CN220785438U - 车辆的变速器、动力系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的变速器、动力系统和车辆，车辆的变速器包括：第一轴，第一轴沿车辆的前后方向设置，第一轴连接于发动机、发电机和前桥差速器；第二轴，第二轴沿车辆的前后方向设置，第二轴连接于驱动电机、前桥差速器和后桥差速器；其中，第一轴和第二轴通过第一离合器连接。由此，通过设置第一离合器使第一轴和第二轴连接，在第一离合器断开时，可以使第二轴与第一轴断开传动，这样可以实现驱动电机单独驱动，从而可以增加车辆的驱动模式，满足车辆更多工况的使用需求。

Description

车辆的变速器、动力系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆的技术领域，尤其是涉及一种车辆的变速器、动力系统和车辆。

背景技术

随着科技的进步和人们生活水平的提升，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势，其中，混合动力汽车作为新能源车型中的一种，是通过发动机搭配电机进行驱动，混动系统的结构多种多样，可以实现汽车的纯电、增程、并联等多种驱动模式，在越野车型中的应用非常广泛。

现有技术中，纵置动力总成多为传统动力或在传统变速器上增加电机，需要使用分动器将动力分配到各驱动桥上，这样的动力总成结构集成度差，动力传递损耗较多，会导致纵置动力总成的动力性及经济性较专用混动变速器差距较大。另外，现有的纵置架构的发动机驱动方式为功率分流，发电工况或串联工况时无法断开驱动电机，不能实现驱动电机单独驱动。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种车辆的变速器，该车辆的变速器可以实现驱动电机单独驱动。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆的动力系统。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆的变速器，包括：第一轴，所述第一轴沿车辆的前后方向设置，所述第一轴连接于发动机、发电机和前桥差速器；第二轴，所述第二轴沿车辆的前后方向设置，所述第二轴连接于驱动电机、前桥差速器和后桥差速器；其中，所述第一轴和所述第二轴通过第一离合器连接。

由此，通过设置第一离合器使第一轴和第二轴连接，在第一离合器断开时，可以使第二轴与第一轴断开传动，这样可以实现驱动电机单独驱动，从而可以增加车辆的驱动模式，满足车辆更多工况的使用需求。

在本实用新型的一些示例中，所述车辆的变速器还包括第三轴，所述第二轴上设置有第一同步器，所述第一同步器位于所述第一离合器和所述驱动电机之间，所述第二轴上设置有多个主动档位齿轮，所述第三轴连接于所述前桥差速器且设置有多个从动档位齿轮，多个所述主动档位齿轮和多个所述从动档位齿轮一一对应啮合，以形成多个档位齿轮副，所述第一同步器选择性地与多个所述主动档位齿轮中的一个相接合。

在本实用新型的一些示例中，所述车辆的变速器还包括第四轴，所述第四轴沿车辆的前后方向设置，所述第四轴连接于所述后桥差速器，所述第二轴通过第二离合器和所述第四轴连接，以连接于所述后桥差速器。

在本实用新型的一些示例中，所述第四轴和所述第二轴的中心轴线重合。

在本实用新型的一些示例中，所述车辆的变速器还包括第一行星排，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，所述第四轴包括第一子轴和第二子轴，所述第一子轴的一端与所述第二离合器相连，另一端与所述第一太阳轮相连，所述第一子轴上空套有第三离合器，所述第一行星架与所述第三离合器选择性地相接合，所述第一行星轮设置于所述第一行星架且啮合在所述第一齿圈与所述第一太阳轮之间，所述第一齿圈与所述第二子轴相连，所述第二子轴连接于所述后桥差速器。

在本实用新型的一些示例中，所述车辆的变速器还包括制动器，所述第一行星架与所述制动器选择性地相接合。

在本实用新型的一些示例中，所述车辆的变速器还包括第二行星排，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮空套于所述第一轴，所述第二齿圈适于固定在变速器的壳体，所述第二行星轮设置于所述第二行星架且啮合在所述第二太阳轮和所述第二齿圈之间，所述第二行星架与所述第一轴相连。

在本实用新型的一些示例中，所述第一轴和所述第二轴的中心轴线重合。

根据本实用新型的车辆的动力系统，包括：以上所述的车辆的变速器。

根据本实用新型的车辆，包括以上所述的车辆的动力系统。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的车辆的动力系统的示意图；

