CN105526315B - 多段式双离合机械变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多段式双离合机械变速器，属于机械传动与驱动技术领域。该装置该变速器包括多段式双离合机构、一级变速机构和二级变速机构；所述多段式双离合机构包含四个多段式子离合器，任一多段式子离合器均可完成一个工作段，每个工作段通过单独充放油控制活塞对摩擦副正压力的变化，实现一个工作段的摩擦转矩输出；工作段与工作段间进行充放油交替匹配控制变化，最终实现离合器摩擦转矩输出的连续可控；所述一级变速机构和二级变速机构通过控制其内部的六个同步器完成与多段式双离合机构的控制匹配。本发明在尺寸结构相当的情况下，可极大提高机械变速机构的挡位数，进而改善车辆传动系统平顺性。

Description

多段式双离合机械变速器

技术领域

本发明涉及一种多段式双离合机械变速机构，尤其湿式运行的多段式双离合器机械传动装置，具体涉及一种应用于高速车辆大功率工况下的摩擦式双离合器机构，属于机械传动与驱动技术领域。

背景技术

传动系统位于动力装置和驱动系统之间，通过控制实现战车的各种机动功能，其性能优劣和设计水平的高低直接决定着传动系统的性能，具有不可替代的作用。变速机构作为传动系统的核心部分，研制具有高传动效率、高功率密度和高可靠性的变速机构一直是机械工程技术领域的追求目标。随着近现代高速车辆对机动性、平顺性等的迫切需求，变速机构的设计及生产也被相应提出了更高的要求。

未来车辆领域迫切需求大功率密度、高传动效率、长使用寿命、高驾驶平顺性的先进变速机构。近20年来，我国在传动和变速领域积累了丰富的研究成果，液力传动、无级传动、双离合结构传动等已经有成熟定型产品投入市场；电传动、混合驱动传动、静液驱动传动等方面的研究也正在深入进行，但离满足复杂道路工况和大功率密度的标准仍有一定的距离。

由于双离合变速机构是基于手动变速结构工作原理的自动变速装置，其良好地继承了手动变速机构的高效性和自动变速机构的舒适性，通过采取预设挡位和循环功率的方式，提供了较为稳定的动力输出。尤其是近年来，双离合变速结构在市场上大量投产，从最初的6速双离合变速机构，直至7速、8速，以及某公司目前即将投产的9速机构，逐渐完善车辆传动系统的动力连续性，极大提高了车辆驾驶过程平顺性。针对未来车辆的高平顺性要求，双离合变速机构的设计趋势构逐渐向高挡位数发展。

然而，随着车辆传动系统的转速和功率密度的提高，现有传动机构已经不能完全满足当下高速车辆的使用要求，成为了双离合变速器结构车辆系统的易损件之一。同时，多挡位数下的双离合器变速机构所采用的设计方式导致其几何尺寸较大，严重阻碍了车辆传动系统轻量化、小型化的发展进程。

基于当前的技术水平，可预见在未来10～20年，机械传动的传动效率和可靠性将明显优于其它传动型式，随着机械设计和机械制造行业的快速发展，机械传动的系统集成度将会得到显著提高，使得传动系统的功率密度具有可显著提高的巨大潜力。采用多自由度定轴变速原理、多工作段式联合控制与双离合换档操纵机构相结合，能够有效保证车辆具有高输入转速、高输出转速、高传动效率、高功率密度、宽传动范围和良好的操纵灵活性等优势。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多段式双离合机械变速器，通过结构优化设计，实现了双离合器的多工作段式控制策略，解决了高速差与大摩擦转矩不能兼顾的矛盾，优化换挡控制、延长使用寿命；同时，本发明通过多自由度定轴设计，实现了多档位下双离合变速机构小型化，根据使用需求，最多可使该变速机构实现28个前进挡，4个倒档。

