CN117341463B - 一种车辆传动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆传动系统和车辆。车辆传动系统包括轮轴、换挡系统、辅助系统和配合系统，换挡系统包括第一电机、第一输入轴和换挡组件，第一电机驱动第一输入轴能够转动，第一输入轴连接至换挡组件，换挡组件包括第一换挡滑套、第二换挡滑套、第一挡位齿轮、第二挡位齿轮和第三挡位齿轮，第一挡位齿轮、第二挡位齿轮和第三挡位齿轮能够分别驱动轮轴转动，辅助系统包括第二电机、第二输入轴和辅助齿轮，第二电机驱动第二输入轴能够转动，第二输入轴连接至辅助齿轮，辅助齿轮驱动轮轴能够转动。根据本申请的车辆传动系统，在第一电机换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出。

Description

一种车辆传动系统和车辆

技术领域

本申请涉及交通运输技术领域，尤其地涉及一种车辆传动系统和车辆。

背景技术

目前，重型卡车由于负载较大，在长上坡过程中如果要进行换挡会先短暂的切入空挡状态，此时整个车是处于无动力状态。如果挡位不能及时挂入，重型卡车将长时间处于无动力状态，在爬坡过程中将会因动力不足而出现爬不上坡甚至溜坡的风险，严重影响行车安全。

因此，针对上述现状，需要提供一种车辆传动系统和车辆，以至少部分地解决其中存在的问题。

发明内容

在申请内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的申请内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

根据本申请的第一方面，提供了一种车辆传动系统，所述车辆传动系统包括：

轮轴；

换挡系统，所述换挡系统包括第一电机、第一输入轴和换挡组件，所述第一电机驱动所述第一输入轴能够转动，所述第一输入轴连接至所述换挡组件，所述换挡组件包括第一换挡滑套、第二换挡滑套、第一挡位齿轮、第二挡位齿轮和第三挡位齿轮，所述第一挡位齿轮、所述第二挡位齿轮和所述第三挡位齿轮能够分别驱动轮轴转动，

所述第一换挡滑套在第一位置和第二位置之间能够移动，位于所述第一位置的所述第一换挡滑套与所述第一挡位齿轮啮合，位于所述第二位置的所述第一换挡滑套与所述第二挡位齿轮啮合，

所述第二换挡滑套在第三位置和第四位置之间能够移动，位于所述第三位置的所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮啮合；

辅助系统，所述辅助系统包括第二电机、第二输入轴和辅助齿轮，所述第二电机驱动所述第二输入轴能够转动，所述第二输入轴连接至所述辅助齿轮，所述辅助齿轮驱动所述轮轴能够转动；和

配合系统，所述配合系统包括中间轴，所述中间轴连接至所述轮轴，所述第一挡位齿轮、所述第二挡位齿轮和所述辅助齿轮均通过所述中间轴将动力传递至所述轮轴。

根据本申请的车辆传动系统，车辆传动系统包括轮轴、换挡系统和辅助系统，换挡系统包括第一电机、第一输入轴和换挡组件，第一电机驱动第一输入轴能够转动，第一输入轴连接至换挡组件，换挡组件包括至少两个换挡滑套和至少两个挡位齿轮，至少两个挡位齿轮能够分别驱动轮轴转动，至少两个换挡滑套能够分别移动至不同的位置以与不同的挡位齿轮啮合，辅助系统包括第二电机、第二输入轴和辅助齿轮，第二电机驱动第二输入轴能够转动，第二输入轴连接至辅助齿轮，辅助齿轮驱动轮轴能够转动。这样，车辆传动系统通过采用双动力驱动方案避免换挡过程中动力中断，第二电机作为持续动力源，在第一电机换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出，解决了在复杂路况会出现挡位切换不及时的问题，在换挡过程中动力传递效率高，提升了驾驶舒适性和安全性，提升了系统可靠性。

可选地，所述配合系统还包括辅助配合齿轮、第一挡位配合齿轮和第二挡位配合齿轮，所述辅助配合齿轮与所述辅助齿轮啮合，所述第一挡位配合齿轮与所述第一挡位齿轮啮合，所述第二挡位配合齿轮与所述第二挡位齿轮啮合。

可选地，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述配合系统还包括与所述输出齿轮啮合的驱动齿轮，所述辅助配合齿轮、所述第一挡位配合齿轮、所述第二挡位配合齿轮和所述驱动齿轮均套设至所述中间轴，

所述辅助齿轮、所述第一挡位齿轮和所述第二挡位齿轮均能够带动所述中间轴转动，以通过带动所述驱动齿轮转动而带动所述轮轴转动。

可选地，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述配合系统还包括与所述输出齿轮啮合的驱动齿轮，所述辅助配合齿轮和所述驱动齿轮均套设至所述中间轴，所述输出齿轮还与所述第三挡位齿轮啮合，

所述辅助齿轮转动能够带动所述中间轴转动，以通过带动所述驱动齿轮转动而带动所述轮轴转动，

所述第三挡位齿轮转动能够带动所述输出齿轮转动而带动所述轮轴转动。

可选地，所述换挡系统还包括：

输入齿轮，所述输入齿轮与所述第一输入轴相连；

过渡轴；和

过渡齿轮，所述过渡齿轮与所述过渡轴相连，一个所述过渡齿轮与所述输入齿轮啮合。

可选地，所述换挡组件还包括换挡轴，所述换挡系统还包括第四挡位齿轮，所述换挡轴套设有所述第四挡位齿轮，另一个所述过渡齿轮与所述换挡轴上的所述第四挡位齿轮啮合，以使得所述过渡轴转动带动所述换挡轴转动。

