CN115837834A - 驱动系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动系统及具有其的车辆，驱动系统包括动力传动装置，动力传动装置包括：第一电机，第一电机包括电机壳体，第一电机还包括部分位于电机壳体内部的输入轴和设置于电机壳体内部的电机转子；行星排机构，行星排机构设置于电机壳体内部，行星排机构包括太阳轮、与太阳轮连接的行星轮以及与电机壳体连接的行星轮系齿圈，行星轮同时与太阳轮和行星轮系齿圈啮合传动，行星轮与输入轴固定连接，太阳轮与输入轴可转动地连接，太阳轮与电机转子固定连接；其中，输入轴旋转时，输入轴可经行星轮、太阳轮将动力传递至电机转子。本申请解决了现有技术中的驱动系统结构臃肿导致其所占据的整车布置空间过大的问题。

Description

驱动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及驱动系统设计技术领域，具体而言，涉及一种驱动系统及具有其的车辆。

背景技术

随着节能减排的相关法规要求日益严苛，新能源汽车市场增速迅猛，尤其是电动汽车及混合动力汽车。动力系统电动化已成为不可扭转的技术趋势。目前纯电动汽车受电池续航里程短、充电时间长、电池寿命短等因素的综合影响，油电混合动力汽车将在未来很长一段时间占据主导地位。混合动力驱动系统包括变速器。当前，混合动力变速器受自身结构形式限制，结构单一，且整车布置空间也较为有限，导致混合动力驱动系统结构复杂，占据大量整车布置空间，难以在整车机舱内实现驱动系统布置。

公开号为CN115008999A的现有技术中提供了一种双电机多挡位行星排混合动力装置，该装置的行星排、电机以及离合器等采用了外部集成的方式，各部分为相互独立的装置，无法在构型和空间利用率上有较大提升。

针对现有技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种驱动系统及具有其的车辆，以解决现有技术中的驱动系统结构臃肿导致其所占据的整车布置空间过大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种驱动系统，驱动系统包括动力传动装置，动力传动装置包括：第一电机，第一电机包括电机壳体，第一电机还包括部分位于电机壳体内部的输入轴和设置于电机壳体内部的电机转子；行星排机构，行星排机构设置于电机壳体内部，行星排机构的中心轴线与输入轴的中心轴线重合，行星排机构包括太阳轮、与太阳轮连接的行星轮以及与电机壳体连接的行星轮系齿圈，行星轮同时与太阳轮和行星轮系齿圈啮合传动，行星轮与输入轴固定连接，太阳轮与输入轴可转动地连接，太阳轮与电机转子固定连接；其中，输入轴旋转时，输入轴可经行星轮、太阳轮将动力传递至电机转子。

进一步地，行星排机构还包括：第一行星架，第一行星架与输入轴远离动力输入的一端连接；第二行星架，第二行星架与第一行星架连接，行星轮设置于第一行星架和第二行星架之间；行星轴，行星轴的两端分别第一行星架和第二行星架连接，行星轮与行星轴连接；轴套，轴套与太阳轮连接，轴套与电机转子连接。

进一步地，行星轴为多个，多个行星轴沿行星轮系齿圈的周向间隔设置，行星轮为多个，多个行星轮均同时与太阳轮和行星轮系齿圈啮合传动，多个行星轮与行星轴一一对应地设置。

进一步地，驱动系统还包括：发动机；发动机输入轴系，发动机的输出端与发动机输入轴系的第一端连接，第一电机设置于发动机输入轴系上，行星排机构设置于发动机输入轴系上，行星排机构嵌套设置于第一电机内部，发动机输入轴系包括输入轴；第二电机，第二电机靠近第一电机设置，第二电机与第一电机同轴设置，第二电机包括转子，转子内部设置有三离合器装置，三离合器装置与转子同轴布置，三离合器装置包括第一离合器，第一离合器与发动机输入轴系的第二端固定连接，第一离合器用于控制发动机与第二电机的耦合或脱离，发动机与第二电机耦合时，转子可将动力传递至轮系。