本发明实现上述设计要求的技术解决方案如下：

一种多段式双离合机械变速器，包括三个部分：多段式双离合器机构、一级变速机构和二级变速机构；

该变速器包括多段式双离合机构、一级变速机构和二级变速机构；所述多段式双离合机构包含四个多段式子离合器，任一多段式子离合器均可完成一个工作段，每个工作段通过单独充放油控制活塞对摩擦副正压力的变化，实现一个工作段的摩擦转矩输出；工作段与工作段间进行充放油交替匹配控制变化，最终实现离合器摩擦转矩输出的连续可控；所述一级变速机构和二级变速机构通过控制其内部的六个同步器完成与多段式双离合机构的控制匹配。

进一步地，所述的多段式双离合机构包括第一多段式离合器和第二多段式离合器，其中，第一多段式离合器和第二多段式离合器共用同一外缸套，外缸套与动力输入轴相连，第一多段式离合器和第一多段式离合器输出轴相连，第二多段式离合器和第二多段式离合器输出轴相连，第二多段式离合器输出轴为同心轴，第二多段式离合器输出轴与第一多段式离合器输出轴平行布置；

所述第一多段式离合器包含子工作段式内离合器和子工作段式外离合器，子工作段式内离合器和子工作段式外离合器共用同一外缸套和同一输出轴，但其各自摩擦副元件和活塞为独立控制；所述第二多段式离合器包含子工作段式内离合器和子工作段式外离合器，子工作段式内离合器和子工作段式外离合器共用同一外缸套和同一输出轴，其各自摩擦副元件和活塞亦可独立控制；

所述第一多段式离合器输出轴末端固定设有第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ；第二多段式离合器输出轴末端固定设有第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ；

所述一级变速结构包括第一输出轴、第二输出轴、空心轴和动力输出轴，均与前述动力输入轴平行放置；

所述第一输出轴上依次设有从动齿轮Ⅰ、一级一挡主动齿轮、第一同步器、一级三挡主动齿轮、一级五挡主动齿轮、第三同步器、一级七挡主动齿轮；其中第一输出轴从动齿轮Ⅰ与第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ啮合；一级一挡主动齿轮、一级三挡主动齿轮、一级五挡主动齿轮和一级七挡主动齿轮可绕第一输出轴转动；第一同步器固定设在第一输出轴上，并可选择性地将一级一挡主动齿轮或一级三挡主动齿轮扭矩传递给第一输出轴上；第三同步器固定设在第一输出轴上，并可选择性地将一级五挡主动齿轮或一级七挡主动齿轮扭矩传递给第一输出轴上；

所述第二输出轴上依次设有从动齿轮Ⅱ、一级二挡主动齿轮、第二同步器、一级四挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮、第四同步器、一级倒挡主动齿轮；其中第二输出轴从动齿轮Ⅱ与第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ啮合；一级二挡主动齿轮、一级四挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮和一级倒挡主动齿轮可绕第二输出轴转动；第二同步器固定设在第二输出轴上，并可选择性地将一级二挡主动齿轮或一级四挡主动齿轮扭矩传递给第二输出轴上；第四同步器固定设在第二输出轴上，并可选择性地将一级六挡主动齿轮或一级倒挡主动齿轮扭矩传递给第二输出轴上；

所述空心轴可绕动力输出轴转动，其上依次固定设有一级从动齿轮Ⅴ、一级从动齿轮Ⅵ、一级从动齿轮Ⅶ、一级从动齿轮Ⅷ和主动齿轮Ⅲ。其中，一级从动齿轮Ⅴ和一级一挡主动齿轮、一级二挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅵ和一级三挡主动齿轮、一级四挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅶ和一级五挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅷ和一级七挡主动齿轮、惰轮同时啮合，且惰轮与一级倒档齿轮拟合；

所述二级变速结构包括第三输出轴和第四输出轴，均与前述动力输入轴平行放置；其中，第三输出轴为空心轴，可绕第一输出轴转动，第四输出轴亦为空心轴，可绕第二输出轴转动；

所述第三输出轴上依次设有从动齿轮Ⅲ、二级一挡主动齿轮、第五同步器和二级三挡主动齿轮；其中，从动齿轮Ⅲ与前述主动齿轮Ⅲ啮合，可将扭矩从空心轴传递至第三输出轴，所述二级一挡主动齿轮和二级三挡主动齿轮均可绕第三输出轴转动，第五同步器固定设在第三输出轴上，并可选择性地将二级一挡主动齿轮或二级三挡主动齿轮扭矩传递给第三输出轴上；

