CN106915232A - 动力驱动***及具有该动力驱动***的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力驱动***和车辆。动力驱动***,包括:第一和第二电动发电机;第一和第二动力输出轴、多组第一和第二行星齿轮机构,多组第一行星齿轮机构串联设置在第一电动发电机与第一动力输出轴之间,多组第二行星齿轮机构串联设置在第二电动发电机与第二动力输出轴之间,多组第一行星齿轮机构共用第一共用齿圈,多组第二行星齿轮机构共用第二共用齿圈;第一和第二制动装置,第一和第二制动装置分别用于制动第一和第二共用齿圈;动力接合装置,动力接合装置设置成用于接合第一动力输出轴与第二动力输出轴。本发明的动力驱动***至少在一定程度上减少了零部件数量,使得动力驱动***的结构至少在一定程度上得到简化、且体积相对更小。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其是涉及一种动力驱动***及具有该动力驱动***的车辆。
背景技术
车辆的动力源如发动机、电机等输出的动力一般需要通过差速器分配给两侧的车轮,差速器能够实现差速功能,传统的机械式差速器主要为锥齿轮式和圆柱齿轮式,这两种差速器已广泛应用到现有车辆中。
发明人了解的另一种具有差速功能的车辆用驱动装置中,采用了两组行星齿轮式结构和两组电机,同时配置单向离合器与制动装置,在一些工况下利用单向离合器制动齿圈,而在另一些工况下通过制动装置制动齿圈。虽然这种车辆用驱动装置在一定程度上可以简化控制策略,但是由于需要设置两个机械元件即制动装置和单向离合器,因此增加了成本,且使得整个动力***的体积增大。而且由于需要设置两个机械元件,给本来就极为紧凑的布置空间增加了更大的布置难度,同时也增加了长期使用的损毁风险。另外,这种差速器没有限滑功能,也就是说,在车辆出现打滑后,这种差速器的两个电机中只有一个能够对外输出动力,大大降低了车辆的通过性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
本发明提出了一种动力驱动***,该动力驱动***至少在一定程度上减少了零部件数量,使得动力驱动***的结构至少在一定程度上得到简化、且体积相对更小。
本发明还提出了一种车辆,该车辆具有上述的动力驱动***。
根据本发明实施例的动力驱动***,包括:第一电动发电机和第二电动发电机;第一动力输出轴和第二动力输出轴以及多组第一行星齿轮机构和多组第二行星齿轮机构,所述多组第一行星齿轮机构串联设置在所述第一电动发电机与所述第一动力输出轴之间且能够将来自所述第一电动发电机的动力通过变速作用后输出至所述第一动力输出轴,所述多组第二行星齿轮机构串联设置在所述第二电动发电机与所述第二动力输出轴之间且能够将来自所述第二电动发电机的动力通过变速作用后输出至所述第二动力输出轴,其中所述多组第一行星齿轮机构共用同一个第一共用齿圈,所述多组第二行星齿轮机构共用同一个第二共用齿圈,所述第一动力输出轴适于与车辆的一对车轮中的一个车轮相连,所述第二动力输出轴适于与所述一对车轮中的另一个车轮相连,所述一对车轮为一对前轮或一对后轮;第一制动装置和第二制动装置,所述第一制动装置设置成用于制动所述第一共用齿圈,所述第二制动装置设置成用于制动所述第二共用齿圈;以及动力接合装置,所述动力接合装置设置成用于接合所述第一动力输出轴与所述第二动力输出轴。
根据本发明实施例的动力驱动***至少在一定程度上减少了零部件数量,使得动力驱动***的结构至少在一定程度上得到简化、且体积相对更小。而且,根据本发明实施例的动力驱动***还具有差速限滑功能。
根据本发明的一些实施例,所述多组第一行星齿轮机构中的第一组第一行星齿轮机构的太阳轮与所述第一电动发电机联动,所述多组第一行星齿轮机构中的最后一组第一行星齿轮机构的行星架与所述第一动力输出轴相连;所述多组第二行星齿轮机构中的第一组第二行星齿轮机构的太阳轮与所述第二电动发电机联动,所述多组第二行星齿轮机构中的最后一组第二行星齿轮机构的行星架与所述第二动力输出轴相连。
