专利名称：双离合器式自动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用变速器，特别是一种前横置前驱轿车的双离合器式自动变速器。
背景技术：
目前汽车所使用的三类主要的自动变速器分为由液力变矩器、行星齿轮机构 及电液控制系统组成的液力自动变速器AT (Automatic Transmission)、由传统固定 轴式变速箱和干式离合器以及相应的电-液控制系统组成的电控机械式自动变速器 AMT (Automated Ma皿alTransmission)、以及无级自云力变速器CVT (Continuously Variable Transmission)。 液力自动变速器AT具有起步平稳、加速迅速、均匀、柔和的优点，是目前车辆自动 变速器的主导产品，但同时存在着结构复杂、制造困难、成本高以及效率较低、油耗较高等 不足；机械式自动变速器AMT虽然具有成本和价格较低、传动效率较高等优点，但在换档过 程中存在动力中断以及换档冲击的问题；而CVT虽然可以实现真正无级变速，但其加速动 力性欠佳，并且其金属传动带的传动效率低，同时传动带的制造工艺要求高，因此其制造成 本和维修费用较高。 双离合器式自动变速器DCT(DoubleClutch Transmission)，是将两个变速箱和两
个离合器集成在一个变速箱内，两根可转动地套接在一起的输入轴分别与其中一个离合器
相连接，两根输入轴分别传输两个变速箱速度组的动力，通过在两个离合器之间自动切换
从而完成换挡程序，因此可实现换档过程的动力换档，即在换档过程中不中断动力，克服了
AMT换档冲击的缺点，车辆在换档过程中，发动机的动力始终可以传递到车轮，换档迅速平
稳，不仅保证了车辆的加速性，而且由于车辆不再产生由于换档引起的急剧减速情况，也极
大的改善了车辆运行的舒适性。但是，由于现有的双离合器式自动变速器的齿轮传动组均
为线性布置，因此其轴向尺寸较长，结构较为庞大，所以对于前横置发动机、前轮驱动这样
的车辆，由于其安装空间受到限制，上述变速器便较难采用，而且由于其变速的档位较少，
使发动机较难工作在最佳工作区域，从而对整车的动力性和经济性产生不利影响。 在中国专利文献上公开的一种公开号为CN 1842664A的双离合器式变速器，该变
速器包括第一输入轴和第二输入轴，发动机转动经单独的两个离合器可选择地输入到这些
输入轴上，与第一变速箱速度组相关联的第一齿轮组位于突出的第一输入轴的后端和副轴
之间，与第二变速箱速度组相关联的第二齿轮组位于第二输入轴和副轴之间，第二齿轮组
定位成使得能够在第一输入轴和第二输入轴之间提供轴承保持空间的、与第二变速箱速度
组中最低变速箱速度相关联的齿轮组距发动机最远定位，而与第二变速箱速度组的剩余变
速箱速度中的最高变速箱速度相关联的齿轮组最靠近发动机定位。上述变速箱由于仅通过
一个副轴实现输入轴与输出轴之间的减速传动，因此，其所有档位的齿轮组是线性地依次
布置于第一输入轴和第二输入轴上，而且其输出轴与输入轴位于同一轴线上形成串接布置
方式，从而使整个变速箱的箱体长度较长，难以适应前横置前驱的车辆的变速需要。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的双离合器式自动变速器存在的变速器的箱体长度 较长，难以适应前横置前驱的车辆的变速需要的不足，提供一种结构紧凑，档位多，可适应 前横置前驱的车辆的变速需要的双离合器式自动变速器。 