CN107599818B - 混合动力用双离合变速器 - Google Patents

Abstract

一种混合动力用双离合变速器，包括：发动机驱动部分、电机驱动部分以及设有第一同步器的第一中间轴，其中：第一中间轴分别与发动机驱动部分以及电机驱动部分相连；所述的第一中间轴在第一同步器两侧分别设有奇数和偶数EV挡齿轮，其中：奇数EV挡齿轮与一个奇数挡位从动齿轮啮合，偶数EV挡齿轮与一个偶数挡位从动齿轮啮合；所述的电机驱动部分包括电机以及固连在电机轴上的电机齿轮，其中电机齿轮与第一中间轴上齿轮啮合。本发明在现有双离合变速器结构的基础上，对驱动电机接入传动系统的结构进行改进，能够使发动机动力与电机动力在传递的过程中实现单独操控，互不干涉，同时在需要的时候，又可以互相弥补。

Description

混合动力用双离合变速器

技术领域

本发明涉及的是一种混合动力汽车变速器设计领域的技术，具体是一种混合动力用双离合变速器。

背景技术

双离合自动变速器因其优良的整车驾驶感受，高效的传递效率而被广大客户所接受。正是基于双离合自动变速器的优良性能，驱动很多整车厂在此基础上进行混合动力化升级。电机动力的加入，使双离合变速器新增了诸多功能，如制动能量回收，纯电驱动，启动发动机等。

发明内容

本发明针对现有双离合变速器整体效率降低、由于需要同步电机转子导致的同步时间长，挂挡困难以及无法只用一个电机实现停车充电或者纯电驱动时只有一半的原变速器挡位可以传递动力等缺陷，提出了一种混合动力用双离合变速器，在现有双离合变速器结构的基础上，对驱动电机接入传动系统的结构进行改进，能够使发动机动力与电机动力在传递的过程中实现单独操控，互不干涉，同时在需要的时候，又可以互相弥补。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：发动机驱动部分、电机驱动部分以及设有第一同步器的第一中间轴，其中：第一中间轴分别与发动机驱动部分以及电机驱动部分相连。

所述的第一中间轴在第一同步器两侧分别设有奇数EV挡齿轮和偶数EV挡齿轮，其中：奇数EV挡齿轮与一个奇数挡位从动齿轮啮合，偶数EV挡齿轮与一个偶数挡位从动齿轮啮合。

所述的电机驱动部分包括电机以及固连在电机轴上的电机齿轮，其中电机齿轮与第一中间轴上齿轮啮合。

所述的第一同步器、奇数EV挡齿轮和偶数EV挡齿轮三者中任意一个通过电机齿轮与电机轴固连。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)仅用一个电机就能够实现混合动力汽车的所有模式，电机动力可以利用原有双离合变速器的所有挡位进行动力输出，以较低成本、较小变更实现双离合变速器车型的更优混合动力化。

