CN102003503A

CN102003503A - 超越式双离合器变速器

Info

Publication number: CN102003503A
Application number: CN2010105513195A
Authority: CN
Inventors: 郝建军; 石晓辉; 丁小辉; 郭栋; 梁晓龙; 刘子涛
Original assignee: Chongqing University of Technology
Current assignee: Chongqing University of Technology
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明公开了一种超越式双离合器变速器，包括两个启动离合器、两个输入轴、一个输出轴、两个超越离合器；第一输入轴和第二输入轴上设有各挡位的主动齿轮，输出轴上设有与各挡位主动齿轮相啮合的从动齿轮；第一超越离合器设置在第一输入轴上、且位于第一启动离合器和与其最接近的第一输入轴上的主动齿轮之间；第二超越离合器设置在第二输入轴上、且位于第二启动离合器和与其最接近的第二输入轴上的主动齿轮之间。本发明的变速器在换挡时，由于超越离合器的存在，动力切换快速平稳，不会发生扭矩干涉；既能消除换挡时的干涉和冲击，又能保证动力不被切断，降低了双离合器的控制复杂程度，使换挡过程更加平稳，产品更加耐用。

Description

超越式双离合器变速器

技术领域

本发明涉及一种双离合器变速器。

背景技术

双离合器变速器以几乎无牵引力中断的挡位变换作为机动车辆的换挡变速器而公知并已得到证明。无牵引力中断的换挡过程避免了负荷变换和速度扰动，从而实现更加舒适的行驶性能和改善的加速度能力。

但就现有的双离合器变速器而言，双离合器变速器在换挡过程中，为了避免换挡过程动力被切断，实现平顺换挡，则双离合器在切换过程中就必然会出现两个离合器同时传递扭矩，即产生扭矩传递的重叠现象。如果在切换过程中这种扭矩的重叠现象控制不当,则有可能造成两个挡位之间的互锁干涉及换挡冲击, 使传动系统产生较大的动载荷, 造成离合器滑摩、自激振动、传动系统冲击等现象, 导致摩擦片温度升高, 产生变形甚至烧蚀破坏, 直接影响离合器的分离、接合特性和寿命。如果要合理控制切换过程中的这种扭矩重叠现象，就必须加入复杂的控制系统，这无疑增加了双离合器变速器在运用推广上的难度，如何简便合理的控制双离合器变速器的工作过程，正是目前双离合变速器开发应用的重点和难点。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种避免双离合器变速器在换挡过程中出现扭矩传递重叠时的干涉现象，减小双离合器变速器在工作过程中的控制难度的超越式双离合器变速器。该超越式双离合器变速器不仅可以消除换挡时的干涉和冲击，同时又能保证动力不被切断，更重要的是降低了现有技术中双离合器的控制复杂程度，使换挡过程更加平稳，产品更加耐用。

本发明提供的一种超越式双离合器变速器，包括第一启动离合器、第二启动离合器、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、倒挡轴、第一超越离合器和第二超越离合器；所述第一输入轴和第二输入轴上设有各挡位的主动齿轮，输出轴上设有与各挡位主动齿轮相啮合的从动齿轮，倒挡轴上设有倒挡中间齿轮；第一超越离合器设置在第一输入轴上、且位于第一启动离合器和与第一启动离合器最接近的第一输入轴上的主动齿轮之间；第二超越离合器设置在第二输入轴上、且位于第二启动离合器和与第二启动离合器最接近的第二输入轴上的主动齿轮之间。

本发明的超越式双离合器变速器与现有技术相比，具有如下优点：

1本发明在两个启动离合器与对应的输入轴上最近的主动齿轮之间分别设置超越离合器，在换挡时，只需控制一个启动离合器的结合过程，另一个启动离合器只在动力切换完成后，已经不再传递扭矩时使其分离即可，在动力切换过程中一直处于完全结合状态，由于超越离合器的存在，动力切换快速平稳，不会发生扭矩干涉，控制难度与现有技术相比大为降低。

2、本发明的超越式双离合器变速器避免了在换挡过程中出现扭矩传递重叠时的干涉现象，减小双离合器变速器在工作过程中的控制难度;而且不仅可以消除换挡时的干涉和冲击，又能保证动力不被切断，使换挡过程更加平稳，产品更加耐用。

3、本发明在保留具有彼此同轴布置输入轴的双离合器的传统紧凑结构情况下，可以实现一种成本低廉的超越式双离合器变速器，具有良好的控制性和稳定性。

4、本发明的超越式双离合器变速器只需在两个输入轴上各安装一个超越离合器，无需在原有的双离合变速器的结构上作出大的改进，因此，保留了原有双离合器变速器的有利布局，又有利于国内离合器厂商的技术升级，所以本发明实现了一种便于控制的双离合器变速器。