可选地，所述第一换挡滑套连接至所述换挡轴。

可选地，所述第二换挡滑套连接至过渡轴，所述第一位置和所述第二位置之间还设置有回位位置，

当所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮啮合时，位于所述回位位置的所述第一换挡滑套与所述第一挡位齿轮和所述第二挡位齿轮均间隔开。

可选地，所述第二换挡滑套连接至过渡轴。

可选地，所述第三挡位齿轮套设至所述过渡轴，

位于所述第四位置的所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮间隔开。

可选地，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述输出齿轮与所述第三挡位齿轮啮合。

可选地，所述车辆传动系统还包括差速器，所述差速器位于所述换挡系统和所述轮轴之间，所述差速器位于所述辅助系统和所述轮轴之间。

本申请还提供一种车辆，所述车辆包括上述的车辆传动系统。

根据本申请的车辆，车辆包括上述的车辆传动系统，车辆传动系统包括轮轴、换挡系统和辅助系统，换挡系统包括第一电机、第一输入轴和换挡组件，第一电机驱动第一输入轴能够转动，第一输入轴连接至换挡组件，换挡组件包括至少两个换挡滑套和至少两个挡位齿轮，至少两个挡位齿轮能够分别驱动轮轴转动，至少两个换挡滑套能够分别移动至不同的位置以与不同的挡位齿轮啮合，辅助系统包括第二电机、第二输入轴和辅助齿轮，第二电机驱动第二输入轴能够转动，第二输入轴连接至辅助齿轮，辅助齿轮驱动轮轴能够转动。这样，车辆传动系统通过采用双动力驱动方案避免换挡过程中动力中断，第二电机作为持续动力源，在第一电机换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出，解决了在复杂路况会出现挡位切换不及时的问题，在换挡过程中动力传递效率高，提升了驾驶舒适性和安全性，提升了系统可靠性。

可选地，所述车辆为重型卡车。

附图说明

本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施方式及其描述，用来解释本申请的装置及原理。在附图中，

图1为根据本申请的一种优选地实施方式的车辆传动系统的布置简图；

图2为图1所示的车辆传动系统的布置简图，其中，第一换挡滑套位于第一位置；

图3为图1所示的车辆传动系统的布置简图，其中，第一换挡滑套位于第二位置；

图4为图1所示的车辆传动系统的布置简图，其中，第二换挡滑套位于第三位置。

附图标记说明：

100：车辆传动系统

101：轮轴

102：第一电机

103：第一输入轴

104：第二电机

105：第二输入轴

120：换挡系统

121：第一换挡滑套

122：第二换挡滑套

123：第一挡位齿轮

124：第二挡位齿轮

125：第三挡位齿轮

126：输入齿轮

127：过渡轴

128：第一过渡齿轮

129：第二过渡齿轮

130：换挡轴

131：第四挡位齿轮

140：辅助系统

141：辅助齿轮

150：配合系统

151：第一挡位配合齿轮

152：第二挡位配合齿轮

153：辅助配合齿轮

154：中间轴

155：驱动齿轮

170：输出齿轮

171：差速器

200：车轮

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的部，以便阐释本申请。显然，本申请的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本申请的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本申请的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本申请中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本申请中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下，将参照附图对本申请的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本申请的代表实施方式，并不是限定本申请。

图1示出了本申请提供的一种优选地实施方式的车辆传动系统100，车辆传动系统100用于车辆。车辆可以为新能源车辆。优选地，车辆可以为重型卡车。车辆传动系统100能够平稳地传递换挡动力，解决了在换挡过程中有动力中断问题，从而实现随时换挡和适时换挡的功能，提升了驾乘舒适性和安全性。

车辆传动系统100包括轮轴101，轮轴101用于连接至车轮200。轮轴101与车轮200的中心连接。车轮200能够绕轮轴101的轴向方向转动。车辆包括两个车轮200，两个车轮200沿车辆的宽度方向间隔布置。两个车轮200之间设置有轮轴101。

车辆传动系统100还包括换挡系统120和辅助系统140，换挡系统用于实现换挡功能，辅助系统140保持动力持续输出至轮轴101，保证轮轴101持续转动。

具体地，换挡系统120包括第一电机102、第一输入轴103和换挡组件，第一电机102用于输出动力，从而驱动第一输入轴103能够转动。优选地，车辆包括车桥，车桥包括桥壳，第一电机102固定至桥壳。第一电机102和第一输入轴103通过花键联接，第一电机102通过花键将动力传递至第一输入轴103。第一输入轴103设置有油封位，用于第一输入轴103和桥壳之间的动态密封。第一输入轴103在两端设置有轴承位，通过轴承转动支承于桥壳上。

换挡系统120能够实现车辆传动系统100的换挡功能。第一输入轴103连接至换挡组件。换挡组件包括至少两个换挡滑套，至少两个换挡滑套间隔布置。换挡组件还包括至少两个挡位齿轮，至少两个挡位齿轮能够分别驱动轮轴101转动。至少两个挡位齿轮能够使得车辆分别处于不同的挡位。至少两个换挡滑套均能够移动。换挡滑套能够与挡位齿轮啮合。至少两个换挡滑套能够分别移动至不同的位置以与不同的挡位的挡位齿轮啮合。由此，换挡系统120能够传递不同的动力至轮轴101，从而使得轮轴101的转速不同，进而使得车辆以不同的速度行驶。

