一种动力耦合器及混合动力系统及车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种动力耦合器及混合动力系统及车辆，动力耦合器包括：分别与三个动力输出组件传动连接的内齿圈、中齿圈及外齿圈，外齿圈还用于连接动力输出轴；内齿圈与中齿圈之间、以及中齿圈与外齿圈之间均设置有活动接合组件，通过卡住或放开轮齿，令各齿圈之间能够可控制的接合或分离。包括三个相互嵌套的齿圈，通过控制活动接合组件的动作，将相邻的两个齿圈接合或分离，从而将与之相连的各个动力源实现耦合输出动力，由于这种设计直接通过齿圈的轮齿连接以实现转动的传递，能传递更大转矩，在发动机和电机共同输出时，在低速区的良好扭矩特性能够充分发挥，在高速区，可以发挥高转速动力源的转速特性。

【技术实现步骤摘要】
一种动力耦合器及混合动力系统及车辆
本专利技术涉及混合动力汽车
，更具体地说，涉及一种动力耦合器，还涉及一种混合动力系统，还涉及一种车辆。
技术介绍
混合动力系统是指含有两个及两个以上动力源的汽车动力系统。最常见的是油电混合汽车，具体是指汽车使用汽、柴油驱动和电力驱动两种驱动方式，这是通过系统中的某种动力耦合装置实现单一动力源或多个动力源共同驱动的车辆系统。现有技术普遍采用摩擦式离合器或行星齿轮机构作为多动力源的耦合装置。混合动力系统中已有采用普通超越离合器的方案，存在的缺点是当电机驱动或被反拖发电时将会拖动发动机，虽然可通过增设摩擦式离合器来解决这个问题，但是限于摩擦式离合本身的工作原理，这种设计将会增加系统的复杂程度和控制难度；而混合动力系统中使用一般离合器时，由于离合器的传递转矩普遍不高，发动机和电机共同输出的扭矩就不能很大，导致电机在低速区的良好扭矩特性得不到发挥。当然也有提出一定的解决方案，但是普遍还是存在系统结构较复杂，尺寸比较大的问题，限制了汽车本身的动力即人机工程的设计，并不适合实际实施使用。综上所述，如何有效地解决目前混合动力车辆的动力混合系统设计复杂、体积大、控制难度高等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种动力耦合器，该动力耦合器的结构设计可以有效地解决目前混合动力车辆的动力混合系统设计复杂、体积大、控制难度高等的技术问题，本专利技术的第二个目的是提供一种包括上述动力耦合器的混合动力系统；本专利技术的第三个目的是提供一种包括上述混合动力系统的车辆。为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：一种动力耦合器，包括：分别用于与三个不同动力输出组件传动连接的、同轴设置的内齿圈、中齿圈及外齿圈，所述外齿圈还用于连接动力输出轴；所述内齿圈、中齿圈及外齿圈由内至外相互套装，所述内齿圈与中齿圈之间、以及所述中齿圈与外齿圈之间均设置有活动接合组件，通过卡住或放开轮齿，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间能够可控制的接合或分离。优选的，上述动力耦合器中，所述活动接合组件包括分别设置于所述外齿圈的内缘与所述中齿圈的外缘之间、以及所述中齿圈的内缘与所述内齿圈的外缘之间的啮合块，以及控制啮合块转动的控制板，通过控制啮合块的角度转动，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间卡紧或松开。优选的，上述动力耦合器中，所述啮合块的一端与所述外齿圈或中齿圈的内缘转动连接，所述啮合块的另一端设置有伸出其侧面预设距离的顶销；所述控制板与各齿圈同轴设置，并位于各齿圈的平面侧，所述控制板的侧面设置有用于推动顶销转动的窗口结构。优选的，上述动力耦合器中，所述啮合块成组设置，每组所述啮合块包括一对顶销相向的正向啮合块及反向啮合块，分别用于从正反不同方向顶紧对应的齿圈的齿；所述窗口结构具体为控制板上的镂空，镂空的边缘形状与对应齿圈的齿形状一致。优选的，上述动力耦合器中，所述控制板上连接有与其板面垂直的控制杆，用于驱动所述控制板的转动。本专利技术提供的这种动力耦合器，包括：分别用于与三个不同动力输出组件传动连接的、同轴设置的内齿圈、中齿圈及外齿圈，所述外齿圈还用于连接动力输出轴；所述内齿圈、中齿圈及外齿圈由内至外相互套装，所述内齿圈与中齿圈之间、以及所述中齿圈与外齿圈之间均设置有活动接合组件，通过卡住或放开轮齿，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间能够可控制的接合或分离。这种动力耦合器设计包括三个位置上同轴设置、相互嵌套的齿圈，相邻的两个齿圈之间设置活动接合组件，通过控制活动接合组件的动作令活动接合组件将相邻的两个齿圈接合或分离，从而将与之相连的各个动力源实现耦合输出动力，由于这种设计直接通过齿圈的轮齿连接以实现转动的传递，因此相对离合器结构能够传递更大的转矩，所以，在发动机和电机共同输出时，令电机在低速区的良好扭矩特性能够充分发挥，而在高速区，同样的可以发挥高转速动力源的转速特性；此设计通过同轴嵌套的齿圈实现耦合，节省空间，可控的活动接合组件作用于相邻齿圈之间，占据设计空间小，并具有结构简单控制稳定的优点。综上所述，本专利技术提供的这种动力耦合器有效地解决了目前混合动力车辆的动力混合系统设计复杂、体积大、控制难度高的技术问题。