具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种汽车自动变速箱，包括A齿轮柱本体2、B齿轮柱本体1和倒档系统本体5，A齿轮柱本体2上设有动力输入轴10和动力输出轴3，动力输入轴10连接顺时针转动的发动机输出端，A齿轮柱本体2中设有第一驱动齿轮A1、第二驱动齿轮A2、第三驱动齿轮A3、第四驱动齿轮A4，A齿轮柱本体2中还设有三个依次穿插在第一驱动齿轮A1、第二驱动齿轮A2、第三驱动齿轮A3、第四驱动齿轮A4中的单向顺时针第一棘齿D1、第二棘齿D2、第三棘齿D3，A齿轮柱本体2的整体结构为第一驱动齿轮A1与第一棘齿D1为一体，第一棘齿D1衔接第二驱动齿轮A2，第二驱动齿轮A2与第二棘齿D2为一体，第二棘齿D2衔接第三驱动齿轮A3，第三驱动齿轮A3与第三棘齿D3为一体，第三棘齿D3衔接第四驱动齿轮A4，第四驱动齿轮A4通过第二倒车离合器R2与动力输出轴3合为一体，B齿轮柱本体1中设有第一变速齿轮B1、第二变速齿轮B2、第三变速齿轮B3、第四变速齿轮B4，B齿轮柱本体1中设有三个依次穿插在第一变速齿轮B1、第二变速齿轮B2、第三变速齿轮B3、第四变速齿轮B4中的第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3连接速控器8，A齿轮柱本体2中由于单向顺时针第一棘齿D1、第二棘齿D2、第三棘齿D3的作用，第一驱动齿轮A1、第二驱动齿轮A2、第三驱动齿轮A3、第四驱动齿轮A4间接与非间接之间都不能相对逆时针转动，只能相对顺时针转动。

本发明中，A齿轮柱本体2与B齿轮柱本体1通过支架9进行固定。

本发明中，第一驱动齿轮A1、第二驱动齿轮A2、第三驱动齿轮A3、第四驱动齿轮A4与第一变速齿轮B1、第二变速齿轮B2、第三变速齿轮B3、第四变速齿轮B4纵向对应啮合在一起形成四组纵向齿轮组单元，第一驱动齿轮A1与第一变速齿轮B1形成第一个齿轮组单元，第二驱动齿轮A2与第二变速齿轮B2形成第二个齿轮组单元，第三驱动齿轮A3与第三变速齿轮B3形成第三个齿轮组单元，第四驱动齿轮A4与第四变速齿轮B4形成第四个齿轮组单元。

本发明中，倒档系统本体5中设有A齿轮柱末端齿轮7和第二倒车离合器R2，B齿轮柱末端齿轮4和第一倒车离合器R1，以及换向齿轮6。

此变速箱的工作原理是通过离合器C1、C2、C3的断离、闭合来完成变速，变速过程分段细腻逻辑清晰，B齿轮柱中的速度变化通过离合器的平顺传递更是妙不可言。离合器C1、C2、C3的断离与闭合都会呈现出不同的速度，这种特殊的排列组合有着八种排列方式。

以下称该变速箱为“排列变速箱”。

排列变速箱的结构简洁，但运行模式变化多端。离合器的数量越多，它的排列方式将以数倍增加，档位也同样倍增。所以我们将用离合器的数量来定义排列变速箱的级别。

排列变速箱最低可为“一级”，理论上最高无上限。一级变速箱只有2个前进变换档，不具代表性。我们这里直接从有8个前进变换档的“三级排列变速箱”说起，8个前进变换档中有一个原始速度即发动机转速，剩下的7个前进挡都是通过3个离合器特殊排列完成。三级排列变速箱之所以变速平顺，是因为在一定动力值中，供切换的档位多，产生更多的速度分段，拥有足够的变速台阶。

