一種混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置，將電機的扭矩經第二行星齒輪機構直接傳遞給中間軸，再經過渡軸、第一行星齒輪機構傳遞給輸出軸，而不是傳遞給第一離合器或者第二離合器殼體，這有利于提高響應速度和彌補第一行星齒輪機構由于變速比造成的扭矩輸出損失。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及汽車變速器領域。 一種混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置
【背景技術】
[0002] -般縱置雙離合器傳動裝置由兩組同軸嵌套或平行布置的離合器，同軸、內外嵌 套布置的兩根輸入軸，一根平行布置的中間軸，一根與輸入軸同軸布置的輸出軸，布置在輸 出軸上的多個同步器裝置、多個換檔撥叉組成。變速器奇、偶數檔輸入齒輪分別布置在兩根 輸入軸上，通過兩個離合器的切換以及不同同步器動作，經由不同輸出軸實現扭矩變換和 輸出。現有技術中利用行星齒輪機構來改變速比從而增加能夠實現的檔位數量，采用混合 動力時，電機扭矩通過第一、第二離合器殼體實現與發動機動力的單獨或者混合輸出，此時 電機扭矩輸出會受到傳遞路徑、行星齒輪機構改變速比的不利影響，進而影響整車動力輸 出性能。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的是提供一種動力輸出更加平穩可靠的混合動力縱置雙離合變 速箱傳動裝置，為此本實用新型的實施例提供了如下技術方案：
[0004] 一種混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置，包括：第一離合器和第二離合器；與 所述第一離合器連接的內輸入軸和與所述第二離合器連接的外輸入軸，所述內輸入軸與所 述外輸入軸同軸嵌套，所述內輸入軸和所述外輸入軸上設置有各速主動齒輪；與所述輸入 軸和所述輸出軸平行布置的中間軸，所述中間軸上設置有與所述主動齒輪嚙合的多個從動 齒輪，所述中間軸上還設置有中間齒輪；可選擇性地切換力矩輸出的同步器；與所述輸入 軸和所述輸出軸同軸布置的過渡軸，所述過渡軸一端設置有與所述中間齒輪嚙合的過渡齒 輪，另一端連接第一行星齒輪機構，所述過渡齒輪傳遞的扭矩經所述第一行星齒輪機構變 速比或變速度方向后由輸出軸輸出；還包括電機，所述電機的轉軸連接第二行星齒輪機構， 所述第二行星齒輪機構與所述中間軸之間設置有電機離合器。
[0005] 優選地，所述第一行星齒輪機構為拉維納行星齒輪機構，其中的小太陽輪與所述 過渡軸剛性連接，大太陽輪的轉動受第一制動器控制，短行星輪與長行星輪的行星架剛性 連接后與所述過渡軸之間設置行星齒輪機構離合器并受第二制動器控制。
[0006] 優選地，所述第二行星齒輪機構為單行星齒輪機構，其中太陽輪與所述電機的轉 軸剛性連接，行星架與所述電機離合器連接。
[0007] 本實用新型將電機的扭矩經第二行星齒輪機構直接傳遞給中間軸，再經過渡軸、 第一行星齒輪機構傳遞給輸出軸，而不是傳遞給第一離合器或者第二離合器殼體，這有利 于提高響應速度和彌補第一行星齒輪機構由于變速比造成的扭矩輸出損失。本實用新型通 過第一行星齒輪機構來變速度方向，節省了倒檔軸和倒檔惰輪，使得結構進一步緊湊。
[0008] 進一步地，本實用新型中的第二行星齒輪機構采用增扭矩的連接方式，確保整車 動力輸出性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 接下來將結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細說明，其中：
[0010] 圖1是本實用新型的實施例的混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置結構示意圖。
[0011] 上圖中標記說明：1、外輸入軸，2、內輸入軸，3、中間軸，4、過渡軸，5、輸出軸，6、第 一行星齒輪機構，7、第二行星齒輪機構，8、電機轉軸，11、第一速主動齒輪，12、第二速主動 齒輪，23、第三速主動齒輪，31、第一速從動齒輪，32、第二速從動齒輪，33、第三速從動齒輪， 30、中間齒輪，40、過渡齒輪，62a、小太陽輪，62b、大太陽輪，66a、短行星輪，66b、長行星輪， 68、齒圈，69、行星架，71、電機接合齒，72、第二行星齒輪機構太陽輪，79、第二行星齒輪機構 行星架，第一同步器SC1，第二同步器SC2,電機離合器K2,第一離合器C1，第二離合器C2,第 一制動器B1，第二制動器B2,行星齒輪機構離合器K1，電機EM，
【具體實施方式】