进一步地，三离合器装置还包括相邻设置的第二离合器和第三离合器，第二离合器的主动部与转子连接，第三离合器的主动部与转子连接，驱动系统还包括同轴布置的第一轴系和第二轴系，第二离合器的从动部与第一轴系的输入端固定连接，第二离合器用于控制转子与第一轴系之间的耦合或脱离，第三离合器的从动部与第二轴系的输入端固定连接，第三离合器用于控制转子与第二轴系之间的耦合或脱离，驱动系统还包括与第一轴系同轴布置的输出轴系，输出轴系空套设置于第一轴系的输出端，输出轴系与第一轴系可选择地接合，以使第一轴系可选择地将动力直接传递给输出轴系，输出轴系可将动力传递至轮系。

进一步地，驱动系统还包括中间轴系，中间轴系与第一轴系连接，中间轴系与第二轴系连接，中间轴系与输出轴系连接，中间轴系的中心轴线与第一轴系的中心轴线平行设置，中间轴系用于将第一轴系、第二轴系中的一个的动力经预设传递路径传递至输出轴系。

进一步地，第二轴系上固定设置有第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮并列设置，第一主动齿轮和第二主动齿轮均与中间轴系连接。

进一步地，第一轴系上固定设置有第三主动齿轮、第一齿毂、第一齿套，其中，第一齿套通过可沿第一轴系的轴向移动的花键与第一齿毂连接，输出轴系上设置有输出齿轮，第一轴系可通过第一齿套与输出齿轮可选择地接合，以使第一轴系可选择地将动力直接传递给输出轴系。

进一步地，中间轴系上空套设置有第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮，第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮并列设置，中间轴系上还设置有第二齿毂和第二齿套，第二齿毂固定设置于中间轴系上，第二齿毂和第二齿套均设置于第一从动齿轮与第二从动齿轮之间，第二齿套通过可沿中间轴系轴向滑动的花键与第二齿毂连接，中间轴系上还设置有与第三从动齿轮固定连接的第三齿毂，第三齿套通过可沿中间轴系轴向滑动的花键与第三齿毂连接，中间轴系上还固定设置有常啮合主动齿轮，常啮合主动齿轮靠近第三从动齿轮设置，中间轴系上还固定设置有第四齿毂和第四齿套，第四齿毂固定设置于中间轴系上，第四齿毂设置于第三从动齿轮与常啮合主动齿轮之间，第四齿套通过可沿中间轴系轴向滑动的花键与第四齿毂连接；其中，第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合，第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，常啮合主动齿轮与输出齿轮啮合。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括驱动系统，驱动系统为上述的驱动系统。

应用本发明的技术方案，通过将行星排机构设置于电机壳体内部，并且利用行星排机构实现动力传递和变速，使得驱动系统在利用行星排机构进行变速的同时，简化了自身结构，使驱动系统结构更加紧凑，大幅度节省其所需的整车布置空间，使其在整车机舱内的布置更易实现。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的驱动系统结构臃肿导致其所占据的整车布置空间过大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的驱动系统的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的驱动系统的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的驱动系统的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的驱动系统的第四实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的驱动系统的第五实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的驱动系统的第六实施例的结构示意图；

图7示出了根据本发明的驱动系统的第七实施例的结构示意图；

图8示出了根据本发明的驱动系统的第八实施例的结构示意图；

图9示出了根据本发明的驱动系统的第九实施例的结构示意图；

图10示出了根据本发明的驱动系统的第十实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、输入轴；2、第一轴系；3、第二轴系；4、中间轴系；5、输出轴系；6、后传动轴；7、前传动轴；8、后主减速器；9、前主减速器；10、第一电机；101、限扭减震器；102、太阳轮；103、行星轮；104、行星轮系齿圈；1051、第二行星架；1052、第一行星架；106、行星轴；107、滚针；108、电机壳体；109、轴套；110、电机转子；111、电机定子；112、第一滚针轴承；113、第二滚针轴承；114、球轴承；115、油封；116、隔垫；117、垫片；