根据本发明的一些实施例,所述多组第一行星齿轮机构中,前一组第一行星齿轮机构的行星架与后一组第一行星齿轮机构的太阳轮相连;所述多组第二行星齿轮机构中,前一组第二行星齿轮机构的行星架与后一组第二行星齿轮机构的太阳轮相连。
根据本发明的一些实施例,所述多组第一行星齿轮机构和所述多组第二行星齿轮机构均为两组。
根据本发明的一些实施例,所述动力接合装置包括离合器。
根据本发明的一些实施例,所述离合器包括:可彼此接合和分离的第一部分与第二部分,所述第一部分与所述第一动力输出轴相连,所述第二部分与所述第二动力输出轴相连。
根据本发明的一些实施例,所述动力接合装置包括同步器。
根据本发明的一些实施例,所述同步器设置在所述第一动力输出轴和所述第二动力输出轴中的一个上且用于接合另外一个。
根据本发明的一些实施例,所述第一电动发电机同轴地空套在所述第一动力输出轴上,所述第二电动发电机同轴地空套在所述第二动力输出轴上。
根据本发明的一些实施例,所述多组第一行星齿轮机构与所述多组第二行星齿轮机构关于所述动力接合装置对称布置,所述第一电动发电机与所述第二电动发电机关于所述动力接合装置对称布置且所述第一电动发电机和所述第二电动发电机分别位于所述多组第一行星齿轮机构与所述多组第二行星齿轮机构的相对外侧。
根据本发明另一方面实施例的车辆,包括上述实施例中描述的动力驱动***。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的动力驱动***的示意图;
图2是图1中示出的动力驱动***的局部放大图;
图3是根据本发明又一个实施例的动力驱动***的示意图;
图4是根据本发明实施例的车辆的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考附图描述根据本发明实施例的动力驱动***100a,该动力驱动***100a适用于车辆1000a中,例如混合动力车辆,该动力驱动***100a可作为车辆1000a的动力源并提供车辆1000a正常行驶所需的动力。
下面结合图1-图3的实施例详细描述动力驱动***100a。
根据本发明实施例的动力驱动***100a可以包括第一电动发电机31a和第二电动发电机32a、第一动力输出轴43a和第二动力输出轴44a、多组第一行星齿轮机构1a和多组第二行星齿轮机构2a以及第一制动装置63a、第二制动装置64a和动力接合装置65a。
如图1-图3所示,多组第一行星齿轮机构1a(如图1-图3中的A1、A2)串联设置在第一电动发电机31a与第一动力输出轴43a之间,该多组第一行星齿轮机构1a设置成能够将来自第一电动发电机31a的动力通过变速作用后输出至第一动力输出轴43a,由于多组第一行星齿轮机构1a是串联设置的,因此第一电动发电机31a的动力在输出至第一动力输出轴43a期间,该多组第一行星齿轮机构1a能够依次对这部分动力进行变速作用,起到多级变速功能。例如,每个第一行星齿轮机构起到减速增扭作用,因此该多组第一行星齿轮机构1a形成了多级减速效果,从而提高了第一电动发电机31a的输出扭矩。
类似地,多组第二行星齿轮机构2a串联设置在第二电动发电机32a与第二动力输出轴44a之间,该多组第二行星齿轮机构2a设置成能够将来自第二电动发电机32a的动力通过变速作用后输出至第二动力输出轴44a,由于多组第二行星齿轮机构2a是串联设置的,因此第二电动发电机32a的动力在输出至第二动力输出轴44a期间,该多组第二行星齿轮机构2a能够依次对这部分动力进行变速作用,起到多级变速功能。例如,每个第二行星齿轮机构起到减速增扭作用,因此该多组第二行星齿轮机构2a形成了多级减速效果,从而提高了第二电动发电机32a的输出扭矩。
多组第一行星齿轮机构1a可以同轴布置,多组第二行星齿轮机构2a也可以同轴布置,并且多组第一行星齿轮机构1a与多组第二行星齿轮机构2a的中心轴线可以是重合的。
第一动力输出轴43a可与车辆的一对车轮中的一个车轮41a相连,第二动力输出轴44a可与该一对车轮中的另一个车轮42a相连,该一对车轮可以是一对前轮,当然也可以是一对后轮。
