CN109990061A - 变速器、动力驱动系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种变速器、动力驱动系统及车辆。所述变速器包括双离合器和行星齿轮机构，所述双离合器具有第一端和第二端，其中，所述第二端包括第一轴和第二轴，所述双离合器的第一轴连接到所述行星齿轮机构的第一运动件，所述双离合器的第二轴连接到所述行星齿轮机构的第二运动件。

Description

变速器、动力驱动系统及车辆
技术领域
本公开涉及一种变速器、动力驱动系统及车辆。
背景技术
变速器是汽车传动系统的主要总成之一。汽车的实际使用情况非常复杂，如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小，为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下(功率较高、油耗较低)工作，需要在传动系统中设置变速器。而对于采用电机驱动的新能源汽车，虽然电机的转速变化范围较大，但为了与电机工作时的高效率区域匹配，一些情况下也需要在传动系统中设置变速器。现有技术的变速器通常结构复杂，成本较高。
发明内容
本公开的目的是提供一种结构简单的变速器。
为了实现上述目的，本公开提供一种变速器，包括双离合器和行星齿轮机构，所述双离合器具有第一端和第二端，其中，所述第二端包括第一轴和第二轴，所述双离合器的第一轴连接到所述行星齿轮机构的第一运动件，所述双离合器的第二轴连接到所述行星齿轮机构的第二运动件。
在本公开中，通过双离合器与行星齿轮机构的结合，使得能够获得一种结构简单、操作方便的两挡变速器。
本公开还提供一种动力驱动系统，包括电机、如上所述的变速器、以及输出部，所述电机的动力轴与所述变速器的输入端相连，所述输出部用于传递所述变速器输出的动力以驱动车辆。
本公开还提供一种车辆，包括如上所述的动力驱动系统。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的一种实施方式的变速器的结构示意图；
图2是根据本公开的一种实施方式的动力驱动系统的示意性原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
根据本公开的一个方面，提供一种变速器，如图1所示，该变速器包括双离合器4和行星齿轮机构。双离合器4具有第一端41和第二端。其中，双离合器4的第二端包括第一轴42和第二轴43。行星齿轮机构包括第一运动件S1、第二运动件S2和第三运动件S3。双离合器4的第一轴42与第一运动件S1相连，双离合器4的第二轴43与第二运动件S3相连。
在本公开中，双离合器4和行星齿轮机构中的任一者可以作为变速器的输出端，另一者作为变速器的输入端。在一种实施方式中，双离合器4的第一端41作为变速器的输入端，第一运动件S1、第二运动件S2和第三运动件S3的任意一者可以作为变速器的输出端。在另一种实施方式中，第一运动件S1、第二运动件S2和第三运动件S3中的任意一者可以作为变速器的输入端，双离合器4的第一端41可以作为变速器的输出端。
双离合器4的第一端41可以是双离合器4的壳体，双离合器4还包括两个从动盘，双离合器4的第一轴42可以与其中一个从动盘通过键连接，双离合器4的第二轴43可以与另一个从动盘通过键连接。一般地，双离合器4的壳体与两个从动盘可以是都断开的，即第一端41与第一轴42和第二轴43均断开。在需要接合其中一个从动盘时，可以控制壳体与相应的从动盘进行接合从而同步旋转，即第一端41与第一轴42和第二轴43之一传动连接，从而使得第一端41传来的动力可以通过第一轴42和第二轴43中的一个输出，或者使得从第一轴42和第二轴43中的一个传来的动力可以通过第一端41输出。
应当理解，双离合器4的具体接合状态受到控制策略的影响，对于本领域技术人员而言，可以根据实际所需的传动模式而适应性设定控制策略，从而可以在第一端41与两个输出轴全部断开以及第一端41与两个输出轴之一传动连接等多种模式之间进行切换。
为了使变速器的结构更紧凑，便于在整车上布置，如图1所示，双离合器4的第一轴42可以空套在第二轴43上。
在本公开中，通过将双离合器4与行星齿轮机构巧妙地结合在一起，使得能够获得一种结构简单、操作方便的两挡变速器。
在本公开中，变速器的挡位切换是通过双离合器4来实现的，双离合器4能够允许换挡切换时一个从动盘的接合过程与另一从动盘的断开过程发生重叠，从而避免扭矩传递的瞬时中断，保证换挡过程及整车运行的平顺性。相比于机械结构更加复杂的同步器，双离合器无论是在平顺性还是可靠性方面都具有较大优势。