5、对于湿式离合器DCT，由超越离合器的作用，可以减少离合器处于脱开状态时的带排扭矩，从而进一步降低发动机的油耗。

附图说明

图1为一种用于前置横向安装在机动车辆上的五挡超越式双离合器变速器的结构示意图；

图2为两输入轴分开设置的超越式双离合器变速器的结构示意图一；

图3为两输入轴分开设置的超越式双离合器变速器的结构示意图二。

附图中： C1—第一启动离合器； C2—第二启动离合器； F1—第一超越离合器； F2—第二超越离合器； 1—第一输入轴； 2—第二输入轴； 3—输出轴； 4—倒挡轴； 5—一挡主动齿轮； 6—第一同步器； 7—三挡主动齿轮； 8—五挡主动齿轮； 9—二挡主动齿轮； 10—四挡主动齿轮； 11—第二同步器； 12—倒挡主动齿轮； 13—一挡输出齿轮； 14—三挡输出齿轮； 15—五挡输出齿轮； 16—第三同步器； 17—二挡输出齿轮； 18—四挡输出齿轮； 19—倒挡输出齿轮； 20—输出轴输出齿轮； 21—倒挡中间齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

超越式双离合器变速器包括第一启动离合器C1、第二启动离合器C2、第一输入轴1、第二输入轴2、输出轴3、倒挡轴4、第一超越离合器F1和第二超越离合器F2。第一输入轴1和第二输入轴2上设有各挡位的主动齿轮，输出轴3上设有与各挡位主动齿轮相啮合的从动齿轮，倒挡轴4上设有倒挡中间齿轮。第一超越离合器F1设置在第一输入轴1上、且位于第一启动离合器C1和与第一启动离合器C1最接近的第一输入轴1上的主动齿轮之间；第二超越离合器F2设置在第二输入轴2上、且位于第二启动离合器C2和与第二启动离合器C2最接近的第二输入轴2上的主动齿轮之间。

图1为一种用于前置横向安装在机动车辆上的五挡超越式双离合器变速器的结构示意图，如图所示。在该超越式双离合器变速器中，由两个湿式（或干式）的第一启动离合器C1、第二启动离合器C2、第一超越离合器F1、第二超越离合器F2组成的双离合器。第一输入轴1和第二输入轴2为同轴设置，第一输入轴1通过轴承设置在第二输入轴2 内，并伸出第二输入轴2。第二输入轴2上从左向右依次设置一挡主动齿轮5、第一同步器6、三挡主动齿轮7和五挡主动齿轮8；第一输入轴1上从左向右依次设置二挡主动齿轮9、四挡主动齿轮10、第二同步器11和倒挡主动齿轮12；输出轴3上从左向右依次设置一挡输出齿轮13、三挡输出齿轮14、五挡输出齿轮15、第三同步器16、二挡输出齿轮17、四挡输出齿轮18、倒挡输出齿轮19和输出轴输出齿轮20；倒挡轴4设置在第一输入轴1和输出轴3之间，倒挡轴4上设置分别与倒挡主动齿轮12和倒挡输出齿轮19相啮合的倒挡中间齿轮21。湿式（或干式）的第一启动离合器C1驱动第一输入轴1，第二启动离合器C2驱动第二输入轴2，该双离合器的外壳直接与内燃机的飞轮（未画出）连接或者与有利减振的双质量飞轮连接。第一输入轴1驱动一组偶数挡位和倒挡（即二挡主动齿轮9、四挡主动齿轮10和倒挡主动齿轮12，第二输入轴2则驱动一组奇数挡位（即一挡主动齿轮5、三挡主动齿轮7和五挡主动齿轮8）。

下面详细地叙述根据本发明的超越式双离合器变速器在前进挡上的力传递:

以一挡升二挡为例：

当超越式双离合器变速器挂一挡时，发动机转速不断增加，在输入轴的转速到达二挡的换挡速度前，第三同步器16拨到二挡输出齿轮17（即是采用预先选挡的方式，提前将同步器拨到二挡齿轮），此时第一同步器6和第三同步器16都为结合状态，此时第二启动离合器C2为闭合，第二超越离合器F2处于楔合状态，传递转矩，第一启动离合器C1为脱开状态，第一超越离合器F1不传递转矩；当需要变速器切换到二挡时，第一启动离合器C1开始闭合，在第一启动离合器C1进入滑磨状态，其两端的转差减小到某一数值时，第一超越离合器F1进入楔合状态，第一启动离合器C1的开始传递部分扭矩，此时，第一超越离合器F1和第二超越离合器F2都处于楔合状态，第一启动离合器C1和第二启动离合器C2同时传递扭矩，随着第一启动离合器C1的逐渐闭合，其传递的扭矩逐渐增大，而第二启动离合器C2传递的扭矩随之逐渐减小，最后，转换到扭矩全部由第一启动离合器C1传递，此时，第一启动离合器C1还仍然处于滑磨状态，第二启动离合器C2仍然完全结合，但不传递扭矩；随着第一启动离合器C1的进一步闭合，第一启动离合器C1两端的转差进一步减小，第一输入轴1的转速逐渐接近发动机的输出转速，而由于此时第一挡同步器6并未脱开，第二输入轴2转速随之逐渐高于发动机转速，第二超越离合器F2进入脱离状态；最后，第一启动离合器C1结束滑磨进入完全结合状态；这时，控制第二启动离合器C2分离，并使第一同步器6脱开一档位置，换挡完成。

在上述换挡过程中，只需控制一个启动离合器的结合过程，另一个启动离合器只在动力切换完成后，已经不再传递扭矩时使其分离即可，在动力切换过程中一直处于完全结合状态，由于超越离合器的存在，动力切换快速平稳，不会发生扭矩干涉，控制难度与现有技术相比大为降低。

同理，二挡升三挡、三挡升四挡、四挡升五挡其原理于上述原理一致。

以五挡降四挡为例：

当汽车以五挡行驶时，超越式双离合器变速器以五挡工作，当输入轴速度降至四挡换挡速度前，第二同步器11拨到四挡主动齿轮10（即是采用预先选挡的方式，提前将同步器拨至四挡齿轮），此时第二同步器11和第三同步器16都为闭合状态，此时，使第一启动离合器C1完全闭合，由于第一输入轴1转速高于发动机输出轴转速，第一超越离合器F1仍处于脱离状态，因此第一启动离合器C1虽然闭合但不传递扭矩，系统的动力仍然是由第二启动离合器C2传递。当转速达到换挡速度时，第二启动离合器C2开始分离，第二启动离合器C2逐渐分离并进入滑磨状态时，第一输入轴1及第二输入轴2的转速逐渐降低，同时，发动机输出轴由于负载减轻转速有所提高，当第一输入轴1转速降至与第一启动离合器C1同步时，第一超越离合器F1进入楔合状态，开始传递部分扭矩，此时，第一超越离合器F1和第二超越离合器F2都处于楔合状态，第一超越离合器F1和第二超越离合器F2同时传递扭矩，随着第二启动离合器C2的逐渐分离，其传递的扭矩逐渐减小，而通过第一启动离合器C1及第一超越离合器F1传递的扭矩逐渐增大，最后，转换到扭矩全部由第一启动离合器C1及第一超越离合器F1传递，此时，第二启动离合器C2已经不传递扭矩，可以使其完全分离，并使第三同步器16脱开，换挡完成。

在上述换挡过程中，只需控制一个启动离合器的分离过程，另一个启动离合器是在动力切换之前，还没有进行扭矩传递时使其结合即可，在动力切换过程中已处于完全结合状态，由于超越离合器的存在，动力切换不会发生扭矩干涉，换挡过程快速平稳，控制难度与现有技术相比大为降低。

同理，四挡降三挡、三挡降二挡、二挡降一挡其原理于上述原理一致。

第一超越离合器F1和第二超越离合器F2可以有锁止机构，用于制动时反拖发动机。

当然，超越式双离合器变速器的结构并不局限于图1所示的结构（图1的两输入轴为同轴设置），也可以采用如图2、3所示的超越式双离合变速器结构来实现，与图1的区别在于两输入轴为分开设置，图3中的两个超越离合器设置的位置有所不同，但其工作原理与图1中所示的超越式双离合变速器的工作原理一样。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种超越式双离合器变速器，包括第一启动离合器（C1）、第二启动离合器（C2）、第一输入轴（1）、第二输入轴（2）、输出轴（3）和倒挡轴（4）；所述第一输入轴（1）和第二输入轴（2）上设有各挡位的主动齿轮，输出轴（3）上设有与各挡位主动齿轮相啮合的从动齿轮，倒挡轴（4）上设有倒挡中间齿轮；其特征在于：还包括第一超越离合器（F1）和第二超越离合器（F2）；第一超越离合器（F1）设置在第一输入轴（1）上、且位于第一启动离合器（C1）和与第一启动离合器（C1）最接近的第一输入轴（1）上的主动齿轮之间；第二超越离合器（F2）设置在第二输入轴（2）上、且位于第二启动离合器（C2）和与第二启动离合器（C2）最接近的第二输入轴（2）上的主动齿轮之间。