本發(fā)明涉及汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及具有該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛。
背景技術(shù):
發(fā)明人所了解的一種關(guān)于車(chē)輛用傳動(dòng)裝置的相關(guān)技術(shù)中,該傳動(dòng)裝置設(shè)有一對(duì)差動(dòng)機(jī)構(gòu)和一對(duì)電機(jī),差動(dòng)機(jī)構(gòu)具有太陽(yáng)輪、行星輪、行星架和內(nèi)齒圈。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變速后輸入給一對(duì)差動(dòng)機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪。一對(duì)電機(jī)將驅(qū)動(dòng)力分別輸入給一對(duì)差動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒圈。該傳動(dòng)裝置取消了傳統(tǒng)機(jī)械式差速器元件,利用兩組行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的耦合。
但是,上述的傳動(dòng)裝置適用于作業(yè)車(chē)輛(如除雪車(chē)),其電機(jī)輸出機(jī)構(gòu)為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu),通過(guò)自鎖實(shí)現(xiàn)電機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)的單向性,僅作用于車(chē)輛過(guò)彎時(shí)的轉(zhuǎn)向差速用,并不能實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)、混動(dòng)以及駐車(chē)發(fā)電等工況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題之一。
本發(fā)明提出了一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在取消了傳統(tǒng)機(jī)械式差速器的前提下實(shí)現(xiàn)了差速功能,同時(shí)具有豐富的傳動(dòng)模式。
本發(fā)明還提出了一種車(chē)輛,該車(chē)輛具有上述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括:動(dòng)力耦合裝置,所述動(dòng)力耦合裝置包括:第一太陽(yáng)輪、第一行星架和第一齒圈以及第二太陽(yáng)輪、第二行星架和第二齒圈;動(dòng)力傳動(dòng)部,所述動(dòng)力傳動(dòng)部與所述第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪同軸聯(lián)動(dòng);中間軸,所述中間軸設(shè)置成與所述動(dòng)力傳動(dòng)部聯(lián)動(dòng);第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī),所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)與所述第一齒圈聯(lián)動(dòng),所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)與所述第二齒圈聯(lián)動(dòng),所述第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)設(shè)置成可選擇性地與所述中間軸聯(lián)動(dòng);直接或間接對(duì)所述中間軸進(jìn)行制動(dòng)的第一制動(dòng)裝置。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在取消了傳統(tǒng)機(jī)械式差速器的前提下實(shí)現(xiàn)了差速功能,同時(shí)具有豐富的傳動(dòng)模式。
根據(jù)本發(fā)明另一方面實(shí)施例的車(chē)輛,包括上述實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖;
圖2是圖1中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的局部示意圖,主要示意出動(dòng)力耦合裝置部分;
圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖;
圖5-圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的局部示意圖,其示意的部分可以作為車(chē)輛后驅(qū);
圖16-圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解 為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或可以互相通訊;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)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觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。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,或僅僅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,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000,該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000適用于車(chē)輛10000中,例如混合動(dòng)力車(chē)輛10000,該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000可作為車(chē)輛10000的動(dòng)力源并提供車(chē)輛10000正常行駛所需的動(dòng)力。
下面結(jié)合圖1-圖4的實(shí)施例詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000。
參照?qǐng)D1且結(jié)合圖2所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000可以包括動(dòng)力耦合裝置100、中間軸61、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52、第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53和第一制動(dòng)裝置41。
下面結(jié)合附圖首先對(duì)動(dòng)力耦合裝置100進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖2所示,動(dòng)力耦合裝置100包括第一太陽(yáng)輪11、第一行星架14和第一齒圈13、第二太陽(yáng)輪21、第二行星架24和第二齒圈23以及動(dòng)力傳動(dòng)部3。其中,第一太陽(yáng)輪11、第一行星架14和第一齒圈13可以構(gòu)成行星齒輪機(jī)構(gòu)1的主體部分,第二太陽(yáng)輪21、第二行星架24和第二齒圈23可以構(gòu)成行星齒輪機(jī)構(gòu)2的主體部分。
第一行星輪12安裝在第一行星架14上且設(shè)置在第一太陽(yáng)輪11與第一齒圈13之間,第一行星輪12分別與第一太陽(yáng)輪11和第一齒圈13嚙合。第一行星輪12可通過(guò)行星輪軸安裝在第一行星架14上,第一行星輪12可以是多個(gè),且沿第一太陽(yáng)輪11的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第一行星輪12可以是三個(gè)且均布在第一太陽(yáng)輪11的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第一行星輪12之間間隔大約120°。
第一行星輪12與第一太陽(yáng)輪11的嚙合方式為外嚙合。第一行星輪12與第一齒圈13的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第一齒圈13的內(nèi)周面上形成有齒,第一行星輪12與第一齒圈13的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第一行星輪12可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞第一太陽(yáng)輪11進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
類(lèi)似地,參照?qǐng)D2所示,第二行星輪22安裝在第二行星架24上且設(shè)置在第二太陽(yáng)輪21與第二齒圈23之間,第二行星輪22分別與第二太陽(yáng)輪21和第二齒圈23嚙合。第二行星輪22可通過(guò)行星輪軸安裝在第二行星架24上,第二行星輪22可以是多個(gè),且沿第二太陽(yáng)輪21的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第二行星輪22可以是三個(gè)且均布在第二太陽(yáng)輪21的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第二行星輪22之間間隔大約120°。
第二行星輪22與第二太陽(yáng)輪21的嚙合方式為外嚙合。第二行星輪22與第二齒圈23的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第二齒圈23的內(nèi)周面上形成有齒,第二行星輪22與第二齒圈23的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第二行星輪22可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞第二太陽(yáng)輪21進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
動(dòng)力傳動(dòng)部3與第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21同軸聯(lián)動(dòng),例如動(dòng)力傳動(dòng)部3、第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21同軸布置且能夠同步動(dòng)作,即同方向、同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)。
需要說(shuō)明的是,上述的“聯(lián)動(dòng)”可以理解為多個(gè)部件(例如,兩個(gè))關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),以?xún)蓚€(gè)部件聯(lián)動(dòng)為例,在其中一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)時(shí),另一個(gè)部件也隨之運(yùn)動(dòng)。
例如,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,齒輪與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的軸也將旋轉(zhuǎn),或者在該軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
又如,軸與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一根軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一根軸也將旋轉(zhuǎn)。
再如,齒輪與齒輪聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一個(gè)齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,聯(lián)動(dòng)的兩個(gè)部件在其中一個(gè)部件相對(duì)靜止時(shí),另一個(gè)部件也可以隨之相對(duì)靜止。
參見(jiàn)圖1和圖3所示,中間軸61設(shè)置成與動(dòng)力傳動(dòng)部3聯(lián)動(dòng),對(duì)于中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)部3將在下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51與第一齒圈13聯(lián)動(dòng),如第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51與第一齒圈13可以是同軸相連,第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51可以位于第一齒圈13的徑向外側(cè)。
第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52與第二齒圈23聯(lián)動(dòng),如第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52與第二齒圈23可以是同軸相連,第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52可以位于第二齒圈23的徑向外側(cè)。
第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53設(shè)置成可選擇性地與中間軸61聯(lián)動(dòng),在中間軸61與第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53聯(lián)動(dòng)時(shí),此時(shí)第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53接合中間軸61,動(dòng)力可在中間軸61與第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53之間進(jìn)行傳遞,在中間軸61與第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53斷開(kāi)時(shí),中間軸61與第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53無(wú)關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)。
由此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000至少具有三個(gè)動(dòng)力源,即三個(gè)電機(jī),從而大大豐富了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的傳動(dòng)模式以及傳動(dòng)效率,而關(guān)于具體的典型工況,將在下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳述,這里不再說(shuō)明。
這里,需要說(shuō)明一點(diǎn),在本發(fā)明有關(guān)“電動(dòng)發(fā)電機(jī)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,該電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以理解為是具有發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)功能的電機(jī)。
第一制動(dòng)裝置41設(shè)置成用于對(duì)中間軸61進(jìn)行制動(dòng),第一制動(dòng)裝置41可以直接對(duì)中間軸61進(jìn)行制動(dòng),當(dāng)然也可以間接對(duì)中間軸61進(jìn)行制動(dòng)??梢岳斫猓诒景l(fā)明具體實(shí)施例部分,一個(gè)部件(如制動(dòng)裝置或制動(dòng)器等)對(duì)另一個(gè)部件進(jìn)行制動(dòng)均可以作廣義理解,即理解為直接制動(dòng)或間接制動(dòng)。
在第一制動(dòng)裝置41制動(dòng)中間軸61時(shí),由于第一太陽(yáng)輪11、第二太陽(yáng)輪21與動(dòng)力傳動(dòng)部3是聯(lián)動(dòng)的且動(dòng)力傳動(dòng)部3與中間軸61是聯(lián)動(dòng)的,因此第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21也間接被制動(dòng)??梢岳斫猓瑒?dòng)力耦合裝置100的第一行星架14和第二行星架24可以作為動(dòng)力耦合裝置100的動(dòng)力輸出端,從而在第一制動(dòng)裝置41制動(dòng)中間軸61時(shí),第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51可將產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第一行星架14輸出給對(duì)應(yīng)的車(chē)輪如左側(cè)車(chē)輪73,第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52可將產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第二行星架24輸出給對(duì)應(yīng)的車(chē)輪如右側(cè)車(chē)輪74。
此時(shí),兩側(cè)的車(chē)輪73、74分別與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52關(guān)聯(lián),通過(guò)對(duì)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52轉(zhuǎn)速的控制,可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立對(duì)兩個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速的控制,由此實(shí)現(xiàn)差速原理。
例如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在平坦路面且沿直線(xiàn)前進(jìn)時(shí),第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52可以相同的轉(zhuǎn)速輸出動(dòng)力,這樣通過(guò)各自行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用,對(duì)應(yīng)車(chē)輪獲得轉(zhuǎn)速理論上是相等的,由此保證車(chē)輛10000能夠平順地沿著直線(xiàn)行進(jìn)。
又如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在不平路面或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),此時(shí)兩側(cè)的車(chē)輪的轉(zhuǎn)速理論上會(huì)存在轉(zhuǎn)速差,以左轉(zhuǎn)彎為例,左側(cè)車(chē)輪73的轉(zhuǎn)彎半徑較小而右側(cè)車(chē)輪74的轉(zhuǎn)彎半徑較大,為了保證車(chē)輪與地面之間作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),左側(cè)車(chē)輪73的轉(zhuǎn)速要小于右側(cè)車(chē)輪74的轉(zhuǎn)速,此時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51的輸出轉(zhuǎn)速可以小于第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的輸出轉(zhuǎn)速,而具體的轉(zhuǎn)速差可由方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)間接計(jì)算出,如駕駛員逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(向左轉(zhuǎn)動(dòng))一定角度,車(chē)輛10000的控制器基于該轉(zhuǎn)向角度可以計(jì)算出車(chē)輛10000的轉(zhuǎn)彎半徑,車(chē)輛10000轉(zhuǎn)彎半徑確定后,兩側(cè)車(chē)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速差也得以確定,此 時(shí)控制器可控制第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52分別以匹配的轉(zhuǎn)速對(duì)外輸出動(dòng)力,使得二者的轉(zhuǎn)速差能夠與車(chē)輪所需的轉(zhuǎn)速差匹配,這樣通過(guò)兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用后,兩個(gè)車(chē)輪能夠獲得期望的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)轉(zhuǎn)彎行駛。
上述是以第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52作為電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明的,當(dāng)然第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52也可以作為發(fā)電機(jī)工作,如回收車(chē)輪制動(dòng)能量。
特別地,在第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與中間軸61接合以進(jìn)行聯(lián)動(dòng)時(shí),第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53可同時(shí)作為電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛,由此極大地提升了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力性,增加車(chē)輛的通過(guò)性和駕駛樂(lè)趣。
