CN106627077B - 一种双输入动力耦合器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双输入动力耦合器，其特征在于，包括主驱电机、辅驱电机、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器和动力输出轴；包括主驱电机驱动模式、辅驱电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；双输入动力耦合器在结构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器和第二制动器的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机出现故障的情况下，可通过控制第三制动器以及辅驱电机低速前进或者倒车，避免拖车难题。

Description

一种双输入动力耦合器及汽车

技术领域

本发明涉及一种汽车动力传输领域，特别涉及一种双输入动力耦合器及汽车。

背景技术

为提高经济性和动力性，一些双行星排双电机动力耦合总成在纯电车上得到应用。申请号为CN201310117747.0的中国专利公开了一种双电机耦合变速装置，由两组行星排、两个电机、两个离合器和一个锁止器组成，通过对离合器和锁止器的控制实现系统的动力耦合。申请号为CN201410584883.5的中国专利公开了一种双动力耦合驱动结构，由两组行星排、两个电机、2个减速器和三个锁止器组成，可以实现包括两电机单独驱动模式、双电机转速耦合驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式在内的多种工作模式，可以满足车辆不同的行驶要求。

专利CN201310117747.0中采用共太阳轮的结构方案，导致1号电机单驱起步时传动比不大而需要增加电机最大转矩，这显然带来电机成本和体积的增加。此外，在转矩耦合工作模式与转速耦合工作模式之间切换时需要同时操控两个离合器和一个锁止器，其联动控制装置和操控复杂，否则易造成模式切换冲击。

专利CN201410584883.5采用共齿圈的结构方案，为弥补1号电机单驱时动力从齿圈到行星架输出的不足，在系统种增加了减速器设计。此外，在两个齿圈之间采用联轴器设计，这将使系统更加复杂，而且增加成本和存在一定噪声。

发明内容

为此，需要提供一种联动结构简单，且无模式切换冲击产生的双输入动力耦合器及汽车。

为实现上述目的，发明人提供了一种双输入动力耦合器，包括主驱电机、辅驱电机、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器和动力输出轴；

所述第一周转轮系包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机传动连接；

所述第二周转轮系包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系的行星架，齿圈连接于动力输出轴；

所述第一制动器为辅驱电机的转子的制动器；

所述第二制动器为第一周转轮系的行星架的制动器；

所述第三制动器为第一周转轮系的齿圈的制动器；

包括主驱电机驱动模式、辅驱电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；

所述主驱电机驱动模式为：第一制动器制动，第二制动器和第三制动器释放；

所述辅驱电机驱动模式为：第一制动器和第二制动器释放，第三制动器制动；

所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器和第三制动器制动，第二制动器释放；

所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器、第二制动器和第三制动器释放。

进一步优化，所述主驱电机通过定轴轮系与第一周转轮系的齿圈传动连接，所述定轴轮系的输入轴连接于主驱电机，所述定轴轮系的定轴轮与第一周转轮系的齿圈外啮齿啮合。

进一步优化，所述定轴轮系的传动比为1.5-3。

进一步优化，所述第一周转轮系的齿圈的齿数与第一周转轮系的太阳轮的齿数之比为2：1。

进一步优化，所述第二周转轮系的齿圈的齿数与第二周转轮系的太阳轮的齿数之比为2：1。

发明人还提供了一种汽车，所述的汽车安装有上述的双输入动力耦合器。

发明人又提供了一种双输入动力耦合器，包括主驱电机、辅驱电机、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器和动力输出轴；

所述第一周转轮系包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机传动连接；

所述第二周转轮系包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系的行星架，齿圈连接于动力输出轴；

所述第一制动器为辅驱电机的转子的制动器；

所述第二制动器为第一周转轮系的行星架的制动器；

所述第三制动器为第一周转轮系的齿圈的制动器。

进一步优化，还设置有驱动桥，所述驱动桥设置于动力输出轴的另一端。

发明人又提供了一种双输入动力耦合器，包括主驱电机、辅驱电机、定轴轮系、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器、动力输出轴和驱动桥；

