[发明专利]车用三离合器变速器

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体涉及到车用变速器。

背景技术

随着汽车的大量普及，人们对汽车的舒适性、动力性和燃油经济性的要求越来越高，也对变速器提出了越来越高的要求。

车用变速器主要分为两大类：有级变速器和无级变速。

无级变速器以钢带式为主，钢带式无级变速器依靠钢带和带轮之间的摩擦力传递力矩，传递的力矩较小，目前主要应用于中小排量的轿车上。

有级变速器依靠齿轮和离合器传递动力，主要用在大排量轿车和重型车辆上。有级变速器分为手动挡和自动挡两种类型。手动挡变速器对驾驶人员的技术水平要求较高，在换挡时有短时动力中断，会出现冲击现象。自动挡变速器操作简单，机器自动完成挡位切换，被越来越多的用户所喜欢，它所占据的市场份额有进一步增大的趋势，自动变速器逐渐代替手动变速器是未来的发展趋势。车用有级自动变速器中，主要有两种类型：液力机械自动变速器（AT）和双离合变速器（DCT）。AT由液力变矩器与机械变速器组合而成，利用液力变矩器的缓冲、吸震的功能减小换挡冲击，挡位切换具有平稳、柔和的优点。DCT的挡位切换元件为摩擦式离合器和同步器，通过控制摩擦离合器的摩擦转矩实现平稳换挡。相比较而言，DCT比AT的传动效率高，燃油经济性更好，在中高档轿车上广泛采用。

DCT的机械部分主要由两个摩擦离合器和多个同步装置及一些齿轮和传动轴组成，两个摩擦离合器分别参与奇数挡位和偶数挡位的动力传递。DCT的每一个挡位都有一个摩擦离合器和一个同步器参与动力传递，其挡位切换分为两个步骤，首先结合同步器，然后结合摩擦离合器。当变速箱工作于奇数挡时，奇数挡摩擦离合器处于闭合状态，偶数挡摩擦离合器处于断开状态，如果需要换挡，则预先结合与工作挡位相邻的某一个偶数挡同步器，然后断开奇数挡摩擦离合器的同时结合偶数挡摩擦离合器，从而完成挡位切换。

DCT的挡位切换存在以以下三个方面不足。

一是不能正确选择需要预先结合的同步器，导致换挡时间延长。假如变速箱目前处于3挡，它的相邻偶数挡位为2挡和4挡，当车辆的工作条件发生变化时，有可能需要换到2挡，也有可能需要换到4挡，但是只能预先结合2挡同步器或者4挡同步器。因此，预先结合的同步器有可能是错误的选择。如果变速器需要切换到低挡位而预先结合了高挡位的同步器，就需要先断开高挡位的同步器，然后再结合低挡位的同步器，最后结合摩擦离合器，从而使换挡时间延长。

二是两个摩擦离合器的转矩容量和散热条件相差较大，导致可靠性降低。DCT的两个摩擦离合器呈环状同心布置，它们的摩擦片的半径相差较大。处于外环的摩擦离合器的半径较大，它的转矩容量较大，散热条件也比较好，因此寿命较长。而处于内环的摩擦离合器则寿命较短，导致可靠性降低。

三是不能越级换挡，只能逐级换挡。由于一个摩擦离合器参与所有奇数挡的动力传递，另一个摩擦离合器参与所有偶数挡的动力传递，所以DCT的挡位切换时只能在奇数挡和偶数挡之间交替进行，而不能从一个奇数挡直接换到另一个奇数挡，无法实现越级换挡。在车辆行驶过程中，有时是需要越级换挡的，例如在下陡坡需要利用发动机快速制动时，就需要越级降挡。

发明内容

发明目的：克服现有DCT的不足，提供一种换挡更加快捷、可靠性更高、可实现越级换挡的变速器。

为实现发明目的，采用如下技术手段：在变速器中设置三个摩擦式离合器，第一个摩擦离合器参与工作的挡位数为1，4，7，……3n+1（n为整数），第二个摩擦离合器参与工作的挡位数为2，5，8，……3n+2（n为整数），第三个摩擦离合器参与工作的挡位数为3，6，9，……3n（n为整数）；将三个摩擦离合器布置到输入轴的周围，使它们的散热条件和转矩容量近似相等。