排列变速箱的一个优势在于，在拥有牢靠的传动效率同时，还拥有更多的档位台阶，排列变速箱每加入一个离合器，变速箱的档位都会呈一倍的增长。

例：一级排列变速箱，含一个离合器共2个档位；

二级排列变速箱，含两个离合器共4个档位；

三级排列变速箱，含三个离合器共8个档位；

四级排列变速箱，含四个离合器共16个档位；

……

三级排列变速箱各档位数据对照表:

假设：发动机原始转速为r m/s

A、B齿齿轮速比：且

表一

(注①：输出转速相同说明两档的最终速比相同，如果改变齿轮速比将不会出现相同输转速。)

离合器前后速差:速差的数据大小意味着变档过程中介入离合器的平稳度，数值越小、递变越均匀表示变速箱的平稳和匀称。

与前档速差:此数据是变速箱性能的具体体现，换档速度的平稳过度，才是自动变速箱最本质的价值。导致汽车在行驶过程中顿挫的原因有很多，但与前档速差的数据考据价值相对较大。排列变速箱的A齿轮柱与B齿轮柱中齿轮组单元的齿速比都可以调节，合理换算出一个趋向更为平滑的与前档速差曲线应该不成问题。即便不通过科学换算速比，相对平滑的与前档速差曲线以及多档位分速也能满足汽车行驶的变速需求。

排列变速箱的变速过程:以表一的三级排列变速箱分析，各档位齿轮速比转换如下，

输出转速从0到r时，速控器不介入工作，离合器不介入工作，A齿轮柱以原始转速r传递至输出转轴(3)，变速箱处于1档；

输出转速从r达到1.333r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A3以对应齿轮速比(1/3)传递到变速齿轮B3(转速为1/3r)，速控器介入工作，驱动离合器C3啮合，变速齿轮B3和B4同轴同速传递转速(转速为1/3r)，此刻变速齿轮B4(转速为1/3r)以4倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A4(转速为4/3r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D3处发生转速脱离，驱动齿轮A4以4/3r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于2档。

输出转速从1.333r达到1.5r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A2以对应齿轮速比(1/2)传递到变速齿轮B2(转速为1/2r)，速控器介入工作，驱动离合器C2啮合，变速齿轮B2和B3同轴同速传递转速(转速为1/2r)，此刻变速齿轮B3(转速为1/2r)以3倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A3(转速为3/2r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D2处发生转速脱离，驱动齿轮A3以3/2r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于3档。

输出转速从1.5r达到2r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A1以对应齿轮速比(1/1)传递到变速齿轮B1(转速为r)，速控器介入工作，驱动离合器C1啮合，变速齿轮B1和B2同轴同速传递转速(转速为r)，此刻变速齿轮B2(转速为r)以2倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A2(转速为2r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D1处发生转速脱离，驱动齿轮A2以2r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于4档。

输出转速达到2r时(由于齿轮速比之间存在整倍数，会出现两个档位同速的情况，如果齿轮速比之间不是整倍数，将不会出现同档同速的情况)，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A2以对应齿轮速比(1/2)传递到变速齿轮B2(转速为1/2r)，速控器介入工作，驱动离合器C2、C3啮合，变速齿轮B2、B3和B4同轴同速传递转速(转速为1/2r)，此刻变速齿轮B4(转速为1/2r)以4倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A4(转速为2r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D2处发生转速脱离，驱动齿轮A4以2r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于5档。

输出转速从2r达到2.667r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A1以对应齿轮速比(1/1)传递到变速齿轮B1(转速为r)，速控器介入工作，驱动离合器C1啮合，变速齿轮B1和B2同轴同速传递转速(转速为r)，此刻变速齿轮B2(转速为r)以2倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A2(转速为2r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D1处发生转速脱离，驱动齿轮A2以2r的转速传递给荆齿D2，荆齿D2以更快的转速2r传递给驱动齿轮A3。此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A3以对应齿轮速比(1/3)传递到变速齿轮B3(转速为2/3r)，速控器介入工作，驱动离合器C3啮合，变速齿轮B3和B4同轴同速传递转速(转速为2/3r)，此刻变速齿轮B4(转速为2/3r)以4倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A4(转速为8/3r)，A齿轮柱的原转速2r在荆齿D3处发生转速脱离，驱动齿轮A4以8/3r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于6档。

