一种车辆双动力源双驱动总成的制作方法

本实用新型涉及一种车辆双动力源双驱动总成，与车辆前桥或后桥连接，用于驱动车辆。

背景技术：

目前的纯电动或混合动力新能源汽车，所采用的电动机的动力特性与整车要求有差异，无法满足速比和力矩的要求。由于新能源汽车需要面对越来越复杂的工况路况，用户对新能源汽车的舒适度和续航里程要求越来越高，单纯的电动机直驱模式、电动机连接减速器模式或油电混合动力模式的新能源汽车已不能满足新能源汽车行业的发展要求。

有些特殊车辆对车速要求较高，例如跑车、赛车，这些特殊车辆在较平整的路面上可以获得高速，但是在复杂的路面上速度难以提高，现有的纯电动或混合动力驱动系统无法满足车辆加速性、爬坡度和最高车速的需求。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种车辆双动力源双驱动总成，以解决现有的动力总成单一速比传动，无法满足车辆加速性、爬坡度和最高车速的需求、无法适应复杂路况工况的问题。

同时通过电机和变速器的集成一体化结构，解决现有的动力总成轴向尺寸较大，难以在车辆上布置，以及变速器中齿轮个数较多，传动结构复杂的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种车辆双动力源双驱动总成，包括两组对称设置的驱动单元，两组驱动单元与同一组车桥半轴连接，每组驱动单元均设置有动力源和自动变速器，所述自动变速器分别与所述车桥半轴中的一根半轴连接。

进一步，所述自动变速器中设置有平行的输入轴、中间轴和输出轴，这三根轴上设置有不同传动比的多级齿轮，所述动力源与输入轴连接，所述输出轴与车桥半轴中的左半轴或右半轴连接。

进一步，所述输入轴上设置有第一齿轮，所述中间轴上设置有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动，或者所述第一齿轮和第二齿轮之间设置有惰轮，所述第一齿轮、惰轮和第二齿轮之间啮合形成三连齿轮。

进一步，所述中间轴上固定或空套有第三齿轮、第六齿轮，所述输出轴上固定或空套有第四齿轮、第五齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合传动，二者在轴上的安装方式不同，所述第五齿轮与第六齿轮啮合传动，二者在轴上的安装方式不同；

所述输入轴与空套其上的齿轮之间设置有离合器，所述中间轴与空套其上的齿轮之间设置有离合器。

进一步，所述第三齿轮和/或第六齿轮通过滚针轴承空套在所述中间轴上，所述第四齿轮和/或第五齿轮通过滚针轴承空套在所述输出轴上。

进一步，所述第三齿轮和第六齿轮通过滚针轴承空套在所述中间轴上，所述中间轴上设置有双向离合器与所述第三齿轮和第六齿轮配合。

进一步，所述第四齿轮和第五齿轮通过滚针轴承空套在所述输出轴上，所述输出轴上设置有双向离合器与所述第五齿轮和第六齿轮配合。

进一步，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动比为i1，或者所述三连齿轮啮合传动比为i1，所述第五齿轮与第六齿轮啮合传动比为i2，所述第三齿轮与第四齿轮啮合传动比为i3，所述自动变速器中啮合传动比为i1×i2或者i1×i3。

进一步，所述动力源的转子轴和所述输入轴一体化设计，所述动力源为电动机，所述车桥半轴为后桥半轴。

进一步，所述离合器为端面齿离合器，包括活动齿盘和固定齿盘，所述活动齿盘空套在所述中间轴和/或输出轴上，所述固定齿盘固定在空套安装的任意齿轮上。

进一步，所述端面齿离合器为电磁驱动式、或液力驱动式、或气动驱动式、或电动驱动式、或机械拨叉驱动式，驱动所述活动齿盘轴向移动与固定齿盘啮合。

进一步，或者所述离合器为湿式离合器。

采用上述结构设置的本实用新型具有以下优点：

本实用新型的车辆双动力源双驱动总成，包括两组对称设置的驱动单元，两组驱动单元与同一组车桥半轴连接，每组驱动单元均设置有动力源和自动变速器，从而可以为车辆提供较大的驱动力，显著提高车速，使用在例如跑车、赛车等特殊车辆上。

