CN202188073U - 六速双离合自动变速器 - Google Patents

六速双离合自动变速器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种六速双离合自动变速器，包括嵌套式双离合器及嵌套式双输入轴、两中间轴，所述嵌套式双离合器分别经花键与嵌套式双输入轴连接；两输入轴上的主动齿轮分别驱动两中间轴上的从动齿轮；一挡从动齿轮与单向离合器外圈刚性连接，同时单向离合器的内圈经花键与一挡从动齿轮所在的中间轴刚性连接；其他挡位的换挡机构均为同步器。本实用新型采用双离合器结构，一挡采用单向离合器结构，其余挡位采用全同步器结构，可以简化控制策略、使TCU控制更加简便易行，容易实现操控。本实用新型适用作各种汽车的六挡变速器。

Description

六速双离合自动变速器
技术领域
本实用新型属于汽车领域，尤其是涉及一种车辆六速变速器，具体地说是一种六速双离合自动变速器。
背景技术
根据发动机的布置形式不同，变速器有横置和纵置之分，一般纵置适用于前置后驱车型，而横置适用于前置前驱车型。在变速器内部的轴齿传动布局中，又有单中间轴和多中间轴结构形式，中间轴数量决定了变速器的长度。在现有横置DCT（双离合器自动变速器）变速器中大部分采用多中间轴形式，如大众DQ250湿式DSG变速器为双中间轴结构、大众DQ200干式DSG变速器为三中间轴结构等。DCT变速器各挡齿轮一般都采用同步器换挡，每个挡位的换挡动作是由电控单元控制液压单元驱动换挡拨叉来实现的（例如大众DQ250和DQ200），也有电机驱动换挡毂控制（例如格特拉克6DCT250）。
现有采用全同步器结构的DCT变速器中，每个挡位的换挡动作都是由电控单元控制液压单元驱动换挡拨叉来实现的，带来换挡舒适的同时也加大了整箱成本及控制复杂程度。如大众DQ250湿式DSG变速器，其一挡和倒挡都由奇数挡驱动轴驱动，在起步控制过程中，当换挡杆处于N挡，此时的一挡和倒挡同步器已经预挂在各挡结合齿上，此时TCU根据驾驶者的意图，等待换挡信号。若驾驶者拉入D挡位，TCU必须迅速控制液压电磁换挡阀摘下倒挡同步器才能进行奇数挡离合器的接合控制，这首先需要一个过程，有经验的驾驶者会感觉到挂入D挡迅速加油门起步时会有加速反映迟钝现象；同样挂入R挡也有此现象。
再如专利号为20058002077.1的中国实用新型专利，涉及大众汽车有限公司的“用于汽车的双离合器变速器”产品专利，它采用了双离合器、嵌套式双输入轴、双中间轴、独立倒挡轴、全同步器结构，其中离合器分别连接两个输入轴，双中间轴布置在输入轴两侧。该产品专利同样存在整箱成本高及控制复杂程度高的不足。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，是提供一种六速双离合自动变速器，采用双离合器结构，一挡采用单向离合器结构（其余挡位采用全同步器结构）可以简化控制策略、使TCU控制更加简便易行，容易实现操控。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种六速双离合自动变速器，包括嵌套式双离合器及嵌套式双输入轴、两中间轴，其特别之处在于所述嵌套式双离合器分别经花键与嵌套式双输入轴连接；两输入轴上的主动齿轮分别驱动两中间轴上的从动齿轮；
一挡从动齿轮与单向离合器外圈刚性连接，同时单向离合器的内圈经花键与一挡从动齿轮所在的中间轴刚性连接；
其他挡位的换挡机构均为同步器。
以上为本实用新型的基本结构，其与现有技术相比，一挡只要接收到节气门开度信号就可以进行离合器的接合控制，从控制策略上彻底消除了上述反映迟钝现象，减少了同步器总成的数量以及换挡拔叉的数量，在降低成本的同时也使得一挡完全脱离了TCU软件控制，从硬件角度而言减少了变速器的软件控制策略，改善了变速器的起步控制；倒挡使用偶数挡驱动轴驱动，在起步/倒车控制策略中换挡杆从N挡挂入D挡或R挡时，避免了预挂挡位在逻辑上的冲突问题，使控制策略更加简单易行。
作为本实用新型结构的具体化，所述六速双离合自动变速器为六前进挡一倒挡变速器，包括一套嵌套式双输入轴、四根平行轴，所述嵌套式双输入轴包括第一输入轴与第二输入轴，四根平行轴包括第一中间轴、第二中间轴、倒挡惰轮轴与差速器的输出轴；
