CN102678846A - 变速装置、包括这种变速装置的驱动***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了变速装置、包括这种变速装置的驱动***及其控制方法,所述变速装置包括第一轴、第一离合器、第二离合器、行星齿轮机构和第二轴,行星齿轮机构包括太阳轮、齿圈、行星轮和行星架,行星轮能够在行星架上自转以及绕太阳轮和齿圈公转,第一离合器的主动盘与第一轴、齿圈一体设置,太阳轮与第二离合器的从动盘一体设置,行星架与第一离合器的从动盘、第二轴一体设置,并且,第一轴、第一离合器、第二离合器、行星齿轮机构和第二轴的共轴。通过这样的设置,避免了多轴设计,减少了齿轮数量,通过一组行星齿轮机构及少数离合器大大地简化了传动***的设计、制造和装配,有利于降低成本、减小设备的总重,并减小了对电机、发动机等驱动装置的要求。
Description
【技术领域】
概括地说,本发明涉及变速传动领域;更具体地说,本发明涉及变速装置、包括这种变速装置的驱动***及其控制方法。
【背景技术】
变速装置(transmission)在车辆、特别是汽车中常称为“变速箱”,是进行机械动力转换的设备。通常它将动力源(内燃机或电动机)产生的高转速、低扭矩的机械动力转换成更为有效的低转速和高扭矩的动力,以驱动机械装置。特殊的变速装置也可能作提高转速、降低扭矩的转换。汽车上安装的变速装置通常有多个不同的转速/扭矩转换比,通常称为“档位”或“档”,以适应不同的行驶速度下对转速扭矩组合的不同要求。例如,起步时需要低转速、高扭矩;而高速行驶时则需要高转速、低扭矩。
众所周知,在常规的齿轮变速装置中,通常使用连接在多个平行轴上的多对齿轮进行动力传递,并且设置有同步器以实现不同档位之间传递路线的转换。这种变速装置的缺点是设置了传动主轴和副轴以及多对齿轮、同步器,使用结构复杂、成本提高,并且增加了整车的重量。
尤其是在实现多个动力装置驱动的情况下,需要对车辆的变速装置进行重新设计。例如,在混合驱动车辆中便使用了若干种动力装置。在一种公知的混合驱动车辆中除具有内燃机外,还具有第二驱动发电机(牵引电机)、第一驱动发电机(集成起动机发电机),这种混合车辆尽量使内燃机以最好的效率状态运转,并且使用第二驱动发电机或第一驱动发电机来适当地辅助提供动力;在减速等状态下则使用第一驱动发电机发电储存能量,从而为第二驱动发电机进一步提供电能。
公开号为CN101563252A的中国专利申请中公开了一种混合驱动装置,其包括动力分配机构和变速机构,其中,动力分配机构由行星齿轮机构构成;变速机构也使用了两组行星齿轮机构,并且使用了多个离合器,导致整个混合驱动装置结构复杂,增加了设计、制造成本,占用空间大,降低了车辆的搭载性,增加了车辆总体重量,增大了对电机等动力装置的要求。
【发明内容】
针对现有技术中变速装置及混合驱动***的上述缺陷,本发明的目的是指供一种能够克服上述缺陷的变速装置及包括这种变速装置的驱动***,并进一步提供了包括上述变速装置或驱动***的车辆。
根据本发明的第一方面,提供了一种变速装置,其具有第一轴、第一离合器、第二离合器、行星齿轮机构和第二轴,所述行星齿轮机构包括太阳轮、齿圈、行星轮和行星架,所述行星轮能够在所述行星架上自转以及绕所述太阳轮和所述齿圈公转,其中,所述第一离合器的主动盘与所述第一轴、所述齿圈一体地设置,所述太阳轮与所述第二离合器的从动盘一体地设置,所述行星架与所述第一离合器的从动盘、所述第二轴一体地设置,并且,所述第一轴、所述第一离合器、所述第二离合器、所述行星齿轮机构和所述第二轴的中心在同一直线上。通过这样设置的变速装置,避免了使用传动***中的多轴设计,减少了布置的齿轮数量;通过使用一组行星齿轮机构及少数的离合器,大大地简化了传动***的设计、制造和装配,有利于降低成本,并且有利于减小使用该变速装置的设备的总重,减小了对电机、发动机等驱动装置的要求。
可选地,在如上所述的变速装置中,所述第二离合器的主动盘固定。例如,其可以固定在变速装置的壳体上。通过如此设置,可借以改变所述太阳轮的运转状态。
可选地,在如上所述的变速装置中,所述第二离合器为制动装置。通过如此设置,可以节省一个离合器装置,降低设备的制造成本。
可选地,在如上所述的变速装置中,所述制动装置为带式制动装置。通过如此设置,可以节省制造成本并有效地减小所占用的空间,同时又提高了控制第二离合器的效率。