辅助系统140包括第二电机104、第二输入轴105和辅助齿轮141，辅助齿轮141能够驱动轮轴101转动。第二电机104用于输出动力，从而驱动第二输入轴105能够转动。第二电机104固定至桥壳。第二电机104和第二输入轴105通过花键联接，第二电机104通过花键将动力传递至第二输入轴105。第二输入轴105连接至辅助齿轮141。第二输入轴105与辅助齿轮141的中心连接。第二输入轴105与辅助齿轮141固定在一起。第二输入轴105转动能够带动辅助齿轮141转动。辅助齿轮141能够绕第二输入轴105的轴向方向转动。辅助齿轮141还连接至轮轴101，以驱动轮轴101能够转动。

第二电机104能够保证动力持续输出。当换挡滑套移动且未与挡位齿轮啮合时，第二输入轴105带动辅助齿轮141转动，从而带动轮轴101转动。当车辆在换挡时，辅助齿轮141持续驱动轮轴101转动。第二输入轴105持续输出动力，通过辅助齿轮141传递至轮轴101，使得轮轴101保持连续转动。这样，轮轴101在转动时不会受到换挡操作而中断转动。

这样，车辆传动系统100构造为无动力中断电驱桥，通过第二电机104作为持续动力源，在换挡过程中出现中断第一电机102输出的动力的情况下，通过第二电机104的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出。

根据本申请的车辆传动系统100，车辆传动系统100包括轮轴101、换挡系统120和辅助系统140，换挡系统120包括第一电机102、第一输入轴103和换挡组件，第一电机102驱动第一输入轴103能够转动，第一输入轴103连接至换挡组件，换挡组件包括至少两个换挡滑套和至少两个挡位齿轮，至少两个挡位齿轮能够分别驱动轮轴101转动，至少两个换挡滑套能够分别移动至不同的位置以与不同的挡位齿轮啮合，辅助系统140包括第二电机104、第二输入轴105和辅助齿轮141，第二电机104驱动第二输入轴105能够转动，第二输入轴105连接至辅助齿轮141，辅助齿轮141驱动轮轴101能够转动。这样，车辆传动系统100通过采用双动力驱动方案避免换挡过程中动力中断，第二电机104作为持续动力源，在第一电机102换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机104的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出，解决了在复杂路况会出现挡位切换不及时的问题，在换挡过程中动力传递效率高，提升了驾驶舒适性和安全性，提升了系统可靠性。

车辆传动系统100还包括配合系统150，配合系统150连接换挡系统120和辅助系统140。配合系统150可以将换挡系统120和辅助系统140均连接至轮轴101，使得换挡系统120和辅助系统140能够共同驱动轮轴101转动。具体地，配合系统150包括中间轴154，中间轴154连接至轮轴101。挡位齿轮连接至中间轴154。这样，挡位齿轮转动能够带动中间轴154转动，进而带动轮轴101转动。挡位齿轮通过中间轴154将动力传递至轮轴101。辅助齿轮141连接至中间轴154，这样，辅助齿轮141转动能够带动中间轴154转动，进而带动轮轴101转动。辅助齿轮141通过中间轴154将动力传递至轮轴101。

配合系统150还包括辅助配合齿轮153，辅助配合齿轮153与辅助齿轮141啮合。辅助配合齿轮153套设至中间轴154。中间轴154与辅助配合齿轮153的中心连接。中间轴154与辅助配合齿轮153固定在一起。辅助配合齿轮153转动，带动中间轴154转动。第二输入轴105转动，以带动辅助齿轮141转动，从而带动辅助配合齿轮153转动，进而带动中间轴154转动。

配合系统150还包括至少两个挡位配合齿轮，至少两个挡位配合齿轮分别与至少两个挡位齿轮啮合。挡位配合齿轮和辅助配合齿轮153沿中间轴154的轴向方向间隔设置。至少两个挡位配合齿轮均套设至中间轴154。中间轴154与挡位配合齿轮的中心连接。中间轴154与挡位配合齿轮固定在一起。至少两个挡位配合齿轮沿中间轴154的轴向方向间隔设置。挡位配合齿轮转动，带动中间轴154转动。第一输入轴103转动，以带动挡位齿轮转动，从而带动挡位配合齿轮转动，进而带动中间轴154转动。

为了使得中间轴154转动能够带动轮轴101转动，车辆传动系统100还包括输出齿轮170，输出齿轮170连接至轮轴101。配合系统150还包括驱动齿轮155，驱动齿轮155与输出齿轮170啮合。驱动齿轮155套设至中间轴154。中间轴154与驱动齿轮155的中心连接。中间轴154与驱动齿轮155固定在一起。中间轴154转动带动驱动齿轮155转动，以带动输出齿轮170转动，进而带动轮轴101转动。