图2是根据本实用新型另一些实施例的车辆的动力系统的示意图；

图3是根据本实用新型再一些实施例的车辆的动力系统的示意图；

图4是根据本实用新型再一些实施例的车辆的动力系统的示意图；

图5是根据本实用新型再一些实施例的车辆的动力系统的示意图；

图6是根据本实用新型实施例的发动机前驱一挡的动力系统的示意图；

图7是根据本实用新型实施例的发动机前驱二挡的动力系统的示意图；

图8是根据本实用新型实施例的驱动电机前驱一挡的动力系统的示意图；

图9是根据本实用新型实施例的驱动电机前驱一挡的动力系统的示意图；

图10是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合前驱一挡的动力系统的示意图；

图11是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合前驱二挡的动力系统的示意图；

图12是根据本实用新型实施例的发动机后驱一挡的动力系统的示意图；

图13是根据本实用新型实施例的发动机后驱二挡的动力系统的示意图；

图14是根据本实用新型实施例的驱动电机后驱一挡的动力系统的示意图；

图15是根据本实用新型实施例的驱动电机后驱二挡的动力系统的示意图；

图16是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合后驱一挡的动力系统的示意图；

图17是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合后驱二挡的动力系统的示意图；

图18是根据本实用新型实施例的发动机四驱一挡的动力系统的示意图；

图19是根据本实用新型实施例的发动机四驱二挡的动力系统的示意图；

图20是根据本实用新型实施例的驱动电机四驱一挡的动力系统的示意图；

图21是根据本实用新型实施例的驱动电机四驱二挡的动力系统的示意图；

图22是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合四驱一挡的动力系统的示意图；

图23是根据本实用新型实施例的发动机和驱动电机联合四驱二挡的动力系统的示意图。

附图标记：

1000、动力系统；2000、前桥；

100、变速器；200、发动机；300、后桥差速器；400、扭转减振器；500、前轮；600、后轮；

10、壳体；11、前桥差速器；111、第二传动齿轮；121、第一离合器；122、第二离合器；123、第三离合器；13、第二同步器；14、第一中间轴；15、第二中间轴；

20、第一轴；

30、发电机；

40、驱动电机；41、第二轴；411、第一同步器；

50、第四轴；51、第一子轴；52、第二子轴；

60、第一行星排；61、第一太阳轮；62、第一行星轮；63、第一行星架；64、第一齿圈；

70、制动器；

80、第三轴；81、档位齿轮副；811、主动档位齿轮；8111、第一中间齿轮；8112、第三中间轴；8113、第二中间齿轮；812、从动档位齿轮；82、第一传动齿轮；

90、第二行星排；91、第二太阳轮；92、第二行星轮；93、第二行星架；94、第二齿圈。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图23描述根据本实用新型实施例的车辆的变速器100，该车辆的变速器100可以设置于车辆的动力系统1000中，该车辆的动力系统1000可以应用于车辆。

结合图1所示，根据本实用新型的车辆的变速器100可以主要包括：壳体10、第一轴20、第二轴41、发动机200、发电机30、驱动电机40、前桥差速器11、后桥差速器300和第一离合器121，其中，第一轴20和第二轴41均沿车辆的前后方向设置，可以使动力沿车辆的前后方向传递，以便于实现车辆的多种驱动模式。

进一步地，车辆的变速器100的壳体10具有一定的机械强度，可以承受一定的载荷，可以保证变速器100的工作可靠性，第一轴20与发动机200相连，可以使发动机200的输出动力直接传递至第一轴20上，并且通过第一轴20，可以将发动机200的输出动力直接传递至车辆的变速器100中，以使变速器100对发动机200的输出转速进行调节，这样可以使车辆按照用户及不同工况的需求行驶。

另外，第一轴20的另一端与第一离合器121相连，这样在第一轴20旋转时，可以将发动机200的输出动力顺利传递至第一离合器121上，通过第一离合器121选择性地接合，可以使发动机200的动力选择性地在变速器100中传递，这样可以改变动力在变速器100中的传递路径，以通过车辆的变速器100实现车辆的多种驱动模式。

进一步地，发电机30设置于壳体10内，并且与第一轴20相连。具体地，壳体10可以为发电机30提供稳定可靠的设置位置，发电机30与第一轴20相连，可以使发动机200的输出动力通过第一轴20顺利传递至发电机30，使发电机30正常发电，为车辆中的电子器件供电。

进一步地，驱动电机40设置于壳体10内，并且与第二轴41连接。具体地，壳体10可以为驱动电机40在车辆的变速器100中提供稳定可靠的设置位置，驱动电机40的输出动力可以通过第二轴41向外传递。第二轴41连接前桥差速器11和后桥差速器300，可以将变速器100中的动力传递至车辆的前桥差速器11和后桥差速器300上，以便于实现车辆的多种驱动模式。通过第一离合器121选择性地接合，可以使第一轴20和第二轴41选择性地相连。在第一离合器121接合时，第一轴20上的动力和第二轴41上的动力耦合，可以使车辆中的发动机200、发电机30和驱动电机40串联驱动，在第一离合器121断开时，驱动电机40的输出动力不会传递至第一轴20上，仅通过第二轴41向前桥差速器11和后桥差速器300传动，这样可以实现驱动电机40单独驱动，从而可以实现车辆的多种驱动模式。