根据本发明的第二方面,提供了一种驱动***,其包括如上所述的变速装置中的一种,其中,所述驱动***还包括第一动力装置、第二动力装置,所述第一动力装置与所述第一轴相接,所述第二动力装置与所述齿圈相接。通过如此设置的驱动***,可以实现适当的动力输出,从而使受动装置进行期望的运动。这些应用例如但不限于是驱动车辆的车轮等。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述驱动***还包括第三离合器,所述第三离合器的主动盘与所述第一动力装置相接、从动盘与所述第一轴相接。通过这样设置的驱动***,可以实现第一动力装置与所述变速装置断开,仅以第二动力装置进行驱动。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述第三离合器具有减振装置。通过如此设置,可以实现动力输入到第一轴之前得到缓冲,从而减小***的振动,使得***始终在稳定的状态下运转。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述第一动力装置和所述第二动力装置中的至少一个为电机。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述第一动力装置为第一驱动发电机,所述第二动力装置为第二驱动发电机,并且所述第一驱动发电机与第三动力装置连接。通过如此设置,可以实现在仅第二动力装置即第二驱动发电机驱动的情况下,第一动力装置即第一驱动发电机可以由第三动力装置驱动而发电。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述第三动力装置为内燃机。通过如此设置,可以实现一种有利的混合驱动***。这种混合驱动***可用于汽车内,也可以用于其它适当的场合。
可选地,在如上所述的驱动***中,所述第一离合器及所述第二离合器为湿式离合器,所述第三离合器为干式离合器。通过如此地设置,可以使用使得***的工作更加有效。
可选地,如上所述的驱动***通过带传动向外界提供输出。
可选地,如上所述的驱动***通过齿轮传动向外界提供输出。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于控制如上所述的驱动***的方法,其中,通过控制所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器、所述第一动力装置及所述第二动力装置来实现不同工作模式的转换。通过这样的控制方法,可以实现二级传动比的变速传动,这种传动方式控制方便、运作迅速。
可选地,在如上所述的方法中,所述工作模式包括如下工作模式中的至少一种:第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器闭合,所述第一动力装置和所述第二动力装置共同输出动力;第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器闭合,只有所述第一动力装置输出动力;第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器打开,只有所述第二动力装置输出动力;第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器闭合,所述第一动力装置和所述第二动力装置共同输出动力;第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器闭合,只有所述第一动力装置输出动力;第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器打开,只有所述第二动力装置输出动力;以及第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器打开,所述第三离合器打开,所述第一动力装置及所述第二动力装置均不输出动力。可以通过这样设置,经过适当地设计行星齿轮机构,使得在第一工作模式、第二工作模式及第三工作模式下输出动力较低但输出速度加快,而在第四工作模式、第五工作模式及第六工作模式下输出速度较低但输出动力增大。也可以进行相反的设置。
根据本发明的第四方面,提供了一种用于控制如上所述的驱动***的方法,其中,通过控制所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器、所述第一驱动发电机、所述第二驱动发电机及所述内燃机来实现不同工作模式的转换。通过这样的控制方法,可以实现二级传动比的变速传动,这种传动方式控制方便、运作迅速。
可选地,在如上所述的方法中,所述工作模式包括如下工作模式中的至少一种:第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器闭合,所述第二驱动发电机输出动力,所述内燃机输出动力;第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器闭合,所述第二驱动发电机输出动力,所述第一驱动发电机输出动力;第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器闭合,只有所述内燃机输出动力;第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器闭合,所述第二离合器打开,所述第三离合器打开,只有所述第二驱动发电机输出动力;第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