CN110925400B - 机械式自动变速箱以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械式自动变速箱，包括：变速箱和冷却装置，所述变速箱包括变速箱壳体和设置于所述变速箱壳体内的变速箱总成，所述冷却装置设于所述变速器壳体外、并与所述变速箱壳体的内腔连通，用于冷却所述变速箱总成。本发明提供的所述机械式自动变速箱，旨在解决现有技术中，在大负荷工况下，变速箱经常由于无法承受较大的散热压力而导致性能下降，危及行车安全的问题。

Description

机械式自动变速箱以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种机械式自动变速箱以及汽车。

背景技术

变速箱是汽车三大件之一，是汽车上非常重要的部件，起到改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的作用。变速箱分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱存在多种形式，主要包括液力自动变速箱(AT)、双离合自动变速箱(DCT)、无级自动变速箱(CVT)以及机械式自动变速箱(AMT)，其中AT、DCT、CVT存在成本高，维护难度大等问题，不适用于商用车，因此通常商用车优选机械式自动变速箱(AMT)，目前商用车AMT自动变速箱一般在手动变速箱的基础上加装气动或电动的离合器控制执行机构、选换挡控制执行机构及控制单元实现自动换挡功能。

在大负荷工况下，例如：需要频繁换档的拥挤城市道路的驾驶情况，由于换档频繁，离合器频繁动作，离合器内摩擦片滑膜产生大量热量，使得变速箱承受的散热压力较大。传统技术中的变速箱经常由于无法承受这样大的散热压力而导致性能下降，危及行车安全。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种机械式自动变速箱以及汽车，旨在解决现有技术中，在大负荷工况下，变速箱经常由于无法承受这样大的散热压力而导致性能下降，危及行车安全的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种机械式自动变速箱，包括：变速箱，包括变速箱壳体和设置于所述变速箱壳体内的变速箱总成；以及

冷却装置，所述冷却装置设于所述变速器壳体外、并与所述变速箱壳体的内腔连通，用于冷却所述变速箱总成。

可选地，所述冷却装置包括设于所述变速器壳体外的冷却结构，以及与所述冷却结构连通的循环管路，所述循环管路与所述变速箱壳体的内腔循环连通。

可选地，所述变速箱壳体内设有液压油腔；

所述变速箱总成包括安设于所述液压油腔中的湿式离合器和油泵-液压集成模块，所述循环管路两端伸入所述液压油腔中，且所述循环管路的一端与所述湿式离合器连通、另一端与所述油泵-液压集成模块连通。

可选地，所述冷却结构包括设于所述变速箱壳体外的散热器，以及设于所述散热器中的液压油冷却器；

所述循环管路包括进油管和出油管，所述进油管的一端伸入所述液压油腔中与所述油泵-液压集成模块连通、另一端伸入所述散热器中与所述液压油冷却器的一端连通，所述出油管的一端伸入所述液压油腔中与所述湿式离合器连通、另一端伸入所述散热器中与所述液压油冷却器的另一端连通。

可选地，所述散热器包括具有散热腔的散热壳体，以及连通设于所述散热壳体两端的冷却液进液管和冷却液出液管，所述液压油冷却器设于所述散热腔中，所述冷却液进液管和所述冷却液出液管与汽车上的其他发热结构连通。

可选地，所述变速箱包括设置于所述变速箱总成上的温度检测机构，以及与所述温度检测机构电连接的控制器，所述控制器与所述油泵-液压集成模块电连接。

可选地，所述温度检测机构包括设于所述湿式离合器上的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电连接。

