CN220390965U - 多档位混动变速系统及混动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多档位混动变速系统及混动汽车。本实用新型的多档位混动变速系统包括发动机、电机和变速器；变速器包括输入轴、分别设于输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴、以及多个动力切换装置；发动机和电机均传动相连于输入轴上；第一输出轴与输入轴之间、以及第二输出轴和输入轴之间均设有多个齿轮组，且第一输出轴和/或第二输出轴上设有行星齿轮系；动力切换装置能够选择性地将某一齿轮组以及行星齿轮系接入变速器的动力传递路径中，以改变变速器的输出转速。本实用新型的多档位混动变速系统，可实现多个挡位的变速以及超低速挡位输出，并具有多种驱动模式，从而提供了一种挡位输出性能丰富的混动变速动力驱动方案。

Description

多档位混动变速系统及混动汽车

技术领域

本实用新型涉及混动汽车技术领域，特别涉及一种多档位混动变速系统。另外，本实用新型还涉及一种混动汽车。

背景技术

传统的以发动机为动力源的车辆，对空气的污染较大，因此人们开发了纯电驱动的车辆，但是，受电池性能及整车行驶里程等因素的影响，纯电动车辆的发展也受到了很大限制。鉴于此，混合动力车辆因其可较好的解决如上的问题，而发展越来越迅速。混合动力车辆是一种使用多种能量来源的车辆，通常是使用液体燃料的常规发动机和使用电能的电机驱动车辆行驶。

现有混合动力车辆应用的多挡位混动变速器，大多用于驱动前桥，发动机的动力一般通过双离合器分别连接单轴和双轴，部分动力由单轴输出，部分动力由双轴输出，其匹配的电机输出的动力传动至单轴或双轴，在应用于车辆上时，纯电驱动模式及混动驱动模式下可实现的挡位较少，并且纯电模式下及混动模式下的驱动力始终向前桥输出，在遇到前轮打滑时，容易出现难以脱困的问题，而遇到湿滑路面时，纯电模式下及混动模式下车辆行驶的安全性也较低。

此外，在发动机和电机两个动力源的混动变速系统中，如何实现纯电驱动、发动机驱动以及混合驱动等多种驱动模式下的多档位变速，一直是较为复杂的变速结构设计问题。现有的多档混动变速系统，往往存在结构过于复杂，传动路径过长，缺少超低速挡位输出等问题，影响了混动变速系统的动力传输性能以及大转矩输出能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种多档位混动变速系统，以提供一种挡位输出性能丰富的混动变速动力驱动方案。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多档位混动变速系统，包括发动机、电机和变速器；所述变速器包括输入轴、分别设于所述输入轴两侧的第一输出轴和第二输出轴、以及多个动力切换装置；所述发动机和电机均传动相连于输入轴上；

所述第一输出轴与所述输入轴之间、以及所述第二输出轴和所述输入轴之间均设有多个齿轮组，且所述第一输出轴和/或所述第二输出轴上设有行星齿轮系；所述动力切换装置能够选择性地将某一所述齿轮组以及所述行星齿轮系接入所述变速器的动力传递路径中，以改变所述变速器的输出转速。

进一步的，所述输入轴包括第一输入轴，以及套装于所述第一输入轴上的第二输入轴；所述电机设于所述第一输入轴上，所述发动机通过离合器可选择地连接所述第一输入轴或所述第二输入轴；部分所述齿轮组的主动齿轮设在所述第一输入轴上，其余所述齿轮组的主动齿轮设在所述第二输入轴上。

进一步的，各所述主动齿轮均固装于所述第一输入轴或所述第二输入轴上，各所述齿轮组的从动齿轮均套装于所述第一输出轴或所述第二输出轴上，所述动力切换装置包括设于所述第一输出轴和所述第二输出轴上的多个同步器。

进一步的，所述主动齿轮包括设于所述第一输入轴上的第一主动齿轮、第三主动齿轮、第五主动齿轮和第六主动齿轮，以及设于所述第二输入轴上的第二主动齿轮和第四主动齿轮；所述从动齿轮包括设于所述第一输出轴上的第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮和第四从动齿轮，以及设于所述第二输出轴上的第五从动齿轮、第六从动齿轮、第七从动齿轮和第八从动齿轮；所述同步器包括位于所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮之间的第一同步器、位于所述第三从动齿轮和所述第四从动齿轮之间的第三同步器、位于所述第五从动齿轮和所述第六从动齿轮之间的第二同步器、以及位于所述第七从动齿轮和所述第八从动齿轮之间的第四同步器；所述第一主动齿轮和所述第八从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮和所述第七从动齿轮啮合，所述第五主动齿轮和所述第三从动齿轮啮合，所述第六主动齿轮和所述第四从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮和所述第五从动齿轮均啮合于所述第一从动齿轮上，所述第二从动齿轮和所述第六从动齿轮均啮合于所述第四主动齿轮上。

