CN202484236U - 一种双离合器式自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双离合器式自动变速器，属于机械技术领域。它解决了现有双离合器式自动变速器需要经过倒档轴才能实现倒档等技术问题。本双离合器式自动变速器，包括壳体，在壳体内设有离合器一、离合器二、差速器和四根平行设置的轴：输入轴一、输入轴二、输出轴一和输出轴二，输出轴二上设有倒挡被动齿轮，所述的倒挡被动齿轮能与上述的一挡被动齿轮相啮合，在倒挡被动齿轮和五挡被动齿轮之间的输出轴二上还设有五倒挡同步器。本实用新型具有通过设置在输出轴一上的一挡被动齿轮和设置在输出轴二上的倒挡被动齿轮来实现倒档，增加了整机的紧凑性的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种变速器，特别是一种双离合器式自动变速器。
背景技术
随着国内石油供给越来越严峻，排放法规要求越来越严格，同时非职业驾驶人员不断上升，市场需要高效率、高舒适性、低成本的自动变速器。目前汽车所使用的自动变速器大致可分为三类：一类是由液力变矩器、行星齿轮机构及电液控制系统组成的液力自动变速器AT(Automatic Transmission)；一类是由传统固定轴式变速箱和干式离合器以及相应的电-液控制系统组成的电控机械式自动变速器AMT(Automated Manual Transmission)；另一类是无极自动变速器CVT(Continuously VariableTransminssion)。
AT起步平稳，加速迅速、均匀、柔和，已成为当今世界车辆自动变速器的主导产品，但是结构复杂、制造困难、成本高，同时其效率较低、油耗较高，目前的市场份额日趋萎缩。AMT虽然价格较AT低，但由于换挡过程存在动力中断，产生换挡冲击和换挡噪声。CVT虽然可以实现真正无级变速，但带子与带轮之间需要很高的压力和加紧力，故由液压油泵所产生的损失大，传动效率低，同时带子造价成本高，维修费用大；承载扭矩有局限性等。
双离合器式自动变速器DCT(Double Clutch Transmission)实现了换挡过程的动力换挡，即在换挡过程中不中断动力，克服了AMT的不足，解决了AMT换挡冲击的缺点。保留了AT、CVT等换挡品质好的优点。这使得车辆在换挡过程中，发动机的动力始终可以传递到车轮，换挡迅速平稳，不仅保证了车辆的加速性，而且由于车辆不再产生由于换挡引起的急剧减速情况，也极大的改善了车辆运行的舒适性。
双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点，没有使用变矩器，转而采用两套离合器，通过两套离合器的相互交替工作，来到达无间隙换挡的效果。两组离合器分别控制奇数挡与偶数挡，具体说来就是在换挡之前，自动换挡机构已经预先将下一挡位齿轮啮合，在得到换挡指令之后，自动换挡机构迅速向发动机发出指令，发动机转速升高，此时先前啮合的齿轮迅速结合，同时第一组离合器完全放开，完成一次升挡动作，后面的动作以此类推。
同时DCT由于采用双输出轴结构，可以使整个变速箱的长度变短，更加紧凑，在MT长度的基础上能够布置更多的挡位，挡位数的整加使得各挡速比更加合理，能够取得更好的动力性以及经济性指标，降低油耗。
为推广DCT的技术，降低油耗，使得DCT能够装在更大范围的车型上，这就要求DCT的轴向尺寸和径向尺寸更小，以便于能够适配不同的车型。通常DCT上都会设置倒挡轴，通过安装在倒挡轴上的齿轮完成倒挡，例如中国专利文献公开的双离合器式自动变速器【授权公告号CN201502691U】，包括第一输入轴和第二输入轴及第一离合器和第二离合器，第一输入轴和第二输入轴旁设有与第一输入轴和第二输入轴平行的第一输出轴、第二输出轴及倒挡轴：第一输入轴上装配有与第一输入轴同步转动的若干个偶数挡主动齿轮，第二输入轴凸出于第一输入轴的部位上装配有若干个与第二输入轴同步转动的奇数挡主动齿轮及倒挡主动齿轮：第一输出轴上依次设有第一主减速齿轮、若干个被动齿轮：第二输出轴上依次设有第二主减速齿轮和若干个被动齿轮及倒挡被动齿轮：差速器上安装有主减速被动齿轮和两个半轴齿轮，主减速被动齿轮分别与第一输出轴上的第一主减速齿轮和第二输出轴上的第二主减速齿轮啮合。在倒挡时，需要经过倒挡轴才能实现倒挡，但是单独的设置倒挡轴占用空间，增加了相关零部件，整机质量和体积相对增大，使得制造成本增加。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种无倒挡轴的双离合器式自动变速器，该自动变速器具有结构紧凑的特点。