20、行星排机构；201、第三主动齿轮；202、第一齿毂；203、第一齿套；

30、发动机；301、第一主动齿轮；302、第二主动齿轮；

40、发动机输入轴系；401、第一从动齿轮；402、第二从动齿轮；403、第三从动齿轮；404、常啮合主动齿轮；405、第二齿毂；406、第二齿套；407、第三齿毂；408、第三齿套；409、第四齿毂；410、第四齿套；

50、第二电机；501、输出齿轮；51、第一离合器；52、第二离合器；53、第三离合器；

801、后左半轴；802、后右半轴；901、前左半轴；902、前右半轴；

90、分动箱；91、前轮；92、后轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图10所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种驱动系统。

驱动系统包括动力传动装置，动力传动装置包括：第一电机10、行星排机构20。第一电机10包括电机壳体108，第一电机10还包括部分位于电机壳体108内部的输入轴1和设置于电机壳体108内部的电机转子110；行星排机构20设置于电机壳体108内部，行星排机构20的中心轴线与输入轴1的中心轴线重合，行星排机构20包括太阳轮102、与太阳轮102连接的行星轮103以及与电机壳体108连接的行星轮系齿圈104，行星轮103同时与太阳轮102和行星轮系齿圈104啮合传动，行星轮103与输入轴1固定连接，太阳轮102与输入轴1可转动地连接，太阳轮102与电机转子110固定连接；其中，输入轴1旋转时，输入轴1可经行星轮103、太阳轮102将动力传递至电机转子110。

应用本发明的技术方案，通过将行星排机构20设置于电机壳体108内部，并且利用行星排机构20实现动力传递和变速，使得驱动系统在利用行星排机构20进行变速的同时，简化了自身结构，使驱动系统结构更加紧凑，大幅度节省其所需的整车布置空间，使其在整车机舱内的布置更易实现。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的驱动系统结构臃肿导致其所占据的整车布置空间过大的问题。实际上，本申请的技术方案所提供的驱动系统集成度更高，结构尺寸更紧凑(尤其是轴向尺寸)，整车机舱布置更易实现，且系统技术复杂度低，控制难度低。

进一步地，行星排机构20还包括：第一行星架1052、第二行星架1051、行星轴106、轴套109。第一行星架1052与输入轴1远离动力输入的一端连接；第二行星架1051与第一行星架1052连接，行星轮103设置于第一行星架1052和第二行星架1051之间；行星轴106的两端分别第一行星架1052和第二行星架1051连接，行星轮103与行星轴106连接；轴套109与太阳轮102连接，轴套109与电机转子110连接。

图1示出了本申请的驱动系统的结构示意图。图1中还示出了电机定子111、第一滚针轴承112、第二滚针轴承113、球轴承114、油封115、隔垫116、垫片117。动力通过左端花键传递到发动机的输入轴1，输入轴1后端与第一行星架1052花键配合传动，第二行星架1051与第一行星架1052通过焊接、铆接或其他形式固定连接，行星轴106两端与第二行星架1051、第一行星架1052的行星轴孔配合。滚针107支撑在行星轴106上，与行星轮103内孔滚动配合。行星轮103分别跟太阳轮102、行星轮系齿圈104啮合传动，行星轮系齿圈104与电机壳体108固定连接。太阳轮102与轴套109、电机转子110固定连接，电机定子111与电机壳体108固定连接。太阳轮102与输入轴1之间装配有第一滚针轴承112、第二滚针轴承113，可实现两者以不同的转速传动。电机与行星轮系同轴布置，发动机动力经输入轴1→行星架→行星轮103→太阳轮102传递给电机转子110。本实施例将行星排机构同轴布置于电机内侧，其功能相当于一级增速/减速器(根据动力输入方向决定)，在保证动力性能的基础上，对节省整车布置空间方面有巨大提升。实际上，本申请提供了一种电机与行星排的集成装置。

