專利名稱：一種自動變速器及包含該自動變速器的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動變速器及包含該自動變速器的車輛。
背景技術(shù)：
目前，隨著車輛操縱自動化的快速發(fā)展，汽車變速器正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?，F(xiàn)在的汽車自動變速器主要有液力變速器(AT)，無級變速器(CVT)以及現(xiàn)在傳動效率高的電控機械式變速器(AMT)。在傳動效率和生產(chǎn)成本等方面優(yōu)于AT和CVT的AMT，由于具有汽車工業(yè)發(fā)展所要求的高燃油經(jīng)濟性、低排放和保護現(xiàn)有手動變速器生產(chǎn)投資的優(yōu)點，受到了汽車界的重視。但是在AMT的使用過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)其缺點車輛在換擋過程中，當離合器分離后，發(fā)動機的動力不能傳遞到車輪，導致動力中斷，駕駛者有頓挫感，影響了車輛的動力性和乘坐的舒適性。為了解決此問題，需要對換擋過程進行精確的控制。特別是為了減小換擋過程產(chǎn)生的沖擊度，需要對動力裝置與變速器構(gòu)成的動力總成在轉(zhuǎn)速差、扭矩等方面進行精確的匹配和控制。DCT (雙離合器變速器)的出現(xiàn)解決了這個問題。但是在DCT的換擋過程中，動力的傳遞是通過同步器與滑動齒套的結(jié)合實現(xiàn)的，操縱復(fù)雜，如果在擋位切換后，上一擋位的滑動齒套和同步器沒有斷開，動力會回傳到另一輸入軸，使得離合器片高速旋轉(zhuǎn)，不僅消耗能量，而且會造成離合器的磨損，縮短離合器的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有雙離合器變速器容易造成雙離合器磨損的技術(shù)問題，提供一種可有效保護雙離合器的自動變速器及包含該自動變速器的車輛。本發(fā)明一方面提供了一種自動變速器，包括雙離合器、中空的第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，所述雙離合器包括第一離合器和第二離合器，所述第一輸入軸和第一離合器連接，所述第二輸入軸穿過所述第一輸入軸的中空部分與所述第二離合器連接，其中，所述自動變速器還包括同步器、單向離合器和齒輪減速機構(gòu)，所述齒輪減速機構(gòu)包括第一齒輪組和第二齒輪組，所述第一齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪分別固定安裝在所述第一輸入軸和輸出軸上，所述第二齒輪組包括相互嚙合的第三齒輪和第四齒輪，所述第三齒輪通過單向離合器安裝在所述第二輸入軸上以便于從第二輸入軸向輸出軸單向傳遞動力，所述第四齒輪固定安裝在所述輸出軸上，所述同步器安裝在所述第二輸入軸上且可與所述第三齒輪同步。進一步地,所述單向離合器包括內(nèi)圈和外圈，當外圈的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器處于結(jié)合狀態(tài)，當外圈的轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器處于超越狀態(tài)，所述單向離合器的內(nèi)圈固定在所述第二輸入軸上，所述第三齒輪套裝在所述單向離合器的外圈上。
所述輸出軸上還固定安裝有輸出齒輪。所述雙離合器為濕式雙離合器。所述第一齒輪組的傳動比小于所述第二齒輪組的傳動比。當所述第一離合器分離，第二離合器結(jié)合時，所述第二齒輪組形成第一擋位。當所述第一離合器結(jié)合，第二離合器分離時，所述第一齒輪組形成第二擋位。當所述第一離合器分離，第二離合器結(jié)合時，如果第二輸入軸輸入的動力反向，所述同步器與第三齒輪同步，所述第二齒輪組形成倒擋擋位。

本發(fā)明另一方面還提供了一種車輛，包括動力源和差速器，其中，所述車輛還包括上述的自動變速器，所述動力源與所述自動變速器的雙離合器連接，所述自動變速器的輸出軸與所述差速器連接。進一步地，所述動力源為電機。本發(fā)明的自動變速器及包含該自動變速器的車輛，在第三齒輪和第二輸入軸之間設(shè)置了單向離合器，從而可以防止動力從輸出軸經(jīng)第二齒輪組向第二輸入軸的傳遞，進而有效降低雙離合器的磨損，提高雙離合器的使用壽命。


