CN111623088B - 双离合变速器及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双离合变速器及车辆，本发明的双离合变速器包括具有第一离合单元和第二离合单元的离合器，第一输入轴和第二输入轴以及第一输出轴和第二输出轴，第二输入轴空套设置于第一输入轴上，第一输入轴上设有挡位主动齿轮和集成挡位主动齿轮及第一单向同步器，第二输入轴上连接有挡位主动齿轮，两个输出轴上分别设有挡位从动齿轮和挡位同步器，集成挡位主动齿轮分别与两个输出轴上的其一挡位从动齿轮啮合连接，第二输出轴上的与集成挡位主动齿轮啮合相连的挡位从动齿轮由第二单向同步器选择性地与相邻的另一挡位从动齿轮耦合连接。本发明的双离合变速器可减少齿轮数量，降低变速器的体积和重量，能够为变速器在整车上的搭载带来便利。

Description

双离合变速器及车辆
技术领域
本发明涉及自动变速器技术领域，特别涉及一种双离合变速器。本发明还涉及一种设置有该双离合变速器的车辆。
背景技术
随着车辆变速器技术的发展，作为自动变速器中的一种重要形式，双离合变速器的应用越来越多，目前市场上的双离合变速器主要有六挡双离合变速器、七挡双离合变速器以及八挡双离合变速器，挡位愈多变速器的可变速度区间愈多，进而能够带来更好的动力性和节油性。
其中，对于八挡双离合变速器来说，现有市场上的八挡双离合变速器多为5个齿轮面，体积重量较大，成本高，且也多为采用单独借用某个前进挡实现倒挡，倒挡速比受中心距限制，速比较小。此外，现有的八挡双离合变速器所采用的同步器布置形式，换挡机构及控制单元较为复杂，也间接导致了变速器体积、重量的增加和成本的上升。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种双离合变速器，以期能够克服现有技术中的至少一点不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种双离合变速器，包括具有第一离合单元和第二离合单元并与外部动力源连接的离合器，分别与所述第一离合单元及所述第二离合单元连接的第一输入轴和第二输入轴，以及平行于所述第一输入轴及所述第二输入轴设置的第一输出轴和第二输出轴；
所述第二输入轴空套设置于所述第一输入轴上，于所述第一输入轴上设有固定连接的挡位主动齿轮和空套设置的集成挡位主动齿轮、以及构成所述集成挡位主动齿轮可选择性地与所述第一输入轴耦合连接的第一单向同步器，于所述第二输入轴上固定连接有挡位主动齿轮；
于所述第一输出轴和所述第二输出轴上分别设有空套设置的挡位从动齿轮和固定连接的挡位同步器，所述集成挡位主动齿轮分别与所述第一输出轴和所述第二输出轴上的其一所述挡位从动齿轮啮合连接，所述第二输出轴上的与所述集成挡位主动齿轮啮合相连的所述挡位从动齿轮被配置为可由第二单向同步器选择性地与相邻的另一所述挡位从动齿轮耦合连接，且该相邻的另一所述挡位从动齿轮与设置于所述第二输入轴上的其一所述挡位主动齿轮啮合连接。
进一步的，所述双离合变速器具有八个前进挡位，且该八个前进挡位中的第一挡位、第六挡位和第八挡位由其它挡位的挡位主动齿轮及挡位从动齿轮绕行获得。
进一步的，所述挡位主动齿轮包括固定连接于所述第一输入轴上的七挡主动齿轮，以及固定连接于所述第二输入轴上的二挡主动齿轮和四挡主动齿轮；所述集成挡位主动齿轮为三五挡主动齿轮，所述第一单向同步器固定连接于所述第一输入轴上。
进一步的，所述挡位从动齿轮包括空套设置于所述第一输出轴上的五挡从动齿轮和倒挡从动齿轮，以及空套设置于所述第二输出轴上的二挡从动齿轮、四挡从动齿轮、三挡从动齿轮和七挡从动齿轮；所述二挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮啮合连接，所述三挡从动齿轮和所述五挡从动齿轮分别与所述三五挡主动齿轮啮合连接，所述第二单向同步器固定连接于所述四挡从动齿轮上。
