專利名稱：混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車技術領域，涉及一種雙離合器變速器，特別是一種混合動力用3 檔磁粉式雙離合器變速器。
背景技術：
在汽車日益大眾化的今天，汽車技術不斷發(fā)展，顧客對汽車的要求越來越嚴格。目前，迫于環(huán)境污染的重重壓力，新能源、潔凈能源在轎車上的使用逐年上升，在不久的將來徹底代替石油。例如，中國專利公開了一種具有雙級調壓液壓系統(tǒng)控制裝置的雙離合器 [授權公告號為CN 201636309U]，主要解決了現(xiàn)有技術中雙離合器自動變速器對電磁閥控制精度要求較高，會降低電磁閥的使用壽命的問題。其包括第一離合器、第二離合器和多個換檔活塞缸，還包括一個液壓控制裝置，液壓控制裝置包括一級電磁閥壓力調節(jié)閥和二級電磁閥壓力調節(jié)閥，一級電磁閥壓力調節(jié)閥與液壓系統(tǒng)中的流量比例電磁閥、壓力比例電磁閥，二級電磁閥壓力調節(jié)閥相連，二級電磁閥壓力調節(jié)閥與液壓系統(tǒng)中的開關電磁閥相連。但這種具有雙級調壓液壓系統(tǒng)控制裝置的雙離合器在轉換時能量損失巨大，換擋沖擊性較高。由于電能在汽車上被廣泛使用，中國專利公開了一種混合動力車驅動系統(tǒng)[公開號為CN 101204920A]，包括為傳動裝置提供動力的發(fā)動機和電機，用于接收發(fā)動機動力進行發(fā)電的發(fā)電機，以及連接在發(fā)電機和電機之間的電源，其中該系統(tǒng)還包括雙離合器，該雙離合器連接在發(fā)動機與發(fā)電機和傳動裝置之間，用于選擇性地將發(fā)動機的動力傳遞給發(fā)電機或傳動裝置。當車輛低速行駛時，控制雙離合器，使發(fā)動機的動力傳遞給發(fā)電機發(fā)電，由電機接收電能并向傳動裝置輸出機械能而驅動車輛行駛，從而實現(xiàn)混合動力車的串聯(lián)式驅動。當車輛高速行駛時，控制雙離合器，使發(fā)動機的動力直接傳遞給傳動裝置而驅動車輛行駛。雖然上述的混合動力車驅動系統(tǒng)具有以上優(yōu)點，但其依然存在以下缺點1、在換擋過程中，換擋沖擊性高；2、汽車起步或倒車對電能的損失較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種軸向結構緊湊、換擋沖擊性小、能量轉換損失少的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器。本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，包括發(fā)動機、輸入軸、輸出一軸、輸出二軸、倒檔軸和差速器，以及控制檔位切換的換向器，所述的發(fā)動機的輸出軸上設有單離合器，上述的輸入軸的一端與所述的單離合器連接，其特征在于，所述的輸入軸的另一端設有磁粉式雙離合器，所述的雙離合器與一電動機連接，所述的電動機與一蓄電池連接。本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，由發(fā)動機進行倒車或起步，采用磁粉式雙離合器進行動力傳遞，在偶數(shù)檔位及基數(shù)檔位進行切換時采用換向器進行預換檔功能。當整車工作在穩(wěn)定模式時，切換于電動機工作，達到換檔無沖擊的目的。當整車怠速時發(fā)動機工作在最佳工況，通過磁粉式雙離合器及電動機將動力轉換為電能，儲存到車載蓄電池中，使發(fā)動機始終工作在恒功率狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的輸入軸上依次設有一檔主動齒輪、三檔主動齒輪和二檔主動齒輪，所述的輸出一軸上依次設有一檔從動齒輪、三檔從動齒輪和輸出一軸主動齒輪，所述的輸出二軸上依次設有惰輪從動齒輪、二檔從動齒輪和輸出二軸主動齒輪，所述的倒檔軸上依次設有倒檔惰輪和惰輪主動齒輪，所述的一檔從動齒輪能與一檔主動齒輪嚙合，所述的倒檔惰輪能與一檔主動齒輪嚙合，所述的三檔主動齒輪能與三檔從動齒輪嚙合，所述的二檔主動齒輪能與二檔從動齒輪嚙合，所述的惰輪主動齒輪能與惰輪從動齒輪嚙合，所述的輸出二軸主動齒輪能與所述的差速器的半軸齒輪嚙合，所述的輸出一軸主動齒輪能與半軸齒輪嚙合。本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中一檔時一檔主動齒輪與一檔從動齒輪嚙合，輸入軸轉動帶動一檔主動齒輪轉動，輸出一軸主動齒輪與半軸齒輪嚙合，輸入軸的轉動帶動一檔主動齒輪轉動，一檔主動齒輪帶動一檔被動齒輪轉動，一檔被動齒輪帶動輸出一軸轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪轉動，最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的一檔驅動。