[发明专利]一种无缝隙换挡的汽车自动变速箱

说明书

本发明公开了一种无缝隙换挡的汽车自动变速箱，包括输入轴、输出轴和换挡机构，所述换挡机构包括换挡电机、换挡鼓，并在每个挡位分别设有拨叉、传输齿轮以及三位双向可控的超越离合器，该超越离合器与所述传输齿轮相互啮合，所述超越离合器和所述传输齿轮分别设置在所述输入轴或所述输出轴上；换挡时，所述换挡电机驱动所述换挡鼓旋转，换挡鼓每旋转一个预设角度，则带动对应挡位的超越离合器在空转状态、正向驱动反向超越状态、反向驱动正向超越状态之间进行切换，其通过每个挡位设置三位双向可控的超越离合器，换挡时目标挡先进入驱动状态后当前挡才进入空转状态，换挡过程无需打开与发动机耦合的离合器，实现机械的无缝隙换挡。

技术领域

本发明涉及汽车变速箱技术领域，特别是一种无缝隙换挡的汽车自动变速箱。

背景技术

为提高操控性及舒适性，大部分的内燃机小轿车均采用自动变速箱，目前市面上的轿车大多采用如下三种主流的变速箱：1.液力变矩加行星齿轮的A T自动变速箱。2.双离合变速箱。3.锥轮无级变速箱。而三款自动变速箱均有各自的优缺点，具体如下：

(1).A T自动变速箱采用液力变矩器与变速箱之间是柔性耦合而非硬性传动，这样就提高了起步的舒适性但却降低了传动效率，所以这种变速箱在加速性能及能耗控制上是不如硬性传动的另外两款自动变速箱，为了降低综合油耗及换挡的平顺性，往往要提高变速箱挡位的数量，现在一些高挡轿车采用8到9挡的变速箱，但这也大大提高变速箱的复杂程度和制造成本，维护的难度及成本也相应增加，控制程序因复杂的控制逻辑也相对不稳定。

(2).双离合变速箱是近几年得以在家庭轿车上广泛应用的，因是采用摩擦离合器与变速箱硬性耦合的，所以传动效率上比较高，这样在加速性能上及能耗控制上都优于A T自动变速箱，而且这款变速箱换挡的间隙很短，这样也就降低了换挡过程的动力损耗及降低了换挡的顿挫感。但这些优点也造就了一些难以逾越的缺点，在低速行驶时如塞车停停走走时，由于低速挡传动比低，发动机的传动力和阻力对车身影响都比较大，这时会因为频繁踩放油门而造成车身的顿挫，为了解决此问题，有些制造商会将1挡换2挡的时机点提前，也就是提前从1挡切换到2挡，但此时由于发动机的转速与车速不同步，所以变速箱的控制程序就让离合器处于半离合状态，长期的半离合导致离合器的快速磨损及发热，这样也就容易造成了这种变速箱的低速不稳定性，再加上这种变速箱离合器的行程很短(前面提到这种变速箱换挡速度很快且结构上的限制故行程很短)，也就造成起步舒适性低容易出现抖动现象。在制造的复杂度及成本上略低于A T自动变速箱，同样控制逻辑也相对比较复杂。

(3).锥轮无级变速箱的优点在于它没有实际的物理挡位，所以不存在换挡间隙，在整个加速过程当中很平顺，从逻辑上是最优秀的一种变速方式，但由于它的传动是靠链带与锥轮之间的摩擦力产生的，这也就对链带及锥轮的配合精度、材质、耐磨要求都很高，传动扭矩不宜做太大，而且实际应用中容易出现打滑现象，不太适宜快速的加减速。

综上所述，这几款变速箱都有各自的优点但也都有各自的重要缺陷。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种无缝隙换挡的汽车自动变速箱，其通过在每个挡位设置三位双向可控的超越离合器，换挡时目标挡先进入驱动状态后当前挡才进入空转状态，并且，可采用内压杠杆式的摩擦片离合器与发动机耦合，以提高起步的平顺性，换挡过程无需再打开所述摩擦片离合器，整个换挡过程实现机械的无缝隙换挡。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：