專利名稱：一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，采用齒輪有級(jí)變速和可變 帶輪半徑的帶式無級(jí)變速相結(jié)合的形式，屬于車輛自動(dòng)變速技術(shù)領(lǐng)域，可用 于發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)或后輪驅(qū)動(dòng)的轎車中，也可應(yīng)用于其他需要以變速 方式傳遞動(dòng)力的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的雙離合器變速器(Double Clutch Transmission,以下簡(jiǎn)稱為DCT)， 實(shí)質(zhì)上是將兩個(gè)齒輪傳動(dòng)變速箱組合起來，作有級(jí)變速的齒輪傳動(dòng)。它以兩個(gè) 離合器分別控制奇數(shù)檔、偶數(shù)檔齒輪，通過檔位的預(yù)接合及兩個(gè)離合器的分離 與接合來實(shí)現(xiàn)不同檔位牽引力的傳遞。
雖然DCT解決了換檔的舒適性問題，由于是有級(jí)變速器，相鄰的檔位存 在跳躍和不連續(xù)。理想的動(dòng)力傳遞要求傳動(dòng)裝置的速比是連續(xù)變化的，這是 DCT的缺陷。
隨后出現(xiàn)了無級(jí)變速技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱為CVT)，相應(yīng)出現(xiàn)了多種形式的無 級(jí)變速裝置。如膠帶式、復(fù)合干帶式、濕式金屬帶式、濕式金屬鏈?zhǔn)?、錐環(huán) 式等等。其中濕式金屬帶式最為常見。但金屬帶傳動(dòng)也存在缺點(diǎn)。例如在起 步時(shí)，需要較大的減速比來提供大的驅(qū)動(dòng)力矩，以保諒車輛起步順利。而無 級(jí)變速器是屬于摩擦傳動(dòng)的技術(shù)類型，為保證主動(dòng)帶輪/被動(dòng)帶輪處在大的 減速比狀態(tài)，需要向被動(dòng)帶輪提供足夠大的夾緊力。但正是在起步狀態(tài)下， 主動(dòng)帶輪容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，降低了傳遞效率，影響了車輛的起步動(dòng)力，并 且加劇了金屬帶與帶輪的磨損，會(huì)縮短金屬帶的壽命。而車輛高速行駛時(shí)則 易出現(xiàn)金屬帶與被動(dòng)帶輪的爬移現(xiàn)象，同一出現(xiàn)上述的不利狀況。
單純的齒輪傳動(dòng)有級(jí)變速(DCT)或是單純的無級(jí)變速(CVT)，均存在 各自的缺陷。本發(fā)明綜合了DCT和CVT的優(yōu)點(diǎn)，擯棄各自的缺陷，推出一 種新型汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器(Hybrid Double Clutch Transmission,以 下簡(jiǎn)稱為HDCT)，采用齒輪有級(jí)變速和可變帶輪半徑的帶式無級(jí)變速相結(jié)合
4的形式，很適宜用作轎車的自動(dòng)變速器，目前該技術(shù)方案國(guó)內(nèi)外尚未見到類
似報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種新型的汽車復(fù)合傳
動(dòng)雙離合器變速器(Hybrid Double Clutch Transmission,以下簡(jiǎn)稱為HDCT)， 它采用齒輪有級(jí)變速和可變帶輪半徑的帶式無級(jí)變速相結(jié)合的形式，很適宜 用作轎車的自動(dòng)變速器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，該變速器包 括動(dòng)力分離接合裝置、 一組無級(jí)變速單元、雙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及各部件連接齒 