车用动力补偿离合器及离合方法
【技术领域】
[0001]本发明专利属于车辆自动变速技术领域，特别涉及一种由磁粉离合器与干式离合相结合的车用动力补偿离合器及离合方法。
【背景技术】
[0002]双离合器变速器(DCT)的最早研究开始于1938年，首个大批量生产的双离合器变速器产品是德国大众的DQ250产品，双离合器变速器成为国内外主要整车厂和变速器供应商青睐的目标。双离合器变速器的功能实现要基于双离合器，因此双离合器成为双离合器变速器研究的关键零部件。
[0003]目前双离合器包括两种形式，一种是以Borgwarner为代表的湿式摩擦片的双离合器和以LUK为代表的干式摩擦片的双离合器。
[0004]无论是湿式双离合器还是干式双离合器都是两个子离合器单独控制双离合器的奇数挡齿轮和偶数挡齿轮，两个子离合器的扭矩切换来实现奇数挡齿轮和偶数挡齿轮工作的切换。
[0005]湿式双离合器采用多片式油冷却摩擦片，通过液压缸来推动压板使湿式摩擦片同摩擦衬板的结合逐步从滑摩到完全结合实现扭矩的传递。通过控制两个子离合器的压板的推动压力及压力变化，实现两个子离合器传递扭矩的切换。
[0006]干式双离合器采用干式摩擦片，通过电机驱动的分离杠杆来推动膜片弹簧来实现主动摩擦片和被动摩擦片从滑摩到完全结合。通过控制分离杠杆加载在膜片弹簧上的压力及压力变化，实现两个子离合器传递扭矩的切换。
[0007]无论是湿式双离合器还是干式双离合器都有抗滑摩能力差的缺点，控制不好极易造成车辆工况切换下的冲击，影响车辆行驶的舒适性，同样因为抗滑摩能力差极易造成双离合器工作温度过高而进入故障状态，同样因为抗滑摩能力差这样使得车辆在坡道驻车无法通过离合器滑摩传递发动机动力来抵消车辆后溜，而只能借助电子驻车等系统来实现车辆的坡道驻车，并且在坡道频繁起步及坡道爬行工况行车极易出现因滑摩造成的离合器温度过高，离合器热衰退失效和烧毁。
[0008]无论是湿式双离合器还是干式双离合器在离合器结合过程中扭矩的控制呈现非线性特征，这使得传统的湿式双离合器和干式双离合器的控制比较复杂，在双离合器使用过程中摩擦片的磨损所带来的离合器特性差异造成的车辆驾驶性的变化比较大，极易造成车辆换挡过程的冲击性。
[0009]无论是湿式离合器涉及的液压驱动装置还是干式离合器涉及的机械驱动装置都较为复杂，制造成本也比较高，使得基于目前这两种传统双离合器的自动变速器产品仅限于在中高档车辆中使用。
【发明内容】
[0010]本发明专利所要解决的是提出一种新型的工作原理的车用动力补偿离合器的设计方案，来解决传统车用双离合器制造成本高、控制难度大、抗滑摩能力差的问题。
[0011]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种车用动力补偿离合器，包括磁粉离合器和干式离合器，所述的磁粉离合器包括磁粉离合器启动齿轮、磁粉离合器主动件、磁粉、磁粉离合器励磁线圈、磁粉离合器从动件和磁粉离合器供电滑环，所述的磁粉离合器启动齿轮嵌入磁粉离合器主动件，磁粉离合器从动件通过轴承连接到磁粉离合器主动件，磁粉离合器主动件与磁粉离合器从动件中间的空腔贮存有磁粉，磁粉离合器励磁线圈固定在磁粉离合器主动件内壁上，供电滑环通过过盈配合挤压连接到磁粉离合器主动件，干式离合器包括干式离合器从动盘、干式离合器压盘和膜片弹簧，干式离合器压盘将从动盘压紧在磁粉离合器外部，膜片弹簧弹簧设置于压盘内，磁粉离合器主动件和干式离合器压盘通过螺栓连接，发动机启动齿圈镶套在磁粉离合器主动件上，磁粉离合器从动件和干式离合器从动盘的花键输出轴同心设置且互不联动，磁粉离合器从动件同时依次连接变速器的动力补偿轴和变速器输入轴，磁粉离合器主动件通过螺栓直接与发动机的曲轴相连。
[0012]—种车用动力补偿离合的方法，包括以下步骤:
[0013]车辆正常行驶时，磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈断电，磁粉离合器主动盘联动干式离合器主动盘，干式离合器主动盘联动干式离合器的从动盘，带动干式离合器的花键输出轴转动，为变速器输出动力；
