动力驱动系统和车辆的制作方法

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种动力驱动系统和具有该动力驱动系统的车辆。

背景技术：

随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机驱动，可以实现多种工况，以改善传动的燃油效率和燃油经济性。相关技术中，电机的驱动力输出到差速器的传动链长度大，传动效率较低，且在换挡过程中易出现动力中断问题，存在改进的空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种动力驱动系统，动力驱动系统的第一电动发电机和倒挡轴相连，可通过倒挡轴进行动力输出，传动链较短，传动效率较高。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述动力驱动系统的车辆。

根据本发明实施例的动力驱动系统，包括：发动机、第一电动发电机、变速器，所述变速器包括：离合器；第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴和所述第二输入轴通过所述离合器可选择性地与所述发动机动力耦合连接，所述第一输入轴和所述第二输入轴上各自设有挡位主动齿轮，所述第一输入轴和所述第二输入轴中的一个上设有倒挡主动齿轮；第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴各自空套设置有与所述挡位主动齿轮对应啮合的挡位从动齿轮，所述第二输出轴固定设置有倒挡从动齿轮；倒挡轴，所述倒挡轴设置有与所述倒挡主动齿轮啮合的第一倒挡齿轮和与所述倒挡从动齿轮啮合的第二倒挡齿轮，用于将所述倒挡主动齿轮的动力可选择地耦合到所述倒挡从动齿轮；第一传动机构，所述第一电动发电机通过所述第一传动机构与所述倒挡轴动力耦合连接。

根据本发明实施例的动力驱动系统，通过离合器与不同的输入轴、输出轴配合，可实现不同挡位的切换，且在倒挡轴ⅲ上连接第一电动发电机，由此，发动机和第一电动发电机实现并联连接，通过直接的扭矩耦合，能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。在纯电动的工况下，可避免由于换挡导致纯电动工况时的动力中断问题和传动链过长的效率低下问题，极大地提高了电动驱动的传动效率，且并联式结构动力性强、结构简单，对于整车空间布置有极大地改善。

根据本发明第二方面实施例的车辆设置有第一方面任一种的动力驱动系统。

所述车辆与上述的动力驱动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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-图3是根据本发明实施例的动力驱动系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

车辆1000，

动力驱动系统100，

第一输入轴ⅰ，第二输入轴ⅱ，第一输出轴ⅰ’，第二输出轴ⅱ’，倒挡轴ⅲ，

差速器z，主减速器从动齿轮zb，

二挡主动齿轮2a，四六挡主动齿轮46a，三五挡主动齿轮35a，一倒挡主动齿轮1ra，

一挡从动齿轮1b，二挡从动齿轮2b，三挡从动齿轮3b，四挡从动齿轮4b，五挡从动齿轮5b，六挡从动齿轮6b，倒挡从动齿轮rb，

第一倒挡齿轮1r，第二倒挡齿轮2r，

第一电机侧齿轮1c，倒挡轴侧齿轮1d，第一惰轮1e，

第一离合器k1，第二离合器k2，

第一输出齿轮1z，第二输出齿轮2z，

二四挡同步器a，一三挡同步器b，六挡同步器c，五挡同步器d，第一倒挡轴同步器m1，第二倒挡轴同步器m2，

第一电动发电机10，发动机30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的动力驱动系统100，该动力驱动系统100的第一电动发电机10与倒挡轴ⅲ相连，可通过倒挡轴ⅲ将第一电动发电机10产生的驱动力输出至车轮，缩短传动链长度，提高传动效率。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的动力驱动系统100包括：发动机30、第一电动发电机10、变速器。

发动机30用于输出驱动力以驱动车轮转动，发动机30可为汽油机，也可为柴油机。其中，发动机30与变速器相连，变速器的输出端可以通过差速器与车轮相连，发动机30输出的驱动力可通过变速器传递到车轮，进而驱动车轮转动，发动机30输出的动力也可以通过变速器传递到第一电动发电机10，以驱动第一电动发电机10发电。