进一步地，前桥差速器11设置于壳体10内，前桥差速器11与第二轴41相连。具体地，将前桥差速器11设置于变速器100的壳体10内，可以使变速器100与前桥差速器11集成为一体结构，可以提升车辆的动力系统1000的集成性，这样可以缩短动力在变速器100和前桥差速器11之间的传递路径，有利于减少动力损耗，提升车辆的动力性和经济性，前桥差速器11与第二轴41相连，可以使第二轴41上的动力顺利传递至前桥差速器11，以向车辆的前轮500提供驱动力。在第一离合器121断开时，仅有驱动电机40的输出动力通过第二轴41向前桥差速器11传递，在第一离合器121接合时，发动机200的输出动力可以沿第一轴20-第一离合器121-第二轴41的路径传递至前桥差速器11上。

由此，通过设置第一离合器121使第一轴20和第二轴41连接，在第一离合器121断开时，可以使第二轴41与第一轴20断开传动，这样可以实现驱动电机40单独驱动，从而可以增加车辆的驱动模式，满足车辆更多工况的使用需求。

结合图1所示，车辆的变速器100还包括第三轴80，第二轴41上设置有第一同步器411，第一同步器411位于第一离合器121和驱动电机40之间，第二轴41上设置有多个主动档位齿轮811，第三轴80连接于前桥差速器11且设置有多个从动档位齿轮812，多个主动档位齿轮811和多个从动档位齿轮812一一对应啮合，以形成多个档位齿轮副81，第一同步器411选择性地与多个主动档位齿轮811中的一个相接合。

具体地，第二轴41上设置有第一同步器411，可以使第二轴41带动第一同步器411同步转动，第一同步器411选择与多个主动档位齿轮811中的一个相接合时，第一同步器411可以带动多个主动档位齿轮811中的一个同步转动，以将第二轴41上的动力传递至多个档位齿轮副81中的一个，多个主动档位齿轮811中的一个带动对应的从动档位齿轮812转动，这样可以使经过档位齿轮副81减速后的一种转速的驱动力通过第三轴80传递至前桥差速器11上。

进一步地，第三轴80与前桥差速器11相连，可以使动力在第三轴80和前桥差速器11之间顺利传递，在第三轴80上设置多个从动档位齿轮812，可以使动力在多个从动档位齿轮812与第三轴80之间顺利传递，多个主动档位齿轮811与多个从动档位齿轮812一一对应，并且相互啮合，这样每一对档位齿轮副81中的动力均可以顺利传递。在本实用新型的实施例中，多个主动档位齿轮811的直径不同，多个从动档位齿轮812的直径不同，导致不同档位齿轮副81的传动比不同，其输出转速也不同，这样通过不同档位齿轮副81传递至前桥差速器11上的转速不同，以向前桥差速器11提供不同转速的驱动力。

结合图1所示，主动档位齿轮811空套于第二轴41上，并且为两个，两个主动档位齿轮811间隔设置，第一同步器411设置于两个主动档位齿轮811之间。具体地，将两个主动档位齿轮811空套于第二轴41上，并且间隔设置，如此设置，一方面可以防止第二轴41直接带动主动档位齿轮811中的一个转动，使变速器100无法对传递至前桥差速器11上的动力转速进行调节，另一方面，可以保证第一同步器411选择性地与两个主动档位齿轮811中的一个接合时的可靠性和准确性，可以通过第一同步器411准确控制传递至前桥差速器11上的动力，以提高车辆在不同工况下的动力性和经济性。

结合图1所示，多个从动档位齿轮812设置于第三轴80的一端，第三轴80的另一端设置有第一传动齿轮82，前桥差速器11设置有第二传动齿轮111，第一传动齿轮82与第二传动齿轮111传动啮合，第一传动齿轮82与第二传动齿轮111均为锥齿轮。具体地，第三轴80的一端设置多个从动档位齿轮812，另一端设置有第一传动齿轮82，这样在第一同步器411与多个主动档位齿轮811中的一个接合时，可以使与主动档位齿轮811对应的从动档位齿轮812转动，并且可以通过第三轴80将动力顺利传递至第一传动齿轮82上。