可以理解的是,上述的行星齒輪機(jī)構(gòu)1和行星齒輪機(jī)構(gòu)2可以采用相同的傳動(dòng)比,也就是說(shuō),以太陽(yáng)輪作為動(dòng)力輸入端且行星架(第一行星架14和第二行星架24)作為動(dòng)力輸出端而言,兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)可以采用相同的傳動(dòng)比。即,第一太陽(yáng)輪11與第二太陽(yáng)輪21的齒數(shù)、第一行星輪12與第二行星輪22的齒數(shù)以及第一齒圈13和第二齒圈23的齒數(shù)(內(nèi)齒)可以分別相同。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000,通過(guò)第一制動(dòng)裝置41的制動(dòng)作用,可以實(shí)現(xiàn)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的純電動(dòng)模式或制動(dòng)能量回收模式,而且通過(guò)單獨(dú)控制第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的輸出轉(zhuǎn)速,可以使兩側(cè)的車(chē)輪獲得不同的扭矩,實(shí)現(xiàn)差速功能。而當(dāng)解除第一制動(dòng)裝置41的制動(dòng)作用后,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53也可以介入并與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52動(dòng)力耦合后共同對(duì)外輸出動(dòng)力,從而顯著地提升動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力性和通過(guò)性。
為了進(jìn)一步豐富動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的傳動(dòng)模式,增加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力性和駕駛樂(lè)趣,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000還配置有發(fā)動(dòng)機(jī)54,從而發(fā)動(dòng)機(jī)54與上述三個(gè)電機(jī)構(gòu)成四個(gè)動(dòng)力源,不但提升了系統(tǒng)的動(dòng)力性,而且由于發(fā)動(dòng)機(jī)54的引入還大大豐富了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的傳動(dòng)模式,使得動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000對(duì)應(yīng)不同工況具有相適應(yīng)的驅(qū)動(dòng)工況,從而更好地滿(mǎn)足駕駛要求。
參照?qǐng)D1、圖3-圖4所示,發(fā)動(dòng)機(jī)54設(shè)置成可選擇性地與中間軸61聯(lián)動(dòng)。其中在發(fā)動(dòng)機(jī)54接合中間軸61時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)54與中間軸61之間可以進(jìn)行動(dòng)力傳輸,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)54與中間軸61進(jìn)行聯(lián)動(dòng),在發(fā)動(dòng)機(jī)54未接合中間軸61時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)54與中間軸61是斷開(kāi)的,發(fā)動(dòng)機(jī)54與中間軸61此時(shí)無(wú)關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)54的加入,使得動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的工況得到有效豐富。特別地,在發(fā)動(dòng)機(jī)54和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53全部接合中間軸61時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)54的一部分動(dòng)力可以驅(qū)動(dòng)第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53進(jìn)行發(fā)電,由此動(dòng)力傳遞路徑短,充電效率高,發(fā)動(dòng)機(jī)54的另一部分動(dòng)力可輸出給動(dòng)力耦合裝置100,此時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52可作為電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力并與發(fā)動(dòng)機(jī)54輸出的動(dòng)力進(jìn)行動(dòng)力耦合后一同輸出。此時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52可以適應(yīng)性地頻繁改變轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)速的瞬態(tài)調(diào)節(jié),提高車(chē)輛的動(dòng)力性、穩(wěn)定性和安全性?;蛘撸谌妱?dòng)發(fā)電機(jī)53也可以作為電動(dòng)機(jī)工作,其可以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)54轉(zhuǎn)速以及補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)54扭矩,力求使得發(fā)動(dòng)機(jī)54處在最優(yōu)工作轉(zhuǎn)速區(qū)間,提升發(fā)動(dòng)機(jī)54的燃油經(jīng)濟(jì)性。
參照?qǐng)D1和圖3所示,發(fā)動(dòng)機(jī)54和中間軸61以及第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與中間軸61之間均設(shè)置有離合器,也就是說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)54和中間軸61的接合與斷開(kāi)可通過(guò)一個(gè)離合器來(lái)實(shí)現(xiàn),第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與中間軸61的接合與斷開(kāi)可通過(guò)另一個(gè)離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了減少零部件數(shù)量,降低制造成本,同時(shí)提高模塊集成化生產(chǎn),可將上述第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與中間軸61以及發(fā)動(dòng)機(jī)54和中間軸61之間的兩個(gè)離合器集成化設(shè)計(jì),例如采用雙離合器42。
參照?qǐng)D1和圖3-圖4所示,雙離合器42包括:第一接合部分421、第二接合部分422和第三接合部分423,其中第一接合部分421和第二接合部分422可以是雙離合器42的兩個(gè)從動(dòng)盤(pán),第三接合部分423可以是雙離合器42的殼體,兩個(gè)從動(dòng)盤(pán)中的至少一個(gè)可選擇性地接合殼體,也就是說(shuō),第一接合部分421和第二接合部分422中的至少一個(gè)可以選擇性地接合第三接合部分423。當(dāng)然,兩個(gè)從動(dòng)盤(pán)也可以與殼體全部斷開(kāi),即第一接合部分421和第二接合部分422均與 第三接合部分423處于斷開(kāi)狀態(tài)。
其中,發(fā)動(dòng)機(jī)54與第一接合部分421聯(lián)動(dòng),如發(fā)動(dòng)機(jī)54與第一接合部分421同軸相連,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與第二接合部分422聯(lián)動(dòng),參見(jiàn)圖1的實(shí)施例,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與第二接合部分422同軸布置,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53可通過(guò)空心軸531與第二接合部分422同軸相連,空心軸531可以同軸地套設(shè)在中間軸61上。
參見(jiàn)圖1、圖3-圖4的實(shí)施例,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53與雙離合器42同軸布置,并且雙離合器42位于第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53內(nèi)部,也就是說(shuō),第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53位于雙離合器42的徑向外側(cè),作為優(yōu)選的實(shí)施方式,雙離合器42收納在第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53的殼體內(nèi)部,更具體地,雙離合器42收納在第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53的轉(zhuǎn)子內(nèi)部。對(duì)于圖1、圖3和圖4實(shí)施例中的電機(jī)布置方式,可以大大縮小動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的軸向尺寸,降低動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000對(duì)軸向布置空間的要求。
其中,中間軸61與第三接合部分423聯(lián)動(dòng),如中間軸61可與第三接合部分423同軸相連。
下面結(jié)合圖1實(shí)施例對(duì)中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)部3之間的傳動(dòng)方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
在該實(shí)施例中,如圖1和圖3所示,中間軸61通過(guò)中間傳動(dòng)裝置62與動(dòng)力傳動(dòng)部3聯(lián)動(dòng)。對(duì)于中間傳動(dòng)裝置62,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于空間布置要求、傳動(dòng)比要求、傳動(dòng)可靠性要求等而靈活設(shè)計(jì)。
作為一種可選的實(shí)施方式,中間傳動(dòng)裝置62可以是齒輪傳動(dòng)裝置,該齒輪傳動(dòng)裝置62包括中間軸固定齒輪621和動(dòng)力傳動(dòng)部固定齒輪622,中間軸固定齒輪621可以固定設(shè)置在中間軸61上,動(dòng)力傳動(dòng)部固定齒輪622可以固定在動(dòng)力傳動(dòng)部3上,中間軸固定齒輪621和動(dòng)力傳動(dòng)部固定齒輪622直接嚙合傳動(dòng)。由此,中間傳動(dòng)裝置62結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且傳動(dòng)可靠,對(duì)于空間布置要求較低,易于實(shí)現(xiàn)且制造成本得到有效控制。
當(dāng)然,在另一些實(shí)施例中,中間傳動(dòng)裝置62也可以是帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或cvt(continuouslyvariabletransmission,連續(xù)可變傳動(dòng),如無(wú)級(jí)變速箱)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。
為了使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000更加緊湊,體積更小,通過(guò)部件的集成化設(shè)計(jì)可以改善這一點(diǎn),例如如圖4所示,將動(dòng)力傳動(dòng)部3與中間軸61制造成一體結(jié)構(gòu),進(jìn)一步地,動(dòng)力傳動(dòng)部3與中間軸61可以構(gòu)造為同一部件(此時(shí),動(dòng)力傳動(dòng)部3與中間軸61可以理解是為同軸、同方向、同速聯(lián)動(dòng))。參見(jiàn)圖4所示,此時(shí)中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)軸3為同一部件,發(fā)動(dòng)機(jī)51與該軸同軸布置,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53布置在雙離合器42的徑向外側(cè),采用這種布置方式極大地縮小了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的軸向尺寸和徑向尺寸,使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000趨于小型化,占用體積更小,對(duì)布置空間的要求更低,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì),降低了整車(chē)質(zhì)量,提升了發(fā)動(dòng)機(jī)54燃油經(jīng)濟(jì)性。
參見(jiàn)圖4所示,進(jìn)一步,將第一制動(dòng)裝置41布置在雙離合器42與動(dòng)力耦合裝置100之間。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,動(dòng)力傳動(dòng)部3可以構(gòu)造為動(dòng)力傳動(dòng)軸3,其中第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21分別同軸地固定設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)軸3上且在軸向上彼此間隔開(kāi),如通過(guò)花鍵結(jié)構(gòu)相連。在圖1和圖3的實(shí)施例中,動(dòng)力傳動(dòng)軸3是與中間軸61平行設(shè)置的,而在圖4實(shí)施例中,動(dòng)力傳動(dòng)軸3與中間軸61為同一部件。
對(duì)于第一制動(dòng)裝置41而言,在一些實(shí)施例中,如圖1和圖3所示,第一制動(dòng)裝置41可以設(shè)置為直接對(duì)中間軸61進(jìn)行制動(dòng),由此間接實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)軸3的制動(dòng)。而在圖4的實(shí)施例中,由于中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)軸3是同一部件,因此第一制動(dòng)裝置41相當(dāng)于直接同時(shí)對(duì)該兩個(gè)軸進(jìn)行制動(dòng)。第一制動(dòng)裝置41可以是制動(dòng)器。
由于第一行星架14和第二行星架24可以作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力輸出端,因此可以在行星架上設(shè)置齒輪以便于行星架對(duì)外輸出動(dòng)力。如圖2所示,作為一種實(shí)施方式,第一行星架14上同軸地設(shè)置有第一行星架輸出齒輪141,第二行星架24上同軸地設(shè)置有第二行星架輸出齒輪241。更進(jìn)一步,第一行星架輸出齒輪141位于第一行星架14的徑向外側(cè),第二行星架輸出齒輪241位于第二行星架24的徑向外側(cè),由于第一行星架14和第二行星架24具有相對(duì)較大的徑向尺寸,而兩個(gè)輸出齒輪141、241分別設(shè)置在各自行星架的徑向外側(cè),因此該兩個(gè)輸出齒輪141、241具有相對(duì)更大的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,這樣便于與車(chē)輛10000半軸71、72或半軸71、72上的半軸齒輪711、721進(jìn)行配合傳動(dòng),提高傳動(dòng)的可靠性。
參照?qǐng)D1且結(jié)合圖2的實(shí)施例,動(dòng)力耦合裝置100具有兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)1、2,同時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51(轉(zhuǎn)子)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52(轉(zhuǎn)子)分別連接在第一齒圈13和第二齒圈23的徑向外側(cè)。具體地,第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51的轉(zhuǎn)子同軸地連接在第一齒圈13的徑向外側(cè),其定子位于轉(zhuǎn)子外側(cè),且殼體位于定子外側(cè)。類(lèi)似地,第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的轉(zhuǎn)子同 軸地連接在第二齒圈23的徑向外側(cè),且其定子位于轉(zhuǎn)子外側(cè)、殼體位于定子外側(cè)。
也就是說(shuō),第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51的殼體和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的殼體在徑向上可以處在動(dòng)力耦合裝置100的外側(cè)(如,最外側(cè)),因此作為優(yōu)選的實(shí)施方式,第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的殼體可以構(gòu)成一體結(jié)構(gòu),且包覆兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)1、2以形成共用外殼,也就是說(shuō),該共用外殼可以作為動(dòng)力耦合裝置100的大外殼,兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)1、2、兩個(gè)電機(jī)51、52可以收納在該共用外殼內(nèi),從而減少了零部件數(shù)量,使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積更小,更便于加工制造,大大節(jié)約了制造成本,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高度集成化設(shè)計(jì),使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000實(shí)現(xiàn)高效模塊化生產(chǎn),在制造、裝配環(huán)節(jié)都大大提升了效率。
當(dāng)然,作為一種相似的變型例,第一太陽(yáng)輪11、第一行星架14、第一行星輪12和第一齒圈13可以收納在第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51內(nèi)部,即第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51的殼體內(nèi)部,第二太陽(yáng)輪21、第二行星輪22、第二行星架24和第二齒圈23可以收納在第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52內(nèi)部,如第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的殼體內(nèi)部。
由此,同樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高度集成化設(shè)計(jì),使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000實(shí)現(xiàn)高效模塊化生產(chǎn),在制造、裝配環(huán)節(jié)都大大提升了效率,有效降低成本。
下面結(jié)合圖1對(duì)圖1實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的詳細(xì)構(gòu)造和典型工況進(jìn)行詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D1(結(jié)合圖2)所示,行星齒輪機(jī)構(gòu)1和行星齒輪機(jī)構(gòu)2同軸布置。
行星齒輪機(jī)構(gòu)1包括第一太陽(yáng)輪11、第一行星輪12、第一行星架14和第一齒圈13,第一太陽(yáng)輪11處在中間位置,第一行星輪12分別與第一太陽(yáng)輪11和第一齒圈13嚙合,第一行星輪12安裝在第一行星架14上,第一行星架14上同軸固定有第一行星架輸出齒輪141,第一行星架輸出齒輪141與左半軸71上的半軸齒輪711嚙合,左半軸71的外側(cè)連接有左側(cè)車(chē)輪73。
行星齒輪機(jī)構(gòu)2包括第二太陽(yáng)輪21、第二行星輪22、第二行星架24和第二齒圈23,第二太陽(yáng)輪21處在中間位置,第二行星輪22分別與第二太陽(yáng)輪21和第二齒圈23嚙合,第二行星輪22安裝在第二行星架24上,第二行星架24上同軸固定有第二行星架輸出齒輪241,第二行星架輸出齒輪241與右半軸72上的半軸齒輪721嚙合,右半軸72的外側(cè)連接有右側(cè)車(chē)輪74。
行星齒輪機(jī)構(gòu)1各運(yùn)動(dòng)副與行星齒輪機(jī)構(gòu)2中對(duì)應(yīng)的各運(yùn)動(dòng)副的齒數(shù)可以相同,從而行星齒輪機(jī)構(gòu)1和行星齒輪機(jī)構(gòu)2按照相同傳遞路徑傳遞動(dòng)力時(shí)獲得的傳動(dòng)比相同。
第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21同軸地固定在動(dòng)力傳動(dòng)軸3上,動(dòng)力傳動(dòng)軸3為一根直軸,其可以是空心結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可以是實(shí)心結(jié)構(gòu),
中間軸61上固定設(shè)置有中間軸固定齒輪621,中間軸固定齒輪621與固定在動(dòng)力傳動(dòng)軸3上的動(dòng)力傳動(dòng)部固定齒輪622嚙合傳動(dòng)。第一制動(dòng)裝置41為制動(dòng)器且用于制動(dòng)中間軸61,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)軸3、第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21的間接制動(dòng)。
第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51同軸地固定在第一齒圈13的徑向外側(cè),第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52同軸地固定在第二齒圈23的徑向外側(cè)。
中間軸61的左端與雙離合器42的第三接合部分423同軸相連,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53同軸地布置在雙離合器42的徑向外側(cè)且與第二接合部分422通過(guò)空心軸531相連,空心軸531空套在中間軸61上,發(fā)動(dòng)機(jī)54與第一接合部分421同軸相連。
其中,第一接合部分421和第二接合部分422可以是雙離合器42的兩個(gè)從動(dòng)盤(pán),第三接合部分423可以是雙離合器42的殼體,第三接合部分423可以選擇性地接合第一接合部分421和第二接合部分422中的至少一個(gè)(即,雙離合器的殼體可以選擇性地接合兩個(gè)從動(dòng)盤(pán)中的至少一個(gè))。