二檔時二檔主動齒輪與二檔從動齒輪嚙合，輸出二軸主動齒輪與半軸齒輪嚙合， 所以二檔主動齒輪的轉動帶動二檔從動齒輪的轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪的轉動， 最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的二檔驅動。三檔時三檔主動齒輪與三檔從動齒輪嚙合，輸出一軸主動齒輪與半軸齒輪嚙合， 三檔主動齒輪的轉動帶動三檔從動齒輪的轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪的轉動，最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的三檔驅動。倒檔時一檔主動齒輪與倒檔惰輪嚙合，惰輪主動齒輪與惰輪從動齒輪嚙合，輸出二軸主動齒輪與半軸齒輪嚙合，同理，一檔主動齒輪的轉動經(jīng)倒檔惰輪、惰輪主動齒輪、惰輪從動齒輪、輸出二軸主動齒輪傳遞到半軸齒輪，實現(xiàn)倒檔。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的磁粉式雙離合器包括離合器一、離合器二，以及分別位于離合器一、離合器二外側的磁粉帶一、磁粉帶二，所述的離合器一位于所述的輸入軸上，所述的離合器二套設在輸入軸上，且所述的離合器二位于離合器一的一側，上述的電動機位于離合器一的另一側。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的離合器二與二檔主動齒輪通過軸承空套在所述的輸入軸上。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的換向器包括用于控制偶數(shù)檔或倒檔的換向閥一以及用于控制基數(shù)擋的換向閥二，所述的換向閥一分別與惰輪從動齒輪和二檔從動齒輪連接，所述的換向閥二分別與一檔從動齒輪和三檔從動齒輪連接。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的單離合器處設有控制單離合器閉合或分離的控制器，所述的控制器設置在上述的輸入軸上。在上述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中，所述的控制器為液壓分離軸承。汽車在起步時或倒車的實現(xiàn)發(fā)動機將動力通過單離合器傳入輸入軸，此時液壓分離軸承未工作，再通過一檔主動齒輪與一檔從動齒輪傳至差速器，車輪轉動，實現(xiàn)車輛的起步或倒車。在整車起步后，離合器一外側的磁粉帶一起作用，電動機同時對輸入軸進行輸入， 此時，單離合器在液壓分離軸承的工作情況下進行分離，使整車切入至純電動工作模式。在一檔工作的情況下，二檔主動齒輪和二檔從動齒輪在換向閥一的作用下進行預同步，同步器換入二檔，離合器一外側的磁粉帶一在電流作用下變?nèi)蹼x合器二外側的磁粉帶二電磁變強，一檔主動齒輪與一檔從動齒輪分開，二檔主動齒輪與二檔從動齒輪嚙合，完成一檔切換二檔，一檔主動齒輪和一檔從動齒輪在換向閥二的作用下退出在檔位置。同理，通過預掛檔三檔主動齒輪和三檔從動齒輪，切換磁粉式雙離合器的左右兩側電磁量進行二檔與三檔的切換。相反，完成變速器的降檔動作。變速器的發(fā)電功能實現(xiàn)在車輛怠速的情況下，發(fā)動機恒功率工作，單離合器與磁粉式雙離合器中離合器一同時工作，發(fā)動機帶動電動機進行發(fā)電，對車載蓄電池進行有效充電。與現(xiàn)有技術相比，本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器具有以下優(yōu)點1、采用磁粉式雙離合器，降低能量轉換的損失，其軸向結構緊湊；采用換向閥一和換向閥二預換檔，降低了換檔沖擊。2、采用單離合器與磁粉式雙離合器的配合，解決了電機起步或倒車對電能損失較大的難題，同時用電動機代替單獨發(fā)電機，解決發(fā)動機發(fā)電問題，能量損耗降至最低。


圖1是本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器的結構示意圖。圖中，1、發(fā)動機；2、輸入軸；21、二檔主動齒輪；3、輸出一軸；31、一檔從動齒輪； 32、三檔從動齒輪；33、輸出一軸主動齒輪；4、輸出二軸；41、惰輪從動齒輪；42、二檔從動齒輪；43、輸出二軸主動齒輪；5、倒檔軸；51、倒檔惰輪；52、惰輪主動齒輪；6、差速器；7、單離合器；8、電動機；91、離合器一 ；92、離合器二 ；93、磁粉帶一 ；94、磁粉帶二 ；10a、換向閥一； 10b、換向閥二 ；11、控制器。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1所示，本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器包括發(fā)動機1、設置在發(fā)動機1輸出端的單離合器7、與單離合器7連接的輸入軸2，以及設于輸入軸2另一端的磁粉式雙離合器，磁粉式雙離合器的外端連接有電動機8，該電動機8與一車載蓄電池連接。