八速双离合自动变速器的制作方法

本实用新型涉及车辆传动系统领域，尤其涉及一种应用于以内燃机为动力的车辆的八速双离合自动变速器。

背景技术：

以内燃机为动力的汽车在发展过程中面临着在保证动力性、舒适性前提下不断提高效率的挑战。与传统的液力变矩器、行星齿轮式自动变速器相比，双离合自动变速器效率更高，换挡时间更短，有着明显的优势。一般说来，较多挡位的双离合自动变速器能够加大传动比范围，有利于提高起步时的车轮转矩，降低发动机工作转速，从而提高动力总成的系统效率和动力性能。然而，随着挡位数量的增加，变速器的尺寸会不可避免地增加。尤其对于前置前驱车型来说，变速器尺寸的增加会给整车布置带来困难。

因此，尽量缩小双离合自动变速器的尺寸成为不少现有发明或实用新型的主要目标。以中国专利文献上公开的“一种用于车辆的双离合器自动变速器”(CN201310442936)为例，其输入轴线上仅有4个齿轮，使得轴向长度短。但是，由于共用的主动齿轮过多，而主动齿轮又是齿轮副中强度较弱的齿轮，因此，增加了齿轮设计的难度，降低了变速器的可靠性。

技术实现要素：

为了解决现有双离合变速器技术中的上述缺陷，本实用新型提出了一种轴向尺寸短、径向尺寸小、结构简单紧凑的八速双离合自动变速器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种八速双离合自动变速器，包括双离合器、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴、第二输出轴和差速器，

所述双离合器包括第一自动离合器和第二自动离合器，两根输入轴和两根输出轴之间均相互平行布置，所述第一输入轴与所述第一自动离合器相连接，所述第二输入轴与所述第二自动离合器相连接，所述第一输入轴与所述第二输入轴以同轴套装布置，所述第一输入轴在内，所述第二输入轴在外，所述第一输入轴在远离双离合器的一端伸出所述第二输入轴；

所述第一输入轴上固定有一倒挡主动齿轮、五七挡主动齿轮、三挡主动齿轮，一挡与倒挡共用一倒挡主动齿轮，五挡与七挡共用五七挡主动齿轮；所述第二输入轴上固定有六挡主动齿轮、四挡主动齿轮、二挡主动齿轮；相应地，所述第一输出轴上套装有一挡从动齿轮、五挡从动齿轮以及六挡从动齿轮、二挡从动齿轮、四挡从动齿轮中的任意两个，所述第二输出轴上套装有倒挡从动齿轮、七挡从动齿轮、三挡从动齿轮以及六挡从动齿轮、二挡从动齿轮、四挡从动齿轮中未设于第一输出轴上的一个；所述第一输出轴上设有一挡同步器、五挡同步器以及六挡同步器、二挡同步器、四挡同步器中的任意两个，所述第二输出轴上设有倒挡同步器、七挡同步器、三挡同步器、六挡同步器、二挡同步器和四挡同步器中未设于第一输出轴上的一个，且在五挡从动齿轮上设有八挡同步器，所述八挡同步器与设于所述第一输出轴上的六挡从动齿轮或四挡从动齿轮或二挡从动齿轮接合和分离；所述第一输出轴靠近双离合器的一端固定有第一主减速主动齿轮，所述第二输出轴靠近双离合器的一端固定有第二主减速主动齿轮，所述第一主减速主动齿轮、所述第二主减速主动齿轮同时与一主减速齿轮啮合，该主减速齿轮固定在所述差速器上。

进一步的，所述一倒挡主动齿轮布置在所述第一输入轴上距离双离合器最远端，所述第一输出轴上相应套装与该一倒挡主动齿轮相啮合的所述一挡从动齿轮，并布置有相应的一挡同步器，所述第二输出轴上相应套装有与所述一挡从动齿轮相啮合的倒挡从动齿轮，并布置有相应的倒挡同步器。

进一步的，所述五七挡主动齿轮布置于一倒挡主动齿轮与六挡主动齿轮或四挡从动齿轮或二挡从动齿轮之间，所述第一输出轴上套装有与所述五七挡主动齿轮相啮合的五挡从动齿轮并布置有相应的五挡同步器，所述第二输出轴上套装有与所述五七挡主动齿轮相啮合的七挡从动齿轮并布置有相应的七挡同步器；所述八挡同步器固定在所述五挡从动齿轮上并且与所述六挡从动齿轮或四挡从动齿轮或二挡从动齿轮接合和分离。