器闭合,所述第二驱动发电机输出动力,所述内燃机输出动力;第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器闭合,所述第二驱动发电机输出动力,所述第一驱动发电机输出动力;第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器闭合,只有所述内燃机输出动力;第八工作模式,在所述第八工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器闭合,所述第三离合器打开,只有所述第二驱动发电机输出动力;以及第九工作模式,在所述第九工作模式中,所述第一离合器打开,所述第二离合器打开,所述第三离合器打开,所述第一驱动发电机、所述第二驱动发电机及所述内燃机均不输出动力。可以通过这样设置,经过适当地设计行得齿轮机构,使得在第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式及第四工作模式下输出动力较低但输出速度加快,而在第五工作模式、第六工作模式、第七工作模式及第八工作模式下输出速度较低但输出动力增大。也可以进行相反的设置。
可选地,在如上所述的方法中,当所述驱动***用于车辆上时,所述第一工作模式为所述第二驱动发电机与所述内燃机混合驱动的二档状态;所述第二工作模式为所述第二驱动发电机与所述第一驱动发电机共同驱动的二档状态;所述第三工作模式为所述内燃机单独驱动的二档状态;所述第四工作模式为所述第二驱动发电机单独驱动的二档状态;所述第五工作模式为所述第二驱动发电机与所述内燃机的混合驱动的一档状态;所述第六工作模式为所述第二驱动发电机与所述第一驱动发电机共同驱动的一档状态;所述第七工作模式为所述内燃机单独驱动的一档状态;所述第八工作模式为所述第二驱动发电机单独驱动的一档状态或倒档状态;以及所述第九工作模式为空档模式。通过上述方法,提供了一种混合驱动车辆工作状态的控制方式,可以有效地实现混合驱动汽车的档位转换。经过适当地设计行星齿轮机构,可以实现在二档状态下传动比(减速比)较小,从而输出转速较大、动力较小,在一档状态下传动比(减速比)较大,从而输出转速较小、动力较大。
可选地,在如上所述的方法中,所述一档状态和所述二档状态下传动比之比小于2。经过如此设置,使得换档感觉较顺畅,满足驾驶者对驾驶感觉的要求。
可选地,在如上所述的方法中,在所述第三离合器打开的工作模式或档位状态下,所述内燃机驱动所述第一驱动发电机发电。通过如此设置,可以实现发动机怠速或其它适当状态下进行能量回收。
【附图说明】
参照附图,根据以下非限制性实施方式的具体说明,本发明的其它特征、目的和优点将变得更加显然。图中:
图1示例性地示出了根据本发明第一方面的一个实施方式的变速装置;
图2示例性地示出了根据本发明第二方面的一个实施方式的驱动***;
图3示例性地示出了根据本发明第二方面的另一个实施方式的驱动***。
部件及标号列表
1 | 变速装置 |
2 | 第一轴 |
3 | 第一离合器 |
4 | 第二离合器 |
5 | 行星齿轮机构 |
6 | 第二轴 |
7 | 太阳轮 |
8 | 齿圈 |
9 | 行星轮 |
10 | 行星架 |
11 | 驱动*** |
12 | 第一动力装置 |
13 | 第二动力装置 |
14 | 第三离合器 |
15 | 第一驱动发电机 |
16 | 第二驱动发电机 |
17 | 内燃机 |
18 | 驱动*** |
【具体实施方式】
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行更加详细的说明。图中,相同的附图标记用于标示相同的部件,并且应当了解,所有附图所示的结构设置均为示意性的,其并非用于限制其中所示的装置、元件、机构的具体的相对位置,除非与结合如下的详细说明所得出的明确的解释相符合。
图1示例性地示出了根据本发明第一方面的一个实施方式的变速装置。从图中可以看出,该变速装置1具有第一轴2、第一离合器3、第二离合器4、行星齿轮机构5、第二轴6,行星齿轮机构5包括太阳轮7、齿圈8、行星轮9、行星架10,行星轮能够在所述行星架上自转以及绕所述太阳轮和所述齿圈公转,其中,第一离合器3的主动盘与第一轴2、齿圈8一体地设置,太阳轮7与第二离合器4的从动盘一体地设置,行星架10与第一离合器3的从动盘、第二轴6一体地设置。并且可以看出,第一轴2、第一离合器3、第二离合器4、行星齿轮机构5以及第二轴6是共轴的,即它们的中心均在同一条直线上。
利用这种变速装置,当第一离合器3闭合、第二离合器4打开时,以及当第一离合器3打开、第二离合器4闭合时,分别可以实现不同传动比的传动。以下为两种传动状态的具体说明。
