CN111365420A - 一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，所述装置包括：输入机构包括第一输入轴和第二输入轴，前进档包括八个变速个档位，变速档位和倒挡均包括主动齿轮和从动齿轮，第一变速档位、第三变速档位、第五变速档位和第七变速档位的主动齿轮均设置在第一输入轴上，第二变速档位、第四变速档位、第六变速档位和第八变速档位均设置在第二输入轴上，输出机构与输入输机构通过同步器机构进行传动连接；混动齿轮组件、倒挡主动齿轮和单向同步器设置在混合动力中间轴上，第六变速档位、第八变速档位与输入齿轮啮合，中间齿轮与惰轮啮合，惰轮与电机机构连接。本发明能够采用八个前进档位和一个倒挡，实现更宽的速比范围，更合理的速比配合。
Description
技术领域
本发明涉及有变速箱技术领域，特别是涉及一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车。
背景技术
在能源与环保压力下，排放、油耗趋严，汽车行业面临着巨大的挑战，新能源车成为中国汽车发展的重要方向，由于电池成本、能量密度等问题没有彻底解决，消费者使用混合动力成本偏高，此时混合动力成为重要的过渡方案，研究混动变速器显得格外重要。
汽车中，变速器作为核心设计内容，传动系统部分对变速器能量转换和智能化起到关键性作用。
优秀的传动系统布置，不仅可以提高整车的动力性和舒适性，还需要结构更加紧凑，具有较高的传动效率以便达到节能减排的目的。为实现较高的燃油经济性，对混动变速器传动系统研究显得至关重要。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，采用八个前进档位和一个倒挡，能够实现更宽的速比范围，更合理的速比配合。
为了解决上述问题，本发明提供了一种混动系统的双离合自动变速装置，包括：档位机构、同步器机构、输入机构、输出机构、混动机构和电机机构；
所述输入机构包括第一输入轴和第二输入轴，所述档位机构包括前进档和倒挡，所述前进档包括八个变速个档位，所述变速档位和所述倒挡均包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接，所述变速档位中第一变速档位、第三变速档位、第五变速档位和第七变速档位的主动齿轮均设置在所述第一输入轴上，八个所述变速档位中第二变速档位、第四变速档位、第六变速档位和第八变速档位均设置在所述第二输入轴上，所述输出机构与所述输入输机构通过所述同步器机构进行传动连接；
所述混动机构包括混动齿轮组件、惰轮、单向同步器和混合动力中间轴，所述混动齿轮组件、所述单向同步器和所述倒挡的主动齿轮均设置在所述混合动力中间轴上，所述混动齿轮组件包括输入齿轮和中间齿轮，所述第六变速档位、所述第八变速档位与所述输入齿轮啮合，所述中间齿轮与所述惰轮啮合，所述惰轮与所述电机机构连接。
进一步地，所述同步器机构与所述变速档位对应的从动齿轮啮合，所述同步器机构包括第一同步器，第二同步器、第三同步器和第四同步器，所述第一同步器用于第一变速档位和第三变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第二同步器用于第二变速档位和第六变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第三同步器用于第五变速档位和第七变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第四同步器用于第四变速档位和第八变速档位对应的从动齿轮同步转动。
进一步地，所述同步器机构通过花键固定在所述输出机构上。
进一步地，所述输出机构包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一同步器和所述第二同步器均设置在所述第一输出轴上，所述第三同步器和所述第四同步器均设置在所述第二输出轴上。
进一步地，所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第三变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第五变速档位的主动齿轮啮合。
进一步地，所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第六变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第八变速档位的主动齿轮啮合。
进一步地，所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第二变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第四变速档位的主动齿轮啮合。
进一步地，所述电机机构包括输入电机齿轮和输入电机，所述输入电机齿轮固定在所述输入电机的电机轴上，所述输入电机齿轮与所述惰轮啮合，所述惰轮与所述输入电机连接。
进一步地，所述双离合自动变速装置还包括差速器，所述差速器与所述输出机构连接。
本实施例还保护了一种汽车，包括任意一项所述的混动系统的双离合自动变速装置。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，采用八个前进档位和一个倒挡，能够实现更宽的速比范围，更合理的速比配合；