变速器具有多个挡位，发动机30可通过变速器输出多种不同的转速和转矩，以使行驶的车辆1000能够很好地适应行车环境。如车辆1000在阻力较大的路面行驶时，变速器可选择低转速、高转矩的挡位进行动力传递，保持充足的动力输出；再如车辆1000在平顺、开阔的路面行驶时，变速器可选择高转速、低转矩的挡位进行动力传递，降低油耗。由此，可保证车辆1000在不同工况下，车辆1000均具有很好的动力性能，使车辆1000保持良好的行驶状态，同时提高车辆1000的燃油经济性。

第一电动发电机10与变速器相连，第一电动发电机10既可作为发电机，也可作为电动机。

当第一电动发电机10作为发电机时(车辆1000为驻车发电模式或行车发电模式)，发动机30输出的至少部分动力可经变速器传递到第一电动发电机10，通过第一电动发电机10进行发电，且第一电动发电机10产生的电量可存储于车辆1000的动力电池中。

当第一电动发电机10作为电动机时(车辆1000为混动模式或纯电动模式)，动力电池向第一电动发电机10供电，第一电动发电机10工作输出动力，且第一电动发电机10输出的动力经过变速器传递至车轮，可实现车辆1000的电动驱动。

如图1-图3所示，变速器包括：离合器、第一输入轴ⅰ、第二输入轴ⅱ、第一输出轴ⅰ’、第二输出轴ⅱ’、倒挡轴ⅲ和第一传动机构。

第一输入轴ⅰ和第二输入轴ⅱ通过离合器可选择性地与发动机30动力耦合连接，以使发动机30输出的驱动力可选择性地传输至第一输入轴ⅰ或第二输入轴ⅱ。

其中，离合器可以为如图1-图3所示的双离合器，即离合器包括第一离合器k1和第二离合器k2，第一离合器k1的输入端和第二离合器k2的输入端均与发动机30曲轴相连，在离合器和发动机30曲轴之间还可以设置飞轮、双质量飞轮、减振器等部件，第一离合器k1的输出端和第二离合器k2的输出端可分别与变速器的两个输入轴相连，如图1-图3所示，第一离合器k1的输出端与第一输入轴ⅰ相连，第二离合器k2的输出端与第二输入轴ⅱ相连。这样，发动机30输出的驱动力可选择性地通过第一离合器k1到第一输入轴ⅰ或通过第二离合器k2到第二输入轴ⅱ。

第一输入轴ⅰ和第二输入轴ⅱ上各自设有多个不同的挡位主动齿轮，第一输入轴ⅰ设有多个不同的奇数挡位主动齿轮，第二输入轴ⅱ设有多个不同的偶数挡位主动齿轮，第一输入轴ⅰ和第二输入轴ⅱ中的一个上设有倒挡主动齿轮，如图1所示，第一输入轴ⅰ上设有倒挡主动齿轮。

由此，在増挡或减挡的过程中，变速器为从奇数挡切换至偶数挡或从偶数挡切换至奇数挡，同时与发动机30相连的动力耦合的离合器，从第一离合器k1和第二离合器k2中的一个切换到另一个，且再次换挡时，由第一离合器k1和第二离合器k2中的另一个切换至一个，这样，车辆1000在行驶的过程中，第一离合器k1和第二离合器k2为交替切换，可避免同一离合器处于持续的工作状态，防止第一离合器k1或第二离合器k2长期使用后致结构疲劳，严重时会产生不利形变。由此，交替使用可降低第一离合器k1和第二离合器k2的工作强度，延长离合器的使用寿命，便于长期使用。

如图1-图3所示，第一输入轴ⅰ为实心轴，第二输入轴ⅱ为空心轴，且第二输入轴ⅱ套设于第一输入轴ⅰ，由此通过输入轴的空套方式，可以缩小整个变速器的体积。

如图1-图3所示，第一输入轴ⅰ设有一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和倒挡主动齿轮，第一输入轴ⅰ上的挡位主动齿轮和倒挡主动齿轮可以固定设置在第一输入轴ⅰ上，第二输入轴ⅱ设有二挡主动齿轮2a、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮，第二输入轴ⅱ上的挡位主动齿轮可以固定设置在第二输入轴ⅱ上。

