎng)，同時(shí)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。
3.雙離合器結(jié)構(gòu) 雙離合器換擋的兩檔變速器主要零部件為一個(gè)雙離合器機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)與雙離合器的外轂連接，一檔主動(dòng)齒輪和外輸入軸連接，二檔齒輪和內(nèi)輸入軸連接。一二檔從動(dòng)齒輪均固定在中間軸上，中間軸上又連接差速器。
若汽車的一檔運(yùn)行，此時(shí)離合器C1處于結(jié)合狀態(tài)，C2處于分離狀態(tài)。當(dāng)汽車達(dá)到1檔升二檔的換擋點(diǎn)時(shí)，離合器C1開(kāi)始分離，C2開(kāi)始結(jié)合，直到C1完全分離，C2完全結(jié)合，換擋操作結(jié)束。同理，若2檔降為1檔，此時(shí)離合器C2分離，C1結(jié)合?？刂破鞲鶕?jù)車輛狀態(tài)決定是進(jìn)行升檔還是降檔操作，在換擋過(guò)程中，只需兩個(gè)離合器進(jìn)行切換，即完成換擋操作。
雙離合器即可使用干式離合器，也可使用濕式離合器。這種兩檔變速器在內(nèi)外輸入軸上分別只有一個(gè)檔位，所以沒(méi)有同步器，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，重量較輕。 4.行星齒輪結(jié)構(gòu) 以單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)為例，其結(jié)構(gòu)主要包括太陽(yáng)輪、行星架、齒圈、離合器和制動(dòng)器。 其中，電機(jī)輸入軸與行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪連接，行星架同輸出軸連接。離合器的內(nèi)轂位于輸入軸，外轂與行星架連接；制動(dòng)器一端連接箱體，一端連接齒圈，用于制動(dòng)齒圈。
當(dāng)離合器打開(kāi)，制動(dòng)器關(guān)閉時(shí)，電機(jī)的動(dòng)力傳遞到太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪帶動(dòng)行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于齒圈已被制動(dòng)器固定，所以行星架被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞到輸出軸，此時(shí)變速器處于一檔。由行星齒輪機(jī)構(gòu)的特性可知，此時(shí)為定傳動(dòng)比，減速增扭。 當(dāng)離合器關(guān)閉，制動(dòng)器打開(kāi)時(shí)，離合器將行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪和行星架連接為一個(gè)整體，行星輪系整體轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輸出軸，此時(shí)變速器處于2檔。傳動(dòng)比為1，也即2檔位直接檔。 當(dāng)當(dāng)離合器打開(kāi)，制動(dòng)器關(guān)閉時(shí)，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)整車倒車行駛。
行星齒輪結(jié)構(gòu)：舍弗勒 舍弗勒的兩檔變速器目前已經(jīng)量產(chǎn)，搭載長(zhǎng)城P8和長(zhǎng)安CS75，作為后橋使用。該兩檔變速器使用兩個(gè)行星排結(jié)構(gòu)，換擋通過(guò)自主設(shè)計(jì)的爪式同步器實(shí)現(xiàn)。
5.四種結(jié)構(gòu)對(duì)比分析
附錄：
參考文獻(xiàn)： 1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文 《純電動(dòng)汽車兩擋自動(dòng)變速器殼體結(jié)構(gòu)分析及改進(jìn)》 作者不詳 2、《兩擋AMT電動(dòng)汽車性能仿真》，中科深江，王占園，王冠男，張學(xué)文，羅建。CEVS-17 |
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