CN111016641A - 动力装置及行驶设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种动力装置及行驶设备,动力装置包括输入轴;输出轴;连接机构;第一驱动机构;第二驱动机构,所述第二驱动机构的输出端与所述输入轴固定连接;第一传动件,套设在所述输入轴上;第二传动件,套设在所述输出轴上;第三传动件,套设在所述输入轴上;第四传动件,套设在所述输出轴上;转换机构,使所述第一传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第一传动件旋转带动所述第二传动件旋转,所述输出轴随着所述第二传动件旋转而旋转;或,使所述第三传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第三传动件旋转带动所述第四传动件旋转,所述输出轴随着所述第四传动件旋转而旋转。本申请实施例的动力装置有两个驱动机构,行驶设备使用灵活。
Description
技术领域
本申请涉及动力技术,特别涉及一种动力装置及行驶设备。
背景技术
行驶设备是人们常用的出行设备。然而,现有技术中的行驶设备一般只设置一个驱动机构,在行驶过程中只有一个驱动机构工作,行驶设备使用受限。
发明内容
本申请实施例为解决现有技术中存在的问题提供一种动力装置及行驶设备。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例提供一种动力装置,所述动力装置包括:
输入轴;
输出轴;
连接机构;
第一驱动机构,所述第一驱动机构的输出端通过所述连接机构与所述输入轴连接或分开;
第二驱动机构,所述第二驱动机构的输出端与所述输入轴固定连接;
第一传动件,设置于所述输入轴上;
第二传动件,设置于所述输出轴上,与所述第一传动件配合连接;
第三传动件,设置于所述输入轴上;
第四传动件,设置于所述输出轴上,与所述第三传动件配合连接;
转换机构,所述输入轴旋转时,使所述第一传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第一传动件旋转带动所述第二传动件旋转,所述输出轴随着所述第二传动件旋转而旋转;或,使所述第三传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第三传动件旋转带动第四传动件旋转,所述输出轴随着所述第四传动件旋转而旋转。
在一些可选的实现方式中,当所述连接机构运动至所述第一极限位置时,所述连接机构使所述第一驱动机构的输出端和所述输入轴的第一端连接;
当所述连接机构运动至所述第二极限位置时,所述连接机构使所述第一驱动机构的输出端和所述输入轴的第一端分开。
在一些可选的实现方式中,所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动设置、相对于所述输入轴的轴向固定设置;所述第二传动件固定在所述输出轴上;
所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动设置、相对于所述输入轴的轴向固定设置,所述第四传动件固定在所述输出轴上;
所述输入轴旋转时,所述转换机构使所述第一传动件相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动地设置;或,使所述第三传动件相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动地设置。
在一些可选的实现方式中,所述第一传动件和所述第三传动件间隔套设在所述输入轴上,所述转换机构设置在所述第一传动件和所述第三传动件之间;
当所述转换机构运动至所述第三极限位置时,所述转换机构分别与所述第一传动件和所述输入轴连接,所述第一传动件通过所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动设置;
当所述转换机构运动至所述第四极限位置时,所述转换机构分别与所述第三传动件和所述输入轴连接,所述第三传动件通过所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动设置。
在一些可选的实现方式中,所述转换机构套设在所述输入轴上,所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,且相对于所述输入轴的轴向移动设置;
当所述转换机构沿所述输入轴运动至所述第三极限位置时,所述转换机构与所述第一传动件连接;当所述转换机构沿所述输入轴运动至所述第四极限位置时,所述转换机构与所述第三传动件连接。
在一些可选的实现方式中,所述动力装置还包括:
第一电磁件,设置于所述第一传动件上;
第二电磁件,设置于所述第三传动件上;
当所述第一电磁件通电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构在所述第一电磁件的磁力作用下运动至所述第三极限位置,所述转换机构与所述第一传动件连接;
当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件通电时,所述转换机构在所述第二电磁件的磁力作用下运动至所述第四极限位置,所述转换机构与所述第三传动件连接。
在一些可选的实现方式中,所述转换机构还包括:
复位件,分别与所述转换机构和所述输入轴连接;
当所述第一电磁件通电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构在所述第一电磁件的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第三极限位置,所述转换机构与所述第一传动件连接;当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构通过所述复位件的回复力运动至第五位置,所述转换机构与所述第一传动件分开;
当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件通电时,所述转换机构在所述第二电磁件的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第四极限位置,所述转换机构与所述第三传动件连接;当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构通过所述复位件的回复力运动至所述第五位置,所述转换机构与所述第三传动件分开。