第一输出轴ⅰ’和第二输出轴ⅱ’各自空套设置有与挡位主动齿轮对应啮合的挡位从动齿轮，即第一输出轴ⅰ’上空套的挡位从动齿轮可通过同步器选择性地与第一输出轴ⅰ’动力耦合，也可不与第一输出轴ⅰ’动力耦合；第二输出轴ⅱ’上空套的挡位从动齿轮可通过同步器选择性地与第二输出轴ⅱ’动力耦合，也可不与第二输出轴ⅱ’动力耦合。可根据具体地工况及行车环境选择所需的挡位从动齿轮进行啮合，以实现不同的转速、转矩的输出，第二输出轴ⅱ’设有倒挡从动齿轮rb，倒挡从动齿轮rb固定安装于第二输出轴ⅱ’，以实现倒挡的动力传输。

其中，如图1-图3所示，第一输出轴ⅰ’空套有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b，即一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b与第一输出轴ⅰ’可通过同步器选择性相连，且第一输出轴ⅰ’的一挡从动齿轮1b与第一输入轴ⅰ的一挡主动齿轮啮合，第一输出轴ⅰ’的三挡从动齿轮3b与第一输入轴ⅰ的三挡主动齿轮啮合，第一输出轴ⅰ’的二挡从动齿轮2b与第二输入轴ⅱ的二挡主动齿轮2a啮合，第一输出轴ⅰ’的四挡从动齿轮4b与第二输入轴ⅱ的四挡主动齿轮啮合。这样，可实现第一输入轴ⅰ、第二输入轴ⅱ到第一输出轴ⅰ’的驱动力传递，并通过不同的主动齿轮和从动齿轮相啮合，可实现不同的转速、转矩的输出，由第一输入轴ⅰ到第一输出轴ⅰ’可实现一挡和三挡的动力输出，第二输入轴ⅱ到第一输出轴ⅰ’可实现二挡和四挡的动力输出。

如图1-图3所示，第二输出轴ⅱ’空套有五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b，第二输出轴ⅱ’固定设置有倒挡从动齿轮rb，即五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b可与第二输出轴ⅱ’通过同步器选择性地相连，且第二输出轴ⅱ’的五挡从动齿轮5b与第一输入轴ⅰ的五挡主动齿轮啮合，第二输出轴ⅱ’的倒挡从动齿轮rb与第一输入轴ⅰ的倒挡主动齿轮相连，第二输出轴ⅱ’的六挡从动齿轮6b与第二输入轴ⅱ的六挡主动齿轮啮合。这样，可实现第一输入轴ⅰ、第二输入轴ⅱ到第二输出轴ⅱ’的驱动力传递，并通过不同的主动齿轮和从动齿轮相啮合，可实现不同的转速、转矩的输出，由第一输入轴ⅰ到第二输出轴ⅱ’可实现五挡和倒挡的动力输出，第二输入轴ⅱ到第二输出轴ⅱ’可实现六挡动力输出。

其中，如图1-图3所示，三挡主动齿轮和五挡主动齿轮集成为同一齿轮，即三五挡主动齿轮35a，三五挡主动齿轮35a可与三挡从动齿轮3b啮合，也可与五挡从动齿轮5b啮合；四挡主动齿轮和六挡主动齿轮集成为同一齿轮，即四六挡主动齿轮46a，四六挡主动齿轮46a可与四挡从动齿轮4b啮合，也可与六挡从动齿轮6b啮合；一挡主动齿轮和倒挡主动齿轮集成为同一齿轮，即一倒挡主动齿轮1ra，一倒挡主动齿轮1ra可与一从动齿轮啮合，也可与倒挡从动齿轮rb相连，这样，同一齿轮可在不同工况下分别用于实现一挡的前进驱动和倒挡的后退驱动。由此，减少变速器的齿轮数量，降低了变速器的成本，同时极大地节省了变速器内部的安装空间，便于安装与更换。可以理解的是，车辆1000在使用一挡或倒挡时，车轮的转速较小，且所需的驱动力均较大，由此，将倒挡主动齿轮与一挡从动齿轮共用，相比于倒挡主动齿轮与其他主动齿轮共用，更优选、合理，使用更方便。

