一種基于磁粉式雙離合器設計的變速器系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變速器技術領域，具體的說，是一種基于磁粉式雙離合器設計的變速器系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]變速器是用來改變來自發(fā)動機的轉速和轉矩的機構，它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比，又稱變速箱。變速器由變速傳動機構和操縱機構組成，有些汽車還有動力輸出機構。傳動機構大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和同步器等。
[0003]變速器用基礎名詞術語:
[0004](I)主動齒輪、從動齒輪。輸入軸可理解為是與離合器連接的，并在發(fā)動機驅動下轉動，固定在輸入軸上的齒輪隨之同步轉動，該齒輪稱為主動齒輪此后與輸出軸連接為一體的齒輪被迫轉動，所以該齒輪稱之為從動齒輪。
[0005](2)傳動比i。從動齒輪的齒數(shù)與主動齒輪的齒數(shù)之比定義為傳動比。
[0006]當從動齒輪的齒數(shù)與主動齒輪的齒數(shù)之間的關系發(fā)生變化時，傳動比i改變，在發(fā)動機轉速不變的條件下，會影響輸出軸轉速改變，即車輪轉速改變。一對相互嚙合的齒輪，使用中齒數(shù)不會變化，因此它的傳動比是固定不變的。若在輸入軸上裝有若干個齒數(shù)不等的齒輪與輸出軸上的對應齒數(shù)也是變化的齒輪嚙合，則可以獲得一組傳動比i不同的有級式變速器。汽車變速器就是按照這個基本原理實現(xiàn)換檔變速。
[0007](3)前進檔，能夠使汽車向前行駛的檔位。倒檔，能夠使汽車倒退行駛的檔位。空檔，變速器中各檔齒輪都不在工作位置上，此時發(fā)動機動力輸入到輸入軸后，不再向輸出軸傳輸。
[0008](4)直接檔。發(fā)動機動力不經過變速器中的任何齒輪的傳遞，而是經變速器輸入軸和與它直接連接為一體的輸出軸直接輸出的檔位稱為直接檔。直接檔傳動比為I。
[0009](5)超速檔。即輸出軸的轉速高于輸入軸轉速的檔位。
[0010](6)檔數(shù)。是指有級式齒輪變速器所具有的檔位的數(shù)量。常用齒輪變速器的檔數(shù)為四到五檔，而三檔變速器已不多見。檔數(shù)愈多，汽車對行駛條件的適應性越好，油耗越低，但變速器傳動機構與操縱機構越復雜，使操縱困難，成本也高。
[0011](7)低檔、高檔。在變速器的檔位中，數(shù)字小的檔位叫做低檔，數(shù)字越小的檔位，傳動比越大，牽引力也越大，而車速越低。如一檔的傳動比在前進檔位中最大，車速最低，牽引力最大。數(shù)字大的檔位稱高檔，數(shù)字越大，傳動比越小，牽引力也越小，但車速越高。
[0012](8)換檔。變速器完成傳動比的變換過程稱換檔。接合套換檔，換檔是通過與齒輪一體，位于齒側的接合齒圈與接合套相互嚙合(或分開)來實現(xiàn)傳動比變換的叫做接合套換檔。同步器換檔，利用同步器換檔。換檔不僅接合齒上沒有沖擊和噪聲而且換檔時間也短。
[0013](9)跳檔。汽車行駛中因接合齒磨損和振動等原因，導致接合套與接合齒圈分開而使變速器處在空檔狀態(tài)。
[0014]有級式變速器是使用最廣的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉式變速器(行星齒輪變速器)兩種。轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。所謂變速器檔數(shù)即指其前進檔位數(shù)。
[0015]無級變速是指可以連續(xù)獲得變速范圍內任何傳動比的變速系統(tǒng)。通過無級變速可以得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器(VDT-CVT)。
[0016]綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，目前應用較多。
[0017]變速器功能:
[0018](I)改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發(fā)動機盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。在較大范圍內改變汽車行駛速度的大小和汽車驅動輪上扭矩的大小。由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅動扭矩能在很大范圍內變化。例如，在高速路上車速應能達到100km/h，而在市區(qū)內，車速常在50km/h左右?？哲囋谄街钡墓飞闲旭倳r，行駛阻力很小，則當滿載上坡時，行駛阻力便很大。而汽車發(fā)動機的特性是轉速變化范圍較小，而轉矩變化范圍更不能滿足實際路況需要。
