CN113062933A - 一种用于并联混动汽车的磁流变离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，包括壳体、电机、输入轴、内输出轴、外输出轴和磁流变离合器组件，壳体转动套装在输入轴上，外输出轴空套在内输出轴的右端上；输入轴右端设有主离合器摩擦片，内输出轴上设有内离合器摩擦片，外输出轴上设有外离合器摩擦片；壳体内设环形空腔，磁流变离合器组件和电机均位于环形空腔中，磁流变离合器组件的离合器外壳内侧壁上分别开有供主离合器摩擦片插入的主离合槽、供内离合器摩擦片插入的内离合槽、以及供外离合器摩擦片插入的外离合槽，离合器壳体内部还设有从左向右排列的主励磁线圈、内励磁线圈、外励磁线圈。本发明优点：实现了汽车的平稳起步，保证了更好的动力传递效率。

Description

一种用于并联混动汽车的磁流变离合器
技术领域
本发明属于混合动力电动汽车技术领域，尤其涉及的是一种用于并联混动汽车的磁流变离合器。
背景技术
随着能源危机与环境问题日益恶化，混合动力电动汽车越来越受到青睐，并联式混动汽车由于性能优于串联式混动汽车，综合性能良好，成为目前市场上比较多的车型。现有技术中，并联式混动汽车还采用传统的离合器，传统的离合器在结合瞬间摩擦力大，易产生振动，存在噪声大、力矩不稳定、控制困难、散热差等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，将磁流变离合器融入并联混动汽车的电动化系统中，以期实现汽车的平稳起步，保证更好的动力传递效率，提升混动汽车节能减排效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，包括壳体、电机、输入轴，还包括内输出轴、外输出轴和磁流变离合器组件，设输入轴的轴心线沿左右方向延伸，且输入轴的左端设为输入端，所述壳体转动套装在输入轴上，输入轴的左端与发动机输出轴相连接，输入轴的右方设有内输出轴，外输出轴空套在内输出轴的右端上，且输入轴、内输出轴、外输出轴均同轴心设置，内输出轴与变速箱的内输入轴相连接，外输出轴与变速箱的外输入轴相连接；输入轴右端设有主离合器摩擦片，内输出轴上设有内离合器摩擦片，外输出轴上设有外离合器摩擦片，主离合器摩擦片、内离合器摩擦片、外离合器摩擦片由左向右依次排列；
所述壳体内设环形空腔，磁流变离合器组件和电机均位于壳体的环形空腔中，磁流变离合器组件包括呈环形的离合器外壳，离合器外壳转动套装在壳体的环形空腔内侧壁上，电机的定子固定安装在壳体内，电机的转子与离合器外壳固定连接，离合器外壳内侧壁上分别开有供主离合器摩擦片插入的主离合槽、供内离合器摩擦片插入的内离合槽、以及供外离合器摩擦片插入的外离合槽，主离合槽、内离合槽和外离合槽内分别填充有磁流变液，在相邻摩擦片之间分别通过密封圈对外离合槽内的磁流变液进行封堵，离合器壳体内部还设有从左向右排列的主励磁线圈、内励磁线圈、外励磁线圈，主励磁线圈、内励磁线圈、外励磁线圈一一对应的位于主离合槽、内离合槽和外离合槽的外围。
进一步的，所述电机与磁流变离合器组件呈左右排列布置，磁流变离合器组件的离合器外壳左端设有向左伸出的的安装环，安装环内侧固定有一个环形的支撑体，支撑体通过轴承转动套装在壳体的环形空腔内侧壁上。
进一步的，所述输入轴右端中心开有插槽，内输出轴左端伸入至输入轴的插槽内，且内输出轴左端上套装有隔套，隔套位于内输出轴与输入轴的插槽内侧壁之间。
进一步的，所述输入轴右端设有一片主离合器摩擦片，内输出轴上设有沿左右方向间隔排布的三片内离合器摩擦片，外输出轴上设有沿左右方向间隔排布的三片外离合器摩擦片。