第一输入轴103转动能够带动挡位齿轮转动，以带动挡位配合齿轮转动，从而带动中间轴154转动，进而通过带动驱动齿轮155和输出齿轮170转动而带动轮轴101转动。第二输入轴105转动能够带动辅助齿轮141转动，以带动辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动，进而通过带动驱动齿轮155和输出齿轮170转动而带动轮轴101转动。这样，辅助齿轮141和挡位齿轮均能够带动中间轴154转动，能够保证换挡滑套在移动时，辅助齿轮141能够带动轮轴101转动。

进一步地，输出齿轮170还与挡位齿轮啮合。部分的挡位齿轮未连接至中间轴154。输出齿轮170与所述部分的挡位齿轮啮合。所述部分的挡位齿轮转动能够直接带动输出齿轮170转动。第一输入轴103转动能够带动挡位齿轮转动，以直接带动输出齿轮170转动，进而带动轮轴101转动。第二输入轴105转动能够带动辅助齿轮141转动，以带动辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动，进而通过带动驱动齿轮155和输出齿轮170转动而带动轮轴101转动。这样，能够保证换挡滑套在移动时，辅助齿轮141能够带动轮轴101转动。

为了实现换挡功能，换挡系统120还包括输入齿轮126，输入齿轮126与第一输入轴103相连。第一输入轴103与输入齿轮126的中心连接。第一输入轴103与输入齿轮126固定在一起。第一输入轴103转动能够带动输入齿轮126转动。为了使得第一输入轴103的动力传递至各个挡位齿轮，换挡系统120还包括过渡轴127和过渡齿轮，过渡轴127与过渡齿轮相连。过渡轴127与第一输入轴103平行设置。过渡轴127的两端均设置有轴承位，通过轴承转动支承于桥壳上。过渡齿轮套设至过渡轴127。过渡轴127与过渡齿轮的中心连接。过渡轴127与过渡齿轮固定在一起。一个过渡齿轮与输入齿轮126啮合。输入齿轮126转动能够带动过渡齿轮转动，进而带动过渡轴127转动。

过渡轴127上还套设有另一个过渡齿轮。过渡轴127转动能够带动另一个过渡齿轮转动。换挡组件还包括换挡轴130，换挡轴130套设有挡位齿轮。换挡轴130的两端均设置有轴承位，通过轴承转动支承于桥壳上。换挡轴130上的挡位齿轮与另一个过渡齿轮啮合，以使得另一个过渡齿轮转动带动换挡轴130上的挡位齿轮转动。这样，过渡轴127转动能够带动换挡轴130转动，从而传递第一输入轴103的动力。动力通过过渡轴127传递至换挡轴130，起到减速降扭的作用。

具体地，换挡系统120包括第一过渡齿轮128和第二过渡齿轮129，第一过渡齿轮128和第二过渡齿轮129沿过渡轴127的轴向方向间隔设置。第一过渡齿轮128和第二过渡齿轮129均套设至过渡轴127。第一过渡齿轮128与输入齿轮126啮合。输入齿轮126转动能够带动第一过渡齿轮128转动，从而带动过渡轴127转动，进而带动第二过渡齿轮129转动。动力从第一输入轴103传递至过渡轴127，起到减速降扭的作用。

换挡组件包括第一挡位齿轮123、第二挡位齿轮124、第三挡位齿轮125和第四挡位齿轮131，第一挡位齿轮123和第二挡位齿轮124间隔设置。第二过渡齿轮129转动能够带动第四挡位齿轮131转动，进而带动换挡轴130转动。

第一挡位齿轮123和第二挡位齿轮124均套设至换挡轴130。换挡轴130设置有两个支承位，换挡轴130的两个支承位用于分别安装第一挡位齿轮123和第二挡位齿轮124。第一挡位齿轮123采用中空结构，第一挡位齿轮123的内孔和两端面都磨削光滑，通过轴承同轴安装于换挡轴130的支承位上。第一挡位齿轮123在换挡轴130上自由转动。第二挡位齿轮124采用中空结构，第二挡位齿轮124的内孔和两端面都磨削光滑，通过轴承同轴安装于换挡轴130的支承位上。第二挡位齿轮124在换挡轴130上自由转动。

第三挡位齿轮125套设至过渡轴127。过渡轴127设置有支承位，过渡轴127的支承位用于安装第三挡位齿轮125。第三挡位齿轮125采用中空结构，第三挡位齿轮125的内孔和两端面都磨削光滑，通过轴承同轴安装于过渡轴127的支承位上。第三挡位齿轮125在过渡轴127上自由转动。

换挡组件包括第一换挡滑套121，第一换挡滑套121连接至换挡轴130。换挡轴130设置有外花键，第一换挡滑套121设置有内花键，换挡轴130的外花键用于接合第一换挡滑套121的内花键。第一换挡滑套121可以在换挡轴130的外花键上轴向滑动。第一换挡滑套121在第一位置和第二位置之间能够移动。这样，第一换挡滑套121能够实现换挡功能。

换挡组件还包括第一拨叉和第一拨叉轴，第一拨叉安装至第一拨叉轴。第一拨叉轴固定在桥壳上，用于安装第一拨叉，使第一拨叉能沿着第一拨叉轴轴向滑动。第一拨叉轴与换挡轴130平行。第一拨叉用于移动第一换挡滑套121。第一换挡滑套121的外圆中部设置有凹槽，第一拨叉能够插入第一换挡滑套121的凹槽中。第一拨叉包括两个平行叉角，安装时两个平行叉角插入第一换挡滑套121的凹槽内，用以拨动第一换挡滑套121，使之沿着换挡轴130的轴向滑动，实现换挡功能。第一拨叉设置有内孔，用于安装于第一拨叉轴上，使之可以沿着第一拨叉轴的轴向滑动。

