CN202484216U - 一种六速双离合器式自动变速器 - Google Patents

一种六速双离合器式自动变速器 Download PDF

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雷宇
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Abstract

本实用新型提供了一种六速双离合器式自动变速器，属于机械技术领域。它解决了现有六速双离合器式自动变速器倒挡轴的长度过长，使得整车的搭载性降低等技术问题。本六速双离合器式自动变速器，包括离合器一、离合器二、差速器和五根平行设置的轴：输入轴一、输入轴二、输出轴一、输出轴二和倒挡轴，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，倒挡轴上依次设有倒挡输入齿轮和倒挡输出齿轮，输出轴二上还设有倒挡被动齿轮，倒挡输入齿轮能与二倒挡主动齿轮相啮合，所述的倒挡被动齿轮位于六倒挡同步器和主减速齿轮之间。本实用新型具有倒挡轴比较短，提高了其整车搭载性优点。

Description

一种六速双离合器式自动变速器
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种变速器，特别是一种六速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***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***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。例如中国专利文献公开的双离合器式自动变速器【申请公布号CN101713448A】，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。由于将倒挡主动齿轮设置在第二输出轴上，增加了倒挡轴的长度，增加了制造成本，另外倒挡轴的长度过长还导致离合器整机变大，使得整车的搭载性降低。
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，提出了一种结构紧凑、倒挡轴短的六速双离合器式自动变速器。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种六速双离合器式自动变速器，包括离合器一、离合器二、差速器和五根平行设置的轴：输入轴一、输入轴二、输出轴一、输出轴二和倒挡轴，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同步器、五挡被动齿轮、六挡被动齿轮、六倒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，所述的倒挡轴上依次设有倒挡输入齿轮和倒挡输出齿轮，所述的输出轴二上还设有倒挡被动齿轮，所述的倒挡输入齿轮能与二倒挡主动齿轮相啮合，所述的倒挡被动齿轮位于六倒挡同步器和主减速齿轮之间。
本六速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，离合器一分离，离合器二接合，动力经离合器二传递给输入轴二，通过输入轴二上二挡主动齿轮传递给倒挡输入齿轮，传递给倒挡轴，传递给倒挡输出齿轮，传递给倒挡被动齿轮，经六倒挡同步器传递给输出二轴，经主减速齿轮二传递给主减速被动齿轮，经差速器把动力传送出去，由于倒挡轴短，减小了对倒挡轴的工艺强度的高要求，同时也相应的减少了变速器的大小，节省了成本。
在上所述的六速双离合器式自动变速器中，所述的一挡主动齿轮能与一挡被动齿轮相啮合，所述的三五挡主动齿轮能与三挡被动齿轮和五挡被动齿轮相啮合。一挡时，一挡主动齿轮与一挡被动齿轮相啮合，通过一三挡同步器将动力传递到差速器；三挡时，三五挡主动齿轮与三挡被动齿轮啮合，通过一三挡同步器将动力传递到差速器；五挡时，三五挡主动齿轮与五挡被动齿轮啮合，通过五挡同步器将动力传递到差速器。
在上所述的六速双离合器式自动变速器中，所述的四六挡主动齿轮能与六挡被动齿轮和四挡被动齿轮相啮合，所述的二倒挡主动齿轮能与二挡被动齿轮相啮合。二挡时，二倒挡主动齿轮与二挡被动齿轮相啮合，通过二四挡同步器将动力传递到差速器；四挡时，四六挡主动齿轮与四挡被动齿轮相啮合，通过二四挡同步器将动力传递到差速器；六挡时，四六挡主动齿轮与六挡被动齿轮相啮合，通过六倒挡同步器将动力传递到差速器。
在上所述的六速双离合器式自动变速器中，所述的倒挡输入齿轮和倒挡输出齿轮与倒挡轴固连，所述的主减速齿轮一和输出轴一固连，主减速齿轮二和输出轴二固连，所述的一挡主动齿轮和三五挡主动齿轮与输入轴一固连，四六挡主动齿轮和二倒挡主动齿轮与输入轴二固连。
在上所述的六速双离合器式自动变速器中，所述的二挡被动齿轮、四挡被动齿轮、三挡被动齿轮和一挡被动齿轮分别通过轴承空套在输出轴一上，所述的六挡被动齿轮、五挡被动齿轮和倒挡被动齿轮通过轴承空套在输出轴二上。为了使被动齿轮在与相应的主动齿轮提前啮合但不带动输出轴转动，使被动齿轮通过轴承空套在输出轴上，当相应挡位的被动齿轮需要输出动力时，由相应的同步器与被动齿轮的连接来实现输出轴动力的输出。
与现有技术相比，本六速双离合器式自动变速器具有以下优点：
1、倒挡被动齿轮设置在六挡被动齿轮与主减速齿轮一之间，倒挡输入齿轮能与二倒挡主动齿轮相啮合，使得倒挡轴比较短；同时，三五挡共用一个主动齿轮，四六挡公用一个齿轮，使得结构紧凑，相应的变速器可以设计的更短，提高了其整车搭载性，大大降低了制造成本。
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。
附图说明