可选地所述循环管路包括连通所述进油管和所述出油管的内循环管，所述内循环管位于所述液压油腔中；

所述变速箱包括设于所述内循环管上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接。

可选地，所述变速箱还包括设于所述变速箱壳体中的输入轴；

所述温度检测机构包括设于所述输入轴上的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电连接。

本发明还提供一种汽车，包括机械式自动变速箱，所述机械式自动变速箱包括：

变速箱，包括变速箱壳体和设置于所述变速箱壳体内的变速箱总成；以及

冷却装置，所述冷却装置设于所述变速器壳体外、并与所述变速箱壳体的内腔连通，用于冷却所述变速箱总成。

本发明提供的技术方案中，所述机械式自动变速箱包括变速箱以及冷却装置。所述变速箱包括变速箱壳体和设置于所述变速箱壳体内的变速箱总成，所述冷却装置设于所述变速箱壳体外、并与所述变速箱壳体的内腔连通，用于冷却所述变速箱总成。传统技术中的机械式自动变速箱仅仅采用变速箱自身进行散热，在变速箱大负载工况下，变速箱工作过程中产生的热量无法快速有效的排除，影响变速箱的性能发挥并最终危及行车安全。本发明提供的技术方案增设冷却装置，所述冷却装置设于变速箱外部，可用于冷却变速箱。在大负载工况下，设置了所述冷却装置的变速箱能够较快的散除工作过程中产生的热量，使得变速箱的持续稳定运行有所保障，有利于行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述机械式自动变速箱结构示意简图；

图2为图1中本发明实施例所述机械式自动变速箱的冷却装置的局部放大结构示意简图。

附图标号说明

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

变速箱是汽车三大件之一，是汽车上非常重要的部件，起到改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的作用。变速箱分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱是由液力变扭器、行星齿轮、液压变矩***和液压操作***组成，通过液力传递和齿轮组合的方式达到变速变矩。

在大负荷工况下，例如：需要频繁换档的拥挤城市道路的驾驶情况，由于换档频繁，使得变速箱承受的散热压力较大。传统技术中的变速箱经常由于无法承受这样大的散热压力而导致性能下降，危及行车安全。

鉴于此，本发明提供一种汽车，汽车包括机械式自动变速箱1000。机械式自动变速箱1000包括变速箱100以及冷却装置200。本说明书附图中，图1为本发明实施例所述机械式自动变速箱1000结构示意简图；图2为图1中本发明实施例所述机械式自动变速箱1000的冷却装置200装置的局部放大结构示意简图。

进一步地，冷却装置200包括设于变速箱壳体110外的冷却结构210，以及与所述冷却结构210连接的循环管路220，循环管路220与变速箱壳体110的内腔循环连通。冷却结构210通过循环管路220与变速箱100连接实现对热量的散除。具体地，变速箱壳体110内设有液压油腔111，变速箱总成120包括安设于液压油腔111中的湿式离合器121和油泵-液压集成模块122，循环管路220两端伸入液压油腔111中，且循环管路220的一端与湿式离合器121连通、另一端与油泵-液压集成模块122连通。需要说明的是，变速箱壳体110内的液压油腔111加注有一定体积的油液，用于油泵-液压集成模块122建立压力及向湿式离合器121摩擦片间提供冷却油。变速箱100内的油泵-液压集成模块122、湿式离合器121与冷却结构210通过循环管路220连接，形成完整回路。在变速箱100处于大负载工况下，例如：在拥堵的市区频繁换档的情况下，变速箱100工作过程中产生大量热量无法及时散除，则此时冷却结构210工作通过循环管路220将多余的热量散除实现变速箱100的及时降温，保证变速箱100的正常工作运转。

更进一步地，冷却结构210包括设于变速箱壳体110外的散热器211，以及设于散热器211中的液压油冷却器212，循环管路220包括进油管221和出油管222，进油管221的一端伸入液压油腔111中与油泵-液压集成模块122连通、另一端伸入散热器211中与液压油冷却器212的一端连通，出油管222的一端伸入液压油腔111中与湿式离合器121连通、另一端伸入散热器211中与液压油冷却器212的另一端连通。油泵-液压集成模块122、液压油冷却器212、湿式离合器121经由循环管路220构成完整回路，提供较好的散热效果。需要说明的是，在本技术方案中，液压油冷却器212集成于散热器211中，散热器211能够给予液压油冷却器212很好的保护，避免其由于外界干扰而无法正常工作。并且，散热器211不仅可用于安装液压油冷却器212，还可以进一步用于冷却汽车的其他发热部件，更进一步提升整车的散热性能。具体地，散热器211包括具有散热腔214的散热壳体213，以及连通设于散热壳体213两端的冷却液进液管215和冷却液出液管216，液压油冷却器212设于散热腔214中，冷却液进液管215和冷却液出液管216与汽车上的其他发热结构连通。应当指出，汽车上的其他发热结构包括：发动机、刹车片等等，