所述主驱电机与辅驱电机并排设置；

所述主驱电机通过定轴轮系与第一周转轮系的齿圈传动连接，所述定轴轮系的输入轴连接于主驱电机的转子，所述定轴轮系的定轴轮与第一周转轮系的齿圈外啮齿啮合，所述定轴轮系的传动比为1.5-2.5；

所述第一周转轮系包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机传动连接，所述第一周转轮系的齿圈的齿数与第一周转轮系的太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第二周转轮系包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系的行星架，齿圈连接于动力输出轴的一端，所述第二周转轮系的齿圈的齿数与第二周转轮系的太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第一周转轮系与第二周转轮系前后设置；

所述第一制动器为辅驱电机的转子的制动器；

所述第二制动器为第一周转轮系的行星架的制动器；

所述第三制动器为第一周转轮系的齿圈的制动器；

所述驱动桥设置于动力输出轴的另一端，所述驱动桥的两端连接有车轮；

所述双输入动力耦合器的工作模式包括主驱电机驱动模式、辅驱电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；

所述主驱电机驱动模式为：第一制动器制动，第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述辅驱电机驱动模式为：第一制动器和第二制动器释放，第三制动器制动，所述辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器和第三制动器制动，第二制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转矩耦合传动至动力输出轴；

所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器、第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转速耦合传动至动力输出轴；

所述双输入动力耦合器的工作过程包括：先启动双电机转矩耦合模式，接着进入双电机转速耦合模式，再进入主驱电机驱动模式，最后进入转速耦合模式。

区别于现有技术，上述技术方案双输入动力耦合器在结构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器和第二制动器的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机出现故障的情况下，可通过控制第三制动器以及辅驱电机低速前进或者倒车，避免拖车难题。

附图说明

图1为具体实施方式所述双输入动力耦合器的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述双输入动力耦合器的主驱电机驱动模式的一种工作示意图；

图3为具体实施方式所述双输入动力耦合器的辅驱电机驱动模式的一种工作示意图；

图4为具体实施方式所述双输入动力耦合器的双电机转矩耦合驱动模式的一种工作示意图；

图5为具体实施方式所述双输入动力耦合器的双电机转速耦合驱动模式的一种工作示意图。

附图标记说明：

110、主驱电机，

120、辅驱电机，

210、定轴轮系，

220、第一周转轮系，

230、第二周转轮系，

310、第一制动器，

320、第二制动器，

330、第三制动器，

410、动力输出轴，

510、驱动桥。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例一种双输入动力耦合器，包括主驱电机110、辅驱电机120、第一周转轮系220、第二周转轮系230、第一制动器310、第二制动器320、第三制动器330和动力输出轴410；

所述第一周转轮系220包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机110传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机120传动连接；其中第一周转轮系220的齿圈齿数ZR1与第一周转轮系220的太阳轮齿数ZS1之比K1＝ZR1/ZS1＝2。主驱电机110与第一周转轮系220的传动比为K0＝2。

在本实施例中，所述主驱电机110通过定轴轮系210与第一周转轮系220的齿圈传动连接，所述定轴轮系210的输入轴连接于主驱电机110，所述定轴轮系210与第一周转轮系220的齿圈外啮齿啮合。还设置有驱动桥510，所述驱动桥510设置于动力输出轴410的另一端。

第一周转轮系220的运动学方程式为：Ns1+K1NR1-(K1+1)NC1＝0，其中，Ns1、NR1和NC1分别为第一周转轮系220中太阳轮、齿圈和行星架的转速。

所述第二周转轮系230包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系220的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系220的行星架，齿圈连接于动力输出轴410；其中第二周转轮系230的齿圈齿数ZR2与第二周转轮系230的太阳轮齿数之比K2＝ZR2/ZS2＝2。

第二周转轮系230的运动学方程式为：Ns2-K2NR2+(K2-1)NC2＝0，其中，Ns2、NR2和NC2分别为第二周转轮系230中太阳轮、齿圈和行星架的转速。

所述第一制动器310为辅驱电机120的转子的制动器；

所述第二制动器320为第一周转轮系220的行星架的制动器；

所述第三制动器330为第一周转轮系220的齿圈的制动器；

所述双输入动力耦合器的工作模式包括主驱电机110驱动模式、辅驱电机120驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速驱动模式；