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种双离合器式自动变速器，包括壳体，在壳体内设有离合器一、离合器二、差速器和四根平行设置的轴：输入轴一、输入轴二、输出轴一和输出轴二，所述的输入轴二的一端与离合器二相连接，输入轴二的另一端依次设有四六挡主动齿轮和二挡主动齿轮；所述的输入轴一同轴穿设在输入轴二内，输入轴一的一端与离合器一相连接，输入轴一的另一端穿出所述的输入轴二并依次设有一挡主动齿轮和三五挡主动齿轮；所述的输出轴一上依次设有一挡被动齿轮、一三挡同步器、三挡被动齿轮、四挡被动齿轮、二四挡同步器、二挡被动齿轮和主减速齿轮一；所述的输出轴二上依次设有五挡被动齿轮、六挡被动齿轮、六挡同步器和主减速齿轮二；主减速齿轮一和主减速齿轮二与差速器的主减速被动齿轮常啮合，其特征在于，所述的输出轴二上设有倒挡被动齿轮，所述的倒挡被动齿轮能与上述的一挡被动齿轮相啮合，在倒挡被动齿轮和五挡被动齿轮之间的输出轴二上还设有五倒挡同步器。
本双离合器式自动变速器还包括由ECU控制的自动换挡机构；在车辆处于驻车状态时，离合器一和离合器二处于分离状态，不传递动力；当车辆以一挡起步时，自动换挡机构将一三挡同步器与一挡被动齿轮接合，挡位切换为一挡，离合器一结合，离合器二保持断开状态，车辆开始以一挡运行；车辆在一挡运行时，因为此时离合器二处于分离状态，不传递动力，当车辆加速，达到接近二挡的换挡点时，自动换挡机构可以将挡位提前换入二挡，即将二四挡同步器与二挡被动齿轮接合，当挂入二挡时，离合器一分离，离合器二接合，整个换挡过程结束，车辆换入二挡；车辆进入二挡运行后，ECU可以根据相关传感器信号感知车辆当前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的挡位，如果车辆加速，则下一个挡位为三挡，如果车辆减速，则下一个挡位为一挡；而一挡和三挡均由离合器一控制，因为离合器一处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换挡机构预先换入即将进入工作的挡位，当车辆运行达到换挡点时，只需要将正在工作的离合器二分离，同时离合器一接合，车辆就能挂入相应的挡位；倒车时，挡位挂入倒挡挡位，离合器一接合，离合器二分离，动力经离合器一传递给输入轴一，通过输入轴一上一挡主动齿轮传递给一挡被动齿轮，传递给倒挡被动齿轮，经五倒挡同步器传递给输出轴二，经主减速齿轮一传递给主减速被动齿轮，经差速器把动力传送出去，通过一挡被动齿轮与倒挡被动齿轮间的动力传递，在没有倒挡轴的情况下完成倒挡，使得变速器的结构更加紧凑。
在上所述的双离合器式自动变速器中，所述的输出轴二上还固定有驻车棘轮，所述的驻车棘轮处于六挡同步器和主减速齿轮二之间。
在上所述的双离合器式自动变速器中，所述的壳体上还固定有驻车棘爪，上述的驻车棘轮能与该驻车棘爪相啮合。当驻车棘爪与驻车棘轮啮合时，汽车处于驻车状态，当汽车处于行驶状态时，驻车棘爪与驻车棘轮不离。
在上所述的双离合器式自动变速器中，所述的倒挡被动齿轮通过轴承空套在输出轴二上。
在上所述的双离合器式自动变速器中，所述的五倒挡同步器的齿毂通过花键固定在输出轴二上。
与现有技术相比，本双离合器式自动变速器具有以下优点：
1、通过设置在输出轴一上的一挡被动齿轮和设置在输出轴二上的倒挡被动齿轮来实现倒挡，增加了整机的紧凑性，减少了变速器的体积，提高了整车的搭载性。
2、通过双离合器的切换和提前的换入相应的挡位，使得在换挡时无动力中断，使驾驶更舒适平稳。
3、驻车棘轮布置在输出轴二上，使得驻车机构设计更为小巧，降低制造成本。
附图说明
图1是本双离合器式自动变速器的结构示意图。
图中，1a、主减速齿轮一；1b、主减速齿轮二；2、驻车棘轮；3、六挡同步器；4、六挡被动齿轮；5、二挡主动齿轮；6、五挡被动齿轮；7、四六挡主动齿轮；8、三五挡主动齿轮；9、五倒挡同步器；10、倒挡被动齿轮；11、输出轴二；12、输入轴二；13、一挡主动齿轮；14、输入轴一；15、输出轴一；16、一挡被动齿轮；17、一三挡同步器；18、三挡被动齿轮；19、四挡被动齿轮；20、二四挡同步器；21、二挡被动齿轮；22a、主减速被动齿轮；22b、差速器；23a、离合器一；23b、离合器二。