为了进一步地提高驱动系统的传动效率，行星轴106为多个，多个行星轴106沿行星轮系齿圈104的周向间隔设置，行星轮103为多个，多个行星轮103均同时与太阳轮102和行星轮系齿圈104啮合传动，多个行星轮103与行星轴106一一对应地设置。

如图2所示，驱动系统还包括：发动机30、发动机输入轴系40、第二电机50。发动机30的输出端与发动机输入轴系40的第一端连接，第一电机10设置于发动机输入轴系40上，行星排机构20设置于发动机输入轴系40上，行星排机构20嵌套设置于第一电机10内部，发动机输入轴系40包括输入轴1；第二电机50靠近第一电机10设置，第二电机50与第一电机10同轴设置，第二电机50包括转子，转子内部设置有三离合器装置，三离合器装置与转子同轴布置，三离合器装置包括第一离合器51，第一离合器51与发动机输入轴系40的第二端固定连接，第一离合器51用于控制发动机30与第二电机50的耦合或脱离，发动机30与第二电机50耦合时，转子可将动力传递至轮系。本实施例还提供了一种应用上述实施例中的电机与行星排的集成装置的纵置混合动力系统。如图2中还示出了后传动轴6、前传动轴7、后主减速器8、前主减速器9、后左半轴801、后右半轴802、前左半轴901、前右半轴902、分动箱90、前轮91、后轮92。

进一步地，三离合器装置还包括相邻设置的第二离合器52和第三离合器53，第二离合器52的主动部与转子连接，第三离合器53的主动部与转子连接，驱动系统还包括同轴布置的第一轴系2和第二轴系3，第二离合器52的从动部与第一轴系2的输入端固定连接，第二离合器52用于控制转子与第一轴系2之间的耦合或脱离，第三离合器53的从动部与第二轴系3的输入端固定连接，第三离合器53用于控制转子与第二轴系3之间的耦合或脱离，驱动系统还包括与第一轴系2同轴布置的输出轴系5，输出轴系5空套设置于第一轴系2的输出端，输出轴系5与第一轴系2可选择地接合，以使第一轴系2可选择地将动力直接传递给输出轴系5，输出轴系5可将动力传递至轮系。

进一步地，驱动系统还包括中间轴系4，中间轴系4与第一轴系2连接，中间轴系4与第二轴系3连接，中间轴系4与输出轴系5连接，中间轴系4的中心轴线与第一轴系2的中心轴线平行设置，中间轴系4用于将第一轴系2、第二轴系3中的一个的动力经预设传递路径传递至输出轴系5。

进一步地，第二轴系3上固定设置有第一主动齿轮301和第二主动齿轮302，第一主动齿轮301和第二主动齿轮302并列设置，第一主动齿轮301和第二主动齿轮302均与中间轴系4连接。

进一步地，第一轴系2上固定设置有第三主动齿轮201、第一齿毂202、第一齿套203，其中，第一齿套203通过可沿第一轴系2的轴向移动的花键与第一齿毂202连接，输出轴系5上设置有输出齿轮501，第一轴系2可通过第一齿套203与输出齿轮501可选择地接合，以使第一轴系2可选择地将动力直接传递给输出轴系5。也即是说，输出轴系5同轴布置在第一轴系2后方，其前端设有圆柱内孔，内孔内可装配轴承，通过轴承空套支撑在第一轴系2后端，输出轴系5上固定设有输出齿轮501。由于本实施例中的传动路径没有经过多处传递，所以可适用于车辆需要较强动力输出的场合。