进一步地，通过第一传动齿轮82和第二传动齿轮111啮合传动可以使动力从第三轴80顺利传递至前桥差速器11上，第一传动齿轮82和第二传动齿轮111均为锥齿轮，不仅可以便于动力在第三轴80和前桥差速器11之间传递时改变方向，以使驱动力顺利传递至前桥差速器11的同时，减小驱动力在变速器100中的损耗，而且还可以提升驱动力在第三轴80和前桥差速器11之间的传递稳定性。

结合图1所示，辆的变速器100还包括第四轴50，第四轴50沿车辆的前后方向设置，第四轴50连接于后桥差速器300，第二轴41通过第二离合器122和第四轴50连接，以连接于后桥差速器300。具体地，第四轴50眼车辆的前后方向设置，可以使动力沿车辆的前后方向传递，以便于实现车辆的多种驱动模式。

进一步地，第四轴50设置于壳体10内，并且一端用于与后桥差速器300相连，另一端与第二离合器122相连，第二离合器122选择性地接合。具体地，壳体10可以为第四轴50提供稳定可靠的设置位置，第四轴50的一端用于与后桥差速器300相连，可以将变速器100中的动力传递至后桥差速器300上，以向车辆的后轮600提供驱动力，第四轴50的另一端与第二离合器122相连，这样在第二离合器122接合时，可以使第二轴41和第四轴50相连，可以保证动力在第二轴41和第四轴50之间顺利传递，在第二离合器122断开时，第二轴41和第四轴50之间不会有动力传递。

结合图1所示，第四轴50和第二轴41的中心轴线重合，如此设置，不仅可以便于第二同步器13选择性地接合平稳，便于控制动力在第四轴50和第二轴41之间的传递，而且在第二同步器13接合时，还可以保证第二轴41和第四轴50同轴转动，这样有利于减少动力在第二轴41和第四轴50之间的传递损耗，可以提高车辆的变速器100的传递效率。

结合图1所示，车辆的变速器100还包括第一行星排60，第一行星排60设置于壳体10内，并且包括第一太阳轮61、第一行星轮62、第一行星架63和第一齿圈64，第四轴50包括第一子轴51和第二子轴52，第一子轴51的一端与第二离合器122相连，另一端与第一太阳轮61相连，第三离合器123空套于第一子轴51，第一行星架63与第三离合器123选择性地相接合，第一行星轮62设置于第一行星架63，并且啮合在第一齿圈64与第一太阳轮61之间，第一齿圈64与第二子轴52相连，第二子轴52用于与后桥差速器300相连。

具体地，壳体10可以为第一行星排60在变速器100中提供稳定可靠的设置位置，其中，第一行星轮62设置于第一行星架63上，可以使动力在第一行星轮62和第一行星架63之间顺利传递，第一行星轮62啮合于第一齿圈64和第一太阳轮61之间，可以使动力通过第一行星轮62在第一太阳轮61和第一齿圈64之间顺利传递。

进一步地，第一子轴51的一端与第二离合器122相连，另一端与第一太阳轮61相连，第二离合器122选择性地接合，可以使第二轴41与第一子轴51选择性地相连，这样在第二离合器122接合时，可以使第二轴41上的动力通过第一子轴51顺利传递至第一太阳轮61上，这样使第一太阳轮61可以选择性地与第二轴41同速转动。

进一步地，第一子轴51上空套有第三离合器123，可以使第三离合器123与第一子轴51同轴转动，提高变速器100的结构紧凑性。在第二离合器122接合，并且第一行星架63与第三离合器123接合时，第二轴41可以带动第一太阳轮61和第三离合器123同步转动，并且第三离合器123可以使第一行星架63与第一太阳轮61同步转动，这样可以使第一行星轮62绕第一太阳轮61转动，并且第一行星轮62不发生自转，进而可以使第一齿圈64与第一太阳轮61同步转动。

进一步地，第一齿圈64与第二子轴52相连，可以使第二子轴52与第一太阳轮61同步转动，从而可以使第二子轴52的转速与第二轴41的转速相同。第二子轴52与后桥差速器300相连，如此设置，可以使第二轴41上的动力直接传递至后桥差速器300中，以向车辆的后轮600提供一种转速的驱动力。在本实用新型的实施例中，第一行星架63与第三离合器123接合时，变速器100输出至后轮600的转速为二挡转速。

结合图1所示，车辆的变速器100还包括制动器70，制动器70设置于壳体10内，第一行星架63与制动器70选择性地相接合。具体地，壳体10可以为制动器70在变速器100中提供稳定可靠的设置位置，第一行星架63与制动器70接合可以使第一行星架63不发生转动，在第二离合器122接合，并且第一行星架63与制动器70接合时，第二轴41带动第一太阳轮61同步转动，第三离合器123空转，第一太阳轮61带动第一行星轮62自转，第一行星轮62带动第一齿圈64转动，第一齿圈64带动第二子轴52同步转动，从而可以将经过第一行星排60减速后的动力传递至后桥差速器300上，以向车辆的后轮600提供另一种转速的驱动力。在本实用新型的实施例中，第一行星架63与制动器70接合时，变速器100输出至后轮600的转速为一挡转速。