其次還包括輸出一軸3、輸出二軸4、倒檔軸5等。由發(fā)動機1進行倒車或起步，采用磁粉式雙離合器進行動力傳遞，在偶數(shù)檔位及基數(shù)檔位進行切換時采用換向器進行預換檔功能。當整車工作在穩(wěn)定模式時，切換于電動機8工作，達到換檔無沖擊的目的。當整車怠速時發(fā)動機1工作在最佳工況，通過磁粉式雙離合器及電動機8將動力轉換為電能，儲存到車載蓄電池中，使發(fā)動機1始終工作在恒功率狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。
如圖1所示，輸入軸2上從左到右依次設有一檔主動齒輪、三檔主動齒輪和二檔主動齒輪21，輸出一軸3上從左到右依次設有一檔從動齒輪31、三檔從動齒輪32和輸出一軸主動齒輪33，輸出二軸4上從左到右依次設有惰輪從動齒輪41、二檔從動齒輪42和輸出二軸主動齒輪43，倒檔軸5上從左到右依次設有倒檔惰輪51和惰輪主動齒輪52。本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器中一檔時一檔主動齒輪與一檔從動齒輪31嚙合，輸入軸2轉動帶動一檔主動齒輪轉動，輸出一軸主動齒輪33與半軸齒輪嚙合， 輸入軸2的轉動帶動一檔主動齒輪轉動，一檔主動齒輪帶動一檔被動齒輪轉動，一檔被動齒輪帶動輸出一軸3轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪43轉動，最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的一檔驅動。二檔時二檔主動齒輪21與二檔從動齒輪42嚙合，輸出二軸主動齒輪43與半軸齒輪嚙合，所以二檔主動齒輪21的轉動帶動二檔從動齒輪42的轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪43的轉動，最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的二檔驅動。三檔時三檔主動齒輪與三檔從動齒輪32嚙合，輸出一軸主動齒輪33與半軸齒輪嚙合，三檔主動齒輪的轉動帶動三檔從動齒輪32的轉動，從而帶動輸出二軸主動齒輪43的轉動，最終帶動半軸齒輪轉動，實現(xiàn)汽車的三檔驅動。倒檔時一檔主動齒輪與倒檔惰輪51嚙合，惰輪主動齒輪52與惰輪從動齒輪41 嚙合，輸出二軸主動齒輪43與半軸齒輪嚙合，同理，一檔主動齒輪的轉動經(jīng)倒檔惰輪51、惰輪主動齒輪52、惰輪從動齒輪41、輸出二軸主動齒輪43傳遞到半軸齒輪，實現(xiàn)倒檔。如圖1所示，磁粉式雙離合器包括位于右側的離合器一 91和位于左側的離合器二 92，以及分別位于離合器一 91、離合器二 92外側的磁粉帶一 93、磁粉帶二 94，離合器一 91 位于輸入軸2上，離合器二 92套設在輸入軸2上，電動機8位于離合器一 91的右側，離合器二 92與二檔主動齒輪21通過軸承空套在輸入軸2上。換向器包括用于控制偶數(shù)檔或倒檔的換向閥一 IOa以及用于控制基數(shù)擋的換向閥二 10b，換向閥一 IOa分別與惰輪從動齒輪41和二檔從動齒輪42連接，換向閥二 IOb分別與一檔從動齒輪31和三檔從動齒輪32連接。如圖1所示，在單離合器7處設有控制單離合器7閉合或分離的控制器11，控制器11設置在輸入軸2上。本實施例中，控制器11為液壓分離軸承。汽車在起步時或倒車的實現(xiàn)發(fā)動機1將動力通過單離合器7傳入輸入軸2，此時液壓分離軸承未工作，再通過一檔主動齒輪與一檔從動齒輪31傳至差速器6，車輪轉動，實現(xiàn)車輛的起步或倒車。在整車起步后，離合器一 91外側的磁粉帶一 93起作用，電動機8同時對輸入軸2 進行輸入，此時，單離合器7在液壓分離軸承的工作情況下進行分離，使整車切入至純電動工作模式。在一檔工作的情況下，二檔主動齒輪21和二檔從動齒輪42在換向閥一 IOa的作用下進行預同步，同步器換入二檔，離合器一 91外側的磁粉帶一 93在電流作用下變?nèi)蹼x合器二 92外側的磁粉帶二 94電磁變強，一檔主動齒輪與一檔從動齒輪31分開，二檔主動齒輪21與二檔從動齒輪42嚙合，完成一檔切換二檔，一檔主動齒輪和一檔從動齒輪31在換向閥二 IOb的作用下退出在檔位置。同理，通過預掛檔三檔主動齒輪和三檔從動齒輪32， 切換磁粉式雙離合器的左右兩側電磁量進行二檔與三檔的切換。相反，完成變速器的降檔動作。