[0012] 參考圖1，第一離合器C1和內輸入軸2連接，第二離合器C2和外輸入軸1連接， 通過離合器C1和C2的開閉控制，可以有選擇性地將發動機（圖1中未顯示）扭矩傳遞到外 輸入軸1或內輸入軸2。從左向右，（圖1顯示，靠近發動機一側為左、遠離發動機一側為右） 外輸入軸1上依次布置著第一速主動齒輪11、第二速主動齒輪(倒檔主動齒輪）12 ;內輸入 軸2上布置著第三速主動齒輪23。這樣，從整根輸入軸總成1、2上看，奇數檔主動齒輪被布 置在外輸入軸1上，偶數檔和倒檔主動齒輪被布置在內輸入軸2上。從左往右（圖1顯示、 靠近發動機一側為左、遠離發動機一側為右)，齒輪布置順序依次為：第一速主動齒輪11、第 二速主動齒輪12、第三速主動齒輪13。其中，第一速主動齒輪11、第二速主動齒輪12剛性 連接在外輸入軸1上，第三速主動齒輪13通過軸承支撐在內輸入軸2上。并且在第三速主 動齒輪13后端安裝有第二同步器SC2,該裝置剛性連接在內輸入軸2上，可以選擇性的將內 輸入軸2上的動力傳遞到第三速主動齒輪13或過渡軸4上。
[0013] 過渡軸4與輸入軸1同軸線布置，過渡軸4 一端剛性連接有輸出齒輪40。
[0014] 中間軸3和輸入軸1、2平行布置，中間軸3上從左往右(靠近發動機一側為左、遠 離發動機一側為右)安裝有第一速從動齒輪31、第二速從動齒輪32、第三速從動齒輪33、中 間齒輪30。其中，第一速從動齒輪31、第二速從動齒輪32通過軸承支撐中間軸3上。第三 速從動齒輪33和中間齒輪30剛性連接在中間軸上。第一速從動齒輪31、第二速從動齒輪 32之間布置了第一同步器SC1，第一同步器SCI與中間軸剛性連接。該同步器裝置可以選 擇性的將第一速從動齒輪31、第二速從動齒輪32的動力選擇性的傳遞到中間軸3上。
[0015] 第一行星齒輪機構6為拉維娜（Ravigneaux)行星齒輪機構，與輸入軸1、2同軸布 置，在過渡軸4另一端，小太陽輪62a與過渡軸4剛性連接，大太陽輪62b轉動受第一制動 器B1控制，短行星輪66a和長行星輪66b的行星架剛性連接成為行星架69,行星架69轉動 受行星齒輪機構離合器K1、第二制動器B2控制。
[0016] 通過控制制動器B1和B2、行星齒輪機構離合器K1閉合與打開能夠得到2個不同 前進速比和1個倒退速比。進而與第一同步器SCI、SC2控制的4個速比配合，來得到多個 檔位前進速比和倒退速比。
[0017] 第二行星齒輪機構7采用單行星齒輪機構，齒圈固定，太陽輪72與電機轉軸8剛 性連接，行星架79與電機接合齒71剛性連接，在第二行星齒輪機構7的行星架79和中間 軸3之間設置電機離合器K2,接合電機離合器K2即可將電機EM輸出的動力通過齒輪副中 間齒輪30和過渡齒輪40傳給過渡軸4,形成混合動力輸出。
[0018] 動力傳遞路線說明：
[0019] 1檔動力傳遞路線：第一同步器SCI和第一速從動齒輪31結合，第一制動器B1閉 合，第一離合器C1閉合，發動機扭矩通過第一離合器C1傳遞給外輸入軸1，經由第一速主、 從動齒輪11、31和第一同步器SC1，將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30和過渡齒輪 40將扭矩傳遞給過渡軸4,再經小太陽輪62a、短行星輪66a、長行星輪66b和齒圈68將動 力傳遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0020] 2檔動力傳遞路線：第二同步器SC2和第三速主動齒輪23結合，第一制動器B1 閉合，第二離合器C2閉合，發動機扭矩通過離合器C2傳遞給內輸入軸2,經由第二同步器 SC2,第三速主、從動齒輪23、33,將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30和過渡齒輪40 將扭矩傳遞給過渡軸4,再經小太陽輪62a、短行星輪66a、長行星輪66b和齒圈68將動力傳 遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0021] 3檔動力傳遞路線：第一同步器SCI和第一速主動齒輪31結合，行星齒輪機構離 合器K1閉合，第一離合器C1閉合，發動機扭矩通過第一離合器C1傳遞給外輸入軸1，經由 第一速主、從動齒輪11、31和第一同步器SC1，將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30 和過渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4,此時小太陽輪62a與行星架69剛性連接，整個行星 齒輪機構6直接將動力傳遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0022] 4檔動力傳遞路線：第二同步器SC2和第三速從動齒輪23結合，行星齒輪機構離 