第一输入轴上自左至右依次相隔地设有三挡主动齿轮、一挡主动齿轮、五挡主动齿轮；
五挡主动齿轮的右侧，套于第一输入轴外的第二输入轴上自左至右依次相隔地设有四六挡共用主动齿轮、二倒挡共用主动齿轮；一挡主动齿轮、四六挡共用主动齿轮、二倒挡共用主动齿轮分别与相隔地设于第二中间轴上的一挡从动齿轮、四挡从动齿轮、二挡从动齿轮相啮合；第二中间轴上，二挡从动齿轮的右侧还设有第一驱动齿轮，并于四挡从动齿轮与二挡从动齿轮间还设有二四挡同步器；
嵌套式双离合器包括第一离合器与第二离合器，它们分别经花键与第一输入轴、第二输入轴相联接；一挡从动齿轮与单向离合器外圈刚性连接，同时单向离合器的内圈经花键与第二中间轴刚性联接；第二中间轴上四挡从动齿轮与二挡从动齿轮间还设有二四挡同步器；
第一中间轴上自左至右依次相隔地设有三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、倒挡从动齿轮、第二驱动齿轮；三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮分别与三挡主动齿轮、五挡主动齿轮、四六挡共用主动齿轮相啮合；
第二中间轴与第一中间轴上下相应，第一输入轴、第二输入轴、差速器的输出轴的轴心线位于同一高度；第一中间轴位于差速器与第二输入轴间，第一中间轴上的第二驱动齿轮能够与差速器上的齿圈相啮合；第二中间轴位于差速器与第一轴入轴之间，第二中间轴上的第一驱动齿轮能够与差速器上的齿圈相啮合；第一中间轴上，于三挡从动齿轮与五挡从动齿轮间设有三五挡同步器，于六挡从动齿轮与倒挡从动齿轮间还设有六倒挡同步器；
倒挡惰轮轴设于第一中间轴与第二输入轴之间，其上设有倒挡惰轮，能够与二倒挡共用主动齿轮、倒挡从动齿轮相啮合。
各挡从动齿轮分别经滚针轴承支承于相应中间轴上。
以上为本实用新型实现其发明目的的一个具体方案，能够提供六前进挡与一倒挡，一挡采用单向离合器结构、其余挡位全部采用同步器结构，把一挡和倒挡分别布置在奇数挡驱动轴和偶数挡驱动轴上，避免了控制策略预挂挡时的逻辑冲突问题，在起步和倒挡时TCU无须考虑解除挡位信号，只要接收到节气门开度信号就可以进行离合器的接合控制，从控制策略上彻底消除了上述反映迟钝现象。
本实用新型在工作时各挡动力流传递路如下：
①一挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第一输入轴相连的第一离合器接合，动力经由第一输入轴、一挡主动齿轮传递到一挡从动齿轮，此时一挡从动齿轮的转速大于第二中间轴的转速，单向离合器锁止，动力通过第二中间轴上的第一驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
②二挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第二输入轴相连的第二离合器接合，动力经由第二输入轴、二倒挡共用挡主动齿轮传递到二挡从动齿轮，此时二、四挡同步器向右与二挡从动齿轮接合，动力通过第二中间轴上的第一驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。 
二挡工作时，第二中间轴的转速大于一挡从动齿轮，故单向离合器不工作。
③三挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第一输入轴相连的第一离合器接合，动力经由第一输入轴轴、三挡主动齿轮传递到三挡从动齿轮，此时三五挡同步器向左与三挡从动齿轮接合齿接合，动力通过第一中间轴上的第二驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
三挡工作时，第二中间轴上的齿轮由差速器上的齿轮驱动，第二中间轴的转速大于由一挡主动齿轮驱动的一挡从动齿轮的转速，故单向离合器不工作。
