具有磁力调矩器的双离合变速器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有磁力调矩器的双离合变速器，磁力调矩器主要第一平滑电机、第二平滑电机和蓄能电容器，第一平滑电机与双离合变速器的驱动盘连接，第二平滑电机与双离合变速器的输出轴连接，通过这两个平滑电机提供的驱动力和再生制动力，动态地同步驱动盘与离合器的转速，使转速差稳定在一个极小误差范围，达到平顺换挡的有益效果，且无需昂贵的动力电池组和大功率、大体积的电机，克服双离合变速器固有的换挡顿挫缺陷，特别适用于对装备有双离合变速器的燃油车的改进。

【技术实现步骤摘要】
具有磁力调矩器的双离合变速器
本专利技术涉及一种车辆用的双离合变速器，具体涉及一种适用于对内燃机汽车进行改进的具有磁力调矩器的双离合变速器。
技术介绍
自动变速器包括AT(辛普森变速器)、CVT(无级变速器)、DCT(双离合变速器)，AT和CVT装备有液力变矩器，DCT基本取消了液力变矩器，使得传动更加直接，燃油经济性更加出色。DCT分为干式和湿式两种，具体的名称在不同的汽车厂家有着不同的称呼，包括DSG、PDK、PowerShift等。DCT的传动效率高，体积小，但是其换挡平顺性和耐用程度一直让消费者诟病，特别在低速3档以下减速和加速时容易出现换挡顿挫感。当车辆处于拥堵的路况时驾驶员需要操作车辆处于低速蠕动的状态，此时由于离合器长时间处于半联动状态，离合器容易出现过热，变速器失灵，DCT的液电控制模块中的液压油的硼酸盐在高温下容易出现结晶，进而阻碍换挡动作，损坏液电控制模块中的阀体。换挡不畅顺会发生概率性地伴随着“咔咔咔”的异响或抖动，异响的原因是在半联动的过程中离合器的油压不足导致离合器未与驱动盘完成接合，离合器出现打滑，尤其是驾驶员小幅度踩下油门踏板，离合器处于半联动状态，大部分动力没有被传递到车轮上，此时突然增大油门踏板的行车(特别是上坡)反而让发动机转速急速上升，抖动的原因则是在半联动的过程中离合器的油压过高，离合器接合过程过快，发动机面临被闷熄火并伴随抖动的现象，这些现象均影响整车NVH性能和高级感。而车辆处于高速时(3档以上)的换挡则非常平顺。可见DCT的缺点主要表现在几种特定的工况中，第一种是在低速蠕动控制的过程中，第二种是在3档以下的降档过程中，第三种是3档以下的、小幅度油门行程的升档过程中。有经验的驾驶员会通过相应的驾驶技巧来避免遇到DCT的问题。当驾驶员预期减速至零时，在3档以下的制动减速过程中，切换到空档滑行状态，发动机的牵引力不参与制动，完全依靠驾驶员操作的制动踏板来控制车速，如此避免了降档的顿挫，缺点是遇到突发意外无法为车辆提供再加速的可能性；当车辆处于低速蠕动的过程中，车辆需要短暂停止，尽管驾驶员浅踩下制动踏板已足以让车辆停止，但是为了更可靠地防止离合器进入半联动，驾驶员往往深踩下制动踏板。通过改变驾驶技巧只能缓解问题，不能根本上解决问题。汽车厂商均尝试了采用不同技术方案去改善顿挫问题和耐久度问题。公开号为CN103375579A的专利文献提出了一种改进方案，增加对干式离合器的温度检测程序，当离合器发生过热时执行补救措施。然而这种补救措施是有限的，当离合器的热负荷超出调整能力时仪表板显示SVS信号，提醒驾驶员变速器将自动停止运作。本田技研在思铂睿的7速DCT上增加液力变矩器，以缓冲换挡冲击，类似这样的方案可参考另外一篇公开号为US2006225527A1的美国专利申请。公开号为CN1796831A的专利文献提出了一种改进方案，发动机与马达并联后接入变速器的输入轴，马达通过提升或降低发动机的转速，使发动机的转速与变速器的输入轴的转速同步，实现快速、平顺的换挡，该改进方案对于DCT而言同样具有借鉴意义，但是它存在以下缺点，一是在离合器接合之前驱动轮的转速随着路面负荷的变化而变化，马达所调控的发动机转速变化不容易时刻跟随驱动轮的转速变化，两者的转速差不容易调整为一致，难免依靠离合器的摩擦力来进行同步，顿挫感也是难免的。