在一些可选的实现方式中,所述第二传动件相对于所述输出轴的周向转动设置、相对于所述输出轴的轴向固定设置;所述第一传动件固定在所述输入轴上;
所述第四传动件相对于所述输出轴的周向转动设置、相对于所述输出轴的轴向固定设置,所述第三传动件固定在所述输入轴上;
所述输入轴旋转时,所述转换机构使所述第二传动件相对于所述输出轴的周向固定设置,所述第四传动件相对于所述输出轴的周向转动地设置;或,使所述第四传动件相对于所述输出轴的周向固定设置,所述第二传动件相对于所述输出轴的周向转动地设置。
在一些可选的实现方式中,所述动力装置还包括:
第五传动件,固定设置于所述输出轴;
驱动轴;
第六传动件,固定设置于所述驱动轴,与所述第五传动件配合连接。
在一些可选的实现方式中,所述第一驱动机构为发动机,所述第二驱动机构为第一电机。
在一些可选的实现方式中,所述动力装置还包括:第二电机,所述第二电机与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机能够为所述发动机提供起动动力。
本申请实施例还提供一种行驶设备,所述行驶设备包括本申请实施例的所述动力装置。
本申请实施例还提供一种动力装置的控制方法,所述动力装置包括本申请实施例的所述动力装置;其中,所述第一驱动机构为发动机,所述第二驱动机构为第一电机;
所述动力装置还包括:第二电机和电池;所述第二电机与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机能够为所述发动机提供起动动力;所述电池分别与所述第一电机和所述第二电机连接;
所述控制方法包括:当接收到巡航指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发动机工作,发动机曲轴旋转带动所述的第二电机旋转发电;控制所述第二电机将所发的电输出给所述第一电机;和/或,控制所述第二电机将所发的电输出给所述电池。
在一些可选的实现方式中,所述控制方法还包括:
当接收到起动指令时;
控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发电机工作,当所述发动机的输出端和输入轴的转速相接近时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述发动机和所述第一电机均通过所述输入轴输出驱动力矩。
在一些可选的实现方式中,,所述控制方法还包括:
当接收到制动指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述第一电机发电、并将所发的电输出给所述电池,控制所述第二电机发电、并将所发的电输出给所述电池。
在一些可选的实现方式中,所述控制方法还包括:
当接收到倒车指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开,控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩。
本申请实施例中,所述动力装置包括第一驱动机构和第二驱动机构,第一驱动机构和第二驱动机构都能够工作,行驶设备使用灵活。
附图说明
图1是本申请实施例中动力装置的一个可选的结构示意图;
图2是本申请实施例中动力装置的一个可选的结构示意图;
图3是本申请实施例中动力装置的一个可选的结构示意图;
图4是本申请实施例中动力装置的一个可选行驶状态示意图。
附图标记:101、第一传动件;102、第二传动件;103、第三传动件;104、第四传动件;105、第五传动件;106、第六传动件;107、第一电磁件;108、第二电磁件;110、输入轴;120、输出轴;130、连接机构;140、第二驱动机构;150、第一驱动机构;160、转换机构;170、驱动轴;180、第二电机;191、前桥;192、后桥;193、前轮;194、后轮;195、变速器。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本申请实施例记载中,需要说明的是,除非另有说明和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本申请的实施例可以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以下结合图1至图4对本申请实施例记载的动力装置进行详细说明。
如图1至图4所示,本申请实施例记载了一种动力装置,所述动力装置包括:输入轴110;
输出轴120;
连接机构130;
第一驱动机构150,所述第一驱动机构150的输出端通过所述连接机构130与所述输入轴110连接或分开;
第二驱动机构140,所述第二驱动机构140的输出端与所述输入轴110固定连接;
第一传动件101,设置于所述输入轴110上;
第二传动件102,设置于所述输出轴120上,与所述第一传动件101配合连接;
第三传动件103,设置于所述输入轴110上;
第四传动件104,设置于所述输出轴120上,与所述第三传动件103配合连接;
转换机构160,所述输入轴110旋转时,使所述第一传动件101随着所述输入轴110旋转而旋转,所述第一传动件101旋转带动所述第二传动件102旋转所述输出轴120随着所述第二传动件102旋转而旋转;或,使所述第三传动件103随着所述输入轴110旋转而旋转,所述第三传动件103旋转带动所述第四传动件104旋转,所述输出轴120随着所述第四传动件104旋转而旋转。
本申请实施例中,所述输入轴110用于将所述第一驱动机构150和/或所述第二驱动机构140的动力输入动力装置。所述输出轴120用于将所述第一驱动机构150和/或所述第二驱动机构140的动力输出动力装置。
这里,所述输入轴110和所述输出轴120的位置不作限定。例如,所述输入轴110和所述输出轴120可以平行设置。
本申请实施例中,第一传动件101、第二传动件102、第三传动件103和第四传动件104的结构不作限定。
