CN113639012A - 具有带外齿的耦合内齿轮的双马达双周转齿轮箱 - Google Patents

Abstract

用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩的齿轮控制系统可以包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和成组的可接合锁定机构。每个行星齿轮组可以至少包括：太阳齿轮、在太阳齿轮周围周向设置的环形齿轮、以及耦接到太阳齿轮和轮轴的行星架。成组的可接合锁定机构可以包括与第一行星齿轮组可接合的第一可接合锁定机构或与第二行星齿轮组可接合的第二可接合锁定机构中的至少一个。成组的可接合锁定机构可以选择性地配置为基于满足触发条件而接合或解除接合。

Description

具有带外齿的耦合内齿轮的双马达双周转齿轮箱

技术领域

本公开大体上涉及齿轮系统，并且更具体地，涉及行星齿轮系系统。

背景技术

齿轮系统(例如，变速器)可以用于为运载工具提供受控的功率施加。例如，齿轮系统可以包括齿轮和齿轮系，用于提供从一个或多个旋转动力源到运载工具的轮轴和对应轮子的速度和转矩转换。

周转齿轮系系统(也称为行星齿轮系系统)包括太阳齿轮、环形齿轮以及设置在太阳齿轮和环形齿轮之间的一个或多个行星齿轮。太阳齿轮的外齿与至少一个行星齿轮的外齿啮合。然后，行星齿轮齿与环形齿轮的内齿啮合。太阳齿轮可以耦接到马达轴，该马达轴连接到马达。马达可以产生使马达轴旋转的能量，这使行星齿轮系系统中的每个相应的齿轮旋转。行星齿轮系系统中的终点齿轮或组件可以连接到一个或多个轮轴。因此，端点齿轮或组件的旋转引起一个或多个轮轴旋转，这使得运载工具的轮子旋转。

发明内容

本公开大体上涉及同步马达驱动器中的参数不平衡的检测。

公开的实施例的一方面包括一种齿轮系统，该齿轮系统用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩。齿轮系统可以包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和成组的可接合锁定机构。第一行星齿轮组可以至少包括：第一太阳齿轮，其围绕第一轴线径向设置；第一环形齿轮，其在第一太阳齿轮周围周向设置；以及第一行星架(carrier)，其耦接到第一太阳齿轮和第一轮轴。第二行星齿轮组可以至少包括：第二太阳齿轮，其围绕第二轴线径向设置，该第二轴线相对第一轴线发生偏移，并与第一轴线平行；第二环形齿轮，其在第二太阳齿轮周围周向设置；以及第二行星架，其耦接到第二太阳齿轮和第二轮轴。成组的可接合锁定机构可以选择性地被配置为基于满足触发条件而接合或解除接合。成组的可接合锁定机构可以包括以下至少之一：第一可接合锁定机构，其与第一行星齿轮组是可接合的；或第二可接合锁定机构，其与第二行星齿轮组是可接合的。

公开的实施例的另一方面包括一种方法，该方法包括：从与运载工具相关联的传感器接收传感器数据，以及通过比较传感器数据和对应的阈值数据来确定是否满足一个或多个条件。该方法还包括基于确定是否满足一个或多个条件，为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置。该方法还包括使用指示选定的锁定配置的信号来使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置。

公开的实施例的另一方面包括一种齿轮控制系统，该齿轮控制系统用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩。齿轮控制系统可以包括齿轮系统、处理器和存储器。齿轮系统可以包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和成组的可接合锁定机构。第一行星齿轮组可以至少包括：第一太阳齿轮，其围绕第一轴线径向设置；第一环形齿轮，其在第一太阳齿轮周围周向设置；以及第一行星架，其耦接到第一太阳齿轮和第一轮轴。第二行星齿轮组可以至少包括：第二太阳齿轮，其围绕第二轴线径向设置，该第二轴线相对第一轴线发生偏移，并与第一轴线平行；第二环形齿轮，其在第二太阳齿轮周围周向设置；以及第二行星架，其耦接到第二太阳齿轮和第二轮轴。成组的可接合锁定机构可以选择性地被配置为基于满足触发条件而接合或解除接合。成组的可接合锁定机构可以包括以下至少之一：第一可接合锁定机构，其与第一行星齿轮组是可接合的；或第二可接合锁定机构，其与第二行星齿轮组是可接合的。存储器可以包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：从与运载工具相关联的传感器接收传感器数据；通过比较传感器数据和对应的阈值数据来确定是否满足一个或多个条件；基于确定是否满足一个或多个条件，为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置；以及使用指示选定的锁定配置的信号来使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置。

在以下对实施例、所附权利要求书和附图的详细描述中公开了本公开的这些和其他方面。

附图说明

当结合附图阅读时，通过以下详细描述，最好地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地扩大或缩小。

图1大体上示出了根据本公开原理的行星齿轮系系统的透视图。

图2A大体上示出了根据本公开原理的转矩模式下的行星齿轮系系统的齿轮配置。

图2B大体上示出了根据本公开原理的高速模式下的行星齿轮系系统的齿轮配置。

图3大体上示出了根据本公开原理的动力总成系统。

图4大体上示出了根据本公开原理的齿轮控制系统。

图5是大体上示出了根据本公开原理的用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩的方法的流程图。

具体实施方式

以下的讨论针对所公开的主题的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释为或以其他方式用作限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅旨在成为该实施例的示例性讨论，而无意于暗示包括权利要求的本公开的范围限于该实施例

如所描述的，齿轮系统(例如，变速器)可以用于为运载工具提供受控的功率施加。例如，齿轮系统可以包括齿轮和齿轮系，用于提供从一个或多个旋转动力源到运载工具的轮轴和对应轮子的速度和转矩转换。

周转齿轮系系统(也称为行星齿轮系系统)包括太阳齿轮、环形齿轮以及设置在太阳齿轮和环形齿轮之间的一个或多个行星齿轮。太阳齿轮的外齿与至少一个行星齿轮的外齿啮合。然后，行星齿轮齿与环形齿轮的内齿啮合。太阳齿轮可以耦接到输入轴，该输入轴连接到马达。马达可以产生使马达轴旋转的能量，这使行星齿轮系系统中的每个相应的齿轮旋转。行星齿轮系系统中的终点齿轮可以连接到一个或多个轮轴。因此，端点齿轮的旋转引起一个或多个轮轴旋转，这使得运载工具的轮子旋转。

在功率分流齿轮配置中，行星齿轮系系统可以接收从两个分开的动力源产生的输入转矩。例如，行星齿轮系统可以接收从化石燃料马达(例如，内燃发动机(ICE))产生的输入转矩，可以接收从一个或多个电动马达产生的输入转矩，或者可以接收从ICE和一个或多个电动马达两者产生的输入转矩。在这些情况中的每一个下，行星齿轮系系统可以将输入转矩转换为输出转矩，并且可以将输出转矩提供给特定的轮轴对。

在某些情况下，行星齿轮系系统可以向每个轮轴或轮子提供不同量的输出转矩。在这些情况下，差速器可用于执行转矩矢量控制，以改变提供给每个轮轴或轮子的输出转矩。然而，在没有差速器的辅助的情况下，利用功率分流齿轮配置的行星齿轮系系统可能能够选择性地控制施加到每个轮轴的输出转矩的量。

因此，诸如本文所述的那些系统和方法可以被配置为选择性地控制施加到运载工具的特定轮轴的输出转矩的量。在一些实施例中，运载工具可以被配置有包括两个行星齿轮组的齿轮系统。在一些实施例中，齿轮系统可以被配置为包括成组的可接合锁定机构。在一些实施例中，成组的可接合锁定机构可以基于来自处理器的信号进行接合或解除接合。例如，处理器可以从与运载工具相关联的传感器接收传感器数据，并且可以处理传感器数据以确定是否满足一个或多个条件。如果满足一个或多个条件，则处理器可以向可接合锁定机构的致动器组件提供信号。这可能使致动器组件以使得锁定组件与齿轮系统的特定组件(例如，行星齿轮组的环形齿轮、行星齿轮组的行星架等)接合或解除接合的方式来致动可接合锁定机构的锁定组件。

