專利名稱：超越式自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動變速器，尤其涉及一種超越式自動變速器。
背景技術(shù)：
機械式自動變速器(AMT)是對傳統(tǒng)干式離合器和手動齒輪變速器進(jìn)行電子控制實現(xiàn)自動換檔的新式變速器。AMT的應(yīng)用不但改善了 AT自動變速器傳動效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點而且現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用保留了 AT和齒輪式傳動的優(yōu)點，很大程度上提高了換擋的效率和動力性能?，F(xiàn)有技術(shù)的AMT自動變速器，依然沿用了傳統(tǒng)同步器嚙合傳動的特點。目前的AMT 中存在當(dāng)相鄰檔位齒輪不是共同使用一個同步器時，此時檔位的切換就需要使一個同步器脫離，另一個同步器嚙合從而傳遞動力，這樣就要控制兩個同步器的移動；現(xiàn)有技術(shù)的AMT 自動變速器在換擋時要經(jīng)過離合器分離時間、摘空擋時間、選擋時間、換擋時間和離合器接合時間，因此換擋時間較長且控制過程繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種避免切換檔時同時控制兩個同步器移動的超越式自動變速器，該超越式自動變速器不但能保證動力的傳遞而且換擋時只需控制一個同步器，縮短換擋時間，從而換擋過程更加簡便、快捷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案超越式自動變速器，包括輸入軸、輸出軸、中間軸、倒檔軸、同步器I、同步器II、單向超越離合器F1和單向超越離合器F2;所述輸入軸上設(shè)有各檔位的主動齒輪，各檔位的主動齒輪包括一檔主動齒輪、二檔主動齒輪、三檔主動齒輪和四檔主動齒輪；所述中間軸上設(shè)有與各檔位主動齒輪相嚙合的從動齒輪，各檔位的從動齒輪包括一檔從動齒輪、二檔從動齒輪、三檔從動齒輪和四檔從動齒輪；所述同步器I設(shè)置在一檔從動齒輪和二檔從動齒輪之間，所述同步器II設(shè)置在三檔主動齒輪和四檔主動齒輪之間；所述單向超越離合器F1套在輸入軸上，單向超越離合器F1的外圈固定于四檔主動齒輪上，單向超越離合器F1的內(nèi)圈與同步器II固定連接；所述單向超越離合器F2套在中間軸上，單向超越離合器F2的外圈固定于二檔從動齒輪上，單向超越離合器F2的內(nèi)圈與同步器I固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的超越式自動變速器AMT具有如下優(yōu)點
1、超越式自動變速器只控制一個同步器，避免了脫擋和選擋的過程，從而減少了摘空擋時間和選擋時間；使得在動力切換的過程中換擋動力中斷時間減少，換擋過程平穩(wěn)，同時控制過程與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡單。2、本發(fā)明的變速器工作在二檔和四檔時，油門松開，車輛自動進(jìn)入滑行狀態(tài)，可以節(jié)省油耗；而相對于現(xiàn)有通過單向超越離合器節(jié)油的技術(shù)方案在制動時不能反拖發(fā)動機的缺點，本發(fā)明在制動時，可以通過減少或避免掛入二檔、四檔來實現(xiàn)反拖制動。3、本發(fā)明的超越式自動變速器只需在中間軸二檔從動齒輪和輸入軸四檔主動齒輪上各安裝一個單向超越離合器，無需在原有的AMT自動變速器的結(jié)構(gòu)上作出大的改動， 因此，保留了原有AMT自動變速器的有利布局，又有利于國內(nèi)變速器廠商的技術(shù)升級，所以本發(fā)明實現(xiàn)了一種便于控制的AMT自動變速器。


