CN115467944A - 动力耦合系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力耦合系统和车辆，所述动力耦合系统包括：输入组件，所述输入组件包括主输入轴、辅助输入轴和输入轴齿壳，所述主输入轴和所述辅助输入轴适于通过传动结构与所述输入轴齿壳动力连接，所述主输入轴适于与所述输入轴齿壳选择性地相对固定；制动件，所述制动件设置为用于对所述辅助输入轴选择性地制动。本发明的动力耦合系统，通过设置制动件，以便于对辅助输入轴选择性地制动，从而在仅使用主输入轴运行时，避免辅助输入轴被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

Description

动力耦合系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种动力耦合系统和车辆。

背景技术

随着新能源汽车的逐渐普及，市场对电动汽车动力系统的性能和效率要求不断提高。多电机系统可以根据工况需求和电机特性，通过分配每个电机的输出性能，使系统内的电机工作在高效区内，进而提高电驱动系统效率。

目前双电机系统较多的是采用同轴双电机或使用减速箱控制电机动力的方式。但是同轴双电机模式会导致单电机运行时，另外一台电机被动工作，而离合器控制电机动力会面临控制复杂，具有动力冲击的问题，增加了换挡控制难度，降低了可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种动力耦合系统，能够在仅使用主输入轴运行时，避免辅助输入轴被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

根据本发明实施例的动力耦合系统，包括：输入组件，所述输入组件包括主输入轴、辅助输入轴和输入轴齿壳，所述主输入轴和所述辅助输入轴适于通过传动结构与所述输入轴齿壳动力连接，所述主输入轴适于与所述输入轴齿壳选择性地相对固定；制动件，所述制动件设置为用于对所述辅助输入轴选择性地制动。

根据本发明实施例的动力耦合系统，通过设置制动件，以便于对辅助输入轴选择性地制动，从而在仅使用主输入轴运行时，避免辅助输入轴被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，还包括：同步器，所述同步器与所述主输入轴相连，且所述同步器用于将所述主输入轴与所述输入轴齿壳选择性地相连。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，所述主输入轴从所述输入轴齿壳的第一侧伸入，所述辅助输入轴从所述输入轴齿壳的第二侧伸入，且所述同步器位于所述输入轴齿壳的第一侧，所述制动件位于所述输入轴齿壳的第二侧。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，所述主输入轴的一端构造为第一齿轮部，所述辅助输入轴的一端构造为第二齿轮部，所述传动结构包括传动轴，所述传动轴上套设有传动齿轮，所述第一齿轮部和所述第二齿轮部均与所述传动齿轮啮合相连。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，所述传动齿轮设有两个，两个所述传动齿轮沿所述传动轴的轴向间隔开分布。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，所述第一齿轮部、所述第二齿轮部和所述传动齿轮均构造为锥齿轮。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，还包括：输出组件，所述输入轴齿壳包括主体部和输入齿轮部，所述输出组件包括输出轴和输出齿轮，所述输出齿轮套设于所述输出轴；其中，所述主体部与所述输入齿轮部相连，所述传动轴可转动地安装于所述主体部，所述输入齿轮部与所述输出齿轮动力连接。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，还包括：连接组件，所述连接组件包括连接轴和间隔开套设于所述连接轴的第一连接齿轮和第二连接齿轮，所述第一连接齿轮与所述输入齿轮部啮合，所述第二连接齿轮与所述输出齿轮啮合。

根据本发明一些实施例的动力耦合系统，所述第一连接齿轮的径向尺寸大于所述第二连接齿轮的径向尺寸。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，包括上述任一项实施例所述的减速器。

所述车辆与上述的动力耦合系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的动力耦合系统的示意图；

图2是图1中所示的动力耦合系统的输入组件的剖面图。

附图标记：

动力耦合系统100，

输入组件10，

主输入轴11，第一齿轮部111，

辅助输入轴12，第二齿轮部121，

输入轴齿壳13，主体部131，输入齿轮部132，连接轴承14，

传动结构20，传动轴21，传动齿轮22，

制动件30，同步器40，花键41，

输出组件50，输出轴51，输出齿轮52，

连接组件60，连接轴61，第一连接齿轮62，第二连接齿轮63。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的动力耦合系统100。