2)本发明的一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，能够利用与电机相连的中间轴，实现倒档功能，相对于单独增加倒挡轴布置，可以减少空间，并且与通过输出轴上一对齿轮啮合实现倒挡功能相比，具有更高的速比范围，不仅能够实现更高的速比范围，还可以节省空间实现倒挡功能；
3)本发明的一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，第三变速档位和第五变速档位的主动齿轮采用错开啮合共齿设计，即两半齿分别和不同的齿轮配对，使布置更加紧凑，相对于单独齿轮啮合，可以节省空间，相对共齿设计，可以很好提高齿轮强度；
4)本发明的一种混动系统的双离合自动变速装置及汽车，第二变速档位、第四变速档位、第六变速档位或倒档工况时，能够在纯电动情况下输入动力，起到了节能减排的作用，在第五变速档位或第六变速档位档混动工况下，动力可由电机和发动机同时输入，比在一个输入的情况下更具有动力性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的一种混动系统的双离合自动变速装置的结构示意图；
其中，1-档位机构，2-同步器机构，3-输入机构，4-输出机构，5-混动机构，6-电机机构，7-差速器，21-第一同步器，22-第二同步器，23-第三同步器，24-第四同步器，31-第一输入轴，32-第二输入轴，41-第一输出轴，42-第二输出轴，51-惰轮，52-单向同步器，53-混合动力中间轴，61-输入电机齿轮，62-输入电机。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例一
本实施例一提供一种混动系统的双离合自动变速装置，如图1所示，包括：档位机构1、同步器机构2、输入机构3、输出机构4、混动机构5和电机机构6；
所述输入机构3包括第一输入轴31和第二输入轴32，所述档位机构1包括前进档11和倒挡12，所述前进档11包括八个变速个档位，所述变速档位和所述倒挡均包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接，所述变速档位中第一变速档位、第三变速档位、第五变速档位和第七变速档位的主动齿轮均设置在所述第一输入轴上，八个所述变速档位中第二变速档位、第四变速档位、第六变速档位、第八变速档位均设置在所述第二输入轴32上，所述输出机构与4所述输入输机构3通过所述同步器机构2进行传动连接；
所述混动机构5包括混动齿轮组件、惰轮51、单向同步器52和混合动力中间轴53，所述混动齿轮组件、所述单向同步器52和所述倒挡的主动齿轮均设置在所述混合动力中间轴53上，所述混动齿轮组件包括输入齿轮和中间齿轮，所述第六变速档位、所述第八变速档位的主动齿轮与所述输入齿轮啮合，所述中间齿轮与所述惰轮51啮合，所述惰轮51与所述电机机构6连接。
具体地，所述同步器机构2与所述变速档位对应的从动齿轮啮合，所述同步器机构包括第一同步器21、第二同步器22、第三同步器23和第四同步器24，所述第一同步器21用于第一变速档位和第三变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第二同步器22用于第二变速档位和第六变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第三同步器23用于第五变速档位和第七变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第四同步器24用于第四变速档位和第八变速档位对应的从动齿轮同步转动。
具体地，所述同步器机构2通过花键固定在所述输出机构4上，所有同步器机构2的作用：当同步器齿套与从动齿轮结合齿接合时，齿轮与同步器一起转动；当同步器与齿轮分离时，齿轮不与同步器一起转动。
进一步地，所述输出机构4包括第一输出轴41和第二输出轴42，所述第一同步器21和所述第二同步器22均设置在所述第一输出轴41上，所述第三同步器23和所述第四同步器24均设置在所述第二输出轴42上。
具体地，所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第三变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第五变速档位的主动齿轮啮合，采用错开啮合共齿设计即两半齿分别和不同的齿轮配对，使布置更加紧凑，相对于单独齿轮啮合，可以节省空间，相对共齿设计，可以很好提高齿轮强度。
具体地，所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第六变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第八变速档位的主动齿轮啮合。
具体地，所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第二变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第四变速档位的主动齿轮啮合。
具体地，所述电机机构6包括输入电机齿轮61和输入电机62，所述输入电机齿轮61固定在所述输入电机62的电机轴上，所述输入电机齿轮61与所述惰轮51啮合，所述惰轮51与所述输入电机62连接，所述输入电机52的作用：在第二档位、第四档位、第六档位或第八档位时工况时，能够在纯电动情况下输入动力，起到了节能减排的作用；在第五档位或第六档位混动工况下，动力由电机和发动机同时输入，比在一个输入的情况下更具有动力性。