2)在不需要电机动力接入时，第一同步器置于空挡，电机转子与发动机脱开，不影响原有双离合变速器的传动效率和驾驶性能，特别是换挡性能。

3)在纯发动机驱动的过程中，可以全程通过电机进行发动机动力的弥补或者整车充电，调整发动机工作在效率最优区间，提高整车的燃油经济性。

附图说明

图1、图2为实施例1的示意图；

图3、图4为实施例2的示意图；

图中：离合器主动轴1、第一输入轴2、第二输入轴3、第一中间轴4、第二中间轴5、第三中间轴6、反向中间轴7、电机轴8、第一中间轴前轴承9、奇数EV挡结合齿10、同步器齿套11、偶数EV挡结合齿12、第一中间轴后轴承13、差速器DIFF、发动机CE、电机EM、倒挡从动齿轮R、电机齿轮MG、电机传动齿轮DG以及第一～第五同步器A～E、第一离合器C1、第二离合器C2、第一、第二、第三/五、第四/六主动齿轮D1～D4、第一～第六从动齿轮G1～G6、奇数EV挡齿轮G7、偶数EV挡齿轮G8。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例包括：离合器主动轴1、第一输入轴2、第二输入轴3、第一中间轴4、第二中间轴5、第三中间轴6、第一离合器C1、第二离合器C2、发动机CE和电机EM，其中：发动机CE设有离合器主动轴1，第二中间轴5和第三中间轴6平行于离合器主动轴1设置且分别与第一输入轴2和第二输入轴3通过齿轮啮合，第一输入轴2设有第一离合器C1且沿着离合器主动轴1可旋转地同轴布置，第二输入轴3设有第二离合器C2，第二输入轴3与离合器主动轴1同轴布置且能够围绕第一输入轴2旋转，电机EM设有电机轴8，电机轴8与第一中间轴4平行设置且两者通过齿轮啮合，奇数EV挡结合齿10固定在奇数EV挡齿轮G7上，偶数EV挡结合齿12固定在偶数EV挡齿轮G8上，电机传动齿轮DG固定在第一中间轴4上，同步器齿套11穿过电机传动齿轮DG并可滑动换挡，奇数EV挡齿轮G7和偶数EV挡齿轮G8分别位于同步齿套11的两端，并空套在第一中间轴4上，第一中间轴前轴承9和第一中间轴后轴承13支撑于第一中间轴的两端。

所述的第一中间轴4上设有第一同步器A，第一同步器A两侧分别设有与第一中间轴4空套的奇数EV挡齿轮G7和偶数EV挡齿轮G8；优选地，所述的第一同步器A在第一中间轴4上固连有电机传动齿轮DG。

所述的电机轴8上固连有电机齿轮MG，电机齿轮MG与电机传动齿轮DG常啮合。

所述的离合器主动轴1接收发动机CE的扭矩，第一离合器C1和第二离合器C2选择地把离合器主动轴1的扭矩分别传递到第一输入轴2和第二输入轴3上。

所述的第一输入轴2上固连有第一主动齿轮D1和第三/五主动齿轮D3，所述的第二输入轴3上固连有第四/六主动齿轮D4和第二主动齿轮D2。

所述的第二中间轴5上对应设有空套的第一从动齿轮G1、第三从动齿轮G3、第四从动齿轮G4和第二从动齿轮G2，第一从动齿轮G1和第三从动齿轮G3之间设有第二同步器B，第四从动齿轮G4和第二从动齿轮G2之间设有第三同步器C。

所述的第三中间轴6上设有空套的第五从动齿轮G5、第六从动齿轮G6和倒挡从动齿轮R，其中：第五从动齿轮G5和第六从动齿轮G6分别与第三/五主动齿轮D3和第四/六主动齿轮D4啮合，第五从动齿轮G5对应设有第四同步器D，第六从动齿轮G6和倒挡齿轮R之间设有第五同步器E。

所述的第二中间轴5通过一对减速齿轮连接有差速器DIFF。

所述的第三中间轴6通过倒挡齿轮R连接反向中间轴7。

本实施例在工作时，包括以下多种工作模式：

1)纯电动模式：

方式一，第一同步器A置于奇数EV挡，第二同步器B置于3挡，第一离合器C1和第二离合器C2均打开，电机动力由奇数EV挡齿轮G7经过第一中间轴4和第二中间轴5传递至差速器DIFF，以驱动车辆；该种驱动方式下，闭合第一离合器C1，则可以行进中启动发动机。

方式二、第一同步器A置于偶数EV挡，第三同步器C置于2挡，第一离合器C1和第二离合器C2均打开，电机动力由偶数EV挡齿轮G8经过第一中间轴4和第二中间轴5传递至差速器DIFF，以驱动车辆；该驱动方式下，闭合第一离合器C2，则可以在行进中启动发动机。

该模式下，电机EM同时可以进行整车制动能量回收，如果电机EM反转，则能够实现倒车行驶。

2)纯发动机模式：

第一同步器A置于空挡，第二同步器B、第三同步器C、第四同步器D或第五同步器E置于某个挡位，对应挡位的输入轴其相应的离合器闭合，发动机CE通过所啮合的各挡位齿轮经第二中间轴5将动力传递到差速器DIFF，以驱动车辆。

