双离合器式自动变速器.pdf

本发明属于车辆中的机械式自动变速器，特别是一种新型结构的双离合器式自动变速器，它包括各档位齿轮副、换档同步装置及换档控制系统，其特征在于其动力输入轴和输出轴上各设置有一个湿式离合器，各档位齿轮副按奇、偶数档位划分，分别与该两个湿式离合器之中的一个离合器的从动片相连接，两个离合器交替传递工作动力以实现档位切换。其换档工作中不存在动力中断，而且缩短了换档时间，极大的提高了换档舒适性，保证了车辆具有良好的动力性和换档品质。以结构简单的平行轴式结构达到了结构复杂的旋转轴式自动变速器的效果，结构更加紧凑，成本更低。

1.  一种双离合器式自动变速器，包括各档位齿轮副、换档同步装置及换档控制系统，其特征在于其动力输入轴和输出轴上各设置有一个湿式离合器，各档位齿轮副按奇、偶数档位划分，分别与该两个湿式离合器之中的一个离合器的从动片相连接，两个离合器交替传递工作动力以实现档位切换。

2.  根据权利要求1所述的双离合器式自动变速器，其特征在于所述的设置在输入轴(1)上的湿式离合器(5)的从动片与三档主动齿轮(6)、一档主动齿轮(7)和倒档主动齿轮(8)相连接，设置在输出轴(9)上的湿式离合器(18)的从动片与二档从动齿轮16、四档从动齿轮17相连接。