所述第四输出轴上依次设有从动齿轮Ⅳ、二级二挡主动齿轮、第六同步器和二级四挡主动齿轮；其中，从动齿轮Ⅳ与前述主动齿轮Ⅲ啮合，可将扭矩从空心轴传递至第四输出轴，所述二级二挡主动齿轮和二级四挡主动齿轮均可绕第四输出轴转动，第六同步器固定设在第四输出轴上，并可选择性地将二级二挡主动齿轮或二级四挡主动齿轮扭矩传递给第四输出轴上；

所述动力输出轴上依次设有从动齿轮Ⅸ和从动齿轮Ⅹ，且空心轴可绕动力输出轴转动；所述从动齿轮Ⅸ和二级一挡主动齿轮、二级二档主动齿轮同时啮合，从动齿轮Ⅹ和二级三挡主动齿轮、二级四档主动齿轮同时啮合。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1、本发明采用了一、二级挡位串联结构，在一级挡位中包含7个前进挡和1个倒档，二级挡位中包含4各挡位，可形成最多28个前进挡传动比及4个倒档传动比，使得相同挡位数下的周向长度更短，对乘用车布置非常有利，符合车辆设计技术发展要求；

2、本发明采用的多段式双离合器结构，大幅提高了换挡品质，尤其是子离合器的多段式的工作特点，能够保证车辆在平稳换挡的使用基础上，显著提高车辆的离合器在大功率、高强度工况下的工作能力，显著地提高了离合器使用寿命以及车辆行驶的稳定性、动力输出品质等特性；

3、本发明所提供的多段式双离合器变速机构中传动装置部分，将第三、第四输出轴，以及同心轴采用空心轴的方式进行设计，本质是三自由度传动设计结构，大幅减小了传动机构尺寸参数，使得乘用车同尺寸下可组成多挡位传动方式；

4、本发明通过二级多挡位的设计方法，在节省挡位空间的前提下，确保车辆可实现倒档下的多传动比驱动，提高了车辆的驾驶舒适性和动力品质。

综上，通过以上结构设计方式，本发明的变速机构结构尺寸更小、车辆行驶性能更优、动力输出品质更佳、车辆安全性能更高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

其中，1-动力输入齿轮、2-外缸套、3-第一多段式内子离合器、4-第一多段式外子离合器、5-第二多段式内子离合器、6-第二多段式外子离合器、7-第一多段式离合器输出轴、8-第二多段式离合器输出轴、9-主动齿轮Ⅰ、10-主动齿轮Ⅱ、11-从动齿轮Ⅰ、12-从动齿轮Ⅱ、13-第一输出轴、14-第二输出轴、15-一级一挡主动齿轮、16-一级二挡主动齿轮、17-一级三挡主动齿轮、18-一级四挡主动齿轮、19-一级五挡主动齿轮、20-一级六挡主动齿轮、21-一级七挡主动齿轮、22-一级倒档主动齿轮、23-惰轮、24-同心轴、25-从动齿轮Ⅲ、26-从动齿轮Ⅳ、27-二级一挡主动齿轮、28-二级二挡主动齿轮、29-二级三挡主动齿轮、30-二级四挡主动齿轮、31-第三输出轴、32-第四输出轴、33-第一同步器、34-第二同步器、35-第三同步器、36-第四同步器、37-第五同步器、38-第六同步器、39-从动齿轮Ⅴ、40-从动齿轮Ⅵ、41-从动齿轮Ⅶ、42-从动齿轮Ⅷ、43-主动齿轮Ⅲ、44-从动齿轮Ⅸ、45-从动齿轮Ⅹ、46-动力输出轴、47-第一多段式离合器、48-第二多段式离合器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种多段式双离合机械变速器，该变速器包括多段式双离合器机构、一级变速机构和二级变速机构；

所述的多段式双离合机构包括第一多段式离合器47和第二多段式离合器48，其中，第一多段式离合器47和第二多段式离合器48共用同一外缸套2，外缸套2与动力输入轴1相连，第一多段式离合器47和第一多段式离合器输出轴7相连，第二多段式离合器48和第二多段式离合器输出轴8相连，第二多段式离合器输出轴8为同心轴，第二多段式离合器输出轴8与第一多段式离合器输出轴7平行布置；