根据本发明实施例的动力耦合系统100，包括：输入组件10和制动件30。

具体地，如图1和图2所示，输入组件10包括主输入轴11、辅助输入轴12和输入轴齿壳13，主输入轴11和辅助输入轴12适于通过传动结构20与输入轴齿壳13动力连接，主输入轴11适于与输入轴齿壳13选择性地相对固定，制动件30设置为用于对辅助输入轴12选择性地制动。

可以理解的是，主输入轴11和辅助输入轴12均通过传动结构20与输入轴齿壳13动力连接，从而便于通过传动结构20耦合主输入轴11的动力和辅助输入轴12的动力，即本发明的动力耦合系统100可同时通过主输入轴11和辅助输入轴12输入动力，相比于传统的单个输入轴的结构，便于提升换挡机构的利用效率，降低换挡控制难度，提高可靠性。同时提供了多种变比耦合的方式，增加了高效区覆盖面积。

进一步地，主输入轴11适于与输入轴齿壳13选择性地相对固定，且制动件30可选择性地制动辅助输入轴12，从而在不需要辅助输入轴12转动时，可通过制动件30对辅助输入轴12制动，此时，主输入轴11可直接带动输入轴齿壳13同步转动，进而实现动力的传递。

由此，能够避免辅助输入轴12被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

其中，需要说明的是，制动件30可构造为制动杆。制动杆适于与辅助输入轴12相抵，以对辅助输入轴12进行制动，或者制动件30可构造为制动筒，制动筒套设于辅助输入轴12，以对辅助输入轴12进行制动。

当然，上述的制动件30仅用于举例说明，并不代表对此的限定。

例如，主输入轴11和辅助输入轴12分别对应地连接有一个电机，电机用于对相应的主输入轴11和辅助输入轴12输出动力，然后主输入轴11和辅助输入轴12可同时转动，且通过传动结构20对主输入轴11输入的动力和辅助输入轴12输入的动力进行耦合，以保证输出动力的稳定。

其中，主输入轴11的转速大小和辅助输入轴12的转速大小可相同或不同、主输入轴11的扭矩大小和辅助输入轴12的扭矩大小可相同或不同、或者主输入轴11的转动方向和辅助输入轴12的转动方向可相同或不同。

由此，便于提供了多种变比耦合的方式，增加了高效区覆盖面积。

进一步地，在不需要辅助输入轴12输入动力时，可通过制动件30制动辅助输入轴12，此时，主输入轴11可直接带动输入轴齿壳13同步转动，进而实现动力的传递，从而避免辅助输入轴12被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

根据本发明实施例的动力耦合系统100，通过设置制动件30，以便于对辅助输入轴12选择性地制动，从而在仅使用主输入轴11运行时，避免辅助输入轴12被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

如图2所示，在一些实施例中，动力耦合系统100还包括：同步器40。

同步器40与主输入轴11相连，且同步器40用于将主输入轴11与输入轴齿壳13选择性地相连。

由此，通过同步器40能够控制主输入轴11与输入轴齿壳13的连接状态，进而实现主输入轴11与输入轴齿壳13的同步旋转和主输入轴11的自由旋转。

例如，同步器40的一端安装于主输入轴11上，且同步器40的另一端通过花键41与输入轴齿壳13选择性地相连，其中，在仅使用主输入轴11运行时，同步器40的另一端通过花键41与输入轴齿壳13相连，此时，主输入轴11能够带动输入轴齿壳13同步旋转以输出动力，在主输入轴11和辅助输入轴12同步运行时，同步器40的另一端通过花键41与输入轴齿壳13相连，此时，主输入轴11和辅助输入轴12通过传动系统耦合后带动输入轴齿壳13同步旋转以输出动力。

进一步地，如图1和图2所示，主输入轴11从输入轴齿壳13的第一侧(如图1中的右侧)伸入，辅助输入轴12从输入轴齿壳13的第二侧(如图1中的左侧)伸入，且同步器40位于输入轴齿壳13的第一侧，制动件30位于输入轴齿壳13的第二侧。

也就是说，输入轴齿壳13内形成有安装空间，传动结构20位于安装空间内，主输入轴11的至少部分从输入轴齿壳13的第一侧伸至安装空间内以与传动结构20相连，且辅助输入轴12的至少部分从输入轴齿壳13的第二侧伸至安装空间内以与传动结构20相连，从而便于通过输入轴齿壳13对主输入轴11与传动结构20的连接处、辅助输入轴12与传动结构20的连接处起到保护的作用。