参照图1和图2所示,第一行星齿轮机构1a和第二行星齿轮机构2a中的每一个均可以是单排行星齿轮机构,第一行星齿轮机构1a可以包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈(多组第一行星齿轮机构1a共用该齿圈,即第一共用齿圈13a)。
行星轮安装在行星架上且设置在太阳轮与齿圈之间,行星轮分别与太阳轮和齿圈啮合。行星轮可通过行星轮轴安装在行星架上,行星轮可以是多个,且沿太阳轮的周向间隔均匀分布,例如考虑到动力传递的稳定性以及制造成本,行星轮可以是三个且均布在太阳轮的外侧,相邻的两个行星轮之间间隔大约120°。
行星轮与太阳轮的啮合方式为外啮合。行星轮与齿圈的啮合方式为内啮合,也就是说,齿圈的内周面上形成有齿,行星轮与齿圈的内周面上的齿啮合配合。行星轮可以绕行星轮轴的轴线自转,也可以围绕太阳轮进行公转。
类似地,第二行星齿轮机构2a也可以包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈(多组第二行星齿轮机构2a共用该齿圈,即第二共用齿圈23a)。并且,各部件之间的相对位置关系、连接关系、作用关系等可与第一行星齿轮机构1a一致,因此这里不再详细描述。此外,对于多组第一行星齿轮机构1a、多组第二行星齿轮机构2a的连接关系等还将在下面结合具体的实施例进行详述。
参照图1-图2所示,多组第一行星齿轮机构1a共用同一个第一共用齿圈13a,多组第二行星齿轮机构2a共用同一个第二共用齿圈23a。由此,使得动力驱动***100a的结构更加紧凑,体积更小,更方便布置。
第一制动装置63a设置成用于制动第一共用齿圈13a,第二制动装置64a设置成用于制动第二共用齿圈23a。可选地,第一制动装置63a和第二制动装置64a可以是制动器,但不限于此。
参照图1-图2所示,动力接合装置65a设置成用于接合第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a,从而使得第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a之间形成刚性连接,进而第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a能够同向、同速转动。也就是说,在动力接合装置65a处于接合状态时,第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a保持同步动作状态,在动力接合装置65a处于断开状态时,第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a能够进行差速转动,即第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a可分别以不同的转速转动(当然也可以相同转速转动)。
这里,需要说明的是,动力接合装置65a用于接合第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a应当作广义理解,如动力接合装置65a可以直接接合或断开第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a,当然可选地,动力接合装置65a也可以通过接合或断开其它两个部件而间接实现第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a的接合与断开,该两个部件可以是与第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a相连接的部件,如行星架A23、行星架B23。
具有根据本发明实施例的动力驱动***100a的车辆,例如当车辆1000a行驶在平坦路面且沿直线前进时,第一制动装置63a和第二制动装置64a可分别制动第一共用齿圈13a和第二共用齿圈23a,第一电动发电机31a和第二电动发电机32a可以相同的转速输出动力,这样通过各自的多组行星齿轮机构的减速作用,对应车轮获得转速理论上是相等的,由此保证车辆1000a能够平顺地沿着直线行进。