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，一种双离合器式自动变速器，包括壳体，在壳体内设有离合器一23a、离合器二23b、差速器22b和四根平行设置的轴：输入轴一14、输入轴二12、输出轴一15和输出轴二11，所述的输入轴二12的一端与离合器二23b相连接，输入轴二12的另一端依次设有四六挡主动齿轮7和二挡主动齿轮5；所述的输入轴一14同轴穿设在输入轴二12内，输入轴一14的一端与离合器一23a相连接，输入轴一14的另一端穿出所述的输入轴二12并依次设有一挡主动齿轮13和三五挡主动齿轮8；所述的输出轴一15上依次设有一挡被动齿轮16、一三挡同步器17、三挡被动齿轮18、四挡被动齿轮19、二四挡同步器20、二挡被动齿轮21和主减速齿轮一1a；所述的输出轴二11上依次设有五挡被动齿轮6、六挡被动齿轮4、六挡同步器3和主减速齿轮二1b；主减速齿轮一1a和主减速齿轮二1b与差速器22b的主减速被动齿轮22a常啮合，其特征在于，所述的输出轴二11上设有倒挡被动齿轮10，所述的倒挡被动齿轮10能与上述的一挡被动齿轮16相啮合，在倒挡被动齿轮10和五挡被动齿轮6之间的输出轴二11上还设有五倒挡同步器9。
倒挡被动齿轮10、五挡被动齿轮6和六挡被动齿轮4通过轴承空套在输出轴二11上，一挡被动齿轮16、三挡被动齿轮18、四挡被动齿轮19和二挡被动齿轮21通过轴承空套在输出轴一15上。
五倒挡同步器9和六挡同步器3的齿毂通过花键固定在输出轴二11上，一三挡同步器17和二四挡同步器20的齿毂通过花键固定在输出轴一15上。
一挡主动齿轮13和三五挡主动齿轮8固定在输入轴一14上，四六挡主动齿轮7和二挡主动齿轮5固定在输入轴二12上，主减速齿轮一1a固定在输出轴一15上，主减速齿轮二1b固定在输出轴二11上。
本双离合器式自动变速器还包括由ECU控制的自动换挡机构；在车辆处于驻车状态时，离合器一23a和离合器二23b处于分离状态，不传递动力；当车辆以一挡起步时，自动换挡机构将一三挡同步器17与一挡被动齿轮16接合，挡位切换为一挡，离合器一23a结合，离合器二23b保持断开状态，车辆开始以一挡运行；车辆在一挡运行时，因为此时离合器二23b处于分离状态，不传递动力，当车辆加速，达到接近二挡的换挡点时，自动换挡机构可以将挡位提前换入二挡，即将二四挡同步器20与二挡被动齿轮21接合，当挂入二挡时，离合器一23a分离，离合器二23b接合，整个换挡过程结束，车辆换入二挡；车辆进入二挡运行后，ECU可以根据相关传感器信号感知车辆当前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的挡位，如果车辆加速，则下一个挡位为三挡，如果车辆减速，则下一个挡位为一挡；而一挡和三挡均由离合器一23a控制，因为离合器一23a处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换挡机构预先换入即将进入工作的挡位，当车辆运行达到换挡点时，只需要将正在工作的离合器二23b分离，同时离合器一23a接合，车辆就能挂入相应的挡位；倒车时，挡位挂入倒挡挡位，离合器一23a接合，离合器二23b分离，动力经离合器一23a传递给输入轴一14，通过输入轴一14上一挡主动齿轮13传递给一挡被动齿轮16，传递给倒挡被动齿轮10，经五倒挡同步器9传递给输出轴二11，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传送出去，通过一挡被动齿轮16与倒挡被动齿轮10间的动力传递，在没有倒挡轴的情况下完成倒挡，使得变速器的结构更加紧凑。
输出轴二11上还固定有驻车棘轮2，所述的驻车棘轮2处于六挡同步器3和主减速齿轮二1b之间，壳体上还固定有驻车棘爪，上述的驻车棘轮2能与该驻车棘爪相啮合。当驻车棘爪与驻车棘轮2啮合时，汽车处于驻车状态，当汽车处于行驶状态时，驻车棘爪与驻车棘轮2不离。
具体传动过程如下：
一挡动力传递路线：动力经离合器一23a传递给输入轴一14，通过输入轴一14上一挡主动齿轮13传递给一挡被动齿轮16，经一三挡同步器17传递给输出轴一15，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
二挡动力传递路线：动力经离合器二23b传递给输入轴二12，通过输入轴一14上二挡主动齿轮5传递给二挡被动齿轮21，经二四挡同步器20传递给输出轴一15，经主减速齿轮传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
三挡动力传递路线：动力经离合器一23a传递给输入轴一14，通过输入轴一14上三五挡主动齿轮8传递给三挡被动齿轮18，经三五挡同步器传递给输出轴一15，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