进一步的，所述挡位同步器包括固定连接于所述第一输出轴上的位于所述五挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮之间的五倒挡同步器，还包括固定连接于所述第二输出轴上的位于所述二挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮之间的四二挡同步器，以及位于所述三挡从动齿轮和所述七挡从动齿轮之间的七三挡同步器。
进一步的，所述二挡主动齿轮、所述四挡主动齿轮、所述三五挡主动齿轮和所述七挡主动齿轮按与所述离合器的距离由近及远依次布置。
进一步的，于所述第一输出轴上固定连接有第一主减速齿轮，于所述第二输出轴上固定连接有第二主减速齿轮。
进一步的，所述双离合变速器还包括固定连接有差速器齿圈的差速器输出轴，所述差速器齿圈与所述第一主减速齿轮和所述第二主减速齿轮分别啮合连接。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明的双离合变速器通过分别与两个输出轴上的挡位从动齿轮啮合连接的集成挡位主动齿轮，以及两个单向同步器，和使相邻的另一挡位从动齿轮与第二输入轴上的挡位主动齿轮啮合连接，由此可减少齿轮数量，进而能够降低变速器的体积和重量，以可实现变速器成本的降低，且也能够为变速器在整车上的搭载带来便利。
此外，本发明的双离合变速器的各挡位主动齿轮及各挡位从动齿轮的设置，使得变速器整体为具有四个齿轮面，并且能够实现八个前进挡和两个倒挡，以此也进一步可减少齿轮数量，降低变速器体积与重量。同时，本发明中各主动齿轮和从动齿轮的配合布置，使倒挡呈绕齿方式，可借用多个挡位齿轮，在不增加齿轮数量的前提下，实现倒挡速比的增大。而且本发明的三个双边同步器与两个单边同步器的配合方式，亦降低了同步器数量，可使得换挡机构及控制单元更为简单，并能够降低变速器的空间占用及重量和成本。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上设置有如上所述的双离合变速器。
本发明的车辆通过采用如上的双离合变速器可在实现八挡自动变速的基础上，减小变速器的重量和体积，降低变速器的成本，并能够提高倒挡速比，而有着很好的实用性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一所述的双离合变速器的结构示意图；
图2为本发明实施例一所述的双离合变速器的控制逻辑图；
附图标记说明：
1-七挡主动齿轮，2-三五挡主动齿轮，3-四挡主动齿轮，4-二挡主动齿轮，5-第二输入轴，6-第二离合单元，7-倒挡从动齿轮，8-第一离合单元，9-第二主减速齿轮，10-差速器齿圈，11-差速器输出轴，12-二挡从动齿轮，13-四二挡同步器，14-四挡从动齿轮，15-第二单向同步器，16-三挡从动齿轮，17-七三挡同步器，18-七挡从动齿轮，19-第二输出轴，20-第一输入轴，21-第一输出轴，22-第一主减速齿轮，23-五倒挡同步器，24-五挡从动齿轮，25-第一单向同步器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本实施例涉及一种双离合变速器，如图1中所示，其整体上包括具有第一离合单元8和第二离合单元6的离合器，分别与上述离合器中的第一离合单元8连接的第一输入轴20，以及与第二离合单元6连接的第二输入轴5。离合器与外部动力源连接，且该动力源一般为普通燃油车上的发动机、或者是电动汽车上的电动机，亦或者其还可以是混合动力型车辆上的由发动机与电动机共同构成的动力结构。
除了以上的离合器及两个输入轴，本实施例的变速器还包括平行于第一输入轴20和第二输入轴5设置的第一输出轴21和第二输出轴19。同时，各输入轴与输出轴在变速器中的转动布置参见现有变速器中的相关结构即可，而在结构设计上，第二输入轴5为空套设置于第一输入轴20上，在第一输入轴20上还设有固定连接的挡位主动齿轮和空套设置的集成挡位主动齿轮，以及相邻于该集成挡位主动齿轮布置的第一单向同步器25。