进一步的，相对于连接所述发动机的一端，所述电机设于所述输入轴的另一端。

进一步的，所述第一输出轴或所述第二输出轴上设有驻车齿轮。

进一步的，所述第二输出轴包括同轴设置的第一半轴和第二半轴，所述第一半轴接收来自所述齿轮组的动力传递，所述第二半轴用于所述第二输出轴的动力输出；所述行星齿轮系设于所述第一半轴和所述第二半轴之间，且在所述第一半轴、所述第二半轴和所述行星齿轮系之间设有行星系同步器，所述行星系同步器能够选择性地直接或通过所述行星齿轮系连接所述第一半轴和所述第二半轴。

进一步的，所述第一半轴上固设有第一齿轮，所述第二半轴上固设有输入齿轮；所述行星齿轮系的太阳轮设于所述第一半轴上，所述行星齿轮系的行星架或齿圈上设有第二齿轮，所述行星系同步器选择性地将所述第一齿轮或所述第二齿轮连接于所述输入齿轮上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的多档位混动变速系统，在变速器中设置一根输入轴和两根输出轴，并在输入轴和两根输出轴之间设置多个齿轮组，通过控制各个动力切换装置的接合与断开状态，将某一个齿轮组接入到变速器的动力传递路径中，实现多个挡位的变速输出；发动机和电机均连接在输入轴上，则可以采用发动机驱动、纯电驱动和混合驱动等多种驱动模式；通过在输出轴上设置行星齿轮系，借助其稳定的传动性能和大传动比的特点，可在输出轴和输出轴的输出齿轮之间实现大传动比的变速传动，从而实现变速器的超低速挡位模式输出，可改善车辆在面对越野路况时变速器的动力输出性能，从而提供了一种挡位输出性能丰富的混动变速动力驱动方案。

此外，输入轴采用套装设置的第一输入轴和第二输入轴，并将各个齿轮组的主动齿轮分两部分设置在第一输入轴和第二输入轴上，可改善不参与动力传递的齿轮跟随转动的的情况，降低变速器的机械损耗，从而提升多档位混动变速系统的动力传输效率。

本实用新型的另一目的在于提出一种混动汽车，所述混动汽车上设有本实用新型所述的多档位混动变速系统以及副动力系统，所述多档位混动变速系统和所述副动力系统可交换地分别驱动所述混动汽车的前桥和所述后桥的车轮。

进一步的，所述副动力系统包括一个副驱动电机，所述副驱动电机直接或通过变速机构连接所述车轮的驱动轴上的副差速器；或者，所述副动力系统具有两个所述副驱动电机，两所述副驱动电机分别对应左右两侧的所述车轮的驱动轴设置，两所述副驱动电机分别直接设于或通过变速机构传动相连于对应侧的所述驱动轴上。

本实用新型的混动汽车具有上述的多档位混动变速系统所具备的技术优势，且具备四轮驱动的性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动1挡模式下的动力传输路线示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动超低速挡模式下的动力传输路线示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动2挡模式下的动力传输路线示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动3挡模式下的动力传输路线示意图；

图6为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动6挡模式下的动力传输路线示意图；

图7为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在纯电驱动7挡模式下的动力传输路线示意图；

图8为本实用新型实施例一所述的多档位混动变速系统在发动机驱动倒挡模式下的动力传输路线示意图；

图9为本实用新型实施例二所述的混动汽车的副动力系统的单电机配置的结构示意图；

图10为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一单电机配置的结构示意图；

图11为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一单电机配置的结构示意图；

图12为本实用新型实施例二所述的副动力系统的双电机配置的结构示意图；

图13为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一双电机配置的结构示意图；

图14为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一双电机配置的结构示意图；

图15为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一双电机配置的结构示意图；

图16为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一双电机配置的结构示意图；

图17为本实用新型实施例二所述的副动力系统另一双电机配置的结构示意图。

附图标记说明：

1、发动机；10、动力输出轴；11、离合器；

2、电机；

301、第一同步器；302、第三同步器；303、第二同步器；304、第四同步器；31、行星系同步器；

4、输入轴；41、第一输入轴；42、第二输入轴；401、第一主动齿轮；402、第二主动齿轮；403、第三主动齿轮；404、第四主动齿轮；405、第五主动齿轮；406、第六主动齿轮；