进一步的，所述第一自动离合器包括第一主动盘和第一从动盘，所述第一主动盘与双离合器的外壳之间以花键滑动的连接并传递扭矩，所述第一从动盘与所述第一输入轴之间以花键连接传递扭矩；所述第二自动离合器包括第二主动盘和第二从动盘，所述第二主动盘与双离合器的外壳之间以花键滑动的连接并传递扭矩，所述第二从动盘与所述第二输入轴之间以花键连接传递扭矩。

进一步的，还包括驻车棘轮，所述驻车棘轮布置在所述第一输出轴上或所述第二输出轴上或所述差速器上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种八速双离合自动变速器，未采用通常在八速双离合自动变速器中广泛采用的八挡主动齿轮、八挡从动齿轮结构，而是通过六挡、五挡、七挡的齿轮和同步器来实现八挡，这样就有效地缩短了变速器的轴向长度，简化了结构。且本实用新型未采用通常在八速双离合自动变速器中广泛采用的倒挡轴，而是利用一倒挡主动齿轮、一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮以及倒挡同步器来实现倒挡，这样，就有效地缩短了变速器的径向长度，进一步简化了结构。具有以下几个方面的技术效果：

第一，能够实现8个前进挡和1个倒挡。其中，一挡传动比为一挡从动齿轮齿数与一倒挡主动齿轮齿数之比，二挡传动比为二挡从动齿轮齿数与二挡主动齿轮齿数之比，三挡传动比为三挡从动齿轮齿数与三挡主动齿轮齿数之比，四挡传动比为四挡从动齿轮齿数与四挡主动齿轮齿数之比，五挡传动比为五挡从动齿轮齿数与五七挡主动齿轮齿数之比，六挡传动比为六挡从动齿轮齿数与六挡主动齿轮齿数之比，七挡传动比为七挡从动齿轮齿数与五七挡主动齿轮齿数之比，八挡传动比为六挡传动比或四挡传动比或二挡传动比除以五挡传动比再乘以七挡传动比，倒挡传动比为倒挡从动齿轮齿数与倒挡主动齿轮(即一倒挡主动齿轮)齿数之比；