從圖1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以看出,該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000取消了傳統(tǒng)機(jī)械式差速器,而是既可以選擇性地將發(fā)動(dòng)機(jī)54和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53的動(dòng)力輸入至動(dòng)力傳動(dòng)軸3,也可以選擇性地通過(guò)第一制動(dòng)裝置41間接抱死動(dòng)力傳動(dòng)軸3而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)太陽(yáng)輪的目的,這樣兩側(cè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈則分別獨(dú)立地接入第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52,最后將兩組 行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架作為動(dòng)力輸出端輸出動(dòng)力。即,通過(guò)雙離合器42、第一制動(dòng)裝置41以及三個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)不同工作模式和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)工況。
純電動(dòng)工況:
發(fā)動(dòng)機(jī)54和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53不工作,雙離合器42處于斷開(kāi)狀態(tài)。第一制動(dòng)裝置41制動(dòng)中間軸61,從而第一太陽(yáng)輪11和第二太陽(yáng)輪21被間接制動(dòng)。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52分別獨(dú)立工作以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)側(cè)的車(chē)輪。
混動(dòng)工況一:
第一接合部分421與第三接合部分423接合且第二接合部分422與第三接合部分423斷開(kāi),發(fā)動(dòng)機(jī)54、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52工作,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53不工作。發(fā)動(dòng)機(jī)54產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)中間軸61后輸出至動(dòng)力耦合裝置100,在此處,發(fā)動(dòng)機(jī)54的一部分動(dòng)力與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51動(dòng)力耦合后從第一行星架14輸出給左側(cè)的車(chē)輪73,發(fā)動(dòng)機(jī)54的另一部分動(dòng)力與第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52動(dòng)力耦合后從第二行星架24輸出給右側(cè)的車(chē)輪74。
此時(shí),第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52和發(fā)動(dòng)機(jī)54是轉(zhuǎn)速耦合關(guān)系,當(dāng)車(chē)速需要在短時(shí)間不斷變化時(shí),可通過(guò)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52的調(diào)速完成,從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)54能夠始終在一個(gè)較為高效的轉(zhuǎn)速下工作,改善發(fā)動(dòng)機(jī)54的燃油經(jīng)濟(jì)性。
混動(dòng)工況二:
第一接合部分421、第二接合部分422全部接合第三接合部分423(即雙離合器42全部接合),發(fā)動(dòng)機(jī)54、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52和第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53全部工作。發(fā)動(dòng)機(jī)54輸出的動(dòng)力經(jīng)中間軸61后輸出至動(dòng)力傳動(dòng)軸3,第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53此時(shí)可以發(fā)電機(jī)形式工作,即利用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)54的部分動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電,獲得的電能可以供給第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52,也就是說(shuō),此時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52以電動(dòng)機(jī)形式工作,并與發(fā)動(dòng)機(jī)54動(dòng)力耦合后從各自的行星架輸出。
或者此時(shí)第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53也可以作為電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力,補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)54扭矩,且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)54進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)速,此時(shí)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52也以電動(dòng)機(jī)形式工作,動(dòng)力在第一行星架14和第二行星架24耦合后分別輸出給各自車(chē)輪。
由于該三個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)54是轉(zhuǎn)速耦合的關(guān)系,當(dāng)車(chē)速需要短時(shí)間不斷變化時(shí),可通過(guò)電機(jī)的調(diào)速完成,如通過(guò)第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53以電動(dòng)機(jī)形式進(jìn)行調(diào)速,或者通過(guò)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52進(jìn)行調(diào)速,當(dāng)然也可以是三個(gè)電機(jī)同時(shí)進(jìn)行調(diào)速,從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)54始終可以在一個(gè)較為高效的轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)工作,實(shí)現(xiàn)較佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。
駐車(chē)發(fā)電工況:
在車(chē)輛處于駐車(chē)狀態(tài)時(shí),通過(guò)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)車(chē)輪73、74,從而第一行星架14和第二行星架24被制動(dòng),第一接合部分421接合第三接合部分423且第二接合部分422與第三接合部分423斷開(kāi),發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)中間軸61輸出至動(dòng)力傳動(dòng)軸3,再由動(dòng)力傳動(dòng)軸3分別通過(guò)第一太陽(yáng)輪11、第一齒圈13傳遞至第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51,通過(guò)第二太陽(yáng)輪21、第二齒圈23傳遞至第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52,從而驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52同時(shí)進(jìn)行發(fā)電,由此提高了充電功率,能夠有效縮短充電時(shí)間,實(shí)現(xiàn)快充功能。
圖3示出的是另一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的實(shí)施方式,與圖1實(shí)施例相比,圖3實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)軸3之間通過(guò)cvt傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng),其余部分的構(gòu)造以及典型工況則與圖1實(shí)施例大體相同,這里不再贅述。
圖4示出的是另一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的實(shí)施方式,與圖1實(shí)施例相比,圖4實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53同軸地套在雙離合器42的徑向外側(cè),同時(shí)“省略”中間軸61,也就是說(shuō),中間軸61與動(dòng)力傳動(dòng)軸3為同一部件,其余部分的構(gòu)造以及典型工況則與圖1實(shí)施例大體相同,這里不再贅述。
綜上,整體而言,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000,利用第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52進(jìn)行調(diào)速變矩以及兩組行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力耦合,力求將整個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000變得最簡(jiǎn)單、最緊湊。這樣的混聯(lián)式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000,不僅可以實(shí)現(xiàn)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52對(duì)各自側(cè)車(chē)輪的獨(dú)立控制,還可以最大程度地確保發(fā) 動(dòng)機(jī)54在高燃油經(jīng)濟(jì)性的轉(zhuǎn)速區(qū)間工作。且由于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)51和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)52能夠獨(dú)立地控制對(duì)應(yīng)車(chē)輪,從而顯著地提高了車(chē)輛10000系統(tǒng)的主動(dòng)安全性和機(jī)動(dòng)性,極大地改善了系統(tǒng)的操控性和駕駛感受。同時(shí),該系統(tǒng)兼具了第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)53對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)54的補(bǔ)扭和發(fā)電功能,各動(dòng)力源對(duì)速比要求的實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理,換擋等機(jī)械控制元件較少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,空間利用率極高。
可以理解的是,上面描述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000可以作為車(chē)輛的前驅(qū)或后驅(qū),優(yōu)選作為車(chē)輛的前驅(qū)。在上述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000作為前驅(qū)時(shí),下面圖5-圖15所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a則可以作為后驅(qū),從而共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。
簡(jiǎn)言之,上述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力耦合裝置100可以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的一對(duì)前輪,而圖5-圖15所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a則可以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的一對(duì)后輪。但本發(fā)明并不限于此,例如動(dòng)力耦合裝置100也可以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的一對(duì)后輪,而圖5-圖15所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a則可以驅(qū)動(dòng)一對(duì)前輪。
下面首先針對(duì)圖5-圖7所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖5-圖7所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a、第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a、第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a、第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a、第二制動(dòng)裝置63a、第三制動(dòng)裝置64a和動(dòng)力接合裝置65a。
如圖5-圖7所示,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以是單排行星齒輪機(jī)構(gòu),第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以包括第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a、第三行星架14a和第三齒圈13a。第三行星輪12a安裝在第三行星架14a上且設(shè)置在第三太陽(yáng)輪11a與第三齒圈13a之間,第三行星輪12a分別與第三太陽(yáng)輪11a和第三齒圈13a嚙合。第三行星輪12a可通過(guò)行星輪軸安裝在第三行星架14a上,第三行星輪12a可以是多個(gè),且沿第三太陽(yáng)輪11a的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第三行星輪12a可以是三個(gè)且均布在第三太陽(yáng)輪11a的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第三行星輪12a之間間隔大約120°。
第三行星輪12a與第三太陽(yáng)輪11a的嚙合方式為外嚙合。第三行星輪12a與第三齒圈13a的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第三齒圈13a的內(nèi)周面上形成有齒,第三行星輪12a與第三齒圈13a的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第三行星輪12a可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞太陽(yáng)輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
類(lèi)似地,如圖5-圖7所示,第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以是單排行星齒輪機(jī)構(gòu),第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以包括第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a、第四行星架24a和第四齒圈23a。第四行星輪22a安裝在第四行星架24a上且設(shè)置在第四太陽(yáng)輪21a與第四齒圈23a之間,第四行星輪22a分別與第四太陽(yáng)輪21a和第四齒圈23a嚙合。第四行星輪22a可通過(guò)行星輪軸安裝在第四行星架24a上,第四行星輪22a可以是多個(gè),且沿第四太陽(yáng)輪21a的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第四行星輪22a可以是三個(gè)且均布在第四太陽(yáng)輪21a的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第四行星輪22a之間間隔大約120°。
第四行星輪22a與第四太陽(yáng)輪21a的嚙合方式為外嚙合。第四行星輪22a與第四齒圈23a的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第四齒圈23a的內(nèi)周面上形成有齒,第四行星輪22a與第四齒圈23a的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第四行星輪22a可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞太陽(yáng)輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,第三行星輪12a可以包括同軸布置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪部121a和第二齒輪部122a,第一齒輪部121a與第三太陽(yáng)輪11a嚙合,第二齒輪部122a與第三齒圈13a嚙合。第一齒輪部121a與第二齒輪部122a可以通過(guò)同一根軸固定連接。第一齒輪部121a可以是小齒部且第二齒輪部122a可以是大齒部,也就是說(shuō),第一齒輪部121a的齒數(shù)少于第二齒輪部122a的齒數(shù),由此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a輸出的動(dòng)力在經(jīng)第一齒輪部121a、第二齒輪部122a傳遞時(shí),第一齒輪部121a和第二齒輪部122a構(gòu)成了減速機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的減速增扭效果。當(dāng)然,可選地,第一齒輪部121a也可以是大齒部且第二齒輪部122a可以是小齒部。
類(lèi)似地,第四行星輪22a可以包括同軸布置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第三齒輪部221a和第四齒輪部222a,第三齒輪部221a與第四太陽(yáng)輪21a嚙合,第四齒輪部222a與第四齒圈23a嚙合。第三齒輪部221a與第四齒輪部222a可以通過(guò)同一根軸固定連接。第三齒輪部221a可以是小齒部且第四齒輪部222a可以是大齒部,也就是說(shuō),第三齒輪部221a的齒數(shù)少于第四 齒輪部222a的齒數(shù),由此第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a輸出的動(dòng)力在經(jīng)第三齒輪部221a、第四齒輪部222a傳遞時(shí),第三齒輪部221a和第四齒輪部222a構(gòu)成了減速機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的減速增扭效果。當(dāng)然,可選地,第三齒輪部221a也可以是大齒部且第四齒輪部222a可以是小齒部。
作為一種較佳的實(shí)施例,第一齒輪部121a與第二齒輪部122a可以成一體結(jié)構(gòu)從而形成雙聯(lián)齒齒輪。類(lèi)似地,第三齒輪部221a與第四齒輪部222a也可以成一體結(jié)構(gòu)從而形成雙聯(lián)齒齒輪。由此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,且傳動(dòng)可靠。
其中,上述的第三行星架14a和第四行星架24a可以作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的動(dòng)力輸出端,例如第三行星架14a和第四行星架24a可將來(lái)自動(dòng)力源如第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和/或第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的動(dòng)力對(duì)外輸出,如輸出至車(chē)輪41a、42a。可選地,在動(dòng)力耦合裝置100驅(qū)動(dòng)第一對(duì)車(chē)輪時(shí),第三行星架14a和第四行星架24a可與第二對(duì)車(chē)輪中的兩個(gè)車(chē)輪41a、42a分別聯(lián)動(dòng),從而使得第三行星架14a和第四行星架24a可將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的動(dòng)力輸出給第二對(duì)車(chē)輪41a、42a,使得車(chē)輛10000能夠正常行駛。第一對(duì)車(chē)輪為一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的一對(duì),第二對(duì)車(chē)輪為一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的另一對(duì)。
如圖5-圖7所示,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第三太陽(yáng)輪11a聯(lián)動(dòng),如第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)子可與第三太陽(yáng)輪11a同軸相連,但不限于此。
需要說(shuō)明的是,上述的“聯(lián)動(dòng)”可以理解為多個(gè)部件(例如,兩個(gè))關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),以?xún)蓚€(gè)部件聯(lián)動(dòng)為例,在其中一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)時(shí),另一個(gè)部件也隨之運(yùn)動(dòng)。
例如,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,齒輪與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的軸也將旋轉(zhuǎn),或者在該軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