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种双离合器式自动变速器，包括 变速器的壳体、第一输入轴、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一输入轴 或第二输入轴的第一自动离合器和第二自动离合器，第一输入轴可转动地同轴套接在第二 输入轴上，第二输入轴远离发动机一端凸出于第一输入轴，在所述第一输入轴和第二输入 轴两侧设有与第一输入轴和第二输入轴基本平行的第一输出轴和第二输出轴；在第一输入 轴上固定设置有若干用于和第一变速器速度组相关联的第一齿轮传动组的主动齿轮，在第 二输入轴凸出于第一输入轴的后半段上，固定设置有若干用于和第二变速器速度组相关联 的第二齿轮传动组的主动齿轮，所述主动齿轮与可转动地套接在第一输出轴和/或第二输 出轴上的从动齿轮相啮合，设于第一输入轴和第二输入轴上的主动齿轮中至少各有一个主 动齿轮同时与第一输出轴和第二输出轴上的两个从动齿轮相啮合。为了縮短变速器的轴向 长度尺寸，使其结构更紧凑，本发明的齿轮传动组采用平行布置方式，在变速器的壳体内基 本平行地设置二根用于输出不同档位的发动机动力的输出轴，因此，分别设于第一输出轴 和第二输出轴上的两个档位的齿轮传动组中的从动齿轮可与第一输入轴或第二输入轴上 的一个主动齿轮同时啮合，这样，两个档位的齿轮传动组可共用一个主动齿轮进行传动，从 而可减少主动齿轮的数量，使原有的两个档位的齿轮传动组的轴向长度尺寸縮短为一个齿 轮传动组的轴向长度尺寸，由于第一输入轴和第二输入轴上的主动齿轮中至少各有一个主 动齿轮分别与设在第一输出轴和第二输出轴上的两个从动齿轮相啮合，所以整个变速器至 少可减少二个主动齿轮，此外，由于输出轴和输入轴是平行布置方式，因此有效地縮短了变 速器的长度尺寸，使变速器的整体结构更为紧凑，从而使同样长度尺寸的变速器可布置更 多的档位，变速器的传动比范围变大，其传动比分配更加合理，因此发动机有更多的几率工 作在其最佳区域，提高了整车的动力性和经济性。 作为优选，所述第一齿轮传动组与变速器的四个偶数档及一个倒档相关联，其中 四档齿轮传动组和六档齿轮传动组共用一个四六档主动齿轮；而第二齿轮传动组则与变 速器的四个奇数档相关联，其中三档齿轮传动组和五档齿轮传动组共用一个三五档主动齿 轮。将变速器的奇数档和偶数档分别与第一齿轮传动组以及第二齿轮传动组相关联，从而 通过切换两个离合器便可使变速器向上或向下换档，避免了在同一离合器所关联的档位之 间换挡。另外，将传动比靠近的四档、六档齿轮传动组共用一个四六档主动齿轮，以及三档、 五档齿轮传动组共用一个三五档主动齿轮，既减少了主动齿轮的数量，縮短了变速器的长 度，又有利于整个变速器齿轮传动组的齿轮搭配，使各档位之间的传动比分配更为合理。
作为优选，在第一输出轴旁侧还平行地设有倒档轴，在倒档轴上并排设有倒档同 步器和可转动地套接在倒档轴上的倒档输出齿轮，同时，属于第一齿轮传动组的二档齿轮 传动组中的二档从动齿轮设于第一输出轴上，二档从动齿轮旁侧设有与二档从动齿轮连接 成一体并可转动地套接在第一输出轴上的倒档输入齿轮，所述倒档输入齿轮与倒档输出齿
轮啮合传动并与二倒档主动齿轮、二档从动齿轮共同构成倒档齿轮传动组，发动机的转动在选择倒档时通过倒档齿轮传动组从倒档轴输出。由于倒档输入齿轮与二档从动齿轮一体
地设于第一输出轴上，因此二倒档主动齿轮可共用作为倒档的主动齿轮，从而可省去一个
倒档主动齿轮，进一步縮短变速器的长度尺寸，同时便于档位的布置，并可降低成本。 作为优选，第一齿轮传动组中设于第一输入轴上的主动齿轮从靠近发动机一端起
依次为八档主动齿轮、二倒档主动齿轮和四六档主动齿轮，在第一输出轴上设置相应的二
档从动齿轮、四档从动齿轮以及位于两个从动齿轮之间的二四档同步器，而在第二输出轴
上设置相应的八档从动齿轮、六档从动齿轮以及位于两个从动齿轮之间的六八档同步器；
第二齿轮传动组中设于第二输入轴凸出于第一输入轴的后半段上的主动齿轮从靠近发动
机一端起依次为三五档主动齿轮、一档主动齿轮和七档主动齿轮，在第一输出轴上设置相
应的三档从动齿轮、一档从动齿轮以及位于两个从动齿轮之间的一三档同步器，而在第二
