CN203962884U - 用于混合动力车的双离合变速器系统及装设其的汽车 - Google Patents

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王从鹤
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本实用新型提供一种双离合变速器系统,其用于强混混合动力车上。该变速器包括双离合变速箱系统和电机驱动变速箱系统,本实用新型通过将它们整合在紧凑的结构中,来简化混合动力车双离合变速器系统的结构,同时实现混合动力车在发动机驱动、电机驱动以及混合驱动之间容易的切换。

Description

用于混合动力车的双离合变速器系统及装设其的汽车
技术领域
[0001] 本实用新型涉及变速器技术领域,更具体地,本实用新型涉及一种用于混合动力汽车的双离合变速器系统以及装设该变速器的汽车。
背景技术
[0002] 随着乘用车辆的逐步普及,用户对车辆舒适性、动力性以及经济性的要求也越来越高。传统自动变速箱提供了良好的驾驶舒适性。然而,传统自动变速箱含有不良的燃油经济性。形成其不良的燃油经济性的主要原因在于:(1)液力变矩器效率低;(2)安装在变速箱内部的机械油泵一直随曲轴同步旋转,油泵的机械损耗高;(3)自动变速箱的润滑要求高于手动变速箱,自动变速箱油量高于手动变速箱。近年来,双离合变速器逐渐在市场上流行,其中离合器利用摩擦传送动力而不像液力变矩器那样损耗动力。双离合变速器按离合器摩擦片冷却方式可分为干式和湿式,其应用于不同动力或配置的车上。
[0003] 随石油资源越来越紧张,混合动力车成为汽车发展的一个趋势,混合动力车具有节省燃料,环保,不需要充电设备及暂停引擎怠速运转等等优点。但混合动力车也并非完美,其具有结构复杂,制造成本及维护成本高昂等弊端。
[0004] 混合动力车可大致分为“强混”和“弱混”(轻混)等。其中“弱混”型混合动力车具有结构相对简单,设计改变小的特点,其一般采用功率小于20千瓦的电机,电机仅作为发动机动力的补充。“强混”型混合动力车具有大电机功率,其适于单独提供动力,故“强混”型混合动力车可在多种动力模式下运行,例如,混合牵引、发动机单独牵引、电机单独牵引等等模式。对于“强混”型混合动力车而言变速器一般构造复杂,零件繁多。
实用新型内容
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是简化混合动力车的双离合变速器结构,同时还能实现多种动力模式之间容易的切换,例如,混合牵引、发动机单独牵引、电机单独牵引等等模式之间灵活的切换。
[0006] 本实用新型通过提供一种创新的双离合变速器系统及装设该双离合变速器系统的汽车来解决以上或其他的技术问题。
[0007] 具体而言,根据本实用新型的一方面,提供了一种用于混合动力车的双离合变速器系统,其特征在于,其包括:
[0008] 双离合变速箱系统,其包括:
[0009] a)双离合器,其包括:控制发动机输出轴与第一主动轴结合的第一离合器,及控制发动机输出轴与第二主动轴结合的第二离合器;
[0010] b)第一主动轴,其上依次布置有一档主动轮、七档主动轮和三档兼五档主动轮;
[0011] c)第二主动轴,其上依次布置有四档兼六档主动轮和二档主动轮;
[0012] d)第一从动轴,其上依次布置有七档从动轮、五七档同步器、五档从动轮、六档从动轮、六档同步器、倒档从动轮及第一输出轮;
[0013] e)第二从动轴,其上依次布置有一档从动轮、一三档同步器、三档从动轮、四档从动轮、二四档同步器、二档从动轮、倒档主动轮及第二输出轮;
[0014] 电驱动变速箱系统,其包括:电机主动轮、电机从动轮;
[0015] 其中,各主动轮与其相应的从动轮啮合,所述电机从动轮与所述二档主动轮啮合,所述倒档主动轮与所述倒档从动轮啮合,所述第一输出轮及所述第二输出轮与差速器啮口 ο
[0016] 可选地,所述倒档主动轮与所述二档从动轮集成在一起。这样可进一步省去倒档轴。
[0017] 可选地,用于冷却电机温度的机械油泵与所述电机从动轮刚性连接。这样可以实现电机一运行,油泵就工作。
[0018] 可选地,电机与所述电机主动轮之间设有电机离合器。这样可以实现发动机单独驱动、电机可从机械机构中脱离,提高变速箱机械效率。
[0019] 可选地,所述双离合器为干式离合器,其具有扭矩损耗小的特点。
[0020] 根据本实用新型的另一方面,提供了一种汽车,其具有以上所述的任一种双离合变速器系统。
[0021] 本实用新型的强混双离合变速器系统结构简单、布置紧凑。进一步地,电机驱动变速箱系统可以通过主减速齿轮和差速器直接输出动力至驱动轮,实现电动车功能;发动机和电机可以同时输入动力给驱动轮实现爬坡和急加速需求;双离合变速箱系统和电机驱动变速箱系统很好地集成在一个架构壳体里,集成度高,布置方便。
附图说明
[0022] 参照附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解:这些附图仅仅用于说明的目的,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:
[0023] 图1为根据本实用新型的优选实施例的双离合变速器系统的结构示意图。
[0024] 具体实施方式:
[0025] 容易理解,根据本实用新型的技术方案,在不变更本实用新型实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明,而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
[0026] 在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0027] 参考图1,其示出了根据本实用新型的双离合变速器系统的结构示意图。图中各个部件以简单图案示出以方便作图并方便本领域技术人员理解,例如,齿轮以“工”型示出,离合器以“匚”型示出。另外,由于两维图存在局限,图中用虚线连接的部件事实上是直接啮合的。本实用新型的双离合变速器系统包括:双离合变速箱系统,其包括:a)双离合器80,其包括:控制发动机输出轴与第一主动轴100结合的第一离合器81,及控制发动机输出轴与第二主动轴200结合的第二离合器82 ;b)第一主动轴100,其上依次布置有一档主动轮11、七档主动轮71和三档兼五档主动轮351 ;c)第二主动轴200,其上依次布置有四档兼六档主动轮461和二档主动轮21 ;d)第一从动轴201,其上依次布置有七档从动轮72、五七档同步器S57、五档从动轮52、六档从动轮62、六档同步器S6、倒档从动轮R2及第一输出轮(91) ;e)第二从动轴202,其上依次布置有一档从动轮12、一三档同步器S13、三档从动轮32、四档从动轮42、二四档同步器S24、二档从动轮22、倒档主动轮Rl及第二输出轮92 ;电驱动变速箱系统,其包括:电机主动轮1001、与所述电机主动轮1001啮合的电机从动轮1002 ;其中,各主动轮与其相应的从动轮啮合,所述电机从动轮1002与所述二档主动轮21啮合,所述倒档主动轮Rl与所述倒档从动轮R2啮合,所述第一输出轮91及所述第二输出轮92与差速器99啮合。以上所述的同步器以及各个齿轮与轴之间或齿轮与齿轮之间的连接方式都是本领域所熟知的,故不再赘述。
[0028] 在一个优选的实施例中,所述倒档主动轮Rl与所述二档从动轮22集成在一起,这样的设计进一步省去了倒档轴。在一个优选的实施例中,用于冷却电机温度的机械油泵1004与所述电机从动轮1002刚性连接,这样的设计可以实现电机一运行,油泵就工作。在一个优选的实施例中,电机1000与所述电机主动轮1001之间设有电机离合器1003,这样的设计实现了发动机单独驱动、电机可从机械机构中脱离,提高变速箱机械效率。在一个优选实施例中,双离合器80为干式离合器,其具有扭矩损耗小的特点。
[0029] 所描述的各个实施例具有以下优点:
[0030] 1.三档和五档共用主动齿轮,四档和六档共用主动齿轮,这使得结构得到简化。
[0031] 2.倒档主动齿和二档从动齿轮集成在一起,可以取消倒档轴,这使得结构进一步简化。
[0032] 3.电机驱动变速箱系统借用了双离合器变速箱系统的二档,四档,六档和倒档机械机构,极大地简化了电机驱动变速箱系统的机构。
[0033] 4.用于冷却电机温度的机械油泵和电机从动齿刚性连接,完全实现电机运行,油泵就工作。
[0034] 5.电机和电机主动齿轮之间有电机离合器,可以实现发动机单独驱动模式下,电机可以从机械机构中脱离,提高变速箱机械效率。
[0035] 故根据本实用新型的双离合变速器系统结构紧凑,容易布置,并且能容易地实现强混混合动力车中各个运行模式的切换,具体请见下文详述。
[0036] 在一个优选实施例中,双离合变速器系统在以下5个模式中运行,并可通过控制各个离合器来容易地在各个模式之间切换,即:混合牵引模式、发动机单独牵引模式、电机单独牵弓I模式、再生制动模式以及蓄电池由发动机充电模式。(见下表)
[0037]
模式 I混合牵引I发动机单独牵引 I电机单独牵引I再生制动 I蓄电池由发动机充电发动机提供动力提供动力_不提供动力不提供动力提供动力_
电机_提供动力不提供动力_提供动力负向运行负向运行_
电机离合器I结合 I不结合 I结合 I结合 I结合
[0038] 在混合牵引模式下,电机与发动机两者均向车轮供给正向转速和转矩。在发动机单独牵引模式下,电机不工作,发动机单独向车轮供给正向转速和转矩。在电机单独牵引模式下,发动机不工作,电机单独向车轮供给正向转速和转矩。在再生制动模式下,电机控制器使电动机运行在发电机状态,车辆的动能或位能可由电系统吸收,此时的电动机如同一台发电机,所产生的电功率通过DC/DC转换器向蓄电池组充电。在蓄电池由发动机充电模式下,当电机控制器对电机设定负向转速或者负转矩时,电机从发动机获取能量以对蓄电池充电。
[0039] 应当理解,实施例中示出双离合变速器系统在强混混合动力汽车中的应用,但这仅为示例目而并非意在对本实用新型进行限制。事实上本实用新型可用于各种汽车,故本实用新型还旨在保护装设有以上所述的任一种或等同的双离合变速器系统的汽车。
[0040] 以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本实用新型的原理,其中将各个部件具体化而使本实用新型的原理更容易理解。在不脱离本实用新型的范围的情况下,本领域的技术人员可容易地对本实用新型进行各种修改。故应当理解的是,本实用新型的范围不应由以上具体实施例限制,而仅由所附的权利要求书限制。