进一步的，所述发动机输出轴通过限扭减振器与输入轴的左端相连接。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，将磁流变离合器融入并联混动汽车的电动化系统中，由于采用磁流变液，通过控制各个励磁线圈的电流通断，即可改变磁流变液的特性，从而改变输入轴与两个输出轴之间的传动连接关系，可以缓解混动汽车起步瞬间的转速差，保证了汽车起步平稳，避免了振动的产生；并在机电耦合与解耦时，保证了动力源之间的平稳切换。此外，相对于传动离合器，采用磁流变液散热性能更好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A处放大图。
图中标号：1壳体；2电机；3输入轴；4内输出轴；5外输出轴；6磁流变离合器组件；7发动机输出轴；8限扭减振器；9插槽；10隔套；11主离合器摩擦片；12内离合器摩擦片；13外离合器摩擦片；14环形空腔；15离合器外壳；16定子；17转子；18主离合槽；19内离合槽；20外离合槽；21磁流变液；22密封圈；23主励磁线圈；24内励磁线圈；25外励磁线圈；26安装环；27支撑体。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1和图2，本实施例提供了一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，包括壳体1、电机2、输入轴3、内输出轴4、外输出轴5和磁流变离合器组件6，设输入轴3的轴心线沿左右方向延伸，且输入轴3的左端设为输入端，壳体1通过深沟球轴承转动套装在输入轴3上，输入轴3的左端与发动机输出轴7相连接，其中，发动机输出轴7通过限扭减振器8与输入轴3的左端相连接。
输入轴3的右方设有内输出轴4，输入轴3右端中心开有插槽9，内输出轴4左端伸入至输入轴3的插槽9内，且内输出轴4左端上套装有隔套10，隔套10位于内输出轴4与输入轴3的插槽9内侧壁之间。外输出轴5空套在内输出轴4的右端上，且输入轴3、内输出轴4、外输出轴5均同轴心设置，内输出轴4与变速箱的内输入轴3相连接，外输出轴5与变速箱的外输入轴3相连接；输入轴3右端设有主离合器摩擦片11，内输出轴4上设有内离合器摩擦片12，外输出轴5上设有外离合器摩擦片13，主离合器摩擦片11、内离合器摩擦片12、外离合器摩擦片13由左向右依次排列。
壳体1内设环形空腔14，磁流变离合器组件6和电机2均位于壳体1的环形空腔14中，磁流变离合器组件6包括呈环形的离合器外壳15，离合器外壳15转动套装在壳体1的环形空腔14内侧壁上，电机2的定子16通过螺栓固定安装在壳体1内，电机2的转子17与离合器外壳15固定连接，离合器外壳15内侧壁上分别开有供主离合器摩擦片11插入的主离合槽18、供内离合器摩擦片12插入的内离合槽19、以及供外离合器摩擦片13插入的外离合槽20，主离合槽18、内离合槽19和外离合槽20内分别填充有磁流变液21，在相邻摩擦片之间分别通过密封圈22对外离合槽20内的磁流变液21进行封堵，离合器壳体1内部还设有从左向右排列的主励磁线圈23、内励磁线圈24、外励磁线圈25，主励磁线圈23、内励磁线圈24、外励磁线圈25一一对应的位于主离合槽18、内离合槽19和外离合槽20的外围。
其中，电机2与磁流变离合器组件6呈左右排列布置，磁流变离合器组件6的离合器外壳15左端设有向左伸出的的安装环26，安装环26内侧通过螺栓固定有一个环形的支撑体27，支撑体27通过轴承转动套装在壳体1的环形空腔14内侧壁上。本实施例将电机2与磁流变离合器组件6在输入轴3的轴线方向上错开布置，避免了电机2内部的电磁线圈对磁流变离合器组件6内部的磁流变液21的电磁干扰。
具体的，输入轴3右端设有一片主离合器摩擦片11，内输出轴4上设有沿左右方向间隔排布的三片内离合器摩擦片12，外输出轴5上设有沿左右方向间隔排布的三片外离合器摩擦片13。
本实施例的工作原理如下：
本实施例将磁流变液21离合器应用于并联式混动汽车的发动机输出端与变速箱输入端之间。通过控制磁流变液21离合器组件内各励磁线圈的电流通断，以改变磁流变液21的特性，从而改变输入轴3与输出轴之间的传动连接关系。当励磁线圈通电产生磁场后，对应的磁流变液21会迅速凝结，发动机或电机2的扭矩可以直接通过凝结的磁流变液21传递给输出轴，反之则是将输入轴3和输出轴之间的传动关系释放消除，扭矩传递中断，操控方便，反应快速。
