專利名稱：超越式雙離合器變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙離合器變速器。
背景技術：
雙離合器變速器以幾乎無牽引力中斷的擋位變換作為機動車輛的換擋變速器而 公知并已得到證明。無牽引力中斷的換擋過程避免了負荷變換和速度擾動，從而實現(xiàn)更加 舒適的行駛性能和改善的加速度能力。但就現(xiàn)有的雙離合器變速器而言，雙離合器變速器在換擋過程中，為了避免換擋 過程動力被切斷，實現(xiàn)平順換擋，則雙離合器在切換過程中就必然會出現(xiàn)兩個離合器同時 傳遞扭矩，即產(chǎn)生扭矩傳遞的重疊現(xiàn)象。如果在切換過程中這種扭矩的重疊現(xiàn)象控制不當， 則有可能造成兩個擋位之間的互鎖干涉及換擋沖擊，使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生較大的動載荷，造 成離合器滑摩、自激振動、傳動系統(tǒng)沖擊等現(xiàn)象，導致摩擦片溫度升高，產(chǎn)生變形甚至燒 蝕破壞，直接影響離合器的分離、接合特性和壽命。如果要合理控制切換過程中的這種扭 矩重疊現(xiàn)象，就必須加入復雜的控制系統(tǒng)，這無疑增加了雙離合器變速器在運用推廣上的 難度，如何簡便合理的控制雙離合器變速器的工作過程，正是目前雙離合變速器開發(fā)應用 的重點和難點。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明提供了一種避免雙離合器變速器在換擋過程 中出現(xiàn)扭矩傳遞重疊時的干涉現(xiàn)象，減小雙離合器變速器在工作過程中的控制難度的超越 式雙離合器變速器。該超越式雙離合器變速器不僅可以消除換擋時的干涉和沖擊，同時又 能保證動力不被切斷，更重要的是降低了現(xiàn)有技術中雙離合器的控制復雜程度，使換擋過 程更加平穩(wěn)，產(chǎn)品更加耐用。本發(fā)明提供的一種超越式雙離合器變速器，包括第一啟動離合器、第二啟動離合 器、第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、倒擋軸、第一超越離合器和第二超越離合器；所述第 一輸入軸和第二輸入軸上設有各擋位的主動齒輪，輸出軸上設有與各擋位主動齒輪相嚙合 的從動齒輪，倒擋軸上設有倒擋中間齒輪；第一超越離合器設置在第一輸入軸上、且位于第 一啟動離合器和與第一啟動離合器最接近的第一輸入軸上的主動齒輪之間；第二超越離合 器設置在第二輸入軸上、且位于第二啟動離合器和與第二啟動離合器最接近的第二輸入軸 上的主動齒輪之間。本發(fā)明的超越式雙離合器變速器與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點
1本發(fā)明在兩個啟動離合器與對應的輸入軸上最近的主動齒輪之間分別設置超越離合 器，在換擋時，只需控制一個啟動離合器的結合過程，另一個啟動離合器只在動力切換完成 后，已經(jīng)不再傳遞扭矩時使其分離即可，在動力切換過程中一直處于完全結合狀態(tài)，由于超 越離合器的存在，動力切換快速平穩(wěn)，不會發(fā)生扭矩干涉，控制難度與現(xiàn)有技術相比大為降 低。