进一步地，中间轴系4上空套设置有第一从动齿轮401、第二从动齿轮402、第三从动齿轮403，第一从动齿轮401、第二从动齿轮402、第三从动齿轮403并列设置，中间轴系4上还设置有第二齿毂405和第二齿套406，第二齿毂405固定设置于中间轴系4上，第二齿毂405和第二齿套406均设置于第一从动齿轮401与第二从动齿轮402之间，第二齿套406通过可沿中间轴系4轴向滑动的花键与第二齿毂405连接，中间轴系4上还设置有与第三从动齿轮403固定连接的第三齿毂407，第三齿套408通过可沿中间轴系4轴向滑动的花键与第三齿毂407连接，中间轴系4上还固定设置有常啮合主动齿轮404，常啮合主动齿轮404靠近第三从动齿轮403设置，中间轴系4上还固定设置有第四齿毂409和第四齿套410，第四齿毂409固定设置于中间轴系4上，第四齿毂409设置于第三从动齿轮403与常啮合主动齿轮404之间，第四齿套410通过可沿中间轴系4轴向滑动的花键与第四齿毂409连接；其中，第一从动齿轮401与第一主动齿轮301啮合，第二从动齿轮402与第二主动齿轮302啮合，第三从动齿轮403与第三主动齿轮201啮合，常啮合主动齿轮404与输出齿轮501啮合。也即是说，第一从动齿轮401、第二从动齿轮402、第三从动齿轮403、常啮合主动齿轮404分别与第一主动齿轮301、第二主动齿轮302、第三主动齿轮201及输出齿轮501啮合形成四对齿轮副。采用上述设置，通过调节各齿套与对应的齿毂结合，可构建多种传动比不同的传动路路径，进而使得第一轴系2或第二轴系3上的动力经中间轴系4实现多档多级的动力输出至车轮。

图2为纵置混合动力系统总体结构布置型式图。现结合图2对本申请的驱动系统进行具体说明如下：驱动系统可以是一种纵置混合动力系统，由发动机30、第一电机10、第二电机50、限扭减震器101和传动系统、车轮组成。其中，传动系统由发动机输入轴系40、第一轴系2、第二轴系3、中间轴系4、输出轴系5、分动箱、后传动轴6、前传动轴7、后主减速器8、前主减速器9构成。其中，图2中的M1、M2即分别指代第一电机和第二电机。

如图2所示，发动机输入轴系40上设有限扭减震器101，限扭减震器101输入端通过螺栓与发动机飞轮输出端连接，限扭减震器101输出端与发动机输入轴系40前端通过花键连接，发动机输入轴系40后端与行星轮系的行星架固定连接，第一电机10与行星轮系嵌套同轴布置，其中第一电机10转子与行星轮系太阳轮102固定，行星轮系齿圈104与传动机构外壳固定连接，发动机动力经限扭减震器101→行星架→行星轮103→太阳轮102传递给第一电机10转子。

如图2所示，第二电机50同轴布置第一电机10后方，第二电机50转子内部同轴布置集成了一个三离合器装置，三离合器装置由C1、C2、C3三个离合器组成。其中C1离合器输入端与发动机输入轴系40后端固定连接，C1离合器用来实现发动机与第二电机50转子的连接或断开，C2、C3离合器主动部分均与第二电机50转子固定连接，C2、C3离合器从动部分分别与第一轴系2、第二轴系3输入端通过花键连接，通过C2、C3离合器的闭合或断开实现第二电机50转子与第一轴系2、第二轴系3动力传递或断开。其中，C1、C2、C3即分别为第一离合器51、第二离合器52、第三离合器53。第一轴系2上固定设有第三主动齿轮201和第一齿毂202、第一齿套203通过可轴向滑动的花键转动连接。第二轴系3上并列固定设有第一主动齿轮301、第二主动齿轮302。中间轴系4上通过滚针轴承支撑空套设有第一从动齿轮401、第二从动齿轮402、第三从动齿轮403，中间轴系4上第一从动齿轮401和第二从动齿轮402中间固定设有第二齿毂405，第二齿套406通过可轴向滑动的花键与第二齿毂405转动连接；第三齿毂407通过花键或焊接等方式与空套在中间轴系4上的第三从动齿轮403连接为一体，第三齿套408通过可沿轴向滑动的花键与第三齿毂407转动连接；常啮合主动齿轮404固定设在中间轴系4的后端，第四齿毂409固定布置在中间轴系4的第三从动齿轮403与常啮合主动齿轮404之间，第四齿套410则可沿轴向滑动的花键与第四齿毂409转动连接。