本实用新型的车辆双动力源双驱动总成，与车辆的后桥半轴或前桥半轴连接，车辆动力总成可实现两种速比传动，传动形式灵活，满足整车对不同路况的行驶需求，当车辆需要快速加速或在负重爬坡时，可选择较大速比传动，提高整车驱动力，弥补整车驱动力不足的缺陷；当整车在巡航状态，可选择较小速比传动，以满足整车高速行驶要求，节约能源，提高车辆续航里程。

本实用新型的车辆双动力源双驱动总成，一方面缩短了驱动总成的轴向尺寸，利于整车的布置；另一方面由于使用的齿轮个数较少，简化了传动结构。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图(没有设置惰轮)。

图3是本实用新型实施例2的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图4是本实用新型实施例3的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图5是本实用新型实施例4的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图6是本实用新型实施例5的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图7是本实用新型实施例6的车辆双动力源双驱动总成的结构示意图。

图中：1.动力源；2.自动变速器；3.输入轴；4.第一齿轮；5.惰轮；6.第二齿轮；7.第六齿轮；8.中间轴；9.二档离合器；10.第三齿轮；11.第四齿轮；12.输出轴；13.一档离合器；14.第五齿轮；15. 惰轮轴；16.双向离合器；17.双向离合器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示为本实用新型实施例1，在该实施例中，一种车辆双动力源双驱动总成，包括两组对称设置的驱动单元，两组驱动单元与同一组车桥半轴连接，每组驱动单元均设置有动力源1和自动变速器2(图1中虚线所示)，自动变速器2分别与车桥半轴中的一根半轴连接。

如图1所示，自动变速器2中设置有平行的输入轴3、中间轴8和输出轴12，动力源1与输入轴3连接，输出轴3与车桥半轴中的左半轴或右半轴连接。

其中左侧的自动变速器2与车桥半轴中的左半轴连接，右侧的自动变速器2与车桥半轴中的右半轴连接。

下面以左侧的驱动单元举例来详细说明其详细结构，如图1所示，输入轴3上设置有第一齿轮4，中间轴8上设置有第二齿轮6，第一齿轮4和第二齿轮6之间设置有惰轮5，惰轮轴15平行于输入轴3，第一齿轮4、惰轮 5和第二齿轮6之间啮合形成三连齿轮。

惰轮5是为了结构尺寸需要而安装的，它不改变第一齿轮4与第二齿轮 6之间传动比的大小，也可以不设置惰轮5，第一齿轮4与第二齿轮6直接啮合传动，如图2所示。

中间轴8空套安装有第三齿轮10、固定安装有第六齿轮7，输出轴12 上固定安装有第四齿轮11、空套安装有第五齿轮14，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动，二者在轴上的安装方式不同，第五齿轮14与第六齿轮7 啮合传动，二者在轴上的安装方式不同。

中间轴8与空套其上的第三齿轮10之间设置有二档离合器9，输出轴 12与空套其上的第五齿轮14之间设置有一档离合器13。

第三齿轮10通过滚针轴承空套在中间轴8上，第五齿轮14通过滚针轴承空套在输出轴12上。虽然是空套安装，但是第三齿轮10和第五齿轮14 均不发生轴向移动。

第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者第一齿轮4、惰轮5和第二齿轮6这一组三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i3，自动变速器 2中啮合传动比为i1×i2或者i1×i3。

如图1所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

当一档离合器13闭合、二档离合器9断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第六齿轮7、第五齿轮 14、一档离合器13和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当二档离合器9闭合、一档离合器13断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、二档离合器9、第三齿轮10、第四齿轮11和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当一档离合器13、二档离合器9均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

其中，传动比i1、i2和i3的大小可通过改变齿轮的尺寸或齿数来改变，从而改变自动变速器的传动比。

优选的是，右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同，车辆内侧和外侧的车轮转速也就是相同的。通常在车辆转弯时，需要内侧和外侧的车轮转速不同，此时可以通过改变动力源1的转速来调节。

