本发明专利技术涉及一种汽车传动系统的电控自动换档变速装置，离偶合器式自动变速器。这种自动变速器，目的在于克服行星轮式自动变速器的低效率，克服电控机械式变速器（ＡＭＴ）换档时的动力中断，克服新式双离合器自动变速器由于离合器打滑发热引起的材料和冷却方面的问题及控制复杂等方面的不足。其设计思路为，用液力偶合器和双联离合器的组合来换档，用流体摩擦来代替离合器片间的固体表面摩擦，降低离合器片的相对打滑和材料要求，从而避免消耗额外动力和使用新附加系统进行冷却，同时仍保留上述三种自动变速器的动力传递的连续性，舒适性以及高效率。本发明专利技术提出的四步换档法和起步三步骤也能相对降低自动控制的复杂程度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型的离偶合器式自动变速器，是应用在汽车传动系统的电控自动换档式变速装置。
技术介绍
通常在一个具有行星轮系的自动换挡变速器中，液力变矩器是必不可少的。液力变矩器不但可以根据输入速度和功率的大小在一定范围内自动调节输出扭矩和速度，而且由于流体的缓冲，吸振和柔性连接作用，使得载荷发生突然变化时，例如换挡时，保证汽车乘员的舒适性和动力传递的连续性，同时对发动机和变速器起到保护作用。然而，由于液力变矩器也会丧失一部分扭矩和速度，引起能量的损失导致液压油温度升高，使这种自动变速器的效率较低。虽然目前国内外有在自动变速器上通过电子锁定的技术来减少这种能量损失，但由于结构和控制技术复杂及高成本的原因，不是所有的档位都能被锁定，提高效率的效果依然有限。除了行星轮系自动变速器以外，电控机械式自动变速器(AMT)也得到了一定程度的广泛应用。这种变速器特点是一般不采用液力变矩器，从而省去了一个很大的耗能部件，使效率得到提高。它的另外一个优点是采用平行轴式轮系，从而制造装配工艺与广泛使用的手动变速器类似，与手动变速器同样易于生产。它的换挡原理与手动换挡相似，只不过是用电控方式自动实现，即分离离合器，摘空档，再选档换档，最后结合离合器。缺点是，由于离合器的从分离到结合，从而导致其传递的扭矩几乎降为零后再升到所需扭矩。这个动力中断过程必增加了换档的冲击性，对车辆的加速性能造成负面影响，对行驶的舒适性不利。近年来国内外又有新一代的自动变速器问世，即双离合器自动变速器(德国专利19711820，美国专利5950781和美国专利6463821)。这种变速器的结构是，不采用液力变矩器，发动机通过两个离合器传递动力，档位分别装在各带有一个离合器的两根轴上。它的原理是，车辆在某一档位工作时，通过一个离合器传递扭矩。在需要换档时，先挂位于另外一根传动轴上的下一档位，然后将该传动轴上离合器结合，此时双离合器都处于结合状态。由于两个档位速比不同而发生干涉，必造成某一个离合器或两个离合器发生打滑，在此过渡期间动力并不中断，此时再将上一档的离合器脱离从而完成换档过程。双离合器自动变速器的优点是，在精确控制的情况下，既可防止由于动力中断造成的冲击，又不必采用耗能大的液力变矩器实现平稳过渡，机械传动效率很高。除此之外，它的结构与手动变速器相差也不大，机械零部件的制造装配也较易于实施。然而，由于双离合器在过渡期打滑时会产生摩擦热，高摩擦热会降低离合器片的可靠性及使用寿命。如果是湿式离合器，通常还要再设置一个冷却油泵加以冷却。如果是干式离合器，则传递扭矩受到限制且离合器的径向尺寸相对较大，以便降低离合器片上的正压力。无论是湿式还是干式，对离合器片材料的要求也比较高。这种自动变速器的另一个缺点是，电子控制系统的复杂程度超过了上述任何两种变速器。国内的专利(中国专利CN1415876A)与国外的略有不同，主要区别是两个离合器不打滑，而是在换档时将一个离合器脱离同时结合另一个离合器，这样的优点是控制简单，但换档时会产生冲击。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新型的离偶合器式自动变速器，用液力偶合器的无接触流体摩擦来代替离合器片间的摩擦，使离合器片的相对打滑大大降低，从而避免消耗额外的能量和使用新附加系统进行冷却，保证动力传递的连续性平稳性以及高效率，同时还会降低对离合器片材料的要求。另外，本专利技术提出的四步换档法和起步三步骤也会相对降低自动控制的复杂程度。附图说明图1六速离偶合器式自动变速器机构简2离偶合器式自动变速器一档传动路线简3-1一档换二档预备期说明空载挂二档图3-2一档换二档第一过渡期HC带动二档传动图3-3一档换二档第二过渡期C2三结合，E带动二档传动，HC未脱离图3-4一档换二档完成期E直接驱动二档传动，HC脱离图4-1奇数档换偶数档离偶合器动作说明图4-2偶数档换奇数档离偶合器动作说明图5-1从低档换高档发动机和传动轴转速差变化过程图5-2从高档换低档发动机和传动轴转速差变化过程图6四速离偶合器式自动变速器机构简7五速离偶合器式自动变速器机构简8七速离偶合器式自动变速器机构简图具体实施例方式本专利技术的结构可用图1中的六速离偶合器式自动变速器机构简图来说明。