具体地，所述双离合自动变速装置还包括差速器7，所述差速器7与所述输出机构4连接。
本实施例还保护了一种汽车，包括任意一项所述的混动系统的双离合自动变速装置。
具体地，8个前进档位和1个倒档档位的传动路线如下：
1)所述第一变速档位工况时，双离合器与所述第一输入轴31接合，所述第一同步器21的齿套均与所述第一变速档位的从动齿轮结合齿接合；所述第一变速档位动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第一输入轴31-所述第一变速档位的从动齿轮-所述第一输出轴41-差速器-输出。
2)所述第二变速档位工况时，双离合器与所述第二输入轴32接合，所述第二同步器22的齿套均与所述第二变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第二变速档位电动工况时，双离合器与所述第二输入轴32分离，所述输入电机62动力输入，所述第二同步器22的齿套均与所述第二变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第二变速档位第一动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第二输入轴32-所述第二变速档位的从动齿轮-所述第一输出轴41-差速器7-输出；
所述第二变速档位第二动力传递路线：第一输入-所述输入电机齿轮61-所述惰轮51-所述混合动力中间轴53-所述第二输入轴32-所述第二变速档位的从动齿轮-所述第一输出轴42-差速器7-输出；
3)所述第三变速档位工况时，双离合器与所述第一输入轴31接合，所述第一同步器21的齿套均与所述第三变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第三变速档位动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第一输入轴31-所述第三变速档位的三从动齿轮-所述第一输出轴41-差速器7-输出；
4)所述第四变速档位工况时，双离合器与所述第二输入轴32接合，所述第四同步器24的齿套均与所述第四变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第四变速档位电动工况时，双离合器与所述第二输入轴32分离，所述输入电机62动力输入，所述第四同步器24的齿套与所述第四变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第四变速档位第一动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第二输入轴32-所述第四变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
所述第四变速档位第二动力传递路线：第二输入-所述输入电机齿轮61-所述惰轮51-所述混合动力中间轴53-所述第二输入轴32-所述第四变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
5)所述第五变速档位工况时，双离合器与所述第一输入轴31接合，所述第三同步器23的齿套均与所述第五变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第五变速档位动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第一输入轴31-所述第五变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
6)所述第六变速档位工况时，双离合器与所述第二输入轴32接合，所述第二同步器22的齿套均与所述第六变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第六变速档位电动工况时，双离合器与所述第二输入轴32分离，所述输入电机62动力输入，所述第二同步器22的齿套与所述第六变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第六变速档位第一动力传递路线1：第一输入-双离合器-所述第二输入轴32-所述第六变速档位的从动齿轮-所述第一输出轴41-差速器7-输出；
所述第六变速档位第二动力传递路线2：第二输入-所述输入电机齿轮61-所述惰轮51-所述混合动力中间轴53-所述第二输入轴32-所述第六变速档位的从动齿轮-所述第一输出轴41-差速器7-输出；
7)所述第七变速档位工况时，双离合器与所述第一输入轴31接合，所述第三同步器23的齿套均与所述第七变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第七变速档位动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第一输入轴31-所述第七变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
8)所述第八变速档位工况时，双离合器与所述第二输入轴32接合，所述第四同步器24的齿套均与所述第八变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第八变速档位电动工况时，双离合器与所述第二输入轴32分离，所述输入电机62动力输入，所述第四同步器24的齿套与所述第八变速档位的从动齿轮结合齿接合；