由上述可知，该车辆驱动总成可实现两种速比传动，自动变速器根据控制策略程序，可实现两个档位电控自动换档，传动形式灵活，满足整车对不同路况的行驶需求，当车辆在启动加速和负重爬坡时，可选择较大速比传动，提高整车驱动力，弥补整车驱动力不足的缺陷；当整车在巡航状态时，可选择较小速比传动，以满足整车高速行驶要求，节约能源，提高车辆续航里程。

动力源1的转子轴和输入轴3一体化设计，可以减小转子轴对自动变速器2的冲击。

动力源1为电动机，也可以为发动机。

输出轴12和左半轴或右半轴的连接结构可以采用花键连接，或者采用联轴器连接，或者是一体制成。

一档离合器13和二档离合器9为端面齿离合器，包括活动齿盘和固定齿盘。一档离合器13的活动齿盘空套在输出轴12上，配合的固定齿盘固定在第五齿轮14上。二档离合器9的活动齿盘空套在中间轴8上，配合的固定齿盘固定在第三齿轮10上。

在一档离合器13、二档离合器9中，活动齿盘可通过花键在轴上滑动。活动齿盘的中心孔设置有内花键，相应地在输出轴12和中间轴8上设置了外花键，而且长度应该比活动齿盘的内花键较长，只有这样活动齿盘才可以穿套在轴上，可轴向滑动并且输出力矩。

活动齿盘上设置有端面传动齿或齿槽，固定齿盘上相应设置有端面齿槽或传动齿。端面齿离合器相对于摩擦式离合器可使动能损失最大程度地降低，弥补了传统摩擦式离合器因无法承受电动机的动力冲击而寿命过短的缺陷。

端面齿离合器的驱动方式可以为电磁驱动式利用电磁铁吸附带动、或液力驱动式利用液压机构带动、或气动驱动式利用气压机构带动、或电动驱动式利用电动机带动，或机械拨叉驱动式利用拨叉带动，驱动活动齿盘轴向移动与固定齿盘啮合。

当一档离合器13和二档离合器9为电磁齿嵌式离合器时，车辆驱动总成在动力输入时，电磁齿嵌式离合器可使动力与整车随时瞬间脱开和结合，实现了动力的平顺切换，提高车辆行驶平稳度。

或者一档离合器13和二档离合器9均采用湿式离合器，湿式离合器内部设置有对偶摩擦片和钢片，利用液压油驱动使得摩擦片和钢片接触或分离从而实现离合。安装湿式离合器，需要实现中间轴8与空套其上的第三齿轮10的离合，输出轴12与空套其上的第五齿轮14的离合。

在本实用新型实施例中，车桥半轴为后桥半轴，也可以为前桥半轴。车辆驱动总成与前桥半轴连接时，车辆为前驱模式，车辆驱动总成与后桥半轴连接时，车辆为后驱模式。

车桥半轴的结构在图1、图2中未示出，实际结构是包括左半轴和右半轴，两个半轴之间不用再设置差速器。

实施例2

如图3所示为本实用新型实施例2，本实用新型实施例2是在实施例1 的基础上做出的改进，本实用新型实施例2与实施例1的区别点在于，如图 3所示，左侧的驱动单元中，一档离合器13空套在中间轴8上，配合的固定齿盘固定在第六齿轮7上，第六齿轮7空套安装在中间轴8上，第五齿轮 14固定安装在输出轴12上。二档离合器9空套在输出轴12上，配合的固定齿盘固定在第四齿轮11上，第四齿轮11空套安装在输出轴12上，第三齿轮10固定安装在中间轴8上。

如图3所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

设定第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者前述三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i3。

当一档离合器13闭合、二档离合器9断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、一档离合器13、第六齿轮7、第五齿轮14和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当二档离合器9闭合、一档离合器13断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第三齿轮10、第四齿轮11、二档离合器9和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当一档离合器13、二档离合器9均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同。