又如,当车辆1000a行驶在不平路面或转弯行驶时,第一制动装置63a和第二制动装置64a可分别制动第一共用齿圈13a和第二共用齿圈23a,此时两侧的车轮的转速理论上会存在转速差,以左转弯为例,左侧车轮的转弯半径较小而右侧车轮的转弯半径较大,为了保证车轮与地面之间作纯滚动运动,左侧车轮的转速要小于右侧车轮的转速,此时第一电动发电机31a的输出转速可以小于第二电动发电机32a的输出转速,而具体的转速差可由方向盘的转向角度来间接计算出,如驾驶员逆时针转动方向盘(向左转动)一定角度,车辆1000a的控制器基于该转向角度可以计算出车辆1000a的转弯半径,车辆1000a转弯半径确定后,两侧车轮的相对转速差也得以确定,此时控制器可控制第一电动发电机31a和第二电动发电机32a分别以匹配的转速对外输出动力,使得二者的转速差能够与车轮所需的转速差匹配,这样通过两组行星齿轮机构的减速作用后,两个车轮能够获得期望的转速,从而实现纯滚动转弯行驶。
上述是以第一电动发电机31a和第二电动发电机32a作为电动机为例说明的,当然第一电动发电机31a和第二电动发电机32a也可以作为发电机工作。此时,相似地,第一制动装置63a和第二制动装置64a可分别制动第一共用齿圈13a和第二共用齿圈23a,第一电动发电机31a和第二电动发电机32a则可以发电机形式工作,从而回收制动能量。也就是说,在第一电动发电机31a和第二电动发电机32a在作为电动机对外输出动力或者作为发电机回收能量并进行发电时,第一制动装置63a和第二制动装置64a都处于制动状态,即分别制动对应的共用齿圈,而动力接合装置65a则处于分离状态。
当然,可以理解的是,上述的多组第一行星齿轮机构1a和多组第二行星齿轮机构2a可以采用相同的传动比,也就是说,以太阳轮作为动力输入端且行星架作为动力输出端而言,两组行星齿轮机构可以采用相同的传动比。如太阳轮A11与太阳轮B11齿数、行星轮A12与行星轮B12齿数、太阳轮A21和太阳轮B21齿数、行星轮A22和行星轮B22齿数、第一共用齿圈13a和第二共用齿圈23a齿数可以分别相同。
特别地,当车辆1000a行驶在较差的路况情况下,例如车辆1000a在比较泥泞或者松软的砂石路或者沙土等路面上行驶时,以泥泞路况为例,车辆1000a可能陷入泥土中而导致空转,也就是说,车辆1000a发生了打滑现象(打滑现象以及引起打滑现象的原因已是本领域技术人员公知的)。
对于传统具有自锁功能的差速器而言,当车轮出现打滑现象后,只需控制差速器自锁,从而至少能够在一定程度上提高车辆1000a的脱困能力。
由于根据本发明实施例的动力驱动***100a具有差速功能,但结构上又与传统差速器具有较大差别,无法利用传统差速自锁结构。为了提高车辆1000a的通过性,提高车辆1000a对较差路况的适应能力,本发明一些实施例的动力驱动***100a在实现差速功能的前提下,还能进一步实现自锁功能。
根据本发明的一些实施例,例如可以结合图1-图2所示,在车辆出现一侧车轮打滑时,动力接合装置65a接合第一动力输出轴43a与第二动力输出轴44a,并且第一制动装置63a和第二制动装置64a分别制动第一共用齿圈13a和第二共用齿圈23a,由此第一电动发电机31a和第二电动发电机32a可将产生的动力从未打滑的一侧车轮输出,改善车轮打滑现象,提高车辆的通过能力。
综上,根据本发明实施例的动力驱动***100a,通过第一制动装置63a和第二制动装置64a制动作用,可以实现第一电动发电机31a和第二电动发电机32a的纯电动模式或制动能量回收模式,而且通过单独控制第一电动发电机31a和第二电动发电机32a输出转速,可以使两侧的车轮获得不同的扭矩,实现差速功能。此外,根据本发明实施例的动力驱动***100a零部件少、结构紧凑简单,占用体积小,更便于布置。
特别地,根据本发明实施例的动力驱动***100a可以不设置传统动力传动***的机械式自锁差速器结构,但是在功能上通过动力接合装置65a的同步作用却可以实现传统机械式自锁差速器的功能,由此使得根据本发明实施例的动力传动***100a的结构更加紧凑、成本更低。