结合图1所示，车辆的变速器100还包括第二行星排90，第二行星排90设置于壳体10内，并且包括第二太阳轮91、第二行星轮92、第二行星架93和第二齿圈94，第二太阳轮91空套于第一轴20，第二齿圈94固定于壳体10，第二行星轮92设置于第二行星架93，并且啮合在第二太阳轮91和第二齿圈94之间，第二行星架93与第一轴20相连。

具体地，壳体10可以为第二行星排90提供稳定可靠的设置位置，其中，第二行星轮92设置于第二行星架93上，可以使动力在第二行星架93和第二行星轮92之间顺利传递，第二行星轮92啮合于第二太阳轮91和第二齿圈94之间，并且第二齿圈94固定于壳体10，可以使动力在第二太阳轮91和第二行星轮92之间稳定传递，并且第二行星轮92在绕第二太阳轮91转动时可以发生自转，第二行星架93与第一轴20相连，可以使动力在第一轴20和第二行星架93之间顺利传递，这样在发动机200的输出动力传递至第一轴20时，第一轴20可以带动第二行星架93转动，第二行星架93带动第二行星轮92绕第二太阳轮91转动，第二齿圈94固定不动，所以第二行星轮92自转并且带动第二太阳轮91转动。在本实用新型的实施例中，第二太阳轮91远离第二行星轮92的一端与发电机30相连，可以使第二太阳轮91将经过减速后的动力传递至发电机30，使发电机30正常发电，为车辆中的电子器件供电。

结合图1所示，第一轴20和第二轴41的中心轴线重合，如此设置，不仅可以便于第一离合器121选择性地接合平稳，便于控制动力在第一轴20和第二轴41之间的传递，而且在第一离合器121接合时，还可以保证第二轴41和第一轴20同轴转动，这样有利于减少动力在第二轴41和第一轴20之间的传递损耗，可以提高车辆的变速器100的传递效率。

根据本实用新型的实施例，结合图1所示，车辆的动力系统1000包括发动机200、后桥差速器300以及车辆的变速器100，发动机200与第一轴20相连，后桥差速器300与第四轴50相连。具体地，车辆的变速器100可以应用于车辆的动力系统1000中，车辆的动力系统1000中发动机200与变速器100的第一轴20相连，可以使发动机200的输出动力通过第一轴20顺利传递至变速器100中变速，后桥差速器300与第四轴50相连，可以使变速器100中动力通过第四轴50向后桥差速器300传递，这样可以使车辆的动力系统1000均可以将动力传递至前桥差速器11和后桥差速器300上，以实现车辆的四驱模式。

结合图1所示，发动机200设置有发动机曲轴，发动机曲轴与第一轴20相连，发动机曲轴上设置有扭转减振器400。具体地，发动机200中设置有发动机曲轴，发动机曲轴可以将发动机200产生的驱动力和转速向发动机200外部传递，发动机曲轴连接扭转减振器400，发动机200的输出动力经过扭转减振器400向第一轴20传递，可以减少车辆的动力系统1000的机械损失功率，这样不仅可以提高发动机200的输出功率，而且还可以提升车辆的动力性和经济性。

根据本实用新型的实施例，车辆包括前桥2000和车辆的动力系统1000，前桥差速器11设置于前桥2000上。具体地，设置有本实用新型变速器100的动力系统1000可以应用于车辆中，在车辆中将变速器100中的前桥差速器11设置于前桥2000上，可以使变速器100集成于车辆的前桥2000，通过变速器100内部的多个离合器和换挡机构，可以直接实现车辆的前驱、后驱和四驱控制，这样可以取消现有技术中的分动器，提升动力系统1000的集成性。

结合图6-图23所示，对本实用新型中车辆的动力系统1000不同工作模式下的控制策略以及动力传递进行描述：

变速器100中的设置有执行单元，执行单元可以根据车辆的不同工况控制变速器100中的第一离合器121、第二离合器122、第三离合器123和第一同步器411的接合状态，以及控制发动机200和驱动电机40的工作状态，可以实现动力系统1000中的动力源的切换，车辆的动力模式可以分为前驱、后驱和四驱，可以满足车辆在各种越野工况下的动力需求，车辆在每种动力模式下均可以采用发动机200直驱、驱动电机40直驱和发动机200和驱动电机40联合驱动，可以使发动机200和驱动电机40同时高效运行，降低车辆能耗，增加车辆续航，提升车辆驾驶性，在各种驱动模式下，执行单元通过控制第一同步器411和多个档位齿轮副81选择性接合，控制第一行星架63分别与第三离合器123或制动器70相接合，均以实现动力系统1000的多档位控制。