5、第一输出轴；50、第一输出齿轮；501、第一从动齿轮；502、第二从动齿轮；503、第三从动齿轮；504、第四从动齿轮；51、驻车齿轮；

6、第二输出轴；60、第二输出齿轮；601、第五从动齿轮；602、第六从动齿轮；603、第七从动齿轮；604、第八从动齿轮；61、第一半轴；611、第一齿轮；612、第二齿轮；62、第二半轴；620、输入齿轮；

701、太阳轮；702、行星轮；703、行星架；704、齿圈；

8、副驱动电机；800、中间轴；81、电机轴齿轮；811、第一电机轴齿轮；812、第二电机轴齿轮；

82、驱动轴齿轮；821、第一驱动轴齿轮；822、第二驱动轴齿轮；

831、第一中间轴齿轮；832、第二中间轴齿轮；833、第三中间轴齿轮；

841、并联同步器；842、变挡同步器；85、副差速器；

9、车轮；90、驱动轴；91、差速器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，应当申明，若出现“上、下、左、右、前、后、内、外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，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、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中出现的“第一、第二、甲、乙、丙、丁”等限定用语，其也仅是为了区分不同位置、归属或用途等的同类特征，以达到避免歧义、混淆的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种多档位混动变速系统，提供了一种挡位输出性能丰富的混动变速动力驱动方案。其一种示例性结构如图1所示。

整体而言，该多档位混动变速系统包括发动机1、电机2和变速器。其中，变速器包括输入轴4、分别设于输入轴4两侧的第一输出轴5和第二输出轴6、以及多个动力切换装置。发动机1和电机2均传动相连于输入轴4上；第一输出轴5与输入轴4之间、以及第二输出轴6和输入轴4之间均设有多个齿轮组，并且第一输出轴5和/或第二输出轴6上设有行星齿轮系。动力切换装置能够选择性地将某一齿轮组以及行星齿轮系接入变速器的动力传递路径中，以改变变速器的输出转速。

当然，第一输出轴5和第二输出轴6均应传动连接车辆的车轮9。在本实施例中，第一输出轴5上设有第一输出齿轮50，第二输出轴6上设有第二输出齿轮60，第一输出齿轮50和第二输出齿轮60均直接或者通过若干个中间传动齿轮与车轮9的驱动轴90上的差速器91传动相连，以实现对车轮9的驱动。而且，应当指出，本实施例的多档位混动变速系统可以用于驱动车辆的前桥或者后桥，在本实施例中，以多档位混动变速系统驱动车辆的前桥为例进行说明。

输入轴4的结构形式有多种选择，例如可以设计为单一的轴体结构。不过，在本实施例中，输入轴4包括第一输入轴41，以及套装于第一输入轴41上的第二输入轴42；电机2设于第一输入轴41上，发动机1的动力输出轴10通过离合器11可选择地连接第一输入轴41或第二输入轴42；部分齿轮组的主动齿轮设在第一输入轴41上，其余齿轮组的主动齿轮设在第二输入轴42上。输入轴4采用套装设置的第一输入轴41和第二输入轴42，并将各个齿轮组的主动齿轮分两部分设置在第一输入轴41和第二输入轴42上，可改善不参与动力传递的齿轮跟随转动的的情况，降低变速器的机械损耗，从而提升多档位混动变速系统的动力传输效率。

基于上述的设置情况，本实施例的各主动齿轮均固装于第一输入轴41或第二输入轴42上，各齿轮组的从动齿轮均套装于第一输出轴5或第二输出轴6上，动力切换装置包括设于第一输出轴5和第二输出轴6上的多个同步器。各主动齿轮采用固装方式，各从动齿轮均采用套装方式，可将各个同步器均布置在输出轴上，减少输入轴4上传动部件的布置数量，有利于缩减变速器的轴向尺寸，从而改善多档位混动变速系统的空间布置效果。