合器K1閉合，第二離合器C2閉合，發動機扭矩通過第二離合器C2傳遞給內輸入軸2,經由 第二同步器SC2,第三速主、從動齒輪23、33,將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30和 過渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4,此時小太陽輪62a與行星架69剛性連接，整個行星齒 輪機構6直接將動力傳遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0023] 5檔動力傳遞路線：第一同步器SCI和第二速從動齒輪32結合，第一制動器B1閉 合，第一離合器C1閉合，發動機扭矩通過第一離合器C1傳遞給外輸入軸1，經由第二速主、 從動齒輪12、32和第二同步器SC2,將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30和過渡齒輪 40將扭矩傳遞給過渡軸4,再經小太陽輪62a、短行星輪66a、長行星輪66b和齒圈68將動 力傳遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0024] 6檔動力傳遞路線：第二同步器SC2和過渡齒輪40結合，行星齒輪機構離合器 K1閉合，第二離合器C2閉合，發動機扭矩通過離合器C2傳遞給內輸入軸2,經第二同步器 SC2,過渡軸4,此時小太陽輪62a與行星架69剛性連接，整個行星齒輪機構6直接將動力傳 遞給輸出軸5，并最終由輸出軸5輸出動力。
[0025] 7檔動力傳遞路線：第一同步器SCI和第二速從動齒輪32結合，行星齒輪機構離 合器K1閉合，第一離合器C1閉合，發動機扭矩通過第一離合器C1傳遞給外輸入軸1，經由 第二速主、從動齒輪12、32和第二同步器SC2,將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30 和過渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4,此時小太陽輪62a與行星架69剛性連接，整個行星 齒輪機構6直接將動力傳遞給輸出軸5,并最終由輸出軸5輸出動力。
[0026] 倒檔動力傳遞路線：第二同步器SC2和過渡齒輪40結合，第二制動器B2閉合，第 二離合器C2閉合，發動機扭矩通過第二離合器C2傳遞給內輸入軸2,經第二同步器SC2,過 渡軸4,再經小太陽輪62a、短行星輪66a、長行星輪66b和齒圈68將動力傳遞給輸出軸5， 并最終由輸出軸5輸出動力。
[0027] 利用電機EM實現車輛的啟停：車輛需要啟動時，接合電機離合器K2,由EM電機動 力輸出動力通過單行星齒輪機構7、電機離合器K2傳給中間軸3,再通過中間齒輪30和過 渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4,然后經行星齒輪機構6輸出給輸出軸5,進而驅動整車啟 動。車輛將要停止時，接合電機離合器K2,電機EM動力接入，發動機停止運轉，純電機EM驅 動整車行駛，減速停車。
[0028] 純電驅動：接合電機離合器K2,發動機停止工作，斷開雙離合器Cl、C2,由電機EM 輸出的動力通過單行星齒輪機構7、電機離合器K2傳給中間軸3,再通過中間齒輪30和過 渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4,然后經行星齒輪機構6輸出給輸出軸5,進而驅動整車行 駛，實現電機EM獨立驅動整車行駛。
[0029] 混合驅動：發動機正常工作，本傳動裝置處某一檔位工作，動力輸出到過渡軸4 ; 電機離合器K2處于接合狀態，電機Μ輸出的動力通過單行星齒輪機構7、電機離合器K2傳 給中間軸3,再通過中間齒輪30和過渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4 ;發動機輸出的動力 和電機ΕΜ輸出的動力共同通過行星齒輪機構7輸出給輸出軸5,進而驅動整車行駛。
[0030] 平穩行駛發電：車輛處于混合驅動平穩行駛時，發動機輸出動力大于車輛行駛所 需的驅動力時，電機ΕΜ停止動力輸出，用作發電機，被驅動發電。
[0031] 可見，本實用新型將電機ΕΜ的扭矩經第二行星齒輪機構7直接傳遞給中間軸3,再 經過渡軸4、第一行星齒輪機構6傳遞給輸出軸5,而不是傳遞給第一離合器或者第二離合 器殼體，這有利于提高響應速度和彌補第一行星齒輪機構6由于變速比造成的扭矩輸出損 失。本實用新型通過第一行星齒輪機構6來變速度方向，節省了倒檔軸和倒檔惰輪，使得結 構進一步緊湊。
[0032] 而且，本實用新型中的第二行星齒輪機構7采用增扭矩的連接方式，確保整車動 力輸出性能。
