一種越野車dct/amt傳動裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動變速器技術領域，尤其涉及一種適用于越野車輛中能實現DCT與AMT切換的DCT/AMT傳動裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前變速器技術發(fā)展迅速，自動變速器技術已經十分成熟并得到了廣泛應用。自動變速器主要包括液力自動變速器、電控機械式自動變速器、無級變速器、自動變速器，它們已裝配在不同的車型上，但是每一種自動變速器都存在著一定的優(yōu)點和缺點。各種變速器在越野車輛上都有一定的應用，但以DCT、CVT等為首的自動變速器多用于城市及公路上行駛的車輛，主要為了追求乘員的舒適性，而對于長期野外行駛的車輛來說，裝配這些變速器不能很好地滿足動力性要求。裝配有傳統手動機械式變速器的車輛在起步和換擋時，對駕駛員駕駛技術要求較高，操作失誤率也較高，駕駛員易于疲勞，車輛操作舒適性差。因此，既能滿足經濟性和操作舒適性要求，又能滿足動力性要求的越野車傳動方案倍受青睞。
[0003]本發(fā)明提出一種DCT與AMT兼顧的傳動方案，可滿足越野車輛動力性、經濟性和操作舒適性要求，結構較簡單，繼承性好，生產成本低，易于制造和控制，可裝配于越野車輛中。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種越野車傳動方案，并且滿足越野車輛動力性、經濟性和操作舒適性要求。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的技術方案為:
[0006]一種越野車DCT/AMT傳動裝置，包括自動變速器、主減速器、半軸和輪邊減速器，自動變速器包括離合器、同步器、奇數擋輸出軸、偶數擋輸出軸、傳動齒輪、液壓操控機構和控制單元TCU;液壓操控機構用于控制自動變速器中的離合器和同步器；所述傳動齒輪包括各擋主動齒輪、各擋從動齒輪和倒擋中間齒輪；所述離合器包含第一離合器、第二離合器和第三離合器；輪邊減速器采用行星排結構；主減速器包括前減速器和后減速器；
[0007]第一離合器的主動部分與奇數擋輸出軸固接，第一離合器的從動部分與前減速器的輸入軸固接，第二離合器的主動部分與偶數擋輸出軸固接，第二離合器的從動部分與后減速器的輸入軸固接；第三離合器的主動部分與奇數擋輸出軸固接，第三離合器的從動部分與偶數擋輸出軸固接；輪邊減速器的太陽輪與半軸固接，通過對第一離合器、第二離合器的切換控制實現奇偶數擋的切換，同時車輛的驅動方式也跟著切換，當處于奇數擋時，車輛為前輪驅動，處于偶數擋時，車輛為后輪驅動。
[0008]進一步地，所述的第三離合器采用干摩擦式離合器，彈性元件選為蝶形彈簧；第一離合器和第二離合器為濕式離合器；所述的第三離合器只傳遞轉矩，不需要精確控制，因此第三離合器采用干摩擦離合器，彈性元件選用蝶形彈簧；第一離合器和第二離合器在DCT模式下換擋時需要精確控制，因此，第一離合器和第二離合器均采用濕式離合器，控制部分采用電液比例閥。
[0009]進一步地，輪邊減速器采用行星排結構，行星排結構包括太陽輪、齒圈、行星輪和行星架，其中太陽輪與半軸固接，齒圈與車架固接，行星架為輸出并與車輪固接，此時滿足特性方程:
[0010]nt+anq= (1+ a ) n j
[0011]式中，nt為太陽輪轉速，n q為齒圈轉速，由于齒圈與車架固接，n q= O, n ^為行星架轉速，a為特性參數，由特性方程解得輪邊減速傳動比為:
[0012]iL= 1+a
[0013]式中，k為輪邊傳動比。
[0014]上述一種越野車DCT/AMT傳動裝置的控制方法是:通過控制單元T⑶控制第一離合器、第二離合器和第三離合器的分離和結合與同步器的分離和結合實現換擋，第三離合器用于選擇驅動和換擋模式，當第一離合器、第二離合器和第三離合器均結合時，變速器為AMT,換擋選擇AMT換擋模式，車輛為4X4驅動；當第三離合器分離時，車輛為DCT傳動，換擋選擇DCT換擋模式，通過控制所述的第一離合器、第二離合器切換進行換擋，車輛為2X4驅動。
[0015]進一步地，所述的控制方法中，自動變速器各個擋位傳遞路線為:
[0016]第一離合器、第二離合器和第三離合器均結合，此時變速器為AMT，各個擋位傳動路線為:
[0017]發(fā)動機輸出轉矩，經各擋主動齒輪傳遞至相應的從動齒輪，由于第一離合器、第二離合器和第三離合器均結合，從動齒輪相應地與奇數擋輸出軸和偶數擋輸出軸傳動連接，動力傳至前減速器和后減速器，經半軸和輪邊減速器傳遞至車輪，此時四車輪均有動力傳至，車輛為4X4驅動；
[0018]當第三離合器分離，第一離合器結合，此時變速器為DCT，變速器處于奇數擋位或倒擋位，奇數擋傳遞路線為:
[0019]發(fā)動機輸出轉矩，經奇數擋主動齒輪傳遞至從動齒輪，由于第一離合器和奇數擋輸出軸固接，動力傳至前減速器，經半軸和輪邊減速器傳遞至前輪，此時車輛為2X4前輪驅動；
[0020]倒擋傳遞路線為:
[0021]發(fā)動機輸出轉矩，經倒擋主動齒輪傳遞至倒擋中間齒輪，再經倒擋中間齒輪傳遞至倒擋從動齒輪，由于第一離合器和奇數擋輸出軸固接，動力傳至前減速器，經半軸和輪邊減速器傳遞至前輪，此時車輛為2X4前輪驅動；
[0022]當第三離合器分離，第二離合器結合，此時變速器為DCT，變速器處于偶數擋，偶數擋傳遞路線為:
[0023]發(fā)動機輸出轉矩，經偶數擋主動齒輪傳遞至從動齒輪，由于第二離合器和偶數擋輸出軸固接，動力傳至后減速器，經半軸和輪邊減速器傳遞至后輪，此時車輛為2X4后輪驅動。
[0024]與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點為:車輛能夠在兩種變速器模式和三種驅動模式下行駛，滿足了越野車輛動力性、經濟性和操作舒適性要求；車輛前輪和后輪都為驅動輪，車輛行駛過程中基本滿足輪胎等磨損，避免了調換輪胎的麻煩；傳動方案結構簡單，易于布置，傳動效率高；變速器部分可以在現有的機械手動式變速器基礎上開發(fā)，繼承性好，生產成本低。
【附圖說明】
[0025]附圖1是本發(fā)明實施例的一種結構示意圖。
[0026]圖中一發(fā)動機；2—輸入軸；3— I擋主動齒輪；4一III擋主動齒輪；5—V擋主動齒輪；6—倒擋主動齒輪；7—倒擋軸；8—II擋主動齒輪；9一IV擋主動齒輪；10—后輪；11 一后輪邊減速器行星架；12—后輪邊減速器齒圈；13—后輪邊減速器行星輪；14一后輪邊減速器太陽輪；15、33—半軸；16—后減速器；17—第二離合器；18—偶數擋輸出軸；19一IV擋從動齒輪；20—第三同步器；21 — II擋從動齒輪；22—第三離合器；23—倒擋中間齒輪；24—奇數擋輸出軸；25—倒擋從動齒輪；26—第二同步器；27 — V擋從動齒輪；28—III擋從動齒輪；29—第一同步器；30 — I擋從動齒輪；31—第一離合器；32—前減速器；34—前輪邊減速器太陽輪；35—前輪邊減速器行星輪；36—前輪邊減速器齒圈；37—前輪邊減速器行星架；38—前輪。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的實施和保護不限于此，以下若有未特別詳細說明之處，均是本領域技術人員可參照現有技術實現或理解的。
[0028]本實例的越野車DCT/AMT傳動裝置，包括自動變速器、主減速器、半軸和輪邊減速器，自動變速器包括離合器、同步器、奇數擋輸出軸24、偶數擋輸出軸18、傳動齒輪、液壓操控機構和控制單元T⑶；液壓操控機構用于控制自動變速器中的離合器和同步器；所述傳動齒輪包括各擋主動齒輪、各擋從動齒輪和倒擋中間齒輪；所述離合器包含第一離合器31、第二離合器17和第三離合器22 ;同步器包含第一同步器29、第二同步器26、第三同步器20 ;輪邊減速器采用行星排結構；主減速器包括前減速器32和后減速器16 ;如圖1。
[0029]第一離合器31的主動部分與奇數擋輸出軸24固接，第一離合器31的從動部分與前減速器32的輸入軸固接，第二離合器17的主動部分與偶數擋輸出軸18固接，第二離合器17的從動部分與后減速器16的輸入軸固接；第三離合器22的主動部分與奇數擋輸出軸24固接，第三離合器22的從動部分與偶數擋輸出軸18固接；輪邊減速器的太陽輪與半軸固接，通過對第一離合器31、第二離合器17的切換控制實現奇偶數擋的切換，同時車輛的驅動方式也跟著切換，當處于奇數擋時，車輛為前輪驅動，處于偶數擋時，車輛為后輪驅動。各部件之間的聯結關系如附圖1所示，其中部分部件為現有技術中所具有的部件，在此不再贅述。
[0030]車輛通過所述的第三離合器22進行選擇驅動和換擋模式。當第三離合器22結合時，第一離合器31和第二離合器17均結合，此時變速器為AMT，換擋選擇AMT換擋模式，車輛為4X4驅動。當第三離合