第一拨叉能够控制第一换挡滑套121沿第一拨叉轴的轴向方向移动，从而使得第一换挡滑套121在第一位置和第二位置之间移动。位于第一位置的第一换挡滑套121能够沿换挡轴130的轴向方向移动至第二位置。位于第二位置的第一换挡滑套121能够沿换挡轴130的轴向方向移动至第一位置。

如图2所示，位于第一位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123啮合。位于第一位置的第一换挡滑套121能够将换挡轴130的动力传递至第一挡位齿轮123。第一挡位齿轮123的一端设置有外花键，第一挡位齿轮123的外花键与位于第一位置的第一换挡滑套121的内花键啮合。换挡轴130转动，通过位于第一位置的第一换挡滑套121带动第一挡位齿轮123转动。配合系统150包括第一挡位配合齿轮151，第一挡位配合齿轮151套设至中间轴154。第一挡位配合齿轮151和辅助配合齿轮153沿中间轴154的轴向方向间隔设置。第一挡位配合齿轮151与第一挡位齿轮123啮合。第一挡位齿轮123的另一端设置有外齿，第一挡位配合齿轮151也设置有外齿，第一挡位齿轮123的外齿与第一挡位配合齿轮151的外齿啮合。第一挡位齿轮123带动第一挡位配合齿轮151转动，以带动中间轴154转动，带动驱动齿轮155和输出齿轮170转动，进而带动轮轴101转动。

如图3所示，位于第二位置的第一换挡滑套121与第二挡位齿轮124啮合。位于第二位置的第一换挡滑套121能够将换挡轴130的动力传递至第二挡位齿轮124。第二挡位齿轮124的一端设置有外花键，第二挡位齿轮124的外花键与位于第二位置的第一换挡滑套121的内花键啮合。换挡轴130转动，通过位于第二位置的第一换挡滑套121带动第二挡位齿轮124转动。配合系统150包括第二挡位配合齿轮152，第二挡位配合齿轮152套设至中间轴154。第二挡位配合齿轮152和辅助配合齿轮153沿中间轴154的轴向方向间隔设置。第二挡位配合齿轮152与第二挡位齿轮124啮合。第二挡位齿轮124的另一端设置有外齿，第二挡位配合齿轮152也设置有外齿，第二挡位齿轮124的外齿与第二挡位配合齿轮152的外齿啮合。第二挡位齿轮124带动第二挡位配合齿轮152转动，以带动中间轴154转动，带动驱动齿轮155和输出齿轮170转动，进而带动轮轴101转动。

第三挡位齿轮125套设至过渡轴127。换挡组件还包括第二换挡滑套122，第二换挡滑套122连接至过渡轴127。第二换挡滑套122在第三位置和第四位置之间能够移动。过渡轴127设置有外花键，第二换挡滑套122设置有内花键，过渡轴127的外花键用于接合第二换挡滑套122的内花键。第二换挡滑套122的两端均设置有花键，以用于与第三挡位齿轮125的花键结合。第二换挡滑套122可以在过渡轴127的外花键上轴向滑动。第二换挡滑套122在第三位置和第四位置之间能够移动。这样，第二换挡滑套122能够实现换挡功能。

换挡组件还包括第二拨叉和第二拨叉轴，第二拨叉安装至第二拨叉轴。第二拨叉轴固定在桥壳上，用于安装第二拨叉，使第二拨叉能沿着第二拨叉轴轴向滑动。第二拨叉轴与过渡轴127平行。第二拨叉用于移动第二换挡滑套122。第二换挡滑套122的外圆中部设置有凹槽，第二拨叉能够插入第二换挡滑套122的凹槽中。第二拨叉包括两个平行叉角，安装时两个平行叉角插入第二换挡滑套122的凹槽内，用以拨动第二换挡滑套122，使之沿着过渡轴127的轴向滑动，实现换挡功能。第二拨叉设置有内孔，用于安装于第二拨叉轴上，使之可以沿着第二拨叉轴的轴向滑动。

第二拨叉能够控制第二换挡滑套122沿第二拨叉轴的轴向方向移动，从而使得第二换挡滑套122在第三位置和第四位置之间移动。位于第三位置的第二换挡滑套122能够沿换挡轴130的轴向方向移动至第四位置。位于第四位置的第二换挡滑套122能够沿换挡轴130的轴向方向移动至第三位置。

如图4所示，位于第三位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125啮合。位于第三位置的第二换挡滑套122能够将过渡轴127的动力传递至第三挡位齿轮125。第三挡位齿轮125的一端设置有外花键，第三挡位齿轮125的外花键与位于第三位置的第二换挡滑套122的内花键啮合，从而用于挂挡。第三挡位齿轮125的花键与第二换挡滑套122接合后就可以将动力由过渡轴127传递给第三挡位齿轮125。过渡轴127转动，通过位于第三位置的第二换挡滑套122带动第三挡位齿轮125转动。第三挡位齿轮125与输出齿轮170啮合。第三挡位齿轮125的另一端设置有外齿，输出齿轮170也设置有外齿，第三挡位齿轮125的外齿与输出齿轮170的外齿啮合。第三挡位齿轮125带动输出齿轮170转动，进而带动轮轴101转动。