[0014]在变速器进行换挡时，干式离合器压盘和干式离合器从动盘分离，使原有发动机与变速器的动力连接中断，此时磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈通电，磁粉形成磁粉链，并形成磁粉链剪切力，使磁粉离合器主动件带动磁粉离合器从动件转动，使发动机通过动力补偿轴和变速器输入轴向变速器输出动力，在干式离合器分离时进行动力补偿，当车辆换挡完毕后，磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈断电，干式离合器为变速器输出动力。
[0015]所述的一种车用动力补偿离合的方法，在变速器进行低档位换挡时，磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈通电，为变速器提供补偿动力，在变速器进行高档位换挡时，磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈断电，不为变速器提供补偿动力。
[0016]所述的一种车用动力补偿离合的方法，所述的变速器高档位为3档及以上档位，变速器低档位为2档及以下档位。
[0017]本发明通过单个磁粉子离合器和干式离合器相结合，利用励磁电流通断控制来实现这磁粉子离合器工作与非工作状态的切换；换挡时利用干式离合器采用干式摩擦片，通过电机驱动的分离杠杆来推动膜片弹簧来实现主动摩擦片和被动摩擦片，从滑摩到完全结合，并由动力换挡装置实现选换挡。换挡时的动力补偿是通过磁粉离合器在励磁电流下形成磁粉链，通过切割磁粉链来使磁粉离合器从动件随磁粉离合器主动件转动以传递扭矩，通过控制磁粉子离合器励磁电流的通断来控制磁粉子离合器的工作状态。由于磁粉离合器具备了抗滑摩能力强，输出扭矩特性与励磁电流基本成线性关系，通过控制电流的通断就可以实现扭矩的传递与切断。
[0018]动力补偿离合器本发明的技术效果是，利用磁粉离合器与干式离合器相结合的工作原理，其中磁粉离合器负责完成干式离合器分离过程换挡过程中的动力补偿输出，干式离合器完成车辆在挡状态下的动力输出。相对传统的双离合器取消了复杂的离合器液压驱动装置和机械驱动装置，因此采用本发明专利使得双离合器机构结构更为简单，控制更为简单，制造成本更低，抗滑摩能力更强，使用寿命更长，最大限度的减少车辆换挡冲击，能够提高车辆的驾驶舒适性和安全性。
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构示意图；
[0021]图2为与本发明离合器配套使用的变速器的结构示意图；
[0022]其中，1为磁粉离合器，2为前壳体，3为干式离合器，4为干式离合器花键轴，5为花键轴齿轮，6为离合装置，7为动力补偿输入轴齿轮，8为动力补偿输入轴，9为变速器输入轴齿轮，10为中箱壳体，11为变速器输出轴齿轮，12为机械式自动变速器选/换档装置，13为过渡轴第一齿轮，14为动力补偿中间轴第一齿轮，15为过渡轴，16为过渡轴第二齿轮，17为动力补偿中间轴，18为动力补偿中间轴第二齿轮，21为发动机启动齿圈，22为磁粉离合器主动件，23为磁粉，24为磁粉离合器励磁线圈，25为磁粉离合器从动件，26为磁粉离合器导电环，27为离合器从动盘，28为离合器压盘，29为膜片弹簧，30为螺栓。
【具体实施方式】
[0023]参见图1，本发明离合器包括磁粉离合器和干式离合器，磁粉离合器包括磁粉离合器启动齿轮、磁粉离合器主动件、磁粉、磁粉离合器励磁线圈、磁粉离合器从动件和磁粉离合器供电滑环，磁粉离合器启动齿轮嵌入磁粉离合器主动件，磁粉离合器从动件通过轴承连接到磁粉离合器主动件，磁粉离合器主动件与磁粉离合器从动件中间的空腔贮存有磁粉，磁粉离合器励磁线圈固定在磁粉离合器主动件内壁上，供电滑环通过过盈配合挤压连接到磁粉离合器主动件，干式离合器包括干式离合器从动盘、干式离合器压盘和膜片弹簧，干式离合器压盘将从动盘压紧在磁粉离合器外部，膜片弹簧弹簧设置于压盘内，磁粉离合器主动件和干式离合器压盘通过螺栓连接，发动机启动齿圈镶套在磁粉离合器主动件上，磁粉离合器从动件和干式离合器从动盘的花键输出轴同心设置且互不联动，磁粉离合器从动件同时依次连接变速器的动力补偿轴和变速器输入轴，磁粉离合器主动件通过螺栓直接与发动机的曲轴相连。
[0024]—种车用动力补偿离合的方法，采用上述车用动力补偿离合器，包括以下步骤:
[0025]车辆正常行驶时，磁粉离合器导电环和磁粉离合器励磁线圈断电，磁粉离合器主动盘联动干式离合器主动盘，干式离合器主动盘联动干式离合器的从动盘，带动干式离合器的花键输出轴转动，为变速器输出动力；
[0026]在变速器进行换挡时，干式离合器压