在一些实施例中，成组的可接合锁定机构的锁定配置可以使齿轮系统在转矩模式下运行。例如，可接合锁定机构的锁定组件可以与行星齿轮组的环形齿轮接合。这可能影响齿轮系统内的齿轮和轴的旋转，从而使输出转矩在轮轴对的轮轴之间平均分配。

在一些实施例中，成组的可接合锁定机构的锁定配置可以使齿轮系统在高速模式下运行。例如，接合锁定机构的锁定组件可以与行星齿轮组的行星架接合。这可能影响齿轮系统内的齿轮和轴的旋转，使得输出转矩被完全提供给轮轴对中的一个轮轴。

本文描述的系统和方法至少提供了将输出转矩灵活地引导到运载工具的特定轮轴以便最大化运载工具性能的益处。此外，相对于单输入单输出传动系统配置，以及相对于多输入单输出传动系统配置，通过基于是否满足一个或多个条件而选择性地在模式之间切换，处理器优化了齿轮系统100的性能并减少了资源(例如，功率、燃料、车载装置的计算资源等)的利用率。

图1大体示出了根据本公开原理的齿轮系统100(例如，行星齿轮系系统)的透视图。在一些实施例中，齿轮系统100可以是动力总成系统的一部分，该动力总成系统被配置为控制多种类型的功率(例如，化石燃料、电力等)以产生要施加到运载工具的轮轴的转矩(在本文中称为输出转矩)。

如将在本文中进一步描述的，动力总成系统可以包括发动机(例如，内燃发动机(ICE))、一个或多个电动马达以及包括齿轮系统100的传动系统。在一些实施例中，动力总成系统可以仅包括一个或多个电动马达(而不包括ICE)。

运载工具可以包括陆地运载工具(例如，汽车、卡车、摩托车、施工设备等)、空中运载工具、水运工具和/或利用两种或更多类型功率的另一种类型的运载工具。在一些实施例中，运载工具可以是电动运载工具。在一些实施例中，运载工具可以是混合动力运载工具。

齿轮系统100可以包括太阳齿轮102(示出为太阳齿轮102-1和太阳齿轮102-2)、环形齿轮104(示出为环形齿轮104-1和环形齿轮104-2)、行星齿轮106(示出为行星齿轮106-1和行星齿轮106-2)、输入轴108(示出为输入轴108-1和输入轴108-2)、环形齿轮壳体110(示为环形齿轮壳体110-1和环形齿轮壳体110-2)和行星架112(示出为行星架112-1和行星架112-2)。行星架112可以包括凸缘114(示出为凸缘114-1和凸缘114-2)以及行星架齿轮116(示出为行星架齿轮116-1和行星架齿轮116-2)。轮轴可用于将齿轮系统100与运载工具的轮子连接。轮轴可以包括轮轴齿轮118(示为轮轴齿轮118-1和轮轴齿轮118-2)和输出轴120(示为输出轴120-1和输出轴120-2)。轮轴可以是传动系统的一部分，并且如将在本文中进一步描述的，轮轴可以经由行星架齿轮116和轮轴齿轮118之间的啮合而连接到齿轮系统100。

在一些实施例中，齿轮系统100的组件可以被称为处于相对于第一轴线122-1的位置。附加地或可替代地，齿轮系统100的组件可以被描述为处于相对于第二轴线122-2的位置，该第二轴线122-2相对第一轴线122-1发生偏移，但是平行于第一轴线122-1。附加地或可替代地，齿轮系统100的组件可以被描述为处于相对于第三轴线122-3的位置，该第三轴线122-3垂直于第一轴线122-1和第二轴线122-2。附加地或可替代地，齿轮系统100的组件可以被描述为处于相对于第四轴线122-4的位置，该第四轴线122-4垂直于第一轴线122-1和第二轴线122-2并且相对第三轴线122-3发生偏移。

在一些实施例中，相应的太阳齿轮102可以被对应的环形齿轮104包围并与之同心。例如，太阳齿轮102-1可以被环形齿轮104-1包围并与之共享第一轴线122-1，并且太阳齿轮102-2可以被环形齿轮104-2包围并与之共享第二轴线122-2。太阳齿轮102和环形齿轮104可以是包括外齿的齿轮。在一些实施例中，环形齿轮104可以连接到环形齿轮壳体110。例如，环形齿轮104可以经由齿轮轴承连接到环形齿轮壳体110。在所示的示例中，环形齿轮104-1可以使用第一齿轮轴承连接到环形齿轮壳体110-1，并且环形齿轮104-2可以使用第二齿轮轴承连接到环形齿轮壳体110-2。

在一些实施例中，太阳齿轮102可以连接到马达。例如，太阳齿轮102-1可以连接在输入轴108-1的第一端点周围，其中，输入轴108-1的第二端点连接到第一马达。太阳齿轮102-2可以连接在输入轴108-2的第一端点周围，其中，输入轴108-2的第二端点连接到第二马达。输入轴108可以包括马达轴、传动轴、曲轴和/或其他类型的轴。

行星齿轮106可以包括小齿轮或其他类型的齿轮。在一些实施例中，行星齿轮106可以包括外齿。在一些实施例中，行星齿轮106可以设置在太阳齿轮102和环形齿轮104之间并与之机械连通。例如，行星齿轮106-1可以设置在太阳齿轮102-1和环形齿轮104-1之间并与之机械连通，并且行星齿轮106-2可以设置在太阳齿轮102-2和环形齿轮104-2之间和/或与之机械连通。通过使行星齿轮106-1的外齿与太阳齿轮102-1的外齿啮合，行星齿轮106-1可以与太阳齿轮102-1机械连通。通过使行星齿轮106-1的外齿与环形齿轮104-1的内齿啮合，行星齿轮106-1可以与环形齿轮104-1机械连通。可以实现类似的配置以允许行星齿轮106-2与太阳齿轮102-2和环形齿轮104-2机械连通。

在一些实施例中，多个行星齿轮106可以被配置在太阳齿轮102和环形齿轮104之间。例如，齿轮系统100可以被配置为使得两个行星齿轮106、三个行星齿轮106或更多个行星齿轮设置在太阳齿轮102和环形齿轮106之间。作为特定的示例，第一行星齿轮106可以与太阳齿轮102-1和第二行星齿轮106机械连通，并且第二行星齿轮106可以与环形齿轮104-1机械连通。第二行星齿轮106可以从第一行星齿轮106轴向移位。第三行星齿轮106和第四行星齿轮106可以以类似的方式配置(例如，被配置为使得第三行星齿轮106和第四行星齿轮106处于太阳齿轮102-2和环形齿轮104-2之间)。

在一些实施例中，行星齿轮106可以耦接到行星架112。例如，行星齿轮106-1可以耦接到行星架112-1，并且行星齿轮106-2可以耦接到行星架112-2。在一些实施例中，行星架112可以包括凸缘114(例如，示出为三角形平台或表面)和一个或多个行星架齿轮116(以圆锥形齿轮头示出)。例如，行星架112-1可以包括凸缘114-1和行星架齿轮116-1，并且行星架112-2可以包括凸缘114-2和行星架齿轮116-2。

在一些实施例中，行星架112-1的中心可以沿着第一轴线122-1，并且行星架112-2的中心可以沿着第二轴线122-2。在一些实施例中，相应的凸缘114可以围绕第三轴线122-3径向设置，第三轴线122-3垂直于第一轴线122-1和第二轴线122-2。例如，行星架112-1的凸缘114-1的中心和凸缘114-2的中心可以围绕第三轴线122-3径向设置。

在一些实施例中，行星架112还可以包括行星架销，其将相应的凸缘114与对应的行星齿轮106连接。例如，第一行星架销可以从凸缘114-1延伸穿过行星齿轮106-1，并且第二行星架销可以从凸缘114-2延伸穿过行星齿轮106-2。