当第一离合器3闭合、第二离合器4打开时,实现了第一传动状态:动力从第一轴2输入,引起第一轴2的旋转,进而,由于第一轴2与第一离合器3的主动盘、齿圈8一体地设置,所以第一离合器3的主动盘、齿圈8也一体地旋转。由于第一离合器3闭合,所以其从动盘也一起旋转,带动第二轴6旋转,实现动力输出。同时,由于行星架10和第二轴6一体设置,所以行星架10也一起旋转,带动行星轮一起旋转。可见,此时第一轴2、第一离合器3、行星齿轮机构5、第二轴6同时旋转,实现了变速比为1的动力传动。在此传动过程中,如果第二离合器4突然闭合,则可以实现传动***的制动操作。所以,第二离合器4也可以用通常的制动装置来替代,例如带式制动装置。
当第一离合器3打开、第二离合器4闭合时,实现了第二传动状态:动力从第一轴2输入,引起第一轴2的旋转,此时,由于第一离合器3打开,所以动力不再从第一离合器3的主动盘传递至其从动盘,而是经过第一轴2带动齿圈8的旋转,使得行星轮9在行星架10上产生自转的同时围绕太阳轮7公转;同时,行星轮9带动行星架10旋转。进而,行星架10的旋转使第二轴6旋转,实现了由行星齿轮机构5的太阳轮7、齿圈8、行星轮9的特性所决定的另一变速比。可见,此时第一离合器3并不传递动力。
在这种变速装置的实际应用中,可以采用各种动力驱动装置来提供动力。例如但非限制性地,这些动力驱动装置可以包括内燃机、电机等,内燃机又可以是汽油发动机、柴油发动机或天然气发动机等燃烧燃料并进而将热能转换为机械能的动力装置。而电机则可以是具有发电机的功能和作为电动机的功能中的一个或两个的动力装置。经过两组动力驱动装置同时输入动力,最终实现第二轴上的动力输出。此时,第二离合器的主动盘可以是固定不动的,从而如果第二离合器的主动盘与从动盘接合,则在第二离合器的从动盘固定的同时行星齿轮机构的太阳轮也被固定。例如,第二离合器的主动盘可以如图1中所示与机架或壳体固定连接。为了实现太阳轮的固定,本领域的技术人员可以想到,也可以使用制动装置来替代所述第二离合器,这样,当该制动装置起作用时可以限制太阳轮的运转,使其固定。优选地,该制动装置可以为带式制动装置。例如,制动装置的主动件可以为受束紧力而易于抱紧的带状件,这样即可以简便地实现制动作用,又可以节省所占据的空间,又有助于减小***的整体重量。
图2示例性地示出了根据本发明第二方面的一个实施方式的驱动***11。从图中可以看出,该驱动***包括上述的变速装置1,还包括第一动力装置12、第二动力装置13,所述第一动力装置12与第一轴相接从而能够向该第一轴输出动力,所述第二动力装置13与齿圈相接从而能够向该齿圈输出动力。该驱动***11还可以包括第三离合器14,第三离合器14设置在第一动力装置12与变速装置1之间,即其主动盘与所述第一动力装置12相接、从动盘与所述第一轴2相接。优选地,该第三离合器14可以设置有减振装置,例如弹簧等。
如图2中所示的驱动***11可以实现多种工作模式,例如,第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14闭合,所述第一动力装置12和所述第二动力装置13共同输出动力;第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14闭合,只有所述第一动力装置12输出动力;第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14打开,只有所述第二动力装置13输出动力;第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14闭合,所述第一动力装置12和所述第二动力装置13共同输出动力;第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14闭合,只有所述第一动力装置12输出动力;第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14打开,只有所述第二动力装置13输出动力;以及第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14打开,所述第一动力装置12及所述第二动力装置13均不输出动力。
上述的第一动力装置12可以选自任何类型的动力装置,例如电机、发动机等。在此处所述的电机,除了具有电动机的功能以外,还可以具有发电机的功能,并且可以通过控制其发电量、输出转矩的控制器而与蓄电池等蓄电装置(未图示)连接。在此处所述的发动机可以是内燃机,例如汽油发动机、柴油发动机或天然气发动机等燃烧燃料而输出动力的动力装置。
上述的第二动力装置13可以选自任何类型的动力装置,例如电机、发动机等。在此处所述的电机,除了具有电动机的功能以外,还可以具有发电机的功能,并且可以通过控制其发电量、输出转矩的控制器而与蓄电池等蓄电装置(未图示)连接。在此处所述的发动机可以是内燃机,例如汽油发动机、柴油发动机或天然气发动机等燃烧燃料而输出动力的动力装置。
在此,第一动力装置12和第二动力装置13并不一定是单个的动力装置。它们也可以是常见的多种动力装置并联或串联的组合,只要能够起到驱动作用即可。另外,其也可以包括有用于输出动力的辅助连接装置(未图示)。