图1是本六速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、倒挡轴；3、倒挡输入齿轮；4、倒挡输出齿轮；5、倒挡被动齿轮；6、六倒挡同步器；7、六挡被动齿轮；8、四六挡主动齿轮；9、五挡被动齿轮；10、三五挡主动齿轮；11、五挡同步器；12、输出轴二；13、输入轴二；14、一挡主动齿轮；15、输入轴一；16、一挡被动齿轮；17、输出轴一；18、一三挡同步器；19、三挡被动齿轮；20、四挡被动齿轮；21、二四挡同步器；22、二挡主动齿轮；23、二挡被动齿轮；24a、差速器；24b、主减速被动齿轮；25a、离合器一；25b、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，一种六速双离合器式自动变速器，包括离合器一25a、离合器二25b、差速器24a和五根平行设置的轴：输入轴一15、输入轴二13、输出轴一17、输出轴二12和倒挡轴2，本六速双离合器式自动变速器还包括由ECU控制的自动换挡机构。
输入轴二13的一端与离合器二25b相连接，输入轴二13的另一端依次设有四六挡主动齿轮8和二挡主动齿轮22；输入轴一15同轴穿设在输入轴二13内，输入轴一15的一端与离合器一25a相连接，输入轴一15的另一端穿出所述的输入轴二13并依次设有一挡主动齿轮14和三五挡主动齿轮10；
输出轴一17上依次设有一挡被动齿轮16、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23和主减速齿轮一1a；二挡被动齿轮23、四挡被动齿轮20、三挡被动齿轮19和一挡被动齿轮16分别通过轴承空套在输出轴一17上；
在输出轴二12上依次设有五挡同步器11、五挡被动齿轮9、六挡被动齿轮7、六倒挡同步器6和主减速齿轮二1b；六挡被动齿轮7、五挡被动齿轮9和倒挡被动齿轮5通过轴承空套在输出轴二12上；四六挡主动齿轮8和二倒挡主动齿轮与输入轴二13固连。
主减速齿轮一1a和输出轴一17固连，主减速齿轮二1b和输出轴二12固连，主减速齿轮一1a和主减速齿轮二1b与差速器24a的主减速被动齿轮24b常啮合。
倒挡轴2上依次设有倒挡输入齿轮3和倒挡输出齿轮4，输出轴二12上还设有倒挡被动齿轮5，倒挡输入齿轮3和倒挡输出齿轮4与倒挡轴2固连，倒挡输入齿轮3能与二倒挡主动齿轮相啮合，倒挡被动齿轮5位于六倒挡同步器6和主减速齿轮之间。
一挡主动齿轮14能与一挡被动齿轮16相啮合，三五挡主动齿轮10能与三挡被动齿轮19和五挡被动齿轮9相啮合；四六挡主动齿轮8能与六挡被动齿轮7和四挡被动齿轮20相啮合，二倒挡主动齿轮能与二挡被动齿轮23相啮合。
具体传动过程如下：在车辆处于驻车状态时，离合器一25a和离合器二25b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18与一挡被动齿轮16接合，挡位切换为一挡，离合器一25a结合，离合器二25b保持断开状态，车辆开始以一挡运行。
一挡动力传递路线：动力经离合器一25a传递给输入轴一15，通过输入轴二13上一挡主动齿轮14传递给一挡被动齿轮16，经一三挡同步器18传递给输出一轴，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
车辆在一挡运行时，因为此时离合器二25b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21与二挡被动齿轮23接合，当挂入二挡时，离合器一25a分离，离合器二25b接合，整个换挡过程结束，车辆换入二挡。
二挡动力传递路线：动力经离合器二25b传递给输入轴二13，通过输入轴一15上二挡主动齿轮22传递给二挡被动齿轮23，经二四挡同步器21传递给输出一轴，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
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一25a控制，因为离合器一25a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二25b分离，同时离合器一25a接合，车辆就能挂入相应的挡位；其它前进挡位的切换过程也是如此。
三挡动力传递路线：动力经离合器一25a传递给输入轴一15，通过输入轴一15上三五挡主动齿轮10传递给三挡被动齿轮19，经一三挡同步器18传递给输出一轴，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
四挡动力传递路线：动力经离合器二25b传递给输入轴一15，通过输入轴一15上四六挡主动齿轮8传递给四挡被动齿轮20，经二四挡同步器21传递给输出一轴，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
五挡动力传递路线：动力经离合器一25a传递给输入轴一15，通过输入轴一15上三五挡主动齿轮10传递给五挡被动齿轮9，经五挡同步器11传递给输出二轴，经主减速齿轮一1a传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
六挡动力传递路线：动力经离合器二25b传递给输入轴二13，通过输入轴二13上四六挡主动齿轮8传递给六挡被动齿轮7，经六倒挡同步器6传递给输出二轴，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a把动力传递出去。
倒挡挡动力传递路线：动力经离合器二25b传递给输入轴二13，通过输入轴二13上二挡主动齿轮22传递给倒挡输入齿轮3，传递给倒挡轴2，传递给倒挡输出齿轮4，传递给倒挡被动齿轮5，经六倒挡同步器6传递给输出轴二12，经主减速齿轮二1b传递给主减速被动齿轮24b，经差速器24a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；倒挡轴2；倒挡输入齿轮3；倒挡输出齿轮4；倒挡被动齿轮5；六倒挡同步器6；六挡被动齿轮7；四六挡主动齿轮8；五挡被动齿轮9；三五挡主动齿轮10；五挡同步器11；输出轴二12；输入轴二13；一挡主动齿轮14；输入轴一15；一挡被动齿轮16；输出轴一17；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；二挡主动齿轮22；二挡被动齿轮23；主减速被动齿轮24；差速器25；离合器一26a；离合器二26b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)