例如,所述第一传动件101为第一齿轮,所述第二传动件102为第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合;所述第三传动件103为第三齿轮,所述第四传动件104为第四齿轮,所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。当然,所述第一传动件101、所述第二传动件102、所述第三传动件103和所述第四传动件104也可以为其他传动结构。
这里,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合的传动比大于所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合的传动比,以便通过所述第二齿轮与所述第一齿轮实现低速传动,通过所述第四齿轮与所述第三齿轮实现高速传动。当然,本领域技术人员也可以根据需要来设置所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合的传动比,以及所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合的传动比。
本申请实施例中,所述第一驱动机构150的结构不作限定,只要能够提供动力即可。例如,所述第一驱动机构150可以为发动机,也可以为电机。
本申请实施例中,所述第二驱动机构140的结构不作限定,只要能够提供动力即可。例如,所述第二驱动机构140可以为发动机,也可以为电机。
本申请实施例中,所述动力装置还可以包括控制器,所述控制器可以控制所述连接机构130使所述第一驱动机构150的输出端和所述输入轴110连接,控制所述第一驱动机构150和第二驱动机构140均通过所述输入轴110输出驱动力矩,此时,第一驱动机构150和第二驱动机构140共同为所述动力装置提供动力,能够缩短动力装置起动加速时间,实现快速起动。当然,所述控制器也可以控制所述连接机构130使所述第一驱动机构150的输出端和所述输入轴110连接,控制所述第一驱动机构150通过所述输入轴110输出驱动力矩,控制所述第二驱动机构140不通过所述输入轴110输出驱动力矩。所述控制器还可以控制所述连接机构130与所述第一驱动机构150的输出端和所述输入轴110中的一个分开,控制所述第一驱动机构150不通过所述输入轴110输出驱动力矩,控制所述第二驱动机构140通过所述输入轴110输出驱动力矩。
作为一示例,所述第一驱动机构150为发动机,所述第二驱动机构140为第一电机;这里,所述动力装置还可以包括控制器,当控制器接收到起动指令时,所述控制器可以控制所述连接机构130使所述发动机的输出端和所述输入轴110分开,控制所述第一电机通过所述输入轴110输出驱动力矩,控制发动机工作,当所述输入轴的转速与所述发动机曲轴转速接近时,控制所述的连接机构使发动机输出端和输入轴第一端连接,此时,发动机和第一电机共同为所述动力装置提供动力,能够缩短动力装置起动加速时间,实现快速起动。当然,控制器也可以控制发动机和第一电机中的一个通过所述输入轴110输出驱动力矩。这里,起动指令是指使动力装置开始运行的指令。
这里,当控制器接收到加速指令时,所述控制器也可以控制所述连接机构130使所述发动机的输出端和所述输入轴110连接,控制所述发动机和第一电机均通过所述输入轴110输出驱动力矩;能够缩短动力装置加速时间,实现快速加速。当然,控制器也可以控制发动机和第一电机中的一个通过所述输入轴110输出驱动力矩。这里,加速指令是指使动力装置加速运行的指令。
这里,当控制器接收到倒车指令时,所述控制器可以控制所述连接机构130使所述发动机的输出端和所述输入轴110分开;控制所述第一电机通过所述输入轴110输出驱动力矩。本领域技术人员应当理解的是,此时,第一电机反转,实现所述动力装置反向行驶。这里,所述控制器可以控制所述发动机工作或停止工作。这里,倒车指令是指使动力装置反向行驶的指令。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,如图1至图4所示,所述第一驱动机构150为发动机,所述第二驱动机构140为第一电机,所述动力装置还可以包括:第二电机180,所述第二电机180的输出端与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机180能够为所述发动机提供起动动力。这里,通过所述第二电机180能够实现所述发动机快速起动和停止,使用更灵活。
这里,第二电机可以直接与所述发动机的曲轴同轴连接;也可以通过一对齿轮啮合与所述发动机曲轴连接。
这里,第二电机180可以仅为电动机;也可以既为电动机,又为发电机。例如,第二电机180为启动/发电一体化(Integrated Starter and Generator,ISG)电机。当第二电机180既为电动机,又为发电机,发动机起动时,第二电机180为发动机提供起动动力,当发动机正常工作时,发动机能够带动所述第二电机180发电。
在本实现方式中,所述动力装置还可以包括控制器和电池;当所述控制器接收到巡航指令时,所述控制器控制所述连接机构130使所述发动机的输出端和所述输入轴110分开;控制所述第一电机通过所述输入轴110输出驱动力矩;控制所述发动机向所述第二电机180的输入端输出驱动力矩,所述第二电机180发电;控制所述第二电机180将所发的电输出给所述第一电机;和/或,控制所述第二电机将所发的电输出给所述电池。
这里,所述第二电机180可以将所发的电输出给所述第一电机;所述第二电机180也可以将所发的电输出给所述电池;所述第二电机180还可以将所发的电的部分输出给所述第一电机,剩余部分输出给所述电池。
这里,所述电池分别与所述第二电机180和第一电机连接。所述电池可以为所述第二电机180供电;也可以为所述第一电机供电;还可以既为所述第二电机180供电,又为第一电机供电。
这里,巡航指令可以是指使动力装置进入设定运行状态的指令。例如,巡航指令可以是指使动力装置进入匀速运行状态的指令,也可以是指使动力装置进入高效运行状态的指令。其中,高效运行状态为发动机燃烧充分,热效率较高的状态。这里,通过使发动机处于热效率较高的状态,能够降低燃油消耗和减少污染物排放。