輪和選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述動(dòng)力分離接合裝置為一濕式雙離合器；所述的無 級(jí)變速單元為可變帶輪半徑的帶式無級(jí)變速裝置，其由主動(dòng)帶輪和被動(dòng)帶輪 構(gòu)成，每個(gè)帶輪又由一側(cè)可軸向移動(dòng)的動(dòng)盤與另一側(cè)的定盤組成，由液壓執(zhí) 行機(jī)構(gòu)推動(dòng)動(dòng)盤作軸向移動(dòng)，即可連續(xù)改變帶輪的工作半徑使帶式無級(jí)變速 裝置的傳動(dòng)比連續(xù)變化；所述雙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為在一根中心傳動(dòng)軸上套了 一根 空心的傳動(dòng)軸，形成兩根傳動(dòng)軸，它將變速器檔位按奇、偶數(shù)分別布置在與 兩個(gè)離合器所聯(lián)接的這兩根傳動(dòng)軸上，通過雙離合器的交替切換完成換檔過 程，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換檔。
本發(fā)明提供的變速器其具體結(jié)構(gòu)如下
它包括帶有輸入軸、兩個(gè)濕式離合器C2、 CI的濕式雙離合器；帶有一檔 主動(dòng)齒輪、雙向分離接合同步器I、三檔主動(dòng)齒輪、單向分離接合同步器II 和倒車檔主動(dòng)齒輪的中心軸I ;空套在中心傳動(dòng)軸I上的帶有無級(jí)變速主動(dòng) 齒輪的中心軸II;帶有無級(jí)變速被動(dòng)齒輪和主動(dòng)帶輪的主動(dòng)帶輪軸；帶有主 減速器主動(dòng)齒輪、被動(dòng)帶輪、單向分離接合同步器III、 一檔被動(dòng)齒輪、三檔 被動(dòng)齒輪和倒車檔被動(dòng)齒輪的副軸以及帶有主減速器被動(dòng)齒輪的輸出軸和帶 有倒車檔惰輪的倒車檔惰輪軸。
其中，中心軸I的一端與濕式離合器C1連接， 一檔主動(dòng)齒輪、三檔主動(dòng) 齒輪和倒車檔主動(dòng)齒輪空套在中心軸I上。雙向分離接合同步器I設(shè)在一檔 主動(dòng)齒輪和三檔主動(dòng)齒輪之間，用來控制一檔和三檔的接合與分離。單向分 離接合同步器n設(shè)在三檔主動(dòng)齒輪和倒車檔主動(dòng)齒輪之間，用來控制倒車檔的接合與分離?？仗自谥行妮SI上帶有無級(jí)變速主動(dòng)齒輪的中心軸II的一端
與濕式離合器C2連接，無級(jí)變速主動(dòng)齒輪與主動(dòng)帶輪軸上的無級(jí)變速被動(dòng)齒 輪嚙合。副軸上的主減速器主動(dòng)齒輪與輸出軸上的主減速器被動(dòng)齒輪嚙合， 副軸上的被動(dòng)帶輪通過金屬帶與主動(dòng)帶輪軸上的主動(dòng)帶輪連接，副軸上的一 檔被動(dòng)齒輪、三檔被動(dòng)齒輪分別與中心軸I上的一檔主動(dòng)齒輪、三檔主動(dòng)齒 輪嚙合，副軸上的倒車檔被動(dòng)齒輪與倒車檔惰輪軸上的倒車檔惰輪嚙合，倒
車檔惰輪與中心軸i上的倒車檔主動(dòng)齒輪嚙合，單向分離接合同步器in設(shè)在 被動(dòng)帶輪與一檔被動(dòng)齒輪之間，用來控制無級(jí)變速單元的接合與分離。
在本技術(shù)方案采用了三個(gè)同步器，其中雙向分離接合同步器i控制一檔 和三檔的接合分離。單向分離接合同步器n和單向分離接合同步器ni分別控 制倒車檔接合與分離和無級(jí)變速單元。
本發(fā)明的工作原理如下
它采用濕式雙離合器分別控制兩根傳動(dòng)軸，形成一檔(起步檔)、二檔(無 級(jí)變速檔)、三檔(超車檔)、倒車檔，既可設(shè)計(jì)成轎車用橫置式，也可以設(shè) 計(jì)成轎車用縱置式。其中，中心軸i上布置一檔、三檔、倒車檔；中心軸II 上布置cvt轉(zhuǎn)向傳動(dòng)齒輪，進(jìn)而形成cvt功率傳遞路徑，形成二檔。以典