请参阅图2，所述主驱电机110驱动模式为：第一制动器310制动，第二制动器320和第三制动器330释放；主驱电机110动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230后单独驱动车辆行驶，主驱电机110带动第一周转轮系220的齿圈，进而分别通过第一周转轮系220的行星轮和第二周转轮系230的行星架传动至第一周转轮系220的行星架和第二周转轮系230的行星轮，第一周转轮系220的行星架再传动至第二周转轮系230的太阳轮，最后通过第二周转轮系230的齿圈传动至动力输出轴410，根据第一周转轮系220与第二周转轮系230的连接关系，主驱电机110驱动模式的传动比为：i1＝N2/Nm1＝K0[(K2-1)/K2+K1/K2/(K1+1)]＝5/3≈1.7，其中，N2为动力输出轴410的转速，Nm1为主驱电机110的转速，即可实现主驱电机110的转矩放大约1.7倍驱动汽车行驶，且主驱电机110的旋转方向与动力输出轴410旋转方向相反。

请参阅图3，所述辅驱电机120驱动模式为：第一制动器310和第二制动器320释放，第三制动器330制动；辅驱电机120动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230依次减速增扭后单独驱动车辆低速行驶，辅驱电机120带动第一周转轮系220的太阳轮，由于第三制动器330制动，第一周转轮系220的太阳轮带动第一周转轮系220的行星架，进而带动第二周转轮系230的太阳轮，在通过第二周转轮系230的行星轮传动至第二周转轮系230的齿圈，最后传动至动力输出轴410，根据第一周转轮系220与第二周转轮系230的连接关系，辅驱电机120驱动模式的传动比为i2＝N2/Nm2＝K1(K2+1)＝6，其中Nm2为辅驱电机120的转速，即可实现辅驱电机120的转矩放大6倍驱动汽车行驶，作为辅驱电机120可以应对在主驱电机110故障时，单独驱动车辆运行工况，辅驱电机120的旋转方向与动力输出轴410的旋转方向相同。

请参阅图4，所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器310和第三制动器330制动，第二制动器320释放；主驱电机110和辅驱电机120的动力经过第一周转轮系220和第二周转轮系230后转矩耦合驱动车辆行驶，动力输出轴410的转矩为：T3＝(T1K0+T2K1)K2/(K2-1)＝4T1+4T2，其中，T3为动力输出轴410的转矩，T1为主驱电机110的转矩，T2为辅驱电机120的转矩，即可实现主驱电机110和辅驱电机120的转矩放大4倍并相加后驱动汽车行驶。主驱电机110的旋转方向与动力输出轴410的旋转方向相反，辅驱电机120的旋转方向可以根据调速需求可以与动力输出轴410的旋转方向相同或者相反。

请参阅图5，所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器310、第二制动器320和第三制动器330释放。主驱电机110和辅驱电机120动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230转速耦合后驱动车辆行驶，动力输出轴410的转速为：N2＝5/12Nm1+1/6Nm2，即动力输出轴410的转速为主驱电机110转速的5/12和辅驱电机120转速的1/6相加。

在本实施例中，车辆在高速下有较高的惯性能量，与之对应的双电机驱动模式可有效增加制动能量回收；当处于主驱电机110驱动模式和辅驱电机120驱动模式的单电机驱动模式的情况下，可实现单电机的能量回收，当处于双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式，可实现双电机的能量回收。

在本实施例中，为了使制动器在结合过程中无模式切换冲击的产生，需要制动的元件在转速接近0的时候被制动器锁止，因此，本动力耦合器的控制过程为：正常行驶下，汽车从起步到最高车速过程中，动力耦合器的工作模式依次为：双电机转矩耦合模式→双电机转速耦合模式(辅驱电机120的转速由反转逐步降为0)→主驱电机110驱动模式→双电机转速耦合模式(辅驱电机120的转速由0逐步正转递增)。各个步骤的调速原理分析如下：车辆起步初始时，主驱电机110和辅驱电机120工作在双电机转矩耦合模式(第二制动器320制动)。此时，主驱电机110和辅驱电机120的动力在第一周转轮系220的齿圈处耦合再经第二周转轮系230后传递给动力输出轴410。对于第一周转轮系220而言，Ns1＝Nm1＝-K1NR1，Nm2＝-K2NR1。K1＝K2＝2时，主驱电机110和辅驱电机120均同速反转驱动车辆行驶。当主驱电机110和辅驱电机120的转速Nm1提高到基频转速Nme1时，输出轴正转(转速由0向Nme1的1/4过渡)，此时进入下一模式。