圖1為五擋超越式自動變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1 一輸入軸；2—輸出軸；3—中間軸；4 一倒檔軸；5 —同步器I; 6—一檔主動齒輪；7—二檔主動齒輪；8—三檔主動齒輪；9一同步器II ； 10—單向超越離合器F1; 11—四檔主動齒輪；12—倒檔中間齒輪；13—倒檔主動齒輪；14一同步器III; 15—輸出軸輸出齒輪；16—中間軸輸出齒輪；17—倒檔輸出齒輪；18 —四檔從動齒輪；19一三檔從動齒輪；20—二檔從動齒輪；21—單向超越離合器F2; 22—一檔從動齒輪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。如圖1所示，超越式自動變速器，包括輸入軸1、輸出軸2、中間軸3、倒檔軸4、同步器I 5、同步器II 9、同步器III 14、單向超越離合器&10和單向超越離合器F221。輸入軸 1上設(shè)有各檔位的主動齒輪，各檔位的主動齒輪包括一檔主動齒輪6、二檔主動齒輪7、三檔主動齒輪8、四檔主動齒輪11和倒檔主動齒輪13。倒檔軸4設(shè)在輸入軸1和中間軸3之間， 倒檔軸4上設(shè)有倒檔中間齒輪12，倒檔中間齒輪12與倒檔主動齒輪13相嚙合。中間軸3 上設(shè)有與各檔位主動齒輪相嚙合的從動齒輪以及與倒檔中間齒輪12相嚙合的倒檔輸出齒輪17，各檔位的從動齒輪包括一檔從動齒輪22、二檔從動齒輪20、三檔從動齒輪19和四檔從動齒輪18。輸出軸2與輸入軸1同軸向分布且可以與輸入軸1通過同步器III 14直接嚙合傳遞五檔動力，輸出軸上設(shè)有輸出軸輸出齒輪15，中間軸3上還設(shè)有中間軸輸出齒輪16， 中間軸輸出齒輪16與輸出軸輸出齒輪15相嚙合。同步器I 5設(shè)置在中間軸3上，且位于一檔從動齒輪22和二檔從動齒輪20之間。同步器II 9設(shè)置在輸入軸1上，且位于三檔主動齒輪8和四檔主動齒輪11之間。同步器III 14設(shè)置在輸入軸1上，且位于倒檔主動齒輪13 與輸出軸輸出齒輪15之間。同步器I 5、同步器II 9和同步器III 14分別對應(yīng)一個電機(或液壓缸)，通過電機(或液壓缸)控制其所對應(yīng)的撥叉，從而使同步器軸向移動。單向超越離合器F1IO套在輸入軸1上，單向超越離合器F1IO的外圈固定于四檔主動齒輪11上，單向超越離合器F1IO的內(nèi)圈與同步器II 9固定連接。單向超越離合器&21套在中間軸3上，單向超越離合器F221的外圈固定于二檔從動齒輪20上，單向超越離合器F221的內(nèi)圈與同步器 I 5固定連接。單向超越離合器F1IO為外圈帶動內(nèi)圈轉(zhuǎn)動傳遞扭矩，單向超越離合器F221 為內(nèi)圈帶動外圈轉(zhuǎn)動傳遞扭矩。當(dāng)分別使用兩個同步器的檔位切換時，只需控制一個同步器，即在單向超越離合器脫開后直接控制移動即將要換上檔位的同步器，不用再控制移動原來檔位的同步器。這是因為在以高檔位行駛時，原來較低檔位的同步器由于單向超越離合器的存在，超越脫開， 內(nèi)圈速度大于外圈速度從而自動滑轉(zhuǎn)，不傳遞扭矩。下面具體說明本發(fā)明的超越式自動變速器在前進(jìn)擋上的力傳遞 一檔升二檔、三檔升四檔其原理以及四檔降三檔、二檔降一檔原理與現(xiàn)有技術(shù)原理基本一致，下面簡單介紹以一擋升二擋為例
當(dāng)超越式自動變速器掛一檔時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷增加，當(dāng)汽車行駛速度到達(dá)二擋的換檔速度時離合器(未畫出)分離，同步器I 5在撥叉的帶動下向右移動與二檔從動齒輪20上的單向超越離合器F221內(nèi)圈嚙合，控制起步離合器結(jié)合后，發(fā)動機動力經(jīng)二檔從動齒輪20 傳遞到單向超越離合器&21外圈，當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速增加到內(nèi)圈與轉(zhuǎn)速相同時，單向超越離合器 F221楔合，內(nèi)圈在外圈的帶動下轉(zhuǎn)動并傳遞動力，換擋完成。以四檔降三檔為例
當(dāng)超越式自動變速器掛四檔，發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸降低，直行駛速度至達(dá)到三檔換擋點時離合器分離，同步器II 9在撥叉的帶動下與四檔主動齒輪脫離嚙合向左移動與三檔主動齒輪嚙合，隨之單向超越離合器F1IO接合；三檔換擋完成。
下面著重介紹二擋升三檔、四檔升五檔、五檔降四檔、三檔降二檔的換擋過程。以為二擋升三檔例