所述第一多段式离合器47包含子工作段式内离合器3和子工作段式外离合器4，子工作段式内离合器3和子工作段式外离合器4共用同一外缸套2和同一输出轴7，但其各自摩擦副元件和活塞为独立控制；所述第二多段式离合器48包含子工作段式内离合器5和子工作段式外离合器6，子工作段式内离合器5和子工作段式外离合器6共用同一外缸套2和同一输出轴8，其各自摩擦副元件和活塞亦可独立控制；

所述第一多段式离合器输出轴7末端固定设有第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ9；第二多段式离合器输出轴8末端固定设有第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ10；

所述一级变速结构包括第一输出轴13、第二输出轴14、空心轴24和动力输出轴46，均与前述动力输入轴1平行放置；

所述第一输出轴13上依次设有从动齿轮Ⅰ11、一级一挡主动齿轮15、第一同步器33、一级三挡主动齿轮17、一级五挡主动齿轮19、第三同步器35、一级七挡主动齿轮21；其中第一输出轴从动齿轮Ⅰ11与第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ9啮合；一级一挡主动齿轮15、一级三挡主动齿轮17、一级五挡主动齿轮19和一级七挡主动齿轮21可绕第一输出轴13转动；第一同步器33固定设在第一输出轴13上，并可选择性地将一级一挡主动齿轮15或一级三挡主动齿轮17扭矩传递给第一输出轴13上；第三同步器35固定设在第一输出轴13上，并可选择性地将一级五挡主动齿轮19或一级七挡主动齿轮21扭矩传递给第一输出轴13上；

所述第二输出轴14上依次设有从动齿轮Ⅱ12、一级二挡主动齿轮16、第二同步器34、一级四挡主动齿轮18、一级六挡主动齿轮20、第四同步器35、一级倒挡主动齿轮22；其中第二输出轴从动齿轮Ⅱ12与第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ10啮合；一级二挡主动齿轮16、一级四挡主动齿轮18、一级六挡主动齿轮20和一级倒挡主动齿轮22可绕第二输出轴14转动；第二同步器34固定设在第二输出轴14上，并可选择性地将一级二挡主动齿轮16或一级四挡主动齿轮18扭矩传递给第二输出轴14上；第四同步器36固定设在第二输出轴14上，并可选择性地将一级六挡主动齿轮20或一级倒挡主动齿轮22扭矩传递给第二输出轴14上；

所述空心轴24可绕动力输出轴46转动，其上依次固定设有一级从动齿轮Ⅴ39、一级从动齿轮Ⅵ40、一级从动齿轮Ⅶ41、一级从动齿轮Ⅷ42和主动齿轮Ⅲ43。其中，一级从动齿轮Ⅴ39和一级一挡主动齿轮15、一级二挡主动齿轮16同时啮合，一级从动齿轮Ⅵ40和一级三挡主动齿轮17、一级四挡主动齿轮18同时啮合，一级从动齿轮Ⅶ41和一级五挡主动齿轮19、一级六挡主动齿轮20同时啮合，一级从动齿轮Ⅷ42和一级七挡主动齿轮21、惰轮23同时啮合，且惰轮23与一级倒档齿轮22拟合；

所述二级变速结构包括第三输出轴31和第四输出轴32，均与前述动力输入轴1平行放置；其中，第三输出轴31为空心轴，可绕第一输出轴13转动，第四输出轴32亦为空心轴，可绕第二输出轴14转动；

所述第三输出轴31上依次设有从动齿轮Ⅲ25、二级一挡主动齿轮27、第五同步器37和二级三挡主动齿轮29；其中，从动齿轮Ⅲ25与前述主动齿轮Ⅲ43啮合，可将扭矩从空心轴24传递至第三输出轴31，所述二级一挡主动齿轮27和二级三挡主动齿轮29均可绕第三输出轴31转动，第五同步器37固定设在第三输出轴31上，并可选择性地将二级一挡主动齿轮27或二级三挡主动齿轮29扭矩传递给第三输出轴31上；