当动力输出轴410正转(转速为Nme1的1/4)时，进入双电机转速耦合模式(释放第二制动器320，保持主驱电机110的转速Nme1不变并把辅驱电机120的转速由反转Nme1逐渐减为0)。这样，第一周转轮系220的行星架转速由0向正向Nme1的1/3过渡，同时导致动力输出轴410的转速由Nme1的1/4向Nme1的5/12同向过渡变化。此时，进入下一模式。

当动力输出轴410转速为Nme1的5/12时，进入主驱电机110单独驱动模式(第一制动器310制动)。由于此时辅驱电机120转子的转速为0，即第一制动器310所要制动的元件M2转子和壳体相对转速为0，实现无冲击制动。刚进入该模式时，对应的，主驱电机110转速为反向Nme1以及动力输出轴410转速为正向5/12Nme1。之后，将主驱电机110的转速提升到2Nme1时，动力输出轴410的转速为正向5/6Nme1。此时，进入下一模式。

当输出轴转速为正向5/6Nme1时，再次进入双电机转速耦合模式(第一制动器310释放，保持主驱电机110的转速2Nme1不变并且使辅驱电机120的转速由0向正向提速)。对应的，动力输出轴410上的转速将由5/6Nme1正向提速到5/6Nme1+1/6Nm2，即车辆可进一步提速到最高车速。

上述实施例中，通过K0、K1和K2的值均为2来进行实施例说明。当这些参数值变化时，也可以采用上述实施例中的各个模式。

上述实施例中，双输入动力耦合器在结构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器310和第二制动器320的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机110出现故障的情况下，可通过控制第三制动器330以及辅驱电机120低速前进或者倒车，避免拖车难题。此外，通过动力耦合器的控制过程，可实现车辆提速过程中动力耦合器输出轴的无级变化，并且模式切换过程中不存在元件冲击现象。

在另一个实施例中，一种汽车，安装有上述实施例中双输入动力耦合器。在双输入动力耦合器的构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器310和第二制动器320的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机110出现故障的情况下，可通过控制第三制动器330以及辅驱电机120低速前进或者倒车，避免拖车难题。此外，通过动力耦合器的控制过程，可实现车辆提速过程中动力耦合器输出轴的无级变化，并且模式切换过程中不存在元件冲击现象。

在另一个实施例双输入动力耦合器中，包括主驱电机110、辅驱电机120、第一周转轮系220、第二周转轮系230、第一制动器310、第二制动器320、第三制动器330和动力输出轴410；

所述第一周转轮系220包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机110传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机120传动连接；

所述第二周转轮系230包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系220的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系220的行星架，齿圈连接于动力输出轴410的一端；

所述第一制动器310为辅驱电机120的转子的制动器；

所述第二制动器320为第一周转轮系220的行星架的制动器；

所述第三制动器330为第一周转轮系220的齿圈的制动器；

还设置有驱动桥510，所述驱动桥510设置于动力输出轴410的另一端。

双输入动力耦合器在结构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器310和第二制动器320的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机110出现故障的情况下，可通过控制第三制动器330以及辅驱电机120低速前进或者倒车，避免拖车难题。此外，通过动力耦合器的控制过程，可实现车辆提速过程中动力耦合器输出轴的无级变化，并且模式切换过程中不存在元件冲击现象。

在另一个实施例中，一种双输入动力耦合器，包括主驱电机110、辅驱电机120、定轴轮系210、第一周转轮系220、第二周转轮系230、第一制动器310、第二制动器320、第三制动器330、动力输出轴410和驱动桥510；

所述主驱电机110与辅驱电机120并排设置；

所述主驱电机110通过定轴轮系210与第一周转轮系220的齿圈传动连接，所述定轴轮系210的输入轴连接于主驱电机110的转子，所述定轴轮系210的定轴轮与第一周转轮系220的齿圈外啮齿啮合，所述定轴轮系210的传动比为1.5-2.5；