又如,軸與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一根軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一根軸也將旋轉(zhuǎn)。
再如,齒輪與齒輪聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一個(gè)齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,聯(lián)動(dòng)的兩個(gè)部件在其中一個(gè)部件相對(duì)靜止時(shí),另一個(gè)部件也可以隨之相對(duì)靜止。
在本發(fā)明下面有關(guān)“聯(lián)動(dòng)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,均作此理解。
類(lèi)似地,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a與第四太陽(yáng)輪21a聯(lián)動(dòng),如第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)子可與第四太陽(yáng)輪21a同軸相連,但不限于此。
這里,需要說(shuō)明一點(diǎn),在本發(fā)明有關(guān)“電動(dòng)發(fā)電機(jī)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,該電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以理解為是具有發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)功能的電機(jī)。
第二制動(dòng)裝置63a設(shè)置成用于制動(dòng)第三齒圈13a,第三制動(dòng)裝置64a設(shè)置成用于制動(dòng)第四齒圈23a。可選地,第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可以是制動(dòng)器,但不限于此。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以包括第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a,第一動(dòng)力輸出軸43a設(shè)置在第三行星架14a與車(chē)輛10000的第二對(duì)車(chē)輪中的一個(gè)車(chē)輪41a之間,第二動(dòng)力輸出軸44a設(shè)置在第四行星架24a與該第二對(duì)車(chē)輪中的另一個(gè)車(chē)輪42a之間,該第二對(duì)車(chē)輪可以是一對(duì)前輪,當(dāng)然也可以是一對(duì)后輪。
如圖5-圖7所示,動(dòng)力接合裝置65a設(shè)置成用于接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,從而使得第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a之間形成剛性連接,進(jìn)而第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a能夠同向、同速轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō),在動(dòng)力接合裝置65a處于接合狀態(tài)時(shí),第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a保持同步動(dòng)作狀態(tài),在動(dòng)力接合裝置65a處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a能夠進(jìn)行差速轉(zhuǎn)動(dòng),即第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a可分別以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)(當(dāng)然也可以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng))。
這里,需要說(shuō)明的是,動(dòng)力接合裝置65a用于接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a應(yīng)當(dāng)作廣義理解,如動(dòng)力接合裝置65a可以直接接合或斷開(kāi)第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,當(dāng)然可選地,動(dòng)力接合裝置65a也可以通過(guò)接合或斷開(kāi)其它兩個(gè)部件而間接實(shí)現(xiàn)第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a的接合與斷開(kāi),該兩個(gè)部件可以是與第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a相連接的部件,如第三行星架14a和第四行星架24a。
具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的車(chē)輛,例如當(dāng)車(chē)輛10000行駛在平坦路面且沿直線(xiàn)前進(jìn)時(shí),第二制動(dòng)裝 置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第三齒圈13a和第四齒圈23a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以相同的轉(zhuǎn)速輸出動(dòng)力,這樣通過(guò)各自行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用,對(duì)應(yīng)車(chē)輪獲得轉(zhuǎn)速理論上是相等的,由此保證車(chē)輛10000能夠平順地沿著直線(xiàn)行進(jìn)。
又如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在不平路面或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第三齒圈13a和第四齒圈23a,此時(shí)兩側(cè)的車(chē)輪的轉(zhuǎn)速理論上會(huì)存在轉(zhuǎn)速差,以左轉(zhuǎn)彎為例,左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較小而右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較大,為了保證車(chē)輪與地面之間作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速要小于右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速,此時(shí)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的輸出轉(zhuǎn)速可以小于第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的輸出轉(zhuǎn)速,而具體的轉(zhuǎn)速差可由方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)間接計(jì)算出,如駕駛員逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(向左轉(zhuǎn)動(dòng))一定角度,車(chē)輛10000的控制器基于該轉(zhuǎn)向角度可以計(jì)算出車(chē)輛10000的轉(zhuǎn)彎半徑,車(chē)輛10000轉(zhuǎn)彎半徑確定后,兩側(cè)車(chē)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速差也得以確定,此時(shí)控制器可控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a分別以匹配的轉(zhuǎn)速對(duì)外輸出動(dòng)力,使得二者的轉(zhuǎn)速差能夠與車(chē)輪所需的轉(zhuǎn)速差匹配,這樣通過(guò)兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用后,兩個(gè)車(chē)輪能夠獲得期望的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)轉(zhuǎn)彎行駛。
上述是以第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a作為電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明的,當(dāng)然第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a也可以作為發(fā)電機(jī)工作。此時(shí),相似地,第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第三齒圈13a和第四齒圈23a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a則可以發(fā)電機(jī)形式工作,從而回收制動(dòng)能量。
當(dāng)然,可以理解的是,上述的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以采用相同的傳動(dòng)比,例如,以太陽(yáng)輪作為動(dòng)力輸入端且行星架作為動(dòng)力輸出端而言,兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)可以采用相同的傳動(dòng)比。即,第三太陽(yáng)輪11a與第四太陽(yáng)輪21a的齒數(shù)、第三行星輪12a與第四行星輪22a的齒數(shù)以及第三齒圈13a和第四齒圈23a的齒數(shù)(內(nèi)齒)可以分別相同。
特別地,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在較差的路況情況下,例如車(chē)輛10000在比較泥濘或者松軟的砂石路或者沙土等路面上行駛時(shí),以泥濘路況為例,車(chē)輛10000可能陷入泥土中而導(dǎo)致空轉(zhuǎn),也就是說(shuō),車(chē)輛10000發(fā)生了打滑現(xiàn)象(打滑現(xiàn)象以及引起打滑現(xiàn)象的原因已是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的)。
對(duì)于傳統(tǒng)具有自鎖功能的差速器而言,當(dāng)車(chē)輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象后,只需控制差速器自鎖,從而至少能夠在一定程度上提高車(chē)輛10000的脫困能力。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a具有差速功能,但結(jié)構(gòu)上又與傳統(tǒng)差速器具有較大差別,無(wú)法利用傳統(tǒng)差速自鎖結(jié)構(gòu)。為了提高車(chē)輛10000的通過(guò)性,提高車(chē)輛10000對(duì)較差路況的適應(yīng)能力,本發(fā)明一些實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a在實(shí)現(xiàn)差速功能的前提下,還能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自鎖功能。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,如圖5-圖7所示,在車(chē)輛出現(xiàn)一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),動(dòng)力接合裝置65a接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,并且第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a分別制動(dòng)第三齒圈13a和第四齒圈23a,由此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可將產(chǎn)生的動(dòng)力從未打滑的一側(cè)車(chē)輪輸出,改善車(chē)輪打滑現(xiàn)象,提高車(chē)輛的通過(guò)能力。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a,通過(guò)第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)作用,可以實(shí)現(xiàn)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的純電動(dòng)模式或制動(dòng)能量回收模式,而且通過(guò)單獨(dú)控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a輸出轉(zhuǎn)速,可以使兩側(cè)的車(chē)輪獲得不同的扭矩,實(shí)現(xiàn)差速功能。此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a零部件少、結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,占用體積小,更便于布置。
特別地,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以不設(shè)置傳統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械式自鎖差速器結(jié)構(gòu),但是在功能上通過(guò)動(dòng)力接合裝置65a的同步作用卻可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械式自鎖差速器的功能,由此使得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)更加緊湊、成本更低。
作為可選的實(shí)施方式,動(dòng)力接合裝置65a可以是離合器。離合器包括可彼此接合和分離的主動(dòng)部分651a和從動(dòng)部分652a,主動(dòng)部分651a與第一動(dòng)力輸出軸43a相連,從動(dòng)部分652a與第二動(dòng)力輸出軸44a相連。
當(dāng)然,本發(fā)明并不限于此,在另一些實(shí)施例中,動(dòng)力接合裝置65a可以是同步器,同步器設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a 和第二動(dòng)力輸出軸44a中的一個(gè)上且用于接合另一個(gè)。
作為可選的實(shí)施方式,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第三太陽(yáng)輪11a可以同軸地空套在第一動(dòng)力輸出軸43a上,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a和第四太陽(yáng)輪21a可以同軸地空套在第二動(dòng)力輸出軸44a上,由此使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
另外,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以左右對(duì)稱(chēng)分布,如關(guān)于動(dòng)力接合裝置65a對(duì)稱(chēng)布置,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a也可以左右對(duì)稱(chēng)分布,如關(guān)于動(dòng)力接合裝置65a對(duì)稱(chēng)布置,并且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以分別位于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的相對(duì)外側(cè),也就是說(shuō),例如以圖1為例,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a位于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a的外側(cè)即左側(cè),第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a位于第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的外側(cè)即右側(cè)。
作為可選的實(shí)施方式,第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a可以是半軸,如第一動(dòng)力輸出軸43a可以是左半軸,第二動(dòng)力輸出軸44a可以是右半軸。
下面結(jié)合附圖對(duì)圖5實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的構(gòu)造、連接關(guān)系及典型工況進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D5所示,該實(shí)施例示出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a主要包括兩個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)1a、2a、兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a、32a以及制動(dòng)裝置63a、64a和動(dòng)力接合裝置65a等。
具體而言,左側(cè)的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a包括第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a和第三齒圈13a,第三太陽(yáng)輪11a空套設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a上,且第三太陽(yáng)輪11a與第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a相連,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a也空套設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a上。第三行星輪12a為雙聯(lián)齒齒輪且安裝在第三行星架14a上,第三行星輪12a分別與第三太陽(yáng)輪11a和第三齒圈13a嚙合。
類(lèi)似地,右側(cè)的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a包括第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a和第四齒圈23a,第四太陽(yáng)輪21a空套設(shè)置在第二動(dòng)力輸出軸44a上,且第四太陽(yáng)輪21a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a相連,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a也空套設(shè)置在第二動(dòng)力輸出軸44a上。第四行星輪22a為雙聯(lián)齒齒輪且安裝在第四行星架24a上,第四行星輪22a分別與第四太陽(yáng)輪21a和第四齒圈23a嚙合。
第二制動(dòng)裝置63a用于制動(dòng)第三齒圈13a,第三制動(dòng)裝置64a用于制動(dòng)第四齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a設(shè)置在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a之間且用于選擇性地接合第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a。
第一動(dòng)力輸出軸43a與左側(cè)車(chē)輪41a和第三行星架14a相連,第二動(dòng)力輸出軸44a與右側(cè)車(chē)輪42a和第四行星架24a相連。
下面介紹圖5實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的典型工況。
純電動(dòng)工況(依靠第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a):
第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第三齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第四齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a處于斷開(kāi)狀態(tài)。第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可分別以電動(dòng)機(jī)形式工作。由此,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a、第三行星架14a、第一動(dòng)力輸出軸43a傳遞至左側(cè)的車(chē)輪41a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)速與左側(cè)車(chē)輪41a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a、第四行星架24a、第二動(dòng)力輸出軸44a傳遞至右側(cè)的車(chē)輪42a,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)速與右側(cè)的車(chē)輪42a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。
由于第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a此時(shí)分別獨(dú)立工作,二者互不干涉,因此兩個(gè)電機(jī)能夠根據(jù)各自對(duì)應(yīng)車(chē)輪所需扭矩而適應(yīng)性地調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)差速功能。
可以理解,在該工況下,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由此實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)前進(jìn)或者純電動(dòng)倒車(chē)。
打滑工況:
以左側(cè)車(chē)輪41a打滑為例示意說(shuō)明,第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第三齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第四齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a處于接合狀態(tài),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力可通過(guò)動(dòng)力接合裝置65a的接合作用而輸出至右側(cè)的第 二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a,并可與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力耦合后共同輸出至右側(cè)未打滑的車(chē)輪42a。
由此,在左側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),左側(cè)的第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a仍能將動(dòng)力從右側(cè)未打滑的車(chē)輪輸出,而且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a無(wú)需換向,大大提高了脫困的時(shí)效性以及成功率。
空擋滑行:
第二制動(dòng)裝置63a、第三制動(dòng)裝置64a和動(dòng)力接合裝置65a全部處于斷開(kāi)狀態(tài),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a處于隨動(dòng)狀態(tài)。
制動(dòng)能量回收:
第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第三齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第四齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a可處于斷開(kāi)狀態(tài),制動(dòng)能量通過(guò)各自的動(dòng)力輸出軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)后輸出至對(duì)應(yīng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī),從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
下面參照?qǐng)D8-圖10描述另一些實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a。
如圖8-圖10所示,根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以包括第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a、第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a、多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a以及第二制動(dòng)裝置63a、第三制動(dòng)裝置64a和動(dòng)力接合裝置65a。
如圖8-圖10所示,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a(圖8-圖10所示的a1、a2)串聯(lián)設(shè)置在第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第一動(dòng)力輸出軸43a之間,該多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a設(shè)置成能夠?qū)?lái)自第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的動(dòng)力通過(guò)變速作用后輸出至第一動(dòng)力輸出軸43a,由于多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a是串聯(lián)設(shè)置的,因此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的動(dòng)力在輸出至第一動(dòng)力輸出軸43a期間,該多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a能夠依次對(duì)這部分動(dòng)力進(jìn)行變速作用,起到多級(jí)變速功能。例如,每個(gè)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)起到減速增扭作用,因此該多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a形成了多級(jí)減速效果,從而提高了第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的輸出扭矩。
類(lèi)似地,多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a串聯(lián)設(shè)置在第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a與第二動(dòng)力輸出軸44a之間,該多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a設(shè)置成能夠?qū)?lái)自第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的動(dòng)力通過(guò)變速作用后輸出至第二動(dòng)力輸出軸44a,由于多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a是串聯(lián)設(shè)置的,因此第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的動(dòng)力在輸出至第二動(dòng)力輸出軸44a期間,該多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a能夠依次對(duì)這部分動(dòng)力進(jìn)行變速作用,起到多級(jí)變速功能。例如,每個(gè)第二行星齒輪機(jī)構(gòu)起到減速增扭作用,因此該多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a形成了多級(jí)減速效果,從而提高了第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的輸出扭矩。
多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以同軸布置,多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a也可以同軸布置,并且多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的中心軸線(xiàn)可以是重合的。
第一動(dòng)力輸出軸43a可與車(chē)輛的第二對(duì)車(chē)輪中的一個(gè)車(chē)輪41a相連,第二動(dòng)力輸出軸44a可與該第二對(duì)車(chē)輪中的另一個(gè)車(chē)輪42a相連,此時(shí)動(dòng)力耦合裝置100用于驅(qū)動(dòng)第一對(duì)車(chē)輪。其中第一對(duì)車(chē)輪為一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的一對(duì),第二對(duì)車(chē)輪為剩下的一對(duì)。
如圖8-圖10所示,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a中的每一個(gè)均可以是單排行星齒輪機(jī)構(gòu),第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以包括太陽(yáng)輪、行星輪、行星架和齒圈(多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a共用該齒圈,即第一共用齒圈13a)。
行星輪安裝在行星架上且設(shè)置在太陽(yáng)輪與齒圈之間,行星輪分別與太陽(yáng)輪和齒圈嚙合。行星輪可通過(guò)行星輪軸安裝在行星架上,行星輪可以是多個(gè),且沿太陽(yáng)輪的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,行星輪可以是三個(gè)且均布在太陽(yáng)輪的外側(cè),相鄰的兩個(gè)行星輪之間間隔大約120°。
行星輪與太陽(yáng)輪的嚙合方式為外嚙合。行星輪與齒圈的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),齒圈的內(nèi)周面上形成有齒,行星輪與齒圈的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。行星輪可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞太陽(yáng)輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
類(lèi)似地,第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a也可以包括太陽(yáng)輪、行星輪、行星架和齒圈(多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a共用該齒圈,即第二共用齒圈23a)。并且,各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、連接關(guān)系、作用關(guān)系等可與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a一致,因此 這里不再詳細(xì)描述。此外,對(duì)于多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a、多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的連接關(guān)系等還將在下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)行詳述。
如圖8-圖10所示,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a共用同一個(gè)第一共用齒圈13a,多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a共用同一個(gè)第二共用齒圈23a。由此,使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)更加緊湊,體積更小,更方便布置。
第二制動(dòng)裝置63a設(shè)置成用于制動(dòng)第一共用齒圈13a,第三制動(dòng)裝置64a設(shè)置成用于制動(dòng)第二共用齒圈23a。可選地,第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可以是制動(dòng)器,但不限于此。
如圖8-圖10所示,動(dòng)力接合裝置65a設(shè)置成用于接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,從而使得第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a之間形成剛性連接,進(jìn)而第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a能夠同向、同速轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō),在動(dòng)力接合裝置65a處于接合狀態(tài)時(shí),第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a保持同步動(dòng)作狀態(tài),在動(dòng)力接合裝置65a處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a能夠進(jìn)行差速轉(zhuǎn)動(dòng),即第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a可分別以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)(當(dāng)然也可以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng))。
這里,需要說(shuō)明的是,動(dòng)力接合裝置65a用于接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a應(yīng)當(dāng)作廣義理解,如動(dòng)力接合裝置65a可以直接接合或斷開(kāi)第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,當(dāng)然可選地,動(dòng)力接合裝置65a也可以通過(guò)接合或斷開(kāi)其它兩個(gè)部件而間接實(shí)現(xiàn)第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a的接合與斷開(kāi),該兩個(gè)部件可以是與第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a相連接的部件,如行星架a23和行星架b23。
具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的車(chē)輛,例如當(dāng)車(chē)輛10000行駛在平坦路面且沿直線(xiàn)前進(jìn)時(shí),第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第一共用齒圈13a和第二共用齒圈23a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以相同的轉(zhuǎn)速輸出動(dòng)力,這樣通過(guò)各自的多組行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用,對(duì)應(yīng)車(chē)輪獲得轉(zhuǎn)速理論上是相等的,由此保證車(chē)輛10000能夠平順地沿著直線(xiàn)行進(jìn)。
又如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在不平路面或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第一共用齒圈13a和第二共用齒圈23a,此時(shí)兩側(cè)的車(chē)輪的轉(zhuǎn)速理論上會(huì)存在轉(zhuǎn)速差,以左轉(zhuǎn)彎為例,左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較小而右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較大,為了保證車(chē)輪與地面之間作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速要小于右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速,此時(shí)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的輸出轉(zhuǎn)速可以小于第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的輸出轉(zhuǎn)速,而具體的轉(zhuǎn)速差可由方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)間接計(jì)算出,如駕駛員逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(向左轉(zhuǎn)動(dòng))一定角度,車(chē)輛10000的控制器基于該轉(zhuǎn)向角度可以計(jì)算出車(chē)輛10000的轉(zhuǎn)彎半徑,車(chē)輛10000轉(zhuǎn)彎半徑確定后,兩側(cè)車(chē)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速差也得以確定,此時(shí)控制器可控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a分別以匹配的轉(zhuǎn)速對(duì)外輸出動(dòng)力,使得二者的轉(zhuǎn)速差能夠與車(chē)輪所需的轉(zhuǎn)速差匹配,這樣通過(guò)兩組行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用后,兩個(gè)車(chē)輪能夠獲得期望的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)轉(zhuǎn)彎行駛。
上述是以第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a作為電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明的,當(dāng)然第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a也可以作為發(fā)電機(jī)工作。此時(shí),相似地,第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a可分別制動(dòng)第一共用齒圈13a和第二共用齒圈23a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a則可以發(fā)電機(jī)形式工作,從而回收制動(dòng)能量。也就是說(shuō),在第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a在作為電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出動(dòng)力或者作為發(fā)電機(jī)回收能量并進(jìn)行發(fā)電時(shí),第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a都處于制動(dòng)狀態(tài),即分別制動(dòng)對(duì)應(yīng)的共用齒圈,而動(dòng)力接合裝置65a則處于分離狀態(tài)。
當(dāng)然,可以理解的是,上述的多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以采用相同的傳動(dòng)比,也就是說(shuō),以太陽(yáng)輪作為動(dòng)力輸入端且行星架作為動(dòng)力輸出端而言,兩組行星齒輪機(jī)構(gòu)可以采用相同的傳動(dòng)比。如太陽(yáng)輪a11與太陽(yáng)輪b11齒數(shù)、行星輪a12與行星輪b12齒數(shù)、太陽(yáng)輪a21和太陽(yáng)輪b21齒數(shù)、行星輪a22和行星輪b22齒數(shù)、第一共用齒圈13a和第二共用齒圈23a齒數(shù)可以分別相同。
特別地,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在較差的路況情況下,例如車(chē)輛10000在比較泥濘或者松軟的砂石路或者沙土等路面上行駛時(shí),以泥濘路況為例,車(chē)輛10000可能陷入泥土中而導(dǎo)致空轉(zhuǎn),也就是說(shuō),車(chē)輛10000發(fā)生了打滑現(xiàn)象(打滑現(xiàn)象 以及引起打滑現(xiàn)象的原因已是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的)。
對(duì)于傳統(tǒng)具有自鎖功能的差速器而言,當(dāng)車(chē)輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象后,只需控制差速器自鎖,從而至少能夠在一定程度上提高車(chē)輛10000的脫困能力。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a具有差速功能,但結(jié)構(gòu)上又與傳統(tǒng)差速器具有較大差別,無(wú)法利用傳統(tǒng)差速自鎖結(jié)構(gòu)。為了提高車(chē)輛10000的通過(guò)性,提高車(chē)輛10000對(duì)較差路況的適應(yīng)能力,本發(fā)明一些實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a在實(shí)現(xiàn)差速功能的前提下,還能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自鎖功能。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,如圖8-圖10所示,在車(chē)輛出現(xiàn)一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),動(dòng)力接合裝置65a接合第一動(dòng)力輸出軸43a與第二動(dòng)力輸出軸44a,并且第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a分別制動(dòng)第一共用齒圈13a和第二共用齒圈23a,由此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可將產(chǎn)生的動(dòng)力從未打滑的一側(cè)車(chē)輪輸出,改善車(chē)輪打滑現(xiàn)象,提高車(chē)輛的通過(guò)能力。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a,通過(guò)第二制動(dòng)裝置63a和第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)作用,可以實(shí)現(xiàn)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的純電動(dòng)模式或制動(dòng)能量回收模式,而且通過(guò)單獨(dú)控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a輸出轉(zhuǎn)速,可以使兩側(cè)的車(chē)輪獲得不同的扭矩,實(shí)現(xiàn)差速功能。此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a零部件少、結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,占用體積小,更便于布置。
特別地,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以不設(shè)置傳統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械式自鎖差速器結(jié)構(gòu),但是在功能上通過(guò)動(dòng)力接合裝置65a的同步作用卻可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械式自鎖差速器的功能,由此使得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)更加緊湊、成本更低。