如图2和图3所示，位于第四位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125间隔开。位于第四位置的第二换挡滑套122不会将过渡轴127的动力传递至第三挡位齿轮125。当第二换挡滑套122位于第四位置时，过渡轴127转动，第三挡位齿轮125不转动。

为了避免各个挡位齿轮转动相互影响，当第一挡位齿轮123转动时，第二挡位齿轮124和第三挡位齿轮125均不转动。当第二挡位齿轮124转动时，第一挡位齿轮123和第三挡位齿轮125均不转动。当第三挡位齿轮125转动时，第一挡位齿轮123和第二挡位齿轮124均不转动。

进一步地，第一位置和第二位置之间还设置有回位位置，第一换挡滑套121能够移动至回位位置。为了减少第一换挡滑套121的行程，回位位置沿换挡轴130的轴向方向位于第一位置和第二位置之间。当第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125啮合时，位于回位位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123和第二挡位齿轮124均间隔开。

在图1所示的实施方式中，车辆处于空挡状态。第一换挡滑套121位于回位位置，第二换挡滑套122位于第四位置。位于回位位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123间隔开，位于回位位置的第一换挡滑套121与第二挡位齿轮124间隔开，位于第四位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125间隔开。换挡系统120对轮轴101无动力输入，第二电机104输出动力带动第二输入轴105转动，第二电机104输出的动力通过辅助齿轮141传递至辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动。中间轴154转动，能够使得驱动齿轮155转动，进而带动轮轴101转动。

在图2所示的实施方式中，车辆处于一挡状态。车辆通过控制第一换挡滑套121和第一挡位齿轮123的接合来实现一挡的挂挡功能。车辆通过控制第一换挡滑套121和第一挡位齿轮123的分离来实现一挡的空挡功能。第一换挡滑套121位于第一位置，第二换挡滑套122位于第四位置。位于第一位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123啮合。位于第一位置的第一换挡滑套121与第二挡位齿轮124间隔开。位于第四位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125间隔开。第一电机102输出动力带动第一输入轴103转动，第一电机102输出的动力通过输入齿轮126传递至第一过渡齿轮128。第一过渡齿轮128转动带动过渡轴127转动，进而带动第二过渡齿轮129转动。第二过渡齿轮129转动带动第四挡位齿轮131转动，以带动换挡轴130转动。换挡轴130的动力通过位于第一位置的第一换挡滑套121传递至第一挡位齿轮123。第一挡位齿轮123转动带动第一挡位配合齿轮151转动，从而带动中间轴154转动。同时，第二电机104输出动力带动第二输入轴105转动，第二电机104输出的动力通过辅助齿轮141传递至辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动。中间轴154转动，能够使得驱动齿轮155转动，进而带动轮轴101转动。

在图3所示的实施方式中，车辆处于二挡状态。车辆通过控制第一换挡滑套121和第二挡位齿轮124的接合来实现二挡的挂挡功能。车辆通过控制第一换挡滑套121和第二挡位齿轮124的分离来实现二挡的空挡功能。第一换挡滑套121位于第二位置，第二换挡滑套122位于第四位置。位于第二位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123间隔开。位于第二位置的第一换挡滑套121与第二挡位齿轮124啮合。位于第四位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125间隔开。第一电机102输出动力带动第一输入轴103转动，第一电机102输出的动力通过输入齿轮126传递至第一过渡齿轮128。第一过渡齿轮128转动带动过渡轴127转动，进而带动第二过渡齿轮129转动。第二过渡齿轮129转动带动第四挡位齿轮131转动，以带动换挡轴130转动。换挡轴130的动力通过位于第二位置的第一换挡滑套121传递至第二挡位齿轮124。第二挡位齿轮124转动带动第二挡位配合齿轮152转动，从而带动中间轴154转动。同时，第二电机104输出动力带动第二输入轴105转动，第二电机104输出的动力通过辅助齿轮141传递至辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动。中间轴154转动，能够使得驱动齿轮155转动，进而带动轮轴101转动。

在图4所示的实施方式中，车辆处于三挡状态。车辆通过控制第二换挡滑套122和第三挡位齿轮125的接合来实现三挡的挂挡功能。车辆通过控制第二换挡滑套122和第三挡位齿轮125的分离来实现三挡的空挡功能。第一换挡滑套121位于回位位置，第二换挡滑套122位于第三位置。位于回位位置的第一换挡滑套121与第一挡位齿轮123间隔开。位于回位位置的第一换挡滑套121与第二挡位齿轮124间隔开。位于第三位置的第二换挡滑套122与第三挡位齿轮125啮合。第一电机102输出动力带动第一输入轴103转动，第一电机102输出的动力通过输入齿轮126传递至第一过渡齿轮128。第一过渡齿轮128转动带动过渡轴127转动，过渡轴127转动能够带动第三挡位齿轮125转动，从而带动输出齿轮170转动。同时，第二电机104输出动力带动第二输入轴105转动，第二电机104输出的动力通过辅助齿轮141传递至辅助配合齿轮153转动，从而带动中间轴154转动。中间轴154转动，能够使得驱动齿轮155转动，进而带动轮轴101转动。

由此，将上述的组合和控制策略关联起来，可以组成一个三挡变速的电驱桥。当然，本实施方式还可以包括更多数量的挡位齿轮，以能够实现其他挡位的换挡功能，比如车辆传动系统100可以实现二挡、四挡或者更多挡位，本实施方式对此无意加以限制。