圖I是本發(fā)明一種實施方式提供的自動變速器的結(jié)構(gòu)示意簡 圖2是本發(fā)明一種實施方式提供的自動變速器處于第一擋位時的狀態(tài)示意簡圖，其中，粗實線表示動力傳遞路線；
圖3是本發(fā)明一種實施方式提供的變速器處于第二擋位時的狀態(tài)示意簡圖，其中，粗實線表示動力傳遞路線；
圖4是本發(fā)明一種實施方式提供的變速器處于倒擋擋位時的狀態(tài)示意簡圖，其中，粗實線表示動力傳遞路線；
圖5是本發(fā)明一種實施方式提供的車輛的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖I所示，本發(fā)明一方面提供了一種自動變速器，包括雙離合器I、中空的第一輸入軸4、第二輸入軸10和輸出軸12,雙離合器I包括第一離合器3和第二離合器2,第一輸入軸4和第一離合器3連接,第二輸入軸10穿過第一輸入軸4的中空部分與第二離合器2連接，其中，該自動變速器還包括同步器9、單向離合器8和齒輪減速機構(gòu)，齒輪減速機構(gòu)包括第一齒輪組6和第二齒輪組11，第一齒輪組6包括相互哨合的第一齒輪5和第二齒輪15,第一齒輪5和第二齒輪15分別固定安裝在第一輸入軸4和輸出軸12上，第二齒輪組11包括相互嚙合的第三齒輪7和第四齒輪14，第三齒輪7通過單向離合器8安裝在第二輸入軸10上以便于從第二輸入軸10向輸出軸12單向傳遞動力，第四齒輪14固定安裝在輸出軸12上，同步器9安裝在第二輸入軸10上且可與第三齒輪7同步。
第一齒輪5和第二齒輪15常嚙合,第三齒輪7和第四齒輪14常嚙合。雙離合器I可以根據(jù)需要選擇干式雙離合器或濕式雙離合器，雙離合器I中有兩個離合器，即第一離合器3和第二離合器2，第一離合器3和第二離合器2交替結(jié)合或分離即可控制動力的傳遞。同步器9主要用于與第三齒輪7同步，以便于第二輸入軸10可以通過第二齒輪組11向輸出軸12傳遞動力。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，雙離合器I為濕式雙離合器。進一步地,單向離合器8包括內(nèi)圈和外圈，當外圈的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器8處于結(jié)合狀態(tài)，當外圈的轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器8處于超越狀態(tài)，單向離合器8的內(nèi)圈固定在第二輸入軸10上，第三齒輪7套裝在單向離合器8的外圈上。單向離合器的作用是使某元件只能按一定的方向旋轉(zhuǎn)，在另一個方向上鎖止。根·據(jù)內(nèi)圈和外圈之間安裝的動力傳遞器件(如滾子或楔塊)不同而分為滾子式單向離合器和楔塊式單向離合器。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適類型的單向離合器。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，當外圈的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器8處于結(jié)合狀態(tài)，動力可以從第二輸入軸10通過第二齒輪組11傳遞到輸出軸12 ;當外圈的轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器8處于超越狀態(tài)，此時，輸出軸12的動力不會傳遞到第二輸入軸10。為了便于動力的輸出，優(yōu)選地，輸出軸12上還固定安裝有輸出齒輪13以便于將輸入到自動變速器的動力輸出到車輪(通過差速器等實現(xiàn))。為了更好的保護雙離合器I，優(yōu)選地，第一齒輪組6的傳動比小于第二齒輪組11的傳動比，即第一齒輪組6可以形成高速檔位，第二齒輪組11可以形成低速檔位。如可以使得第一齒輪組的傳動比小于I ;而第二齒輪組的傳動比大于I。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要合理設(shè)置第一齒輪組6和第二齒輪組11的傳動比從而確定車輛的檔位。當?shù)谝浑x合器3分離，第二離合器2結(jié)合時，第二齒輪組11形成第一擋位。當?shù)谝浑x合器3結(jié)合，第二離合器2分離時，第一齒輪組6形成第二擋位。當?shù)谝浑x合器3分離，第二離合器2結(jié)合時，如果第二輸入軸10輸入的動力反向，同步器9與第三齒輪7同步，第二齒輪組11形成倒擋擋位。下面結(jié)合附圖詳細的說明本發(fā)明的自動變速器的換擋過程