为了达到上述第二个目的，本专利技术还提供了一种混合动力系统，该混合动力系统包括发动机、第一电机及第二电机和上述任一种动力耦合器，所述发动机与所述内齿圈传动连接，所述第一电机与所述中齿圈传动连接，所述第二电机与所述外齿圈传动连接。由于上述的动力耦合器具有上述技术效果，具有该动力耦合器的混合动力系统也应具有相应的技术效果。优选的，上述混合动力系统中，还包括电池组，所述第一电机与第二电机均与所述电池组连接，直接由电池组驱动转动或拖动所述电池组充电。优选的，上述混合动力系统中，还包括根据动力输入情况或电池组电量，控制所述内齿圈、中齿圈及外齿圈各自之间接合或离合动作的驱动控制器。优选的，上述混合动力系统中，还包括与所述动力输出轴传动连接的减速箱和差速器。为了达到上述第三个目的，本专利技术还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种混合动力系统。由于上述的混合动力系统具有上述技术效果，具有该混合动力系统的车辆也应具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的动力耦合器的局部结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的动力耦合器的控制板的侧面结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的动力耦合器的啮合块的正视图；图4为本专利技术实施例提供的动力耦合器的啮合块的侧视图；图5为本专利技术实施例提供的混合动力系统的示意图；图6为本专利技术实施例提供的混合动力系统内的动力耦合器在其中一种工作状态下的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的混合动力系统内的动力耦合器在其中另一种工作状态下的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的混合动力系统内的动力耦合器在其中另一种工作状态下的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的混合动力系统内的动力耦合器在其中另一种工作状态下的结构示意图。附图中标记如下：发动机100、动力耦合器200、内齿圈201、中齿圈202、外齿圈203、啮合块204、正向啮合块2041、反向啮合块2042、顶销205、压缩弹簧206、控制板207、窗口结构2071、控制杆2072、第一电机300、第二电机400、电池组500、动力输出轴600、减速箱700、差速器800。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种动力耦合器，以解决目前混合动力车辆的动力混合系统设计复杂、体积大、控制难度高的技术问题。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图4，图1为本专利技术实施例提供的动力耦合器的局部结构示意图；图2为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力耦合器，其特征在于，包括：分别用于与三个不同动力输出组件传动连接的、同轴设置的内齿圈、中齿圈及外齿圈，所述外齿圈还用于连接动力输出轴；所述内齿圈、中齿圈及外齿圈由内至外相互套装，所述内齿圈与中齿圈之间、以及所述中齿圈与外齿圈之间均设置有活动接合组件，通过卡住或放开轮齿，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间能够可控制的接合或分离。

【技术特征摘要】
1.一种动力耦合器，其特征在于，包括：分别用于与三个不同动力输出组件传动连接的、同轴设置的内齿圈、中齿圈及外齿圈，所述外齿圈还用于连接动力输出轴；所述内齿圈、中齿圈及外齿圈由内至外相互套装，所述内齿圈与中齿圈之间、以及所述中齿圈与外齿圈之间均设置有活动接合组件，通过卡住或放开轮齿，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间能够可控制的接合或分离。2.根据权利要求1所述的动力耦合器，其特征在于，所述活动接合组件包括分别设置于所述外齿圈的内缘与所述中齿圈的外缘之间、以及所述中齿圈的内缘与所述内齿圈的外缘之间的啮合块，以及控制啮合块转动的控制板，通过转动相应控制板，进而改变啮合块的角度，令内齿圈与中齿圈之间、或中齿圈与外齿圈之间卡紧或松开。3.根据权利要求2所述的动力耦合器，其特征在于，所述啮合块的一端与所述外齿圈或中齿圈的内缘转动连接，所述啮合块的另一端设置有伸出其侧面预设距离的顶销；所述控制板与各齿圈同轴设置，并位于各齿圈的平面侧，所述控制板的侧面设置有用于推动顶销转动的窗口结构。4.根据权利要求3所述的动力耦合器，其特征在于，所述啮合块成组设置，每组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延伟，朱云学，赵克刚，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44