参照图1-图2所示,下面对多组第一行星齿轮机构1a以及多组第二行星齿轮机构2a的串联方式进行详细描述。可以理解的是,多组第一行星齿轮机构1a和多组第二行星齿轮机构2a的串联方式可以相同,这样能够使得动力驱动***100a具有高度对称性,使动力驱动***100a的重心更偏向于动力驱动***100a的中间区域或者直接处在中间区域,由此能够提高车辆的稳定性且前后重量比更加合理。
多组第一行星齿轮机构1a中的第一组第一行星齿轮机构A1的太阳轮A11与第一电动发电机31a联动,如第一电动发电机31a的转子可与该太阳轮A11同轴相连,
需要说明的是,上述的“联动”可以理解为多个部件(例如,两个)关联运动,以两个部件联动为例,在其中一个部件运动时,另一个部件也随之运动。
例如,在本发明的一些实施例中,齿轮与轴联动可以理解为是在齿轮旋转时、与其联动的轴也将旋转,或者在该轴旋转时、与其联动的齿轮也将旋转。
又如,轴与轴联动可以理解为是在其中一根轴旋转时、与其联动的另一根轴也将旋转。
再如,齿轮与齿轮联动可以理解为是在其中一个齿轮旋转时、与其联动的另一个齿轮也将旋转。
当然,应当理解的是,联动的两个部件在其中一个部件相对静止时,另一个部件也可以随之相对静止。
在本发明下面有关“联动”的描述中,如果没有特殊说明,均作此理解。
进一步,多组第一行星齿轮机构1a中的最后一组第一行星齿轮机构A2的行星架A23与第一动力输出轴43a相连,如同轴相连。
相似地,多组第二行星齿轮机构2a中的第一组第二行星齿轮机构B1的太阳轮B11与第二电动发电机32a联动,如第二电动发电机32a的转子可与该太阳轮B11同轴相连。多组第二行星齿轮机构2a中的最后一组第二行星齿轮机构B2的行星架B23与第二动力输出轴44a相连,如同轴相连。
在进一步实施例中,多组第一行星齿轮机构1a中、前一组第一行星齿轮机构A1的行星架A13与后一组行星齿轮机构A2的太阳轮A21相连,如同轴相连,而在多组第二行星齿轮机构2a中、前一组第二行星齿轮机构B1的行星架B13与后一组第二行星齿轮机构B2的太阳轮B21相连,如同轴相连。
例如,在图1-图2的示例中,第一行星齿轮机构1a和第二行星齿轮机构2a均为两组,第一组第一行星齿轮机构A1的行星架A13与最后一组(也就是第二组)第一行星齿轮机构A2的太阳轮A21相连。同样,第一组第二行星齿轮机构B1的行星架B13与最后一组(也就是第二组)第二行星齿轮机构B2的太阳轮B21相连。
需要说明的是,虽然上述实施例中给出了一种可行的行星齿轮机构串联方式,但是这种可行的实施方式仅是一种示意说明,不能理解为是对本发明保护范围的一种限制,或者暗示本发明必需采用上述串联方式。本领域技术人员在阅读了说明书上述内容的基础之上,能够对上述的串联方式进行修改和/或组合,而形成的新方案应当属于上述串联方式的等同实施方式,应当落入本发明的保护范围之内。
此外,还需要说明的是,在本发明有关“电动发电机”的描述中,如果没有特殊说明,该电动发电机可以理解为是具有发电机与电动机功能的电机。
作为可选的实施方式,如图2所示,动力接合装置65a可以是离合器。离合器包括可彼此接合和分离的第一部分651a和第二部分652a,第一部分651a与第一动力输出轴43a相连,第二部分652a与第二动力输出轴44a相连。
当然,本发明并不限于此,在另一些实施例中,如图3所示,动力接合装置65a可以是同步器,同步器设置在第一动力输出轴43a和第二动力输出轴44a中的一个上且用于接合另一个。
作为可选的实施方式,第一电动发电机31a和第一太阳轮11a可以同轴地空套在第一动力输出轴43a上,第二电动发电机32a和第二太阳轮21a可以同轴地空套在第二动力输出轴44a上,由此使得动力驱动***100a的结构更加紧凑。
另外,第一电动发电机31a与第二电动发电机32a可以左右对称分布,如关于动力接合装置65a对称布置,多组第一行星齿轮机构1a与多组第二行星齿轮机构2a也可以左右对称分布,如关于动力接合装置65a对称布置,并且第一电动发电机31a与第二电动发电机32a可以分别位于多组第一行星齿轮机构1a与多组第二行星齿轮机构2a的相对外侧,也就是说,例如以图1为例,第一电动发电机31a位于多组第一行星齿轮机构1a的外侧即左侧,第二电动发电机32a位于多组第二行星齿轮机构2a的外侧即右侧。