Claims (6)

1.一种用于混合动力车的双离合变速器系统,其特征在于,其包括: 双离合变速箱系统,其包括: a)双离合器(80),其包括:控制发动机输出轴与第一主动轴(100)结合的第一离合器(81),及控制发动机输出轴与第二主动轴(200)结合的第二离合器(82); b)第一主动轴(100),其上依次布置有一档主动轮(11)、七档主动轮(71)和三档兼五档主动轮(351); c)第二主动轴(200),其上依次布置有四档兼六档主动轮(461)和二档主动轮(21); d)第一从动轴(201),其上依次布置有七档从动轮(72)、五七档同步器(S57)、五档从动轮(52)、六档从动轮(62)、六档同步器(S6)、倒档从动轮(R2)及第一输出轮(91); e)第二从动轴(202),其上依次布置有一档从动轮(12)、一三档同步器(S13)、三档从动轮(32)、四档从动轮(42)、二四档同步器(S24)、二档从动轮(22)、倒档主动轮(Rl)及第二输出轮(92); 电驱动变速箱系统,其包括:电机主动轮(1001)、与所述电机主动轮(1001)啮合的电机从动轮(1002); 其中,各主动轮与其相应的从动轮啮合,所述电机从动轮(1002)与所述二档主动轮(21)啮合,所述倒档主动轮(Rl)与所述倒档从动轮(R2)啮合,所述第一输出轮(91)及所述第二输出轮(92)与差速器(99)啮合。
2.根据权利要求1所述的双离合变速器系统,其特征在于,所述倒档主动轮(Rl)与所述二档从动轮(22)集成在一起。
3.根据权利要求1所述的双离合变速器系统,其特征在于,用于冷却电机温度的机械油泵(1004)与所述电机从动轮(1002)刚性连接。
4.根据权利要求1所述的双离合变速器系统,其特征在于,电机(1000)与所述电机主动轮(1001)之间设有电机离合器(1003)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的双离合变速器系统,其特征在于,所述双离合器(80)为干式离合器。
6.一种汽车,其特征在于,所述汽车具有如权利要求1-5所述的双离合变速器系统。
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