全新设计理念的MBCT多双向离合器自动变速箱

由于我国制造业材料和工艺与发达国家的巨大差距，也因为国外自动变速箱巨头的专利壁垒，导致我国的自主自动变速箱产业因为缺乏核心技术而迟迟没有大的突破，严重制约了我国汽车工业由大到强的步伐。

众所周知目前家用小型汽车上搭载的主流自动变速箱有三种：AT/CVT/DCT，缺陷太大的AMT已经边缘化了。这三种自动变速箱都有着自己独特的优点也有着各自无法规避的缺点，大家都知道这里也就不多赘言。

有鉴于此，鄙人就不自量力的搞了个小小的发明，做了点不起眼的改变：希望能以此来打破国外自动变速箱巨头们的专利垄断。发明专利申请号：201910566853.4

但是由于个人能力有限，无法发现该设计有什么重大的缺点、缺陷和BUG等等，希望各位高人帮我找出来，不胜感激。

此事若成，那么就可以说是我国自主自动变速箱产业的一道曙光，若是不成也请勿喷，各位只当是鄙人的痴人说梦好了。

注：因为是设计资料所以文章有点长，要仔细看完需要有一定的耐心才行滴~~~

其设计理念如下：

由于出身机械加工行业，对普通车床上极为常见的湿式双向多片式摩擦离合器非常熟悉（参见最后的附图3），这种离合器长时间空转和结合都毫无压力，又因为是全金属摩擦片，所以耐磨性和耐久性及可靠性都非常好，而且还是油冷降温的，所以浸泡在润滑油里也可以正常工作。它的优点还有结合平稳无冲击，体积小扭矩大等，其完全结合后在允许的最大扭矩以下就等同于刚性连接，所以传动效率很高。适当加大离合器直径和增加摩擦片数量，并采用摩擦系数较大的摩擦副和对摩擦片施加更大的压力，其能承受的最大扭矩也很可观，所以个人认为它如果设计为液压控制那就非常适合在汽车的自动变速箱里大规模应用。

因此鄙人大胆尝试，发明并设计出这款全新设计理念的：MBCT多双向离合器自动变速箱。

该全新设计的MBCT自动变速箱和AMT/DCT一样基于手动变速箱并首次开创性的引入了多个湿式双向多片式摩擦离合器的设计，它的巧妙应用直接替换了原来档位齿轮间的同步器和换档环，也省略了复杂的换档机构和双离合模块，能够减少换档时的冲击并达成无缝衔接的换档速度，从而达到最接近CVT般的丝滑平顺，同时能使得调教换档逻辑不再繁复和困难！

由于无缝衔接的换档速度和双向离合器完全结合的刚性连接，理论上其传动效率能媲美或者超越手动变速箱！

图1

图2

附图说明：非制图专业，所以各比例仅仅用于示意，请忽略之。

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是本发明的二维结构示意图；

图2中的标注：

11、一轴，12、二轴，13、三轴，2A、2挡从动空套齿轮，4A、4挡从动空套齿轮，5A、5挡从动空套齿轮，1A 、1挡从动空套齿轮，RA、倒档从动空套齿轮，6A、6挡从动空套齿轮，7A、7挡从动空套齿轮，3A、 3挡从动空套齿轮；8 差速器齿轮9、往差速器传动齿轮，10 往差速器传动齿轮，14 双向离合器，15 双向离合器，16双向离合器，17双向离合器，18液压油缸 19液压油管，20高速液压旋转接头， 21活塞杆，22压力套。

本变速箱主要部件有：变速箱壳体、一轴、二轴、三轴、各档位齿轮、往差速器各传动齿轮、倒档惰齿轮、四个双向离合器和四个液压油缸，外置液压模块和微电脑控制模块。

如图所示，一轴上从左到右依次排列2档主动齿轮，四六档共用主动齿轮，七、五、一、三档主动齿轮，二轴上对应排列2A、4A、5A、1A档位从动空套齿轮，三轴上对应的是RA、6A、7A、3A档位从动空套齿轮，（档位齿轮的错位排列设计是为了达到换挡时的无缝衔接）二、三轴最左侧都是往差速器的传动齿轮9/10，与之啮合的是差速器传动齿轮8。