2、本發(fā)明的超越式雙離合器變速器避免了在換擋過程中出現(xiàn)扭矩傳遞重疊時的 干涉現(xiàn)象，減小雙離合器變速器在工作過程中的控制難度；而且不僅可以消除換擋時的干 涉和沖擊，又能保證動力不被切斷，使換擋過程更加平穩(wěn)，產(chǎn)品更加耐用。3、本發(fā)明在保留具有彼此同軸布置輸入軸的雙離合器的傳統(tǒng)緊湊結構情況下，可 以實現(xiàn)一種成本低廉的超越式雙離合器變速器，具有良好的控制性和穩(wěn)定性。4、本發(fā)明的超越式雙離合器變速器只需在兩個輸入軸上各安裝一個超越離合器， 無需在原有的雙離合變速器的結構上作出大的改進，因此，保留了原有雙離合器變速器的 有利布局，又有利于國內(nèi)離合器廠商的技術升級，所以本發(fā)明實現(xiàn)了一種便于控制的雙離 合器變速器ο5、對于濕式離合器DCT，由超越離合器的作用，可以減少離合器處于脫開狀態(tài)時的 帶排扭矩，從而進一步降低發(fā)動機的油耗。


圖1為一種用于前置橫向安裝在機動車輛上的五擋超越式雙離合器變速器的結 構示意圖2為兩輸入軸分開設置的超越式雙離合器變速器的結構示意圖一； 圖3為兩輸入軸分開設置的超越式雙離合器變速器的結構示意圖二。附圖中Cl一第一啟動離合器；C2—第二啟動離合器；Fl—第一超越離合器； F2—第二超越離合器；1 一第一輸入軸；2—第二輸入軸；3—輸出軸；4 一倒擋軸； 5—一擋主動齒輪；6—第一同步器；7—三擋主動齒輪；8—五擋主動齒輪；9一二擋主 動齒輪；10—四擋主動齒輪；11一第二同步器；12—倒擋主動齒輪；13—一擋輸出齒 輪；14一三擋輸出齒輪；15—五擋輸出齒輪；16—第三同步器；17—二擋輸出齒輪； 18—四擋輸出齒輪；19一倒擋輸出齒輪；20—輸出軸輸出齒輪；21—倒擋中間齒輪。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。
超越式雙離合器變速器包括第一啟動離合器Cl、第二啟動離合器C2、第一輸入軸1、第 二輸入軸2、輸出軸3、倒擋軸4、第一超越離合器Fl和第二超越離合器F2。第一輸入軸1 和第二輸入軸2上設有各擋位的主動齒輪，輸出軸3上設有與各擋位主動齒輪相嚙合的從 動齒輪，倒擋軸4上設有倒擋中間齒輪。第一超越離合器Fl設置在第一輸入軸1上、且位 于第一啟動離合器Cl和與第一啟動離合器Cl最接近的第一輸入軸1上的主動齒輪之間； 第二超越離合器F2設置在第二輸入軸2上、且位于第二啟動離合器C2和與第二啟動離合 器C2最接近的第二輸入軸2上的主動齒輪之間。圖1為一種用于前置橫向安裝在機動車輛上的五擋超越式雙離合器變速器的結 構示意圖，如圖所示。在該超越式雙離合器變速器中，由兩個濕式(或干式)的第一啟動離合 器Cl、第二啟動離合器C2、第一超越離合器F1、第二超越離合器F2組成的雙離合器。第一 輸入軸1和第二輸入軸2為同軸設置，第一輸入軸1通過軸承設置在第二輸入軸2內(nèi)，并伸 出第二輸入軸2。第二輸入軸2上從左向右依次設置一擋主動齒輪5、第一同步器6、三擋 主動齒輪7和五擋主動齒輪8 ；第一輸入軸1上從左向右依次設置二擋主動齒輪9、四擋主
4動齒輪10、第二同步器11和倒擋主動齒輪12 ；輸出軸3上從左向右依次設置一擋輸出齒輪 13、三擋輸出齒輪14、五擋輸出齒輪15、第三同步器16、二擋輸出齒輪17、四擋輸出齒輪18、 倒擋輸出齒輪19和輸出軸輸出齒輪20 ；倒擋軸4設置在第一輸入軸1和輸出軸3之間，倒 擋軸4上設置分別與倒擋主動齒輪12和倒擋輸出齒輪19相嚙合的倒擋中間齒輪21。濕式 (或干式)的第一啟動離合器Cl驅(qū)動第一輸入軸1，第二啟動離合器C2驅(qū)動第二輸入軸2， 該雙離合器的外殼直接與內(nèi)燃機的飛輪(未畫出)連接或者與有利減振的雙質(zhì)量飛輪連接。 第一輸入軸1驅(qū)動一組偶數(shù)擋位和倒擋(即二擋主動齒輪9、四擋主動齒輪10和倒擋主動齒 輪12，第二輸入軸2則驅(qū)動一組奇數(shù)擋位(即一擋主動齒輪5、三擋主動齒輪7和五擋主動 齒輪8)。下面詳細地敘述根據(jù)本發(fā)明的超越式雙離合器變速器在前進擋上的力傳遞 以一擋升二擋為例