输出轴上设置相应的五档从动齿轮、七档从动齿轮以及位于两个从动齿轮之间的五七档同
步器。把四六档主动齿轮(8)置于第一输入轴上远离发动机的一端，有利于利用四六档主
动齿轮(8)径向尺寸大的特点，便于装配时第二输入轴从其中心的装配通孔穿过，同时把
三五档主动齿轮(10)置于第二输入轴(2)上靠近发动机的一侧，也有利于在两个输入轴之
间安放端面轴承，有利于整体结构的布局，进而有利于优化整机的工艺性。 作为优选，在第一输出轴上靠近发动机曲轴一端设有与其同步转动的第一主减速
齿轮，在第二输出轴上相应位置设有第二主减速齿轮，而在倒档轴上相应位置则设有倒档
主减速齿轮，所述第一主减速齿轮、第二主减速齿轮和倒档主减速齿轮分别与差速器上的
主减速从动齿轮啮合。这种结构充分利用了发动机前舱径向尺寸宽裕而轴向尺寸受限的特
点，在有限的空间里能够布置更多的档位，同时由于是多个输出轴，其档位布置灵活，容易
实现平台化。另外，由于倒档轴与主减速齿轮相联，因此可以使得驻车制动机构布置于倒档
轴上或者第一输出轴上，同时又不会增加整机的长度，从而有利于简化驻车制动机构并使
其小型化以降低成本。 因此，本发明具有如下有益效果(l)通过共用主动齿轮，使齿轮传动组的布置方 式变成平行布置方式，从而大大縮短了变速器的整个长度尺寸，使变速器的整体结构更为 紧凑；(2)由于整体长度尺寸明显縮短，因此在与普通五、六档变速器相同外型尺寸的前提 下可设置八个档位，从而使传动比范围变大，传动比分配更加合理，进而明显提高整车的动 力性、经济性以及档次。
图1是本发明的结构框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。 在图1所示的实施例中，本发明的双离合器式自动变速器，包括用于偶数档和倒 档的变速器速度组的第一自动离合器K1、用于奇数档的变速器速度组的第二自动离合器 K2，第一 自动离合器Kl和第二自动离合器K2的主动摩擦片连接到发动机的曲轴32上，此 外，还包括与第一自动离合器K1的从动摩擦片连接的第一输入轴1、与第二自动离合器K2 的从动摩擦片连接的第二输入轴2，第一输入轴1呈中空的管状，并可转动地套接在第二输入轴2上，第二输入轴2远离发动机曲轴32的一端凸出于第一输入轴l，其凸出段的长度 与第一输入轴1的长度基本相等，在第一输入轴1和第二输入轴2的两侧平行地设置第一 输出轴16和第二输出轴3。另外，在第一输入轴1上从靠近发动机曲轴32 —端起依次设 置八档主动齿轮23、二倒档主动齿轮6以及四六档主动齿轮8，上述主动齿轮与第一输入轴 1之间固定连接从而可同步转动，而与八档主动齿轮23啮合传动的八档从动齿轮5、与四六 档主动齿轮8啮合传动的六档从动齿轮9则可转动地套接在第二输出轴3上，并在上述两 个从动齿轮之间设置六八档同步器7，相对应地，与二倒档主动齿轮6啮合传动的二档从动 齿轮22、与四六档主动齿轮8啮合传动的四档从动齿轮20则可转动地套接在第一输出轴 16上，并在上述两个从动齿轮之间设置二四档同步器21，上述四六档主动齿轮8同时与四 档从动齿轮20以及六档从动齿轮9啮合传动。进一步地，在二档从动齿轮22远离二四档 同步器21的另一侧并排地设置一个倒档输入齿轮24，该倒档输入齿轮24与二档从动齿轮 22连成一体并可转动地套接在第一输出轴16上，从而使倒档输入齿轮24与二档从动齿轮 22可同步转动。此外，在第一输出轴16旁侧平行地设置用于倒档输出的倒档轴26，倒档轴 26上设有与其可转动连接并且与倒档输入齿轮24啮合传动的倒档输出齿轮28、设于倒档 输出齿轮28远离发动机曲轴32 —侧的倒档同步器27、以及靠近发动机曲轴32 —侧与倒档 轴26固定连接的倒档主减速齿轮29。