图3示例性地示出了根据本发明第二方面的另一个优选实施方式的驱动***18。如图所示,在该实施方式中,第一动力装置12呈第一驱动发电机15的形式,而第二动力装置13呈第二驱动发电机16的形式。这里所述的第一驱动发电机15,即是指既能够作为发电机、又能够作为电动机的电机。该第一驱动发电机可以在外部动力源(例如内燃机)的驱动作用下进行发电,将所产生的电能输送到与其相连接的蓄电装置(未图示)内。当该第一驱动发电机15作为电动机使用时,其可以以蓄积了电能的蓄电装置为电源,向变速装置1输出动力。这里所述的第二驱动发电机16,指的是牵引电机,其可以利用蓄电装置(未图示)的提供的电能而输出动力,直接驱动变速装置。
从图中可以看出,所述第一驱动发电机15与第三动力装置连接。所述第三动力装置可以为内燃机17。在该驱动***18中,所述第三离合器14可以具有减振装置,例如弹簧等。
以下具体说明该优选实施方式的驱动***18中各装置的具体设置。
如图中所示,内燃机17与第一驱动发电机15的转子相接(在其它实施方式中,内燃机17与第一驱动发电机15之间也可以设置有另一离合器)。第一驱动发电机15的转子还与第三离合器14的主动盘相接,而第三离合器14的从动盘与变速装置1的第一轴2相接。该第三离合器14可以具有减振装置,例如弹簧等。第一驱动发电机15的定子是固定的,例如可以固定在变速箱的壳体或机架上(如图3中所示)。第二驱动发电机16的转子与变速装置1中的齿圈8一体地设置,从而它们可以一体地旋转。第二驱动发电机16的定子是固定的,例如可以固定在变速箱的壳体或机架上(如图3中所示)。关于此处变速装置1的描述,请详见结合图1和图2进行的描述,在这里不再赘述。
此处,第一离合器3及第二离合器4可以设置为湿式离合器,而第三离合器14可以设置为干式离合器。为了实现这种设置,可以设置密封件(未图示),使得第一驱动发电机15、第三离合器14组成的组群与变速装置1、第二驱动发电机16组成的组群之间形成密封。并且,所有这些装置,包括第一驱动发电机15、第三离合器14、第二驱动发电机16以及变速装置1,可以全部设置有减速箱内,形成一个总的电驱动***。
第二离合器4还可以替代地设置为通常的制动装置,例如带式制动装置等,通过释放和制动该制动装置,可以实现对变速装置1的太阳轮7的控制。
如图3所示的驱动***18可以实现多种工作模式,例如,所述工作模式包括如下工作模式中的至少一种:第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14闭合,所述第二驱动发电机16输出动力,所述内燃机17输出动力;第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14闭合,所述第二驱动发电机16输出动力,所述第一驱动发电机15输出动力;第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14闭合,只有所述内燃机17输出动力;第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器3闭合,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14打开,只有所述第二驱动发电机16输出动力;第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14闭合,所述第二驱动发电机16输出动力,所述内燃机17输出动力;第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14闭合,所述第二驱动发电机16输出动力,所述第一驱动发电机15输出动力;第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14闭合,只有所述内燃机17输出动力;第八工作模式,在所述第八工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4闭合,所述第三离合器14打开,只有所述第二驱动发电机16输出动力;以及第九工作模式,在所述第九工作模式中,所述第一离合器3打开,所述第二离合器4打开,所述第三离合器14打开,所述第一驱动发电机15、所述第二驱动发电机16及所述内燃机17均不输出动力。
所属领域的技术人员可以了解,可以将上述的变速装置、驱动***用于车辆中,例如汽车等。但是,在此并不排除其它场合的应用;在其它需要变速装置或驱动***的适当场合中,本发明中上述的技术方案将也可以得到有利的应用,并且本申请也意在将这些应用也纳入本发明的保护范围内。