这里,当第二电机180所发的电量小于所述第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机180和电池共同为第一电机提供电;当第二电机180所发的电量大于第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机180为第一电机提供电,且控制将第二电机180所发的电输出给电池;当第二电机180所发的电量等于第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机180为第一电机提供电。当然,控制器也可以直接控制将第二电机180所发的电输出给电池,由电池为第一电机提供电。
在本实现方式中,当控制器接收到制动指令时,所述控制器还配置为控制所述连接机构130使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述第一电机发电、并将所发的电输出给所述电池,控制所述第二电机180发电、并将所发的电输出给所述电池。
这里,制动指令是指使动力装置减速运行的指令。
这里,第一电机和第二电机180都既为电动机,也为发电机。当控制器接收到制动指令,通过控制所述第一电机和所述第二电机180发电,能够将所述动力装置制动时的机械能转化成电能储存在所述电池中,能量回收,实现了节能作用。
在本申请实施例中,连接机构130用于实现第一驱动机构150与所述输入轴110连接或分开。当第一驱动机构150与所述输入轴110连接时,第一驱动机构150通过所述输入轴110提供动力,当第一驱动机构150与所述输入轴110分开时,第一驱动机构150不通过所述输入轴110提供动力。
这里,连接机构130的结构和位置不作限定,只要能够使第一驱动机构150与所述输入轴110连接或分开即可。例如,所述连接机构130可以通过移动,来实现第一驱动机构150与所述输入轴110连接或分开。当所述连接机构130运动至所述第一极限位置时,所述连接机构130使所述第一驱动机构150的输出端和所述输入轴110的第一端连接;当所述连接机构130运动至所述第二极限位置时,所述连接机构130使所述第一驱动机构150的输出端和所述输入轴110的第一端分开。作为一种实现方式,这里的连接机构130可以为离合器。
在本申请实施例中,转换机构160用于实现动力装置的动力通过第一传动件101和第二传动件102形成的第一路径传送;或,通过第三传动件103和第四传动件104形成的第二路径传送。
这里,转换机构160的结构和位置不作限定,只要能够使所述第一传动件101随着所述输入轴110旋转而旋转,所述第一传动件101旋转带动所述第二传动件102旋转所述输出轴120随着所述第二传动件102旋转而旋转;或,使所述第三传动件103随着所述输入轴110旋转而旋转,所述第三传动件103旋转带动所述第四传动件104旋转,所述输出轴120随着所述第四传动件104旋转而旋转即可。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向转动设置、相对于所述输入轴110的轴向固定设置。所述第二传动件102固定在所述输出轴120上;所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向转动设置、相对于所述输入轴110的轴向固定设置,所述第四传动件104固定在所述输出轴120上。所述输入轴110旋转时,转换机构160使所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向转动地设置;或,使所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向转动地设置。
在本实现方式中,所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向转动设置、相对于所述输入轴110的轴向固定设置时,所述第一传动件101相对于所述输入轴110能够转动,不能够移动。当转换机构160使所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向固定设置时,所述第一传动件101相对于所述输入轴110既不能够转动,也不能够移动。
在本实现方式中,所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向转动设置、相对于所述输入轴110的轴向固定设置时,所述第三传动件103相对于所述输入轴110能够转动,不能够移动。当转换机构160使所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向固定设置,时,第三传动件103相对于所述输入轴110既不能够转动,也不能够移动。
在本实现方式中,转换机构160的结构不作限定,只要能够使所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向固定设置;或,使所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向固定设置即可。
例如,所述第一传动件101和所述第三传动件103间隔套设在所述输入轴110上,所述转换机构160设置在所述第一传动件101和所述第三传动件103之间;当所述转换机构160运动至所述第三极限位置时,所述转换机构160分别与所述第一传动件101和所述输入轴110连接,所述第一传动件101通过所述转换机构160相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向转动设置;当所述转换机构160运动至所述第四极限位置时,所述转换机构160分别与所述第三传动件103和所述输入轴110连接,所述第三传动件103通过所述转换机构160相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向转动设置。
在本示例中,转换机构160的位置不作限定。以下示出转换机构160的两种位置。
在转换机构160的第一种位置中,转换机构160可以包括设置在所述第一传动件101和所述第三传动件103之间的滑块,所述输入轴110设置有滑槽,所述第一传动件101设置有与所述滑块匹配的第一卡槽,所述第三传动件103设置有与所述滑块匹配的第二卡槽;所述滑块的第一端插设在所述第一滑槽内,所滑块的第二端能够插设在所述第一卡槽内或第二卡槽内。当所述转换机构160运动至所述第三极限位置时,所述滑块的第二端插设在所述第一卡槽内,所述第一传动件101通过所述滑块相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述滑块的第二端位于所述第二卡槽外,所述第三传动件103相对于所述输入轴110的周向转动设置;当所述转换机构160运动至所述第四极限位置时,所述滑块的第二端插设在所述第二卡槽内,所述第三传动件103通过所述滑块相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述滑块的第二端位于所述第一卡槽外,所述第一传动件101相对于所述输入轴110的周向转动设置。