双离合器式自动变速器
技术领域
本发明属于车辆中的自动变速器，特别是一种新型结构的双离合器式自动变速器。
技术背景
随着汽车技术的迅猛发展，出现了多种形式的车辆自动变速装置，主要有：液力机械式自动变速器(AT)，机械式无级变速器(CVT)，以及近几年国内外正在花大力气研究的电控机械式自动变速器(AMT)。特别是电控机械式自动变速器的发展，由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点，正受到了各大汽车厂的重视。
电控机械式自动变速器的产生是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的。在对电控机械式自动变速器的开发研究过程之中，也逐渐的发现了它的一些缺点，它最大的问题就是换档时的动力中断，这对车辆的动力性、舒适性以及燃油经济性和排放带来了一定的影响。AMT由于它的结构原理决定了它在换档过程中首先要分离离合器，然后将变速器摘空档，再选档、换档，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换档过程中产生了动力传递的中断，车辆必然产生减速度，换档时间长，给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。
双离合器式自动变速器(DCT)是近年来新出现的一种自动变速器形式，它可以有效地解决目前汽车电控机械式自动变速器在换档过程中产生的动力中断问题，目前的双离合器式自动变速器结构如附图4所示，它虽然解决了换档过程中的动力中断问题，但其结构复杂，难于制造，特别是双离合器装置，制造成本很高。
发明内容
本发明的目的是提出一种结构简捷、制造成本较低、安全可靠的双离合器式自动变速器，以克服目前各种自动变速器存在的缺点。
本发明双离合器式自动变速器，包括各档位齿轮副、换档同步装置及换档控制系统，其特征在于其动力输入轴和输出轴上各设置有一个湿式离合器，各档位齿轮副按奇、偶数档位划分，分别与该两个湿式离合器之中的一个离合器的从动片相连接，两个离合器交替传递工作动力以实现档位切换。
本发明的工作原理是：当车辆以某一与一个离合器相连的档位运行时，控制系统预先判断即将进入工作的与另一个离合器相连的下一档位，因该档位还未传递动力，故可以指令自动换档机构十分方便的预先换人档位，在车辆运行达到换档点时，将正在工作的离合器分离，同时将另一个离合器接合，则使汽车以下一个档位行驶。在换档过程中，发动机的动力始终不断的被传递到车轮，所以这样完成的换档过程为动力不间断换档。
本发明的积极效果在于：
1.因为双离合器式自动变速器是按照动力换档的原理来进行操纵的，它介于AT自动变速器和AMT两种自动化变速器之间，兼具二者的优点。双离合器自动变速器在换档工作中不存在动力中断，所以换档时没有明显的减速产生。而且，它缩短了换档时间，极大的提高了换档舒适性，保证了车辆具有良好的动力性和换档品质。双离合器式自动变速器的内部传动为齿轮式纯机械传动，其运行时的传动效率等同于电控机械式自动变速器(AMT)。虽然这种双离合器式自动变速器也需要额外的动力来控制它进行工作，但是其特定的内部结构和决策能力使这种变速器具有比传统变速器更好的燃油经济性。并且，由于控制方式的改进，换档时间的缩短，对车辆耗油和排放等方面也有所改善。
2.由于双离合器式自动变速器是在原传统的手动变速器基础上进行自动化的，从而以结构简单的平行轴式结构达到了结构复杂的旋转轴(行星齿轮)式自动变速器的效果，但结构更加紧凑，成本更低。其成本远远低于AT、CVT等自动变速器。
3.本发明的双离合器由两个单独的单离合器组成，其结构不需另行设计，而且单湿式离合器为成熟产品，可靠性好，成本低。
4.本发明结构的双离合器式自动变速器结构简单，易于加工。
附图说明
图1为本发明双离合器式自动变速器结构图；
图2为本发明双离合器式自动变速器开始以一档运行时的工作状态示意图；
图3为本发明双离合器式自动变速器换以二档运行时的工作状态示意图；
图4图为目前双离合器式自动变速器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明技术方案作进一步详细阐述。
图1至3中：1为输入轴，2为四档主动齿轮，3为二、四档同步器，4为二档主动齿轮，5为一、三、倒档离合器，6为三档主动齿轮，7为一档主动齿轮，8为倒档主动齿轮，19为倒档中介齿轮，9为输出轴，10为倒档结合齿圈，11为倒档结合套，12为倒档从动齿轮，13为一档从动齿轮，14为一、三档同步器，15为三档从动齿轮，16为二档从动齿轮，17为四档从动齿轮，18为二、四档离合器。
参照图1，具有五个变速档位(包括后倒档)的双离合器式自动变速器，主要由以下部分组成：两个单独的湿式离合器、五个变速档位齿轮副及相应的换档同步装置、控制系统及其换档机构(图中未画出)。其具体结构为：一、三、倒档离合器5设置在输入轴1上，离合器5的从动片与三档主动齿轮6、一档主动齿轮7和倒档主动齿轮8相连接。二、四档离合器18设置在输出轴9上，离合器18的从动片与二档从动齿轮16、四档从动齿轮17相连接。二档主动齿轮4和四档主动齿轮2在输入轴1上，它们之间为二、四档同步器3。而一档从动齿轮13和三档从动齿轮15位于输出轴9上，它们之间为一、三档同步器14。倒档从动齿轮12也位于输出轴9上，通过倒档结合套11与固定在输出轴9上的倒档结合齿圈10接合或分离。倒档中介齿轮19与倒档主动齿轮8和倒档从动齿轮12啮合，传递动力。
参照图2，在车辆处于停车状态时，两个离合器都是常开的，即在平时两个离合器均处于分离状态，不传递动力。当车辆以一档起步时，二、四档离合器18为分离状态，自动换档机构将一、三档同步器14与一档从动齿轮13啮合到一起，档位切换为I档，然后一、三、倒档离合器5接合，车辆开始以一档运行，此时动力传递路线为：输入轴1→一、三、倒档离合器5→一档主动齿轮7→一档从动齿轮13→一、三档同步器14→输出轴9。
车辆在一档运行时，因为此时二、四档离合器18处于分离状态，不传递动力，当车辆加速，达到接近二档的换档点时，自动换档机构可以将档位提前换入二档，即将二、四档同步器3与二档主动齿轮4啮合到一起，然后一、三、倒档离合器5开始分离，同时二、四档离合器18开始接合，两个离合器交替切换，直到一、三、倒档离合器5完全分离，二、四档离合器18完全接合，整个换档过程结束，车辆换入二档。
参照图3，二档的动力传递路线为：输入轴1→二、四档同步器3→二档主动齿轮4→二档从动齿轮16→二、四档离合器18→输出轴9。
车辆进入二档运行后，车辆自动变速器电控单元可以根据相关传感器信号知道车辆当前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的档位，如果车辆加速，则下一个档位为三档，如果车辆减速，则下一个档位为一档。而一档和三档均联接在一、三、倒档离合器5上，因为该离合器处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换档机构十分方便的预先换人即将进入工作地档位，当车辆运行达到换档点时，只需要将正在工作的二、四档离合器18分离，同时一、三、倒档离合器5接合，配合好两个离合器的切换时序，整个换档动作全部完成。其它前进档位的切换过程也是如此。
倒档时，二、四档离合器18分离，一、三、倒档离合器2接合，一、三档同步器14处于中间位置，倒档结合套11将倒档从动齿轮12与倒档结合齿圈10结合，带动从动轴9输出倒档。
以上仅就具有一、二、三、四、倒共五个档位变速器的实施例举例说明了本发明技术方案的结构原理，按此构思完全可以实现更多的变速档位或变型设置方式，但只要是以两个单独的湿式离合器组成双离合器结构，分别逐级连接各个变速器档位，实现交替式档位切换，均属本发明技术构思的权利要求保护范围。