本实用新型实施例2的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例3

如图4所示为本实用新型实施例3，本实用新型实施例3是在实施例1 的基础上做出的改进，本实用新型实施例3与实施例1的区别点在于，如图 4所示，左侧的驱动单元结构中，二档离合器9空套在输出轴12上，配合的固定齿盘固定在第四齿轮11上，第四齿轮11空套安装在输出轴12上，第三齿轮10固定安装在中间轴8上。

如图4所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

设定第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者前述三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i3。

当一档离合器13闭合、二档离合器9断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第六齿轮7、第五齿轮 14、一档离合器13和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当二档离合器9闭合、一档离合器13断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第三齿轮10、第四齿轮11、二档离合器9和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当一档离合器13、二档离合器9均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同。

本实用新型实施例3的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例4

如图5所示为本实用新型实施例4，本实用新型实施例4是在实施例1 的基础上做出的改进，本实用新型实施例4与实施例1的区别点在于，如图 5所示，左侧的驱动单元结构中，一档离合器13空套在中间轴8上，配合的固定齿盘固定在第六齿轮7上，第六齿轮7空套安装在中间轴8上，第五齿轮14固定安装在输出轴12上。

如图5所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

设定第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者前述三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i2。

当一档离合器13闭合、二档离合器9断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、一档离合器13、第六齿轮7、第五齿轮14和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当二档离合器9闭合、一档离合器13断开时，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、二档离合器9、第三齿轮10、第四齿轮11和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当一档离合器13、二档离合器9均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同。

本实用新型实施例4的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例5

如图6所示为本实用新型实施例5，本实用新型实施例5是在实施例1 的基础上做出的改进，本实用新型实施例5与实施例1的区别点在于，如图6所示，左侧的驱动单元结构中，双向离合器16空套在中间轴8上，双向离合器16左右两侧均设置有端面齿，相当于两个活动齿盘，第三齿轮10、第六齿轮7均空套安装在中间轴8上，两个齿轮上均固定有配合的固定齿盘，第四齿轮11、第五齿轮14均固定安装在输出轴12上。

如图6所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

设定第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者前述三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i3。

当双向离合器16向右移动，可以与第六齿轮7上的固定齿盘闭合，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、双向离合器16、第六齿轮7、第五齿轮14和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当双向离合器16向左移动，可以与第三齿轮10上的固定齿盘闭合，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、双向离合器16、第三齿轮10、第四齿轮11和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当双向离合器16居中时，与第六齿轮7、第三齿轮10均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同。

本实用新型实施例5的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例6

如图7所示为本实用新型实施例6，本实用新型实施例6是在实施例5 的基础上做出的改进，本实用新型实施例6与实施例5的区别点在于，如图7所示，左侧的驱动单元结构中，双向离合器16空套在输出轴12上，双向离合器16左右两侧均设置有端面齿，相当于两个活动齿盘，第四齿轮11、第五齿轮14均空套安装在输出轴12上，两个齿轮上均固定有配合的固定齿盘，第三齿轮10、第六齿轮7均固定安装在中间轴8上。

如图7所示，右侧的驱动单元与左侧的驱动单元结构是镜像关系，在此不再详细说明。

设定第一齿轮4与第二齿轮6啮合传动比为i1，或者前述三连齿轮啮合传动比为i1，第五齿轮14与第六齿轮7啮合传动比为i2，第三齿轮10与第四齿轮11啮合传动比为i3。

当双向离合器16向右移动，可以与第五齿轮14上的固定齿盘闭合，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第六齿轮7、第五齿轮14、双向离合器16和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i2。此为第一工况。

当双向离合器16向左移动，可以与第四齿轮11上的固定齿盘闭合，动力源1依次通过输入轴3、第一齿轮4、惰轮5、第二齿轮6、中间轴8、第三齿轮10、第四齿轮11、双向离合器16和输出轴12将动力传递至车桥半轴，自动变速器2中啮合传动比为i1×i3。此为第二工况。

当双向离合器16居中时，与第五齿轮14、第四齿轮11均断开时，实现空档，此时无动力输出到车桥半轴。

右侧的驱动单元换挡顺序与左侧的驱动单元相同。

本实用新型实施例6的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。