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖2所述,控制第一離合器3分離,第二離合器2結(jié)合，動力將從第二離合器2和第二輸入軸10傳遞到單向離合器8，由于單向離合器8的內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速大于外圈的轉(zhuǎn)速，動力將通過單向離合器8和第二齒輪組11傳遞到輸出軸12上的輸出齒輪13處。在此過程中，第二齒輪組11起作用形成第一擋位。為了更好的保護雙離合器I，優(yōu)選地，第一齒輪組6為減速齒輪組，即第一齒輪組6的傳動比大于I。在第一擋位時，由于第二齒輪15固定在輸出軸12上,第二齒輪15會帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動，由于第一齒輪組6的傳動比大于I,此時,第一齒輪5的轉(zhuǎn)速將小于第二齒輪15的轉(zhuǎn)速，此時第一離合器3的從動片即與第一輸入軸4連接的部分的轉(zhuǎn)速將有效降低，從而有利于保護第一離合器3。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖3所示，控制第一離合器3結(jié)合，第二離合器2分離，動力將從第一離合器3、第一輸入軸4和第一齒輪組6傳遞到輸出軸12上的輸出齒輪13處。在此過程中，第一齒輪組6起作用形成第二擋位。在第二擋位時，由于第四齒輪14固定在輸出軸12上，第四齒輪14會帶動第三齒輪7轉(zhuǎn)動，此時，單向離合器8的外圈的轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速，單向離合器8處于超越狀態(tài)，此時，輸出軸12的動力不會傳遞到第二輸入軸10，所以第二離合器2不會被帶動轉(zhuǎn)動，所以可以有效保護第二離合器3。同時，第一擋位和第二擋位的切換只需控制第一離合器3和第二離合器2交替結(jié)合與分離即可，從而有效降低換擋沖擊，縮短(或消除)動力中斷時間，從而提高車輛的乘坐舒適性。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖4所示，當輸入到該自動變速器的動力反向(如米用電機作動力源的車輛可以控制電機反轉(zhuǎn))時，控制第一離合器3分離,第二離合器2結(jié)合，同時控制同步器9與第三齒輪7同步，動力將從第二離合器2、第二輸入軸10、同步器9 和第二齒輪組11傳遞到輸出軸12上的輸出齒輪13處。在此過程中，第二齒輪組11起作用形成倒擋擋位。在倒擋擋位時，由于第二齒輪15固定在輸出軸12上，第二齒輪15會帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動，由于第一齒輪組6的傳動比大于I,此時,第一齒輪5的轉(zhuǎn)速將小于第二齒輪15的轉(zhuǎn)速，此時第一離合器3的從動片即與第一輸入軸4連接的部分的轉(zhuǎn)速將有效降低，從而有利于保護第一離合器3。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖5所示，本發(fā)明另一方面還提供了一種車輛，包括動力源16和差速器17，其中，該車輛還包括上述的自動變速器，動力源16與自動變速器的雙離合器I連接，自動變速器的輸出軸12與差速器17連接。動力源16可以根據(jù)需要選擇發(fā)動機或電機來提供動力，動力源16與雙離合器I可以通過各種合適的方式如焊接、鉚接等固定在一起。進一步地，該動力源16為電機。當電機反轉(zhuǎn)時，即可控制雙離合器I和同步器9實現(xiàn)倒擋。輸出軸12與差速器17連接，更具體的，輸出軸12上設(shè)置有輸出齒輪13，輸出齒輪13與差速器17的行星架(差速器殼)嚙合實現(xiàn)動力的傳遞。本發(fā)明的自動變速器及包含該自動變速器的車輛，在第三齒輪和第二輸入軸之間設(shè)置了單向離合器，從而可以防止動力從輸出軸經(jīng)第二齒輪組向第二輸入軸的傳遞，進而有效降低雙離合器尤其是第二離合器的磨損，提高雙離合器的使用壽命。同時，第一齒輪組的傳動比大于1，當?shù)诙X輪帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動時，可以有效降低第一齒輪的轉(zhuǎn)速，從而降低第一離合器從動片的轉(zhuǎn)速，有利于第一離合器的保護。