本發(fā)明涉及汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雙離合變速器。
背景技術(shù):
汽車的行駛工況復雜多變,急加速、爬陡坡時需克服非常大的加速阻力或爬坡阻力,而在平直路面勻速行駛時的行駛阻力僅是前者的幾分之一甚至幾十分之一,行駛阻力變化大,另外,現(xiàn)代汽車既需要以時速幾公里甚至更低的速度爬行蠕動,又需要以時速一百多甚至更高的速度行駛,行駛速度變化大。但目前的汽車發(fā)動機技術(shù),特別是廣泛采用的汽油機和柴油機輸出的只能在幾百轉(zhuǎn)到幾千轉(zhuǎn)這個狹窄的轉(zhuǎn)速區(qū)間輸出扭矩,需要汽車變速器拓展轉(zhuǎn)速和扭矩區(qū)間以滿足汽車的復雜多變的動力需求。而研究和實踐證明更多檔位個數(shù)和更大減速比擴展范圍的汽車變速器能使得汽車發(fā)動機的動力輸出和汽車的動力需求更貼近匹配,從而提升汽車的動力性能和行駛經(jīng)濟性。迄今,八速和九速的汽車變速器已屢見不鮮,但復雜精密的結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的制作要求使得其售價高昂。
電機與汽油機或柴油機相比具有更大的轉(zhuǎn)速范圍、更寬泛的高效率區(qū)間等特點,故以電機驅(qū)動的電動汽車或混合動力汽車不需要傳統(tǒng)汽車那樣結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴多檔位汽車變速器。
目前大多數(shù)電動汽車為追求更高的傳動效率和更緊湊的結(jié)構(gòu)往往采用只有一個減速比的單級減速齒輪箱傳動,這使電動汽車顧此失彼,難以滿足汽車復雜多變的行駛工況。某些電動汽車采用更大功率的電機,以更大的儲備功率提升汽車動力性能。但大功率電機及其控制系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的成本高昂,不利于普及。
如果電動汽車具有更多檔位個數(shù)并根據(jù)汽車的動力需求選檔,不但能提升電動汽車的動力性能,還能降低對驅(qū)動電機、電機控制系統(tǒng)、動力電池組的要求,從而降低電動汽車動力系統(tǒng)成本。進一步對電機的效率圖譜研究可知,具有更多檔位個數(shù)的電動汽車其電機的動力輸出與汽車的動力需求更貼近匹配,電機具有更高的輸出效率,這對節(jié)約電能、延長行駛里程也非常有意義。
故,蓬勃發(fā)展的電動汽車市場和混合動力市場需要一種結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高的變速器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種具有四個檔位、換檔質(zhì)量高,且結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的汽車變速器,特別是適用于電動汽車和混合動力汽車的雙離合變速器。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:提供一種雙離合變速器,包括:第一離合器、第二離合器、第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、變速器殼體,第一輸入軸與第一離合器聯(lián)接,第二輸入軸與第二離合器聯(lián)接,其中,所述雙離合變速器還包括行星齒輪排、行星齒輪排輸入軸、第一選檔組件、第二選檔組件,第一輸入軸與行星齒輪排輸入軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩,行星齒輪排的太陽輪通過第一選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩或與變速器殼體聯(lián)結(jié)使太陽輪被鎖止,行星齒輪排的齒圈通 過第二選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩或與變速器殼體聯(lián)結(jié)使齒圈被鎖止,行星齒輪排的行星架作為輸出軸或與輸出軸聯(lián)接,第二輸入軸與輸出軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩。
在一些實施方式中,第一離合器與第二離合器同軸布置。
在一些實施方式中,第一離合器與第二離合器平行布置,第一離合器還包含第一離合器輸入軸,第二離合器還包含第二離合器輸入軸,第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩。
在一些實施方式中,檔位選擇組件優(yōu)選同步器,第一離合器和第二離合器優(yōu)選多片式濕式離合器。
有益效果
通過前述技術(shù)方案的描述,不難理解本發(fā)明提供的雙輸入軸四速變速器因采用上述方案,可獲得以下有益效果:
可提供四個減速比,具有綿密的齒比、寬泛的減速比區(qū)間;
結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;
結(jié)構(gòu)可靠性高、傳動效率高;
可實現(xiàn)檔位預選,換檔動力不中斷,換檔過程快而平穩(wěn),換檔質(zhì)量高;
因具有兩個輸入軸,可分別跟兩個電機(或其他發(fā)動機)連結(jié),可實現(xiàn)檔位預選、換檔不中斷動力輸入,再加上綿密的齒比,具有較高的換檔質(zhì)量;