如图1-图3所示，变速器还包括：二四挡同步器a、一三挡同步器b、六挡同步器c和五挡同步器d。

其中，二四挡同步器a和一三挡同步器b均安装于第一输出轴ⅰ’，且二挡从动齿轮2b和四挡从动齿轮4b通过二四挡同步器a可选择性地与第一输出轴ⅰ’动力耦合连接，即二四挡同步器a可选择性地将二挡从动齿轮2b或四挡从动齿轮4b中的一个与第一输出轴ⅰ’动力耦合连接，或二挡从动齿轮2b或四挡从动齿轮4b均不与第一输出轴ⅰ’连接。一挡从动齿轮1b和三挡从动齿轮3b通过一三挡同步器b可选择性地与第一输出轴ⅰ’动力耦合连接，即一三挡同步器b可选择性地将一挡从动齿轮1b或三挡从动齿轮3b中的一个与第一输出轴ⅰ’动力耦合连接，或一挡从动齿轮1b或三挡从动齿轮3b均不与第一输出轴ⅰ’连接。

六挡同步器c和五挡同步器d均安装于第二输出轴ⅱ’，且六挡从动齿轮6b通过六挡同步器c可选择性地与第二输出轴ⅱ’动力耦合连接，六挡同步器c可选择性地将六挡从动齿轮6b与第二输出轴ⅱ’动力耦合连接。五挡从动齿轮5b通过五挡同步器d可选择性地与第二输出轴ⅱ’动力耦合连接，即五挡同步器d可选择性地将五挡从动齿轮5b与第二输出轴ⅱ’动力耦合连接。

由此，在应对不同路况时，离合器可选择性地与第一输入轴ⅰ和第二输入轴ⅱ中的一个动力耦合，且通过同步器的动作，选择不同的挡位主动齿轮和挡位从动齿轮啮合的传递路径，实现不同的转速、转矩输出，进而适应不同的行车状态并满足多种动力需求，保证车辆1000在行驶时具有较好的动力性和燃油经济性。

如图1-图3所示，倒挡轴ⅲ设置有第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r，第一倒挡齿轮1r与倒挡主动齿轮啮合，第二倒挡齿轮2r与倒挡从动齿轮rb啮合，倒挡轴ⅲ和设于倒挡轴ⅲ的第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r用于将倒挡主动齿轮的动力可选择地耦合到倒挡从动齿轮rb。

如图1-图3所示，第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r沿轴向间隔开，且第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r间距可根据倒挡主动齿轮和倒挡主动齿轮的间距进行设计，以使变速器安装固定后，倒挡主动齿轮的动力能够有效地传递至倒挡从动齿轮rb，且通过第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r进行动力传递可降低倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮rb的安装难度，对于安装位置的局限性较小，便于变速器整体的安装，减少安装成本。

其中，通过第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r传递动力可改变驱动力的传递方向。可以理解的是，变速器的一挡主动齿轮和倒挡主动齿轮可以集成为同一齿轮，且一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b啮合输出驱动力实现一挡动力输出，一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b的转动方向相反，此时，车辆1000为一挡转速、转矩前进。当该齿轮作为倒挡主动齿轮时，驱动力由倒挡主动齿轮经过第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r传递到倒挡从动齿轮rb后，倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮rb的转动方向相反，即倒挡从动齿轮rb与一挡从动齿轮1b的转动方向相反，这样，由倒挡从动齿轮rb输出的驱动力的方向和一挡从动齿轮1b输出的驱动力的方向相同，由此，可实现车轮的反向驱动，即实现倒挡驱动，倒挡传动的结构设计合理，动力传递路径清晰。

在一个实施例中，如图1-图3所示，变速器的输出端用于连接差速器z，其中，差速器z的输入端与主减速器从动齿轮zb相连，即主减速器从动齿轮zb与变速器的输出轴上的输出齿轮啮合，差速器z的两个输出端分别连接有传动半轴，这样，发动机30输出的驱动力依次通过离合器、变速器、差速器z，并由差速器z通过传动半轴传递至车轮，连接半轴包括与左侧车轮相连的左连接半轴和与右侧车轮相连的右连接半轴，且在车辆1000转弯时，差速器z可对左右车轮的转速进行调节，以使左右车轮以适当的转速实现转弯。由此，可驱动车轮转动，实现对车辆1000的驱动作用，传动结构简单，传动过程易于实现，且通过双离合器的切换实现不同挡位的动力输出，可提高车辆1000换挡行驶的平顺性。