二轴上2A、4A和5A、1A档位从动空套齿轮之间都安装有双向离合器14/15各一个，三轴上的RA、6A和7A、3A档位从动空套齿轮之间也是双向离合器16/17各一个。

每个双向离合器在其轴头位置都配备有液压油缸18并外接高速高压液压旋转接头20供油（或者固定油缸），活塞杆从轴孔内推动压力套能让离合器片双向压紧完成左右结合，通过微电脑控制液压活塞的动作速度和液压油压力，可以获得最佳的结合时机及良好的刚性连接。

各液压油缸的液压油管19通向液压模块。

其工作原理如下：

四个双向离合器没有动作时各档位空套齿轮都是空转的，一轴接收的发动机动力不会被传递到二三轴，这就是和手动变速箱一样的空档状态。

具体的升档过程：

汽车需要起步时，微电脑控制模块接收到节气门开启信号后，立刻指令液压模块向二轴12右端的液压油缸供油，推动活塞杆带动销子连接的双向离合器15压套向右侧的一档从动空套齿轮1A方向动作，通过预设液压油的流速可以控制压套压紧摩擦片的速度快慢，也就能够实现匀速的半离合到全结合，从而能够使得汽车起步平稳不突兀。

半离合后一档从动空套齿轮1A就会开始带动二轴转动并通过往差速器传动齿轮9 传递动力给差速器齿轮8完成起步。

起步以后当发动机转速上升至设定阀值需要自动增至二档时，那么只需控制液压油缸在松开双向离合器15的同时控制二轴左端的液压油缸让双向离合器14同步向左侧二档空套齿轮2A压紧，也就能做到一二档之间无缝衔接的平顺过渡;

二档升三档时只需松开离合器14的同时控制离合器17向右侧的3A空套齿轮压紧，一样做到无缝衔接的平顺增档，此时动力通过3A空套齿轮传递给三轴13，三轴13通过往差速器传动齿轮10把动力传递给差速器齿轮8。

三档升四档时只需松开离合器17的同时控制离合器14向右侧的4A空套齿轮压紧，

四档升五档时只需松开离合器14的同时控制离合器15向左侧的5A空套齿轮压紧。

五档升六档时只需松开离合器15的同时控制离合器16向右侧的6A空套齿轮压紧，

六档升七档时只需松开离合器16的同时控制离合器17向左侧的7A空套齿轮压紧，这样就完成了从空档起步到最高档位的依次无缝衔接。

具体的降档过程：

七档降六档时只需松开离合器17的同时让离合器16向右侧的6A空套齿轮压紧，

六档降五档时只需松开离合器16的同时让离合器15向左侧的5A空套齿轮压紧，

五档降四档时只需松开离合器15的同时让离合器14向右侧的4A空套齿轮压紧，

四档降三档时只需松开离合器14的同时让离合器17向右侧的3A空套齿轮压紧，

三档降二档时只需松开离合器17的同时让离合器14向左侧的2A空套齿轮压紧，

二档降一档时只需松开离合器14的同时让离合器15向右侧的1A空套齿轮压紧，

一档降空档时只需松开离合器15即可，这样也就做到了从7档到空档依次无缝衔接的降档。

连续降档和跨级升档基本也可以做到一样的无缝衔接，比如7档直降五档，只需松开离合器17的同时控制离合器15同步向左侧的5A空套齿轮压紧，直降四档只需控制离合器14同步向右侧的4A空套齿轮压紧，其他直降和跨级升档就不赘述了，明眼人一看就懂。注：个别跨级档位齿轮因为在一个双向离合器的两侧所以会略有延迟，研发时可以重新设计最优化的档位齿轮排列。

据查目前换档最快的自动变速箱也需要耗时零点几秒，多个双向离合器的设计和档位齿轮的错置排列能够使多双向离合器变速箱做到升降档基本上不需要时间。也就是说通过两个离合器的完美配合，换挡时完全不需要关闭节气门，加速过程中扭矩是持续不断的。

鉴于二三轴作为从动轴双向离合器承受的扭矩过大，也可以设计为二三轴作为主动轴，原来的一轴作为从动轴即可。

最后：设计思路就是如此了，还请诸君不吝赐教，先谢为敬！

附图3：