第一从动齿轮401、第二从动齿轮402、第三从动齿轮403、输出齿轮501上均固定设有接合齿圈，可与其相邻的滑动齿套连接实现相应的动力传递。其中，第二从动齿轮402左、右两侧均固定设有接合齿圈，可分别与第二齿套406、第三齿套408连接，实现不同的动力传递路线。

输出轴系5后端通过花键连接分动箱的输入端，动力经分动箱分配后分别通过后传动轴6、前传动轴7输出到后主减速器8、前主减速器9；后主减速器通过内部差速器半轴齿轮将动力通过后左半轴801及后右半轴802传递到车辆两侧后轮，前主减速器通过内部差速器半轴齿轮将动力通过前左半轴901及前右半轴902传递到车辆两侧前轮。

上述实施例中的驱动系统可应用于多种传动系统，例如纯电动系统、混动系统等。现阶段市场上的纵置混合动力系统主要包括单电机并联混动系统和双电机功率分流混动系统两种。其中，单电机并联混合动力系统主要优点是可大幅提升车辆动力性。相比传统燃油车，单电机并联混合动力系统的经济性有所提升，但其在市区低速工况油耗较高。以大众、奥迪、宝马为代表的德系车企主要采用该技术路线。双电机功率分流混合动力系统相比单电机并联混合动力系统，在燃油经济性方面具有更大优势。双电机功率分流混合动力系统在系统原理上没有实现发动机与驱动电机驱动的完全解耦，且采用多个行星轮系，制造难度大，系统控制较为复杂。采用本申请的技术方案，提供一种可应用于多种传动系统的纵置多挡双电机串、并联架构的混合动力系统(即本申请的驱动系统)，可实现纯电驱动、串联驱动、并联驱动、发动机直驱、发动机发电、能量回收等多种工作模式。除通过将电机和行星排集成可以大幅度节省驱动系统所占据空间外，该系统还通过在驱动电机(即第二电机50)转子内部空间集成三离合器装置，并采用更少的齿轮副，通过合理设置换挡元件，实现了发动机和电机驱动的更多档位数，在大幅提升车辆动力性的同时，最大化利用发动机和电机高效工作区，提升燃油经济性。同时，本申请的驱动系统集成度更高，结构尺寸更紧凑，系统技术复杂度低，控制难度低。

图3为纵置混合动力1挡动力传动路线图；图4为纵置混合动力2挡动力传动路线图；图5为纵置混合动力3挡动力传动路线图；图6为纵置混合动力4挡动力传动路线图；图7为纵置混合动力5挡动力传动路线图；图8为纵置混合动力6挡动力传动路线；结合图3至图8，现将本申请的车辆混合动力系统(驱动系统)的工作模式及多挡位实施方式说明如下：本申请提供一种纵置混合动力系统构型，可实现车辆单电机纯电驱动模式、双电机纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式、发动机直驱模式、制动能量回收模式6种模式下的多挡化驱动及发动机怠速发电模式。各种工作模式下发动机、第一电机M1(即第一电机10)、第二电机M2(即第二电机50)、C1离合器(即第一离合器51)、C2离合器(即第二离合器52)、C3离合器(即第三离合器53)、第一齿套、第二齿套、第三齿套、第四齿套的工作状态及多挡化实现方式如下列表1至表7所示。

表1为单电机纯电驱动模式多挡化实施方式。表1如下所示：

表2为双电机纯电驱动模式多挡化实施方式。表2如下所示：

表3为串联驱动模式多挡化实施方式。表3如下所示：

表4为并联驱动模式多挡化实施方式。表4如下所示：

表5为发动机直驱模式多挡化实施方式。表5如下所示：

表6为制动能量回收模式多挡化实施方式。表6如下所示：

表7为车辆怠速发电工作模式实施方式。表7如下所示：

图9示出了本申请的驱动系统的四档位方案的第一实施例的结构示意图；图10示出了本申请的驱动系统的四档位方案的第二实施例的结构示意图。需要说明的是，图9和图10中的M1、M2即分别为第一电机和第二电机。C1、C2、C3分别为第一离合器51、第二离合器52、第三离合器53。