具体来说，主动齿轮包括设于第一输入轴41上的第一主动齿轮401、第三主动齿轮403、第五主动齿轮405和第六主动齿轮406，以及设于第二输入轴42上的第二主动齿轮402和第四主动齿轮404。从动齿轮包括设于第一输出轴5上的第一从动齿轮501、第二从动齿轮502、第三从动齿轮503和第四从动齿轮504，以及设于第二输出轴6上的第五从动齿轮601、第六从动齿轮602、第七从动齿轮603和第八从动齿轮604。上述各个齿轮的设置位置以及相对尺寸大小情况可参照图1所示的情况合理设置。基于上述的设置，本实施例的同步器则包括位于第一从动齿轮501和第二从动齿轮502之间的第一同步器301、位于第三从动齿轮503和第四从动齿轮504之间的第三同步器302、位于第五从动齿轮601和第六从动齿轮602之间的第二同步器303、以及位于第七从动齿轮603和第八从动齿轮604之间的第四同步器304。

至此，第一主动齿轮401和第八从动齿轮604啮合形成1挡传动的齿轮组，第三主动齿轮403和第七从动齿轮603啮合形成3挡传动的齿轮组，第五主动齿轮405和第三从动齿轮503啮合形成5挡传动的齿轮组，第六主动齿轮406和第四从动齿轮504啮合形成7挡传动的齿轮组。第二主动齿轮402和第五从动齿轮601均啮合于第一从动齿轮501上，第二主动齿轮402和第一从动齿轮501组成2挡传动的齿轮组，第二主动齿轮402、第一从动齿轮501以及第五从动齿轮601共同组成倒挡传动的齿轮组；第四主动齿轮404和第六从动齿轮602啮合形成4挡传动的齿轮组，第四主动齿轮404和第二从动齿轮502啮合形成6挡传动的齿轮组。

采用上述的具体设置形式，通过六个主动齿轮和八个从动齿轮可匹配出八个齿轮组，实现一个倒挡和七个前进挡位的变速架构，不仅空间布置合理，且挡位设置丰富，并利于优化传动部件的配置数量。

对于电机2的具体设置位置，当然可以灵活选择。在本实施例中，仍参照如1所示，相对于连接发动机1的一端，电机2设于输入轴4的另一端。将电机2和发动机1分别设置在输入轴4的两端，便于离合器11与第一输入轴41和第二输入轴42的连接布置，避免发动机1和电机2紧邻布置情况下的装配困难。

此外，本实施例的第一输出轴5或第二输出轴6上设有驻车齿轮51。通过在输出轴上设置驻车齿轮51，可实现变速器的驻车功能。在本实施例中，驻车齿轮51设在第一输出轴5上，下述的行星齿轮系设置在第二输出轴6上，可避免同一输出轴上设置传动部件较多的问题，改善传动部件的布置安装条件。

应当指出，上述的行星齿轮系可以设置在第一输出轴5或者第二输出轴6上，均可使变速器具备超低挡位输出的功能。当然，也可以同时在第一输出轴5和第二输出轴6上分别设置一个行星齿轮系；或者，在输入轴4上设置行星齿轮系，并通过在输入轴4和输出轴之间设置配合行星齿轮系的传动机构实现大传动比的变速。本实施例仅就在第二输出轴6上配置行星齿轮系的情况进行说明。

仍参照图1所示，本实施例的第二输出轴6包括同轴设置的第一半轴61和第二半轴62，第一半轴61接收来自齿轮组的动力传递，第二半轴62用于第二输出轴6的动力输出。行星齿轮系设于第一半轴61和第二半轴62之间，且在第一半轴61、第二半轴62和行星齿轮系之间设有行星系同步器31，行星系同步器31能够选择性地直接或通过行星齿轮系连接第一半轴61和第二半轴62。

具体来说，在第一半轴61上固设有第一齿轮611，同时上述的第五从动齿轮601、第六从动齿轮602、第七从动齿轮603、第八从动齿轮604、以及第二同步器303和第四同步器304均设于第一半轴61上；第二半轴62上固设有输入齿轮620以及第二输出齿轮60，并通过第二输出齿轮60输出动力至差速器91。行星齿轮系包括太阳轮701、行星轮702、行星架703和齿圈704；其中，太阳轮701设于第一半轴61上，太阳轮701的周围啮合多个行星轮702，各行星轮702与齿圈704啮合相连，行星架703固设于各个行星轮702上。行星架703和齿圈704中的一个固连在变速器的壳体上，另一个上设置第二齿轮612，行星系同步器31选择性地将第一齿轮611或第二齿轮612连接到输入齿轮620。优选地，在本实施例中，齿圈704固连于变速器的壳体上，行星架703随行星轮702的转动而转动，第二齿轮612固设于行星架703上。