型機(jī)械自動(dòng)變速器AMT (Automated Mechanical Transmission)變速器為例，五 個(gè)速比分別為lst(3. 546)， 2nd(2. 043)， 3rd(1. 346)， 4th(0. 972)， 5th(0.769)， 采用HDCT技術(shù)路線，在一檔和三檔保持3.546與0.769速比的齒輪傳動(dòng)，而 無級(jí)變速可以實(shí)現(xiàn)的速比范圍為2.6 0.445，因此傳動(dòng)軸完成的二檔無級(jí)變速 實(shí)現(xiàn)的速比范圍是傳統(tǒng)有級(jí)傳動(dòng)DCT無法實(shí)現(xiàn)的，而且是連續(xù)變化的?？梢?實(shí)現(xiàn)從2.6 0.972的連續(xù)速比變化，這中間沒有任何的速比中斷與跳躍，并 且還可以通過增設(shè)一對(duì)調(diào)節(jié)齒輪，減小中間與兩端速比跳躍。
HDCT的三個(gè)檔位，其中l(wèi)檔和3檔采用齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高，克服了 傳統(tǒng)CVT技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低兩端的弊?。籋DCT的2檔采用無級(jí)變速克服 了傳統(tǒng)DCT的速比跳躍，可以按照無級(jí)變速的理論實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化調(diào)節(jié)， 而這個(gè)檔位正是城市駕駛常用的，必然會(huì)帶來整車經(jīng)濟(jì)性的提升。還可降低 了傳統(tǒng)DCT雙離合器的作動(dòng)頻率，提高雙離合器使用壽命。采用HDCT技術(shù)可 以克服在1檔3. 546到無級(jí)變速2. 6檔位速比跳躍造成的沖擊，同樣可以克
6服無級(jí)變速0. 972到3檔0. 769檔位速比跳躍造成的沖擊，充分利用了 HDCT 的技術(shù)特點(diǎn)。具體中間段無級(jí)變速器的速比工作范圍可以根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)匹配 計(jì)算確定。
由于HDCT釆用了雙離合器、齒輪嚙合傳動(dòng)和金屬帶摩擦傳動(dòng)兩種傳動(dòng) 模式，故稱為汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為-
(1) 簡(jiǎn)化操作、易于駕駛，變速器運(yùn)行過程中不需人工操作或干預(yù)，提 高車輛的安全性與舒適性
(2) 通過應(yīng)用復(fù)合傳動(dòng)原理可提高傳動(dòng)效率，提高傳遞的最大功率，節(jié) 省燃油、降低有害物排放，有利環(huán)保。
綜上所述，本發(fā)明綜合了 CVT和DCT的優(yōu)點(diǎn)，克服了現(xiàn)有自動(dòng)變速器 的缺點(diǎn)，適于作為現(xiàn)有轎車自動(dòng)變速器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
附圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示 一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，它包括帶有輸入軸l、
兩個(gè)濕式離合器C127、 C2 26的濕式雙離合器2;帶有一檔主動(dòng)齒輪8、雙向
分離接合同步器i 9、三檔主動(dòng)齒輪io、單向分離接合同步器n ll和倒車檔
主動(dòng)齒輪12的中心軸I 13;空套在中心軸I 13上帶有無級(jí)變速主動(dòng)齒輪25
的中心軸II3;帶有無級(jí)變速被動(dòng)齒輪4和主動(dòng)帶輪5的主動(dòng)帶輪軸6;帶有
主減速器主動(dòng)齒輪24、被動(dòng)帶輪21、單向分離接合同步器I1120、 一檔被動(dòng)齒 輪19、三檔被動(dòng)齒輪18和倒車檔被動(dòng)齒輪17的副軸16以及帶有主減速器被 動(dòng)齒輪22的輸出軸23和帶有倒車檔惰輪14的倒車檔惰輪軸15。