所述第一周转轮系220包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与主驱电机110传动连接，行星轮通过行星架设置于太阳轮与齿圈之间，行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行星轮与齿圈内啮齿啮合，太阳轮的输入轴与辅驱电机120传动连接，所述第一周转轮系220的齿圈的齿数与第一周转轮系220的太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第二周转轮系230包括行星架、第一行星轮、第二行星轮、齿圈和太阳轮，行星架连接于第一周转轮系220的齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过行星架设置于齿圈于太阳轮之间，第一行星轮与齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与太阳轮外啮齿啮合，行太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系220的行星架，齿圈连接于动力输出轴410的一端，所述第二周转轮系230的齿圈的齿数与第二周转轮系230的太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第一周转轮系220与第二周转轮系230前后设置；

所述第一制动器310为辅驱电机120的转子的制动器；

所述第二制动器320为第一周转轮系220的行星架的制动器；

所述第三制动器330为第一周转轮系220的齿圈的制动器；

所述驱动桥510设置于动力输出轴410的另一端，所述驱动桥510的两端连接有车轮；

所述双输入动力耦合器的工作模式包括主驱电机110驱动模式、辅驱电机120驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；

所述主驱电机110驱动模式为：第一制动器310制动，第二制动器320和第三制动器330释放，所述主驱电机110的动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230后传动至动力输出轴410；

所述辅驱电机120驱动模式为：第一制动器310和第二制动器320释放，第三制动器330制动，所述辅驱电机120的动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230后传动至动力输出轴410；

所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器310和第三制动器330制动，第二制动器320释放，所述主驱电机110和辅驱电机120的动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230转矩耦合传动至动力输出轴410；

所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器310、第二制动器320和第三制动器330释放，所述主驱电机110和辅驱电机120的动力经第一周转轮系220和第二周转轮系230转速耦合传动至动力输出轴410；

所述双输入动力耦合器的工作过程包括：先启动双电机转矩耦合模式，接着进入双电机转速耦合模式，再进入主驱电机110驱动模式，最后进入转速耦合模式。

通过将主驱电机110和辅驱电机120并排设置，通过定轴轮系210将主驱电机110传动至第一周转轮系220和第二周转轮系230，再将第一周转轮系220和第二周转轮系230前后设置，在结构上紧凑，使得双输入动力耦合器的结构简单，尽可能减少占用的空间；且通过驱动桥510将传动力传动至各个车轮上，使得双电机更好的配合车辆行驶。在双输入动力耦合器的构上，在无离合器设置中实现各个模式的切换。车辆在常规的行驶下，只需要控制第一制动器310和第二制动器320的制动和释放即可实现单电机或双电机参与工作，满足车辆各种运行工况，控制简单；且在主驱电机110出现故障的情况下，可通过控制第三制动器330以及辅驱电机120低速前进或者倒车，避免拖车难题。此外，通过动力耦合器的控制过程，可实现车辆提速过程中动力耦合器输出轴的无级变化，并且模式切换过程中不存在元件冲击现象。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双输入动力耦合器，其特征在于，包括主驱电机、辅驱电机、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器和动力输出轴；

所述第一周转轮系包括第一齿圈、第三行星轮、第一行星架和第一太阳轮，第一齿圈与主驱电机传动连接，第三行星轮通过第一行星架设置于第一太阳轮与第一齿圈之间，第三行星轮与第一太阳轮外啮齿啮合，第三行星轮与第一齿圈内啮齿啮合，第一太阳轮的输入轴与辅驱电机传动连接；

所述第二周转轮系包括第二行星架、第一行星轮、第二行星轮、第二齿圈和第二太阳轮，第二行星架连接于第一周转轮系的第一齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过第二行星架设置于第二齿圈于第二太阳轮之间，第一行星轮与第二齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与第二太阳轮外啮齿啮合，第二太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系的第一行星架，齿圈连接于动力输出轴的一端；

所述第一制动器为辅驱电机的转子的制动器；

所述第二制动器为第一周转轮系的第一行星架的制动器；

所述第三制动器为第一周转轮系的第二齿圈的制动器；

所述双输入动力耦合器的工作模式包括主驱电机驱动模式、辅驱电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；

