[发明专利]变速装置、包括这种变速装置的驱动系统及其控制方法

说明书

【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系统及其控制方法。

【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系统的上述缺陷，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系统，并进一步提供了包括上述变速装置或驱动系统的车辆。

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，避免了使用传动系统中的多轴设计，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，大大地简化了传动系统的设计、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，提供了一种驱动系统，其包括如上所述的变速装置中的一种，其中，所述驱动系统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系统，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，在如上所述的驱动系统中，所述驱动系统还包括第三离合器，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系统，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，在如上所述的驱动系统中，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，从而减小系统的振动，使得系统始终在稳定的状态下运转。