其中，同步器40位于输入轴齿壳13的第一侧，以便于缩短同步器40与主输入轴11之间的距离，利于同步器40与主输入轴11相连，制动件30位于输入轴齿壳13的第二侧，以便于缩短制动件30与辅助输入轴12之间的距离，利于制动件30对辅助输入轴12进行制动，以降低制动难度。

例如，主输入轴11和辅助输入轴12沿同一轴线布置，从而便于减少对径向空间上的占用，利于实现其小型化设计，且同步器40与主输入轴11位于输入轴齿壳13外的部分相连，制动件30与辅助输入轴12位于输入轴齿壳13外的部分相连，以便于降低同步器40和制动件30的设置难度。

在一些实施例中，如图2所示，主输入轴11的一端构造为第一齿轮部111，辅助输入轴12的一端构造为第二齿轮部121，传动结构20包括传动轴21，传动轴21上固定套设有传动齿轮22，第一齿轮部111和第二齿轮部121均与传动齿轮22啮合相连。

由此，主输入轴11、辅助输入轴12分别与同一传动齿轮22啮合相连，以便于通过传动齿轮22对主输入轴11输入的动力和辅助输入轴12输入的动力进行耦合，进而传动齿轮22可带动传动轴21沿传动轴21的自身轴线转动。

进一步地，如图2所示，传动齿轮22设有两个，两个传动齿轮22沿传动轴21的轴向间隔开分布。由此，便于增强传动齿轮22对主输入轴11和辅助输入轴12的动力耦合的稳定性。

其中，如图2所示，第一齿轮部111、第二齿轮部121和传动齿轮22均构造为锥齿轮。

需要说明的是，由于传动轴21的轴线与主输入轴11的轴线、辅助输入轴12的轴线均相交，从而通过将第一齿轮部111、第二齿轮部121和传动齿轮22均构造为锥齿轮，以便于在通过传动齿轮22对主输入轴11输入的动力和辅助输入轴12输入的动力进行耦合，能够对主输入轴11的转动方向和辅助输入轴12的转动方向进行耦合，进而使得传动齿轮22可带动传动轴21沿传动轴21的自身轴线转动。

在一些实施例中，如图1所示，动力耦合系统100还包括：输出组件50。

输入轴齿壳13包括主体部131和输入齿轮部132，输出组件50包括输出轴51和输出齿轮52，输出齿轮52固定套设于输出轴51；其中，主体部131与输入齿轮部132相连，传动轴21可转动地安装于主体部131，输入齿轮部132与输出齿轮52动力连接。

其中，主体部131和输入齿轮部132可为一体结构，从而便于在主体部131转动时，输入齿轮部132可随主体部131同步转动，且输入齿轮部132与输出齿轮52动力连接，以便于动力的传递。

在一些实施例中，如图1所示，动力耦合系统100还包括：连接组件60。

具体地，连接组件60包括连接轴61和间隔开套设于连接轴61的第一连接齿轮62和第二连接齿轮63，第一连接齿轮62与输入齿轮部132啮合，第二连接齿轮63与输出齿轮52啮合。

可以理解的是，连接组件60动力连接与输入组件10和输出组件50之间，从而便于连接组件60可在输入组件10和输出组件50之间传递动力，其中，第一连接齿轮62和第二连接齿轮63均固定套设于连接轴61上，且第一连接齿轮62和第二连接齿轮63分别与输入齿轮部132和输出齿轮52啮合。

由此，在动力输出过程中，由输入齿轮部132输出的动力依次经由第一连接齿轮62、连接轴61、第二连接齿轮63传递至输出齿轮52，其中，需要说明的是，第一连接齿轮62的径向尺寸和第二连接齿轮63的径向尺寸不同，从而便于实现对输出的动力的调整。

优选地，如图1所示，第一连接齿轮62的径向尺寸大于第二连接齿轮63的径向尺寸。

由此，便于通过第一连接齿轮62的径向尺寸与第二连接齿轮63的径向尺寸的比值确定输出的动力与输入的动力的比值，以实现对输出的动力的调整。

在一些实施例中，如图2所示，第一齿轮部111和第二齿轮部121分别通过对应的连接轴61承14与输入轴齿壳13相连，一方面便于增强第一齿轮部111和输入轴齿壳13的连接稳定性以及第二齿轮部121和输入轴齿壳13的连接稳定性，另一方面，便于保证第一齿轮部111和第二齿轮部121的转动。