如圖8-圖10所示,下面對(duì)多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a以及多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的串聯(lián)方式進(jìn)行詳細(xì)描述。可以理解的是,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的串聯(lián)方式可以相同,這樣能夠使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a具有高度對(duì)稱(chēng)性,使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的重心更偏向于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的中間區(qū)域或者直接處在中間區(qū)域,由此能夠提高車(chē)輛的穩(wěn)定性且前后重量比更加合理。
多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a中的第一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1的太陽(yáng)輪a11與第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a聯(lián)動(dòng),如第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)子可與該太陽(yáng)輪a11同軸相連,
需要說(shuō)明的是,上述的“聯(lián)動(dòng)”可以理解為多個(gè)部件(例如,兩個(gè))關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),以?xún)蓚€(gè)部件聯(lián)動(dòng)為例,在其中一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)時(shí),另一個(gè)部件也隨之運(yùn)動(dòng)。
例如,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,齒輪與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的軸也將旋轉(zhuǎn),或者在該軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
又如,軸與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一根軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一根軸也將旋轉(zhuǎn)。
再如,齒輪與齒輪聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一個(gè)齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,聯(lián)動(dòng)的兩個(gè)部件在其中一個(gè)部件相對(duì)靜止時(shí),另一個(gè)部件也可以隨之相對(duì)靜止。
在本發(fā)明下面有關(guān)“聯(lián)動(dòng)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,均作此理解。
進(jìn)一步,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a中的最后一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a2的行星架a23與第一動(dòng)力輸出軸43a相連,如同軸相連。
相似地,多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a中的第一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b1的太陽(yáng)輪b11與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a聯(lián)動(dòng),如第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)子可與該太陽(yáng)輪b11同軸相連。多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a中的最后一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b2的行星架b23與第二動(dòng)力輸出軸44a相連,如同軸相連。
在進(jìn)一步實(shí)施例中,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a中、前一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1的行星架a13與后一組行星齒輪機(jī)構(gòu)a2的太陽(yáng)輪a21相連,如同軸相連,而在多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a中、前一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b1的行星架b13與后一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b2的太陽(yáng)輪b21相連,如同軸相連。
例如,如圖8-圖10所示,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a均為兩組,第一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1的 行星架a13與最后一組(也就是第二組)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a2的太陽(yáng)輪a21相連。同樣,第一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b1的行星架b13與最后一組(也就是第二組)第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b2的太陽(yáng)輪b21相連。
需要說(shuō)明的是,雖然上述實(shí)施例中給出了一種可行的行星齒輪機(jī)構(gòu)串聯(lián)方式,但是這種可行的實(shí)施方式僅是一種示意說(shuō)明,不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的一種限制,或者暗示本發(fā)明必需采用上述串聯(lián)方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)上述內(nèi)容的基礎(chǔ)之上,能夠?qū)ι鲜龅拇?lián)方式進(jìn)行修改和/或組合,而形成的新方案應(yīng)當(dāng)屬于上述串聯(lián)方式的等同實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
此外,還需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明有關(guān)“電動(dòng)發(fā)電機(jī)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,該電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以理解為是具有發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)功能的電機(jī)。
作為可選的實(shí)施方式,如圖8-圖9所示,動(dòng)力接合裝置65a可以是離合器。離合器包括可彼此接合和分離的主動(dòng)部分651a和從動(dòng)部分652a,主動(dòng)部分651a與第一動(dòng)力輸出軸43a相連,從動(dòng)部分652a與第二動(dòng)力輸出軸44a相連。
當(dāng)然,本發(fā)明并不限于此,在另一些實(shí)施例中,如圖10所示,動(dòng)力接合裝置65a可以是同步器,同步器設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a中的一個(gè)上且用于接合另一個(gè)。
另外,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以左右對(duì)稱(chēng)分布,如關(guān)于動(dòng)力接合裝置65a對(duì)稱(chēng)布置,多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a也可以左右對(duì)稱(chēng)分布,如關(guān)于動(dòng)力接合裝置65a對(duì)稱(chēng)布置,并且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以分別位于多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的相對(duì)外側(cè),也就是說(shuō),例如以圖6為例,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a位于多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a的外側(cè)即左側(cè),第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a位于多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的外側(cè)即右側(cè)。
作為可選的實(shí)施方式,第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a可以是半軸,如第一動(dòng)力輸出軸43a可以是左半軸,第二動(dòng)力輸出軸44a可以是右半軸。
下面結(jié)合附圖對(duì)圖8實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的構(gòu)造、連接關(guān)系及典型工況進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D8所示,該實(shí)施例示出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a主要包括左側(cè)的兩個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)a1、a2、右側(cè)的兩個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)b1、b2、兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a、32a以及制動(dòng)裝置63a、64a和動(dòng)力接合裝置65a等。
具體而言,左側(cè)的兩個(gè)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1、a2串聯(lián)設(shè)置并且共用同一個(gè)第一共用齒圈13a,第一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1的太陽(yáng)輪a11與第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a同軸相連,第一組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a1的行星輪a12安裝在行星架a13上,行星輪a12分別與太陽(yáng)輪a11和第一共用齒圈13a嚙合,行星架a13與第二組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a2的太陽(yáng)輪a21同軸相連,第二組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)a2的行星輪a22安裝在行星架a23上,行星輪a22分別與太陽(yáng)輪a21和第一共用齒圈13a嚙合,行星架a23與第一動(dòng)力輸出軸43a同軸相連,第一動(dòng)力輸出軸43a連接左側(cè)車(chē)輪41a。其中,第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)43a、太陽(yáng)輪a11、太陽(yáng)輪a21同軸地空套在第一動(dòng)力輸出軸43a上,第一動(dòng)力輸出軸43a可以是左半軸。
右側(cè)的兩個(gè)第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a串聯(lián)設(shè)置并且共用同一個(gè)第二共用齒圈23a,第一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b1的太陽(yáng)輪b11與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a同軸相連,第一組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b1的行星輪b12安裝在行星架b13上,行星輪b12分別與太陽(yáng)輪b11和第二共用齒圈23a嚙合,行星架b13與第二組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b2的太陽(yáng)輪b21同軸相連,第二組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)b2的行星輪b22安裝在行星架b23上,行星輪b22分別與太陽(yáng)輪b21和第二共用齒圈23a嚙合,行星架b23與第二動(dòng)力輸出軸44a同軸相連,第二動(dòng)力輸出軸44a連接右側(cè)車(chē)輪42a。其中,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a、太陽(yáng)輪b11、太陽(yáng)輪b21同軸地空套在第二動(dòng)力輸出軸44a上,第二動(dòng)力輸出軸44a可以是右半軸。
第二制動(dòng)裝置63a用于制動(dòng)第一共用齒圈13a,第三制動(dòng)裝置64a用于制動(dòng)第二共用齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a設(shè)置在多組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和多組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a之間且用于選擇性地接合第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a。
下面介紹圖8實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的典型工況。
純電動(dòng)工況(依靠第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a):
第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第一共用齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第二共用齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a處于斷開(kāi)狀 態(tài)。第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可分別以電動(dòng)機(jī)形式工作。由此,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)兩組第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a的減速作用輸出至左側(cè)的車(chē)輪41a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)速與左側(cè)車(chē)輪41a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)兩組第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的減速作用后輸出至右側(cè)的車(chē)輪42a,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)速與右側(cè)的車(chē)輪42a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。
由于第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a此時(shí)分別獨(dú)立工作,二者互不干涉,因此兩個(gè)電機(jī)能夠根據(jù)各自對(duì)應(yīng)車(chē)輪所需扭矩而適應(yīng)性地調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)差速功能。
可以理解,在該工況下,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由此實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)前進(jìn)或者純電動(dòng)倒車(chē)。
打滑工況:
以左側(cè)車(chē)輪41a打滑為例示意說(shuō)明,第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第一共用齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第二共用齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a處于接合狀態(tài),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力可通過(guò)動(dòng)力接合裝置65a的接合作用而輸出至右側(cè)的第二行星齒輪機(jī)構(gòu),并可與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力在行星架b23處耦合后共同輸出至右側(cè)未打滑的車(chē)輪42a。
由此,在左側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),左側(cè)的第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a仍能將動(dòng)力從右側(cè)未打滑的車(chē)輪輸出,而且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a無(wú)需換向,大大提高了脫困的時(shí)效性以及成功率。
空擋滑行:
第二制動(dòng)裝置63a、第三制動(dòng)裝置64a和動(dòng)力接合裝置65a全部處于斷開(kāi)狀態(tài),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a處于隨動(dòng)狀態(tài)。
制動(dòng)能量回收:
第二制動(dòng)裝置63a制動(dòng)第一共用齒圈13a且第三制動(dòng)裝置64a制動(dòng)第二共用齒圈23a,動(dòng)力接合裝置65a可處于斷開(kāi)狀態(tài),制動(dòng)能量通過(guò)各自的動(dòng)力輸出軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)后輸出至對(duì)應(yīng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī),從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
下面參照?qǐng)D11-圖15對(duì)另一些實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a進(jìn)行詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D11-圖15所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a、第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a、第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a、第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a、中間傳動(dòng)組件4b和第二制動(dòng)裝置61a。
參照?qǐng)D11-圖15所示,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以是單排行星齒輪機(jī)構(gòu),第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a可以包括第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a、第三行星架14a和第三齒圈13a。第三行星輪12a安裝在第三行星架14a上且設(shè)置在第三太陽(yáng)輪11a與第三齒圈13a之間,第三行星輪12a分別與第三太陽(yáng)輪11a和第三齒圈13a嚙合。第三行星輪12a可通過(guò)行星輪軸安裝在第三行星架14a上,第三行星輪12a可以是多個(gè),且沿第三太陽(yáng)輪11a的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第三行星輪12a可以是三個(gè)且均布在第三太陽(yáng)輪11a的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第三行星輪12a之間間隔大約120°。
第三行星輪12a與第三太陽(yáng)輪11a的嚙合方式為外嚙合。第三行星輪12a與第三齒圈13a的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第三齒圈13a的內(nèi)周面上形成有齒,第三行星輪12a與第三齒圈13a的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第三行星輪12a可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞太陽(yáng)輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
類(lèi)似地,參照?qǐng)D11-圖15所示,第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以是單排行星齒輪機(jī)構(gòu),第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以包括第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a、第四行星架24a和第四齒圈23a。第四行星輪22a安裝在第四行星架24a上且設(shè)置在第四太陽(yáng)輪21a與第四齒圈23a之間,第四行星輪22a分別與第四太陽(yáng)輪21a和第四齒圈23a嚙合。第四行星輪22a可通過(guò)行星輪軸安裝在第四行星架24a上,第四行星輪22a可以是多個(gè),且沿第四太陽(yáng)輪21a的周向間隔均勻分布,例如考慮到動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性以及制造成本,第四行星輪22a可以是三個(gè)且均布在第四太陽(yáng)輪21a的外側(cè),相鄰的兩個(gè)第四行星輪22a之間間隔大約120°。