所述第四输出轴32上依次设有从动齿轮Ⅳ26、二级二挡主动齿轮28、第六同步器38和二级四挡主动齿轮30；其中，从动齿轮Ⅳ26与前述主动齿轮Ⅲ43啮合，可将扭矩从空心轴24传递至第四输出轴32，所述二级二挡主动齿轮28和二级四挡主动齿轮30均可绕第四输出轴32转动，第六同步器38固定设在第四输出轴32上，并可选择性地将二级二挡主动齿轮28或二级四挡主动齿轮30扭矩传递给第四输出轴32上；

所述动力输出轴46上依次设有从动齿轮Ⅸ44和从动齿轮Ⅹ45，且空心轴24可绕动力输出轴46转动；所述从动齿轮Ⅸ44和二级一挡主动齿轮27、二级二档主动齿轮28同时啮合，从动齿轮Ⅹ45和二级三挡主动齿轮29、二级四档主动齿轮30同时啮合。

参见附图1，本发明的动力传递路线如下：

一挡动力传递路线：第一同步器33和一级一挡主动齿轮15结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级一挡主动齿轮15、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

二挡动力传递路线：第二同步器34和一级二挡主动齿轮16结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级二挡主动齿轮16、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

三挡动力传递路线：第一同步器33和一级三挡主动齿轮17结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级三挡主动齿轮17、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

四挡动力传递路线：第二同步器34和一级四挡主动齿轮18结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级四挡主动齿轮18、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

五挡动力传递路线：第三同步器35和一级五挡主动齿轮19结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级五挡主动齿轮19、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

六挡动力传递路线：第四同步器36和一级六挡主动齿轮20结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级六挡主动齿轮20、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

七挡动力传递路线：第三同步器35和一级七挡主动齿轮21结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级七挡主动齿轮21、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

八挡动力传递路线：第一同步器33和一级一挡主动齿轮15结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级一挡主动齿轮15、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

九挡动力传递路线：第二同步器34和一级二挡主动齿轮16结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级二挡主动齿轮16、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十挡动力传递路线：第一同步器33和一级三挡主动齿轮17结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级三挡主动齿轮17、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十一挡动力传递路线：第二同步器34和一级四挡主动齿轮18结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级四挡主动齿轮18、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十二挡动力传递路线：第三同步器35和一级五挡主动齿轮19结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级五挡主动齿轮19、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十三挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级六挡主动齿轮20、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十四挡动力传递路线：第三同步器35和一级七挡主动齿轮21结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级七挡主动齿轮21、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

十五挡动力传递路线：第一同步器33和一级一挡主动齿轮15结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级一挡主动齿轮15、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

十六挡动力传递路线：第二同步器34和一级二挡主动齿轮16结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级二挡主动齿轮16、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

十七挡动力传递路线：第一同步器33和一级三挡主动齿轮17结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级三挡主动齿轮17、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

十八挡动力传递路线：第二同步器34和一级四挡主动齿轮18结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级四挡主动齿轮18、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

十九挡动力传递路线：第三同步器35和一级五挡主动齿轮19结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级五挡主动齿轮19、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级六挡主动齿轮20、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十一挡动力传递路线：第三同步器35和一级七挡主动齿轮21结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级七挡主动齿轮21、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十二挡动力传递路线：第一同步器33和一级一挡主动齿轮15结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级一挡主动齿轮15、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十三挡动力传递路线：第二同步器34和一级二挡主动齿轮16结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级二挡主动齿轮16、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十四挡动力传递路线：第一同步器33和一级三挡主动齿轮17结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第一同步器33、一级三挡主动齿轮17、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十五挡动力传递路线：第二同步器34和一级四挡主动齿轮18结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级四挡主动齿轮18、从动齿轮Ⅵ40、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十六挡动力传递路线：第三同步器35和一级五挡主动齿轮19结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级五挡主动齿轮19、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十七挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级六挡主动齿轮20、从动齿轮Ⅶ41、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