在转换机构160的第二种位置中,所述转换机构160套设在所述输入轴110上,所述转换机构160相对于所述输入轴110的周向固定设置,且相对于所述输入轴110的轴向移动设置;当所述转换机构160沿所述输入轴110运动至所述第三极限位置时,所述转换机构160与所述第一传动件101连接;当所述转换机构160沿所述输入轴110运动至所述第四极限位置时,所述转换机构160与所述第三传动件103连接。
在转换机构160的第二种位置中,转换机构160的具体结构不作限定。例如,转换机构160可以为套设在所述输入轴110上的换挡拔轮,所述换挡拔轮的内圈设置有凸起,所述输入轴110设置有与所述凸起匹配的凹槽,所述凸起插设在所述凹槽内,换挡拔轮通过所述凸起插设在所述凹槽内相对于所述输入轴110的周向固定设置,所述换挡拔轮在所述输入轴110上滑动时,所述凸起在所述凹槽内滑动。这里,换挡拔轮的外圈可以设置第一连接齿轮,所述第一传动件101与所述第三传动件103相邻一侧设置有与所述第一连接齿轮匹配的第二连接齿轮,所述第三传动件103与所述第一传动件101相邻一侧设置有与所述第一连接齿轮匹配的第三连接齿轮,当所述换挡拔轮沿所述输入轴110运动至所述第三极限位置时,所述第一连接齿轮与所述第二连接齿轮啮合,所述换挡拔轮与所述第一传动件101连接;当所述换挡拔轮沿所述输入轴110运动至所述第四极限位置时,所述第一连接齿轮与所述第三连接齿轮啮合,所述换挡拔与所述第三传动件103连接。
在转换机构160的第二种位置中,控制转换机构160移动的动力机构不作限定。例如,所述动力装置还可以包括:第一电磁件107,设置于所述第一传动件101上;第二电磁件108,设置于所述第三传动件103上;当所述第一电磁件107通电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160在所述第一电磁件107的磁力作用下运动至所述第三极限位置,所述转换机构160与所述第一传动件101连接;当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108通电时,所述转换机构160在所述第二电磁件108的磁力作用下运动至所述第四极限位置,所述转换机构160与所述第三传动件103连接。
这里,转换机构160包括与第一电磁件107具有吸引力的铁制件或磁性件,还包括与第二电磁件108具有吸引力的铁制件或磁性件。
这里,第一电磁件107和第二电磁件108的设置位置不作限定。例如,如图1和图3所示,第一电磁件107设置在第一传动件101与所述第三传动件103相邻一侧,第二电磁件108设置在第三传动件103与所述第一传动件101相邻一侧。
这里,第一电磁件107和第二电磁件108的形状不作限定。例如,如图1和图3所示,第一电磁件107呈环形设置在第一传动件101与所述第三传动件103相邻一侧,第二电磁件108呈环形设置在第三传动件103与所述第一传动件101相邻一侧。这里,第一电磁件107和第二电磁件108可以固定在变速箱壳体上或发动机曲轴箱壳体上。
这里,所述转换机构160还可以包括:复位件,分别与所述转换机构160和所述输入轴110连接;当所述第一电磁件107通电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160在所述第一电磁件107的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第三极限位置,所述转换机构160与所述第一传动件101连接;当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160通过所述复位件的回复力运动至第五位置,所述转换机构160与所述第一传动件101分开;当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108通电时,所述转换机构160在所述第二电磁件108的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第四极限位置,所述转换机构160与所述第三传动件103连接;当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160通过所述复位件的回复力运动至所述第五位置,所述转换机构160与所述第三传动件103分开。
这里,当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160通过复位件能够维持在所述第五位置,此时,所述转换机构160分别与第一传动件101和第三传动件103分开,动力装置的动力不输出。
这里,复位件的结构不作限定。例如,复位件可以为弹簧。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述第二传动件102相对于所述输出轴120的周向转动设置、相对于所述输出轴120的轴向固定设置;所述第一传动件101固定在所述输入轴110上;所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向转动设置、相对于所述输出轴120的轴向固定设置,所述第三传动件103固定在所述输入轴110上;所述输入轴110旋转时,转换机构160使所述第二传动件102相对于所述输出轴120的周向固定设置,所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向转动地设置;或,使所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向固定设置,所述第二传动件102相对于所述输出轴120的周向转动地设置。
