一种自动变速箱的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种自动变速箱。

背景技术：
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市场上小型乘用车自动变速箱大概有以下几种：

at变速箱，缺点是体积大，换挡顿挫感强，油耗高，生产成本高，且核心技术被国外封锁。

cvt无极变速箱，生产加工精度要求极高，生产成本高，不能承受较大的扭矩，不能匹配大马力车型，保养周期短，内部传动钢带容易断裂，造成变速箱整体报废。

amt电控机械式自动换挡变速箱，换挡动作迟缓，驾驶时顿挫感极强，对现代的高标准汽车生产要求不能满足，因此不具备任何优势。

dct双离合电控机械式自动变速箱，生产成本高，对变速箱的控制软件要求严格，否则各个部件配合不精密达不到迅速的换挡动作，只有一些国外的大型车企有能力生产。

序列式换挡变速箱，生产成本更高！且使用寿命短，并且对驾驶员的驾驶技术有着极高的要求，由于其生产成本实在太高，目前只能应用在比赛用车或者是超级跑车上使用，根本无法在民用车中普及使用。

mt手动换挡变速箱，要想达到舒适的乘坐性，必须要求驾驶员的驾驶技术过硬，由于其操作过程复杂，并且长时间使用时驾驶员容易疲劳，该变速箱只装配在低端车型中，已经逐渐被市场所淘汰。

技术实现要素：
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本发明正是针对上述问题，提供了一种自动变速箱。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括壳体、变速箱主控制器、电控液力分配器、离合器，变速箱主控制器通过液压泵与电控液力分配器相连，离合器位于壳体内，电控液力分配器通过液压管路与离合器内的空心轴油道相连通，用于对离合器提供液压油；壳体的两侧分别设置了动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴的另一端与发动机相连，用于发动机的动力传输，动力输出轴与壳体外部的差速箱相连。

所述的离合器分为高速离合器、中速离合器、低速离合器、第一离合器、第二离合器和第三离合器；第一离合器与低速离合器组合为1档，第一离合器与中速离合器组合为4档，第一离合器与高速离合器组合为7档，第二离合器与低速离合器组合为2档，第二离合器与中速离合器组合为5档，第二离合器与高速离合器组合为8档，第三离合器与低速离合器组合为3档，第三离合器与中速离合器组合为6档，第三离合器与高速离合器组合为9档。

变速箱主控制器上连接有车速传感器和发动机转速传感器；发动机转速传感器用于实时监测发动机转速，并把转速数据传送给变速箱主控制器，车速传感器用于实时监测车辆的行驶速度，并把速度数据传送给变速箱主控制器。

液压泵与电控液力分配器间设置了压力储存器；用于储存液压泵工作时产生的液压压力，来维持液压泵关闭状态下工作离合器所需的液压压力。

壳体内的动力输出轴上设置了输出轴浮动齿轮，输出轴浮动齿轮通过驱动连杆与壳体外部的倒挡转换伺服电机相连，输出轴浮动齿轮下方还设置了前进挡输出齿轮，且两个齿轮相啮合；倒挡转换伺服电机可驱动输出轴浮动齿轮，实现前进挡与倒挡之间的转换。

壳体内，与动力输入轴相对的一侧设置了倒挡齿轮；用于倒车时的动力传导。

离合器内设置有离合器压盘和离合器摩擦盘；离合器压盘在液压油的驱动下挤压离合器摩擦盘，使离合器接合并工作。

本发明的有益效果：

1.本发明结构设计合理，容易制造，生产成本低，内部结构简单，体积小，重量轻并且整体耐用。

2.拥有多达9个前进挡的挡位。

3.动力输出较为直接，可承受大扭矩，可匹配的发动机范围较广。

4.由于其特殊的结构设计，本发明在工作时每两个相邻挡位的离合器在交替工作之前有着最小的转速差，因此换挡冲击非常小，几乎无法察觉，其平顺性可以媲美cvt无极变速器。

5.基于本发明特殊结构设计，在此技术平台上，只要增加离合器的数量，就可以开发出12速，15速，16速乃至更多速比的自动变速箱。

6.因为其特殊而又简单的结构设计，使得本发明的故障率低，经久耐用，维修简便，保养周期长，达到了保养和使用成本低的特点。

7.本发明的内部不存在滑动摩擦，只有滚动摩擦。因此在激烈与长时间的使用过程中自身不会发出过多的热量，可靠性极高，因此不会因为箱体内部温度过高导致变速箱故障而停车。

8.由于自身体积小巧，对发动机舱空间的要求较低，因此可以满足匹配前驱横置车型的要求。应用此变速箱后，使得大排量车型也可采用变速箱横置的方式装车，因此避开了大排量车型变速箱必须纵置的弊病，这也减少了纵置变速箱过多占据车内空间的问题。使得汽车在设计生产过程中可以更好的开发和利用车内空间，让驾乘人员有更好的乘坐感受，让汽车更人性化，充分体现以人为本的汽车设计理念。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图1中，l为发动机转速传感器，2为车速传感器，3为变速箱主控制器，4为液压泵，5为液压管路，6为压力储存器，7为电控液力分配器，8为中速离合器，9为第一离合器，10为空心轴油道，11为倒挡齿轮，12为输出轴浮动齿轮，13为动力输出轴，14为驱动连杆，15为倒挡转换伺服电机，16为前进挡输出齿轮，17为第二离合器，18为第三离合器，19为低速离合器，20为高速离合器，21为壳体，22为动力输入轴。