在一些实施例中，如图1-图3所示，第一输出轴ⅰ’设有第一输出齿轮1z，第一输出齿轮1z与主减速器从动齿轮zb啮合，这样，在车辆1000为一挡、二挡、三挡或四挡驱动时，发动机30输出的驱动力可由相应的主动齿轮和从动齿轮传递到第一输出轴ⅰ’，并由第一输出轴ⅰ’传递至第一输出齿轮1z，通过第一输出齿轮1z与主减速器从动齿轮zb传递至差速器z，通过差速器驱动车轮转动。

如图1-图3所示，第二输出轴ⅱ’设有第二输出齿轮2z，第二输出齿轮2z设于第二输出轴ⅱ’的端部，第二输出齿轮2z与主减速器从动齿轮zb相连，这样，在车辆1000为五挡、六挡、或倒挡驱动时，发动机30输出的驱动力可由相应的主动齿轮和从动齿轮传递到第二输出轴ⅱ’，并由第二输出轴ⅱ’传递至第二输出齿轮2z，第二输出齿轮2z传递至主减速器从动齿轮zb，并由差速器z驱动车轮转动。这样，变速器将发动机30的驱动力通过第一输出齿轮1z或第二输出齿轮2z传递给差速器z，实现发动机30的动力传输。

由此，如图1-图3所示，发动机30输出的驱动力可通过以下七种传递路径实现动力输出，并对应车辆1000行驶的六个前进挡位和一个倒挡模式。

当车辆1000挂入一挡时：发动机30与第一离合器k1动力耦合，发动机30输出的驱动力通过第一离合器k1传递到第一输入轴ⅰ，第一输入轴ⅰ设有一挡主动齿轮，一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b啮合，且一三挡同步器b选择一挡从动齿轮1b与第一输出轴ⅰ’相连。这样，一挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-一挡主动齿轮-一挡从动齿轮1b-第一输出轴ⅰ’-第一输出齿轮1z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

二挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第二离合器k2-第二输入轴ⅱ-二挡主动齿轮2a-二挡从动齿轮2b-第一输出轴ⅰ’-第一输出齿轮1z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

三挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-三挡主动齿轮-三挡从动齿轮3b-第一输出轴ⅰ’-第一输出齿轮1z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

四挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第二离合器k2-第二输入轴ⅱ-四挡主动齿轮-四挡从动齿轮4b-第一输出轴ⅰ’-第一输出齿轮1z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

五挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-五挡主动齿轮-五挡从动齿轮5b-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

六挡的动力传递路径为：发动机30-第二离合器k2-第二输入轴ⅱ-六挡主动齿轮-六挡从动齿轮6b-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

倒挡时发动机30输出的动力传递路径为：发动机30-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-倒挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1r-倒挡轴ⅲ-第二倒档齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮。

纯燃油工况，第一电动发电机10不工作，发动机30的动力传递参考上述挡位传递路径，在此不再赘述。

如图1-图3所示，第一电动发电机10通过第一传动机构与倒挡轴ⅲ动力耦合连接。第一倒挡齿轮1r空套于倒挡轴ⅲ，且第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接，在一些实施例中，倒挡轴ⅲ上安装有第一倒挡轴同步器m1，第一倒挡轴同步器m1用于可选择性地将第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ动力耦合连接，倒挡从动齿轮rb固定安装于第二输出轴ⅱ。

将第一电动发电机10设于倒挡轴ⅲ，大大缩短了总成的轴向距离，易于整车的空间布置，且发动机30及变速器的控制逻辑与第一电动发电机10的控制逻辑时相互独立的，这样，有利于节省厂家的开发时间和成本，避免较高的故障率，即便发动机30与变速器系统故障也不会影响第一电动发电机10的动力输出，安全且实用。