基于上述的设置情况，在不同的驱动模式下，根据车辆挡位的需要，通过控制各动力切换装置的接合与断开状态，可在变速器中形成不同的动力传递路径。以下结合图2至图8，就不同驱动模式和挡位下的动力传递情况加以详细说明；其中，各图中的粗实线标示出了相应挡位下的动力传递路径。

如图2所示，在1挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第一输入轴41，第四同步器304接合第八从动齿轮604，行星系同步器31接合第一齿轮611和输入齿轮620，其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第一输入轴41→第一主动齿轮401→第八从动齿轮604→第四同步器304→第一半轴61→第一齿轮611→行星系同步器31→输入齿轮620→第二半轴62→第二输出齿轮60→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

如图3所示，在超低速挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第一输入轴41，第四同步器304接合第八从动齿轮604，行星系同步器31接合第二齿轮612和输入齿轮620，其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第一输入轴41→第一主动齿轮401→第八从动齿轮604→第四同步器304→第一半轴61→太阳轮701→行星轮702→行星架703→第二齿轮612→行星系同步器31→输入齿轮620→第二半轴62→第二输出齿轮60→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

如图4所示，在2挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第二输入轴42，第一同步器301接合第一从动齿轮501，行星系同步器31以及其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第二输入轴42→第二主动齿轮402→第一从动齿轮501→第一同步器301→第一输出轴5→第一输出齿轮50→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

如图5所示，在3挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第一输入轴41，第四同步器304接合第七从动齿轮603，行星系同步器31接合第一齿轮611和输入齿轮620，其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第一输入轴41→第三主动齿轮403→第七从动齿轮603→第四同步器304→第一半轴61→第一齿轮611→行星系同步器31→输入齿轮620→第二半轴62→第二输出齿轮60→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

如图6所示，在6挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第二输入轴42，第一同步器301接合第二从动齿轮502，行星系同步器31以及其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第二输入轴42→第四主动齿轮404→第二从动齿轮502→第一同步器301→第一输出轴5→第一输出齿轮50→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

如图7所示，在7挡纯电驱动状态下，离合器11将输入轴4和发动机1断开，第三同步器302接合第四从动齿轮504，行星系同步器31以及其它各同步器均处于断开状态。电机2输出的动力依次经过：第一输入轴41→第六主动齿轮406→第四从动齿轮504→第三同步器302→第一输出轴5→第一输出齿轮50→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。在此应当说明的是，在发动机驱动模式且第一输入轴41转动的情况下，电机2可以作为发电机运转，以为车辆的电池系统补充电量。

如图8所示，在倒挡发动机驱动状态下，离合器11接合发动机1和第二输入轴42，第二同步器303接合第五从动齿轮601，行星系同步器31接合第一齿轮611和输入齿轮620，其它各同步器均处于断开状态。发动机1输出的动力依次经过：离合器11→第二输入轴42→第二主动齿轮402→第一从动齿轮501→第五从动齿轮601→第二同步器303→第一半轴61→第一齿轮611→行星系同步器31→输入齿轮620→第二半轴62→第二输出齿轮60→差速器91→驱动轴90，从而驱动车轮9转动。

对于其它驱动模式和挡位传动的动力传递路径情况，可参照上述的例举情形，根据图1所示的变速器的传动布置结构推导得出，在此不再赘述。

综上所述，本实施例的多档位混动变速系统，在变速器中设置一根输入轴4和两根输出轴，并在输入轴4和两根输出轴之间设置多个齿轮组，通过控制各个动力切换装置的接合与断开状态，将某一个齿轮组接入到变速器的动力传递路径中，实现多个挡位的变速输出；发动机1和电机2均连接在输入轴4上，则可以采用发动机驱动、纯电驱动和混合驱动等多种驱动模式；通过在输出轴上设置行星齿轮系，借助其稳定的传动性能和大传动比的特点，可在输出轴和输出轴的输出齿轮之间实现大传动比的变速传动，从而实现变速器的超低速挡位模式输出，可改善车辆在面对越野路况时变速器的动力输出性能，从而提供了一种挡位输出性能丰富的混动变速动力驱动方案。