车辆传动系统100还包括差速器171，差速器171位于换挡系统120和轮轴101之间。差速器171还位于辅助系统140和轮轴101之间。差速器171包括外壳，外壳固定有输出齿轮170。输出齿轮170采用中空结构，输出齿轮170的内部设置有螺栓孔，输出齿轮170通过螺栓或焊接的方式固定在差速器171的外壳上，将动力从输出齿轮170传递至差速器171。

差速器171的内部设有一套由锥齿轮组成的行星齿轮系。轮轴101包括长半轴和短半轴，长半轴连接至一个车轮200，短半轴连接至另一个车轮200。长半轴和短半轴均设置有内花键。锥齿轮设置有内花键，用于分别联接长半轴和短半轴的内花键，将动力通过花键由输出齿轮170传递给长半轴和短半轴。在车辆转弯时可以对长半轴和短半轴的转速起到差速的作用。

长半轴和短半轴的两端还均设有外花键。长半轴的一端与差速器171的锥齿轮内花键联接，长半轴的另一端与一个车轮200的轮毂内花键联接，将动力通过花键由差速器171传递给一个车轮200，从而驱动车辆行驶。短半轴的一端与差速器171的锥齿轮内花键联接，短半轴的另一端与一个车轮200的轮毂内花键联接，将动力通过花键由差速器171传递给一个车轮200，从而驱动车辆行驶。

本申请换挡系统120将常用挡位3挡做到了2级齿轮传递，相较于现有的4级齿轮传递，精简了动力传递路线，本申请的换挡系统120效率提升明显。换挡过程对辅助系统140无限制条件，尤其对第二电机104及其匹配的齿轴系统无限制条件。

在换挡过程中，第一换挡滑套121在经过切换空挡的过程以及第二换挡滑套122在经过切换空挡的过程时，在切换过程中动力会出现短暂的中断，始终保持第二电机104的驱动力，其传递路线上辅助齿轮141与轮轴101保持连接。尤其地，辅助齿轮141与辅助配合齿轮153常啮合状态，可以保证第二电机104的驱动力会持续的传递到车轮200上，在换挡时可以实现无动力中断的功能。

辅助系统140的第二电机104驱动第二输入轴105能够转动，动力由第二电机104通过花键传递至第二输入轴105。第二输入轴105上设置的辅助齿轮141与中间轴154上的辅助配合齿轮153啮合，将动力从第二输入轴105传递至中间轴154，再由中间轴154通过驱动齿轮155传递至与驱动齿轮155啮合的输出齿轮170，最后通过差速器171和长半轴传递至一个车轮200，以及通过差速器171和短半轴传递至另一个车轮200，起到减速降扭的作用。此动力传递路线上的齿轮是常啮合状态。第二输入轴105上设置有油封位，用于第二输入轴105和桥壳之间的动态密封。第二输入轴105的两端设置有轴承位，通过轴承转动支承于桥壳上。

中间轴154套设有第一挡位配合齿轮151、第二挡位配合齿轮152和辅助配合齿轮153，第一挡位配合齿轮151、第二挡位配合齿轮152和辅助配合齿轮153均能够传递动力。第一挡位配合齿轮151通过齿轮啮合使动力由第一挡位齿轮123传递至输出齿轮170。第二挡位配合齿轮152通过齿轮啮合使动力由第二挡位齿轮124传递至输出齿轮170。辅助配合齿轮153通过齿轮啮合使动力由辅助齿轮141传递至输出齿轮170。

换挡系统120和辅助系统140均可以集成至车桥，精简了动力传递路线，避免车辆传动系统100重量偏重，尤其能够省掉现有换挡系统120的传动轴、螺旋伞齿等零件的重量。

本申请的车辆传动系统100通过采用双动力驱动方案避免换挡过程中动力中断，第二电机104作为持续动力源，在第一电机102换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机104的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出，解决了在复杂路况会出现挡位切换不及时的问题，在换挡过程中动力传递效率高，零件较少，精简了动力传递路线，减轻了重量，提升了驾驶舒适性和安全性，提升了系统可靠性。

本申请还提供一种车辆，车辆包括上述的车辆传动系统100。

根据本申请的车辆，车辆包括上述的车辆传动系统100，车辆传动系统100包括轮轴101、换挡系统120和辅助系统140，换挡系统120包括第一电机102、第一输入轴103和换挡组件，第一电机102驱动第一输入轴103能够转动，第一输入轴103连接至换挡组件，换挡组件包括至少两个换挡滑套和至少两个挡位齿轮，至少两个挡位齿轮能够分别驱动轮轴101转动，至少两个换挡滑套能够分别移动至不同的位置以与不同的挡位齿轮啮合，辅助系统140包括第二电机104、第二输入轴105和辅助齿轮141，第二电机104驱动第二输入轴105能够转动，第二输入轴105连接至辅助齿轮141，辅助齿轮141驱动轮轴101能够转动。这样，车辆传动系统100通过采用双动力驱动方案避免换挡过程中动力中断，第二电机104作为持续动力源，在第一电机102换挡过程中出现动力中断的情况下，通过第二电机104的持续动力实现换挡无动力中断的动力输出，解决了在复杂路况会出现挡位切换不及时的问题，在换挡过程中动力传递效率高，提升了驾驶舒适性和安全性，提升了系统可靠性。