[0019](2)實現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。實現(xiàn)倒車行駛汽車，發(fā)動機曲軸一般都是只能向一個方向轉動的，而汽車有時需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設置的倒檔來實現(xiàn)汽車倒車行駛。
[0020](3)中斷動力傳遞，在發(fā)動機起動，怠速運轉，汽車換檔或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅動輪的動力傳遞。
[0021](4)實現(xiàn)空檔，當離合器接合時，變速箱可以不輸出動力。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動機不熄火時松開離合器踏板離開駕駛員座位。
[0022]變速箱由變速傳動機構和變速操縱機構兩部分組成。變速傳動機構的主要作用是改變轉矩和轉速的數(shù)值和方向；操縱機構的主要作用是控制傳動機構，實現(xiàn)變速器傳動比的變換，即實現(xiàn)換檔，以達到變速變矩。
[0023]簡單式變速器有效率高、構造簡單使用方便的優(yōu)點，但檔數(shù)少，i變化范圍小(牽引力、速度范圍小)，只宜在檔數(shù)不多的某些車工采用。若增加i的范圍，則使變速器尺寸加大，軸跨度增加，為了既增加檔數(shù)又不使軸跨度過大，可采用組成式變速器。所謂組成式變速器，通常由兩個簡單式變速器組合而成，其中檔數(shù)較多的稱為主變速器，較少的稱為副變速器。
[0024]機械式變速箱主要應用了齒輪傳動的降速原理。簡單的說，變速箱內有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行駛時的換檔行為，也就是通過操縱機構使變速箱內不同的齒輪副工作。如在低速時，讓傳動比大的齒輪副工作，而在高速時，讓傳動比小的齒輪副工作。
[0025]雙離合器變速器(DCT)的最早研究開始于1938年，提出了將手動變速箱分為兩部分的設計概念，一部分為奇數(shù)擋齒輪，一部分為偶數(shù)擋齒輪。奇數(shù)擋齒輪的輸入軸和偶數(shù)擋齒輪的輸入軸分別連接兩個離合器上，通過這兩個離合器來控制奇數(shù)擋齒輪和偶數(shù)擋齒輪動力傳遞的切換，能夠實現(xiàn)在動力不中斷的情況下實現(xiàn)速比的切換。與奇數(shù)擋齒輪輸入軸和偶數(shù)擋齒輪輸入軸連接的這兩個離合器可以定義為雙離合器的兩個子離合器。
[0026]雙離合器變速器作為自動變速器產品首個進行工程開發(fā)并大量生產投放市場的是2003年德國大眾公司和博格華納聯(lián)合開發(fā)的DQ250產品，采用的是博格華納的濕式摩擦片的雙離合器。此后德國LUK又為德國大眾開發(fā)了基于干式摩擦片的雙離合器運用在德國大眾DQ200的雙離合器變速器上。之后國內外眾多整車廠和變速器供應商展開了雙離合器變速器的研究開發(fā)工作，但基本都是基于濕式摩擦片雙離合器和干式摩擦片雙離合器而展開的，雙離合器變速器傳遞的扭矩有所增大，前進擋位數(shù)有所增加，由橫置發(fā)展為縱置，但無論是濕式摩擦片的雙離合器還是干式摩擦片的雙離合器的制造生產都為國外零部件公司所壟斷。
[0027]傳統(tǒng)的濕式摩擦片雙離合器變速器，濕式雙離合器采用多片式油冷卻摩擦片，通過液壓缸來推動壓板使?jié)袷侥Σ疗Σ烈r板的結合逐步從滑摩到完全結合實現(xiàn)扭矩的傳遞。通過控制兩個子離合器的壓板的推動壓力及壓力變化，實現(xiàn)兩個子離合器傳遞扭矩的切換。
[0028]傳統(tǒng)的干式摩擦片雙離合器，通過電機驅動的分離杠桿來推動膜片彈簧來實現(xiàn)主動摩擦片和被動摩擦片從滑摩到完全結合。通過控制分離杠桿加載在膜片彈簧上的壓力及壓力變化，實現(xiàn)兩個子離合器傳遞扭矩的切換。
【實用新型內容】
[0029]本實用新型的目的在于提供一種基于磁粉式雙離合器設計的變速器系統(tǒng)，采用智能化的控制模式進行自動磁粉式雙離合器機構的控制，使得駕駛者既有更好的體驗感，并且可以根據(jù)不同的路況信息自動的進行離合器位置設置，不需要駕駛者自行打離合器位置，從而提高駕駛的安全性、舒適性和燃油經濟性；利用磁粉式雙離合器的勵磁電流通斷控制來實現(xiàn)磁粉式雙離合器工作與非工作狀態(tài)的切換；利用磁粉式雙離合器激磁電流的線性增長與線性降低來完成磁粉式雙離合器傳遞扭矩的切換過程。
[0030]本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn):一種基于磁粉式雙離合器設計的變速器系統(tǒng)，包括變速器控制系統(tǒng)、路況采集電路、變速器機械結構、智能離合器控制電路及磁粉式雙離合器機構，所述路況采集電路連接變速器控制系統(tǒng)，所述變速器控制系統(tǒng)連接智能離合器控制電路，所述智能離合器控制電路連接磁粉式雙離合器機構，所述變速器機械結