与第一输入轴1相类似，在第二输入轴2凸出于第一 输入轴1的后半段上，从靠近发动机曲轴32 —端起依次设置三五档主动齿轮10、一档主动 齿轮12以及七档主动齿轮14，上述主动齿轮与第二输入轴2之间固定连接从而可同步转 动，而与三五档主动齿轮10啮合传动的三档从动齿轮19、与一档主动齿轮12啮合传动的 一档从动齿轮17可转动地套接在第一输出轴16上，并在上述两个从动齿轮之间设置一三 档同步器18，相对应地，与三五档主动齿轮10啮合传动的五档从动齿轮11、与七档主动齿 轮14啮合传动的七档从动齿轮15则可转动地套接在第二输出轴3上，并在上述两个从动 齿轮之间设置五七档同步器13。此外，在第一输出轴16和第二输出轴3上靠近发动机曲轴 32 —端分别设置第一主减速齿轮25和第二主减速齿轮4，第一主减速齿轮25、第二主减速 齿轮4以及倒档轴26上的倒档主减速齿轮29分别和差速器31上的主减速从动齿轮30啮 合，以便使发动机的转动按所选择的档位在通过相应的齿轮传动组后传递到差速器31上， 并最终传递到车轮上。 下面就本发明的动力传递路线做进一步详细描述。 当车辆处于停车状态时，第一离合器K1和第二离合器K2都是常开的，因此发动机 的转动不会被传递出去。 当车辆以一档起步时，自动换档机构将一三档同步器18与一档从动齿轮17接合， 档位切换为一档。此时第二离合器K2结合，而第一离合器K1保持断开状态，发动机曲轴32 的转动经第二离合器K2传递给第二输入轴2，然后通过第二输入轴2上的一档主动齿轮12 传递给第一输出轴16上的一档从动齿轮17，由于所有的从动齿轮都是可转动地套接在轴 上，因此并不能直接带动轴一起转动，自动换档机构将一三档同步器18与一档从动齿轮17 接合，此时，动力由一三档同步器18传递给第一输出轴16，再由与第一输出轴16同步转动 的第一主减速齿轮25传递给主减速从动齿轮30，经差速器31把动力传递出去。
当车辆加速，达到接近二档的换档点时，自动换档机构将档位提前换入二档，即将 二四档同步器21与二档从动齿轮22接合，然后松开第二离合器K2，并接合第一离合器Kl，两个离合器完成切换，车辆换入二档。此时曲轴32的转动经第一离合器K1传递给第一输 入轴l，然后通过第一输入轴1上的二倒档主动齿轮6传递给第一输出轴16上的二档从动 齿轮22，并经与二档从动齿轮22接合的二四档同步器21传递给第一输出轴16，再由第一 主减速齿轮25传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。
车辆进入二档运行后，自动变速器电控单元可以根据相关传感器信号知道车辆当 前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的档位，如果车辆加速，则下一个档位为三档，如 果车辆减速，则下一个档位为一档。而一档和三档均由第二离合器K2控制，因为该离合器 此时处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换档机构十分方便的预先换入即将进入 工作的档位，当车辆运行达到换档点时，只需要将正在工作的第一离合器K1分离，同时接 合第二离合器K2，整个换档动作即可完成。其它前进档位的切换过程与此类似，其它档位的 动力传递路线如下 三档动力传递路线曲轴32的转动经第二离合器K2传递给第二输入轴2，通过第 二输入轴2上的三五档主动齿轮10传递给第一输出轴16上的三档从动齿轮19，并通过与 三档从动齿轮19接合的一三档同步器18传递给第一输出轴16，再由第一主减速齿轮25传 递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。 