第四行星輪22a與第四太陽(yáng)輪21a的嚙合方式為外嚙合。第四行星輪22a與第四齒圈23a的嚙合方式為內(nèi)嚙合,也就是說(shuō),第四齒圈23a的內(nèi)周面上形成有齒,第四行星輪22a與第四齒圈23a的內(nèi)周面上的齒嚙合配合。第四行星輪22a可以繞行星輪軸的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn),也可以圍繞太陽(yáng)輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖11所示,第三行星輪12a可以包括同軸布置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪部121a和第二齒輪部122a,第一齒輪部121a與第三太陽(yáng)輪11a嚙合,第二齒輪部122a與第三齒圈13a嚙合。第一齒輪部121a與第二齒輪部122a可以通過(guò)同一根軸固定連接。第一齒輪部121a可以是小齒部且第二齒輪部122a可以是大齒部,也就是說(shuō),第一齒輪部121a的齒數(shù)可以少于第二齒輪部122a的齒數(shù),由此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a輸出的動(dòng)力在經(jīng)第一齒輪部121a、第二齒輪部122a傳遞時(shí),第一齒輪部121a和第二齒輪部122a構(gòu)成了減速機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的減速增扭效果。當(dāng)然,可選地,第一齒輪部121a也可以是大齒部且第二齒輪部122a可以是小齒部。
類(lèi)似地,如圖11所示,第四行星輪22a可以包括同軸布置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第三齒輪部221a和第四齒輪部222a,第三齒輪部221a與第四太陽(yáng)輪21a嚙合,第四齒輪部222a與第四齒圈23a嚙合。第三齒輪部221a與第四齒輪部222a可以通過(guò)同一根軸固定連接。第三齒輪部221a可以是小齒部且第四齒輪部222a可以是大齒部,也就是說(shuō),第三齒輪部221a的齒數(shù)可以少于第四齒輪部222a的齒數(shù),由此第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a輸出的動(dòng)力在經(jīng)第三齒輪部221a、第四齒輪部222a傳遞時(shí),第三齒輪部221a和第四齒輪部222a構(gòu)成了減速機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的減速增扭效果。當(dāng)然,可選地,第三齒輪部221a也可以是大齒部且第四齒輪部222a可以是小齒部。
作為一種較佳的實(shí)施例,第一齒輪部121a與第二齒輪部122a可以成一體結(jié)構(gòu)從而形成雙聯(lián)齒齒輪。類(lèi)似地,第三齒輪部221a與第四齒輪部222a也可以成一體結(jié)構(gòu)從而形成雙聯(lián)齒齒輪。由此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,且傳動(dòng)可靠。
其中,上述的第三行星架14a和第四行星架24a可以作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的動(dòng)力輸出端,例如第三行星架14a和第四行星架24a可將來(lái)自動(dòng)力源如第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和/或第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的動(dòng)力對(duì)外輸出,如輸出至車(chē)輪41a、42a??蛇x地,第三行星架14a和第四行星架24a可與第二對(duì)車(chē)輪中的兩個(gè)車(chē)輪41a、42a分別聯(lián)動(dòng),從而使得第三行星架14a和第四行星架24a可將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的動(dòng)力輸出給車(chē)輪41a、42a,使得車(chē)輛10000能夠正常行駛。
例如,上述的動(dòng)力耦合裝置100可以驅(qū)動(dòng)第一對(duì)車(chē)輪,第三行星架14a和第四行星架24a可以分別驅(qū)動(dòng)第二對(duì)車(chē)輪,其中第一對(duì)車(chē)輪為一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的一對(duì),第二對(duì)車(chē)輪為剩余一對(duì)。
參照?qǐng)D11-圖15所示,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第三太陽(yáng)輪11a聯(lián)動(dòng),如第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)子可與第三太陽(yáng)輪11a同軸相連,但不限于此。
需要說(shuō)明的是,上述的“聯(lián)動(dòng)”可以理解為多個(gè)部件(例如,兩個(gè))關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),以?xún)蓚€(gè)部件聯(lián)動(dòng)為例,在其中一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)時(shí),另一個(gè)部件也隨之運(yùn)動(dòng)。
例如,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,齒輪與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的軸也將旋轉(zhuǎn),或者在該軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
又如,軸與軸聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一根軸旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一根軸也將旋轉(zhuǎn)。
再如,齒輪與齒輪聯(lián)動(dòng)可以理解為是在其中一個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、與其聯(lián)動(dòng)的另一個(gè)齒輪也將旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,聯(lián)動(dòng)的兩個(gè)部件在其中一個(gè)部件相對(duì)靜止時(shí),另一個(gè)部件也可以隨之相對(duì)靜止。
在本發(fā)明下面有關(guān)“聯(lián)動(dòng)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,均作此理解。
類(lèi)似地,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a與第四太陽(yáng)輪21a聯(lián)動(dòng),如第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)子可與第四太陽(yáng)輪21a同軸相連,但不限于此。
這里,需要說(shuō)明一點(diǎn),在本發(fā)明有關(guān)“電動(dòng)發(fā)電機(jī)”的描述中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,該電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以理解為是具有發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)功能的電機(jī)。
參照?qǐng)D11-圖15所示,中間傳動(dòng)組件4b設(shè)置成分別與第三齒圈13a和第四齒圈23a聯(lián)動(dòng),中間傳動(dòng)組件4b可以設(shè)置在第三齒圈13a和第四齒圈23a之間,第三齒圈13a、中間傳動(dòng)組件4b和第四齒圈23a同時(shí)動(dòng)作或相對(duì)靜止。
第二制動(dòng)裝置61a設(shè)置成用于制動(dòng)中間傳動(dòng)組件4b,在第二制動(dòng)裝置61a制動(dòng)中間傳動(dòng)組件4b時(shí),第三齒圈13a 和第四齒圈23a也間接被制動(dòng),而在第二制動(dòng)裝置61a釋放中間傳動(dòng)組件4b后,中間傳動(dòng)組件4b、第三齒圈13a和第四齒圈23a可關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)。
由此,在第二制動(dòng)裝置61a處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí),中間傳動(dòng)組件4b、第三齒圈13a和第四齒圈23a均被制動(dòng),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力可通過(guò)第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a后從第三行星架14a輸出至對(duì)應(yīng)的車(chē)輪如左側(cè)的車(chē)輪41a,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力可通過(guò)第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a后從第四行星架24a輸出至對(duì)應(yīng)的車(chē)輪如右側(cè)的車(chē)輪42a,兩個(gè)電機(jī)分別獨(dú)立地控制對(duì)應(yīng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)了差速功能。
例如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在平坦路面且沿直線(xiàn)前進(jìn)時(shí),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以相同的轉(zhuǎn)速輸出動(dòng)力,這樣通過(guò)各自行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用,對(duì)應(yīng)車(chē)輪獲得轉(zhuǎn)速理論上是相等的,由此保證車(chē)輛10000能夠平順地沿著直線(xiàn)行進(jìn)。
又如,當(dāng)車(chē)輛10000行駛在不平路面或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),此時(shí)兩側(cè)的車(chē)輪的轉(zhuǎn)速理論上會(huì)存在轉(zhuǎn)速差,以左轉(zhuǎn)彎為例,左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較小而右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半徑較大,為了保證車(chē)輪與地面之間作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),左側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速要小于右側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速,此時(shí)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的輸出轉(zhuǎn)速可以小于第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的輸出轉(zhuǎn)速,而具體的轉(zhuǎn)速差可由方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)間接計(jì)算出,如駕駛員逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(向左轉(zhuǎn)動(dòng))一定角度,車(chē)輛10000的控制器基于該轉(zhuǎn)向角度可以計(jì)算出車(chē)輛10000的轉(zhuǎn)彎半徑,車(chē)輛10000轉(zhuǎn)彎半徑確定后,兩側(cè)車(chē)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速差也得以確定,此時(shí)控制器可控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a分別以匹配的轉(zhuǎn)速對(duì)外輸出動(dòng)力,使得二者的轉(zhuǎn)速差能夠與車(chē)輪所需的轉(zhuǎn)速差匹配,這樣通過(guò)兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速作用后,兩個(gè)車(chē)輪能夠獲得期望的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)轉(zhuǎn)彎行駛。
上述是以第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a作為電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明的,當(dāng)然第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a也可以作為發(fā)電機(jī)工作。此時(shí),相似地,第二制動(dòng)裝置61a仍然可以制動(dòng)中間傳動(dòng)組件4b,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a則可以發(fā)電機(jī)形式工作,從而回收制動(dòng)能量。
當(dāng)然,可以理解的是,上述的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a可以采用相同的傳動(dòng)比,也就是說(shuō),以太陽(yáng)輪作為動(dòng)力輸入端且行星架作為動(dòng)力輸出端而言,兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)可以采用相同的傳動(dòng)比。即,第三太陽(yáng)輪11a與第四太陽(yáng)輪21a的齒數(shù)、第三行星輪12a與第四行星輪22a的齒數(shù)以及第三齒圈13a和第四齒圈23a的齒數(shù)(內(nèi)齒)可以分別相同。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a,通過(guò)第二制動(dòng)裝置61a的制動(dòng)作用,可以實(shí)現(xiàn)第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的純電動(dòng)模式或制動(dòng)能量回收模式,而且通過(guò)單獨(dú)控制第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a輸出轉(zhuǎn)速,可以使兩側(cè)的車(chē)輪獲得不同的扭矩,實(shí)現(xiàn)差速功能。此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a零部件少、結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,占用體積小,更便于布置。
下面將結(jié)合圖11-圖15對(duì)根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a進(jìn)行詳細(xì)描述。
當(dāng)車(chē)輛10000行駛在較差的路況情況下,例如車(chē)輛10000在比較泥濘或者松軟的砂石路或者沙土等路面上行駛時(shí),以泥濘路況為例,車(chē)輛10000可能陷入泥土中而導(dǎo)致空轉(zhuǎn),也就是說(shuō),車(chē)輛10000發(fā)生了打滑現(xiàn)象(打滑現(xiàn)象以及引起打滑現(xiàn)象的原因已是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的)。
對(duì)于傳統(tǒng)具有自鎖功能的差速器而言,當(dāng)車(chē)輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象后,只需控制差速器自鎖,從而至少能夠在一定程度上提高車(chē)輛10000的脫困能力。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a具有差速功能,但結(jié)構(gòu)上又與傳統(tǒng)差速器具有較大差別,無(wú)法利用傳統(tǒng)差速自鎖結(jié)構(gòu)。為了提高車(chē)輛10000的通過(guò)性,提高車(chē)輛10000對(duì)較差路況的適應(yīng)能力,本發(fā)明一些實(shí)施例的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a在實(shí)現(xiàn)差速功能的前提下,還能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自鎖功能。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,例如可以結(jié)合圖12和圖13所示,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a還包括第三制動(dòng)裝置62a,第三制動(dòng)裝置62a設(shè)置成用于制動(dòng)第三行星架14a或第四行星架24a,也就是說(shuō),在某些特定工況下如車(chē)輛10000出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,第三制動(dòng)裝置62a能夠選擇性地制動(dòng)第三行星架14a或第四行星架24a,更具體地說(shuō),第三制動(dòng)裝置62a此時(shí)制動(dòng)打滑一側(cè)車(chē)輪對(duì)應(yīng)的行星架。
以第三行星架14a和第四行星架24a分別與車(chē)輛10000的第二對(duì)車(chē)輪中的兩個(gè)車(chē)輪41a、42a相連為例,在其中一個(gè)車(chē)輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時(shí)、第三制動(dòng)裝置62a制動(dòng)打滑一側(cè)車(chē)輪對(duì)應(yīng)的行星架,從而使得打滑一側(cè)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)能夠?qū)a(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)中間傳動(dòng)組件4b輸出至另外一側(cè)的車(chē)輪,這樣與另外一側(cè)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)動(dòng)力耦合后共同將耦合動(dòng)力輸出至該另外一側(cè)即沒(méi)打滑的車(chē)輪,從而提高車(chē)輛10000的脫困能力。
參照?qǐng)D14-圖15,如左側(cè)的車(chē)輪41a打滑,則第三制動(dòng)裝置62a制動(dòng)左側(cè)的第三行星架14a,根據(jù)行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,此時(shí)左側(cè)的第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力能夠通過(guò)第三齒圈13a輸出,而第三齒圈13a通過(guò)中間傳動(dòng)組件4b與右側(cè)的第四齒圈23a聯(lián)動(dòng),因此第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力可傳遞至右側(cè)的第四齒圈23a,此時(shí)右側(cè)的第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a同樣可以輸出動(dòng)力,兩部分動(dòng)力在右側(cè)的第四行星架24a耦合后輸出給右側(cè)的未打滑車(chē)輪42a,也就是說(shuō),兩個(gè)電機(jī)都可以通過(guò)不打滑的一側(cè)車(chē)輪輸出動(dòng)力,從而大大提高了車(chē)輛10000的脫困能力。
可以理解的是,此時(shí)第二制動(dòng)裝置61a釋放中間傳動(dòng)組件4b,即第二制動(dòng)裝置61a此時(shí)不制動(dòng)中間傳動(dòng)組件4b。
在本發(fā)明的一些能夠?qū)崿F(xiàn)差速自鎖功能的實(shí)施例中,第三制動(dòng)裝置62a可以是車(chē)輛10000的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(未示出),該駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置成可選擇性地單獨(dú)對(duì)(與第三行星架14a和第四行星架24a聯(lián)動(dòng)的)一對(duì)車(chē)輪中的一個(gè)車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)與該車(chē)輪相連的行星架的制動(dòng)作用。例如,當(dāng)左側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可以只單獨(dú)制動(dòng)左側(cè)車(chē)輪對(duì)應(yīng)的左側(cè)行星架(如,第三行星架14a),或者當(dāng)右側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可以只單獨(dú)制動(dòng)右側(cè)車(chē)輪對(duì)應(yīng)的右側(cè)行星架(如,第四行星架24a)。
當(dāng)然,本發(fā)明并不限于此,例如第三制動(dòng)裝置62a也可以是車(chē)輛10000的行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng),其實(shí)現(xiàn)差速自鎖功能與上述駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)基本一致,這里出于簡(jiǎn)潔的目的不再詳細(xì)描述。