由大众汽车公司产生的一款插电式混合动力汽车A3e-tron采用了类似的结构，即发动机与马达并联后接入DCT的输入轴，从实际效果来看，换挡的顿挫感依然明显。由比亚迪汽车产生的一款插电式混合动力汽车秦采用驱动电机连接DCT输出轴的结构，在动力电池的电量不足时换挡的顿挫感也是明显的。可见CN1796831A文献中依赖单电机同步转速的技术方案并不能很好地解决DCT的换挡顿挫的问题。公开号为CN105422682A的专利文献提出了一种基于磁流变的双离合器方案，输入机构110可选择性地与内离合器输出结构120与外离合器输出结构130接合以交替输出动力，内离合器输出结构120和外离合器输出结构130均是电控磁场的磁流变离合器，内离合器输出结构120内置有内离合励磁线圈127，通过控制电流变化即可控制传递转矩的变化，实现断开和接合。然而内离合器输出结构120作为一个转动部件，难以为其设计相应的供电机构，电线难以直接连接到内离合励磁线圈127上，虽然使用电刷是可行的，但是使用电刷有着众所周知的缺点。公开号为CN104192147A的专利文献提出了一种依赖双电机同步转速的双离合器方案，在发动机与双离合变速器之间增设一个ISG电机120，在双离合变速器的输出端增设一个驱动电机140，在起步时由驱动电机140驱动车轮起步，即将进行换挡时，离合器分离，ISG电机120调节发动机转速，同时驱动电机140提高扭矩以维持车辆所需动力，直到离合器接合。该方案与本专利技术的方案最接近，但是其缺点是需要使用动力电池维持两个电机的能量供给，使用动力电池意味着该车辆属于混合动力类型的车辆，增加了整车重量，恶化了操纵特性，并且由于动力电池的充电效率低，如果不通过充电桩获取电能，则难以依靠行车过程中的回收动能来获取适合的电量平衡，对混合动力车辆的改进是可行的，但是对内燃机汽车的双离合变速器改进难以达到实际效用。
技术实现思路
为了克服内燃机车的双离合变速器的换挡顿挫和耐久度差的缺陷，本专利技术设计出一种具有磁力调矩器的双离合变速器(DCT)，该磁力调矩器具有第一平滑电机和第二平滑电机，两个平滑电机均为电动/发电机，两个平滑电机的转动部件分别与变速器的驱动盘和输出轴连接，输出轴先后通过主减速器、差速器、半轴与驱动轮连接，驱动盘选择性地与第一离合器或第二离合器接合或分离，两个平滑电机分别通过各自的能量转换器连接一起，这两个能量转换器之间还连接有一个蓄能电容器。磁力调矩器执行以下“柔性传动”的控制策略：在减速降档的过程中，驱动盘与当前接合的离合器分离，第二平滑电机将变速器的输出轴的动能回收，以电能的形式传输给第一平滑电机和/或蓄能电容器，第一平滑电机利用这部分能量调节发动机曲轴的转速，使该转速与下一个档位对应的离合器的转速在一个极少的误差范围内，在调节转速期间啮合套进行下一档位的切换，当啮合套完成换挡动作后，驱动盘与下一个档位对应的离合器快速地接合，该接合过程几乎不需要进行半联动的控制过程；在加速升档的过程中，驱动盘与当前接合的离合器处于分离状态，第一平滑电机将发动机曲轴的动能回收，以电能的形式直接传输给第二平滑电机和/或蓄能电容器，第二平滑电机利用这部能量驱动车轮并调节车轮的转速和下一个档位对应的离合器的转速，使该下一个档位对应的离合器的转速在与驱动盘接合之前被调节为与发动机曲轴的转速在一个极少的误差范围内，在调节转速期间啮合套进行下一档位的切换，当啮合套完成换挡动作后，驱动盘与下一个档位对应的离合器快速地接合，该接合过程也是几乎不需要进行半联动的控制过程。