④四挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第二输入轴相连的第二离合器接合，动力经由第二输入轴、四六挡共用主动齿轮传递到四挡从动齿轮，此时二四挡同步器向左与四挡从动齿轮接合齿接合，动力通过第二中间轴上的第一驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
四挡工作时，第二中间轴的转速大于一挡从动齿轮的转速，故单向离合器不工作。
⑤五挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第一输入轴相连的第一离合器接合，动力经由第一输入轴、五挡主动齿轮传递到五挡从动齿轮，此时三五挡同步器向右与五挡从动齿轮接合齿接合，动力通过第一中间轴上的第二驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
五挡工作时，第二中间轴通过其上的第一驱动齿轮由差速器上的齿圈驱动，第二中间轴的速度大于一挡从动齿轮的速度，故单向离合器不工作。
⑥六挡
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第二输入轴相连的第二离合器接合，动力经第二输入轴、四六挡共用主动齿轮传递到六挡从动齿轮，此时六倒挡同步器向左与六挡从动齿轮接合齿接合，动力通过第一中间轴上的第二驱动齿轮传递到差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
六挡工作时，第二中间轴通过其上的第一驱动齿轮由差速器上的齿圈驱动，第二中间轴的速度大于一挡从动齿轮的速度，故单向离合器不工作。
⑦倒挡动力传递路线：
发动机的动力经过飞轮传至双离合器的离合器外毂，此时与第二输入轴相连的第二离合器接合，动力经第二输入轴、二倒挡共用主动齿轮传递到倒挡惰轮轴上的倒挡惰轮，此时六倒挡同步器向右与倒挡从动齿轮接合齿接合，动力经由第一中间轴上的第二驱动齿轮传至差速器，最终经过差速器把动力分配到左右半轴上。
倒挡工作时，由于差速器反向旋转，第二中间轴在差速器的带动下反向旋转，此时单向离合器结合，一挡从动齿轮反拖一挡主动齿轮转动，此时由于第一离合器完全分离，所以第一输入轴只是空转。
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本实用新型的一挡只要接收到节气门开度信号就可以进行离合器的接合控制，从控制策略上彻底消除了上述反映迟钝现象，减少了同步器总成的数量以及换挡拔叉的数量，在降低成本的同时也使得一挡完全脱离了TCU软件控制，从硬件角度而言减少了变速器的软件控制策略，改善了变速器的起步控制；倒挡使用偶数挡驱动轴驱动，在起步/倒车控制策略中换挡杆从N挡挂入D挡或R挡时，避免了预挂挡位在逻辑上的冲突问题，使控制策略更加简单易行。本实用新型适用作各种汽车的六挡变速器。
本实用新型下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为图1所示实施例中各轴的位置关系示意图。
图中： 2—第一离合器，3—第二离合器，4—第一输入轴，5—第二输入轴，6—第一中间轴，7—第二中间轴，8—倒挡惰轮轴，9～14—一～六挡从动齿轮，15—倒挡从动齿轮，16—一挡主动齿轮、17—二倒挡共用主动齿轮，18—三挡主动齿轮，19—四六挡主动齿轮，20—五挡主动齿轮，21—第一驱动齿轮，22—第二驱动齿轮，23—单向离合器，24—二四挡同步器，25—三五挡同步器，26—六倒挡同步器，27—差速器。
具体实施方式
实施例
图1所示为一种六速双离合自动变速器，为六前进挡一倒挡变速器，包括一套嵌套式双输入轴、四根平行轴。
嵌套式双输入轴包括第一输入轴4与第二输入轴7，四根平行轴包括第一中间轴6、第二中间轴7、倒挡惰轮轴8与差速器的轴出轴。
第一输入轴4上自左至右依次相隔地设有三挡主动齿轮18、一挡主动齿轮16、五挡主动齿轮20。
五挡主动齿轮20的右侧，套于第一输入轴4外的第二输入轴5上自左至右依次相隔地设有四六挡共用主动齿轮19、二倒挡共用主动齿轮17；一挡主动齿轮16、四六挡共用主动齿轮19、二倒挡共用主动齿轮分别与相隔地设于第二中间轴7上的一挡从动齿轮9、四挡从动齿轮12、二挡从动齿轮10相啮合。第二中间轴7上，二挡从动齿轮10的右侧还设有第一驱动齿轮21，并于四挡从动齿轮12与二挡从动齿轮10间还设有二四挡同步器24。