再有,四個檔位及更寬泛的減速比范圍,使得驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和扭矩與汽車的動力需求能更好地貼近匹配,不但可提升整車動力性能,還有利于驅(qū)動電機更高效地輸出動力,這對節(jié)約減小電動汽車電池容量或延長行駛里程也非常有益。
附圖說明
本文所述的附圖僅用于示意目的,應該理解的是,說明和具體示例僅意圖用于示意目的,而不是意圖限制本發(fā)明公開的范圍。
在附圖中,相同標號一致地表示相同的元件、構(gòu)件或特征。
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之二的雙離合變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一(或二)中相關(guān)部件通過選檔組件的連結(jié)關(guān)系。
附圖標記說明:
01、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器
02、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之二的雙離合變速器
10、雙離合器輸入軸
11、第一離合器輸入軸
12、第二離合器輸入軸
13、第一輸入軸
14、第二輸入軸
15、行星齒輪排輸入軸
20、雙離合器總成
21、第一離合器
22、第二離合器
30、行星齒輪排
31、齒圈
32、行星架
33、太陽輪(太陽輪軸)
40、變速器殼體
41、第一選檔組件
42、第二選檔組件
50、第一輸入軸齒輪(或鏈輪)
51、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)
52、第二輸入軸齒輪(或鏈輪)
53、行星架齒輪(或鏈輪)
54、連結(jié)第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸的齒輪(或鏈輪)組件
具體實施方式
為使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及優(yōu)選實施例,對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解的是,以下描述的具體實施例僅用以示意、解釋本發(fā)明,本質(zhì)上僅僅是示范性的,而不是意圖用于限制本發(fā)明的公開、應用或用途。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器01,包括:第一離合器21、第二離合器22、第一輸入軸13、第二輸入軸14、輸出軸(行星架)32、變速器殼體40,第一輸入軸13與第一離合器21聯(lián)接,第二輸入軸14與第二離合器22聯(lián)接,其中,所述雙離合變速器01還包括行星齒輪排30、行星齒輪排輸入軸15、第一選檔組件41、第二選檔組件42,第一輸入軸13與行星齒輪排輸入軸15通過齒輪(或鏈輪)50和51傳遞運動和扭矩,行星齒輪排的太陽輪33通過第一選檔組件41選擇與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩或與變速器殼體40聯(lián)結(jié)使太陽輪33被鎖止,行星齒輪排的齒圈31通過第二選檔組件42選擇與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩或與變速器殼體40聯(lián)結(jié)使齒圈31被鎖止,行星齒輪排的行星架32作為輸出軸(或與輸出軸聯(lián)接),第二輸入軸14與行星架(輸出軸)32通過齒輪(或鏈輪)52和53傳遞運動和扭矩。
其中,第一離合器21與第二離合器22同軸布置,第一離合器21和第二離合器22組合成雙離合器總成20,雙離合器輸入軸10作為雙離合變速器01的動力輸入部件可與至少一組驅(qū)動電機或其他動力源聯(lián)接。
本發(fā)明所述選檔組件41(和42)為一種可使相關(guān)部件兩兩聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩的裝置,如同步器。
其中,第一輸入軸13與第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50可簡化為同一部件,第二輸入軸14與第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52可簡化為同一部件,行星齒輪排輸入軸15與行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51可簡化為同一部件,太陽輪軸33與太陽輪33可簡化為同一部件,行星架32與行星架齒輪(或鏈輪)53可簡化為同一部件。
其中,選檔組件41(和42)優(yōu)選同步器,第一輸入軸13與行星齒輪排輸入軸15優(yōu)選齒輪傳遞運動和扭矩,第二輸入軸12與行星架32優(yōu)選齒輪傳遞運動和扭矩,第一離合器21、第二離合器22優(yōu)選多片濕式離合器。
其中,當?shù)谝贿x檔組件41選擇使太陽輪33與第一輸入軸13聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩時,太陽輪33與變速器殼體40斷開聯(lián)結(jié);反之,當?shù)谝贿x檔組件41選擇使太陽輪33與變速器殼體40聯(lián)結(jié)而使太陽輪33被鎖止時,太陽輪33與第一輸入軸13斷開聯(lián)結(jié);當?shù)诙x檔組件42選擇使齒圈31與第一輸入軸13聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩時,齒圈31與變速器殼體40斷開聯(lián)結(jié);反之,當?shù)诙x檔組件42選擇使齒圈31與變速器殼體40聯(lián)結(jié)而使齒圈31被鎖止時,齒圈31與第一輸入軸13斷開聯(lián)結(jié)。
