基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)及車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)和雙離合器自動(dòng)變速器。雙離合器自動(dòng)變速器包括第一輸入軸和第一離合器；第二輸入軸和第二離合器，第一輸入軸和第二輸入軸的延伸方向限定了所述雙離合器自動(dòng)變速器的軸向；分別設(shè)置在第一輸入軸和第二輸入軸上的多個(gè)主動(dòng)齒輪；能夠在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種狀態(tài)下工作的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接在第一輸入軸或第二輸入軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，用于不經(jīng)由第一離合器或第二離合器在驅(qū)動(dòng)電機(jī)與第一輸入軸或第二輸入軸之間雙向傳遞動(dòng)力；其中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向于雙離合器自動(dòng)變速器的軸向布置在雙離合器自動(dòng)變速器的側(cè)旁。本發(fā)明還提供一種具有混合動(dòng)力系統(tǒng)的車輛。
【專利說明】基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)及車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力技術(shù)，特別是涉及一種基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)及車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]采用混合動(dòng)力技術(shù)的汽車，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)工作在非經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)時(shí)(如城市擁堵路況、車輛急速工況等)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，啟用驅(qū)動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車；或降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，啟用驅(qū)動(dòng)電機(jī)，讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合輸出動(dòng)力，使得發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在效率較高的工況點(diǎn)。
[0003]目前全球已有多家供應(yīng)商可以提供包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)的混合動(dòng)力模塊，各大整車廠只需購買這些混合動(dòng)力模塊安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間即可實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力功能。對于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙較大的車型，整車廠只需要在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器上增加連接混合動(dòng)力模塊的接口和對發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙里的各部件做適當(dāng)調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)車輛混合動(dòng)力功能。這也是目前各大整車廠采用較多的方法。
[0004]采用以上方式來實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力功能，對整車廠來說雖然較簡單，但是采用該方法的前提是車輛具有較大的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙。作為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙較小且發(fā)動(dòng)機(jī)采用橫向布置的車型，要在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間增加軸向長度較長的混合動(dòng)力模塊非常困難。若是在汽車設(shè)計(jì)階段考慮到混合動(dòng)力模塊安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的情況，則會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙軸向長度過長，又因需開發(fā)或采購混合動(dòng)力模塊，造成成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向長度或削減成本，本發(fā)明提供了一種基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括:
[0006]發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0007]與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的雙離合器自動(dòng)變速器，所述雙離合器自動(dòng)變速器包括:
[0008]第一輸入軸和與其連接的第一離合器；
[0009]第二輸入軸和與其連接的第二離合器，所述第二輸入軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)地同軸套設(shè)在所述第一輸入軸上的空心軸，所述第一輸入軸和第二輸入軸的延伸方向限定了所述雙離合器自動(dòng)變速器的軸向；
[0010]分別設(shè)置在所述第一輸入軸和所述第二輸入軸上的多個(gè)主動(dòng)齒輪；
[0011]能夠在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種狀態(tài)下工作的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；和
[0012]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其連接在所述第一輸入軸或所述第二輸入軸與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，用于不經(jīng)由所述第一離合器或第二離合器在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第一輸入軸或第二輸入軸之間雙向傳遞動(dòng)力；
[0013]其中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向于所述雙離合器自動(dòng)變速器的所述軸向布置在所述雙離合器自動(dòng)變速器的側(cè)旁。[0014]進(jìn)ー步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)由所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第二輸入軸上最遠(yuǎn)離所述第二離合器的主動(dòng)齒輪連接。
[0015]進(jìn)ー步地，所述第一輸入軸上固定連接有對應(yīng)于奇數(shù)檔的主動(dòng)齒輪；
[0016]所述第二輸入軸上固定連接有對應(yīng)于偶數(shù)檔和倒檔的主動(dòng)齒輪。
[0017]進(jìn)ー步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有蓄電池。