第一电动发电机10可在发动机30输出动力时与发动机30同时动力输出，进而增加车辆1000的驱动力，实现车辆1000混动，降低发动机30动力输出的强度，延长发动机30的使用寿命。

在第一、二、三、四、五、六挡时，第一电动发电机10适于通过第一传动机构以及倒挡轴ⅲ输出，即当车辆1000处于混合动力驱动状态时，第一电动发电机10输出的驱动力直接通过倒挡轴ⅲ输出。

第一电动发电机10作为电动机时，可以通过倒挡轴ⅲ纯电动输出，也可以通过倒挡轴ⅲ混动输出。

在纯电动工况中，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动工况中，一至六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

车辆1000倒车时，动力驱动系统100具有纯电动工况、纯燃油工况和混动工况：(1)纯电动倒车，第一电动发电机10可以通过电机反转实现直接挡纯电动倒车。(2)发动机30倒车，k1离合器结合，发动机30通过倒挡轴实现倒档倒车；(3)第一电动发电机10和发动机30同时工作可实现混动模式下的倒车工况。

也就是说，第一电动发电机10可以在倒挡轴ⅲ处实现动力介入，在混动工况中，发动机30与第一电动发电机10为并联式，通过直接的扭矩耦合，能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。

可以理解的是，并联式的混合动力系统结构，通过直接的扭矩耦合，能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。

通过将第一电动发电机10设置在倒挡轴处，直接通过减速链与主减速器从动齿轮zb连接，纯电动工况下，电机具有很高的传动效率，避免一般混合动力系统中需要经过变速器中复杂的换挡和传动链实现纯电动工况的问题，同时也避免了由于换挡导致纯电动工况时的动力中断问题和传动链过长的效率低下问题，尤其适用于插电式混合动力车辆1000中。同时，将第一电动发电机10设置在倒挡轴ⅲ处，也大大缩短了总成的轴向距离，易于整车的空间布置。

控制逻辑上，本发明实施例的动力驱动系统，没有改变双离合变速器基本架构和换挡逻辑，第一电动发电机10的介入仅表现为在输出端的扭矩叠加，因此传统发动机30及变速器的控制逻辑与第一电动发电机10的控制逻辑是独立的，这样有利于节省厂家的开发时间和成本，避免系统较高的故障率，即便发动机30与变速器系统故障也不会影响纯电动时第一电动发电机10的动力输出。

第一电动发电机10可以作为发电机，比如动力驱动系统100具有减速/制动能回收工况，在减速或制动时，能量从车轮通过倒挡轴ⅲ传到第一电动发电机10，实现动能回收。

根据本发明实施例的动力驱动系统100，通过离合器与不同的输入轴、输出轴配合，可实现不同挡位的切换，且在倒挡轴ⅲ上连接第一电动发电机10，由此，发动机30和第一电动发电机10实现并联连接，通过直接的扭矩耦合，能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。在纯电动的工况下，可避免由于换挡导致纯电动工况时的动力中断问题和传动链过长的效率低下问题，极大地提高了电动驱动的传动效率，且并联式结构动力性强、结构简单，对于整车空间布置有极大地改善。

根据本发明实施例的动力驱动系统100，动力驱动系统100具有纯电动工况、混动工况。第一电动发电机10适于通过第一传动机构、倒挡轴ⅲ、第二倒挡齿轮2r、倒挡从动齿轮rb与第二输出轴ⅱ’动力耦合。

在纯电动工况中，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

混动工况为由上述的纯电动驱动模式中加入发动机30驱动相应的挡位，且发动机30驱动与第一电动发电机10的驱动相互不干涉，同时工作可增强动力驱动系统100输出的驱动力，提高动力驱动系统100驱动车辆1000的运行效率，能使整车最大输出扭矩放大n倍，提高了动力性、通过能力(例如最大爬坡度、脱困能力)。尤其对于混合动力车型，由于增加了电池包、电机、电控系统，由此，通过本发明实施例的动力驱动系统100可有效地提升动力性和通过能力。