變速器的發(fā)電功能實現(xiàn)在車輛怠速的情況下，發(fā)動機1恒功率工作，單離合器7 與磁粉式雙離合器中離合器一 91同時工作，發(fā)動機1帶動電動機8進行發(fā)電，對車載蓄電池進行有效充電。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了發(fā)動機1、輸入軸2、二檔主動齒輪21、輸出一軸3、一檔從動齒輪31、三檔從動齒輪32、輸出一軸主動齒輪33、輸出二軸4、惰輪從動齒輪41、二檔從動齒輪42、輸出二軸主動齒輪43、倒檔軸5、倒檔惰輪51、惰輪主動齒輪52、差速器6、單離合器7、電動機8、離合器一 91、離合器二 92、磁粉帶一 93、磁粉帶二 94、換向閥一 10a、換向閥二 10b、控制器11等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權利要求
1.一種混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，包括發(fā)動機(1)、輸入軸O)、輸出一軸(3)、輸出二軸、倒檔軸( 和差速器(6)，以及控制檔位切換的換向器，所述的發(fā)動機(1)的輸出軸上設有單離合器(7)，上述的輸入軸O)的一端與所述的單離合器(7)連接，其特征在于，所述的輸入軸O)的另一端設有磁粉式雙離合器，所述的雙離合器與一電動機(8)連接，所述的電動機(8)與一蓄電池連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的輸入軸( 上依次設有一檔主動齒輪、三檔主動齒輪和二檔主動齒輪(21)，所述的輸出一軸C3)上依次設有一檔從動齒輪(31)、三檔從動齒輪(3 和輸出一軸主動齒輪(33)，所述的輸出二軸(4)上依次設有惰輪從動齒輪(41)、二檔從動齒輪0 和輸出二軸主動齒輪(43)，所述的倒檔軸( 上依次設有倒檔惰輪(51)和惰輪主動齒輪(52)，所述的一檔從動齒輪(31)能與一檔主動齒輪嚙合，所述的倒檔惰輪(51)能與一檔主動齒輪嚙合，所述的三檔主動齒輪能與三檔從動齒輪(3 嚙合，所述的二檔主動齒輪能與二檔從動齒輪 (42)嚙合，所述的惰輪主動齒輪(5 能與惰輪從動齒輪Gl)嚙合，所述的輸出二軸(4)主動齒輪能與所述的差速器(6)的半軸齒輪嚙合，所述的輸出一軸( 主動齒輪能與半軸齒輪嚙合。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的磁粉式雙離合器包括離合器一(91)、離合器二(92)，以及分別位于離合器一(91)、離合器二(9 外側的磁粉帶一(93)、磁粉帶二(94)，所述的離合器一(91)位于所述的輸入軸(2)上，所述的離合器二(92)套設在輸入軸(2)上，且所述的離合器二(92)位于離合器一 (91)的一側，上述的電動機(8)位于離合器一(91)的另一側。
4.根據(jù)權利要求3所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的離合器二(9 與二檔主動齒輪通過軸承空套在所述的輸入軸( 上。
5.根據(jù)權利要求2所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的換向器包括用于控制偶數(shù)檔或倒檔的換向閥一(IOa)以及用于控制基數(shù)擋的換向閥 (10b)，所述的換向閥一(IOa)分別與惰輪從動齒輪Gl)和二檔從動齒輪0 連接，所述的換向閥(IOb)分別與一檔從動齒輪(31)和三檔從動齒輪(3 連接。
6.根據(jù)權利要求1或2或5所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的單離合器(7)處設有控制單離合器(7)閉合或分離的控制器(11)，所述的控制器 (11)設置在上述的輸入軸( 上。
7.根據(jù)權利要求6所述的混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，其特征在于，所述的控制器(11)為液壓分離軸承。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，屬于汽車技術領域。它解決了現(xiàn)有的混合動力車驅動系統(tǒng)換擋沖擊性高的問題。本混合動力用3檔磁粉式雙離合器變速器，包括發(fā)動機、輸入軸、輸出一軸、輸出二軸、倒檔軸和差速器，以及控制檔位切換的換向器，發(fā)動機的輸出軸上設有單離合器，輸入軸的一端與單離合器連接，輸入軸的另一端設有磁粉式雙離合器，雙離合器與一電動機連接，電動機與一蓄電池連接。本發(fā)明具有結構緊湊、換擋沖擊性小、能量轉換損失少等優(yōu)點。
文檔編號F16H57/02GK102155530SQ20111006753
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權日2011年3月21日
發(fā)明者付軍, 傅靈玲, 羅大國, 趙福全, 陳勇 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司