需要說(shuō)明一點(diǎn),上述的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)或行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可能與現(xiàn)有已知并廣泛采用的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)或行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)有所不同。以駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)為例示意說(shuō)明,現(xiàn)有廣泛采用的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)一般是同時(shí)對(duì)一對(duì)車(chē)輪如一對(duì)后輪進(jìn)行制動(dòng)的(例如通過(guò)拉索拉緊后輪剎車(chē)蹄進(jìn)行制動(dòng)),而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)需要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一對(duì)車(chē)輪中的兩個(gè)車(chē)輪的單獨(dú)制動(dòng),例如單獨(dú)制動(dòng)左后輪(此時(shí)右后輪可為非制動(dòng)狀態(tài))或單獨(dú)制動(dòng)右后輪(此時(shí)左后輪可為非制動(dòng)狀態(tài))。由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知悉傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理,因此本領(lǐng)域普通技術(shù)人員只需對(duì)傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)作簡(jiǎn)單的變形和/或修改,從而使得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)能夠單獨(dú)對(duì)一對(duì)車(chē)輪的兩個(gè)車(chē)輪進(jìn)行選擇性地單獨(dú)制動(dòng),如駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)具有兩個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)車(chē)輪,比如其中一個(gè)子系統(tǒng)可以是通過(guò)一個(gè)拉索拉緊左后輪剎車(chē)蹄進(jìn)行制動(dòng),而另一個(gè)子系統(tǒng)則可以是通過(guò)另一個(gè)拉索拉緊右后輪剎車(chē)蹄進(jìn)行制動(dòng)(這里以拉索為例僅是示意性的,例如可以采用其它任何可以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有方式及其等同方式,當(dāng)然也可以采用電動(dòng)形式)。
基于相似的理由,行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可能也與現(xiàn)有廣泛采用的行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)不同,當(dāng)然,本領(lǐng)域技術(shù)人員在知悉本發(fā)明實(shí)施例的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別時(shí),對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例的行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)所具有的差別也是能夠理解并且能夠?qū)崿F(xiàn)的,因此這里不再詳細(xì)描述。
作為另外一方面的實(shí)施例,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a在實(shí)現(xiàn)差速自鎖功能時(shí),也可以是通過(guò)設(shè)置其它具有制動(dòng)功能的零部件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
如在一些實(shí)施例中,如圖14所示,第三制動(dòng)裝置62a設(shè)置成可選擇性地將第三行星架14a或第四行星架24a接合至動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的殼體上,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第三行星架14a或第四行星架24a的制動(dòng)作用。
進(jìn)一步,如圖15所示,第三制動(dòng)裝置62a可以是兩個(gè)如第三制動(dòng)裝置621a、622a,并分別對(duì)應(yīng)第三行星架14a和第四行星架24a,也就是說(shuō),每個(gè)行星架對(duì)應(yīng)一個(gè)第二制動(dòng)裝置,該兩個(gè)第三制動(dòng)裝置621a、622a能夠彼此獨(dú)立、互不干涉地工作。當(dāng)然,如圖14所示,第三行星架14a和第四行星架24a也可以共用同一個(gè)第三制動(dòng)裝置62a??蛇x地,第三制動(dòng)裝置62a可以是同步器或制動(dòng)器等,但不限于此。
上面介紹過(guò),車(chē)輛10000在打滑時(shí),可以通過(guò)第三制動(dòng)裝置62a對(duì)打滑一側(cè)車(chē)輪對(duì)應(yīng)的行星架進(jìn)行制動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)打滑側(cè)電機(jī)將動(dòng)力通過(guò)另一側(cè)未打滑車(chē)輪輸出的目的,此時(shí)打滑一側(cè)電機(jī)與未打滑一側(cè)電機(jī)可能同時(shí)對(duì)外輸出動(dòng)力,由此作為優(yōu)選的實(shí)施方式,在車(chē)輪出現(xiàn)一側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),每個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式工作且自始至終按照同一方向旋轉(zhuǎn)。 由此,兩個(gè)電機(jī)特別是打滑一側(cè)的電機(jī)不需要換向反轉(zhuǎn),這樣不僅簡(jiǎn)化了控制策略,同時(shí)也能夠縮短車(chē)輛10000被困的時(shí)間,有助于快速、高效脫困。
當(dāng)然,可以理解的是,在第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a參與驅(qū)動(dòng)車(chē)輛10000前進(jìn)時(shí),兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)也可以是自始至終按照同一方向旋轉(zhuǎn)的。
這樣,在車(chē)輪前行且突然行駛進(jìn)入較差的路況時(shí),如出現(xiàn)一側(cè)車(chē)輪打滑,則通過(guò)控制第三制動(dòng)裝置62a對(duì)打滑側(cè)的車(chē)輪對(duì)應(yīng)的行星架進(jìn)行制動(dòng),使得該側(cè)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)將動(dòng)力迅速通過(guò)中間傳動(dòng)組件4b傳遞至另一側(cè),并與另一側(cè)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)動(dòng)力耦合后直接輸出,在此期間,由于打滑一側(cè)的電機(jī)無(wú)需反轉(zhuǎn),即無(wú)需停止、再換向旋轉(zhuǎn),因此在出現(xiàn)車(chē)輪打滑現(xiàn)象時(shí),兩電機(jī)能夠快速進(jìn)行動(dòng)力耦合,并共同驅(qū)動(dòng)未打滑一側(cè)的車(chē)輪,大大提高了車(chē)輛10000脫困的時(shí)效性。
對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)需換向即可快速實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合的情況,本領(lǐng)域技術(shù)人員基于這里公開(kāi)的原理應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足要求的中間傳動(dòng)組件4b。本發(fā)明這里示意性地以一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解的是,下述的實(shí)施例僅為示意性的,而不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的一種限制,或者暗示動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a必需采用具有下述構(gòu)造的中間傳動(dòng)組件4b。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)上述的原理以及下述的具體實(shí)施例后,應(yīng)當(dāng)能夠?qū)ο率鰧?shí)施例及其等同方案中的技術(shù)特征進(jìn)行修改和/或替換,而變型后形成的實(shí)施例也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
例如,結(jié)合圖11-圖15,中間傳動(dòng)組件4b可以包括中間軸41b,中間軸41b上設(shè)置有中間軸第一齒輪42b和中間軸第二齒輪44b,其中中間軸第一齒輪42b可通過(guò)中間惰輪43b與第三齒圈13a聯(lián)動(dòng),中間軸第二齒輪44b與第四齒圈23a聯(lián)動(dòng)。當(dāng)然,作為一種變型,可選地,中間軸第二齒輪44b可通過(guò)中間惰輪43b與第四齒圈23a聯(lián)動(dòng),則中間軸第一齒輪42b與第三齒圈13a聯(lián)動(dòng)。
中間軸第一齒輪42b和中間軸第二齒輪44b可以固定設(shè)置在中間軸41b上,并且中間軸第一齒輪42b和中間軸第二齒輪44b的徑向尺寸優(yōu)選是不同,例如與中間惰輪43b嚙合的中間軸齒輪的徑向尺寸相對(duì)較小,如在圖9-圖13的實(shí)施例中,中間軸第一齒輪42b的徑向尺寸小于中間軸第二齒輪44b的徑向尺寸。由此,能夠保證中間軸41b的軸向與動(dòng)力輸出軸(半軸)或者電機(jī)的軸向保持一致,提高了傳動(dòng)的可靠性與穩(wěn)定性。
進(jìn)一步,第三齒圈13a和第四齒圈23a的外周面上分別設(shè)置有外齒131a、231a,中間軸第一齒輪42b通過(guò)中間惰輪43b與第三齒圈13a的外齒131a聯(lián)動(dòng),如中間惰輪43b分別與中間軸第一齒輪42b和第三齒圈13a的外齒131a嚙合。中間軸第二齒輪44b與第四齒圈23a的外齒231a聯(lián)動(dòng),如中間軸第二齒輪44b與第四齒圈23a的外齒231a直接嚙合。
在圖11-圖15的實(shí)施例中,第二制動(dòng)裝置61a可以是制動(dòng)器且用于制動(dòng)中間軸41b。由此使得動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a結(jié)構(gòu)相對(duì)更加緊湊,便于布置。
下面對(duì)行星架與車(chē)輪之間的傳動(dòng)方式進(jìn)行示意說(shuō)明。
動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a可以包括第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a,第一動(dòng)力輸出軸43a設(shè)置在第三行星架14a與車(chē)輛10000的第二對(duì)車(chē)輪中的一個(gè)車(chē)輪41a之間,第二動(dòng)力輸出軸44a設(shè)置在第四行星架24a與該第二對(duì)車(chē)輪中的另一個(gè)車(chē)輪42a之間,該一對(duì)車(chē)輪可以是一對(duì)前輪,當(dāng)然也可以是一對(duì)后輪。
作為可選的實(shí)施方式,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第三太陽(yáng)輪11a可以同軸地空套在第一動(dòng)力輸出軸43a上,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a和第四太陽(yáng)輪21a可以同軸地空套在第二動(dòng)力輸出軸44a上,由此使得動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)更加緊湊。另外,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以左右對(duì)稱(chēng)分布,第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a也可以左右對(duì)稱(chēng)分布,并且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以分別位于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的相對(duì)外側(cè),也就是說(shuō),例如以圖11為例,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a位于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a的外側(cè)即左側(cè),第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a位于第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a的外側(cè)即右側(cè)。
作為可選的實(shí)施方式,第一動(dòng)力輸出軸43a和第二動(dòng)力輸出軸44a可以是半軸,如第一動(dòng)力輸出軸43a可以是左半軸,第二動(dòng)力輸出軸44a可以是右半軸。
作為可選的實(shí)施方式,如圖13所示,第一動(dòng)力輸出軸43a與第三行星架14a之間還可以設(shè)置有第一減速齒輪組件51a,第二動(dòng)力輸出軸44a與第四行星架24a之間還設(shè)置有第二減速齒輪組件52a。第一減速齒輪組件51a的結(jié)構(gòu)與第二減速齒 輪組件52a的結(jié)構(gòu)可以相同,由此可以提高減速齒輪組件的通用性,降低成本。而且通過(guò)在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的動(dòng)力輸出端與車(chē)輪之間設(shè)置這樣的齒輪減速組件,還能夠更好地起到減速增扭的效果。
下面結(jié)合附圖對(duì)圖11實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的構(gòu)造、連接關(guān)系及典型工況進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D11所示,該實(shí)施例示出的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a主要包括兩個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)1a、2a、兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a、32a以及中間傳動(dòng)組件4b、制動(dòng)裝置61a、62a等。
具體而言,左側(cè)的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)1a包括第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a和第三齒圈13a,第三太陽(yáng)輪11a空套設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a上,且第三太陽(yáng)輪11a與第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a相連,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a也空套設(shè)置在第一動(dòng)力輸出軸43a上。第三行星輪12a為雙聯(lián)齒齒輪且安裝在第三行星架14a上,第三行星輪12a分別與第三太陽(yáng)輪11a和第三齒圈13a嚙合。
類(lèi)似地,右側(cè)的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)2a包括第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a和第四齒圈23a,第四太陽(yáng)輪21a空套設(shè)置在第二動(dòng)力輸出軸44a上,且第四太陽(yáng)輪21a與第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a相連,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a也空套設(shè)置在第二動(dòng)力輸出軸44a上。第四行星輪22a為雙聯(lián)齒齒輪且安裝在第四行星架24a上,第四行星輪22a分別與第四太陽(yáng)輪21a和第四齒圈23a嚙合。
中間軸41b上固定設(shè)置有中間軸第一齒輪42b和中間軸第二齒輪44b,第二制動(dòng)裝置61a可為制動(dòng)器且用于制動(dòng)中間軸41b,中間軸第一齒輪42b可以通過(guò)中間惰輪43b與第三齒圈13a的外齒131a聯(lián)動(dòng),中間軸第二齒輪44b可直接與第四齒圈23a的外齒231a聯(lián)動(dòng)。
第一動(dòng)力輸出軸43a與左側(cè)車(chē)輪41a和第三行星架14a相連,第二動(dòng)力輸出軸44a與右側(cè)車(chē)輪42a和第四行星架24a相連。
第三制動(dòng)裝置62a設(shè)置成用于選擇性地對(duì)第三行星架14a或第四行星架24a進(jìn)行制動(dòng),可以理解的是,這種制動(dòng)可以是直接制動(dòng)、當(dāng)然也可以是間接制動(dòng)。
下面介紹圖11實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a的典型工況。
純電動(dòng)工況(依靠第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a):
第二制動(dòng)裝置61a制動(dòng)中間軸41b,從而第三齒圈13a和第四齒圈23a被間接制動(dòng)。第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可分別以電動(dòng)機(jī)形式工作。由此,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a、第三行星架14a、第一動(dòng)力輸出軸43a傳遞至左側(cè)的車(chē)輪41a,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a的轉(zhuǎn)速與左側(cè)車(chē)輪41a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第四太陽(yáng)輪21a、第四行星輪22a、第四行星架24a、第二動(dòng)力輸出軸44a傳遞至右側(cè)的車(chē)輪42a,第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的轉(zhuǎn)速與右側(cè)的車(chē)輪42a的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)地變化。
由于第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a此時(shí)分別獨(dú)立工作,二者互不干涉,因此兩個(gè)電機(jī)能夠根據(jù)各自對(duì)應(yīng)車(chē)輪所需扭矩而適應(yīng)性地調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)差速功能。
可以理解,在該工況下,第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由此實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)前進(jìn)或者純電動(dòng)倒車(chē)。
打滑工況:
以左側(cè)車(chē)輪41a打滑為例示意說(shuō)明,第三制動(dòng)裝置62a將制動(dòng)第三行星架14a,同時(shí)第二制動(dòng)裝置61a處于斷開(kāi)狀態(tài)。第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a將產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第三太陽(yáng)輪11a、第三行星輪12a、第三行星架14a、第三齒圈13a、中間惰輪43b、中間軸第一齒輪42b、中間軸41b、中間軸第二齒輪44b、第四齒圈23a輸出至第四行星架24a處,同時(shí)來(lái)自第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a的動(dòng)力也輸出至第四行星架24a,兩部分動(dòng)力耦合后從第二動(dòng)力輸出軸44a輸出至右側(cè)的車(chē)輪42a。由此,在左側(cè)車(chē)輪打滑時(shí),左側(cè)的第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a仍能將動(dòng)力從右側(cè)未打滑的車(chē)輪輸出,而且第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a無(wú)需換向,大大提高了脫困的時(shí)效性以及成功率。
空擋滑行:
第二制動(dòng)裝置61a和第三制動(dòng)裝置62a全部處于斷開(kāi)狀態(tài),第四電動(dòng)發(fā)電機(jī)31a和第五電動(dòng)發(fā)電機(jī)32a處于隨動(dòng)狀 態(tài)。
制動(dòng)能量回收:
第二制動(dòng)裝置61a制動(dòng)中間軸41b,第三制動(dòng)裝置62a處于斷開(kāi)狀態(tài),制動(dòng)能量通過(guò)各自的動(dòng)力輸出軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)后輸出至對(duì)應(yīng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī),從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
下面簡(jiǎn)單描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛10000,參見(jiàn)圖16所示,該車(chē)輛10000包括上述實(shí)施例中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a,圖1-圖4中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000可以用作前驅(qū),從而動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的動(dòng)力耦合裝置100驅(qū)動(dòng)一對(duì)前輪,而圖5-圖15中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100a則可用于后驅(qū)。此外,參見(jiàn)圖17所示的車(chē)輛10000,其可以只包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的前驅(qū)部分。當(dāng)然,本發(fā)明并不限于此。應(yīng)當(dāng)理解的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛10000的其它構(gòu)造例如制動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等均已為現(xiàn)有技術(shù),且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,因此這里不再一一贅述。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。