四档动力传递路线曲轴32的转动经第一离合器K1传递给第一输入轴l，通过第 一输入轴1上的四六档主动齿轮8传递给第一输出轴16上的四档从动齿轮20，并通过与四 档从动齿轮20接合的二四档同步器21传递给第一输出轴16，再由第一主减速齿轮25传递 给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。 五档动力传递路线曲轴32的转动经第二离合器K2传递给第二输入轴2，通过第 二输入轴2上的三五档主动齿轮10传递给第二输出轴3上的五档从动齿轮11，并通过与五 档从动齿轮11接合的五七档同步器13传递给第二输出轴3，再由与第二输出轴3同步转动 的第二主减速齿轮4传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。
六档动力传递路线曲轴32的转动经第一离合器K1传递给第一输入轴l，通过第 一输入轴1上的四六档主动齿轮8传递给第二输出轴3上的六档从动齿轮9，并通过与六档 从动齿轮9接合的六八档同步器7传递给第二输出轴3，再由与第二输出轴3同步转动的第 二主减速齿轮4传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。
七档动力传递路线曲轴32的转动经第二离合器K2传递给第二输入轴2，通过第 二输入轴2上的七档主动齿轮14传递给第二输出轴3上的七档从动齿轮15，并通过与七档 从动齿轮15接合的五七档同步器13传递给第二输出轴3，再由与第二输出轴3同步转动的 第二主减速齿轮4传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。
八档动力传递路线曲轴32的转动经第一离合器K1传递给第一输入轴l，通过第 一输入轴1上的八档主动齿轮23传递给第二输出轴3上的八档从动齿轮5，并通过与八档 从动齿轮5接合的六八档同步器7传递给第二输出轴3，再由与第二输出轴3同步转动的第 二主减速齿轮4传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去。
倒档动力传递路线曲轴的转动经第一离合器K1传递给第一输入轴l，通过第一 输入轴1上的二倒档主动齿轮6传递给第一输出轴16上的二档从动齿轮22，再由与二档从 动齿轮22同步转动的倒档输入齿轮24传递给设于倒档轴26上的倒档输出齿轮28，然后通 过与倒档输出齿轮28接合的倒档同步器27传递给倒档轴26，再由与倒档轴26同步转动的倒档主减速齿轮29传递给主减速从动齿轮30，最终经差速器31把动力传递出去,
权利要求
一种双离合器式自动变速器，包括变速器的壳体、第一输入轴、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一输入轴或第二输入轴的第一自动离合器和第二自动离合器，第一输入轴可转动地同轴套接在第二输入轴上，第二输入轴远离发动机一端凸出于第一输入轴，其特征是在所述第一输入轴(1)和第二输入轴(2)两侧设有与第一输入轴(1)和第二输入轴(2)基本平行的第一输出轴(16)和第二输出轴(3)；在第一输入轴(1)上固定设置有若干用于和第一变速器速度组相关联的第一齿轮传动组(G2、G4、G6、G8、GR)的主动齿轮，在第二输入轴(2)凸出于第一输入轴(1)的后半段上，固定设置有若干用于和第二变速器速度组相关联的第二齿轮传动组(G1、G3、G5、G7)的主动齿轮，所述主动齿轮与可转动地套接在第一输出轴(16)和/或第二输出轴(3)上的从动齿轮相啮合，设于第一输入轴(1)和第二输入轴(2)上的主动齿轮中至少各有一个主动齿轮同时与第一输出轴(16)和第二输出轴(3)上的两个从动齿轮同时啮合。
2. 根据权利要求1所述的双离合器式自动变速器，其特征是，所述第一齿轮传动组 (G2、G4、G6、G8、GR)与变速器的四个偶数档及一个倒档相关联，其中四档齿轮传动组(G4) 和六档齿轮传动组(G6)共用一个四六档主动齿轮(8);而第二齿轮传动组(G1、G3、G5、G7) 则与变速器的四个奇数档相关联，其中三档齿轮传动组(G3)和五档齿轮传动组(G5)共用 一个三五档主动齿轮(10)。