其中，首先需要说明的是，本实施例的“空套设置”即可相对旋转，而“固定连接”即相对固定而可一起旋转。第一单向同步器25匹配于集成挡位主动齿轮设置，以用于可选择性地使集成挡位主动齿轮和第一输入轴20之间耦合连接，而在第二输入轴5上则亦固定连接有挡位主动齿轮。
本实施例，在第一输出轴21和第二输出轴19上分别设有空套设置的挡位从动齿轮以及固定连接的挡位同步器，该挡位同步器与前述的第一单向同步器以及下文将述及的第二单向同步器用于实现本实施例的双离合变速器的换挡操作，其具体换挡控制逻辑将在后续进行详细介绍。承接于两个输出轴上的挡位从动齿轮的设置，本实施例的集成挡位主动齿轮分别与第一输出轴21与第二输出轴19上的其一挡位从动齿轮啮合连接，以此实现该集成挡位主动齿轮的“集成”之作用，且第二输出轴19上的与集成挡位主动齿轮啮合连接的挡位从动齿轮亦被配置为可由第二单向同步器15而可选择性的与相邻的另一设置在第二输出轴19上的挡位从动齿轮耦合连接，并且该相邻的另一挡位从动齿轮也与设置在第二输入轴5上的其一挡位主动齿轮啮合连接。
详细来说，本实施例的挡位主动齿轮包括固定连接于第一输入轴20上的七挡主动齿轮1，以及固定连接于第二输入轴5上的二挡主动齿轮4和四挡主动齿轮3，集成挡位主动齿轮具体为三五挡主动齿轮2，第一单向同步器25则固定连接于第一输入轴20上。挡位从动齿轮则包括空套设置于第一输出轴21上的五挡从动齿轮24和倒挡从动齿轮7，以及空套设置于第二输出轴19上的二挡从动齿轮12、四挡从动齿轮14、三挡从动齿轮16和七挡从动齿轮18。其中，二挡从动齿轮12和倒挡从动齿轮7啮合连接，三挡从动齿轮16和五挡从动齿轮24分别与三五挡主动齿轮2啮合连接，第二单向同步器15固定连接于四挡从动齿轮14上。
本实施例中的挡位同步器则具体包括固定连接于第一输出轴21上的位于五挡从动齿轮24和倒挡从动齿轮7之间的五倒挡同步器23，还包括固定连接于第二输出轴19上的位于二挡从动齿轮12和四挡从动齿轮14之间的四二挡同步器13，以及位于三挡从动齿轮16和七挡从动齿轮18之间的七三挡同步器17。与上述两个单向同步器不同的，上述设置于各相邻的两挡位从动齿轮之间的同步器均为双边同步器，以可选择性的构成两个挡位从动齿轮之一和对应的输出轴之间的连接，而该双边同步器以及单向同步器均采用现有变速器中应用的部件便可。
本实施例，对于设置在两个输入轴上的各挡位主动齿轮，仍参见图1中示出的，二挡主动齿轮4、四挡主动齿轮3、三五挡主动齿轮2和七挡主动齿轮1具体也为按与离合器的距离由近及远依次布置，与此相应的，两输出轴上的各挡位从动齿轮匹配于各自相应的挡位主动齿轮进行位置排布即可。
需要注意的是，作为一种优选布置形式，本实施例的双离合变速器进一步还包括于第一输出轴21上固定连接的第一主减速齿轮22，以及于第二输出轴19上固定连接的第二主减速齿轮9。此外，该双离合变速器亦包括固定连接有差速器齿圈10的差速器输出轴11，且差速器齿圈10与上述第一主减速齿轮22和第二主减速齿轮9分别啮合连接，由此差速器输出轴11构成了整个变速器的输出端。
本实施例的双离合自动变速器在使用时，其具体控制逻辑如图2中所示，此时，需要指出的是本实施例的双离合变速器具有八个前进挡位与两个倒挡位，且该八个前进挡位中的第一挡位、第六挡位和第八挡位具体为由其它挡位的挡位主动齿轮及挡位从动齿轮绕行获得。
结合于图2中所示的，该双离合变速器的各挡位的动力传递路线如下所述。
a、一挡时，第一离合单元8接合，第一单向同步器25接合，连接第一输入轴和三五挡主动齿轮2，第二单向同步器15接合，连接四挡从动齿轮14和三挡从动齿轮16，四二挡同步器13接合，连接二挡从动齿轮12和第二输出轴19。
动力传递路线为：第一输入轴20→第一单向同步器25→三五挡主动齿轮2→三挡从动齿轮16→第二单向同步器15→四挡从动齿轮14→四挡主动齿轮3→第二输入轴5→二挡主动齿轮4→二挡从动齿轮12→四二挡同步器13→第二输出轴19→第二主减速齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