嵌套式双离合器包括第一离合器2与第二离合器3，它们分别经花键与第一输入轴4、第二输入轴5相联接；一挡从动齿轮9与单向离合器23外圈刚性连接，同时单向离合器23的内圈经花键与第二中间轴7刚性联接。
第一中间轴6上自左至右依次相隔地设有三挡从动齿轮11、五挡从动齿轮13、六挡从动齿轮14、倒挡从动齿轮15、第二驱动齿轮22；三挡从动齿轮11、五挡从动齿轮13、六挡从动齿轮14分别与三挡主动齿轮18、五挡主动齿轮20、四六挡共用主动齿轮19相啮合。
如图2中所示：第二中间轴6与第二中间轴7上下相应，第一输入轴4、第二输入轴5、差速器27的输出轴的轴心线位于同一高度；第一中间轴6位于差速器27与第二输入轴5间，第一中间轴6上的第二驱动齿轮22能够与差速器27上的齿圈相啮合；第二中间轴7位于差速器27与第一轴入轴4之间，第二中间轴7上的第一驱动齿轮21能够与差速器27上的齿圈相啮合；第一中间轴6上，于三挡从动齿轮11与五挡从动齿轮13间设有三五挡同步器25，于六挡从动齿轮14与倒挡从动齿轮15间还设有六倒挡同步器26。
倒挡惰轮轴8设于第一中间轴6与第二输入轴5之间，其上设有倒挡惰轮，能够与二倒挡共用主动齿轮17、倒挡从动齿轮15相啮合。
各挡从动齿轮9～15分别经滚针轴承支承于相应中间轴6或7上。

Claims (3)

1.一种六速双离合自动变速器，包括嵌套式双离合器及嵌套式双输入轴、两中间轴，其特征在于：所述嵌套式双离合器分别经花键与嵌套式双输入轴连接；两输入轴上的主动齿轮分别驱动两中间轴上的从动齿轮；
一挡从动齿轮与单向离合器外圈刚性连接，同时单向离合器的内圈经花键与一挡从动齿轮所在的中间轴刚性连接；
其他挡位的换挡机构均为同步器。
2.根据权利要求1所述的六速双离合自动变速器，其特征在于：所述六速双离合自动变速器为六前进挡一倒挡变速器，包括一套嵌套式双输入轴、四根平行轴，所述嵌套式双输入轴包括第一输入轴与第二输入轴，四根平行轴包括第一中间轴、第二中间轴、倒挡惰轮轴与差速器的输出轴；
第一输入轴上自左至右依次相隔地设有三挡主动齿轮、一挡主动齿轮、五挡主动齿轮；
五挡主动齿轮的右侧，套于第一输入轴外的第二输入轴上自左至右依次相隔地设有四六挡共用主动齿轮、二倒挡共用主动齿轮；一挡主动齿轮、四六挡共用主动齿轮、二倒挡共用主动齿轮分别与相隔地设于第二中间轴上的一挡从动齿轮、四挡从动齿轮、二挡从动齿轮相啮合；第二中间轴上，二挡从动齿轮的右侧还设有第一驱动齿轮，并于四挡从动齿轮与二挡从动齿轮间还设有二四挡同步器；
嵌套式双离合器包括第一离合器与第二离合器，它们分别经花键与第一输入轴、第二输入轴相联接；一挡从动齿轮与单向离合器外圈刚性连接，同时单向离合器的内圈经花键与第二中间轴刚性联接；
第一中间轴上自左至右依次相隔地设有三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、倒挡从动齿轮、第二驱动齿轮；三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮分别与三挡主动齿轮、五挡主动齿轮、四六挡共用主动齿轮相啮合；第一中间轴上，于三挡从动齿轮与五挡从动齿轮间设有三五挡同步器，于六挡从动齿轮与倒挡从动齿轮间还设有六倒挡同步器；
第二中间轴与第一中间轴上下相应，第一输入轴、第二输入轴、差速器的输出轴的轴心线位于同一高度；第一中间轴位于差速器与第二输入轴间，第一中间轴上的驱动齿轮能够与差速器上的齿圈相啮合；第二中间轴位于差速器与第一输入轴之间，第二中间轴上的第一驱动齿轮能够与差速器上的齿圈相啮合；倒挡惰轮轴设于第一中间轴与第二输入轴之间，其上设有倒挡惰轮，能够与二倒挡共用主动齿轮、倒挡从动齿轮相啮合。
3.根据权利要求1或2所述的六速双离合自动变速器，其特征在于：各挡从动齿轮分别经滚针轴承支承于相应中间轴上。
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