本专利技术的工作原理可用图3-1至图3-4示意的从一档换到二档的实例来详细分析。六速离偶合器式自动变速器由下列元素组成1传动轴12传动轴23输出轴3 C1 双联离合器C2 双联离合器E 发动机HC 液力偶合器I 液力偶合器的泵轮RD 减速器和差速器(图中未画出)SR 用于倒档的单向同步装置S13用于一三档的双向同步装置S25用于二五档的双向同步装置S46用于四六档的双向同步装置T 液力偶合器的涡轮Z11传动轴1上的一档齿轮Z13传动轴1上的二档齿轮Z15传动轴1上的三档齿轮Z1R传动轴1上的倒档齿轮Z22传动轴2上的四档齿轮Z24传动轴2上的五档齿轮Z26传动轴2上的六档齿轮Z31传动轴3上的一档齿轮Z32传动轴3上的二档齿轮Z33传动轴3上的三档齿轮Z34传动轴3上的四档齿轮Z35传动轴3上的五档齿轮Z36传动轴3上的六档齿轮Z3R传动轴3上的倒档齿轮Zi 用于倒档的中介齿轮传动轴1是空心轴，即装有齿轮Z1R，Z11，Z13和Z15的传动轴。装在其内的传动轴2是实心轴，即装有齿轮Z22，Z24和Z26的传动轴。传动轴1和传动轴2互相并不约束，可独立自由转动。传动轴1上的齿轮，除Z15固结在传动轴1上之外，Z1R，Z11和Z13都可自由转动。而Z22，Z24和Z26则固结在传动轴2上，只能随轴2转动。传动轴1上有两个同步装置SR和S13，传动轴3上有也两个同步装置S25和S46，它们只是圆周方向固结在轴上的，在拨叉(在图1中被省略)的推动下可以沿着轴线平移或使齿轮固结在轴上，或使齿轮脱离轴的约束。同理，传动轴3上的齿轮Z32，Z34，Z35和Z36可在轴上自由转动，Z3R，Z31和Z33则固结在传动轴3上。其中，Z3R与减速器和差速器连接，并通过它把旋转运动传到汽车的左右车轮。HC是只含有泵轮(主动)和涡轮(被动)的液力偶合器。泵轮与发动机E连接，而涡轮则与双联离合器C1和C2相联。发动机的动力可由液力偶合器的泵轮通过液压油的流动和压力传到涡轮上。双联离合器C1和C2是两个互相独立的零件。任何一个离合器都可产生以下四种连接方式1.使液力偶合器HC的涡轮连接传动轴2.使液力偶合器HC的泵轮(发动机E)连接传动轴3.将上述两种连接同时实施4.中断任何连接上述的传动轴，对C1指的是传动轴1，对C2指的是传动轴2。本专利技术的换档工作原理可以用从一档换到二档的例子来详细说明。首先，描述一档的状态。如图2所示，当变速器处于一档位置时，发动机的输出的转速和扭矩通过双联离合器C1传递到轴1，并通过同步装置S13传递到齿轮Z11。由于齿轮Z11与Z31啮合，齿轮Z31和Z3R与轴3固结，则发动机E的动力可经由轴3传到减速器和差速器。下面将分成五个步骤详细描述换档过程。为简化起见，变速器采用的一档传动比时的转速和采用二档传动比时的转速，被分别简称为一档转速和二档转速。换二档的预备期，如图3-1所示，动力控制模块(PCM)发出指令操纵液压系统启动拨叉(图中被省略)将同步装置S25向右拨动本文档来自技高网...
【技术保护点】
离偶合器式自动变速器，一种应用于汽车传动系统的六档自动变速装置，该装置包括：一个液力偶合器ＨＣ。该液力偶合器具有主动泵轮和被动涡轮，它使用兼有液压油，冷却液，摩擦副润滑功能的自动变速器油为介质。用于辅助换档，其有效的使用可降低离合器 片表面摩擦和磨损，防止由于摩擦使离合器片过热产生的胶合失效，保证换档的动力连续性和舒适性。两个双联离合器Ｃ↓［１］和Ｃ↓［２］。每个离合器都可将和传动轴１和２与上述液力偶合器的涡轮连接，也可与泵轮连接，并且也能够将三元件，即泵轮，涡 轮和传动轴，全部连接或全部断开。 一个齿轮的传动系统。该传动系统以平行传动轴方式布置，用于安装成对啮合的齿轮，其主动齿轮按分别装配在传动轴１上，该轴为空心，和传动轴２上，该轴为套装在传动轴１内与其同心而又独立的传动轴。全部被动齿轮则 装配在传动轴３上，用于倒档的介齿轮Ｚ↓［ｉ］则装在另一根单独的轴上。分别安装在传动轴１和传动轴３上的数个同步装置。该同步装置的目的是用于换档，它们能被拨叉拨动与齿轮和传动轴固结或分离。操纵离合器和上述同步装置的液压系统，即包 括油泵，阀芯，阀体，控制阀，弹簧及密封件等的系统；包括一个动力控制模块ＰＣＭ的电子控制系统。该系统能够处理由位置传感器，温度传感器，速度传感器等传感器系统输入的数据，进行分析计算和对比，作出换档决定并发出指令。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆民，
申请(专利权)人：杨庆民，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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