结合图6-图7所示，车辆的动力系统1000处于发动机200前驱模式时，第一离合器121接合，第二离合器122和第三离合器123均不接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使发动机200的输出动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，可以实现车辆在发动机200前驱模式下的档位调节。

结合图8-图9所示，车辆的动力系统1000处于驱动电机40前驱模式时，第一离合器121、第二离合器122和第三离合器123均不接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，驱动电机40的输出动力沿第二轴41-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使驱动电机40的输出动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，可以实现车辆在驱动电机40前驱模式下的档位调节。

结合图10-图11所示，车辆的动力系统1000处于发动机200和驱动电机40联合前驱模式时，第一离合器121接合，第二离合器122和第三离合器123均不接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，驱动电机40的输出动力沿第二轴41-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使发动机200和驱动电机40的输出动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，可以实现车辆在发动机200和驱动电机40联合前驱模式下的档位调节。

结合图12-图13所示，车辆的动力系统1000处于发动机200后驱模式时，第一离合器121和第二离合器122均接合，第一同步器411不接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使发动机200的输出动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，可以实现车辆在发动机200后驱模式下的档位调节。在本实用新型的实施例中，当第一行星排60与制动器70接合时，车辆的动力系统1000为发动机200后驱模式一挡，当第一行星排60与第三离合器123接合时，车辆的动力系统1000为发动机200后驱模式二挡。

结合图14-图15所示，车辆的动力系统1000处于驱动电机40后驱模式时，第二离合器122接合，第一离合器121和第一同步器411均不接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，驱动电机40的输出动力沿第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使驱动电机40的输出动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，可以实现车辆在驱动电机40后驱模式下的档位调节。在本实用新型的实施例中，当第一行星排60与制动器70接合时，车辆的动力系统1000为驱动电机40后驱模式一挡，当第一行星排60与第三离合器123接合时，车辆的动力系统1000为驱动电机40后驱模式二挡。

结合图16-图17所示，车辆的动力系统1000处于发动机200和驱动电机40联合后驱模式时，第一离合器121和第二离合器122均接合，第一同步器411不接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，驱动电机40的输出动力沿第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使发动机200和驱动电机40联合传递至第四轴50上的动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，可以实现车辆在发动机200和驱动电机40联合后驱模式下的档位调节。在本实用新型的实施例中，当第一行星排60与制动器70接合时，车辆的动力系统1000为发动机200和驱动电机40联合后驱模式一挡，当第一行星排60与第三离合器123接合时，车辆的动力系统1000为发动机200和驱动电机40联合后驱模式二挡。

结合图18-图19所示，车辆的动力系统1000处于发动机200四驱模式时，第一离合器121和第二离合器122均接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，发动机200的输出动力中部分地沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，另一部分沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，传递至第一同步器411上的动力，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使发动机200部分的输出动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，传递至第四轴50上的动力，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使发动机200的输出动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，从而可以实现车辆在发动机200四驱模式下的档位调节。

结合图20-图21所示，车辆的动力系统1000处于驱动电机40四驱模式时，第一离合器121不接合，第二离合器122接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，驱动电机40的输出动力中部分地沿第二轴41-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，另一部分沿第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，传递至第一同步器411上的动力，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使驱动电机40部分的输出动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，传递至第四轴50上的动力，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使驱动电机40的输出动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，从而可以实现车辆在驱动电机40四驱模式下的档位调节。

结合图22-图23所示，车辆的动力系统1000处于发动机200和驱动电机40联合四驱模式时，第一离合器121和第二离合器122均接合，第一同步器411与两个主动档位齿轮811中的一个接合，第一行星架63选择性地与第三离合器123或制动器70接合，发动机200的输出动力中部分地沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，另一部分沿发动机曲轴-第一轴20-第一离合器121-第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递，驱动电机40的输出动力中部分地沿第二轴41-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-前桥差速器11的路径传动，另一部分沿第二轴41-第二离合器122-第四轴50-后桥差速器300的路径传递。

进一步地，通过控制第一同步器411与不同的档位齿轮副81中的主动档位齿轮811接合，可以使发动机200和驱动电机40联合传递至第一同步器411上的动力以不同的转速传递至前桥差速器11上，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使发动机200和驱动电机40联合传递至第四轴50上的动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，从而可以实现车辆在发动机200和驱动电机40联合四驱模式下的档位调节。