输出转速从2.667r达到3r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A1以对应齿轮速比(1/1)传递到变速齿轮B1(转速为r)，速控器介入工作，驱动离合器C1、C2啮合，变速齿轮B1、B2和B3同轴同速传递转速(转速为r)，此刻变速齿轮B3(转速为r)以3倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A3(转速为3r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D1处发生转速脱离，驱动齿轮A3以3r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于7档。

输出转速从3r达到4r时，此刻A齿轮柱中的驱动齿轮A1以对应齿轮速比(1/1)传递到变速齿轮B1(转速为r)，速控器介入工作，驱动离合器C1、C2、C3啮合，变速齿轮B1、B2、B3和B4同轴同速传递转速(转速为r)，此刻变速齿轮B4(转速为r)以4倍的齿轮速比传递给驱动齿轮A4(转速为4r)，A齿轮柱的原始转速r在荆齿D1处发生转速脱离，驱动齿轮A4以4r的转速传递给动力输出轴(3)，变速箱处于8档。

排列变速箱的基本运行理论已通过证实，为得到一台性能更为优异的三级变速箱，需要对所有齿轮组单元的齿速比进行调整。在图2中，可以实现输出速度的稳步递增，但递增的转速曲线存在一定波动。为获取一组更为优异的转速曲线，就应从密切相关的4个齿轮组单元的齿速比中寻找答案。

如图3所示，排列变速箱将以均衡平顺的速度将发动机的转速传递给车轮，图Ⅱ是理想的转速曲线，速比的实际推算存在一定困难。如果排列变速箱直接引用图Ⅰ的转速曲线也不失为个好办法，也可以在允许的条件下对齿轮组单元的齿速比进行微调，也可得到较为理想的转速曲线。

另一种方法也能实现变速箱输出转速的平稳曲线，那就是直接引用四级变速箱，即便任取一组不同的齿轮比速，也可得到一个转速递增曲线图。四级变速箱多达16个前进档位，对个别档位的取舍，可得到小于16个档位的转速理想曲线图。

四级排列变速箱可有16个档位任由分配，其中的分配方式和分配操作都是由电脑控制。在预想的驾驶体感中，这种档位曲线加速图，将会出现在汽车主屏中可供司机选择。近十种驾驶模式大可适应不同的行驶路段，可以选择“弹射起步”，也可选择“后劲十足”，“稳扎稳打”也不失为一个很好的选择。

司机在驾驶汽车时可以与藏在车里的变速箱进行真切的互动，排列变速箱的这种魔幻般的变幻，可以让驾驶者感受到变速箱的存在。

这种美轮美奂的速变过程都是由排列变速箱中局部齿轮的排列完成，而档位和速度的具体排列逻辑，完全是由更为准确的速控器控制。有了排列变速箱的兼顾，可让发动机更加“省心省力”。

关于倒档的设计，变速箱末端设有倒档系统，当变速箱为前进档时，离合器R1为常断开离状态，R2为常闭合状态。当变速箱为倒车档时，离合器R1为常闭合状态，R2为常断离状态。

倒车档的切换方式一般都有离合器的加入，这不旦保证了切换的平顺性，也延长了变速箱的使用寿命。如图所示，前进档正常运行时，离合器R1处于断离状态，倒车系统不介入齿轮B柱的动力单元，离合器R2闭合，齿轮A柱传送的动力将正常输出。切入倒车档时，离合器R2断离，输出端隔断齿轮A柱动力，闭合离合器R1，齿轮B柱的动力介入倒档系统，动力经过倒档齿轮组之间的传导方向转换后，完成汽车倒车操作。齿轮B柱介入倒车系统，同时也介入了排列速变，此时的倒车系统也会呈现数个档位，保证了倒车的平顺行驶。

每台发动机的动力输出各不相同，排列变速箱拥有多个档位提供匹配，多种选择可让发动机扬长避短，充分激发发动机的潜能。排列变速箱的动力要求包容性大，将来定会成为一般发动机的最佳拍档。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。