在行星齿轮机构的第一运动件S1作为变速器的输出端的情况下，当双离合器4的第一端41与第一轴42相连并与第二轴43断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力经过双离合器4的第一轴42直接传递至行星齿轮机构的第一运动件S1；当双离合器4的第一端41与第二轴43相连并与第一轴42断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第二轴43和行星齿轮机构的第二运动件S2传递至行星齿轮机构的第一运动件S1。由此可见，在上述两种状态下，变速器中的动力传递路径不同，传动比不同，因此能够使变速器具有两个挡位。
在行星齿轮机构的第二运动件S2作为变速器的输出端的情况下，当双离合器4的第一端41与第一轴42相连并与第二轴43断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第一轴42和行星齿轮机构的第一运动件S1传递至行星齿轮机构的第二运动件S2；当双离合器4的第一端41与第二轴43相连并与第一轴42断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力经过双离合器4的第二轴43直接传递至行星齿轮机构的第二运动件S2。由此可见，在上述两种状态下，变速器中的动力传递路径不同，传动比不同，因此能够使变速器具有两个挡位。
在行星齿轮机构的第三运动件S3作为变速器的输出端的情况下，当双离合器4的第一端41与第一轴42相连并与第二轴43断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第一轴42和行星齿轮机构的第一运动件S1传递至行星齿轮机构的第三运动件S3；当双离合器4的第一端41与第二轴43相连并与第一轴42断开时，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第二轴43和行星齿轮机构的第二运动件S2传递至行星齿轮机构的第三运动件S3。由此可见，在上述两种状态下，变速器中的动力传递路径不同，传动比不同，因此能够使变速器具有两个挡位。
进一步地，为了使变速器在双离合器4的第一端41与第二轴43相连并与第一轴42断开时具有固定的传动比，在一种实施方式中，如图1所示，变速器还可以包括制动装置5，该制动装置5用于可释放地制动行星齿轮机构的第三运动件S3。在这种情况下，第一运动件S1或第二运动件S2可以作为变速器的输出端或输入端。
以行星齿轮机构的第二运动件S2作为变速器的输出端为例，当双离合器4的第一端41与第一轴42相连并与第二轴43断开时，制动装置5将行星齿轮机构的第三运动件S3制动，第三运动件S3固定，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第一轴42和行星齿轮机构的第一运动件S1传递至行星齿轮机构的第二运动件S2，此时，双离合器4的第一端41与行星齿轮机构的第二运动件S2之间的传动比也就是第一运动件S1与第二运动件S2之间的传动比；当双离合器4的第一端41与第二轴43相连并与第一轴42断开时，制动装置5将行星齿轮机构的第三运动件S3释放，第三运动件S3自由，从双离合器4的第一端41输入的动力依次经过双离合器4的第二轴43直接传递至行星齿轮机构的第二运动件S2，此时，双离合器4的第一端41与行星齿轮机构的第二运动件S2之间的传动比为1，整个行星齿轮机构作为一个整体旋转。
第一运动件S1、第二运动件S2、第三运动件S3分别可以为行星齿轮机构的太阳轮、行星架、齿圈中的任一者。在图1所示的实施方式中，第一运动件S1为太阳轮，第二运动件S2为行星架，第三运动件S3为齿圈，第二运动件S2作为变速器的输出端。在这种情况下，为了便于布置，双离合器4的第一轴42空套在第二轴43上，第二轴43穿过所述太阳轮以连接到所述行星架，所述太阳轮空套在所述第二轴43上。
其他可能的实施方式中，第一运动件S1可以为太阳轮，第二运动件S2可以为齿圈，第三运动件S3可以为行星架；或者，第一运动件S1可以为行星架，第二运动件S2可以为太阳轮，第三运动件S3为齿圈；或者，第一运动件S1可以为行星架，第二运动件S2可以为齿圈，第三运动件S3可以为太阳轮；或者，第一运动件S1可以为齿圈，第二运动件S2可以为太阳轮，第三运动件S3可以为行星架；或者，第一运动件S1可以为齿圈，第二运动件S2可以为行星架，第三运动件S3可以为太阳轮。