在一些实施例中，行星架齿轮116可以耦接到凸缘114。例如，行星架齿轮116-1可以耦接到凸缘114-1，并且行星架齿轮116-2可以耦接到凸缘114-2。行星架齿轮116可以包括锥齿轮、小齿轮或其他类型的齿轮。在一些实施例中，相应的凸缘114可以包括孔径，对应的行星架齿轮116可以放置在孔径中以连接到每个凸缘114。在一些实施例中，可以使用另一种类型的连接机构来连接相应的凸缘114和对应的行星架齿轮116。

在一些实施例中，行星架齿轮116可以与轮轴齿轮118机械连通。例如，行星架齿轮116-1可以与轮轴齿轮118-1机械连通，并且行星架齿轮116-2可以与轮轴齿轮118-2机械连通。在一些实施例中，行星架齿轮116可以使用外齿与轮轴齿轮118机械连通，该外齿与轮轴齿轮118的外齿啮合。例如，行星架齿轮116-1可以包括与轮轴齿轮118-1的对应外齿啮合的外齿，并且行星架齿轮116-2可以包括与轮轴齿轮118-2的对应外齿啮合的外齿。在一些实施例中，行星架齿轮116可以是包括锥形头的锥齿轮，该锥形头允许相应的行星架齿轮116以与对应的轴线(例如，第一轴线122-1或第一轴线122-2)成90度(或接近90度)的俯仰角与相应的轮轴齿轮118接合。

在一些实施例中，轮轴齿轮118和输出轴120可以是不同轮轴的一部分。例如，轮轴齿轮118-1和输出轴120-1可以是第一轮轴的一部分，并且轮轴齿轮118-2和输出轴120-2可以是第二轮轴的一部分。输出轴120可以包括车轮轴、驱动轴、差速器轴、末端驱动轴和/或其他类型的轴。

在一些实施例中，齿轮系统100还可以包括一个或多个轮轴分离离合器。轮轴分离离合器可以连接在轮轴齿轮118和输出轴120之间。在一些实施例中，轮轴分离离合器可以经接合以提供机械分离，该机械分离防止将输出转矩提供给给定的轮轴。在一些实施例中，轮轴分离离合器可以解除接合，使得输出转矩可以被提供给给定的轮轴。在一些实施例中，轮轴分离离合器可以基于来自处理器(例如，处理器420)的信号来接合或解除接合，如将在本文中进一步描述的。

在一些实施例中，齿轮系统100还可以包括成组的可接合锁定机构。成组的可接合锁定机构可以包括摩擦制动器、夹钳、刹车片等。附加地或可替代地，成组的可接合锁定机构可以包括销、电磁致动器(例如，螺线管等)、液压或气动回路中的一个或多个阀(例如，电磁阀、气动阀、液压阀等)、电磁线圈螺栓等。

在一些实施例中，环形齿轮104-1或环形齿轮104-2可以彼此锁定。在一些实施例中，环形齿轮(例如，环形齿轮104-1或环形齿轮104-2)可以被锁定到围绕环形齿轮延伸的壳体。在一些实施例中，可以使用可接合锁定机构来锁定环形齿轮104-1或环形齿轮104-2，使得两个环形齿轮104均被保持在适当位置并且不能旋转。可接合锁定机构可以按照与已经配置的锁定机构的类型一致的方式与环形齿轮104-1或环形齿轮104-2接合。在一些实施例中，可以使用可接合锁定机构来锁定特定的行星架112，使得仅特定的行星架112被保持在适当的位置并且不能旋转。在一些实施例中，可以使用可接合锁定机构来锁定另一种类型的齿轮。例如，可以使用可接合锁定机构来锁定一个或多个太阳齿轮102、一个或多个行星齿轮106、一个或多个行星架齿轮114、或一个或多个轮轴齿轮116。本文进一步提供了关于可接合锁定机构的附加信息。

在一些实施例中，齿轮系统100可以接收输入转矩并且可以使用输入转矩来控制运载工具的速度(例如，通过产生用于使运载工具的轮子旋转的输出转矩)。在一些实施例中，马达可以产生使输入轴108旋转的输入转矩。例如，第一马达可以以使输入轴108-1在第一方向上围绕第一轴线122-1旋转的方式产生输入转矩。作为另一示例，第二马达可以以使输入轴108-2在第二方向上围绕第二轴线122-2旋转的方式产生输入转矩。

在一些实施例中，输入轴108的旋转可以引起太阳齿轮102旋转。例如，输入轴108-1的旋转可以使太阳齿轮102-1在第一方向上旋转，并且输入轴108-2的旋转可以使太阳齿轮102-2在第二方向上旋转。

在一些实施例中，太阳齿轮102的旋转可以使行星齿轮106旋转。例如，太阳齿轮102-1的旋转可以使行星齿轮106-1旋转，并且太阳齿轮102-2的旋转可以使行星齿轮106-2旋转。行星齿轮106的旋转方向可以与太阳齿轮102的旋转方向相反。例如，如果太阳齿轮102-1在第一方向上旋转，则行星齿轮106-1可以在第二方向上旋转。如果太阳齿轮102-2在第二方向上旋转，则行星齿轮106-2可以在第一方向上旋转。

在一些实施例中，行星齿轮106的旋转可以引起环形齿轮104旋转。例如，行星齿轮106-1的旋转可以使环形齿轮104-1旋转，并且行星齿轮106-2的旋转可以使环形齿轮104-2旋转。在一些实施例中，环形齿轮104的旋转方向可以对应于太阳齿轮102的旋转方向。例如，如果太阳齿轮102-1在第一方向上旋转，则环形齿轮104-1将在第一方向上旋转。如果太阳齿轮102-2在第二方向时旋转，则环形齿轮104-2将在第二方向上旋转。

在一些实施例中，太阳齿轮102或行星齿轮106的旋转可以使行星架112围绕对应的轴线122旋转。例如，太阳齿轮102-1或行星齿轮106-1的旋转可以使行星架112-1围绕第一轴线122-1旋转。另外，太阳齿轮102-2或行星齿轮106-2的旋转可以使行星架112-2围绕第二轴线122-2旋转。在一些实施例中，如本文中将进一步描述的，行星架112中的一个可以围绕对应的轴线122旋转，并且另一个行星架112可以通过可接合锁定机构接合，使得另一个行星架112被锁定在固定位置并且无法旋转。

在一些实施例中，行星架112的组件可以在相同的方向上旋转。例如，凸缘114-1和行星架齿轮116-1都可以与行星架112-1一起旋转(例如，在第一方向上)，并且凸缘114-2和行星架齿轮116-2都可以与行星架112-2一起旋转(例如，在第二方向上)。

在一些实施例中，行星架齿轮116的旋转可引起轮轴齿轮118旋转。例如，相应的行星架齿轮116可以包括圆锥形头，其具有能够与对应的轮轴齿轮118啮合的外齿，使得相应的行星架齿轮116的旋转引起每个对应的轮轴齿轮118以与对应的轴线122成90度的角度旋转。在这种情况下，行星架齿轮116-1的圆锥形头可在第一方向上旋转，以使轮轴齿轮118-1在第三方向上旋转。另外，行星架齿轮116-2的圆锥形头可在第二方向上旋转，以使轮轴齿轮118-2在第三方向上旋转。第三方向可以垂直于第一方向和第二方向。

在一些实施例中，轮轴齿轮118的旋转可引起输出轴120旋转。例如，轮轴齿轮118-1的旋转可引起输出轴120-1在第三方向上旋转，并且轮轴齿轮118-2的旋转可引起输出轴120-2在第三方向上旋转。第三方向可以是顺时针方向或逆时针方向。这可能引起输出转矩被提供给运载工具的轮子。

在一些实施例中，由两个马达提供的输入转矩可以被转换成在一对或多对轮轴之间均等地分配的输出转矩。在一些实施例中，由两个马达提供的输入转矩可以被转换成在一对或多对轮轴的相应轮轴之间不均等地分配的输出转矩。在一些实施例中，由两个马达提供的输入转矩可以被转换成输出转矩，使得所有输出转矩被提供给一对或多对轮轴中的特定轮轴。