第二，轴向尺寸短。轴向仅布置了7个齿轮副和3个同步器；

第三，径向尺寸小。取消了倒挡轴，仅有4根轴线，最大限度地缩小了径向尺寸；

第四，轴系变形小，噪声振动小。一挡、二挡和倒挡均布置在轴系两端紧邻轴承处，受力最好；

第五，差速器和一挡从动齿轮干涉可能性小。差速器和一挡从动齿轮分别布置在轴系的两端，避免了因一挡速比过大或差速器过大导致的一挡从动齿轮与差速器之间的干涉；

第六，速比分配和齿轮设计方便。仅5/7挡为共用主动齿轮，且为高挡位，有利于速比分配和齿轮设计；

第七，可扩展性好。通过对同步器之间配合的优化及齿轮齿数的分析，在现有结构下存在增加挡位的可能性。

附图说明

图1为本实用新型八速双离合自动变速器实施例1原理图；

图2为本实用新型八速双离合自动变速器实施例2原理图；

结合附图，作以下说明：

1-第一输入轴，2-第二输入轴，3-第一输出轴，4-第二输出轴，11-一倒挡主动齿轮，31-一挡从动齿轮，22-二挡主动齿轮，32-二挡从动齿轮，13-三挡主动齿轮，43-三挡从动齿轮，24-四挡主动齿轮，44-四挡从动齿轮，15-五七挡主动齿轮，35-五挡从动齿轮，26-六挡主动齿轮，36-六挡从动齿轮，47-七挡从动齿轮，49-倒挡从动齿轮，S1-一挡同步器，S2-二挡同步器，S3-三挡同步器，S4-四挡同步器，S5-五挡同步器，S6-六挡同步器，S7-七挡同步器，S8-八挡同步器，SR-倒挡同步器，30-第一主减速主动齿轮，40-第二主减速主动齿轮，50-主减速齿轮，100-双离合器，C1-第一自动离合器，C2-第二自动离合器，600-驻车棘轮。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本实用新型的内容而非限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，应用于汽车的八速双离合自动变速器包含两个在同一轴线上的第一自动离合器C1和第二自动离合器C2、第一输入轴1、第二输入轴2、第一输出轴3、第二输出轴4、第一主减速主动齿轮30、第二主减速主动齿轮40、主减速齿轮50、差速器5。发动机的曲轴通过挠性盘与双离合器的外壳相连。两根输入轴1、2和两根输出轴3、4之间均相互平行布置。双离合器100包括第一自动离合器C1和第二自动离合器C2，第一自动离合器C1包括第一主动盘和第一从动盘，第一主动盘与双离合器的外壳之间以花键滑动的连接并传递扭矩，第一从动盘与第一输入轴1之间以花键连接传递扭矩，第二自动离合器C2包括第二主动盘和第二从动盘，第二主动盘与双离合器的外壳之间以花键滑动的连接并传递扭矩，第二从动盘与第二输入轴2之间以花键连接传递扭矩。第一输入轴1与第二输入轴2以同轴套装布置，第一输入轴1在内，第二输入轴2在外，第一输入轴1在远离双离合器(C1、C2)的一端伸出第二输入轴2。第一输入轴1上从远离双离合器的一端起依次固定有一倒挡主动齿轮11、五七挡主动齿轮15、三挡主动齿轮13，其中一挡与倒挡共用一倒挡主动齿轮11，五挡与七挡共用五七挡主动齿轮15。第二输入轴2上从远离双离合器的一端起依次固定有六挡主动齿轮26、四挡主动齿轮24、二挡主动齿轮22。相应地，在第一输出轴3上从远离双离合器的一端起依次套装有一挡从动齿轮31、五挡从动齿轮35、六挡从动齿轮36、二挡从动齿轮32，在第二输出轴4上从远离双离合器的一端起依次套装有倒挡从动齿轮49、七挡从动齿轮47、三挡从动齿轮43、四挡从动齿轮44。第一输出轴3上还有一挡同步器S1、五挡同步器S5、六挡同步器S6、二挡同步器S2，八挡同步器S8固定在五挡从动齿轮35上并且可以与六挡从动齿轮36接合和分离，第二输出轴4上还有倒挡同步器SR、七挡同步器S7、三挡同步器S3、四挡同步器S4。第一输出轴3靠近双离合器的一端固定有第一主减速主动齿轮30，第二输出轴4靠近双离合器的一端还固定有驻车棘轮600和第二主减速主动齿轮40，第一主减速主动齿轮30、第二主减速主动齿轮40同时与主减速齿轮50啮合，主减速齿轮50则与差速器5的壳固定连接，最后动力经过差速器5两侧的半轴9传递到两边的车轮上。这种布置的效果是轴向仅布置了7个齿轮副和3个同步器，轴向尺寸紧凑，便于分配各个挡位速比，齿轮寿命高。

在第一输入轴1上距离双离合器最远端固定一挡和倒挡共用的一倒挡主动齿轮11，第一输出轴3上套装与该一倒挡主动齿轮11相啮合的一挡从动齿轮31并布置有相应的一挡同步器S1，第二输出轴4上套装有与一挡从动齿轮31相啮合的倒挡从动齿轮49并布置有相应的倒挡同步器SR。这种布置的好处是倒挡和1挡均布置变速器的同一端，紧邻轴承，受力最好，并且避免了位于变速器另一端的差速器5与1挡从动齿轮31或倒挡从动齿轮49干涉的可能。另外，这种布置方式避免了使用倒挡轴，仅有4根轴线，使得径向尺寸最小。

在第一输入轴1上固定有五挡和七挡共用的五七挡主动齿轮15，第一输出轴3上套装有与五挡和七挡共用的五七挡主动齿轮15相啮合的五挡从动齿轮35并布置有相应的五挡同步器S5，第二输出轴4上套装有与五挡和七挡共用的五七挡主动齿轮15相啮合的七挡从动齿轮47并布置有相应的七挡同步器S7。这种布置的好处是五挡和七挡均为高挡位，它们共用五七挡主动齿轮15，有利于速比分配和齿轮设计，并且由于速比较小，五七挡主动齿轮15较大，有利于保证主动齿轮15的强度和寿命。