图3中所示的驱动***可以应用于车辆中,例如应用于混合动力汽车中。在这种情况下,上述的工作模式可以实现为车辆具体的工作模式(档位)相对应。例如:所述第一工作模式可以为所述第二驱动发电机与所述内燃机混合驱动的二档状态;所述第二工作模式可以为所述第二驱动发电机与所述第一驱动发电机共同驱动的二档状态;所述第三工作模式可以为所述内燃机单独驱动的二档状态;所述第四工作模式可以为所述第二驱动发电机单独驱动的二档状态;所述第五工作模式可以为所述第二驱动发电机与所述内燃机的混合驱动的一档状态;所述第六工作模式可以为所述第二驱动发电机与所述第一驱动发电机共同驱动的一档状态;所述第七工作模式可以为所述内燃机单独驱动的一档状态;所述第八工作模式可以为所述第二驱动发电机单独驱动的一档状态或倒档状态;以及所述第九工作模式为空档模式。在此,一档状态和二档状态下的传动比之比可以小于2,以实现换档前后良好的驾驶感受。另外,在所述第三离合器打开的工作模式或档位状态下,所述内燃机可以驱动所述第一驱动发电机发电。所属领域的技术人员可以了解,上述工作模式的对应关系仅为示例性的,并不造成缩小本申请的保护范围造成任何限制;所属领域的技术人员可以参照上述对应关系进一步改型而得到其它形式的模式对应关系。
应当了解,根据本发明的变速装置及驱动***的输出装置可以设置为带传动或齿轮传动。即,上述的变速装置或驱动***可以通过带传动或齿轮传动向外界提供输出。毫无疑问,所属领域的技术人员可以对这种设置进行改型而应用链传动(未图示)等其它常用的传动方式。这些输出方式与本申请中所描述任何变速装置、驱动***相结合。
本申请针对具体实施方式的上述描述仅为示例性的,意在更清楚地向所属领域的技术人员教示本发明的构思,并非意在对本申请的保护范围进行限制。应当了解,在未改变本发明的总体构思的情况下,所属领域的技术人员可以将本发明的上述实施方式中的一个或多个特征进行重新组合、改型从而得到更多不同的实施方式;但毫无疑问,这些不同的实施方式也将落入本发明的保护范围内。
Claims (20)
1.一种变速装置,其具有第一轴(2)、第一离合器(3)、第二离合器(4)、行星齿轮机构(5)和第二轴(6),所述行星齿轮机构(5)包括太阳轮(7)、齿圈(8)、行星轮(9)和行星架(10),所述行星轮(9)能够在所述行星架(10)上自转以及绕所述太阳轮(7)和所述齿圈(8)公转,
所述变速装置的特征在于,所述第一离合器(3)的主动盘与所述第一轴(2)、所述齿圈(8)一体地设置,所述太阳轮(7)与所述第二离合器(4)的从动盘一体地设置,所述行星架(10)与所述第一离合器(3)的从动盘、所述第二轴(6)一体地设置,并且,所述第一轴(2)、所述第一离合器(3)、所述第二离合器(4)、所述行星齿轮机构(5)和所述第二轴(6)的中心在同一直线上。
2.如权利要求1所述的变速装置,其特征在于,所述第二离合器(4)的主动盘固定。
3.如权利要求1所述的变速装置,其特征在于,所述第二离合器(4)为制动装置。
4.如权利要求3所述的变速装置,其特征在于,所述制动装置为带式制动装置。
5.一种驱动***,其包括如权利要求1-4中的一项所述的变速装置,
所述驱动***的特征在于,所述驱动***还包括第一动力装置(12)、第二动力装置(13),所述第一动力装置(12)与所述第一轴(2)相接,所述第二动力装置(13)与所述齿圈(8)相接。
6.如权利要求5所述的驱动***,其特征在于,所述驱动***还包括第三离合器(14),所述第三离合器(14)的主动盘与所述第一动力装置(12)相接、从动盘与所述第一轴(2)相接。
7.如权利要求6所述的驱动***,其特征在于,所述第三离合器(14)具有减振装置。
8.如权利要求5至7中任一项所述的驱动***,其特征在于, 所述第一动力装置(12)和所述第二动力装置(13)中的至少一个为电机。
9.如权利要求5至7中任一项所述的驱动***,其特征在于,所述第一动力装置(12)为第一驱动发电机(15),所述第二动力装置(13)为第二驱动发电机(16),并且所述第一驱动发电机(15)与第三动力装置(17)连接。
10.如权利要求9所述的驱动***,其特征在于,所述第三动力装置(17)为内燃机。
11.如权利要求10所述的驱动***,其特征是,所述第一离合器(3)及所述第二离合器(4)为湿式离合器,所述第三离合器(14)为干式离合器。
12.如权利要求5-11中任一项所述的驱动***,其通过带传动向外界提供输出。
13.如权利要求5-11中任一项所述的驱动***,其通过齿轮传动向外界提供输出。
14.一种用于控制如权利要求6所述的驱动***的方法,其特征在于,通过控制所述第一离合器(3)、所述第二离合器(4)、所述第三离合器(14)、所述第一动力装置(12)及所述第二动力装置(13)来实现不同工作模式的转换。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述工作模式包括如下工作模式中的至少一种:
第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)闭合,所述第一动力装置(12)和所述第二动力装置(13)共同输出动力;
第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)闭合,只有所述第一动力装置(12)输出动力;