下面介绍本发明的动力耦合系统100实现具体功能的方法：

1.制动件30锁死辅助输入轴12，同步器40断开，主输入轴11输入扭矩，此时动力耦合系统100的输入组件10变为一个变比为2的减速装置。

2.同步器40连接输入轴齿壳13与主输入轴11，制动件30不锁死辅助输入轴12，此时，主输入轴11与辅助输入轴12可以同时工作，二者的转速一致，但可以输入不同的扭矩。

3.同步器40与制动件30同时放开，此时主输入轴11与辅助输入轴12可同时工作，此状态下两者转速可以不相同，但扭矩必须相同。

4.在3的基础上，主输入轴11和辅助输入轴12的转速相反，扭矩相同，可利用主输入轴11和辅助输入轴12的运行进行升压发电。

由此，通过上述实现具体功能的方法，使得动力耦合系统100能够增加启动扭矩和双电机高效区分配的功能，对城市路况有更佳的适应性。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，包括上述任一项实施例的动力耦合系统100。

根据本发明实施例的车辆，其动力耦合系统100通过设置制动件30，以便于对辅助输入轴12选择性地制动，从而在仅使用主输入轴11运行时，避免辅助输入轴12被动工作，提升了换挡机构的利用效率，降低了换挡控制难度，提高了可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种动力耦合系统(100)，其特征在于，包括：

输入组件(10)，所述输入组件(10)包括主输入轴(11)、辅助输入轴(12)和输入轴齿壳(13)，所述主输入轴(11)和所述辅助输入轴(12)适于通过传动结构(20)与所述输入轴齿壳(13)动力连接，所述主输入轴(11)适于与所述输入轴齿壳(13)选择性地相对固定；

制动件(30)，所述制动件(30)设置为用于对所述辅助输入轴(12)选择性地制动。

2.根据权利要求1所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，还包括：同步器(40)，所述同步器(40)与所述主输入轴(11)相连，且所述同步器(40)用于将所述主输入轴(11)与所述输入轴齿壳(13)选择性地相连。

3.根据权利要求2所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，所述主输入轴(11)从所述输入轴齿壳(13)的第一侧伸入，所述辅助输入轴(12)从所述输入轴齿壳(13)的第二侧伸入，且所述同步器(40)位于所述输入轴齿壳(13)的第一侧，所述制动件(30)位于所述输入轴齿壳(13)的第二侧。

4.根据权利要求1所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，所述主输入轴(11)的一端构造为第一齿轮部(111)，所述辅助输入轴(12)的一端构造为第二齿轮部(121)，所述传动结构(20)包括传动轴(21)，所述传动轴(21)上套设有传动齿轮(22)，所述第一齿轮部(111)和所述第二齿轮部(121)均与所述传动齿轮(22)啮合相连。

5.根据权利要求4所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，所述传动齿轮(22)设有两个，两个所述传动齿轮(22)沿所述传动轴(21)的轴向间隔开分布。

6.根据权利要求4所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，所述第一齿轮部(111)、所述第二齿轮部(121)和所述传动齿轮(22)均构造为锥齿轮。

7.根据权利要求4所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，还包括：输出组件(50)，所述输入轴齿壳(13)包括主体部(131)和输入齿轮部(132)，所述输出组件(50)包括输出轴(51)和输出齿轮(52)，所述输出齿轮(52)套设于所述输出轴(51)；

其中，所述主体部(131)与所述输入齿轮部(132)相连，所述传动轴(21)可转动地安装于所述主体部(131)，所述输入齿轮部(132)与所述输出齿轮(52)动力连接。

8.根据权利要求7所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，还包括：连接组件(60)，所述连接组件(60)包括连接轴(61)和间隔开套设于所述连接轴(61)的第一连接齿轮(62)和第二连接齿轮(63)，所述第一连接齿轮(62)与所述输入齿轮部(132)啮合，所述第二连接齿轮(63)与所述输出齿轮(52)啮合。

9.根据权利要求8所述的动力耦合系统(100)，其特征在于，所述第一连接齿轮(62)的径向尺寸大于所述第二连接齿轮(63)的径向尺寸。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1-9中任一项所述的动力耦合系统(100)。

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