实施例二

本实施例涉及一种混动汽车，该混动汽车上设有实施例一所提供的多档位混动变速系统以及副动力系统。该多档位混动变速系统作为混动汽车的主动力系统，与副动力系统配合使用，可交换地分别驱动混动汽车的前桥和后桥的车轮9。所述副动力系统的多种示例性结构分别如图9至图17所示。

应当指出，上述所说的多档位混动变速系统和副动力系统可交换地分别驱动所述混动汽车的前桥和所述后桥的车轮9，系指可令多档位混动变速系统用于驱动前桥，副动力系统用于驱动后桥；或者两者调换位置，由多档位混动变速系统用于驱动后桥，副动力系统用于驱动前桥。本实施例的混动汽车具有上述的多档位混动变速系统所具备的技术优势，而且能够使混动汽车具备四轮驱动的性能。

应当指出，该副动力系统可以仅配置一台电机，也可以配置两台电机。当配置一台电机时，副动力系统包括副驱动电机8、以及设于左右两侧的车轮9的驱动轴90之间的副差速器85，副驱动电机8直接或通过具有若干挡位的变速机构连接副差速器85。

当配置一台副驱动电机8时，如图9所示，副驱动电机8和副差速器85可集成设置，由副驱动电机8驱动副差速器85带动两侧的驱动轴90旋转。或者，如图10、图11所示，副驱动电机8通过一套变速机构与两侧驱动轴90之间的副差速器85传动连接。对于变速机构的具体配置情况，可根据副驱动电机8和车轮9之间的传动和变速要求灵活设置。副动力系统采用单电机配合副差速器85的驱动方式，具有结构简单，配置电机数量少等优点，可降低副动力系统的配置成本。

例如，可参考图10，在副驱动电机8的电机轴和副差速器85之间设置中间轴800，副驱动电机8的电机轴上设置电机轴齿轮81，中间轴800上间隔设置第一中间轴齿轮831和第二中间轴齿轮832，副差速器85上设置驱动轴齿轮82；其中，电机轴齿轮81与第一中间轴齿轮831啮合相连，第二中间轴齿轮832与驱动轴齿轮82啮合相连，形成变速传动路径，可实现稳定的变速传动效果。

再如，可参考图11，在副驱动电机8的电机轴和副差速器85之间设置中间轴800，副驱动电机8的电机轴上间隔设置第一电机轴齿轮811和第二电机轴齿轮812，中间轴800上间隔设置地套装第一中间轴齿轮831、第二中间轴齿轮832和第三中间轴齿轮833，副差速器85上设置驱动轴齿轮82；其中，第一电机轴齿轮811与第一中间轴齿轮831啮合相连，第二电机轴齿轮812与第二中间轴齿轮832啮合相连，第三中间轴齿轮833与驱动轴齿轮82啮合相连。此刻，在第一中间轴齿轮831和第二中间轴齿轮832之间的中间轴800上设置变挡同步器842，可切换挡位，形成该变速机构的两条不同传动比的变速传动路径，可对车轮9进行两挡的调速驱动，实现稳定的变速传动效果。

当配置两台副驱动电机8时，本实施例的副动力系统的结构则如图12至图17所示，副动力系统具有两个副驱动电机8，两个副驱动电机8分别对应左右两侧的车轮9的驱动轴90设置。两副驱动电机8分别直接设于对应侧的驱动轴90上，且两驱动轴90之间设有并联同步器841。或者，两副驱动电机8分别通过一组变速机构与对应侧的驱动轴90传动相连，而且两组变速机构之间设有并联同步器841；对于每一组的变速机构的具体配置情况以及并联同步器841的设置位置，可根据副驱动电机8和车轮9之间的传动和变速要求灵活设置。变速机构可根据挡位变化的要求设置成一挡、两挡或多个挡位变速的形式，通过同步器实现各挡位之间的切换。

例如，可参考图12，副驱动电机8直接配置在对应侧的驱动轴90上，两驱动轴90之间设置有并联同步器841。再如，参考图13，在副驱动电机8的电机轴上设置电机轴齿轮81，在对应侧的驱动轴90上设置驱动轴齿轮82，电机轴齿轮81和驱动轴齿轮82啮合传动，形成变速机构；两组变速机构之间设置一个并联同步器841。当然，该并联同步器841可设于两个驱动轴90之间，或者设于两个副驱动电机8的电机轴之间。