[0018]本發(fā)明還提供一種車輛，所述車輛具有上述技術(shù)方案之一所述的混合動(dòng)カ系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的混合動(dòng)カ系統(tǒng)整體布置在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向于所述雙離合器自動(dòng)變速器的所述軸向布置在所述雙離合器自動(dòng)變速器的側(cè)旁。即，所述發(fā)動(dòng)機(jī)相對于所述雙離合器自動(dòng)變速器橫向設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對于所述雙離合器自動(dòng)變速器豎向設(shè)置。這樣，驅(qū)動(dòng)電機(jī)不會(huì)占用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向空間，從而能盡可能的減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向長度。
[0020]本發(fā)明直接使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替混合動(dòng)カ模塊，不僅使得整個(gè)混合動(dòng)カ系統(tǒng)更為小巧，而且解決了因需開發(fā)或采購混合動(dòng)カ模塊而造成成本較高的問題。
[0021]本發(fā)明采用雙離合器自動(dòng)變速器，由于雙離合器自動(dòng)變速器在動(dòng)カ傳遞過程中無動(dòng)カ中斷和效率高，從而使得采用本發(fā)明的混合動(dòng)カ系統(tǒng)的車輛既有優(yōu)越的換檔舒適性，又具有較高的傳動(dòng)效率和較小的油耗。
[0022]本發(fā)明的混合動(dòng)カ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，硬件上只需增加ー個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一個(gè)蓄電池和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有混合動(dòng)カ系統(tǒng)的全部功能，成本較低。
[0023]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的ー些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)カ系統(tǒng)各部件的位置關(guān)系示意圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)カ系統(tǒng)的系統(tǒng)原理示意圖。
[0027]圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0028]ト發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0029]2-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0030]3_蓄電池；
[0031 ] 4-雙離合器自動(dòng)變速器，41-第一離合器,42-第二離合器,43-第一輸入軸,44-第ニ輸入軸，45-第一輸出軸,46-第二輸出軸,47-差速器；
[0032]5-車輪；
[0033]6-飛輪；
[0034]7-起動(dòng)電機(jī)；
[0035]8-同步器；[0036]9-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0037]X-軸向。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)各部件的位置關(guān)系示意圖。如圖1所示，基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、雙離合器自動(dòng)變速器4和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2。其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)I相對于所述雙離合器自動(dòng)變速器4橫向設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相對于所述雙離合器自動(dòng)變速器4豎向設(shè)置。這樣，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2不會(huì)占用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向空間，從而能盡可能的減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向長度。
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)原理示意圖。如圖2所示，所述雙離合器自動(dòng)變速器4具有第一離合器41和第二離合器42，所述雙離合器自動(dòng)變速器4與所述發(fā)動(dòng)機(jī)I連接并能被其驅(qū)動(dòng)工作。具體地，在圖2中，所述雙離合器自動(dòng)變速器4具有第一輸入軸43和第二輸入軸44，所述第一輸入軸43與所述第一離合器41連接，所述第二輸入軸44與所述第二離合器42連接。并且，所述第一輸入軸43可以為實(shí)心軸或空心軸，所述第二輸入軸44為空心軸，所述第二輸入軸44可轉(zhuǎn)動(dòng)地同軸套設(shè)在所述第一輸入軸43上。并且，所述第二輸入軸44通過第二離合器42與發(fā)動(dòng)機(jī)I的飛輪6相連。
[0040]在圖2所示實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與所述第二輸入軸44連接，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)2能驅(qū)動(dòng)所述第二輸入軸44。在圖2中，所述第一輸入軸43與所述第一離合器41連接，且所述第一輸入軸43上固定連接雙離合器自動(dòng)變速器4的奇數(shù)檔的主動(dòng)齒輪。所述第二輸入軸44與所述第二離合器42連接，且所述第二輸入軸44上固定連接雙離合器自動(dòng)變速器4的偶數(shù)檔的主動(dòng)齒輪和倒檔的主動(dòng)齒輪。即，第一輸入軸43上固定連接雙離合器自動(dòng)變速器4的一三五七檔的主動(dòng)齒輪,第二輸入軸44上固定連接雙離合器自動(dòng)變速器4的二四六檔的主動(dòng)齒輪和倒檔的主動(dòng)齒輪。驅(qū)動(dòng)電機(jī)2也可以與第一輸入軸43耦合，在奇數(shù)檔上實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力功能。但，如圖2所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2優(yōu)先使用如下連接:經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9與所述第二輸入軸44上最遠(yuǎn)離所述第二離合器42的主動(dòng)齒輪連接，這樣能夠使驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相對于所述雙離合器自動(dòng)變速器4豎向設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的上部中間位置，避免了在發(fā)動(dòng)機(jī)I和雙離合器自動(dòng)變速器4之間安裝混合動(dòng)力模塊，節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向空間。
[0041]在圖2中，雙離合器自動(dòng)變速器4還具有第一輸出軸45和第二輸出軸46。擋位齒輪(圖中未標(biāo)出)，由主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪組成，在圖2中主動(dòng)齒輪與所述第一輸入軸43和所述第二輸入軸44固定連接，從動(dòng)齒輪與所述主動(dòng)齒輪嚙合且通過同步器實(shí)現(xiàn)與所述第一輸出軸45和所述第二輸出軸46的接合或分離。在圖2中，共示出了四個(gè)同步器，但僅標(biāo)出了一個(gè)同步器8。所述第一輸出軸45和所述第二輸出軸46連接差速器47，并通過差速器47將發(fā)動(dòng)機(jī)I或/和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2提供的動(dòng)力輸出給車輪5。