第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)打开,只 有所述第二动力装置(13)输出动力;
第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)闭合,所述第一动力装置(12)和所述第二动力装置(13)共同输出动力;
第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)闭合,只有所述第一动力装置(12)输出动力;
第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)打开,只有所述第二动力装置(13)输出动力;以及
第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)打开,所述第一动力装置(12)及所述第二动力装置(13)均不输出动力。
16.一种用于控制如权利要求10所述的驱动***的方法,其特征在于,通过控制所述第一离合器(3)、所述第二离合器(4)、所述第三离合器(14)、所述第一驱动发电机(15)、所述第二驱动发电机(16)及所述内燃机(17)来实现不同工作模式的转换。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述工作模式包括如下工作模式中的至少一种:
第一工作模式,在所述第一工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)闭合,所述第二驱动发电机(16)输出动力,所述内燃机(17)输出动力;
第二工作模式,在所述第二工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)闭合,所述第二驱动发电机(16)输出动力,所述第一驱动发电机(15)输出动力;
第三工作模式,在所述第三工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)闭合,只有所述内燃机(17)输出动力;
第四工作模式,在所述第四工作模式中,所述第一离合器(3)闭合,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)打开,只有所述第二驱动发电机(16)输出动力;
第五工作模式,在所述第五工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)闭合,所述第二驱动发电机(16)输出动力,所述内燃机(17)输出动力;
第六工作模式,在所述第六工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器闭合,所述第二驱动发电机(16)输出动力,所述第一驱动发电机(15)输出动力;
第七工作模式,在所述第七工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)闭合,只有所述内燃机(17)输出动力;
第八工作模式,在所述第八工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)闭合,所述第三离合器(14)打开,只有所述第二驱动发电机(16)输出动力;以及
第九工作模式,在所述第九工作模式中,所述第一离合器(3)打开,所述第二离合器(4)打开,所述第三离合器(14)打开,所述第一驱动发电机(15)、所述第二驱动发电机(16)及所述内燃机(17)均不输出动力。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,当所述驱动***用于车辆上时,
所述第一工作模式为所述第二驱动发电机(16)与所述内燃机(17)混合驱动的二档状态;
所述第二工作模式为所述第二驱动发电机(16)与所述第一驱动发电机(15)共同驱动的二档状态;
所述第三工作模式为所述内燃机(17)单独驱动的二档状态;
所述第四工作模式为所述第二驱动发电机(16)单独驱动的二档状态;
所述第五工作模式为所述第二驱动发电机(16)与所述内燃机 (17)的混合驱动的一档状态;
所述第六工作模式为所述第二驱动发电机(16)与所述第一驱动发电机(15)共同驱动的一档状态;
所述第七工作模式为所述内燃机(17)单独驱动的一档状态;
所述第八工作模式为所述第二驱动发电机(16)单独驱动的一档状态或倒档状态;以及
所述第九工作模式为空档模式。
19.如权利要求18中任一项所述的方法,其特征在于,所述一档状态和所述二档状态下的传动比之比小于2。
20.如权利要求16至19中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第三离合器(14)打开的工作模式或档位状态下,所述内燃机(17)驱动所述第一驱动发电机(15)发电。
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