3)混动模式：

方式一，第一同步器A置于奇数EV挡，第二同步器B置于3挡，第四同步器D置于5挡，第五同步器E置于6挡，第一离合器C1打开，第二离合器C2闭合，电机动力经过第一输入轴2上对应挡位传递到差速器DIFF，发动机动力经过第二输入轴3上对应挡位传递到差速器DIFF，两种动力在差速器DIFF耦合后，共同驱动车辆。

方式二，第一同步器A置于偶数EV挡，第三同步器C置于2挡，第四同步器置于5挡，第五同步器E置于6挡，第一离合器C1闭合，第二离合器C2打开，电机动力经过第二输入轴3上对应挡位传递到差速器DIFF，发动机动力经过第一输入轴2上对应挡位传递到差速器DIFF，两种动力在差速器DIFF耦合后，共同驱动车辆。

混动模式下，电机EM同时具有行车充电及驱动助力的功能，以此调整发动机CE的最优工作区间，提高发动机CE的能源利用效率，电机EM同时也可以进行制动能量回收。

4)驻车充电模式：

方式一，第一同步器A置于奇数EV挡，第二同步器B置于3挡，第一离合器C1闭合，第二离合器C2打开，发动机动力经第一输入轴2上的第三主动齿轮D3、奇数EV挡齿轮G7和电机传递齿轮DG传递到电机EM，进行整车充电。

方式二，第一同步器A置于偶数EV挡，第三同步器C置于2挡，第一离合器C1打开，第二离合器C2闭合，发动机动力经第二输入轴3上的第二主动齿轮D2、偶数EV挡齿轮G8和电机传递齿轮DG传递到电机EM，进行整车充电。

5)除本实施例所述的实施方式外，奇数EV挡齿轮G7和偶数EV挡齿轮G8可选择分别与第一从动齿轮G1和第四从动齿轮G4啮合，进一步地，奇数EV挡齿轮G7和偶数EV挡齿轮G8可分别与奇数轴和偶数轴上任意挡位的从动齿轮啮合。

除本实施例所述的传统双离合变速器的6个挡位，还可应用于2个及2个以上挡位的双离合变速器。

实施例2

如图3、图4所示，本实施例与实施例1的区别之处在于，所述的第一中间轴4不再与电机传动齿轮DG固定连接，而与奇数EV挡齿轮G7固定连接，奇数EV挡结合齿10仍固定在奇数EV挡齿轮G7上，偶数EV挡结合齿12仍固定在偶数EV挡齿轮G8上，电机传动齿轮DG和偶数EV挡齿轮G8空套在第一中间轴4上，同步器齿套11穿过电机传动齿轮DG并可轴向滑动换挡，奇数EV挡齿轮G7和偶数EV挡齿轮G8分别位于同步齿套11的两端，第一中间轴前轴承9和第一中间轴后轴承13支撑于第一中间轴的两端；

本实施例2所能实现的功能与实施1相同。

亦可采用偶数EV挡齿轮G8与第一中间轴4固定连接，奇数EV挡齿轮G7空套于第一中间轴4的方式，实现本发明的功能。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (1)

1.一种基于混合动力用双离合变速器的控制方法，其特征在于，该双离合变速器包括：离合器主动轴、第一输入轴、第二输入轴、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴、第一离合器、第二离合器、发动机和电机，其中：发动机设有离合器主动轴，第二中间轴和第三中间轴平行于离合器主动轴设置且分别与第一输入轴和第二输入轴通过齿轮啮合，第一输入轴设有第一离合器且沿着离合器主动轴可旋转地同轴布置，第二输入轴设有第二离合器，第二输入轴与离合器主动轴同轴布置且能够围绕第一输入轴旋转，电机设有电机轴，电机轴与第一中间轴平行设置且两者通过齿轮啮合，奇数挡结合齿固定在奇数挡齿轮上，偶数挡结合齿固定在偶数挡齿轮上，电机传动齿轮固定在第一中间轴上，同步器齿套穿过电机传动齿轮并可滑动换挡，奇数挡齿轮和偶数挡齿轮分别位于同步齿套的两端，并空套在第一中间轴上，第一中间轴前轴承和第一中间轴后轴承支撑于第一中间轴的两端；

