CN102494086B - 超越式自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超越式自动变速器，包括输入轴、输出轴、中间轴、倒档轴、同步器Ⅰ、同步器Ⅱ、单向超越离合器F₁和单向超越离合器F₂；输入轴上设有各档位的主动齿轮，中间轴上设有与各档位主动齿轮相啮合的从动齿轮；同步器Ⅰ设置在一档从动齿轮和二档从动齿轮之间，同步器Ⅱ设置在三档主动齿轮和四档主动齿轮之间；单向超越离合器F₁套在输入轴上，外圈固定于四档主动齿轮上，内圈与同步器Ⅱ固定连接；单向超越离合器F₂套在中间轴上，外圈固定于二档从动齿轮上，内圈与同步器Ⅰ固定连接。该变速器只控制一个同步器，避免了脱挡和选挡，进而减少了摘空挡和选挡时间，换挡过程平稳，同时控制过程与现有技术相比更加简单。

Description

超越式自动变速器

技术领域

本发明涉及一种自动变速器，尤其涉及一种超越式自动变速器。

背景技术

机械式自动变速器（AMT）是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档的新式变速器。AMT的应用不但改善了AT自动变速器传动效率低、结构复杂、成本高的缺点而且现代电子技术的应用保留了AT和齿轮式传动的优点，很大程度上提高了换挡的效率和动力性能。

现有技术的AMT自动变速器，依然沿用了传统同步器啮合传动的特点。目前的AMT中存在当相邻档位齿轮不是共同使用一个同步器时，此时档位的切换就需要使一个同步器脱离，另一个同步器啮合从而传递动力，这样就要控制两个同步器的移动；现有技术的AMT自动变速器在换挡时要经过离合器分离时间、摘空挡时间、选挡时间、换挡时间和离合器接合时间，因此换挡时间较长且控制过程繁琐。

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切换档时同时控制两个同步器移动的超越式自动变速器，该超越式自动变速器不但能保证动力的传递而且换挡时只需控制一个同步器，缩短换挡时间，从而换挡过程更加简便、快捷。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：超越式自动变速器，包括输入轴、输出轴、中间轴、倒档轴、同步器Ⅰ、同步器Ⅱ、单向超越离合器F₁和单向超越离合器F₂；所述输入轴上设有各档位的主动齿轮，各档位的主动齿轮包括一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮和四档主动齿轮；所述中间轴上设有与各档位主动齿轮相啮合的从动齿轮，各档位的从动齿轮包括一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮和四档从动齿轮；所述同步器Ⅰ设置在一档从动齿轮和二档从动齿轮之间，所述同步器Ⅱ设置在三档主动齿轮和四档主动齿轮之间；所述单向超越离合器F₁套在输入轴上，单向超越离合器F₁的外圈固定于四档主动齿轮上，单向超越离合器F₁的内圈与同步器Ⅱ固定连接；所述单向超越离合器F₂套在中间轴上，单向超越离合器F₂的外圈固定于二档从动齿轮上，单向超越离合器F₂的内圈与同步器Ⅰ固定连接。

与现有技术相比，本发明的超越式自动变速器AMT具有如下优点：

1、超越式自动变速器只控制一个同步器，避免了脱挡和选挡的过程，从而减少了摘空挡时间和选挡时间；使得在动力切换的过程中换挡动力中断时间减少，换挡过程平稳，同时控制过程与现有技术相比更加简单。

2、本发明的变速器工作在二档和四档时，油门松开，车辆自动进入滑行状态，可以节省油耗；而相对于现有通过单向超越离合器节油的技术方案在制动时不能反拖发动机的缺点，本发明在制动时，可以通过减少或避免挂入二档、四档来实现反拖制动。

3、本发明的超越式自动变速器只需在中间轴二档从动齿轮和输入轴四档主动齿轮上各安装一个单向超越离合器，无需在原有的AMT自动变速器的结构上作出大的改动，因此，保留了原有AMT自动变速器的有利布局，又有利于国内变速器厂商的技术升级，所以本发明实现了一种便于控制的AMT自动变速器。