四挡动力传递路线：动力经离合器二23b传递给输入轴二12，通过输入轴一14上四六挡主动齿轮7传递给四挡被动齿轮19，经二四挡同步器20传递给输出轴一15，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
五挡动力传递路线：动力经离合器一23a传递给输入轴一14，通过输入轴一14上三五挡主动齿轮8传递给五挡被动齿轮6，经五倒挡同步器9传递给输出轴二11，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
六挡动力传递路线：动力经离合器二23b传递给输入轴二12，通过输入轴二12上四六挡主动齿轮7传递给六挡被动齿轮4，经六挡同步器3传递给输出轴二11，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
倒挡动力传递路线：动力经离合器一23a传递给输入轴一14，通过输入轴一14上一挡主动齿轮13传递给一挡被动齿轮16，传递给倒挡被动齿轮10，经五倒挡同步器9传递给输出轴二11，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮22a，经差速器22b把动力传递出去。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了主减速齿轮一1a；主减速齿轮二1b；驻车棘轮2；六挡同步器3；六挡被动齿轮4；二挡主动齿轮5；五挡被动齿轮6；四六挡主动齿轮7；三五挡主动齿轮8；五倒挡同步器9；倒挡被动齿轮10；输出轴二11；输入轴二12；一挡主动齿轮13；输入轴一14；输出轴一15；一挡被动齿轮16；一三挡同步器17；三挡被动齿轮18；四挡被动齿轮19；二四挡同步器20；二挡被动齿轮21；主减速被动齿轮22a；差速器22b；离合器一23a；离合器二23b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (5)
1.一种双离合器式自动变速器，包括壳体，在壳体内设有离合器一(23a)、离合器(23b)、差速器(22b)和四根平行设置的轴：输入轴一(14)、输入轴二(12)、输出轴一(15)和输出轴二(11)，所述的输入轴二(12)的一端与离合器二(23b)相连接，输入轴二(12)的另一端依次设有四六挡主动齿轮(7)和二挡主动齿轮(5)；所述的输入轴一(14)同轴穿设在输入轴二(12)内，输入轴一(14)的一端与离合器一(23a)相连接，输入轴一(14)的另一端穿出所述的输入轴二(12)并依次设有一挡主动齿轮(13)和三五挡主动齿轮(8)；所述的输出轴一(15)上依次设有一挡被动齿轮(16)、一三挡同步器(17)、三挡被动齿轮(18)、四挡被动齿轮(19)、二四挡同步器(20)、二挡被动齿轮(21)和主减速齿轮一(1a)；所述的输出轴二(11)上依次设有五挡被动齿轮(6)、六挡被动齿轮(4)、六挡同步器和主减速齿轮二(1b)；主减速齿轮一(1a)和主减速齿轮二(1b)与差速器(22b)的主减速被动齿轮(22a)常啮合，其特征在于，所述的输出轴二(11)上设有倒挡被动齿轮(10)，所述的倒挡被动齿轮(10)能与上述的一挡被动齿轮(16)相啮合，在倒挡被动齿轮(10)和五挡被动齿轮(6)之间的输出轴二(11)上还设有五倒挡同步器(9)。
2.根据权利要求1所述的双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的输出轴二(11)上还固定有驻车棘轮(2)，所述的驻车棘轮(2)处于六挡同步器(3)和主减速齿轮二(1b)之间。
3.根据权利要求2所述的双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的壳体上还固定有驻车棘爪，上述的驻车棘轮(2)能与该驻车棘爪相啮合。
4.根据权利要求1所述的双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的倒挡被动齿轮(10)通过轴承空套在输出轴二(11)上。
5.根据权利要求1所述的双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的五倒挡同步器(9)的齿毂通过花键固定在输出轴二(11)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121010 Termination date: 20140228 |