b、二挡时，第二离合单元6接合，四二挡同步器13接合，连接二挡从动齿轮12和第二输出轴19。
动力传递路线为：第二输入轴5→二挡主动齿轮4→二挡从动齿轮12→四二挡同步器13→第二输出轴19→第二主减速齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
c、三挡时，第一离合单元8接合，第一单向同步器25接合，连接第一输入轴20和三五挡主动齿轮2，七三挡同步器17接合，连接三挡从动齿轮16和第二输出轴19。
动力传递路线为：第一输入轴20→第一单向同步器25→三五挡主动齿轮2→三挡从动齿轮16→七三挡同步器17→第二输出轴19→第二主减速器齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
d、四挡时，第二离合单元6接合，四二挡同步器16接合，连接四挡从动齿轮14和第二输出轴19。
动力传递路线：第二输入轴5→四挡主动齿轮3→四挡从动齿轮14→四二挡同步器13→第二输出轴19→第二主减速齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
e、五挡时，第一离合单元8接合，第一单向同步器25接合，连接三五挡主动齿轮2和第一输入轴20，五倒挡同步器23接合，连接五挡从动齿轮24和第一输出轴21。
动力传递路线：第一输入轴20→第一单向同步器25→三五挡主动齿轮2→五挡从动齿轮24→五倒挡同步器23→第一输出轴21→第一主减速齿轮22→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
f、六挡时，第二离合单元6接合，第二单向同步器15接合，连接四挡从动齿轮14和三挡从动齿轮16，五倒挡同步器23接合，连接五挡从动齿轮24和第一输出轴21。
动力传递路线：第二输入轴5→四挡主动齿轮3→四挡从动齿轮14→第二单向同步器15→三挡从动齿轮16→三五挡主动齿轮2→五挡从动齿轮24→五倒挡同步器23→第一输出轴21→第一主减速齿轮22→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
g、七挡时，第一离合单元8接合，七三挡同步器17接合，连接七挡从动齿轮18和第二输出轴19。
动力传递路线：第一输入轴20→七挡主动齿轮1→七挡从动齿轮18→七三挡同步器17→第二输出轴19→第二主减速齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
h、八挡时，第二离合单元6接合，第一单向同步器25接合，连接三五挡主动齿轮2和第一输入轴，七三挡同步器17接合，连接七挡从动齿轮18和第二输出轴19，第二单向同步器15接合，连接四挡从动齿轮14和三挡从动齿轮16。
动力传递路线：第二输入轴5→四挡主动齿轮3→四挡从动齿轮14→第二单向同步器15→三挡从动齿轮16→三五挡主动齿轮2→第一输入轴20→七挡主动齿轮1→七挡从动齿轮18→七三挡同步器17→第二输出轴19→第二主减速齿轮9→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
i、R(倒)1挡时，第一离合单元8接合，第二单向同步器15接合，连接四挡从动齿轮14和三挡从动齿轮16，五倒挡同步器23接合，连接倒挡从动齿轮7和第一输出轴21。
动力传递路线：第一输入轴20→第一单向同步器25→三五挡主动齿轮2→三挡从动齿轮16→第二单向同步器15→四挡从动齿轮14→四挡主动齿轮3→第二输入轴5→二挡主动齿轮4→二挡从动齿轮12→倒挡从动齿轮17→五倒挡同步器23→第一输出轴21→第一主减速齿轮22→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
j、R(倒)2挡时，第二离合单元6接合，五倒挡同步器23接合，连接倒挡从动齿轮7和第一输出轴21。