為更好地理解根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器01,下面對該實施例中雙離合變速器的各檔動力傳遞路線進行詳細說明:
第一檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇太陽輪33與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩,第二選檔組件42選擇齒圈31與變速器殼體40聯(lián)結(jié)使齒圈31被鎖止,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯(lián)結(jié)。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器21傳遞給第一輸入軸13,經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,再由第一選檔組件41傳遞給太陽輪33,由太陽輪33輸入行星齒輪排30減速后,再由行星架32輸出。
第二檔的動力傳遞路線:
第一離合器21斷開聯(lián)結(jié),第二離合器22閉合傳遞運動和扭矩。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第二離合器22傳遞給第二輸入軸14,經(jīng)第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52、輸出軸齒輪(或鏈輪)53傳遞給行星架32,再由行星架32輸出。
第三檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇太陽輪33與變速器殼體40聯(lián)結(jié)使太陽輪33被鎖止,第二選檔組件42選擇齒圈31與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯(lián)結(jié)。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器傳遞給第一輸入軸13,經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,由第二選檔組件42傳遞給齒圈31,由齒圈31輸入行星齒輪排30減速后,再經(jīng)行星架32輸出。
第四檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選太陽輪軸34與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩,第二選檔組件42選擇齒圈31與行星齒輪排輸入軸15聯(lián)結(jié)傳遞運動和扭矩,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯(lián)結(jié)。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器21傳遞給第一輸入軸13,經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,再分別經(jīng)第一選檔組件41傳遞給太陽輪33、第二選檔組件42傳遞給齒圈31,由太陽輪33和齒圈31共同輸入行星齒輪排30并經(jīng)行星架32輸出。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之二的雙離合變速器02,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之二的雙離合變速器02與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器01的差異在于:雙離合變速器01的兩個離合器的同軸布置并組合成雙離合器總成20,雙離合變速器02的兩個離合器的平行布置并通過連結(jié)第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸的齒輪(或鏈輪)組件54相關(guān)聯(lián)傳遞運動和扭矩,滿足更多的布置需求,參考根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器01不難理解根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一的雙離合變速器02,故不再贅述。
如圖3所示,是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例之一或二中相關(guān)部件通過選檔組件的連結(jié)關(guān)系。
應該了解的是,根據(jù)本發(fā)明的雙離合器,特別適用于以電機驅(qū)動的電動汽車,也適用于混合動力汽車,或者用作其他變速器的子變速器。
應該了解的是,本發(fā)明以上的描述僅僅是示范性的,并且未偏離本發(fā)明本質(zhì)的變體也意圖屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變體不應被視為脫離了本發(fā)明的精神和范圍。