根据本实用新型的一些实施例，结合图2所示，可以取消前桥差速器11、第一传动齿轮82、第二传动齿轮111、第三轴80、档位齿轮副81和第一同步器411，此时车辆的动力系统1000具有发动机200后驱、驱动电机40后驱以及发动机200和驱动电机40联合后驱三种模式，通过控制第一行星架63选择性地与第三离合器123和制动器70接合，可以使传递至第四轴50上的动力以不同的转速传递至后桥差速器300上，从而可以实现车辆在发动机200后驱、驱动电机40后驱以及发动机200和驱动电机40联合后驱三种模式下的档位调节。

根据本实用新型的另一些实施例，结合图3所示，在取消前桥差速器11、第一传动齿轮82、第二传动齿轮111、第三轴80、档位齿轮副81和第一同步器411的基础上，可以将第一行星排60替换成第二同步器13与两个档位齿轮副81的结构，两个档位齿轮副81中的从动档位齿轮812通过第一中间轴14相连，可以使两个从动档位齿轮812同步转动，此时车辆的动力系统1000具有发动机200后驱、驱动电机40后驱以及发动机200和驱动电机40联合后驱三种模式，通过控制第二同步器13选择性地与多个档位齿轮副81接合，可以使第二轴41传递至第四轴50上的动力转速不同，从而可以实现车辆在发动机200后驱、驱动电机40后驱以及发动机200和驱动电机40联合后驱三种模式下的档位调节。

在本实用新型的实施例中，档位齿轮副81有两个，其中一个档位齿轮副81中的主动档位齿轮811空套于第二轴41上，另一个档位齿轮副81中的主动档位齿轮811固定于第四轴50的一端，当第二同步器13与空套于第二轴41上的主动档位齿轮811接合时，驱动电机40上的动力经过连个档位齿轮副81减速后再向第四轴50传递，此时传递至后桥差速器300上的转速为一挡转速，当第二同步器13与固定在第四轴50上的主动档位齿轮811接合时，第二轴41可以带动第四轴50同步转动，此时传递至后桥差速器300上的转速为二挡转速。

根据本实用新型的再一些实施例，结合图4所示，在取消前桥差速器11、第一传动齿轮82、第二传动齿轮111、第三轴80、档位齿轮副81和第一同步器411，并且将第一行星排60替换成第二同步器13与两个档位齿轮副81的基础上，增加第二同步器13的数量，并且使多个第二同步器13设置于第二中间轴15上，同时增加多个档位齿轮副81，多个第二同步器13与多个档位齿轮副81选择性接合，可以实现车辆在发动机200后驱、驱动电机40后驱以及发动机200和驱动电机40联合后驱三种模式中更多档位的调节。在本实用新型的实施例中，动力系统1000可应用的车辆包括但不限于轻卡和重卡。

根据本实用新型的再一些实施例，结合图5所示，变速器100还包括第一中间齿轮8111、第二中间齿轮8113和第三中间轴8112，主动档位齿轮811与第一中间齿轮8111相啮合，第一中间齿轮8111与第三中间轴8112相连，从动档位齿轮812与第二中间齿轮8113相啮合，多个第二中间齿轮8113设置于第三中间轴8112上，并且和对应的从动档位齿轮812形成多对档位齿轮副81，每一对档位齿轮副81的传动比不同，第一同步器411设置于第三中间轴8112上，并且选择性地与多个第二中间齿轮8113相结合，如此设置，可以实现车辆在前驱模式中更多档位的调节。在本实用新型的实施例中，齿轮数量多，可以提升变速器100的结构稳定性和结构刚度，可以提高车辆的承载能力，有利于延长变速器100的使用寿命。

在本实用新型的实施例中，当动力系统1000处于发动机200前驱模式时，第一离合器121接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一离合器121-第一轴20-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-第一传动齿轮82-第二传动齿轮111-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411选择性地与多个档位齿轮副81接合，可以使发动机200传递至前桥差速器11上的动力转速不同，从而可以实现车辆在发电机30前驱模式下的档位调节。

在本实用新型的实施例中，当动力系统1000处于发电机30前驱模式时，第一离合器121不接合，发电机30的输出动力沿第二太阳轮91-第二行星轮92-第二行星架93-第一轴20-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-第一传动齿轮82-第二传动齿轮111-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411选择性地与多个档位齿轮副81接合，可以使发电机30传递至前桥差速器11上的动力转速不同，从而可以实现车辆在发电机30前驱模式下的档位调节。