虽然一个或多个实施例将第一马达描述为提供使输入轴108-1在第一方向上旋转的输入转矩，并且将第二马达描述为提供使输入轴108-2在第二方向上旋转的输入转矩，但是应当理解，这是通过示例的方式提供的。实际上，输入轴108-1可接收引起第二方向上的旋转的输入转矩，并且输入轴108-2可接收引起第一方向上的旋转的输入转矩。这可能引起齿轮系统100的其他组件的旋转方向发生对应的变化。

在一些实施例中，诸如传动控制器之类的处理器可以从可用锁定配置的集合中选择锁定配置。在一些实施例中，可用锁定配置的集合可以对应于齿轮配置模式的集合。例如，齿轮配置模式的集合可以包括转矩模式、高速模式、低速模式和/或另一种类型的模式。为了使齿轮系统100以特定模式运行，处理器必须选择与特定模式相对应的锁定配置。结合图2A和2B提供示例锁定配置和对应的示例模式的描述。

在一些实施例中，处理器可以接收将用于选择特定锁定配置的传感器数据。例如，处理器可以从成组的传感器接收传感器数据。传感器数据可以包括例如指示运载工具所处的档位的数据、指示轴的位置或旋转速度的数据、指示节气门打开的程度和/或发动机或马达的进气口的数据、指示运载工具的转矩变换器的速度的数据、指示运载工具的速度和/或运载工具的轮子的速度的数据、指示运载工具的变速器内的流体温度的数据、指示运载工具的倾斜角度的数据、指示一个或多个牵引状况的数据(例如，指示运载工具所处的档位的数据、指示成对的轮子从道路上抬起的数据等)等。

在一些实施例中，处理器可以基于满足一个或多个条件来选择锁定配置。一个或多个条件可以包括换挡条件、系统错误条件、与外部事件相关的条件和/或与各种类型的运载工具传感器数据有关的任何其他条件。换挡条件可以包括：在运载工具速度满足阈值速度时满足的速度条件、在运载工具离合器的位置改变时(例如，在驾驶员对手动变速器运载工具进行换挡时)满足的离合器定位条件、在一个或多个动力源的功率水平满足阈值功率水平时(例如，在混合动力汽车的电池电量低并且必须开始经由热引擎而不是电动马达向轮子提供转矩时)满足的功率条件，等等。

系统错误条件可以包括在运载工具的两个或更多个轮子空转时的速度之差满足阈值差时满足的轮子空转错误条件、在运载工具的另一个组件或系统触发警报时满足的警报错误条件，等等。与外部事件有关的条件可以包括天气条件、道路条件等。例如，天气条件可以包括在由运载工具的一个或多个传感器收集到的天气数据值满足对应的阈值天气数据值时满足的天气条件。道路条件可以包括例如在与道路质量度量有关的传感器数据值满足对应的传感器数据值时满足的道路条件。

在一些实施例中，处理器可以基于满足一个或多个条件来选择与处于转矩模式的齿轮系统100相对应的第一锁定配置。例如，在典型的运载工具运行条件下，齿轮系统100可以在转矩模式下运行，从而向轮轴对中的每个轮轴提供等量的输出转矩。在这种情况下，处理器可以处理传感器数据以确定满足一个或多个条件，其中，一个或多个所满足的条件对应于典型的运载工具运行条件(转矩模式)。处理器可以基于确定满足一个或多个条件来选择第一锁定配置。结合图2A提供了第一锁定配置和转矩模式的附加描述。

附加地或可替代地，处理器可以基于满足一个或多个条件来选择第二锁定配置，该第二锁定配置对应于处于高速模式的齿轮系统100。例如，在非典型的运载工具运行条件下，例如当运载工具需要附接到同一轮轴对的轮子以不同的速度旋转时，齿轮系统100可以在高速模式下运行，从而将所有输出转矩提供给轮轴对中的特定轮轴。在这种情况下，处理器可以处理传感器数据以确定满足一个或多个条件，其中，一个或多个所满足的条件对应于非典型运载工具运行条件(高速模式)。处理器可以基于确定满足一个或多个条件来选择第二锁定配置。结合图2B提供了第二锁定配置和高速模式的附加描述。

附加地或可替代地，处理器可以基于满足一个或多个条件来选择与处于一种或多种其他模式下的齿轮系统100相对应的一种或多种其他类型的锁定配置。例如，处理器可以基于满足一个或多个条件来选择第三锁定配置，该第三锁定配置对应于处于低速模式下的齿轮系统100。

在一些实施例中，处理器可以使齿轮系统100配置为具有选定的锁定配置。例如，该过程可以向作为齿轮系统100的可接合锁定机构的一部分的致动器提供指示选定的锁定配置的信号。在这种情况下，来自该信号的电流允许致动器调整可接合锁定机构的一个或多个其他组件(例如，阀、销、摩擦制动器等)的位置。当致动器位置调节完成时，齿轮系统100可以处于选择的锁定配置。

以这种方式，处理器和齿轮系统100能够灵活地将输出转矩引导至运载工具的特定轮轴，以最大化运载工具性能。此外，相对于单输入单输出传动系统配置，以及相对于多输入单输出传动系统配置，通过基于是否满足一个或多个条件来选择性地在模式之间切换，处理器优化了齿轮系统100的性能并减少了资源(例如，功率、燃料、车载装置的计算资源等)的利用率。

如上所述，仅作为示例提供图1。其他示例也是可能的，并且可以与关于图1所描述的情况不同。例如，与图1所示的组件相比，可能存在其他组件、更少的组件、不同的组件或布置不同的组件。此外，可以在单个组件内实现图1所示的两个或更多组件，或者可以将图1所示的单个组件实现为多个分布式组件。附加地或可替代地，示例实现方式100的一组组件可以执行被描述为由示例实现方式100的另一组组件执行的一个或多个功能。

图2A大体上示出了根据本公开原理的处于转矩模式的齿轮系统100的示例配置200。示例配置200可以描绘处于转矩模式的齿轮系统100，由此齿轮系统100接收从每个相应的马达产生的输入转矩并且产生要均等地分配到运载工具的轮轴对的轮轴上的输出转矩。

在一些实施例中，例如当齿轮系统100处于转矩模式时，可以使用一个或多个可接合锁定机构来锁定一个或多个环形齿轮104。在所示的示例中，可以使用可接合锁定机构202-1来锁定环形齿轮104-1。可接合锁定机构202-1可以包括销，并且可以用于将环形齿轮104-1保持在适当的位置，使得环形齿轮104-1不能旋转。因为环形齿轮104-1的外齿与环形齿轮104-2的外齿啮合，所以环形齿轮104-2也将被保持在适当位置并且不能旋转。可以通过已经从处理器接收到信号的致动器来接合该销。尽管所示的销被描述为安置在环形齿轮104的外齿之间，并且没有被示出为连接到齿轮系统100中的其他组件，但是应当理解，为了便于说明提供了这一点，并且在实践中，可接合锁定机构202-1可以包括销、制动带、致动器(例如，电磁(例如，螺线管等)、一个或多个阀(例如，电磁阀、气动阀、液压阀等)、电磁线圈螺栓等)、和/或其他类型的锁定机构的任何组合。

在一些实施例中，可以使用一个或多个可接合锁定机构来锁定另一种类型的齿轮。例如，可以使用可接合锁定机构202-1锁定一个或多个太阳齿轮102、一个或多个行星齿轮106、一个或多个行星架齿轮116、或一个或多个轮轴齿轮118。

在一些实施例中，可以接合一个或多个轮轴分离离合器(例如，其设置在轮轴齿轮118和车轴(axle shaft)120之间)。例如，轮轴分离离合器可以接合为确保轮轴对的轮子以相同的速度旋转。在一些实施例中，一个或多个轮轴分离离合器可以解除接合(例如，当需要轮轴对的相应轮子以不同的速度旋转时)。轮轴分离离合器可以基于处理器的信号来接合或解除接合。例如，处理器可以将信号提供给致动器，例如电磁阀(例如，具有两个或更多个位置)，使得致动器以使轮轴分离离合器接合或解除接合的方式致动挂挡叉组件(例如，具有与各种驱动模式、离合器接合状态相对应的钳具，等等)。