附图说明

图1为五挡超越式自动变速器的结构示意图。

附图中：1—输入轴； 2—输出轴； 3—中间轴； 4—倒档轴； 5—同步器Ⅰ； 6—一档主动齿轮； 7—二档主动齿轮； 8—三档主动齿轮； 9—同步器Ⅱ； 10—单向超越离合器F₁； 11—四档主动齿轮； 12—倒档中间齿轮； 13—倒档主动齿轮； 14—同步器Ⅲ； 15—输出轴输出齿轮； 16—中间轴输出齿轮； 17—倒档输出齿轮； 18—四档从动齿轮； 19—三档从动齿轮； 20—二档从动齿轮； 21—单向超越离合器F₂； 22—一档从动齿轮。

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。

如图1所示，超越式自动变速器，包括输入轴1、输出轴2、中间轴3、倒档轴4、同步器Ⅰ5、同步器Ⅱ9、同步器Ⅲ14、单向超越离合器F₁10和单向超越离合器F₂21。输入轴1上设有各档位的主动齿轮，各档位的主动齿轮包括一档主动齿轮6、二档主动齿轮7、三档主动齿轮8、四档主动齿轮11和倒档主动齿轮13。倒档轴4设在输入轴1和中间轴3之间，倒档轴4上设有倒档中间齿轮12，倒档中间齿轮12与倒档主动齿轮13相啮合。中间轴3上设有与各档位主动齿轮相啮合的从动齿轮以及与倒档中间齿轮12相啮合的倒档输出齿轮17，各档位的从动齿轮包括一档从动齿轮22、二档从动齿轮20、三档从动齿轮19和四档从动齿轮18。输出轴2与输入轴1同轴向分布且可以与输入轴1通过同步器Ⅲ14直接啮合传递五档动力，输出轴上设有输出轴输出齿轮15，中间轴3上还设有中间轴输出齿轮16，中间轴输出齿轮16与输出轴输出齿轮15相啮合。同步器Ⅰ5设置在中间轴3上，且位于一档从动齿轮22和二档从动齿轮20之间。同步器Ⅱ9设置在输入轴1上，且位于三档主动齿轮8和四档主动齿轮11之间。同步器Ⅲ14设置在输入轴1上，且位于倒档主动齿轮13与输出轴输出齿轮15之间。同步器Ⅰ5、同步器Ⅱ9和同步器Ⅲ14分别对应一个电机（或液压缸），通过电机（或液压缸）控制其所对应的拨叉，从而使同步器轴向移动。单向超越离合器F₁10套在输入轴1上，单向超越离合器F₁10的外圈固定于四档主动齿轮11上，单向超越离合器F₁10的内圈与同步器Ⅱ9固定连接。单向超越离合器F₂21套在中间轴3上，单向超越离合器F₂21的外圈固定于二档从动齿轮20上，单向超越离合器F₂21的内圈与同步器Ⅰ5固定连接。单向超越离合器F₁10为外圈带动内圈转动传递扭矩，单向超越离合器F₂21为内圈带动外圈转动传递扭矩。

当分别使用两个同步器的档位切换时，只需控制一个同步器，即在单向超越离合器脱开后直接控制移动即将要换上档位的同步器，不用再控制移动原来档位的同步器。这是因为在以高档位行驶时，原来较低档位的同步器由于单向超越离合器的存在，超越脱开，内圈速度大于外圈速度从而自动滑转，不传递扭矩。

下面具体说明本发明的超越式自动变速器在前进挡上的力传递:

一档升二档、三档升四档其原理以及四档降三档、二档降一档原理与现有技术原理基本一致，下面简单介绍

以一挡升二挡为例：

当超越式自动变速器挂一档时，发动机转速不断增加，当汽车行驶速度到达二挡的换档速度时离合器（未画出）分离，同步器Ⅰ5在拨叉的带动下向右移动与二档从动齿轮20上的单向超越离合器F₂21内圈啮合，控制起步离合器结合后，发动机动力经二档从动齿轮20传递到单向超越离合器F₂21外圈，当外圈转速增加到内圈与转速相同时，单向超越离合器F₂21楔合，内圈在外圈的带动下转动并传递动力，换挡完成。