所以，本發(fā)明的自動變速器及包含該自動變速器的車輛，可以有效保護第一離合器和第二離合器，有利于提高雙離合器的使用壽命。另外，第一擋位和第二擋位的切換過程中，無需同步器的參與，從而簡化了換擋操縱方式，同時也降低了自動變速器的質(zhì)量，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了占用空間。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動變速器，包括雙離合器、中空的第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，所述雙離合器包括第一離合器和第二離合器，所述第一輸入軸和第一離合器連接，所述第二輸入軸穿過所述第一輸入軸的中空部分與所述第二離合器連接，其特征在于，所述自動變速器還包括同步器、單向離合器和齒輪減速機構(gòu)，所述齒輪減速機構(gòu)包括第一齒輪組和第二齒輪組，所述第一齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪分別固定安裝在所述第一輸入軸和輸出軸上，所述第二齒輪組包括相互嚙合的第三齒輪和第四齒輪，所述第三齒輪通過單向離合器安裝在所述第二輸入軸上以便于從第二輸入軸向輸出軸單向傳遞動力，所述第四齒輪固定安裝在所述輸出軸上，所述同步器安裝在所述第二輸入軸上且可與所述第三齒輪同步。
2.如權(quán)利要求I所述的自動變速器，其特征在于，所述單向離合器包括內(nèi)圈和外圈，當外圈的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器處于結(jié)合狀態(tài)，當外圈的轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速時，單向離合器處于超越狀態(tài)，所述單向離合器的內(nèi)圈固定在所述第二輸入軸上，所述第三齒輪套裝在所述單向離合器的外圈上。
3.如權(quán)利要求I所述的自動變速器，其特征在于，所述輸出軸上還固定安裝有輸出齒輪。
4.如權(quán)利要求I所述的自動變速器，其特征在于，所述雙離合器為濕式雙離合器。
5.如權(quán)利要求I所述的自動變速器，其特征在于，所述第一齒輪組的傳動比小于所述第二齒輪組的傳動比。
6.如權(quán)利要求5所述的自動變速器，其特征在于，當所述第一離合器分離，第二離合器結(jié)合時，所述第二齒輪組形成第一擋位。
7.如權(quán)利要求6所述的自動變速器，其特征在于，當所述第一離合器結(jié)合，第二離合器分離時，所述第一齒輪組形成第二擋位。
8.如權(quán)利要求6所述的自動變速器，其特征在于，當所述第一離合器分離，第二離合器結(jié)合時，如果第二輸入軸輸入的動力反向，所述同步器與第三齒輪同步，所述第二齒輪組形成倒擋擋位。
9.一種車輛，包括動力源和差速器，其特征在于，所述車輛還包括權(quán)利要求1-8中任意一項所述的自動變速器，所述動力源與所述自動變速器的雙離合器連接，所述自動變速器的輸出軸與所述差速器連接。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛，其特征在于，所述動力源為電機。
全文摘要
一種自動變速器，包括包括第一離合器和第二離合器的雙離合器、第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，第一輸入軸和第一離合器連接，第二輸入軸穿過第一輸入軸與第二離合器連接，該自動變速器還包括同步器、單向離合器和包括第一齒輪組和第二齒輪組的齒輪減速機構(gòu)，第一齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，第二齒輪組包括相互嚙合的第三齒輪和第四齒輪，第三齒輪通過單向離合器安裝在第二輸入軸上，同步器安裝在第二輸入軸上。本發(fā)明的自動變速器及包含該自動變速器的車輛，在第三齒輪和第二輸入軸之間設(shè)置了單向離合器，從而可以防止動力從輸出軸經(jīng)第二齒輪組向第二輸入軸的傳遞，進而有效降低雙離合器的磨損，提高雙離合器的使用壽命。
文檔編號F16H61/688GK102720805SQ20111007768
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者李星, 藍曉東, 阮鷗 申請人:比亞迪股份有限公司