在一些实施例中，由马达产生和提供的输入转矩可以引起输入轴108旋转。例如，由第一马达产生的输入转矩可以引起输入轴108-1在第一方向204上旋转，并且第二马达可以引起输入轴108-2在第二方向206上旋转。这可以引起太阳齿轮102和行星齿轮106旋转。例如，输入轴108-1的旋转可引起太阳齿轮102-1在第一方向204上旋转，并且输入轴108-2的旋转可引起太阳齿轮102-2在第二方向206上旋转。这将引起行星齿轮106-1在第二方向206上旋转，并引起行星齿轮106-2在第一方向204上旋转。

在一些实施例中，可接合锁定机构202-1可以防止环形齿轮104旋转。在一些实施例中，太阳齿轮102或行星齿轮106的旋转可以引起行星架112开始旋转。例如，太阳齿轮102-1的旋转可以引起行星架112-1开始在第一方向204上旋转，并且太阳齿轮102-2的旋转可以引起行星架112-2开始在第二方向206上旋转。这可以引起行星架齿轮116-1开始在第一方向204上旋转，并引起行星架齿轮116-2开始在第二方向206上旋转。

在一些实施例中，行星架齿轮116的旋转可引起轮轴齿轮118和输出轴120开始旋转。例如，行星架齿轮116-1的旋转可引起轮轴齿轮118-1和输出轴120-1在第三方向208上沿着第四轴线122-4旋转，并且行星架齿轮116-2的旋转可引起轮轴齿轮118-2和输出轴120-2在第三方向208上沿着第四轴线122-4旋转。输出轴120的旋转可引起运载工具的轮子开始旋转，从而使运载工具运动。

以这种方式，从两个马达产生的输入转矩可引起齿轮系统100内的组件旋转，其中，与转矩模式相对应的选定的锁定配置使输出转矩均等地分配到轮轴对中的轮轴上。

图2B大体上示出了根据本公开原理的处于高速模式下的齿轮系统100的示例配置250。示例配置250可以描绘处于高速模式的齿轮系统100，由此齿轮系统100可以从每个相应的马达接收输入转矩，并且可以产生输出转矩并将该输出转矩提供给轮轴对中的特定轮轴。

在一些实施例中，例如当齿轮系统100处于高速模式时，可以使用一个或多个可接合锁定机构来锁定行星架112。在所示的示例中，可以使用可接合锁定机构202-2锁定行星架112-2。可接合锁定机构202-2可以包括致动器、摩擦制动器、夹钳、刹车片和/或另一种类型的锁定机构。可接合锁定机构202-2可以将行星架212-2保持在适当的位置，使得行星架212-2不能旋转。为了提供另一个示例，齿轮系统100可以以允许可接合锁定机构202-2将行星架112-1锁定在适当位置的方式进行配置，使得行星架112-1不能旋转。

以这种方式，齿轮系统100减少了作为齿轮系统100的一部分的机械组件的数量(例如，相对于将齿轮系统配置为在每个相应的行星架112上具有重复的锁定机构而言)。此外，处理器节省了资源(例如，处理资源、计算资源、存储器资源等)，原本将会花费这些资源以产生和发送在每个相应的行星架上配置可接合锁定机构所需的信号。

尽管所示的摩擦制动器被描绘为在凸缘114-2的一侧上，而没有被示出为连接到齿轮系统100中的其他组件，但是应当理解，是为了容易示出而提供这一点的，并且在实践中，可接合锁定机构202-2可以包括致动器、摩擦制动器、刹车片、夹钳和/或另一种类型的锁定机构的任何组合。

在一些实施例中，轮轴分离离合器可以解除接合。例如，处理器可以向致动器发送信号，以引起轮轴分离离合器解除接合，以便允许将不等量的输出转矩提供给运载工具的轮子。以此方式，齿轮系统100的锁定配置允许将轮轴对的轮轴锁定，而无需使用附加的齿轮箱或差速器机构。

在一些实施例中，由马达产生和提供的输入转矩可以引起输入轴108旋转。例如，由第一马达产生的输入转矩可以引起输入轴108-1在第一方向204上旋转，并且第二马达可以引起输入轴108-2在第二方向206上旋转。这可以引起太阳齿轮102和行星齿轮106旋转。例如，输入轴108-1的旋转可引起太阳齿轮102-1在第一方向204上旋转，并且输入轴108-2的旋转可引起太阳齿轮102-2在第二方向206上旋转。这将引起行星齿轮106-1在第二方向206上旋转，并引起行星齿轮106-2在第一方向204上旋转。

在一些实施例中，行星齿轮106的旋转可引起环形齿轮104旋转。例如，行星齿轮106-1的旋转可以引起环形齿轮104-1开始在第一方向204上旋转，并且行星齿轮106-2的旋转可以引起环形齿轮104-2开始在第二方向206上旋转。此外，太阳齿轮102-1、环形齿轮104-1和/或行星齿轮106-1的旋转可引起行星架112-1(和行星架齿轮116-1)在第一方向204上旋转。然而，由于可接合锁定机构已经接合，因此可接合锁定机构将防止行星架112-2和行星架齿轮116-2旋转。

在一些实施例中，行星架齿轮116-1的旋转可以引起轮轴齿轮118-1和输出轴120-1开始旋转。例如，行星架齿轮116-1的旋转可引起轮轴齿轮118-1在第三方向208上旋转，这可引起输出轴120-1在第三方向208上旋转。因为防止了行星架112-2和行星架齿轮116-2旋转，因此防止了轮轴齿轮118-2旋转。因此，将从两个马达产生的转矩转换为仅提供给输出轴120-1的输出转矩。此外，输出轴120-2可以从轮轴齿轮118-2解除耦接，使得输出轴120-2能够自由旋转。这允许在行星架112-2被锁定的情况下与输出轴120-2相对应的轮子能够空转。在一些实施例中，可接合锁定机构202-2可以被配置为锁定行星架112-1。这可以允许将从两个马达产生的转矩转换成提供给输出轴120-2的输出转矩。此外，输出轴120-1可以从轮轴齿轮118-1解除耦接，使得输出轴120-1能够自由旋转。这允许在行星架112-1被锁定的情况下与输出轴120-1相对应的轮子能够空转。例如，在运载工具的一个轮子卡在沟中的情况下，在运载工具的后轮或前轮卡住的情况下，和/或在运载工具可能受益于同轮轴对的轮子以不同的速度旋转的其他任何情况下，这可能是有用的。

图3大体上示出了根据本公开原理的示例动力总成系统300。示例动力总成系统300可以包括发动机310、马达组320(示出为包括马达320-1至马达320-N)以及传动系统330(例如，其包括齿轮系统100)。在一些实施例中，动力总成系统300可以是运载工具的一部分。运载工具可以是诸如混合动力运载工具、电动施工设备(例如，电动叉车等)和/或利用两种或更多种类型的功率的另一种类型运载工具等运载工具。

发动机310包括能够将一种形式的能量转换成转矩的一个或多个组件。例如，发动机310可以包括热力发动机(例如，诸如内燃发动机(ICE)之类的燃气发动机)、柴油发动机和/或其他类型的发动机。在一些实施例中，例如当运载工具是并联混合动力运载工具时，发动机310可以并联(例如，在轴线处)连接到齿轮系统100。在这种情况下，运载工具可以使用输入轴连接到齿轮系统100。这允许发动机310向齿轮系统100提供转矩。在一些实施例中，例如当运载工具是串联混合动力运载工具时，发动机310将不会机械地连接到轮子。在这种情况下，发动机310可以使发电机转动以经由马达组320将转矩提供给齿轮系统100。在一些实施例中，例如当发动机310是功率分流或串并联混合动力运载工具的一部分时，发动机310可以具有与齿轮系统100的机械或电气连接。

马达组320包括一个或多个能够将电能转换成转矩的组件。在一些实施例中，马达组320可以是电动马达。在一些实施例中，马达组320可以从电池接收电能并且可以将电能转换成转矩。附加地或可替代地，马达组320可以从发动机310或从对应的发电机接收转矩。在一些实施例中，马达组320中的一个或多个马达可以向传动系统330提供转矩。在一些实施例中，马达组可以包括两个或更多个马达。