优选地，车辆为重型卡车。重型卡车的负载较大，在长上坡过程中可以克服换挡时的短暂的切入空挡状态，在换挡过程中无动力中断，极大保证了行车安全，避免了爬不上坡甚至溜坡的风险，保障了行车安全。

车辆还包括刹车、轴承、端盖、油封和取力器，刹车、轴承、端盖、油封和取力器还可以安装至桥壳。过渡轴127的尾端设置有花键，可以通过花键将动力传递给取力器，用于车辆上的液压泵和气泵装置取力使用。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本申请。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本申请已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本申请限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本申请并不局限于上述实施方式，根据本申请的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本申请所要求保护的范围以内。本申请的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (11)

1.一种车辆传动系统，其特征在于，所述车辆传动系统包括：

轮轴；

换挡系统，所述换挡系统包括第一电机、第一输入轴和换挡组件，所述第一电机驱动所述第一输入轴能够转动，所述第一输入轴连接至所述换挡组件，所述换挡组件包括第一换挡滑套、第二换挡滑套、第一挡位齿轮、第二挡位齿轮和第三挡位齿轮，所述第一输入轴转动能够带动挡位齿轮转动，所述第一挡位齿轮、所述第二挡位齿轮和所述第三挡位齿轮能够分别驱动轮轴转动，

所述第一换挡滑套在第一位置和第二位置之间能够移动，位于所述第一位置的所述第一换挡滑套与所述第一挡位齿轮啮合，位于所述第二位置的所述第一换挡滑套与所述第二挡位齿轮啮合，

所述第二换挡滑套在第三位置和第四位置之间能够移动，位于所述第三位置的所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮啮合；

辅助系统，所述辅助系统包括第二电机、第二输入轴和辅助齿轮，所述第二电机驱动所述第二输入轴能够转动，所述第二输入轴连接至所述辅助齿轮，所述辅助齿轮驱动所述轮轴能够转动；和

配合系统，所述配合系统包括中间轴，所述中间轴连接至所述轮轴，所述第一挡位齿轮、所述第二挡位齿轮和所述辅助齿轮均通过所述中间轴将动力传递至所述轮轴，所述配合系统还包括辅助配合齿轮、第一挡位配合齿轮和第二挡位配合齿轮，所述辅助配合齿轮与所述辅助齿轮啮合，所述第一挡位配合齿轮与所述第一挡位齿轮啮合，所述第二挡位配合齿轮与所述第二挡位齿轮啮合，

所述第二换挡滑套连接至过渡轴，

所述第三挡位齿轮套设至所述过渡轴，位于所述第四位置的所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮间隔开。

2.根据权利要求1所述的车辆传动系统，其特征在于，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述配合系统还包括与所述输出齿轮啮合的驱动齿轮，所述辅助配合齿轮、所述第一挡位配合齿轮、所述第二挡位配合齿轮和所述驱动齿轮均套设至所述中间轴，

所述辅助齿轮、所述第一挡位齿轮和所述第二挡位齿轮均能够带动所述中间轴转动，以通过带动所述驱动齿轮转动而带动所述轮轴转动。

3.根据权利要求1所述的车辆传动系统，其特征在于，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述配合系统还包括与所述输出齿轮啮合的驱动齿轮，所述辅助配合齿轮和所述驱动齿轮均套设至所述中间轴，所述输出齿轮还与所述第三挡位齿轮啮合，

所述辅助齿轮转动能够带动所述中间轴转动，以通过带动所述驱动齿轮转动而带动所述轮轴转动，

所述第三挡位齿轮转动能够带动所述输出齿轮转动而带动所述轮轴转动。

4.根据权利要求1所述的车辆传动系统，其特征在于，所述换挡系统还包括：

输入齿轮，所述输入齿轮与所述第一输入轴相连；

过渡轴；和

过渡齿轮，所述过渡齿轮与所述过渡轴相连，一个所述过渡齿轮与所述输入齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的车辆传动系统，其特征在于，所述换挡组件还包括换挡轴，所述换挡系统还包括第四挡位齿轮，所述换挡轴套设有所述第四挡位齿轮，另一个所述过渡齿轮与所述换挡轴上的所述第四挡位齿轮啮合，以使得所述过渡轴转动带动所述换挡轴转动。

6.根据权利要求5所述的车辆传动系统，其特征在于，所述第一换挡滑套连接至所述换挡轴。

7.根据权利要求6所述的车辆传动系统，其特征在于，所述第二换挡滑套连接至过渡轴，所述第一位置和所述第二位置之间还设置有回位位置，

当所述第二换挡滑套与所述第三挡位齿轮啮合时，位于所述回位位置的所述第一换挡滑套与所述第一挡位齿轮和所述第二挡位齿轮均间隔开。

8.根据权利要求4所述的车辆传动系统，其特征在于，所述车辆传动系统还包括输出齿轮，所述输出齿轮连接至所述轮轴，所述输出齿轮与所述第三挡位齿轮啮合。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的车辆传动系统，其特征在于，所述车辆传动系统还包括差速器，所述差速器位于所述换挡系统和所述轮轴之间，所述差速器位于所述辅助系统和所述轮轴之间。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中的任一项所述的车辆传动系统。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述车辆为重型卡车。