3. 根据权利要求2所述的双离合器式自动变速器，其特征是，在第一输出轴(16)旁侧 还平行地设有倒档轴(26)，在倒档轴(26)上并排设有倒档同步器(27)和可转动地套接在 倒档轴(26)上的倒档输出齿轮(28)，同时，属于第一齿轮传动组(G2、G4、G6、G8、GR)的二 档齿轮传动组(G2)中的二档从动齿轮(22)设于第一输出轴(16)上，二档从动齿轮(22) 旁侧设有与二档从动齿轮(22)连接成一体并可转动地套接在第一输出轴(16)上的倒档输 入齿轮(24)，所述倒档输入齿轮(24)与倒档输出齿轮(28)啮合传动并与二倒档主动齿轮 (6)、二档从动齿轮(22)共同构成倒档齿轮传动组(GR)，发动机的转动在选择倒档时通过 倒档齿轮传动组(GR)从倒档轴(26)输出。
4. 根据权利要求3所述的双离合器式自动变速器，其特征是，第一齿轮传动组(G2、G4、 G6、G8、GR)中设于第一输入轴(1)上的主动齿轮从靠近发动机曲轴(32) —端起依次为八 档主动齿轮(23)、二倒档主动齿轮(6)和四六档主动齿轮(8)，在第一输出轴(16)上设置 相应的二档从动齿轮(22)、四档从动齿轮(20)以及位于两个从动齿轮之间的二四档同步 器(21)，而在第二输出轴(3)上设置相应的八档从动齿轮(5)、六档从动齿轮(9)以及位于 两个从动齿轮之间的六八档同步器(7);第二齿轮传动组(G1、G3、G5、G7)中设于第二输入 轴(2)凸出于第一输入轴(1)的后半段上的主动齿轮从靠近发动机曲轴(32) —端起依次 为三五档主动齿轮(10)、一档主动齿轮(12)和七档主动齿轮(14)，在第一输出轴(16)上 设置相应的三档从动齿轮(19)、一档从动齿轮(17)以及位于两个从动齿轮之间的一三档 同步器(18)，而在第二输出轴(3)上设置相应的五档从动齿轮(11)、七档从动齿轮(15)以 及位于两个从动齿轮之间的五七档同步器(13)。
5. 根据权利要求3或4所述的双离合器式自动变速器，其特征是，在第一输出轴(16) 上靠近发动机曲轴(32) —端设有与其同步转动的第一主减速齿轮(25)，在第二输出轴(3) 上相应位置设有第二主减速齿轮(4)，而在倒档轴(26)上相应位置则设有倒档主减速齿轮 (29)，所述第一主减速齿轮(25)、第二主减速齿轮(4)和倒档主减速齿轮(29)分别与差速器(31)上的主减速从动齿轮(3)啮合。
全文摘要
本发明公开了一种双离合器式自动变速器，包括变速器的壳体、第一、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一或第二输入轴的第一自动离合器和第二自动离合器，在第一和第二输入轴两侧设有与其基本平行的第一输出轴和第二输出轴，设于输入轴上的主动齿轮与可转动地套接在第一输出轴和/或第二输出轴上的从动齿轮相啮合，设于第一和第二输入轴上的主动齿轮中至少各有一个主动齿轮同时与第一和第二输出轴上的两个从动齿轮相啮合。本发明通过共用主动齿轮，使齿轮传动组的布置方式变成平行布置方式，可大大缩短变速器的长度，使其在与五、六档变速器相同的外型尺寸前提下可设置八个档位，明显提高整车的动力性、经济性以及档次。
文档编号F16H61/688GK101713459SQ20091030547
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者丁勇, 余子林, 吴成明, 尹宏声, 李书福, 杨健, 范钰琢, 许正功, 赵福全, 陈勇 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司