二十八挡动力传递路线：第三同步器35和一级七挡主动齿轮21结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第一多段式离合器47闭合，发动机扭矩通过第一多段式离合器47传递至第一多段式离合器输出轴7，经由常啮合的主动齿轮Ⅰ9、从动齿轮Ⅰ11、第一输出轴13、第三同步器35、一级七挡主动齿轮21、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

倒一挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第五同步器37和二级一挡同步齿轮27结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级倒档主动齿轮22、惰轮23、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

倒二挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第六同步器38和二级二挡同步齿轮28结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级倒档主动齿轮22、惰轮23、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级二挡主动齿轮28、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出动力。

倒三挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第五同步器37和二级三挡同步齿轮29结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级倒档主动齿轮22、惰轮23、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第五同步器37、二级三挡主动齿轮29、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

倒四挡动力传递路线：第四同步器35和一级六挡主动齿轮20结合，第六同步器38和二级四挡同步齿轮30结合，第二多段式离合器48闭合，发动机扭矩通过第二多段式离合器48传递至第二多段式离合器输出轴8，经由常啮合的主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第四同步器36、一级倒档主动齿轮22、惰轮23、从动齿轮Ⅷ42、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第三输出轴31、第六同步器38、二级四挡主动齿轮30、从动齿轮Ⅹ45，并最终由动力输出轴46输出动力。

多段式双离合器换挡过程说明：

一挡换二挡过程：多段式双离合器变速机构处于一档，第一同步器33和一挡主动齿轮15结合，第一多段式离合器47闭合，第二多段式离合器48打开；多段式双离合器变速机构控制系统发出一挡换二挡指令，换挡执行机构预先将第二同步器34和一级二挡16结合，此时第二多段式离合器48仍然处于打开状态，即第二离合器48和第二输出轴14均不传递动力；随着换挡过程继续，第一多段式内子离合器3在回位弹簧的作用下逐渐打开，其后，第一多段式外子离合器4亦逐渐打开；与此同时，第二多段式内子离合器5通过控制油压的作用逐渐闭合，紧接着，第二多段式外子离合器6亦逐渐闭合，此过程中不会出现扭矩中断；第一多段式离合器47完全打开、第二多段式离合器48完全闭合后，第一同步器33脱开与一级一挡主动齿轮15的结合，结束换挡过程，发动机扭矩经由第二多段式离合器48、主动齿轮Ⅱ10、从动齿轮Ⅱ12、第二输出轴14、第二同步器34、一级二挡主动齿轮16、从动齿轮Ⅴ39、空心轴24、主动齿轮Ⅲ43、从动齿轮Ⅲ25、第五同步器37、二级一挡主动齿轮27、从动齿轮Ⅸ44，并最终由动力输出轴46输出。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多段式双离合机械变速器，其特征在于：包括多段式双离合机构、一级变速机构和二级变速机构；所述多段式双离合机构包含四个多段式子离合器，任一多段式子离合器均可完成一个工作段，每个工作段通过单独充放油控制活塞对摩擦副正压力的变化，实现一个工作段的摩擦转矩输出；工作段与工作段间进行充放油交替匹配控制变化，最终实现离合器摩擦转矩输出的连续可控；所述一级变速机构和二级变速机构通过控制其内部的六个同步器完成与多段式双离合机构的控制匹配；

所述一级变速机构包括第一输出轴、第二输出轴、同心轴和动力输出轴，均与动力输入轴平行放置；所述同心轴为空心轴；

所述二级变速机构包括第三输出轴和第四输出轴，均与动力输入轴平行放置；其中，第三输出轴为空心轴，可绕第一输出轴转动，第四输出轴亦为空心轴，可绕第二输出轴转动；

所述一级变速机构和所述二级变速机构串联，所述一级变速机构包含7个前进档和1个倒挡，所述二级变速机构包含4个挡位。

2.如权利要求1所述的多段式双离合机械变速器，其特征在于：所述的多段式双离合机构包括第一多段式离合器和第二多段式离合器，其中，第一多段式离合器和第二多段式离合器共用同一外缸套，外缸套与动力输入轴相连，第一多段式离合器和第一多段式离合器输出轴相连，第二多段式离合器和第二多段式离合器输出轴相连，第二多段式离合器输出轴为同心轴，第二多段式离合器输出轴与第一多段式离合器输出轴平行布置；