更进一步地，变速箱100还可包括设置于变速箱总成120上的温度检测机构，以及与温度检测机构电连接的控制器，控制器与油泵-液压集成模块122电连接。通过设置温度检测机构和控制器，变速箱100能够根据温度检测机构采集的温度状态信息控制油泵-液压集成模块122对输入不同流量大小的液压油液进行冷却，保证湿式离合器121摩擦片温度不超过烧蚀的临界温度，从而保证变速箱100的正常工作。液压油液通过循环管路220进入液压油冷却器212循环冷却，使液压油始终处于合理的温度，保证其具有良好的冷却效果。具体地，温度检测机构包括设于湿式离合器121上的第一温度传感器123a，第一温度传感器123a与控制器电连接。在本技术方案中，第一温度传感器123a可设为离合器转速温度传感器，用于监测离合器的转速和温度等运行状态信息。更进一步地，变速箱100还包括设于变速箱壳体110中的输入轴140，温度检测机构还可以包括设于输入轴140上的第二温度传感器123b，第二温度传感器123b与控制器电连接。第二温度传感器123b可设为输入轴140转速传感器，通过离合器转速温度传感器与输入轴140转速传感器实时采集离合器输入端和输出端转速。获得湿式离合器121主动片与从动片之间的转速差，根据发动机提供的实时扭矩值，计算离合器滑膜状态下的发热功率，油泵-液压集成模块122调节输入至离合器片的冷却油流量，保证片间温度不超过限值。油泵-液压集成模块122将液压油腔111中的油液泵入液压模块分配，其中需要提供至湿式离合器121进行摩擦片冷却的油液先通过液压油冷却器212，经散热器211中冷却液进行冷却后，再流入湿式离合器121带走片间热量，最终回到液压油腔111，实现对湿式离合器121的冷却功能。

前述涉及在机械式自动变速箱1000发热较多的情况下为其及时散热的情况，事实上，在汽车日常使用过程中，机械式自动变速箱1000的正常工作温度有其自己的规律，既不能过高也不能过低，盈满则亏，过犹不及。并且，将机械式自动变速箱1000的温度控制在合理的范围也有利于提高其使用耐久性，维持其自身的良好性能。由此而知，在机械式自动变速箱1000处于低温的情况，需要提高其温度，保证正常使用。例如：在寒冷的冬季，需要对机械式自动变速箱1000进行快速升温以恢复期正常的使用功能。使用场景多样化的要求，反向催化着机械式自动变速箱1000的技术发展。因此，更进一步地，在本发明提供的技术方案中，循环管路220还可以包括连通进油管221和出油管222的内循环管223，内循环管223位于液压油腔111中，变速箱100还包括设于内循环管223上的电磁阀130，电磁阀130与控制器电连接。电磁阀130设于液压油腔111内，能够实现如下功能，当环境温度偏低时，启动车辆，冷却液温度以及变速箱液压油受环境温度影响，处于偏低状态时，油液粘度大幅增加，会导致整机效率降低，此时需要快速提升变速箱100整机温度。此时需要控制器控制电磁阀130开启，变速箱液压油不经过冷却装置200进行热交换，而是经由内循环管223，使得液压油仅仅流经油泵-液压集成模块122和湿式离合器121，在液压油腔111内部实现内循环。热量不会被散热装置散除，保证变速箱100快速升温。而且，在本技术方案中，当液压油温度超过某一高温限值时，控制器控制电磁阀130闭合，此时油液不经过内循环管223，而是通过进油管221和出油管222，经由油泵-液压集成模块122、液压油冷却器212和湿式离合器121实现外循环，液压油与散热器211进行热交换实现快速降温。需要进一步说明的是，在本技术方案中，内循环可使得机械式自动变速箱1000快速升温，外循环可使得机械式自动变速箱1000快速降温。通过控制变速箱液压油的内循环或者外循环，能够兼顾高油温下的散热需求和低油温下的快速升温需要。还可优化变速箱100工作温度范围，提高变速箱100综合传动效率。借由内循环管223以及与控制器电连接的电磁阀130，变速箱100能够在内循环与外循环两种使用状态之间切换，能够适应多种使用场景并且切换方式较为便利。并可借助前述的温度检测机构配合控制器，调节冷却油液流量，提高机械式自动变速箱1000的可靠性和安全性。