“柔性传动”的控制策略主要用于双离合变速器的低档位切换的工况，例如1档至3档之间的切换，或者从高档位(4档、5档、6档……)直接跳档至低档位，由于双离合变速器在高档位的换挡非常平顺，因此无需为高档位的切换执行柔性传动控制，这样可以减少平滑电机的最大功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有磁力调矩器的双离合变速器，其特征在于：双离合变速器包括磁力调矩器、离合器总成、齿轮箱、换挡操纵机构和换挡控制模块，其中磁力调矩器包括第一平滑电机(2)、第二平滑电机(3)、第一能量变换器(6)、第二能量变换器(7)和蓄能电容器(8)，离合器总成包括第一离合器(K1)、第二离合器(K2)和驱动盘(C)，齿轮箱包括六个或以上的前进档位的齿轮组、一个后退档位的齿轮副、第一输入轴、第二输入轴、第一中间轴、第二中间轴和输出轴；其中，换挡控制模块至少包括TCU；第一平滑电机(2)和第二平滑电机(3)均为驱动/发电一体型电机，第一平滑电机(2)与第一能量变换器(6)电性连接，第二平滑电机(3)与第二能量变换器(7)电性连接，第一能量变换器(6)可选择性地与第二能量变换器(7)和/或蓄能电容器(8)电性连接，第二能量变换器(7)可选择性地与第一能量变换器(6)和/或蓄能电容器(8)电性连接，使得第一能量变换器(6)可选择性地向第二能量变换器(7)和/或蓄能电容器(8)供电或充电，第二能量变换器(7)可选择性地向第一能量变换器(6)和/或蓄能电容器(8)供电或充电，蓄能电容器(8)可选择性地向第一能量变换器(6)或第二能量变换器(7)供电或回收电能，第一平滑电机(2)与驱动盘(C)机械连接，使得第一平滑电机(2)可驱动驱动盘(C)旋转，反之驱动盘(C)也可带动第一平滑电机(2)的转子旋转，第二平滑电机(3)与所述输出轴机械连接，使得第二平滑电机(3)可驱动输出轴旋转，反之输出轴也可带动第二平滑电机(3)的转子旋转，第一平滑电机(2)的定子与第二平滑电机(3)的定子均与变速器的壳体固定连接，第一能量变换器(6)和第二能量变换器(7)受TCU的驱动信号控制，驱动盘与发动机(1)的曲轴连接；第一离合器(K1)与第一输入轴连接，第二离合器(K2)与第二输入轴连接，驱动盘可选择性地与第一离合器(K1)和/或第二离合器(K2)接合，第一输入轴连接通过不同的齿轮副与第一中间轴连接，第二输入轴通过不同的齿轮副与第二中间轴连接，第一中间轴和第二中间轴均通过齿轮副与输出轴保持连接，输出轴与差速器或驱动轮连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有磁力调矩器的双离合变速器，其特征在于：双离合变速器包括磁力调矩器、离合器总成、齿轮箱、换挡操纵机构和换挡控制模块，其中磁力调矩器包括第一平滑电机(2)、第二平滑电机(3)、第一能量变换器(6)、第二能量变换器(7)和蓄能电容器(8)，离合器总成包括第一离合器(K1)、第二离合器(K2)和驱动盘(C)，齿轮箱包括六个或以上的前进档位的齿轮组、一个后退档位的齿轮副、第一输入轴、第二输入轴、第一中间轴、第二中间轴和输出轴；其中，换挡控制模块至少包括TCU；第一平滑电机(2)和第二平滑电机(3)均为驱动/发电一体型电机，第一平滑电机(2)与第一能量变换器(6)电性连接，第二平滑电机(3)与第二能量变换器(7)电性连接，第一能量变换器(6)可选择性地与第二能量变换器(7)和/或蓄能电容器(8)电性连接，第二能量变换器(7)可选择性地与第一能量变换器(6)和/或蓄能电容器(8)电性连接，使得第一能量变换器(6)可选择性地向第二能量变换器(7)和/或蓄能电容器(8)供电或充电，第二能量变换器(7)可选择性地向第一能量变换器(6)和/或蓄能电容器(8)供电或充电，蓄能电容器(8)可选择性地向第一能量变换器(6)或第二能量变换器(7)供电或回收电能，第一平滑电机(2)与驱动盘(C)机械连接，使得第一平滑电机(2)可驱动驱动盘(C)旋转，反之驱动盘(C)也可...

【专利技术属性】
技术研发人员：周盈裕，
申请(专利权)人：周盈裕，
类型：新型
国别省市：浙江,33