在本实现方式中,所述第二传动件102相对于所述输出轴120的周向转动设置、相对于所述输出轴120的轴向固定设置;所述第二传动件102相对于所述输出轴120能够转动,不能够移动。当转换机构160使所述第二传动件102在所述输出轴120的周向固定设置时,第二传动件102相对于所述输出轴120既不能够转动,也不能够移动。
在本实现方式中,所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向转动设置、相对于所述输出轴120的轴向固定设置时,所述第四传动件104相对于所述输出轴120能够转动,不能够移动。当转换机构160使所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向固定设置,时,第四传动件104相对于所述输出轴120既不能够转动,也不能够移动。
在本实现方式中,如图2和图4所示,所述第二传动件102和所述第四传动件104间隔套设在所述输出轴120上,所述转换机构160设置在所述第二传动件102和所述第四传动件104之间;当所述转换机构160运动至所述第五极限位置时,所述转换机构160分别与所述第二传动件102和所述输出轴120连接,所述第二传动件102通过所述转换机构160相对于所述输出轴120的周向固定设置,所述第四传动件104相对于所述输出轴120的周向转动设置;当所述转换机构160运动至所述第四极限位置时,所述转换机构160分别与所述第四传动件104和所述输出轴120连接,所述第四传动件104通过所述转换机构160相对于所述输出轴120的周向固定设置,所述第二传动件102相对于所述输出轴120的周向转动设置。
在本实现方式中,上述已经对转换机构160进行了描述,在此不再赘述。
在本实现方式中,所述动力装置还可以包括:第一电磁件107,设置于所述第二传动件102上;第二电磁件108,设置于所述第四传动件104上;当所述第一电磁件107通电,所述第二电磁件108断电时,所述转换机构160在所述第一电磁件107的磁力作用下运动至所述第三极限位置,所述转换机构160与所述第二传动件102连接;当所述第一电磁件107断电,所述第二电磁件108通电时,所述转换机构160在所述第二电磁件108的磁力作用下运动至所述第四极限位置,所述转换机构160与所述第四传动件104连接。
这里,上述已经对第一电磁件107和第二电磁件108进行了描述,在此不再赘述。
在本实现方式中,上述已经对转换机构160进行了描述,在此不再赘述。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,如图1至图4所示,所述动力装置还可以包括:第五传动件105,固定设置于所述输出轴120;驱动轴170;第六传动件106,固定设置于所述驱动轴170,与所述第五传动件105配合连接。
在本实现方式,通过配合连接的第五传动件105和第六传动件106,使动力装置的动力能够通过所述驱动轴170输出。
这里,如图1至图4所示,所述驱动轴170可以为行驶设备的前驱动轴和后驱动轴。这里,所述驱动轴170的第一端可以连接行驶设备的前桥191,所述驱动轴170的第二端可以连接行驶设备的后桥192。这里,前桥191与前轮193连接,后桥192与后轮194连接。
这里,第五传动件105和第六传动件106的结构不作限定。当所述第一传动件101为第一齿轮,所述第二传动件102为第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合;所述第三传动件103为第三齿轮,所述第四传动件104为第四齿轮,所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合时,第五传动件105为第五齿轮,第六传动件106为第六齿轮,所述第五齿轮与所述第六齿轮啮合。
这里,驱动轴170的位置不作限定。例如,所述驱动轴170和所述输出轴120可以平行,也可以垂直。当所述驱动轴170、所述输出轴120和所述输入轴110平行时,动力装置为纵置设置。这里,如图3和图4所示,第五传动件105可以设置在第二传动件102和第四传动件104之间,也可以设置在第四传动件104远第二传动件102一侧。当所述驱动轴170和所述输出轴120垂直,所述输出轴120和所述输入轴110平行时,动力装置为横置设置。这里,如图1和图2所示,第五传动件105可以设置在第四传动件104远第二传动件102一侧。
本领域技术人员应当理解的是,如图1至图4所示,第一传动件101、第二传动件102、第三传动件103、第四传动件104、第五传动件105、第六传动件106、输入轴110和输出轴120形成动力装置的变速器195。
本申请实施例中,所述动力装置包括第一驱动机构150和第二驱动机构140,所述第二驱动机构140的输出端与所述输入轴110固定连接,能够为所述动力装置提供动力;当所述第一驱动机构150的输出端通过所述连接机构130与所述输入轴110连接时,也能够为所述动力装置提供动力;当所述第一驱动机构150和所述第二驱动机构140中的一个出现故障时,另一个可以为行驶设备提供动力,提高了动力装置的安全性。
本申请实施例还提供了一种行驶设备,所述行驶设备包括动力装置,所述动力装置为上述本申请实施的所述动力装置。
这里的行驶设备可以为全地形车。
本申请实施例还记载了一种动力装置的控制方法,所述动力装置包括上述本申请实施的所述动力装置;其中,所述第一驱动机构为发动机,所述第二驱动机构为第一电机;所述动力装置还包括:第二电机和电池;所述第二电机与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机能够为所述发动机提供起动动力;所述电池分别与所述第一电机和所述第二电机连接;
所述控制方法包括:
当接收到巡航指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发动机工作,发动机曲轴旋转带动所述的第二电机旋转发电;控制所述第二电机将所发的电输出给所述第一电机;和/或,控制所述第二电机将所发的电输出给所述电池。
在本申请实施例中,上述动力装置的实施例已经对发动机、第一电机、第二电机进行了描述,在此不再赘述。
在本申请实施例中,所述第二电机将所发的电可以输出给所述第一电机;所述第二电机将所发的电也可以输出给所述电池;所述第二电机将所发的电的部分输出给所述第一电机,剩余部分输出给所述电池。