所述第八变速档位第一动力传递路线：第一输入-双离合器-所述第二输入轴32-所述第八变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
所述第八变速档位第二动力传递路线：第二输入-所述输入电机齿轮61-所述惰轮51-所述混合动力中间轴53-所述第二输入轴32-所述第八变速档位的从动齿轮-所述第二输出轴42-差速器7-输出；
9)所述倒挡电动工况时，双离合器与所述输入机构分离，所述输入电机62动力输入，所述单向同步器52与所述倒挡主动齿轮结合齿接合；
所述倒挡动力传递路线：第二输入-所述输入电机齿轮61-所述惰轮51-所述混合动力中间轴53-所述倒挡的从动齿轮-所述第一输出轴31-差速器7-输出，采用八个前进档位和一个倒挡，能够实现更宽的速比范围，更合理的速比配合。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
Claims (10)
1.一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，包括：档位机构、同步器机构、输入机构、输出机构、混动机构和电机机构；
所述输入机构包括第一输入轴和第二输入轴，所述档位机构包括前进档和倒挡，所述前进档包括八个变速个档位，所述变速档位和所述倒挡均包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接，所述变速档位中第一变速档位、第三变速档位、第五变速档位和第七变速档位的主动齿轮均设置在所述第一输入轴上，八个所述变速档位中第二变速档位、第四变速档位、第六变速档位、和第八变速档位均设置在所述第二输入轴上，所述输出机构与所述输入输机构通过所述同步器机构进行传动连接；
所述混动机构包括混动齿轮组件、惰轮、单向同步器和混合动力中间轴，所述混动齿轮组件、所述单向同步器和所述倒挡的主动齿轮均设置在所述混合动力中间轴上，所述混动齿轮组件包括输入齿轮和中间齿轮，所述第六变速档位、所述第八变速档位的主动齿轮与所述输入齿轮啮合，所述中间齿轮与所述惰轮啮合，所述惰轮与所述电机机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述同步器机构与所述变速档位对应的从动齿轮啮合，所述同步器机构包括第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器，所述第一同步器用于第一变速档位和第三变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第二同步器用于第二变速档位和第六变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第三同步器用于第五变速档位和第七变速档位对应的从动齿轮同步转动，所述第四同步器用于第四变速档位和第八变速档位对应的从动齿轮同步转动。
3.根据权利要求2所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述同步器机构通过花键固定在所述输出机构上。
4.根据权利要求3所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述输出机构包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一同步器和所述第二同步器均设置在所述第一输出轴上，所述第三同步器和所述第四同步器均设置在所述第二输出轴上。
5.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第三变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第三变速档位的从动齿轮和所述第五变速档位的从动齿轮均与所述第五变速档位的主动齿轮啮合。
6.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第六变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第六变速档位的从动齿轮和所述第八变速档位的从动齿轮均与所述第八变速档位的主动齿轮啮合。
7.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第二变速档位的主动齿轮啮合，同时所述第二变速档位的从动齿轮和所述第四变速档位的从动齿轮均与所述第四变速档位的主动齿轮啮合。
8.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述电机机构包括输入电机齿轮和输入电机，所述输入电机齿轮固定在所述输入电机的电机轴上，所述输入电机齿轮与所述惰轮啮合，所述惰轮与所述输入电机连接。
9.根据权利要求1所述的一种混动系统的双离合自动变速装置，其特征在于，所述双离合自动变速装置还包括差速器，所述差速器与所述输出机构连接。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9项中任意一项所述的混动系统的双离合自动变速装置。
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2020
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