所述的第一中间轴上设有第一同步器，第一同步器两侧分别设有与第一中间轴空套的奇数挡齿轮和偶数挡齿轮；

所述的第一同步器在第一中间轴上固连有电机传动齿轮；

所述的电机轴上固连有电机齿轮，电机齿轮与电机传动齿轮常啮合；

所述的第一输入轴上固连有第一主动齿轮和第三/五主动齿轮，第二输入轴上固连有第四/六主动齿轮和第二主动齿轮；

所述的第二中间轴上对应设有空套的第一从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮和第二从动齿轮，第一从动齿轮和第三从动齿轮之间设有第二同步器，第四从动齿轮和第二从动齿轮之间设有第三同步器；

所述的第三中间轴上设有空套的第五从动齿轮、第六从动齿轮和倒挡从动齿轮，其中：第五从动齿轮和第六从动齿轮分别与第三/五主动齿轮和第四/六主动齿轮啮合，第五从动齿轮对应设有第四同步器，第六从动齿轮和倒挡齿轮之间设有第五同步器；

所述的第二中间轴通过一对减速齿轮连接有差速器；

所述的第三中间轴通过倒挡齿轮连接反向中间轴；

所述的控制方法，包括：

1)纯电动模式：电机同时可以进行整车制动能量回收，如果电机反转，则能够实现倒车行驶，具体包括：

方式一，第一同步器置于奇数EV挡，第二同步器置于三挡，第一离合器和第二离合器均打开，电机动力由奇数EV挡齿轮经过第一中间轴和第二中间轴传递至差速器，以驱动车辆；该种驱动方式下，闭合第一离合器，则可以行进中启动发动机，

方式二、第一同步器置于偶数EV挡，第三同步器置于二挡，第一离合器和第二离合器均打开，电机动力由偶数EV挡齿轮经过第一中间轴和第二中间轴传递至差速器，以驱动车辆；该驱动方式下，闭合第一离合器，则可以在行进中启动发动机，

2)纯发动机模式：

第一同步器置于空挡，第二同步器、第三同步器、第四同步器或第五同步器置于某个挡位，对应挡位的输入轴其相应的离合器闭合，发动机通过所啮合的各挡位齿轮经第二中间轴将动力传递到差速器，以驱动车辆；

3)混动模式：电机同时具有行车充电及驱动助力的功能，以此调整发动机的最优工作区间，提高发动机的能源利用效率，电机同时也可以进行制动能量回收，具体包括：

方式一，第一同步器置于奇数EV挡，第二同步器置于三挡，第四同步器置于五挡，第五同步器置于六挡，第一离合器打开，第二离合器闭合，电机动力经过第一输入轴上对应挡位传递到差速器，发动机动力经过第二输入轴上对应挡位传递到差速器，两种动力在差速器耦合后，共同驱动车辆；

方式二，第一同步器置于偶数EV挡，第三同步器置于二挡，第四同步器置于五挡，第五同步器置于六挡，第一离合器闭合，第二离合器打开，电机动力经过第二输入轴上对应挡位传递到差速器，发动机动力经过第一输入轴上对应挡位传递到差速器，两种动力在差速器耦合后，共同驱动车辆；

4)驻车充电模式：

方式一，第一同步器置于奇数EV挡，第二同步器置于三挡，第一离合器闭合，第二离合器打开，发动机动力经第一输入轴上的第三主动齿轮、奇数EV挡齿轮和电机传递齿轮传递到电机，进行整车充电；

方式二，第一同步器置于偶数EV挡，第三同步器置于二挡，第一离合器打开，第二离合器闭合，发动机动力经第二输入轴上的第二主动齿轮、偶数EV挡齿轮和电机传递齿轮传递到电机，进行整车充电；

5)奇数EV挡齿轮和偶数EV挡齿轮分别与奇数轴和偶数轴上任意挡位的从动齿轮啮合。