當超越式雙離合器變速器掛一擋時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷增加，在輸入軸的轉(zhuǎn)速到達二擋 的換擋速度前，第三同步器16撥到二擋輸出齒輪17 (即是采用預先選擋的方式，提前將同 步器撥到二擋齒輪)，此時第一同步器6和第三同步器16都為結合狀態(tài)，此時第二啟動離合 器C2為閉合，第二超越離合器F2處于楔合狀態(tài)，傳遞轉(zhuǎn)矩，第一啟動離合器Cl為脫開狀 態(tài)，第一超越離合器Fl不傳遞轉(zhuǎn)矩；當需要變速器切換到二擋時，第一啟動離合器Cl開始 閉合，在第一啟動離合器Cl進入滑磨狀態(tài)，其兩端的轉(zhuǎn)差減小到某一數(shù)值時，第一超越離 合器Fl進入楔合狀態(tài)，第一啟動離合器Cl的開始傳遞部分扭矩，此時，第一超越離合器Fl 和第二超越離合器F2都處于楔合狀態(tài)，第一啟動離合器Cl和第二啟動離合器C2同時傳遞 扭矩，隨著第一啟動離合器Cl的逐漸閉合，其傳遞的扭矩逐漸增大，而第二啟動離合器C2 傳遞的扭矩隨之逐漸減小，最后，轉(zhuǎn)換到扭矩全部由第一啟動離合器Cl傳遞，此時，第一啟 動離合器Cl還仍然處于滑磨狀態(tài)，第二啟動離合器C2仍然完全結合，但不傳遞扭矩；隨著 第一啟動離合器Cl的進一步閉合，第一啟動離合器Cl兩端的轉(zhuǎn)差進一步減小，第一輸入軸 1的轉(zhuǎn)速逐漸接近發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速，而由于此時第一擋同步器6并未脫開，第二輸入軸2 轉(zhuǎn)速隨之逐漸高于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，第二超越離合器F2進入脫離狀態(tài)；最后，第一啟動離合器 Cl結束滑磨進入完全結合狀態(tài)；這時，控制第二啟動離合器C2分離，并使第一同步器6脫 開一檔位置，換擋完成。在上述換擋過程中，只需控制一個啟動離合器的結合過程，另一個啟動離合器只 在動力切換完成后，已經(jīng)不再傳遞扭矩時使其分離即可，在動力切換過程中一直處于完全 結合狀態(tài)，由于超越離合器的存在，動力切換快速平穩(wěn)，不會發(fā)生扭矩干涉，控制難度與現(xiàn) 有技術相比大為降低。同理，二擋升三擋、三擋升四擋、四擋升五擋其原理于上述原理一致。以五擋降四擋為例
當汽車以五擋行駛時，超越式雙離合器變速器以五擋工作，當輸入軸速度降至四擋換 擋速度前，第二同步器11撥到四擋主動齒輪10 (即是采用預先選擋的方式，提前將同步器 撥至四擋齒輪)，此時第二同步器11和第三同步器16都為閉合狀態(tài)，此時，使第一啟動離合 器Cl完全閉合，由于第一輸入軸1轉(zhuǎn)速高于發(fā)動機輸出軸轉(zhuǎn)速，第一超越離合器Fl仍處于 脫離狀態(tài)，因此第一啟動離合器Cl雖然閉合但不傳遞扭矩，系統(tǒng)的動力仍然是由第二啟動 離合器C2傳遞。