所述第一多段式离合器包含子工作段式内离合器和子工作段式外离合器，子工作段式内离合器和子工作段式外离合器共用同一外缸套和同一输出轴，但其各自摩擦副元件和活塞为独立控制；所述第二多段式离合器包含子工作段式内离合器和子工作段式外离合器，子工作段式内离合器和子工作段式外离合器共用同一外缸套和同一输出轴，其各自摩擦副元件和活塞亦可独立控制；

所述第一多段式离合器输出轴末端固定设有第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ；第二多段式离合器输出轴末端固定设有第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ；

所述第一输出轴上依次设有从动齿轮Ⅰ、一级一挡主动齿轮、第一同步器、一级三挡主动齿轮、一级五挡主动齿轮、第三同步器、一级七挡主动齿轮；其中第一输出轴从动齿轮Ⅰ与第一多段式离合器主动齿轮Ⅰ啮合；一级一挡主动齿轮、一级三挡主动齿轮、一级五挡主动齿轮和一级七挡主动齿轮可绕第一输出轴转动；第一同步器固定设在第一输出轴上，并可选择性地将一级一挡主动齿轮或一级三挡主动齿轮扭矩传递给第一输出轴上；第三同步器固定设在第一输出轴上，并可选择性地将一级五挡主动齿轮或一级七挡主动齿轮扭矩传递给第一输出轴上；

所述第二输出轴上依次设有从动齿轮Ⅱ、一级二挡主动齿轮、第二同步器、一级四挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮、第四同步器、一级倒挡主动齿轮；其中第二输出轴从动齿轮Ⅱ与第二多段式离合器主动齿轮Ⅱ啮合；一级二挡主动齿轮、一级四挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮和一级倒挡主动齿轮可绕第二输出轴转动；第二同步器固定设在第二输出轴上，并可选择性地将一级二挡主动齿轮或一级四挡主动齿轮扭矩传递给第二输出轴上；第四同步器固定设在第二输出轴上，并可选择性地将一级六挡主动齿轮或一级倒挡主动齿轮扭矩传递给第二输出轴上；

所述空心轴可绕动力输出轴转动，其上依次固定设有一级从动齿轮Ⅴ、一级从动齿轮Ⅵ、一级从动齿轮Ⅶ、一级从动齿轮Ⅷ和主动齿轮Ⅲ，其中，一级从动齿轮Ⅴ和一级一挡主动齿轮、一级二挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅵ和一级三挡主动齿轮、一级四挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅶ和一级五挡主动齿轮、一级六挡主动齿轮同时啮合，一级从动齿轮Ⅷ和一级七挡主动齿轮、惰轮同时啮合，且惰轮与一级倒档齿轮啮合；

所述第三输出轴上依次设有从动齿轮Ⅲ、二级一挡主动齿轮、第五同步器和二级三挡主动齿轮；其中，从动齿轮Ⅲ与前述主动齿轮Ⅲ啮合，可将扭矩从空心轴传递至第三输出轴，所述二级一挡主动齿轮和二级三挡主动齿轮均可绕第三输出轴转动，第五同步器固定设在第三输出轴上，并可选择性地将二级一挡主动齿轮或二级三挡主动齿轮扭矩传递给第三输出轴上；

所述第四输出轴上依次设有从动齿轮Ⅳ、二级二挡主动齿轮、第六同步器和二级四挡主动齿轮；其中，从动齿轮Ⅳ与前述主动齿轮Ⅲ啮合，可将扭矩从空心轴传递至第四输出轴，所述二级二挡主动齿轮和二级四挡主动齿轮均可绕第四输出轴转动，第六同步器固定设在第四输出轴上，并可选择性地将二级二挡主动齿轮或二级四挡主动齿轮扭矩传递给第四输出轴上；

所述动力输出轴上依次设有从动齿轮Ⅸ和从动齿轮Ⅹ，且空心轴可绕动力输出轴转动；所述从动齿轮Ⅸ和二级一挡主动齿轮、二级二档主动齿轮同时啮合，从动齿轮Ⅹ和二级三挡主动齿轮、二级四档主动齿轮同时啮合。