再比如，可参考图14，在副驱动电机8的电机轴和对应侧的驱动轴90之间设置中间轴800，副驱动电机8的电机轴上设置电机轴齿轮81，中间轴800上间隔设置第一中间轴齿轮831和第二中间轴齿轮832，驱动轴90上设置驱动轴齿轮82；其中，电机轴齿轮81与第一中间轴齿轮831啮合相连，第二中间轴齿轮832与驱动轴齿轮82啮合相连，形成变速传动路径，可实现稳定的变速传动效果。并联同步器841则可设置在两组变速机构上的多处位置，例如图中所示的两个副驱动电机8的电机轴之间；当然，并联同步器841也可设在两个驱动轴90之间或者两个中间轴800之间。

或参考图15，在副驱动电机8的电机轴上间隔设置第一电机轴齿轮811和第二电机轴齿轮812，对应侧的驱动轴90上间隔设置第一驱动轴齿轮821、第二驱动轴齿轮822。第一电机轴齿轮811与第一驱动轴齿轮821啮合相连，第二电机轴齿轮812与第二驱动轴齿轮822啮合相连，并联同步器841设于两侧的副驱动电机8的电机轴之间；当然，并联同步器841也可设在两个驱动轴90之间。

亦或，参考图16所示，在副驱动电机8的电机轴和对应的驱动轴90之间加设中间轴800。副驱动电机8的电机轴上设置间隔设置第一电机轴齿轮811和第二电机轴齿轮812，中间轴800上间隔设置套装第一中间轴齿轮831、第三中间轴齿轮833和第二中间轴齿轮832，驱动轴90上设置驱动轴齿轮82。其中，第一电机轴齿轮811与第一中间轴齿轮831啮合相连，第二电机轴齿轮812与第二中间轴齿轮832啮合相连，第三中间轴齿轮833与驱动轴齿轮82啮合相连；同时，在第一中间轴齿轮831和第二中间轴齿轮832之间的中间轴800上设置变挡同步器842，可切换挡位，形成该变速机构的两条不同传动比的变速传动路径。并联同步器841可设于两侧的驱动轴90之间；当然，并联同步器841也可设在两个副驱动电机8的电机轴之间或者两个中间轴800之间。

亦或，参考图17所示，在副驱动电机8的电机轴和对应的驱动轴90之间加设中间轴800。副驱动电机8的电机轴上设置电机轴齿轮81，中间轴800上间隔设置第一中间轴齿轮831、第三中间轴齿轮833和第二中间轴齿轮832，驱动轴90上间隔设置套装第一驱动轴齿轮821和第二驱动轴齿轮822。其中，电机轴齿轮81与第三中间轴齿轮833啮合相连，第一中间轴齿轮831与第一驱动轴齿轮821啮合相连，第二中间轴齿轮832与第二驱动轴齿轮822啮合相连；同时，在第一驱动轴齿轮821和第二驱动轴齿轮822之间的驱动轴90上设置变挡同步器842，可切换挡位，形成该变速机构的两条不同传动比的变速传动路径。并联同步器841可设于两侧的中间轴800之间；当然，并联同步器841也可设在两个副驱动电机8的电机轴之间或者两个驱动轴90之间。

总体来说，采用两台副驱动电机8分别驱动左右两侧的车轮9，可省去副差速器85的配置；而且，通过在左右两侧的驱动轴90或者变速机构之间设置并联同步器841，不仅能够将两侧的驱动力脱开，实现差速效果，在一侧的车轮9出现恶劣路况而难以脱困时，并联同步器841也能够及时接合两侧的驱动轴90，从而将两台副驱动电机8的动力联合起来传递给待脱困的车轮9，从而提升车辆的脱困能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多档位混动变速系统，其特征在于：

包括发动机(1)、电机(2)和变速器；所述变速器包括输入轴(4)、分别设于所述输入轴(4)两侧的第一输出轴(5)和第二输出轴(6)、以及多个动力切换装置；所述发动机(1)和电机(2)均传动相连于输入轴(4)上；

所述第一输出轴(5)与所述输入轴(4)之间、以及所述第二输出轴(6)和所述输入轴(4)之间均设有多个齿轮组，且所述第一输出轴(5)和/或所述第二输出轴(6)上设有行星齿轮系；所述动力切换装置能够选择性地将某一所述齿轮组以及所述行星齿轮系接入所述变速器的动力传递路径中，以改变所述变速器的输出转速。