在本实用新型的实施例中，当动力系统1000处于发电机30发电模式时，第一离合器121接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一离合器121-第一轴20-第二行星架93-第二行星轮92-第二太阳轮91-发电机30的路径传动，可以实现发动机200的输出动力带动发电机30转动，使发电机30正常发电，为车辆中的电子器件供电。另需说明的是，当车辆动力需求大时，发动机200的动力全部用于驱动车辆行驶，以保证车辆在此工况下的动力性，当车辆动力需求较小时，发动机200的部分动力可以用于驱动发电机30发电，以使发动机200保持在高效区工作，可以提升动力系统1000的经济性。

在本实用新型的实施例中，当动力系统1000处于发动机200和发电机30联合前驱模式时，第一离合器121接合，发动机200的输出动力沿发动机曲轴-第一离合器121-第一轴20-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-第一传动齿轮82-第二传动齿轮111-前桥差速器11的路径传动，发电机30的输出动力沿第二太阳轮91-第二行星轮92-第二行星架93-第一轴20-第一同步器411-主动档位齿轮811-从动档位齿轮812-第三轴80-第一传动齿轮82-第二传动齿轮111-前桥差速器11的路径传动，通过控制第一同步器411选择性地与多个档位齿轮副81接合，可以使发动机200和发电机30传递至前桥差速器11上的动力转速不同，从而可以实现车辆在发动机200和发电机30联合前驱模式下的档位调节。

在本实用新型的描述中，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”、“周向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆的变速器，其特征在于，包括：

第一轴(20)，所述第一轴(20)沿车辆的前后方向设置，所述第一轴(20)连接于发动机(200)、发电机(30)和前桥差速器(11)；

第二轴(41)，所述第二轴(41)沿车辆的前后方向设置，所述第二轴(41)连接于驱动电机(40)、前桥差速器(11)和后桥差速器(300)；

其中，所述第一轴(20)和所述第二轴(41)通过第一离合器(121)连接。

2.根据权利要求1所述的车辆的变速器，其特征在于，还包括第三轴(80)，所述第二轴(41)上设置有第一同步器(411)，所述第一同步器(411)位于所述第一离合器(121)和所述驱动电机(40)之间，所述第二轴(41)上设置有多个主动档位齿轮(811)，所述第三轴(80)连接于所述前桥差速器(11)且设置有多个从动档位齿轮(812)，多个所述主动档位齿轮(811)和多个所述从动档位齿轮(812)一一对应啮合，以形成多个档位齿轮副(81)，所述第一同步器(411)选择性地与多个所述主动档位齿轮(811)中的一个相接合。

3.根据权利要求2所述的车辆的变速器，其特征在于，还包括第四轴(50)，所述第四轴(50)沿车辆的前后方向设置，所述第四轴(50)连接于所述后桥差速器(300)，所述第二轴(41)通过第二离合器(122)和所述第四轴(50)连接，以连接于所述后桥差速器(300)。

4.根据权利要求3所述的车辆的变速器，其特征在于，所述第四轴(50)和所述第二轴(41)的中心轴线重合。

5.根据权利要求3所述的车辆的变速器，其特征在于，还包括第一行星排(60)，所述第一行星排(60)包括第一太阳轮(61)、第一行星轮(62)、第一行星架(63)和第一齿圈(64)，所述第四轴(50)包括第一子轴(51)和第二子轴(52)，所述第一子轴(51)的一端与所述第二离合器(122)相连，另一端与所述第一太阳轮(61)相连，所述第一子轴(51)上空套有第三离合器(123)，所述第一行星架(63)与所述第三离合器(123)选择性地相接合，所述第一行星轮(62)设置于所述第一行星架(63)且啮合在所述第一齿圈(64)与所述第一太阳轮(61)之间，所述第一齿圈(64)与所述第二子轴(52)相连，所述第二子轴(52)连接于所述后桥差速器(300)。

6.根据权利要求5所述的车辆的变速器，其特征在于，还包括制动器(70)，所述第一行星架(63)与所述制动器(70)选择性地相接合。

7.根据权利要求1所述的车辆的变速器，其特征在于，还包括第二行星排(90)，所述第二行星排(90)包括第二太阳轮(91)、第二行星轮(92)、第二行星架(93)和第二齿圈(94)，所述第二太阳轮(91)空套于所述第一轴(20)，所述第二齿圈(94)适于固定在变速器(100)的壳体(10)，所述第二行星轮(92)设置于所述第二行星架(93)且啮合在所述第二太阳轮(91)和所述第二齿圈(94)之间，所述第二行星架(93)与所述第一轴(20)相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆的变速器，其特征在于，所述第一轴(20)和所述第二轴(41)的中心轴线重合。

9.一种车辆的动力系统，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述的车辆的变速器(100)。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求9所述的车辆的动力系统(1000)。