在其他实施例中，所述驻车棘轮还可以布置在所述第一输出轴上或所述差速器上。

具体动力传递路线描述如下：

车辆起步时，变速器挡位为一挡，实现的方式是换挡执行机构将一挡同步器S1与一挡从动齿轮31接合，再将第一自动离合器C1接合，同时第二自动离合器C2分离(对于常闭式离合器其状态从接合变为分离，对于常开式离合器则其状态保持分离)。此时发动机的转矩通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1，再经一倒挡主动齿轮11传递给一挡从动齿轮31，然后通过一挡同步器S1传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到一挡升二挡的换挡点时，换挡执行机构将二挡同步器S2与二挡从动齿轮32接合，再将第二自动离合器C2接合，同时第一自动离合器C1分离，在第一自动离合器C1完全分离后，换挡执行机构将一挡同步器S1与一挡从动齿轮31脱开。此时发动机的转矩通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2，再经二挡主动齿轮22传递给二挡从动齿轮32，然后通过二挡同步器S2传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到二挡升三挡的换挡点时，换挡执行机构将三挡同步器S3与三挡从动齿轮43接合，再将第一自动离合器C1接合，同时第二自动离合器C2分离，在第二自动离合器C2完全分离后，换挡执行机构将二挡同步器S2与二挡从动齿轮32脱开。此时发动机的转矩通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1，再经三挡主动齿轮13传递给三挡从动齿轮43，然后通过三挡同步器S3传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到三挡升四挡的换挡点时，换挡执行机构将四挡同步器S4与四挡从动齿轮44接合，再将第二自动离合器C2接合，同时第一自动离合器C1分离，在第一自动离合器C1完全分离后，换挡执行机构将三挡同步器S3与三挡从动齿轮43脱开。此时发动机的转矩通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2，再经四挡主动齿轮24传递给四挡从动齿轮44，然后通过四挡同步器S4传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到四挡升五挡的换挡点时，换挡执行机构将五挡同步器S5与五挡从动齿轮35接合，再将第一自动离合器C1接合，同时第二自动离合器C2分离，在第二自动离合器C2完全分离后，换挡执行机构将四挡同步器S4与四挡从动齿轮44脱开。此时发动机的转矩通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1，再经五七挡主动齿轮15传递给五挡从动齿轮35，然后通过五挡同步器S5传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到五挡升六挡的换挡点时，换挡执行机构将六挡同步器S6与六挡从动齿轮36接合，再将第二自动离合器C2接合，同时第一自动离合器C1分离，在第一自动离合器C1完全分离后，换挡执行机构将五挡同步器S5与五挡从动齿轮35脱开。此时发动机的转矩通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2，再经六挡主动齿轮26传递给六挡从动齿轮36，然后通过六挡同步器S6传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到六挡升七挡的换挡点时，换挡执行机构将七挡同步器S7与七挡从动齿轮47接合，再将第一自动离合器C1接合，同时第二自动离合器C2分离，在第二自动离合器C2完全分离后，换挡执行机构将六挡同步器S6与六挡从动齿轮36脱开。此时发动机的转矩通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1，再经七挡主动齿轮15传递给七挡从动齿轮47，然后通过七挡同步器S7传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆继续加速，达到七挡升八挡的换挡点时，换挡执行机构将八挡同步器S8与六挡从动齿轮36接合，并且保持七挡同步器S7与七挡从动齿轮47保持接合。再将第二自动离合器C2接合，同时第一自动离合器C1分离。此时发动机的转矩通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2，再经六挡主动齿轮26传递给六挡从动齿轮36，然后通过八挡同步器S8传递到五挡从动齿轮35，五挡从动齿轮35经过五七挡主动齿轮15传递给七挡从动齿轮47，然后通过七挡同步器S7传递给第二输出轴4，再经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

当车辆挂入倒挡时，实现的方式是换挡执行机构将倒挡同步器SR与倒挡从动齿轮49接合，再将第一自动离合器C1接合，同时第二自动离合器C2分离(对于常闭式离合器其状态从接合变为分离，对于常开式离合器则其状态保持分离)。此时发动机的转矩通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1，再经一倒挡主动齿轮11通过一挡从动齿轮31传递到倒挡从动齿轮49上，再经过倒挡从动齿轮49传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

随着车辆减速，达到降挡的换挡点时，换挡执行机构先将较低挡的同步器与该挡的从动齿轮接合，再将较低挡相应的自动离合器接合，再将较高挡相应的自动离合器分离，最后将较高挡的同步器与该挡的从动齿轮分离，仅八挡降七挡时例外。