其中，中心軸I 13的一端與濕式離合器Cl 27連接， 一檔主動(dòng)齒輪8、 三檔主動(dòng)齒輪10和倒車檔主動(dòng)齒輪12空套在中心軸I 13上。雙向分離接合 同步器I 9設(shè)在一檔主動(dòng)齒輪8和三檔主動(dòng)齒輪10之間，用來控制一檔和三 檔的接合與分離。單向分離接合同步器II 11設(shè)在三檔主動(dòng)齒輪10和倒車檔 主動(dòng)齒輪12之間，用來控制倒車檔的接合與分離?？仗自谥行妮SI 13上帶有無級(jí)變速主動(dòng)齒輪25的中心軸II3的一端與濕式離合器C2 26連接，無級(jí)變 速主動(dòng)齒輪25與主動(dòng)帶輪軸6上的無級(jí)變速被動(dòng)齒輪4嚙合。副軸16上的 主減速器主動(dòng)齒輪24與輸出軸23上的主減速器被動(dòng)齒輪22嚙合，副軸16 上的被動(dòng)帶輪21通過金屬帶7與主動(dòng)帶輪軸6上的主動(dòng)帶輪5連接，副軸16 上的一檔被動(dòng)齒輪19、三檔被動(dòng)齒輪18分別與中心傳動(dòng)軸I 13上的一檔主 動(dòng)齒輪8、三檔主動(dòng)齒輪10嚙合，副軸16上的倒車檔被動(dòng)齒輪17與倒車檔 惰輪軸15上的倒車檔惰輪14嚙合，倒車檔惰輪14與中心軸I 13上的倒車檔 主動(dòng)齒輪12嚙合，單向分離接合同步器III 20設(shè)在被動(dòng)帶輪21與一檔被動(dòng)齒 輪19之間，用來控制無級(jí)變速單元的接合與分離。
在本實(shí)施例中，中心軸I13和無級(jí)變速主動(dòng)齒輪25采用軸齒輪一體設(shè)計(jì)， 副軸16和主減速器主動(dòng)齒輪24、 一檔被動(dòng)齒$倉19、三檔被動(dòng)齒輪18、倒車 檔被動(dòng)齒輪17也采用軸齒輪一體設(shè)計(jì)。
在本實(shí)施例中，二檔無級(jí)變速單元采用濕式金屬帶傳遞，主動(dòng)帶輪5與 被動(dòng)帶輪21采用直母線錐盤，主動(dòng)帶輪5與被動(dòng)帶輪21都由定盤與動(dòng)盤組 成，動(dòng)盤的夾緊由液壓夾緊完成，由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)動(dòng)盤作軸向移動(dòng)，即 可連續(xù)改變帶輪的工作半徑使帶式無級(jí)變速裝置的傳動(dòng)比連續(xù)變化。
權(quán)利要求
1、一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，其特征是它包括帶有輸入軸(1)、兩個(gè)濕式離合器的濕式雙離合器(2)；帶有一檔主動(dòng)齒輪(8)、雙向分離接合同步器I(9)、三檔主動(dòng)齒輪(10)、單向分離接合同步器II(11)和倒車檔主動(dòng)齒輪(12)的中心軸I(13)；空套在中心傳動(dòng)軸I(13)上的帶有無級(jí)變速主動(dòng)齒輪(25)的中心軸II(3)；帶有無級(jí)變速被動(dòng)齒輪(4)和主動(dòng)帶輪(5)的主動(dòng)帶輪軸(6)；帶有主減速器主動(dòng)齒輪(24)、被動(dòng)帶輪(21)、單向分離接合同步器III(20)、一檔被動(dòng)齒輪(19)、3檔被動(dòng)齒輪(18)和倒車檔被動(dòng)齒輪(17)的副軸(16)以及帶有主減速器被動(dòng)齒輪(22)的輸出軸(23)和帶有倒車檔惰輪(14)的倒車檔惰輪軸(15)；其中，中心軸I(13)的一端與濕式離合器C1(27)連接，一檔主動(dòng)齒輪(8)、三檔主動(dòng)齒輪(10)和倒車檔主動(dòng)齒輪(12)空套在中心軸I(13)上；雙向分離接合同步器I(9)設(shè)在一檔主動(dòng)齒輪(8)和三檔主動(dòng)齒輪(10)之間，用來控制一檔和三檔的接合與分離；單向分離接合同步器II(11)