[0033] 表1表明了實現各檔位時離合器、同步器、制動器動作過程。
[0034] 表 1
[0035] ^ I 雙離合器 同步器 1 單離合器 制動器 _ C1 C2 SC1 ~ SC2 K1 K2 巳 1 ~ B2~ 1 V ~ V 一 一 V λ/ 2 V V V V 3 V V ~ V V 4 V V V V 5 V ν V V 6 V V V V 7 4 ~ V V ~ V R V >/ V
[0036] 換檔過程舉例說明：
[0037] -檔換二檔過程：雙離合器變速器處于一檔，第一同步器SCI和第一速從動齒輪 31結合、第一制動器B1閉合，第一離合器Cl閉合，第二離合器C2打開；雙離合器變速器控 制系統（附圖1中未顯示）發出一檔換二檔指令，換檔執行機構預先將第二同步器SC2和第 三速主動齒輪23結合、第一制動器B1繼續閉合，此時第二離合器C2仍處于打開狀態，即第 二離合器C2和內輸入軸2都不傳遞動力；隨著換檔過程繼續，第一離合器C1逐漸打開，與 此同時，第二離合器C2逐漸閉合，此過程不會出現扭矩中斷；第一離合器C1完全打開、第二 離合器C2完全閉合后，第一同步器SCI脫開第一速從動齒輪31的結合，結束換檔過程。發 動機扭矩通過第二離合器C2傳遞給內輸入軸2,經由第三速主、從動齒輪23、33和第二同步 器SC2,將扭矩傳遞到中間軸3,再通過中間齒輪30和過渡齒輪40將扭矩傳遞給過渡軸4， 再經小太陽輪62a、短行星輪66a、長行星輪66b和齒圈68將動力傳遞給輸出軸5,并最終由 輸出軸5輸出動力。
[0038] 本實用新型采用兩對同步器SCI和SC2、與兩個制動器B1和B2、一個單離合器K1、 一個拉維娜（Ravigneaux)行星排6,靈活的實現7個前進擋和1個倒檔，速比寬度更大，有 利于動力性與經濟性，零件更少，更緊湊，更有利于輕量化。
[0039] 本實用新型采用兩個制動器B1和B2, 一個單離合器K1，與兩個同步器配合來消除 變速箱內部元件間的轉速差，將降低該類摩擦元件的工作強度，延長使用壽命；
[0040] 本實用新型利用電機EM實現車輛的啟停，避開發動機的怠速工作區間；可以實現 純電驅動，即電機EM獨立驅動車輛行駛；可以實現混合驅動，即電機EM和發動機共同驅動 車輛行駛；可以實現平穩行駛發電，即車輛處于混合驅動平穩行駛時，發動機輸出動力大于 車輛行駛所需的驅動力時，電機EM停止動力輸出，用作發電機，被驅動發電。
[0041] 雖然本實用新型是結合以上實施例進行描述的，但本實用新型并不被限定于上述 實施例，而只受權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但 并不離開本實用新型的實質構思和范圍。
【權利要求】
1. 一種混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置，包括： 第一離合器和第二離合器； 與所述第一離合器連接的內輸入軸和與所述第二離合器連接的外輸入軸，所述內輸入 軸與所述外輸入軸同軸嵌套，所述內輸入軸和所述外輸入軸上設置有各速主動齒輪； 與所述輸入軸和輸出軸平行布置的中間軸，所述中間軸上設置有與所述主動齒輪嚙合 的多個從動齒輪，所述中間軸上還設置有中間齒輪； 可選擇性地切換力矩輸出的同步器； 與所述輸入軸和所述輸出軸同軸布置的過渡軸，所述過渡軸一端設置有與所述中間齒 輪嚙合的過渡齒輪，另一端連接第一行星齒輪機構，所述過渡齒輪傳遞的扭矩經所述第一 行星齒輪機構變速比或變速度方向后由輸出軸輸出； 其特征在于，還包括電機，所述電機的轉軸連接第二行星齒輪機構，所述第二行星齒輪 機構與所述中間軸之間設置有電機離合器。
2. 根據權利要求1所述的混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置，其特征在于，所述第 一行星齒輪機構為拉維納行星齒輪機構，其中的小太陽輪與所述過渡軸剛性連接，大太陽 輪的轉動受第一制動器控制，短行星輪與長行星輪的行星架剛性連接后與所述過渡軸之間 設置行星齒輪機構離合器并受第二制動器控制。
3. 根據權利要求1所述的混合動力縱置雙離合變速箱傳動裝置，其特征在于，所述第 二行星齒輪機構為單行星齒輪機構，其中太陽輪與所述電機的轉軸剛性連接，行星架與所 述電機離合器連接。
【文檔編號】B60K6/365GK203902248SQ201420258449
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】宋瑞起, 翁曉明, 王英, 尹敏潔, 付永超, 王銅奎, 溫華明, 張道譜 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司