动力传递路线：第二输入轴5→二挡主动齿轮4→二挡从动齿轮12→倒挡从动齿轮7→五倒挡同步器23→第一输出轴21→第一主减速齿轮22→差速器齿圈10→差速器输出轴11。
实施例二
本实施例涉及一种车辆，该车辆上设置有如实施例一所述的双离合变速器。本实施例的车辆中其变速器的结构及具体操控可参见实施例一中的描述，而本实施例的车辆通过采用实施例一的双离合变速器可在实现八挡自动变速的基础上，减小变速器的重量和体积，降低变速器的成本，并能够提高倒挡速比，而有着很好的实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (3)

1.一种双离合变速器，包括具有第一离合单元(8)和第二离合单元(6)并与外部动力源连接的离合器，分别与所述第一离合单元(8)及所述第二离合单元(6)连接的第一输入轴(20)和第二输入轴(5)，以及平行于所述第一输入轴(20)及所述第二输入轴(5)设置的第一输出轴(21)和第二输出轴(19)，其特征在于：所述第二输入轴(5)空套设置于所述第一输入轴(20)上，于所述第一输入轴(20)上设有固定连接的挡位主动齿轮和空套设置的集成挡位主动齿轮、以及构成所述集成挡位主动齿轮可选择性地与所述第一输入轴(20)耦合连接的第一单向同步器(25)，于所述第二输入轴(5)上固定连接有挡位主动齿轮；
于所述第一输出轴(21)上固定连接有第一主减速齿轮(22)，于所述第二输出轴(19)上固定连接有第二主减速齿轮(9)，且于所述第一输出轴(21)和所述第二输出轴(19)上分别设有空套设置的挡位从动齿轮和固定连接的挡位同步器，所述集成挡位主动齿轮分别与所述第一输出轴(21)和所述第二输出轴(19)上的其一所述挡位从动齿轮啮合连接，所述第二输出轴(19)上的与所述集成挡位主动齿轮啮合相连的所述挡位从动齿轮被配置为可由第二单向同步器(15)选择性地与相邻的另一所述挡位从动齿轮耦合连接，且该相邻的另一所述挡位从动齿轮与设置于所述第二输入轴(5)上的其一所述挡位主动齿轮啮合连接；
所述双离合变速器具有八个前进挡位，且该八个前进挡位中的第一挡位、第六挡位和第八挡位由其它挡位的挡位主动齿轮及挡位从动齿轮绕行获得；
所述挡位主动齿轮包括固定连接于所述第一输入轴(20)上的七挡主动齿轮(1)，以及固定连接于所述第二输入轴(5)上的二挡主动齿轮(4)和四挡主动齿轮(3)；所述集成挡位主动齿轮为三五挡主动齿轮(2)，所述第一单向同步器(25)固定连接于所述第一输入轴(20)上；
所述挡位从动齿轮包括空套设置于所述第一输出轴(21)上的五挡从动齿轮(24)和倒挡从动齿轮(7)，以及空套设置于所述第二输出轴(19)上的二挡从动齿轮(12)、四挡从动齿轮(14)、三挡从动齿轮(16)和七挡从动齿轮(18)；所述二挡从动齿轮(12)和所述倒挡从动齿轮(7)啮合连接，所述三挡从动齿轮(16)和所述五挡从动齿轮(24)分别与所述三五挡主动齿轮(2)啮合连接，所述第二单向同步器(15)固定连接于所述四挡从动齿轮(14)上，且所述二挡主动齿轮(4)、所述四挡主动齿轮(3)、所述三五挡主动齿轮(2)和所述七挡主动齿轮(1)按与所述离合器的距离由近及远依次布置；
所述挡位同步器包括固定连接于所述第一输出轴(21)上的位于所述五挡从动齿轮(24)和所述倒挡从动齿轮(7)之间的五倒挡同步器(23)，还包括固定连接于所述第二输出轴(19)上的位于所述二挡从动齿轮(12)和所述四挡从动齿轮(14)之间的四二挡同步器(13)，以及位于所述三挡从动齿轮(16)和所述七挡从动齿轮(18)之间的七三挡同步器(17)。
2.根据权利要求1所述的双离合变速器，其特征在于：所述双离合变速器还包括固定连接有差速器齿圈(10)的差速器输出轴(11)，所述差速器齿圈(10)与所述第一主减速齿轮(22)和所述第二主减速齿轮(9)分别啮合连接。
3.一种车辆，其特征在于：所述车辆上设置有如权利要求1或2所述的双离合变速器。
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