图2为图1中离合器的结构示意图。

图2中，23为离合器压盘，24为离合器摩擦盘。

具体实施方式：

由图1可知，本发明包括壳体、变速箱主控制器、电控液力分配器、离合器，变速箱主控制器通过液压泵与电控液力分配器相连，离合器位于壳体内，电控液力分配器通过液压管路与离合器内的空心轴油道相连通，用于对离合器提供液压油；壳体的两侧分别设置了动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴的另一端与发动机相连，用于发动机的动力传输，动力输出轴与壳体外部的差速箱相连。

所述的离合器分为高速离合器、中速离合器、低速离合器、第一离合器、第二离合器和第三离合器；第一离合器与低速离合器组合为1档，第一离合器与中速离合器组合为4档，第一离合器与高速离合器组合为7档，第二离合器与低速离合器组合为2档，第二离合器与中速离合器组合为5档，第二离合器与高速离合器组合为8档，第三离合器与低速离合器组合为3档，第三离合器与中速离合器组合为6档，第三离合器与高速离合器组合为9档。

变速箱主控制器上连接有车速传感器和发动机转速传感器；发动机转速传感器用于实时监测发动机转速，并把转速数据传送给变速箱主控制器，车速传感器用于实时监测车辆的行驶速度，并把速度数据传送给变速箱主控制器。

液压泵与电控液力分配器间设置了压力储存器；用于储存液压泵工作时产生的液压压力，来维持液压泵关闭状态下工作离合器所需的液压压力。

壳体内的动力输出轴上设置了输出轴浮动齿轮，输出轴浮动齿轮通过驱动连杆与壳体外部的倒挡转换伺服电机相连，输出轴浮动齿轮下方还设置了前进挡输出齿轮，且两个齿轮相啮合；倒挡转换伺服电机可驱动输出轴浮动齿轮，实现前进挡与倒挡之间的转换。

壳体内，与动力输入轴相对的一侧设置了倒挡齿轮；用于倒车时的动力传导。

离合器内设置有离合器压盘和离合器摩擦盘；离合器压盘在液压油的驱动下挤压离合器摩擦盘，使离合器接合并工作。

本发明的工作原理为：

启动发动机，液压泵正常运转产生液压压力。驾驶员将挡位移入档位，变速箱主控制器接收到挡位信号后，随即发出指令给电控液力分配器。由于此时车辆为静止状态，变速箱主控制器将当前挡位默认为1挡状态。电控液力分配器接收到信号后将液压泵产生的液压压力通过液压管路及空心轴油道传递给低速离合器和1，4，7挡离合器，在压力的作用下离合器摩擦盘挤压离合器压盘，离合器接合。此时在低速离合器与1，4，7挡离合器的组合下所形成的挡位为1挡，在1挡低转速大扭矩的驱动下车辆起步成功。

当驾驶员踏下油门踏板时，发动机转速升高。当发动机转速传感器与车速传感器检测到发动机转速与车速同时升高时，并将信号传递给变速箱主控制器，变速箱主控制器会结合接收到的信号与预先设定的程序决定是否进入换挡时机。

当达到可以升挡的车速时，变速箱主控制器发出指令给电控液力分配器。电控液力分配器会切断传递给1，4，7挡离合器的液压压力，并同步的将液压压力传递给2，5，8挡离合器。2，5，8挡离合器接合完毕，此时完成一个升挡步骤。整个换挡过程无间断，毫无缝隙。变速箱进入2挡模式。

当车速达到可以升入4挡的车速时，变速箱主控制器发出指令给电控液力分配器。此时电控液力分配器会执行以下4个动作：切断低速离合器的液压压力，切断3，6，9挡离合器的液压压力。接通中速离合器的液压压力，接通1，4，7挡离合器的液压压力。看似繁琐的4个动作却被合在一起同时完成！被简化成一个动作的时间，因此从3挡升入4挡的时间没有被延长。在中速离合器与1，4，7挡离合器的组合下，当前挡位为4挡。如需继续升挡，变速箱主控器会控制电控液力分配器切断1，4，7挡离合器的同时接通2，5，8挡离合器的液压压力，进入5挡挡位。升6挡过程与升5挡相同。

变速箱6挡升7挡过程如同3挡升4挡过程，8挡9挡的升挡过程请参照上文。减挡过程为升挡过程的逆向步骤，变速箱主控制器会根据实际情况自动选择合适的挡位行驶，以达到节油环保的经济性，并保持充分的机动性能。

当变速箱升至9挡后，并且车辆保持高速行驶时，变速箱主控制器会根据实际情况的需要来控制液压泵，使其停止工作以减少发动机的工作负荷。以达到节油减排的目的，并由压力储存器来维持离合器接合所需要的液压压力。

当车辆减速时，或者变速箱需要换挡时，变速箱主控制器会提前控制液压泵重新工作来继续保持换挡所需的液压压力。