这里,所述电池分别与所述第二电机和第一电机连接;所述电池可以为所述第二电机供电;也可以为所述第一电机供电;还可以既为所述第二电机供电,又为第一电机供电。
在本申请实施例中,巡航指令可以是指使动力装置进入设定运行状态的指令。例如,巡航指令可以是指使动力装置进入匀速运行状态的指令,也可以是指使动力装置进入高效运行状态的指令。其中,高效运行状态为发动机燃烧充分,热效率较高的状态。这里,通过使发动机处于热效率较高的状态,能够降低燃油消耗和减少污染物排放。
这里,当第二电机所发的电量小于所述第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机和电池共同为第一电机提供电;当第二电机所发的电量大于第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机为第一电机提供电,且控制将第二电机所发的电输出给电池;当第二电机所发的电量等于第一电机使用的电量时,控制器可以控制第二电机为第一电机提供电。当然,控制器也可以直接控制将第二电机所发的电输出给电池,由电池为第一电机提供电。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述控制方法还可以包括:
当接收到起动指令时;
控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发电机工作,当所述发动机的输出端和输入轴的转速相接近时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述发动机和所述第一电机均通过所述输入轴输出驱动力矩。
这里,起动指令是指使动力装置开始运行的指令。
这里,当发动机和第一电机共同为所述动力装置提供动力,能够缩短动力装置起动加速时间,实现快速起动。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述控制方法还可以包括:
当接收到加速指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发电机工作,当所述发动机的输出端和输入轴的转速相接近时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述发动机和所述第一电机均通过所述输入轴输出驱动力矩。
这里,加速指令是指使动力装置加速运行的指令。
这里,当发动机和第一电机共同为所述动力装置提供动力,能够缩短动力装置加速时间,实现快速加速。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述控制方法还可以包括:
当接收到制动指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述第一电机发电、并将所发的电输出给所述电池,控制所述第二电机发电、并将所发的电输出给所述电池。
这里,制动指令是指使动力装置减速运行的指令。
这里,第一电机和第二电机都既为电动机,也为发电机。当控制器接收到制动指令,通过控制所述第一电机和所述第二电机发电,能够将所述动力装置制动时的机械能转化成电能储存在所述电池中,能量回收,实现了节能作用。
在本申请实施例的一些可选的实现方式中,所述控制方法还可以包括:
当接收到倒车指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开,控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩。
这里,倒车指令是指使动力装置反向行驶的指令。
本领域技术人员应当理解的是,此时,第一电机反转,实现所述动力装置反向行驶。这里,所述控制器可以控制所述发动机工作或停止工作。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种动力装置,其特征在于,所述动力装置包括:
输入轴;
输出轴;
连接机构;
第一驱动机构,所述第一驱动机构的输出端通过所述连接机构与所述输入轴连接或分开;
第二驱动机构,所述第二驱动机构的输出端与所述输入轴固定连接;
第一传动件,设置于所述输入轴上;
第二传动件,设置于所述输出轴上,与所述第一传动件配合连接;
第三传动件,设置于所述输入轴上;
第四传动件,设置于所述输出轴上,与所述第三传动件配合连接;
转换机构,所述输入轴旋转时,使所述第一传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第一传动件旋转带动所述第二传动件旋转,所述输出轴随着所述第二传动件旋转而旋转;或,使所述第三传动件随着所述输入轴旋转而旋转,所述第三传动件旋转带动第四传动件旋转,所述输出轴随着所述第四传动件旋转而旋转。
2.根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于,
当所述连接机构运动至所述第一极限位置时,所述连接机构使所述第一驱动机构的输出端和所述输入轴的第一端连接;
当所述连接机构运动至所述第二极限位置时,所述连接机构使所述第一驱动机构的输出端和所述输入轴的第一端分开。
3.根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于,
所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动设置、相对于所述输入轴的轴向固定设置;所述第二传动件固定在所述输出轴上;
所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动设置、相对于所述输入轴的轴向固定设置,所述第四传动件固定在所述输出轴上;
所述输入轴旋转时,所述转换机构使所述第一传动件相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动地设置;或,使所述第三传动件相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动地设置。
4.根据权利要求3所述的动力装置,其特征在于,所述第一传动件和所述第三传动件间隔套设在所述输入轴上,所述转换机构设置在所述第一传动件和所述第三传动件之间;