例如，当车辆减速达到八挡降七挡的换挡点时，换挡执行机构先将将第一自动离合器C1接合，同时将第二自动离合器C2分离，再将八挡同步器S8与六挡从动齿轮36分离。

当车辆继续减速，达到七挡降六挡的换挡点时，换挡执行机构先将六挡同步器S6与六挡从动齿轮36接合，再将第二自动离合器C2接合，然后将第一自动离合器C1分离，最后将七挡同步器S7与七挡从动齿轮47分离。以下各挡位将挡时均以类似方式进行。

更佳的，八速双离合自动变速器可以根据路况的需求跳挡，如直接从一挡换至三挡或四挡或其它挡位，又如直接从八挡换至六挡或五挡或其它挡位。

同时，本实用新型具有其它传动路径，分别为：

特殊传递路径1:八挡离合器S8与六挡从动齿轮36接合，三挡离合器S3闭合，第一自动离合器C1分离，第二自动离合器C2接合，此时发动机的动力通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2上，在经过六挡主动齿轮26传递到六挡从动齿轮36上，经八挡同步器S8传递到五挡从动齿轮35上，由五挡从动齿轮35通过五七挡主动齿轮15传递到第一输入轴1上，第一输入轴1通过三挡主动齿轮13传递到三挡从动齿轮43，然后通过三挡同步器S3传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

特殊传递路径2:八挡离合器S8与六挡从动齿轮36接合，一挡离合器S1闭合，第一自动离合器C1分离，第二自动离合器C2接合，此时发动机的动力通过第二自动离合器C2传递到第二输入轴2上，在经过六挡主动齿轮26传递到六挡从动齿轮36上，经八挡同步器S8传递到五挡从动齿轮35上，由五挡从动齿轮35通过五七挡主动齿轮15传递到第一输入轴1上，第一输入轴1通过一倒挡主动齿轮11传递到一挡从动齿轮31，然后通过一挡同步器S1传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

特殊传递路径3:八挡离合器S8与六挡从动齿轮36接合，四挡离合器S4闭合，第一自动离合器C1接合，第二自动离合器C2分离，此时发动机的动力通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1上，在经过五七挡主动齿轮15传递到五挡从动齿轮35上，经八挡同步器S8传递到六挡从动齿轮36上，由六挡从动齿轮36通过六挡主动齿轮26传递到第二输入轴2上，第二输入轴2通过二挡主动齿轮13传递到二挡从动齿轮32，然后通过二挡同步器S2传递到第二输出轴4，经过第二主减速主动齿轮40传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

特殊传递路径4:八挡离合器S8与六挡从动齿轮36接合，二挡离合器S2闭合，第一自动离合器C1接合，第二自动离合器C2分离，此时发动机的动力通过第一自动离合器C1传递到第一输入轴1上，在经过五七挡主动齿轮15传递到五挡从动齿轮35上，经八挡同步器S8传递到六挡从动齿轮36上，由六挡从动齿轮36通过六挡主动齿轮26传递到第二输入轴2上，第二输入轴2通过二挡主动齿轮22传递到二挡从动齿轮32，然后通过二挡同步器S2传递到第一输出轴3，经过第一主减速主动齿轮30传递到主减速齿轮50，最后经由差速器5传递到两侧的半轴和车轮上。

上述4种特殊传递路径由于速比与一挡至八挡间的某个挡位相近，或者切换到特殊传递路径时无法保证动力不中断，因此仅在特殊工况下使用。

在本实用新型中，仅五挡和七挡共用主动齿轮，除八挡外的挡位速比的设计不受五挡和七挡速比影响，有利于变速器速比的设计。

实施例2

如图2所示，与实施例1相比，实施例2所示的八速双离合自动变速器区别在于：第二输入轴2上从远离双离合器的一端起依次固定有四挡主动齿轮24、六挡主动齿轮26、二挡主动齿轮22，四挡从动齿轮34对应套装在第一输出轴3上，六挡从动齿轮46对应套装在第二输出轴4上；相应的，四挡同步器S4设在第一输出轴3上，六挡同步器S6设在第二输出轴4上，八挡同步器S8固定在五挡从动齿轮35上并且可以与四挡从动齿轮34接合和分离；这样，可以保证八挡速比比七挡速比小，以满足实际要求。

在其他实施例中，还可以布置成：第二输入轴2上从远离双离合器的一端起依次固定有二挡主动齿轮22、四挡主动齿轮24、六挡主动齿轮26。也就是说，第二输入轴2上的二挡主动齿轮、四挡从动齿轮和六挡从动齿轮之间任意两个挡位之间互换位置。

以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。