當轉(zhuǎn)速達到換擋速度時，第二啟動離合器C2開始分離，第二啟動離合器C2逐漸分離并進入滑磨狀態(tài)時，第一輸入軸1及第二輸入軸2的轉(zhuǎn)速逐漸降低，同時，發(fā)動 機輸出軸由于負載減輕轉(zhuǎn)速有所提高，當?shù)谝惠斎胼S1轉(zhuǎn)速降至與第一啟動離合器Cl同步 時，第一超越離合器Fl進入楔合狀態(tài)，開始傳遞部分扭矩，此時，第一超越離合器Fl和第二 超越離合器F2都處于楔合狀態(tài)，第一超越離合器Fl和第二超越離合器F2同時傳遞扭矩， 隨著第二啟動離合器C2的逐漸分離，其傳遞的扭矩逐漸減小，而通過第一啟動離合器Cl及 第一超越離合器Fl傳遞的扭矩逐漸增大，最后，轉(zhuǎn)換到扭矩全部由第一啟動離合器Cl及第 一超越離合器Fl傳遞，此時，第二啟動離合器C2已經(jīng)不傳遞扭矩，可以使其完全分離，并使 第三同步器16脫開，換擋完成。在上述換擋過程中，只需控制一個啟動離合器的分離過程，另一個啟動離合器是 在動力切換之前，還沒有進行扭矩傳遞時使其結合即可，在動力切換過程中已處于完全結 合狀態(tài)，由于超越離合器的存在，動力切換不會發(fā)生扭矩干涉，換擋過程快速平穩(wěn)，控制難 度與現(xiàn)有技術相比大為降低。同理，四擋降三擋、三擋降二擋、二擋降一擋其原理于上述原理一致。第一超越離合器Fl和第二超越離合器F2可以有鎖止機構，用于制動時反拖發(fā)動 機。當然，超越式雙離合器變速器的結構并不局限于圖1所示的結構(圖1的兩輸入軸 為同軸設置)，也可以采用如圖2、3所示的超越式雙離合變速器結構來實現(xiàn)，與圖1的區(qū)別 在于兩輸入軸為分開設置，圖3中的兩個超越離合器設置的位置有所不同，但其工作原理 與圖1中所示的超越式雙離合變速器的工作原理一樣。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1. 一種超越式雙離合器變速器，包括第一啟動離合器(Cl)、第二啟動離合器(C2)、第 一輸入軸(1)、第二輸入軸(2)、輸出軸(3)和倒擋軸(4)；所述第一輸入軸(1)和第二輸入 軸(2)上設有各擋位的主動齒輪，輸出軸(3)上設有與各擋位主動齒輪相嚙合的從動齒輪， 倒擋軸(4)上設有倒擋中間齒輪；其特征在于還包括第一超越離合器(Fl)和第二超越離 合器(F2)；第一超越離合器(Fl)設置在第一輸入軸(1)上、且位于第一啟動離合器(Cl)和 與第一啟動離合器(Cl)最接近的第一輸入軸(1)上的主動齒輪之間；第二超越離合器(F2) 設置在第二輸入軸(2)上、且位于第二啟動離合器(C2)和與第二啟動離合器(C2)最接近的 第二輸入軸(2)上的主動齒輪之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超越式雙離合器變速器，包括兩個啟動離合器、兩個輸入軸、一個輸出軸、兩個超越離合器；第一輸入軸和第二輸入軸上設有各擋位的主動齒輪，輸出軸上設有與各擋位主動齒輪相嚙合的從動齒輪；第一超越離合器設置在第一輸入軸上、且位于第一啟動離合器和與其最接近的第一輸入軸上的主動齒輪之間；第二超越離合器設置在第二輸入軸上、且位于第二啟動離合器和與其最接近的第二輸入軸上的主動齒輪之間。本發(fā)明的變速器在換擋時，由于超越離合器的存在，動力切換快速平穩(wěn)，不會發(fā)生扭矩干涉；既能消除換擋時的干涉和沖擊，又能保證動力不被切斷，降低了雙離合器的控制復雜程度，使換擋過程更加平穩(wěn)，產(chǎn)品更加耐用。
文檔編號F16H3/10GK102003503SQ201010551319
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者丁小輝, 劉子濤, 梁曉龍, 石曉輝, 郝建軍, 郭棟 申請人:重慶理工大學