所述主驱电机驱动模式为：第一制动器制动，第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述辅驱电机驱动模式为：第一制动器和第二制动器释放，第三制动器制动，所述辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器和第三制动器制动，第二制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转矩耦合传动至动力输出轴；

所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器、第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转速耦合传动至动力输出轴。

2.根据权利要求1所述双输入动力耦合器，其特征在于，所述主驱电机通过定轴轮系与第一周转轮系的第一齿圈传动连接，所述定轴轮系的输入轴连接于主驱电机的转子，所述定轴轮系的定轴轮与第一周转轮系的第一齿圈外啮齿啮合。

3.根据权利要求2所述双输入动力耦合器，其特征在于，所述定轴轮系的传动比为1.5-2.5。

4.根据权利要求1所述双输入动力耦合器，其特征在于，还设置有驱动桥，所述驱动桥设置于动力输出轴的另一端。

5.根据权利要求1所述双输入动力耦合器，其特征在于，所述第一周转轮系的第一齿圈的齿数与第一周转轮系的第一太阳轮的齿数之比为2：1。

6.根据权利要求1所述双输入动力耦合器，其特征在于，所述第二周转轮系的第二齿圈的齿数与第二周转轮系的第二太阳轮的齿数之比为2：1。

7.一种汽车，其特征在于，安装有权利要求1至6任一所述双输入动力耦合器。

8.一种双输入动力耦合器，其特征在于，包括主驱电机、辅驱电机、定轴轮系、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器、第二制动器、第三制动器、动力输出轴和驱动桥；

所述主驱电机与辅驱电机并排设置；

所述主驱电机通过定轴轮系与第一周转轮系的第一齿圈传动连接，所述定轴轮系的输入轴连接于主驱电机的转子，所述定轴轮系的定轴轮与第一周转轮系的第一齿圈外啮齿啮合，所述定轴轮系的传动比为1.5-3；

所述第一周转轮系包括第一齿圈、第三行星轮、第一行星架和第一太阳轮，第一齿圈与主驱电机传动连接，第三行星轮通过第一行星架设置于第一太阳轮与第一齿圈之间，第三行星轮与第一太阳轮外啮齿啮合，第三行星轮与第一齿圈内啮齿啮合，第一太阳轮的输入轴与辅驱电机传动连接，所述第一周转轮系的第一齿圈的齿数与第一周转轮系的第一太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第二周转轮系包括第二行星架、第一行星轮、第二行星轮、第二齿圈和第二太阳轮，第二行星架连接于第一周转轮系的第一齿圈，第一行星轮和第二行星轮外啮合连接，第一行星轮与第二行星轮通过第二行星架设置于第二齿圈于第二太阳轮之间，第一行星轮与第二齿圈内啮齿啮合，第二行星轮与第二太阳轮外啮齿啮合，第二太阳轮的输入轴连接于第一周转轮系的第一行星架，第二齿圈连接于动力输出轴的一端，所述第二周转轮系的第二齿圈的齿数与第二周转轮系的第二太阳轮的齿数之比为2：1；

所述第一周转轮系与第二周转轮系前后设置；

所述第一制动器为辅驱电机的转子的制动器；

所述第二制动器为第一周转轮系的第一行星架的制动器；

所述第三制动器为第一周转轮系的第一齿圈的制动器；

所述驱动桥设置于动力输出轴的另一端，所述驱动桥的两端连接有车轮；

所述双输入动力耦合器的工作模式包括主驱电机驱动模式、辅驱电机驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式；

所述主驱电机驱动模式为：第一制动器制动，第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述辅驱电机驱动模式为：第一制动器和第二制动器释放，第三制动器制动，所述辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系后传动至动力输出轴；

所述双电机转矩耦合驱动模式为：第一制动器和第三制动器制动，第二制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转矩耦合传动至动力输出轴；

所述双电机转速耦合驱动模式为：第一制动器、第二制动器和第三制动器释放，所述主驱电机和辅驱电机的动力经第一周转轮系和第二周转轮系转速耦合传动至动力输出轴；

所述双输入动力耦合器的工作过程包括：先启动双电机转矩耦合模式，接着进入双电机转速耦合模式，再进入主驱电机驱动模式，最后进入转速耦合模式。