1.一种六速双离合器式自动变速器，包括离合器一(25a)、离合器二(25b)、差速器(24a)和五根平行设置的轴：输入轴一(15)、输入轴二(13)、输出轴一(17)、输出轴二(12)和倒挡轴(2)，所述的输入轴二(13)的一端与离合器二(25b)相连接，输入轴二(13)的另一端依次设有四六挡主动齿轮(8)和二挡主动齿轮(22)；所述的输入轴一(15)同轴穿设在输入轴二(13)内，输入轴一(15)的一端与离合器一(25a)相连接，输入轴一(15)的另一端穿出所述的输入轴二(13)并依次设有一挡主动齿轮(14)和三五挡主动齿轮(10)；所述的输出轴一(17)上依次设有一挡被动齿轮(16)、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(23)和主减速齿轮一(1a)；所述的输出轴二(12)上依次设有五挡同步器(11)、五挡被动齿轮(9)、六挡被动齿轮(7)、六倒挡同步器(6)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(24a)的主减速被动齿轮(24b)常啮合，其特征在于，所述的倒挡轴(2)上依次设有倒挡输入齿轮(3)和倒挡输出齿轮(4)，所述的输出轴二(12)上还设有倒挡被动齿轮(5)，所述的倒挡输入齿轮(3)能与二倒挡主动齿轮相啮合，所述的倒挡被动齿轮(5)位于六倒挡同步器(6)和主减速齿轮之间。
2.根据权利要求1所述的六速双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的一挡主动齿轮(14)能与一挡被动齿轮(16)相啮合，所述的三五挡主动齿轮(10)能与三挡被动齿轮(19)和五挡被动齿轮(9)相啮合。
3.根据权利要求1或2所述的六速双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的四六挡主动齿轮(8)能与六挡被动齿轮(7)和四挡被动齿轮(20)相啮合，所述的二倒挡主动齿轮能与二挡被动齿轮(23)相啮合。
4.根据权利要求1或2所述的六速双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的倒挡输入齿轮(3)和倒挡输出齿轮(4)与倒挡轴(2)固连，所述的主减速齿轮一(1a)和输出轴一(17)固连，主减速齿轮二(1b)和输出轴二(12)固连，所述的一挡主动齿轮(14)和三五挡主动齿轮(10)与输入轴一(15)固连，四六挡主动齿轮(8)和二倒挡主动齿轮与输入轴二(13)固连。
5.根据权利要求1或2所述的六速双离合器式自动变速器，其特征在于，所述的二挡被动齿轮(23)、四挡被动齿轮(20)、三挡被动齿轮(19)和一挡被动齿轮(16)分别通过轴承空套在输出轴一(17)上，所述的六挡被动齿轮(7)、五挡被动齿轮(9)和倒挡被动齿轮(5)通过轴承空套在输出轴二(12)上。
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