設(shè)在三檔主動(dòng)齒輪(10)和倒車檔主動(dòng)齒輪(12)之間，用來控制倒車檔的接合與分離；空套在中心軸I(13)上的帶有無級(jí)變速主動(dòng)齒輪(25)的中心軸II(3)的一端與濕式離合器C2(26)連接，無級(jí)變速主動(dòng)齒輪(25)與主動(dòng)帶輪軸(6)上的無級(jí)變速被動(dòng)齒輪(4)嚙合；副軸(16)上的主減速器主動(dòng)齒輪(24)與輸出軸(23)上的主減速器被動(dòng)齒輪(22)嚙合，副軸(16)上的被動(dòng)帶輪(21)通過金屬帶(7)與主動(dòng)帶輪軸(6)上的主動(dòng)帶輪(5)連接，副軸(16)上的一檔被動(dòng)齒輪(19)、三檔被動(dòng)齒輪(18)分別與中心軸I(13)上的一檔主動(dòng)齒輪(8)、三檔主動(dòng)齒輪(10)嚙合，副軸(16)上的倒車檔被動(dòng)齒輪(17)與倒車檔惰輪軸(15)上的倒車檔惰輪(14)嚙合，倒車檔惰輪(14)與中心軸I(13)上的倒車檔主動(dòng)齒輪(12)嚙合，單向分離接合同步器III(20)設(shè)在被動(dòng)帶輪(21)與一檔被動(dòng)齒輪(19)之間，用來控制無級(jí)變速單元的接合與分離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，其特征是二檔無級(jí)變速單元采用濕式金屬帶傳遞，主動(dòng)帶輪(5)與被動(dòng)帶輪(21)采用 直母線錐盤，主動(dòng)帶輪(5)與被動(dòng)帶輪(21)都由定盤與動(dòng)盤組成，動(dòng)盤的 夾緊由液壓夾緊完成。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，其特征是: 中心軸II (3)和無級(jí)變速主動(dòng)齒輪(25)采用軸齒輪一體設(shè)計(jì)，副軸(16) 和主減速器主動(dòng)齒輪(24)、 一檔被動(dòng)齒輪(19)、三檔被動(dòng)齒輪(18)、倒車 檔被動(dòng)齒輪(17)也采用軸齒輪一體設(shè)計(jì)。
全文摘要
一種汽車復(fù)合傳動(dòng)雙離合器變速器，該變速器包括動(dòng)力分離接合裝置、一組無級(jí)變速單元、雙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及各部件連接齒輪和選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述動(dòng)力分離接合裝置為一濕式雙離合器；所述的無級(jí)變速單元為可變帶輪半徑的帶式無級(jí)變速裝置，其由主動(dòng)帶輪和被動(dòng)帶輪構(gòu)成，每個(gè)帶輪又由一側(cè)可軸向移動(dòng)的動(dòng)盤與另一側(cè)的定盤組成，由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)動(dòng)盤作軸向移動(dòng)，即可連續(xù)改變帶輪的工作半徑使帶式無級(jí)變速裝置的傳動(dòng)比連續(xù)變化；所述雙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為在一根中心傳動(dòng)軸上套了一根空心的傳動(dòng)軸，形成兩根傳動(dòng)軸，它將變速器檔位按奇、偶數(shù)分別布置在與兩個(gè)離合器所聯(lián)接的這兩根傳動(dòng)軸上，通過雙離合器的交替切換完成換檔過程，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換檔。
文檔編號(hào)F16H3/10GK101526123SQ200910043049
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者唐亞軍, 張劍峰, 勇 李, 榮志斌, 魏英俊 申請(qǐng)人:衡陽風(fēng)順車橋有限公司;湖南長(zhǎng)豐汽車研發(fā)股份有限公司