传动系统330包括一个或多个能够接收输入转矩并向运载工具的轮子提供输出转矩的组件。例如，传动系统330可以包括齿轮系统100、输出轴(例如，前输出轴、后输出轴等)、离合器、推进器轴、差速器(或末端驱动器)和/或向运载工具的轮子提供功率所需的任何其他机械组件。在一些实施例中，由于齿轮系统100的配置，传动系统330可以不包括差速器(或末端驱动器)。

如本文所述，齿轮系统100可以包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和成组的可接合锁定机构。第一行星齿轮组可以包括第一太阳齿轮，其与第一马达的第一输入轴机械连通。第一太阳齿轮可以围绕第一轴线径向设置。第一行星齿轮组还可以包括：第一环形齿轮，其围绕第一太阳齿轮周向设置；以及一个或多个行星齿轮的第一集合，其设置在第一太阳齿轮和第一环形齿轮之间。第一行星齿轮组还可以包括第一行星架，其耦接到一个或多个行星齿轮的第一集合。第一行星架可以至少包括：第一凸缘，其沿第三轴线并且围绕第三轴线径向设置，该第三轴线垂直于第一轴线和第二轴线；以及第一行星架齿轮，其连接到第一凸缘并且包括与第一轮轴机械连通的第一头部。

第二行星齿轮组可以包括第二太阳齿轮，其与第二马达的第二输入轴机械连通。第二太阳齿轮可以围绕第二轴线径向设置，该第二轴线从第一轴线偏离并且平行于第一轴线。第二行星齿轮组还可以包括：第二环形齿轮，其围绕第二太阳齿轮周向设置；以及一个或多个行星齿轮的第二集合，其设置在第二太阳齿轮和第二环形齿轮之间。第二行星齿轮组还可以包括第二行星架，其耦接到一个或多个行星齿轮的第二集合。第二行星架可以至少包括：第二凸缘，其围绕第三轴线和第二轴线径向设置；以及第二行星架齿轮，其连接到第二凸缘并且包括与第二轮轴机械连通的第二头部。

在一些实施例中，成组的可接合锁定机构可以包括以下中的至少一个：第一可接合锁定机构，其与第一环形齿轮或第二环形齿轮可接合；或第二可接合锁定机构，其与第一行星架或第二行星架可接合。在一些实施例中，成组的可接合锁定机构可以包括一个或多个其他锁定机构，其与齿轮系统100的其他组件是可接合的。在一些实施例中，成组的可接合锁定机构可基于处理器(例如，处理器420)的信号选择性地配置以接合或解除接合。

在一些实施例中，传动系统330的齿轮系统100可以从马达组320中的每一个马达接收输入转矩。在一些实施例中，传动系统330的齿轮系统100可以从马达组320的子集接收输入转矩。附加地或可替代地，传动系统330的齿轮系统100可以从发动机310接收输入转矩。在一些实施例中，传动系统320的齿轮系统100可以向运载工具的一个或多个轮子提供输出转矩(例如，经由一个或多个轮轴)。

在一些实施例中，齿轮系统100的配置可以基于马达组320中马达的数量。例如，如果马达组320包括两个马达，则齿轮系统100将包括两个太阳齿轮102、两个环形齿轮104、两组行星齿轮206等。如果马达组320包括三个马达，则齿轮系统100将包括三个太阳齿轮102、三个环形齿轮104、三组行星齿轮206等。附加地或可替代地，齿轮系统100的配置可以基于处理器确定是否满足一个或多个条件，如本文其他地方所描述的。

在一些实施例中，动力总成系统300可以用作并联混合动力运载工具的一部分。例如，动力总成系统300可以包括发动机(例如，ICE等)、发电机、电池和两个电动马达，其中，发动机和两个马达并联(例如，在轴线处)连接到传动系统330(例如，经由齿轮系统100的输入轴108)。在这种情况下，动力总成系统300可以被配置为使得并联混合动力运载工具可以在使用来自第一动力源(例如，发动机和发电机)的功率、使用来自第二动力源(例如，电池和两个电动马达)的功率、或使用来自第一动力源和第二动力源两者的功率之间交替。

在一些实施例中，动力总成系统300可以用作串联混合动力运载工具的一部分。例如，动力总成系统300可以包括发动机(例如ICE)、发电机、电池和两个电动马达，其中，发动机连接到发电机，发电机连接到每个电动马达(例如，经由充电器、变换器等)，其中，电池连接到每个电动马达，并且每个电动马达连接到传动系统320(例如，通过齿轮系统100的输入轴108)。在这种情况下，动力总成系统300可以被配置为使得串联混合动力运载工具可以利用来自第一动力源(例如，电池和两个电动马达)的功率，或者可以利用来自第二动力源(例如，发动机和发电机)的功率。在一些实施例中，串联混合动力运载工具可以利用来自第一动力源的功率，直到电池具有低功率为止，在这种情况下，串联混合动力运载工具可以利用来自第二动力源的功率。

在一些实施例中，动力总成系统300可以用作串并联混合动力运载工具的一部分。在这种情况下，动力总成系统300可以被配置为使得串并联混合动力运载工具可以根据齿轮系统100运行所处于的模式而利用来自选定的动力源的功率。该模式还可以有效地确定提供的输出转矩的位置和/或输出转矩的量。

图4大体上示出了根据本公开原理的示例齿轮控制系统400。示例齿轮控制系统400可以包括传感器410、用于控制齿轮系统100的锁定配置的处理器420以及存储器430。在一些实施例中，运载工具，诸如运载工具(例如，混合动力运载工具)等可以包括动力总成系统300和齿轮控制系统400。在一些实施例中，齿轮控制系统400可以是动力总成系统300的一部分。

传感器410包括能够监测、检测、测量、产生和/或提供传感器数据的传感器。例如，传感器410可以包括位置传感器、速度传感器、温度传感器、外部状况传感器等。位置传感器可以包括档位传感器、轴位置传感器、节气门位置传感器、涡轮位置传感器、制动位置传感器等。速度传感器可以包括运载工具速度传感器、轮子速度传感器等。温度传感器可以包括变速器流体温度传感器和/或其他能够测量与运载工具的动力总成系统有关的温度的传感器。温度传感器可以包括热敏电阻、热电偶、电阻温度检测器(RTD)、红外装置等。外部状况传感器可以包括牵引力控制传感器和/或其他能够监测、检测或测量运载工具外部状况的传感器。

在一些实施例中，一个或多个传感器410可以被配置为监测、检测或测量传感器数据。例如，档位传感器可以检测运载工具所处的档位，或者可以测量与特定档位相关联的位置或相对位置。作为另一示例，轴位置传感器可以检测轴(例如，输入轴、输出轴等)的位置或旋转速度。作为另一个示例，节气门位置传感器可以测量发动机或马达的进气，可以测量节气门打开的程度(其指示发动机负荷)等。作为另一个示例，涡轮位置传感器可以测量运载工具的转矩变换器的速度。作为另一示例，制动位置传感器可以测量运载工具的制动踏板的位置。

作为另一个示例，运载工具速度传感器可以测量运载工具的速度。作为另一个示例，轮子速度传感器可以测量运载工具的轮子速度。作为另一示例，变速器流体温度传感器可以测量运载工具变速器内的流体的温度。作为另一示例，牵引力控制传感器可以检测或测量恶劣天气、由恶劣天气导致的状况(例如，牵引力差)等。

在一些实施例中，传感器410可以被配置为将传感器数据提供给处理器420。在一些实施例中，传感器410可以被配置为周期性地将传感器数据提供给处理器420(例如，在一段时间内周期性地、基于满足条件等)。在一些实施例中，传感器410可以经由总线、通信接口等将传感器数据提供给处理器420。通信接口可以包括光学接口、同轴接口、射频(RF)接口、以太网接口、通用串行总线(USB)接口、网络接口等。