作为可选的实施方式,第一动力输出轴43a和第二动力输出轴44a可以是半轴,如第一动力输出轴43a可以是左半轴,第二动力输出轴44a可以是右半轴。
下面结合附图对图1实施例中的动力驱动***100a的构造、连接关系及典型工况进行描述。
参照图1所示,该实施例示出的动力驱动***100a主要包括左侧的两个单排行星齿轮机构A1、A2、右侧的两个单排行星齿轮机构B1、B2、两个电动发电机31a、32a以及制动装置63a、64a和动力接合装置65a等。
具体而言,左侧的两个第一行星齿轮机构A1、A2串联设置并且共用同一个第一共用齿圈13a,第一组第一行星齿轮机构A1的太阳轮A11与第一电动发电机31a同轴相连,第一组第一行星齿轮机构A1的行星轮A12安装在行星架A13上,行星轮A12分别与太阳轮A11和第一共用齿圈13a啮合,行星架A13与第二组第一行星齿轮机构A2的太阳轮A21同轴相连,第二组第一行星齿轮机构A2的行星轮A22安装在行星架A23上,行星轮A22分别与太阳轮A21和第一共用齿圈13a啮合,行星架A23与第一动力输出轴43a同轴相连,第一动力输出轴43a连接左侧车轮41a。其中,第一电动发电机43a、太阳轮A11、太阳轮A21同轴地空套在第一动力输出轴43a上,第一动力输出轴43a可以是左半轴。
右侧的两个第二行星齿轮机构2a串联设置并且共用同一个第二共用齿圈23a,第一组第二行星齿轮机构B1的太阳轮B11与第二电动发电机32a同轴相连,第一组第二行星齿轮机构B1的行星轮B12安装在行星架B13上,行星轮B12分别与太阳轮B11和第二共用齿圈23a啮合,行星架B13与第二组第二行星齿轮机构B2的太阳轮B21同轴相连,第二组第二行星齿轮机构B2的行星轮B22安装在行星架B23上,行星轮B22分别与太阳轮B21和第二共用齿圈23a啮合,行星架B23与第二动力输出轴44a同轴相连,第二动力输出轴44a连接右侧车轮42a。其中,第二电动发电机32a、太阳轮B11、太阳轮B21同轴地空套在第二动力输出轴44a上,第二动力输出轴44a可以是右半轴。
第一制动装置63a用于制动第一共用齿圈13a,第二制动装置64a用于制动第二共用齿圈23a,动力接合装置65a设置在多组第一行星齿轮机构1a和多组第二行星齿轮机构2a之间且用于选择性地接合第一动力输出轴43a和第二动力输出轴44a。
下面介绍图1实施例中的动力驱动***100a的典型工况。
纯电动工况(依靠第一电动发电机31a和第二电动发电机32a):
第一制动装置63a制动第一共用齿圈13a且第二制动装置64a制动第二共用齿圈23a,动力接合装置65a处于断开状态。第一电动发电机31a和第二电动发电机32a可分别以电动机形式工作。由此,第一电动发电机31a产生的动力通过两组第一行星齿轮机构1a的减速作用输出至左侧的车轮41a,第一电动发电机31a的转速与左侧车轮41a的转速呈正相关地变化。第二电动发电机32a产生的动力通过两组第二行星齿轮机构2a的减速作用后输出至右侧的车轮42a,第二电动发电机32a的转速与右侧的车轮42a的转速呈正相关地变化。
由于第一电动发电机31a和第二电动发电机32a此时分别独立工作,二者互不干涉,因此两个电机能够根据各自对应车轮所需扭矩而适应性地调整输出转速,实现差速功能。
可以理解,在该工况下,第一电动发电机31a和第二电动发电机32a可以顺时针转动或逆时针转动,由此实现纯电动前进或者纯电动倒车。
打滑工况:
以左侧车轮41a打滑为例示意说明,第一制动装置63a制动第一共用齿圈13a且第二制动装置64a制动第二共用齿圈23a,动力接合装置65a处于接合状态,第一电动发电机31a产生的动力可通过动力接合装置65a的接合作用而输出至右侧的第二行星齿轮机构,并可与第二电动发电机32a产生的动力在行星架B23处耦合后共同输出至右侧未打滑的车轮42a。
由此,在左侧车轮打滑时,左侧的第一电动发电机31a仍能将动力从右侧未打滑的车轮输出,而且第一电动发电机31a无需换向,大大提高了脱困的时效性以及成功率。
空挡滑行:
第一制动装置63a、第二制动装置64a和动力接合装置65a全部处于断开状态,第一电动发电机31a和第二电动发电机32a处于随动状态。
制动能量回收:
第一制动装置63a制动第一共用齿圈13a且第二制动装置64a制动第二共用齿圈23a,动力接合装置65a可处于断开状态,制动能量通过各自的动力输出轴、行星齿轮机构后输出至对应的电动发电机,从而驱动电动发电机进行发电。
下面简单描述根据本发明实施例的车辆1000a,参见图4所示,该车辆1000a包括上述实施例中的动力驱动***100a,该动力驱动***100a可以用于前驱,当然也可以用于后驱,本发明对此不作特殊限定。应当理解的是,根据本发明实施例的车辆1000a的其它构造例如制动***、行驶***、转向***等均已为现有技术,且为本领域技术人员所熟知,因此这里不再一一赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种动力驱动***,其特征在于,包括:
第一电动发电机和第二电动发电机;
第一动力输出轴和第二动力输出轴以及多组第一行星齿轮机构和多组第二行星齿轮机构,所述多组第一行星齿轮机构串联设置在所述第一电动发电机与所述第一动力输出轴之间且能够将来自所述第一电动发电机的动力通过变速作用后输出至所述第一动力输出轴,所述多组第二行星齿轮机构串联设置在所述第二电动发电机与所述第二动力输出轴之间且能够将来自所述第二电动发电机的动力通过变速作用后输出至所述第二动力输出轴,其中所述多组第一行星齿轮机构共用同一个第一共用齿圈,所述多组第二行星齿轮机构共用同一个第二共用齿圈,所述第一动力输出轴适于与车辆的一对车轮中的一个车轮相连,所述第二动力输出轴适于与所述一对车轮中的另一个车轮相连,所述一对车轮为一对前轮或一对后轮;
第一制动装置和第二制动装置,所述第一制动装置设置成用于制动所述第一共用齿圈,所述第二制动装置设置成用于制动所述第二共用齿圈;以及
动力接合装置,所述动力接合装置设置成用于接合所述第一动力输出轴与所述第二动力输出轴。
2.根据权利要求1所述的动力驱动***,其特征在于,所述多组第一行星齿轮机构中的第一组第一行星齿轮机构的太阳轮与所述第一电动发电机联动,所述多组第一行星齿轮机构中的最后一组第一行星齿轮机构的行星架与所述第一动力输出轴相连;
所述多组第二行星齿轮机构中的第一组第二行星齿轮机构的太阳轮与所述第二电动发电机联动,所述多组第二行星齿轮机构中的最后一组第二行星齿轮机构的行星架与所述第二动力输出轴相连。
3.根据权利要求2所述的动力驱动***,其特征在于,所述多组第一行星齿轮机构中,前一组第一行星齿轮机构的行星架与后一组第一行星齿轮机构的太阳轮相连;
所述多组第二行星齿轮机构中,前一组第二行星齿轮机构的行星架与后一组第二行星齿轮机构的太阳轮相连。
4.根据权利要求3所述的动力驱动***,其特征在于,所述多组第一行星齿轮机构和所述多组第二行星齿轮机构均为两组。
5.根据权利要求1所述的动力驱动***,其特征在于,所述动力接合装置包括离合器。
6.根据权利要求5所述的动力驱动***,其特征在于,所述离合器包括:可彼此接合和分离的第一部分与第二部分,所述第一部分与所述第一动力输出轴相连,所述第二部分与所述第二动力输出轴相连。
7.根据权利要求1所述的动力驱动***,其特征在于,所述动力接合装置包括同步器。
8.根据权利要求7所述的动力驱动***,其特征在于,所述同步器设置在所述第一动力输出轴和所述第二动力输出轴中的一个上且用于接合另外一个。
9.根据权利要求1所述的动力驱动***,其特征在于,所述第一电动发电机同轴地空套在所述第一动力输出轴上,所述第二电动发电机同轴地空套在所述第二动力输出轴上。
10.根据权利要求1所述的动力驱动***,其特征在于,所述多组第一行星齿轮机构与所述多组第二行星齿轮机构关于所述动力接合装置对称布置,所述第一电动发电机与所述第二电动发电机关于所述动力接合装置对称布置且所述第一电动发电机和所述第二电动发电机分别位于所述多组第一行星齿轮机构与所述多组第二行星齿轮机构的相对外侧。
11.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-10中任一项所述的动力驱动***。
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