本发明提供的技术方案中，机械式自动变速箱1000包括变速箱100以及冷却装置200。变速箱100包括变速箱壳体110和设置于变速箱壳体110内的变速箱总成120，冷却装置200设于变速箱壳体110外、并与变速箱壳体110的内腔连通，用于冷却变速箱100总成。传统技术中的机械式自动变速箱1000仅仅采用变速箱100自身进行散热，在变速箱100大负载工况下，变速箱100工作过程中产生的热量无法快速有效的排除，影响变速箱100的性能发挥并最终危及行车安全。本发明提供的技术方案增设冷却装置200，冷却装置200设于变速箱100外部，可用于冷却变速箱100。在大负载工况下，设置了冷却装置200的变速箱100能够较快的散除工作过程中产生的热量，使得变速箱100的持续稳定运行有所保障，有利于行车安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种机械式自动变速箱，其特征在于，包括：

变速箱，包括变速箱壳体和设置于所述变速箱壳体内的变速箱总成；以及

冷却装置，所述冷却装置设于所述变速箱壳体外、并与所述变速箱壳体的内腔连通，用于冷却所述变速箱总成，所述冷却装置包括设于所述变速箱壳体外的冷却结构，以及与所述冷却结构连通的循环管路，所述循环管路与所述变速箱壳体的内腔循环连通；

其中，所述变速箱壳体内设有液压油腔，所述变速箱总成包括安设于所述液压油腔中的湿式离合器和油泵-液压集成模块，所述循环管路两端伸入所述液压油腔中，且所述循环管路的一端与所述湿式离合器连通、另一端与所述油泵-液压集成模块连通；

所述冷却结构包括设于所述变速箱壳体外的散热器，以及设于所述散热器中的液压油冷却器；

所述循环管路包括进油管和出油管，所述进油管的一端伸入所述液压油腔中与所述油泵-液压集成模块连通、另一端伸入所述散热器中与所述液压油冷却器的一端连通，所述出油管的一端伸入所述液压油腔中与所述湿式离合器连通、另一端伸入所述散热器中与所述液压油冷却器的另一端连通；

所述循环管路包括连通所述进油管和所述出油管的内循环管，所述内循环管位于所述液压油腔中；

所述变速箱包括设置于所述变速箱总成上的温度检测机构，以及与所述温度检测机构电连接的控制器，所述控制器与所述油泵-液压集成模块电连接；

所述变速箱包括设于所述内循环管上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接。

2.如权利要求1所述的机械式自动变速箱，其特征在于，所述散热器包括具有散热腔的散热壳体，以及连通设于所述散热壳体两端的冷却液进液管和冷却液出液管，所述液压油冷却器设于所述散热腔中，所述冷却液进液管和所述冷却液出液管与汽车上的其他发热结构连通。

3.如权利要求1所述的机械式自动变速箱，其特征在于，所述温度检测机构包括设于所述湿式离合器上的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电连接。

4.如权利要求1所述的机械式自动变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括设于所述变速箱壳体中的输入轴；

所述温度检测机构包括设于所述输入轴上的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电连接。

5.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的机械式自动变速箱。

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