发动机输出轴7将发动机扭矩传递过来，经限扭减振器8减振后传递给输入轴3，控制主励磁线圈23通电产生磁场，主离合槽18内的磁流变液21迅速凝结，将主离合器摩擦片11和离合器外壳15接合，进而将扭矩传递到磁流变离合器组件6上。启动电机2，电机2的转子17转动产生扭矩，转子17带动离合器外壳15一起转动，将扭矩传递到磁流变离合器组件6上。如此可根据整车控制策略决定输入发动机输出轴7的扭矩还是电机2的扭矩，或是两者扭矩的耦合。
当外励磁线圈25通电产生磁场而内励磁线圈24不通电时，外离合槽20内的磁流变液21迅速凝结，将外离合器摩擦片13和离合器外壳15接合，进而可将扭矩从离合器外壳15传递到外输出轴5上；当内励磁线圈24通电产生磁场而外励磁线圈25不通电时，内离合槽19内的磁流变液21迅速凝结，将内离合器摩擦片12和离合器外壳15接合，进而将扭矩从离合器外壳15传递到内输出轴4上。
如上，可根据控制策略要求，从而实现并联混动汽车的发动机单独驱动模式、纯电驱动模式、混合驱动模式、行车发电模式、再生制动模式。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，包括壳体、电机、输入轴，其特征在于：还包括内输出轴、外输出轴和磁流变离合器组件，设输入轴的轴心线沿左右方向延伸，且输入轴的左端设为输入端，所述壳体转动套装在输入轴上，输入轴的左端与发动机输出轴相连接，输入轴的右方设有内输出轴，外输出轴空套在内输出轴的右端上，且输入轴、内输出轴、外输出轴均同轴心设置，内输出轴与变速箱的内输入轴相连接，外输出轴与变速箱的外输入轴相连接；输入轴右端设有主离合器摩擦片，内输出轴上设有内离合器摩擦片，外输出轴上设有外离合器摩擦片，主离合器摩擦片、内离合器摩擦片、外离合器摩擦片由左向右依次排列；
所述壳体内设环形空腔，磁流变离合器组件和电机均位于壳体的环形空腔中，磁流变离合器组件包括呈环形的离合器外壳，离合器外壳转动套装在壳体的环形空腔内侧壁上，电机的定子固定安装在壳体内，电机的转子与离合器外壳固定连接，离合器外壳内侧壁上分别开有供主离合器摩擦片插入的主离合槽、供内离合器摩擦片插入的内离合槽、以及供外离合器摩擦片插入的外离合槽，主离合槽、内离合槽和外离合槽内分别填充有磁流变液，在相邻摩擦片之间分别通过密封圈对外离合槽内的磁流变液进行封堵，离合器壳体内部还设有从左向右排列的主励磁线圈、内励磁线圈、外励磁线圈，主励磁线圈、内励磁线圈、外励磁线圈一一对应的位于主离合槽、内离合槽和外离合槽的外围。
2.如权利要求1所述的一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，其特征在于：所述电机与磁流变离合器组件呈左右排列布置，磁流变离合器组件的离合器外壳左端设有向左伸出的的安装环，安装环内侧固定有一个环形的支撑体，支撑体通过轴承转动套装在壳体的环形空腔内侧壁上。
3.如权利要求1所述的一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，其特征在于：所述输入轴右端中心开有插槽，内输出轴左端伸入至输入轴的插槽内，且内输出轴左端上套装有隔套，隔套位于内输出轴与输入轴的插槽内侧壁之间。
4.如权利要求1所述的一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，其特征在于：所述输入轴右端设有一片主离合器摩擦片，内输出轴上设有沿左右方向间隔排布的三片内离合器摩擦片，外输出轴上设有沿左右方向间隔排布的三片外离合器摩擦片。
5.如权利要求1所述的一种用于并联混动汽车的磁流变离合器，其特征在于：所述发动机输出轴通过限扭减振器与输入轴的左端相连接。
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