根据本公开的另一方面，提供一种动力驱动系统，如图2所示，该系统包括电机2、如上所述的变速器、以及输出部。电机2的动力轴连接到双离合器4的第一端41，输出部用于传递变速器输出的动力以驱动车辆。
进一步地，动力驱动系统还可以包括第一传动齿轮7、第二传动齿轮8和输出轴9，第一传动齿轮7与变速器的输出端相连，第二传动齿轮8安装在输出轴9上并与第一传动齿轮7相啮合，输出轴9与第二传动齿轮8同步旋转。在这种情况下，输出部可以用于传递输出轴9输出的动力以驱动车辆。
例如，输出部可以包括输出齿轮10，也可以包括输出齿轮10和差速器12。输出齿轮10安装在输出轴9上并与输出轴9同步旋转，输出齿轮10与差速器12的主减速齿轮11啮合。差速器12的功用是当车辆转弯行驶或者在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧车轮与地面间作纯滚动运动。差速器12上设置有主减速齿轮11，主减速齿轮11例如可以布置在差速器12的壳体上。
根据本公开的再一方面，提供一种车辆，包括如上所述的动力驱动系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种变速器，其特征在于，包括双离合器(4)和行星齿轮机构，所述双离合器(4)具有第一端(41)和第二端，所述第二端包括第一轴(42)和第二轴(43)，所述第一轴(42)连接到所述行星齿轮机构的第一运动件(S1)，所述第二轴(43)连接到所述行星齿轮机构的第二运动件(S2)。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述双离合器(4)的所述第一端(41)作为所述变速器的输入端，所述行星齿轮机构的第一运动件(S1)或第二运动件(S2)或第三运动件(S3)作为所述变速器的输出端。
3.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构的第一运动件(S1)或第二运动件(S2)或第三运动件(S3)作为所述变速器的输入端，所述双离合器(4)的所述第一端(41)作为所述变速器的输出端。
4.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一轴(42)空套在所述第二轴(43)上。
5.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述双离合器(4)的所述第一端(41)作为所述变速器的输入端，所述第一运动件(S1)或第二运动件(S2)作为所述变速器的输出端，所述变速器还包括制动装置(5)，所述制动装置(5)用于可释放地制动所述第三运动件(S3)。
6.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一运动件(S1)或第二运动件(S2)作为所述变速器的输入端，所述双离合器(4)的第一端(41)作为所述变速器的输出端，所述变速器还包括制动装置(5)，所述制动装置(5)用于可释放地制动所述第三运动件(S3)。
7.根据权利要求5或6所述的变速器，其特征在于，当所述双离合器(4)的所述第一端(41)与所述第一轴(42)相连并与所述第二轴(43)断开时，所述制动装置(5)将所述第三运动件(S3)制动。
8.根据权利要求5或6所述的变速器，其特征在于，当所述双离合器(4)的所述第一端(41)与所述第二轴(43)相连并与所述第一轴(42)断开时，所述制动装置(5)将所述第三运动件(S3)释放。
9.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一运动件(S1)为太阳轮，所述第二运动件(S2)为行星架，所述第三运动件(S3)为齿圈，所述第二运动件(S2)作为所述变速器的输入端或输出端。
10.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述双离合器(4)的第一轴(42)空套在第二轴(43)上，所述第二轴(43)穿过所述太阳轮以连接到所述行星架，所述太阳轮空套在所述第二轴(43)上。
11.一种动力驱动系统，其特征在于，包括电机(2)、根据权利要求1-10中任一项所述的变速器、以及输出部，所述电机(2)的动力轴与所述变速器的输入端相连，所述输出部用于传递所述变速器输出的动力以驱动车辆。
12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求11所述的动力驱动系统。
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