处理器420包括动力总成控制单元(PCU)、发动机控制单元(ECU)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或其他类型的处理组件。在一些实施例中，处理器420包括一个或多个能够被编程以执行功能的处理器。

在一些实施例中，处理器420可以从传感器410接收传感器数据。在一些实施例中，处理器420可以基于传感器为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置，如本文其他地方所描述的那样。在一些实施例中，处理器420可以使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置。例如，处理器420可以向齿轮系统100的一个或多个致动器提供指示选定的锁定配置的信号，以使一个或多个致动器致动一个或多个可接合锁定机构(例如，使得相应的可接合锁定机构与齿轮系统100的目标组件接合或解除接合)。

存储器430包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或其他类型的存储供处理器420使用的信息和/或指令的动态或静态存储装置(例如，闪存、磁性存储器和/或光学存储器)。

图5是大体上示出根据本公开原理的方法500的流程图。例如，方法500可以由齿轮控制系统(例如，齿轮控制系统400)的处理器(例如，处理器420)执行。处理器可以执行方法500的步骤，以使齿轮系统控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩。

在502处，方法500从与运载工具相关联的传感器接收传感器数据。例如，如本文所述，处理器(例如，处理器420)可以从与运载工具相关联的传感器(例如，传感器410)接收传感器数据。

在504处，方法500通过比较传感器数据和对应的阈值数据来确定是否满足一个或多个条件。例如，如本文所述，处理器可以通过比较传感器数据和对应的阈值数据来确定是否满足一个或多个条件。

在506处，方法500基于确定是否满足一个或多个条件来为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置。例如，如本文所述，处理器可以基于确定是否满足一个或多个条件来为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置。成组的可接合锁定机构可以包括与齿轮系统的特定环形齿轮可接合的第一可接合锁定机构或与齿轮系统的特定行星架可接合的第二可接合锁定机构中的至少一个。

在508处，方法500使用指示选定的锁定配置的信号来使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置。例如，如本文所述，处理器可以使用指示选定的锁定配置的信号来使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置。

在一些实施例中，当使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置时，处理器可以向可接合锁定机构(例如，第一可接合锁定机构、第二可接合锁定机构等)的致动器组件提供信号，以使致动器组件按照将锁定组件与齿轮系统的特定环形齿轮接合的方式来致动可接合锁定机构的锁定组件。

在一些实施例中，可接合锁定机构可在第一时间接合。在这种情况下，处理器可以接收新的传感器数据，并且可以基于新的传感器数据确定是否满足一个或多个条件。然后，处理器可以向致动器组件提供第二信号，以使致动器组件按照使锁定组件与特定环形齿轮在第二时间解除接合的方式致动可接合锁定机构的锁定组件。然后，处理器可以向另一个可接合锁定机构的另一个致动器组件提供第三信号，以使另一个致动器组件按照将另一个锁定组件与齿轮系统的特定行星架接合的方式来致动另一个可接合锁定机构的另一个锁定组件。

在一些实施例中，当使成组的可接合锁定机构配置为具有选定的锁定配置时，处理器可以向可接合锁定机构的致动器组件提供信号，以使致动器组件按照使锁定组件与齿轮系统的特定行星架接合的方式致动可接合锁定机构的锁定组件。

在一些实施例中，可接合锁定机构可在第一时间接合。在这种情况下，处理器可以接收新的传感器数据，并且可以基于新的传感器数据确定是否满足一个或多个条件。然后，处理器可以向致动器组件提供第二信号，以使致动器组件按照使锁定组件与特定行星架在第二时间解除接合的方式来致动可接合锁定机构的锁定组件。然后，处理器可以向另一个可接合锁定机构的另一个致动器组件提供第三信号，以使另一个致动器组件按照将另一个锁定组件与齿轮系统的特定环形齿轮接合的方式来致动另一个可接合锁定机构的另一个锁定组件。

尽管本文所述的一个或多个实施例将可接合锁定机构称为基于来自处理器的信号而进行接合，但是应当理解，这是作为示例提供的，并且可接合锁定机构可以以一种或多种其他方式进行接合。例如，可接合锁定机构可基于满足触发条件而接合。触发条件可以包括从处理器接收信号，由用户配置的手动实施方式和/或用于使致动器组件致动可接合锁定机构的任何其他触发条件。

以上讨论意在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。意图将以下权利要求解释为包含所有这样的变化和修改。

词语“示例”在本文中用来表示用作示例、例子或说明。本文中被描述为“示例”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更优选或有利。相反，使用“示例”一词旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，否则“X包括A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包括B；或X包括A和B二者，则在任何前述情况下均满足“X包括A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a/an)”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。此外，除非如此描述，否则贯穿全文使用术语“实施方式”或“一种实施方式”并不旨在表示相同的实施例或实施方式。本文结合阈值描述了一些实施方式。

此外，如本文所使用的，术语“集合(组)”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、非相关项目、相关和非相关项目的组合等)，并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅意图一个项目的情况下，使用术语“一个”或类似语言。而且，如本文所使用的，术语“具有”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确说明，否则短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

如本文所使用的，满足阈值可以指的是值大于阈值、超过阈值、高于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、少于阈值、低于阈值、小于或等于阈值、等于阈值等。

本文描述的系统、算法、方法、指令等的实现可以以硬件、软件或其任何组合来实现。硬件可以包括，例如，计算机、知识产权(IP)内核、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光学处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其他合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应被理解为单独地或组合地包括任何前述硬件。术语“信号”和“数据”可互换使用。

如在此使用的，术语模块可以包括被设计为与其他组件一起使用的封装的功能硬件单元、控制器(例如，执行软件或固件的处理器)可执行的一组指令、被配置为执行特定功能的处理电路、以及与大型系统对接的自含式硬件或软件组件。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门电路、以及其他类型硬件或者它们的组合。在其他实施例中，模块可以包括存储器，该存储器存储控制器可执行以实现模块的特征的指令。

此外，在一方面，例如，本文描述的系统可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现，该计算机程序在被执行时实行本文描述的任何相应的方法、算法和/或指令。附加地或可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可以包含用于实行本文描述的任何方法、算法或指令的其他硬件。

此外，本公开的全部或部分实现方式可以采取可从例如计算机可用介质或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用介质或计算机可读介质可以是例如可以有形地包含、存储、传达或传输程序以供任何处理器使用或与其结合使用的任何装置。介质可以是例如电的、磁的、光学的、电磁的装置或半导体装置。也可以使用其他合适的介质。

已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以允许容易地理解本发明并且不限制本发明。相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的范围内所包括的各种修改和等同布置，该范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖法律允许的所有此类修改和等同结构。

Claims (20)

1.一种用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩的齿轮系统，所述齿轮系统包括：

第一行星齿轮组，至少包括：围绕第一轴线径向设置的第一太阳齿轮、在所述第一太阳齿轮周围周向设置的第一环形齿轮、以及耦接到所述第一太阳齿轮和第一轮轴的第一行星架；

第二行星齿轮组，至少包括：围绕第二轴线径向设置的第二太阳齿轮、在所述第二太阳齿轮周围周向设置的第二环形齿轮、以及耦接到所述第二太阳齿轮和第二轮轴的第二行星架，所述第二轴线相对所述第一轴线发生偏移并与所述第一轴线平行；以及

成组的可接合锁定机构，选择性地配置为基于触发条件的满足而接合或解除接合，所述成组的可接合锁定机构包括以下中的至少一个：与所述第一行星齿轮组可接合的第一可接合锁定机构，或与所述第二行星齿轮组可接合的第二可接合锁定机构。

2.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，触发条件的满足导致对应于特定行星齿轮组的可接合锁定机构以允许所述齿轮系统的输出转矩在所述第一轮轴和所述第二轮轴之间分配的方式与所述特定行星齿轮组的环形齿轮进行接合，从而防止环形齿轮旋转。