2.根据权利要求1所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

所述输入轴(4)包括第一输入轴(41)，以及套装于所述第一输入轴(41)上的第二输入轴(42)；

所述电机(2)设于所述第一输入轴(41)上，所述发动机(1)通过离合器(11)可选择地连接所述第一输入轴(41)或所述第二输入轴(42)；

部分所述齿轮组的主动齿轮设在所述第一输入轴(41)上，其余所述齿轮组的主动齿轮设在所述第二输入轴(42)上。

3.根据权利要求2所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

各所述主动齿轮均固装于所述第一输入轴(41)或所述第二输入轴(42)上，各所述齿轮组的从动齿轮均套装于所述第一输出轴(5)或所述第二输出轴(6)上，所述动力切换装置包括设于所述第一输出轴(5)和所述第二输出轴(6)上的多个同步器。

4.根据权利要求3所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

所述主动齿轮包括设于所述第一输入轴(41)上的第一主动齿轮(401)、第三主动齿轮(403)、第五主动齿轮(405)和第六主动齿轮(406)，以及设于所述第二输入轴(42)上的第二主动齿轮(402)和第四主动齿轮(404)；

所述从动齿轮包括设于所述第一输出轴(5)上的第一从动齿轮(501)、第二从动齿轮(502)、第三从动齿轮(503)和第四从动齿轮(504)，以及设于所述第二输出轴(6)上的第五从动齿轮(601)、第六从动齿轮(602)、第七从动齿轮(603)和第八从动齿轮(604)；

所述同步器包括位于所述第一从动齿轮(501)和所述第二从动齿轮(502)之间的第一同步器(301)、位于所述第三从动齿轮(503)和所述第四从动齿轮(504)之间的第三同步器(302)、位于所述第五从动齿轮(601)和所述第六从动齿轮(602)之间的第二同步器(303)、以及位于所述第七从动齿轮(603)和所述第八从动齿轮(604)之间的第四同步器(304)；

所述第一主动齿轮(401)和所述第八从动齿轮(604)啮合，所述第三主动齿轮(403)和所述第七从动齿轮(603)啮合，所述第五主动齿轮(405)和所述第三从动齿轮(503)啮合，所述第六主动齿轮(406)和所述第四从动齿轮(504)啮合，所述第二主动齿轮(402)和所述第五从动齿轮(601)均啮合于所述第一从动齿轮(501)上，所述第二从动齿轮(502)和所述第六从动齿轮(602)均啮合于所述第四主动齿轮(404)上。

5.根据权利要求1所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

相对于连接所述发动机(1)的一端，所述电机(2)设于所述输入轴(4)的另一端。

6.根据权利要求1所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

所述第一输出轴(5)或所述第二输出轴(6)上设有驻车齿轮(51)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

所述第二输出轴(6)包括同轴设置的第一半轴(61)和第二半轴(62)，所述第一半轴(61)接收来自所述齿轮组的动力传递，所述第二半轴(62)用于所述第二输出轴(6)的动力输出；

所述行星齿轮系设于所述第一半轴(61)和所述第二半轴(62)之间，且在所述第一半轴(61)、所述第二半轴(62)和所述行星齿轮系之间设有行星系同步器(31)，所述行星系同步器(31)能够选择性地直接或通过所述行星齿轮系连接所述第一半轴(61)和所述第二半轴(62)。

8.根据权利要求7所述的多档位混动变速系统，其特征在于：

所述第一半轴(61)上固设有第一齿轮(611)，所述第二半轴(62)上固设有输入齿轮(620)；

所述行星齿轮系的太阳轮(701)设于所述第一半轴(61)上，所述行星齿轮系的行星架(703)或齿圈(704)上设有第二齿轮(612)，所述行星系同步器(31)选择性地将所述第一齿轮(611)或所述第二齿轮(612)连接于所述输入齿轮(620)上。

9.一种混动汽车，其特征在于：

所述混动汽车上设有权利要求1至8中任一项所述的多档位混动变速系统以及副动力系统，所述多档位混动变速系统和所述副动力系统可交换地分别驱动所述混动汽车的前桥和后桥的车轮(9)。

10.根据权利要求9所述的混动汽车，其特征在于：

所述副动力系统包括一个副驱动电机(8)，所述副驱动电机(8)直接或通过变速机构连接所述车轮(9)的驱动轴(90)上的副差速器(85)；或者，

所述副动力系统具有两个副驱动电机(8)，两所述副驱动电机(8)分别对应左右两侧的所述车轮(9)的驱动轴(90)设置，两所述副驱动电机(8)分别直接设于或通过变速机构传动相连于对应侧的所述驱动轴(90)上。