采用本申请的技术方案，通过将电机和行星排集成布置，大幅缩小系统所占据空间，同时提供了一种基于电机、行星排集成装置的纵置混合动力系统总体构型，创造性地将第三齿毂与第三从动齿轮连接并通过滚针轴承空套在第四轴系上，以及在第二电机转子内部集成三离合器，第一离合器通过输入轴与行星轮系行星架连接，实现了仅采用4对齿轮副实现6个挡位的技术效果。

根据本发明的另一具体实施例，提供了一种车辆，包括驱动系统，驱动系统为上述实施例中的驱动系统。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括动力传动装置，所述动力传动装置包括：

第一电机(10)，所述第一电机(10)包括电机壳体(108)，所述第一电机(10)还包括部分位于所述电机壳体(108)内部的输入轴(1)和设置于所述电机壳体(108)内部的电机转子(110)；

行星排机构(20)，所述行星排机构(20)设置于所述电机壳体(108)内部，所述行星排机构(20)的中心轴线与所述输入轴(1)的中心轴线重合，所述行星排机构(20)包括太阳轮(102)、与所述太阳轮(102)连接的行星轮(103)以及与所述电机壳体(108)连接的行星轮系齿圈(104)，所述行星轮(103)同时与所述太阳轮(102)和所述行星轮系齿圈(104)啮合传动，所述行星轮(103)与所述输入轴(1)固定连接，所述太阳轮(102)与所述输入轴(1)可转动地连接，所述太阳轮(102)与所述电机转子(110)固定连接；

其中，所述输入轴(1)旋转时，所述输入轴(1)可经所述行星轮(103)、所述太阳轮(102)将动力传递至所述电机转子(110)。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述行星排机构(20)还包括：

第一行星架(1052)，所述第一行星架(1052)与所述输入轴(1)远离动力输入的一端连接；

第二行星架(1051)，所述第二行星架(1051)与所述第一行星架(1052)连接，所述行星轮(103)设置于所述第一行星架(1052)和所述第二行星架(1051)之间；

行星轴(106)，所述行星轴(106)的两端分别所述第一行星架(1052)和所述第二行星架(1051)连接，所述行星轮(103)与所述行星轴(106)连接；

轴套(109)，所述轴套(109)与所述太阳轮(102)连接，所述轴套(109)与所述电机转子(110)连接。

3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述行星轴(106)为多个，多个所述行星轴(106)沿所述行星轮系齿圈(104)的周向间隔设置，所述行星轮(103)为多个，多个所述行星轮(103)均同时与所述太阳轮(102)和所述行星轮系齿圈(104)啮合传动，多个所述行星轮(103)与所述行星轴(106)一一对应地设置。

4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括：

发动机(30)；

发动机输入轴系(40)，所述发动机(30)的输出端与所述发动机输入轴系(40)的第一端连接，所述第一电机(10)设置于所述发动机输入轴系(40)上，所述行星排机构(20)设置于所述发动机输入轴系(40)上，所述行星排机构(20)嵌套设置于所述第一电机(10)内部，所述发动机输入轴系(40)包括所述输入轴(1)；

第二电机(50)，所述第二电机(50)靠近所述第一电机(10)设置，所述第二电机(50)与所述第一电机(10)同轴设置，所述第二电机(50)包括转子，所述转子内部设置有三离合器装置，所述三离合器装置与所述转子同轴布置，所述三离合器装置包括第一离合器(51)，所述第一离合器(51)与所述发动机输入轴系(40)的第二端固定连接，所述第一离合器(51)用于控制所述发动机(30)与所述第二电机(50)的耦合或脱离，所述发动机(30)与所述第二电机(50)耦合时，所述转子可将动力传递至轮系。