3.根据权利要求2所述的齿轮系统，其中，对应于所述特定行星齿轮组的可接合锁定机构在第一时间进行接合；其中，另一个触发条件的满足导致所述可接合锁定机构在第二时间与对应的行星齿轮组的环形齿轮解除接合以允许环形齿轮旋转，并且其中，另一个信号还导致对应于另一个行星齿轮组的另一个可接合锁定机构以允许将所述齿轮系统的输出转矩提供给未连接到所述另一个可接合锁定机构所接合的行星架的特定轮轴的方式与所述另一个行星齿轮组的行星架进行接合，从而防止行星架旋转，所述另一个行星齿轮组不同于所述特定行星齿轮组。

4.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述触发条件的满足使得对应于特定行星齿轮组的可接合锁定机构以允许将所述齿轮系统的输出转矩提供给未连接到所述可接合锁定机构已接合的行星架的特定轮轴的方式与所述特定行星齿轮组的行星架进行接合，从而防止行星架旋转。

5.根据权利要求4所述的齿轮系统，其中，所述可接合锁定机构在第一时间进行接合，其中，另一个触发条件的满足导致所述可接合锁定机构在第二时间与所述行星架解除接合以允许行星架旋转，并且其中，另一个信号还导致另一个可接合锁定机构以允许所述齿轮系统的输出转矩在所述第一轮轴和所述第二轮轴之间分配的方式与另一个行星齿轮组的环形齿轮进行接合，从而防止环形齿轮旋转，所述另一个可接合锁定机构对应于与所述特定行星齿轮组不同的行星齿轮组。

6.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述成组的可接合锁定机构包括摩擦制动器或销中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述第一行星架和所述第二行星架均包括一个或多个具有头部的相应行星架齿轮，所述头部是圆锥形的并且包括外齿，并且其中，所述外齿与一个或多个相应的轮轴齿轮的对应外齿在90度角的阈值度数之内的角度下进行接合。

8.一种方法，包括：

从与运载工具相关联的传感器接收传感器数据；

基于所述传感器数据来确定是否满足一个或多个条件；

基于确定是否满足所述一个或多个条件，为齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置，所述齿轮系统控制提供给所述运载工具的轮轴的输出转矩；以及

使用指示选定的锁定配置的信号来使所述成组的可接合锁定机构配置为具有所述选定的锁定配置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述成组的可接合锁定机构包括以下中的至少一个：

第一可接合锁定机构，与所述齿轮系统的特定环形齿轮是可接合的，或

第二可接合锁定机构，与所述齿轮系统的特定行星架是可接合的。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述成组的可接合锁定机构配置为具有所述选定的锁定配置，包括：

向可接合锁定机构的致动器组件提供信号，从而使所述致动器组件以使所述锁定组件与所述齿轮系统的多个环形齿轮中的特定环形齿轮接合的方式来致动所述可接合锁定机构的锁定组件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述可接合锁定机构在第一时间进行接合；所述方法还包括：

接收新的传感器数据；

基于所述新的传感器数据确定是否满足所述一个或多个条件；

向所述致动器组件提供第二信号，从而使所述致动器组件以使所述锁定组件在第二时间与所述特定环形齿轮解除接合的方式来致动所述可接合锁定机构的锁定组件；以及

向另一个可接合锁定机构的另一个致动器组件提供第三信号，从而使所述另一个致动器组件以使所述另一个锁定组件与所述齿轮系统的多个行星架中的特定行星架接合的方式来致动所述另一个可接合锁定机构的另一个锁定组件。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述成组的可接合锁定机构配置为具有所述选定的锁定配置，包括：

向可接合锁定机构的致动器组件提供信号，从而使所述致动器组件以使所述锁定组件与所述齿轮系统的多个行星架中的特定行星架接合的方式来致动所述可接合锁定机构的锁定组件。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述可接合锁定机构在第一时间进行接合；所述方法还包括：

接收新的传感器数据；

基于所述新的传感器数据确定是否满足所述一个或多个条件；

向所述致动器组件提供第二信号，从而使所述致动器组件以使所述锁定组件与所述特定行星架在第二时间解除接合的方式来致动所述可接合锁定机构的锁定组件；以及

向另一个可接合锁定机构的另一个致动器组件提供第三信号，从而使所述另一个致动器组件以使所述另一个锁定组件与所述齿轮系统的多个环形齿轮中的特定环形齿轮接合的方式来致动所述另一个可接合锁定机构的另一个锁定组件。

14.一种用于控制提供给运载工具的轮轴的输出转矩的齿轮控制系统，包括：

齿轮系统，包括：

第一行星齿轮组，至少包括：与第一马达的第一输入轴机械连通的第一太阳齿轮、在所述第一太阳齿轮周围周向设置的第一环形齿轮、以及耦接到所述第一太阳齿轮和第一轮轴的第一行星架，所述第一太阳齿轮围绕第一轴线径向设置；

第二行星齿轮组，至少包括：围绕第二轴线径向设置的第二太阳齿轮、在所述第二太阳齿轮周围周向设置的第二环形齿轮、以及耦接到所述第二太阳齿轮和第二轮轴的第二行星架，所述第二轴线相对所述第一轴线发生偏移并与所述第一轴线平行；和

成组的可接合锁定机构，选择性地配置为基于触发条件的满足而接合或解除接合，所述成组的可接合锁定机构包括以下中的至少一个：与所述第一行星齿轮组可接合的第一可接合锁定机构，或与所述第二行星齿轮组可接合的第二可接合锁定机构；

处理器；以及

包括指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器：

从与所述运载工具相关联的传感器接收传感器数据；

通过比较所述传感器数据和对应的阈值数据来确定是否满足一个或多个条件；

基于确定是否满足所述一个或多个条件，为所述齿轮系统的成组的可接合锁定机构选择锁定配置集合中的锁定配置；以及

使用指示选定的锁定配置的信号来使所述成组的可接合锁定机构配置为具有所述选定的锁定配置。

15.根据权利要求14所述的齿轮控制系统，其中，触发条件的满足导致对应于特定行星齿轮组的可接合锁定机构以允许所述齿轮系统的输出转矩在所述第一轮轴和所述第二轮轴之间分配的方式与所述特定行星齿轮组的环形齿轮进行接合，从而防止环形齿轮旋转。

16.根据权利要求15所述的齿轮控制系统，其中，对应于所述特定行星齿轮组的可接合锁定机构在第一时间进行接合；其中，另一个触发条件的满足导致所述可接合锁定机构与对应的行星齿轮组的环形齿轮在第二时间解除接合以允许环形齿轮旋转，并且其中，另一个信号还导致对应于另一个行星齿轮组的另一个可接合锁定机构以允许将所述齿轮系统的输出转矩提供给未连接到所述另一个可接合锁定机构所接合的行星架的特定轮轴的方式与所述另一个行星齿轮组的行星架进行接合，从而防止行星架旋转，所述另一个行星齿轮组不同于所述特定行星齿轮组。

17.根据权利要求14所述的齿轮控制系统，其中，所述触发条件的满足导致对应于特定行星齿轮组的可接合锁定机构以允许将所述齿轮系统的输出转矩提供给未连接到所述可接合锁定机构已接合的行星架的特定轮轴的方式与所述特定行星齿轮组的行星架进行接合，从而防止行星架旋转。

18.根据权利要求17所述的齿轮控制系统，其中，所述可接合锁定机构在第一时间进行接合，其中，另一个触发条件的满足导致所述可接合锁定机构与所述行星架在第二时间解除接合以允许行星架旋转，并且其中，另一个信号还导致另一个可接合锁定机构以允许所述齿轮系统的输出转矩在所述第一轮轴和所述第二轮轴之间分配的方式与另一个行星齿轮组的环形齿轮进行接合，从而防止环形齿轮旋转，所述另一个可接合锁定机构对应于与所述特定行星齿轮组不同的行星齿轮组。

19.根据权利要求14所述的齿轮控制系统，其中，所述成组的可接合锁定机构包括以下中的至少一个：

摩擦制动器，或

销。

20.根据权利要求14所述的齿轮控制系统，其中，所述第一行星架和所述第二行星架均包括一个或多个具有头部的相应行星架齿轮，所述头部是圆锥形的并且包括外齿，并且其中，所述外齿与一个或多个相应的轮轴齿轮的对应外齿在90度角的阈值度数之内的角度下进行接合。

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