以四档降三档为例：

当超越式自动变速器挂四档，发动机转速逐渐降低，直行驶速度至达到三档换挡点时离合器分离，同步器Ⅱ9在拨叉的带动下与四档主动齿轮脱离啮合向左移动与三档主动齿轮啮合，随之单向超越离合器F₁10接合；三档换挡完成。

下面着重介绍二挡升三档、四档升五档、五档降四档、三档降二档的换挡过程。

以为二挡升三档例：

当超越式自动变速器AMT挂二档时，发动机转速不断增加，当汽车行驶转速达到三档换挡要求时，离合器（未画出）暂时切断动力，此时，无需脱开二档同步器Ⅰ5，直接将同步器Ⅱ9在拨叉的带动下向左移动与三档主动齿轮8啮合，由于二档主从齿轮传动比大于三档齿轮传动比，所以单向超越离合器F₂21外圈速度小于内圈速度，单向超越离合器F₂21自动脱开，紧接着控制起步离合器结合，完成二档到三档的动力切换，随后脱开二档同步器Ⅰ5，换挡结束。

在上述换挡过程中只需控制一个同步器，另一个同步器由于单向超越离合器的存在而自动脱开，如此使换挡操作更加简单方便，并可减小换挡时动力中断时间。

同理，四档升五档其原理与上述原理一致。

以五档降四档为例：

当需要从五档降为四档时，预先将输入轴1上的同步器Ⅱ9挂入四档位置，此时，四档主动齿轮11的转速高于输入轴1转速，单向超越离合器F₁10处于脱开状态，动力仍然是通过五档传递，当速度达到四档换挡点时，起步离合器（未画出）暂时切断动力，使同步器Ⅲ14脱开后，立即控制起步离合器结合，发动机动力经同步器Ⅱ9传递到单向超越离合器F₁10内圈，当单向超越离合器F₁10内圈转速增加到与外圈转速相同时，单向超越离合器F₁10楔合，外圈在内圈的带动下转动并传递动力，换挡完成。

同理，三档降二档其原理与上述原理一致。

在超越式自动变速器AMT中由于单向超越离合器的存在，在高档位行驶时，低档位时的同步器可以预先挂入，由单向超越离合器脱开低档位齿轮的传动，降档时直接将高档位同步器脱开，即可降传动切换到较低一级档位，使降档的换挡过程更加简捷高效。

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)

1.超越式自动变速器，包括输入轴（1）、输出轴（2）、中间轴（3）、倒档轴（4）、同步器Ⅰ（5）和同步器Ⅱ（9）；所述输入轴（1）上设有各档位的主动齿轮，各档位的主动齿轮包括一档主动齿轮（6）、二档主动齿轮（7）、三档主动齿轮（8）和四档主动齿轮（11）；所述中间轴（3）上设有与各档位主动齿轮相啮合的从动齿轮，各档位的从动齿轮包括一档从动齿轮（22）、二档从动齿轮（20）、三档从动齿轮（19）和四档从动齿轮（18）；所述同步器Ⅰ（5）设置在一档从动齿轮（22）和二档从动齿轮（20）之间，所述同步器Ⅱ（9）设置在三档主动齿轮（8）和四档主动齿轮（11）之间；其特征在于：还包括单向超越离合器F₁（10）和单向超越离合器F₂（21），所述单向超越离合器F₁（10）套在输入轴（1）上，单向超越离合器F₁（10）的外圈固定于四档主动齿轮（11）上，单向超越离合器F₁（10）的内圈与同步器Ⅱ（9）固定连接；所述单向超越离合器F₂（21）套在中间轴（3）上，单向超越离合器F₂（21）的外圈固定于二档从动齿轮（20）上，单向超越离合器F₂（21）的内圈与同步器Ⅰ（5）固定连接。