[0042]在圖1和圖2中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)2連接有蓄電池3，在車輛制動(dòng)、汽車怠速停車和發(fā)動(dòng)機(jī)I動(dòng)力輸出過多的情況下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)來使用，對這部分能量進(jìn)行回收，以電能的形式儲(chǔ)存在蓄電池3中，以在需要時(shí)通過電機(jī)以動(dòng)力形式輸出。
[0043]在圖2所示的實(shí)施例中，基本上驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與雙離合器自動(dòng)變速器4平行軸布置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通過齒輪傳動(dòng)與第二輸入軸44上的主動(dòng)齒輪嚙合，在其它實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2可以通過傳動(dòng)帶傳動(dòng)與第二輸入軸44或第一輸入軸43上的主動(dòng)齒輪卩齒合。這樣，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通過第一輸出軸45和第二輸出軸46將動(dòng)カ傳遞給差速器47,進(jìn)而輸出到車輪5,這樣在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的軸向長度的情況下，實(shí)現(xiàn)了混合動(dòng)カ功能。
[0044]本發(fā)明還提供ー種具有所述混合動(dòng)カ系統(tǒng)的車輛。
[0045]采用本發(fā)明混合動(dòng)カ系統(tǒng)的車輛可以實(shí)現(xiàn)以下工作模式:
[0046]I)純電カ驅(qū)動(dòng)模式:發(fā)動(dòng)機(jī)I不工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2以電動(dòng)機(jī)形式提供動(dòng)力，傳遞給第二輸入軸44,第二輸入軸44再通過第一輸出軸45和第二輸出軸46將動(dòng)カ傳遞給差速器47，進(jìn)而傳遞給車輪5。
[0047]驅(qū)動(dòng)電機(jī)2還可以提供動(dòng)カ以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1:驅(qū)動(dòng)電機(jī)2將動(dòng)カ傳遞給第二輸入軸44，第二輸入軸44再通過閉合的第二離合器42將動(dòng)カ傳遞給飛輪6，從而迅速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I，起到起動(dòng)電機(jī)7的作用。
[0048]2)純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式:發(fā)動(dòng)機(jī)I工作，提供動(dòng)カ給雙離合器自動(dòng)變速器4。此模式下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2有兩種狀態(tài):ー是驅(qū)動(dòng)電機(jī)2不工作；ニ是驅(qū)動(dòng)電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行エ作，在車輛制動(dòng)、汽車怠速停車和發(fā)動(dòng)機(jī)I動(dòng)カ輸出過多的情況下對多于能量進(jìn)行回收，對蓄電池3進(jìn)行充電。
[0049]3)混合驅(qū)動(dòng):第二離合器42閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)I通過第二離合器42向第二輸入軸44傳遞動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2向第二輸入軸44傳遞動(dòng)力，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)I和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2就可以同時(shí)向第二輸入軸44傳遞動(dòng)力，第二輸入軸44再向差速器47傳遞動(dòng)力，以達(dá)到更大的輸出扭矩，從而獲得更好的加速、爬坡等性能。
[0050]根據(jù)試驗(yàn)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與發(fā)動(dòng)機(jī)I聯(lián)合工作的情況下不僅可以給整車輸出更大的動(dòng)力，還可使整車降低約40%的燃油消耗。
[0051]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.基于雙離合器自動(dòng)變速器的混合動(dòng)カ系統(tǒng)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)(I); 與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(I)連接的雙離合器自動(dòng)變速器(4)，所述雙離合器自動(dòng)變速器(4)包括: 第一輸入軸(43)和與其連接的第一離合器(41)； 第二輸入軸(44)和與其連接的第二離合器(42)，所述第二輸入軸(44)為可轉(zhuǎn)動(dòng)地同軸套設(shè)在所述第一輸入軸(43)上的空心軸，所述第一輸入軸(43)和第二輸入軸(44)的延伸方向限定了所述雙離合器自動(dòng)變速器(4)的軸向(X)； 分別設(shè)置在所述第一輸入軸(43)和所述第二輸入軸(44)上的多個(gè)主動(dòng)齒輪； 能夠在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種狀態(tài)下工作的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2 );和 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)，其連接在所述第一輸入軸(43)或所述第二輸入軸(44)與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)之間，用于不經(jīng)由所述第一離合器(41)或第二離合器(42)在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)與所述第一輸入軸(43)或第二輸入軸(44)之間雙向傳遞動(dòng)力； 其中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)和所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)橫向于所述雙離合器自動(dòng)變速器(4)的所述軸向(X)布置在所述雙離合器自動(dòng)變速器(4)的側(cè)旁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)カ系統(tǒng),其中， 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)經(jīng)由所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)與所述第二輸入軸(44)上最遠(yuǎn)離所述第二離合器(42)的主動(dòng)齒輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)カ系統(tǒng),其中， 所述第一輸入軸(43)上固定連接有對應(yīng)于奇數(shù)檔的主動(dòng)齒輪； 所述第二輸入軸(44)上固定連接有對應(yīng)于偶數(shù)檔和倒檔的主動(dòng)齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)カ系統(tǒng),其中， 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2 )連接有蓄電池(3 )。
5.—種車輛，所述車輛具有權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)カ系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B60K6/50GK103552461SQ201310484992
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】凌云, 徐炬鑫, 付軍, 羅大國, 陳勇, 馮擎峰 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司