當(dāng)超越式自動變速器AMT掛二檔時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷增加，當(dāng)汽車行駛轉(zhuǎn)速達(dá)到三檔換擋要求時，離合器(未畫出)暫時切斷動力，此時，無需脫開二檔同步器I 5，直接將同步器 II 9在撥叉的帶動下向左移動與三檔主動齒輪8嚙合，由于二檔主從齒輪傳動比大于三檔齒輪傳動比，所以單向超越離合器F221外圈速度小于內(nèi)圈速度，單向超越離合器F221自動脫開，緊接著控制起步離合器結(jié)合，完成二檔到三檔的動力切換，隨后脫開二檔同步器I 5， 換擋結(jié)束。在上述換擋過程中只需控制一個同步器，另一個同步器由于單向超越離合器的存在而自動脫開，如此使換擋操作更加簡單方便，并可減小換擋時動力中斷時間。同理，四檔升五檔其原理與上述原理一致。以五檔降四檔為例
當(dāng)需要從五檔降為四檔時，預(yù)先將輸入軸1上的同步器II 9掛入四檔位置，此時，四檔主動齒輪11的轉(zhuǎn)速高于輸入軸1轉(zhuǎn)速，單向超越離合器F1IO處于脫開狀態(tài)，動力仍然是通過五檔傳遞，當(dāng)速度達(dá)到四檔換擋點時，起步離合器(未畫出)暫時切斷動力，使同步器III 14 脫開后，立即控制起步離合器結(jié)合，發(fā)動機動力經(jīng)同步器II 9傳遞到單向超越離合器F1IO 內(nèi)圈，當(dāng)單向超越離合器F1IO內(nèi)圈轉(zhuǎn)速增加到與外圈轉(zhuǎn)速相同時，單向超越離合器F1IO楔合，外圈在內(nèi)圈的帶動下轉(zhuǎn)動并傳遞動力，換擋完成。同理，三檔降二檔其原理與上述原理一致。在超越式自動變速器AMT中由于單向超越離合器的存在，在高檔位行駛時，低檔位時的同步器可以預(yù)先掛入，由單向超越離合器脫開低檔位齒輪的傳動，降檔時直接將高檔位同步器脫開，即可降傳動切換到較低一級檔位，使降檔的換擋過程更加簡捷高效。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.超越式自動變速器，包括輸入軸(1)、輸出軸(2)、中間軸(3)、倒檔軸(4)、同步器I (5)和同步器II (9);所述輸入軸(1)上設(shè)有各檔位的主動齒輪，各檔位的主動齒輪包括一檔主動齒輪(6 )、二檔主動齒輪(7 )、三檔主動齒輪(8 )和四檔主動齒輪(11)；所述中間軸(3 ) 上設(shè)有與各檔位主動齒輪相嚙合的從動齒輪，各檔位的從動齒輪包括一檔從動齒輪(22)、 二檔從動齒輪(20)、三檔從動齒輪(19)和四檔從動齒輪(18)；所述同步器I (5)設(shè)置在一檔從動齒輪(22)和二檔從動齒輪(20)之間，所述同步器II (9)設(shè)置在三檔主動齒輪(8)和四檔主動齒輪(11)之間；其特征在于還包括單向超越離合器& (10)和單向超越離合器 F2 (21)，所述單向超越離合器F1 (10)套在輸入軸(1)上，單向超越離合器F1 (10)的外圈固定于四檔主動齒輪(11)上，單向超越離合器F1 (10)的內(nèi)圈與同步器II (9)固定連接；所述單向超越離合器F2 (21)套在中間軸(3)上，單向超越離合器F2 (21)的外圈固定于二檔從動齒輪(20)上，單向超越離合器F2 (21)的內(nèi)圈與同步器I (5)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超越式自動變速器，包括輸入軸、輸出軸、中間軸、倒檔軸、同步器Ⅰ、同步器Ⅱ、單向超越離合器F1和單向超越離合器F2；輸入軸上設(shè)有各檔位的主動齒輪，中間軸上設(shè)有與各檔位主動齒輪相嚙合的從動齒輪；同步器Ⅰ設(shè)置在一檔從動齒輪和二檔從動齒輪之間，同步器Ⅱ設(shè)置在三檔主動齒輪和四檔主動齒輪之間；單向超越離合器F1套在輸入軸上，外圈固定于四檔主動齒輪上，內(nèi)圈與同步器Ⅱ固定連接；單向超越離合器F2套在中間軸上，外圈固定于二檔從動齒輪上，內(nèi)圈與同步器Ⅰ固定連接。該變速器只控制一個同步器，避免了脫擋和選擋，進(jìn)而減少了摘空擋和選擋時間，換擋過程平穩(wěn)，同時控制過程與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡單。
文檔編號F16H3/10GK102494086SQ201110414589
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者廖江林, 石曉輝, 程昶, 葛帥帥, 郝建軍 申請人:重慶市科學(xué)技術(shù)研究院, 重慶理工大學(xué)