当所述转换机构运动至所述第三极限位置时,所述转换机构分别与所述第一传动件和所述输入轴连接,所述第一传动件通过所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第三传动件相对于所述输入轴的周向转动设置;
当所述转换机构运动至所述第四极限位置时,所述转换机构分别与所述第三传动件和所述输入轴连接,所述第三传动件通过所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,所述第一传动件相对于所述输入轴的周向转动设置。
5.根据权利要求4所述的动力装置,其特征在于,所述转换机构套设在所述输入轴上,所述转换机构相对于所述输入轴的周向固定设置,且相对于所述输入轴的轴向移动设置;
当所述转换机构沿所述输入轴运动至所述第三极限位置时,所述转换机构与所述第一传动件连接;当所述转换机构沿所述输入轴运动至所述第四极限位置时,所述转换机构与所述第三传动件连接。
6.根据权利要求4所述的动力装置,其特征在于,所述动力装置还包括:
第一电磁件,设置于所述第一传动件上;
第二电磁件,设置于所述第三传动件上;
当所述第一电磁件通电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构在所述第一电磁件的磁力作用下运动至所述第三极限位置,所述转换机构与所述第一传动件连接;
当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件通电时,所述转换机构在所述第二电磁件的磁力作用下运动至所述第四极限位置,所述转换机构与所述第三传动件连接。
7.根据权利要求6所述的动力装置,其特征在于,所述转换机构还包括:
复位件,分别与所述转换机构和所述输入轴连接;
当所述第一电磁件通电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构在所述第一电磁件的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第三极限位置,所述转换机构与所述第一传动件连接;当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构通过所述复位件的回复力运动至第五位置,所述转换机构与所述第一传动件分开;
当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件通电时,所述转换机构在所述第二电磁件的磁力作用下,克服所述复位件的变形力运动至所述第四极限位置,所述转换机构与所述第三传动件连接;当所述第一电磁件断电,所述第二电磁件断电时,所述转换机构通过所述复位件的回复力运动至所述第五位置,所述转换机构与所述第三传动件分开。
8.根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于,
所述第二传动件相对于所述输出轴的周向转动设置、相对于所述输出轴的轴向固定设置;所述第一传动件固定在所述输入轴上;
所述第四传动件相对于所述输出轴的周向转动设置、相对于所述输出轴的轴向固定设置,所述第三传动件固定在所述输入轴上;
所述输入轴旋转时,所述转换机构使所述第二传动件相对于所述输出轴的周向固定设置,所述第四传动件相对于所述输出轴的周向转动地设置;或,使所述第四传动件相对于所述输出轴的周向固定设置,所述第二传动件相对于所述输出轴的周向转动地设置。
9.根据权利要求1至7任一所述的动力装置,其特征在于,所述动力装置还包括:
第五传动件,固定设置于所述输出轴;
驱动轴;
第六传动件,固定设置于所述驱动轴,与所述第五传动件配合连接。
10.根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于,所述第一驱动机构为发动机,所述第二驱动机构为第一电机。
11.根据权利要求10所述的动力装置,其特征在于,所述动力装置还包括:第二电机,所述第二电机与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机能够为所述发动机提供起动动力。
12.一种行驶设备,其特征在于,所述行驶设备包括权利要求1至11任一所述动力装置。
13.一种动力装置的控制方法,其特征在于,所述动力装置包括权利要求1至9任一所述动力装置;其中,所述第一驱动机构为发动机,所述第二驱动机构为第一电机;
所述动力装置还包括:第二电机和电池;所述第二电机与所述发动机的曲轴连接,所述第二电机能够为所述发动机提供起动动力;所述电池分别与所述第一电机和所述第二电机连接;
所述控制方法包括:
当接收到巡航指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发动机工作,发动机曲轴旋转带动所述的第二电机旋转发电;控制所述第二电机将所发的电输出给所述第一电机;和/或,控制所述第二电机将所发的电输出给所述电池。
14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
当接收到起动指令时;
控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开;控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩;控制所述发电机工作,当所述发动机的输出端和输入轴的转速相接近时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述发动机和所述第一电机均通过所述输入轴输出驱动力矩。
15.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
当接收到制动指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴连接,控制所述第一电机发电、并将所发的电输出给所述电池,控制所述第二电机发电、并将所发的电输出给所述电池。
16.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
当接收到倒车指令时,控制所述连接机构使所述发动机的输出端和所述输入轴分开,控制所述第一电机通过所述输入轴输出驱动力矩。
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