5.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述三离合器装置还包括相邻设置的第二离合器(52)和第三离合器(53)，所述第二离合器(52)的主动部与所述转子连接，第三离合器(53)的主动部与所述转子连接，所述驱动系统还包括同轴布置的第一轴系(2)和第二轴系(3)，所述第二离合器(52)的从动部与所述第一轴系(2)的输入端固定连接，所述第二离合器(52)用于控制所述转子与所述第一轴系(2)之间的耦合或脱离，所述第三离合器(53)的从动部与所述第二轴系(3)的输入端固定连接，第三离合器(53)用于控制所述转子与所述第二轴系(3)之间的耦合或脱离，所述驱动系统还包括与所述第一轴系(2)同轴布置的输出轴系(5)，所述输出轴系(5)空套设置于所述第一轴系(2)的输出端，所述输出轴系(5)与所述第一轴系(2)可选择地接合，以使所述第一轴系(2)可选择地将动力直接传递给所述输出轴系(5)，所述输出轴系(5)可将动力传递至轮系。

6.根据权利要求5所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括中间轴系(4)，所述中间轴系(4)与所述第一轴系(2)连接，所述中间轴系(4)与所述第二轴系(3)连接，所述中间轴系(4)与所述输出轴系(5)连接，所述中间轴系(4)的中心轴线与所述第一轴系(2)的中心轴线平行设置，所述中间轴系(4)用于将所述第一轴系(2)、所述第二轴系(3)中的一个的动力经预设传递路径传递至输出轴系(5)。

7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，所述第二轴系(3)上固定设置有第一主动齿轮(301)和第二主动齿轮(302)，所述第一主动齿轮(301)和所述第二主动齿轮(302)并列设置，所述第一主动齿轮(301)和所述第二主动齿轮(302)均与所述中间轴系(4)连接。

8.根据权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，所述第一轴系(2)上固定设置有第三主动齿轮(201)、第一齿毂(202)、第一齿套(203)，其中，所述第一齿套(203)通过可沿所述第一轴系(2)的轴向移动的花键与所述第一齿毂(202)连接，所述输出轴系(5)上设置有输出齿轮(501)，所述第一轴系(2)可通过所述第一齿套(203)与所述输出齿轮(501)可选择地接合，以使所述第一轴系(2)可选择地将动力直接传递给所述输出轴系(5)。

9.根据权利要求8所述的驱动系统，其特征在于，所述中间轴系(4)上空套设置有第一从动齿轮(401)、第二从动齿轮(402)、第三从动齿轮(403)，所述第一从动齿轮(401)、所述第二从动齿轮(402)、所述第三从动齿轮(403)并列设置，所述中间轴系(4)上还设置有第二齿毂(405)和第二齿套(406)，所述第二齿毂(405)固定设置于所述中间轴系(4)上，所述第二齿毂(405)和所述第二齿套(406)均设置于所述第一从动齿轮(401)与所述第二从动齿轮(402)之间，所述第二齿套(406)通过可沿所述中间轴系(4)轴向滑动的花键与所述第二齿毂(405)连接，所述中间轴系(4)上还设置有与所述第三从动齿轮(403)固定连接的第三齿毂(407)，第三齿套(408)通过可沿所述中间轴系(4)轴向滑动的花键与所述第三齿毂(407)连接，所述中间轴系(4)上还固定设置有常啮合主动齿轮(404)，所述常啮合主动齿轮(404)靠近所述第三从动齿轮(403)设置，所述中间轴系(4)上还固定设置有第四齿毂(409)和第四齿套(410)，所述第四齿毂(409)固定设置于所述中间轴系(4)上，第四齿毂(409)设置于第三从动齿轮(403)与所述常啮合主动齿轮(404)之间，第四齿套(410)通过可沿所述中间轴系(4)轴向滑动的花键与所述第四齿毂(409)连接；

其中，所述第一从动齿轮(401)与所述第一主动齿轮(301)啮合，所述第二从动齿轮(402)与所述第二主动齿轮(302)啮合，所述第三从动齿轮(403)与所述第三主动齿轮(201)啮合，所述常啮合主动齿轮(404)与所述输出齿轮(501)啮合。

10.一种车辆，包括驱动系统，其特征在于，所述驱动系统为权利要求1至9中任一项所述的驱动系统。

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