具体地，在混动模式下：第一电动发电机10适于通过第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，一挡、二挡、三挡、四挡、五挡、六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动模式下，通过更多挡位选择和控制策略的优化，可以使第一电动发电机10和发动机30尽量工作在高效经济区间，从而提高系统的运行效率，降低油耗，提升平顺性。

如图1-图2所示，第一倒挡齿轮1r空套于倒挡轴ⅲ，且第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接，第二倒挡齿轮2r空套于倒挡轴ⅲ，且第二倒挡齿轮2r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接。在一些实施例中，倒挡轴ⅲ上安装有第一倒挡轴同步器m1和第二倒挡轴同步器m2，第一倒挡轴同步器m1用于可选择性地将第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ动力耦合连接，第二倒挡轴同步器m2用于可选择性地将第二倒挡齿轮2r与倒挡轴ⅲ动力耦合连接。

通过设置空套的第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r，动力驱动系统具有驻车发电工作模式，在驻车发电工作模式中，挡位从动齿轮均与对应的输出轴断开，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ动力耦合连接，第二倒挡齿轮2r与倒挡轴ⅲ断开，发动机30输出的动力适于通过第一输入轴ⅰ、倒挡主动齿轮、第一倒挡齿轮1r、倒挡轴ⅲ-第一传动机构驱动第一电动发电机10发电

在纯电动工况中，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第二倒挡轴同步器m2接合，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第二倒挡齿轮2r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动工况中，一至六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在驻车发电工况中，第一离合器k1接合，发动机30工作，同步器a、b、c、d、m2均处于中位，第一倒挡轴同步器m1接合，发动机30的动力通过-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-倒挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1r-倒挡轴ⅲ-第一传动机构传递给第一电动发电机10，以驱动第一电动发电机10发电。

通过将第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r均空套于倒挡轴ⅲ，结合连接于倒挡轴ⅲ的第一电动发电机10，可以实现纯电动、纯燃油、混动、驻车发电、减速制动能回收等多种工况。

如图1-图3所示，第二输出轴ⅱ’上的挡位从动齿轮位于倒挡从动齿轮rb的同一侧。第二输出齿轮2z、倒挡从动齿轮rb、六挡从动齿轮6b、五挡从动齿轮5b可以顺次布置在第二输出轴ⅱ’上，这样整个第二输出轴ⅱ’的各处受到的扭矩较为均衡，且结合各个齿轮的尺寸，布置方便，整体的轴向尺寸短。

动力驱动系统100可通过不同的结构形式实现上述的功能，且结构设计灵活多样，下面描述根据本发明实施例的动力驱动系统的一些可选的结构形式。

实施例一

如图1所示，变速器的主体结构可以参考上述实施例的描述，其区别点在于，第一倒挡齿轮1r、第二倒挡齿轮2r的安装方式以及第一传动机构的结构。

其中，第一倒挡齿轮1r空套于倒挡轴ⅲ，且第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接，第二倒挡齿轮2r空套于倒挡轴ⅲ，且第二倒挡齿轮2r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接。

第一传动机构包括：第一电机侧齿轮1c和倒挡轴侧齿轮1d，第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连，倒挡轴侧齿轮1d与第一电机侧齿轮1c啮合，倒挡轴侧齿轮1d固定于倒挡轴ⅲ，这样，第一电动发电机10输出的驱动力可通过第一电机侧齿轮1c直接传递到倒挡轴侧齿轮1d，并由第一输出轴ⅰ’输出，传动过程简单，由此，可减少电动过程中动力消耗，极大地提高了第一电动发电机10驱动过程中的传动效率。

纯燃油工况，第一电动发电机10不工作，发动机30的动力传递参考上述挡位传递路径，在此不再赘述。

在纯电动工况下，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一电机侧齿轮1c-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动工况下，一至六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一电机侧齿轮1c-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在驻车发电工况中，第一离合器k1接合，发动机30工作，同步器a、b、c、d、m2均处于中位，第一倒挡轴同步器m1接合，发动机30的动力通过-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-倒挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1r-倒挡轴ⅲ-倒挡轴侧齿轮1d-第一电机侧齿轮1c传递给第一电动发电机10，以驱动第一电动发电机10发电，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，以实现减速比驻车发电。

减速/制动能回收工况，在减速或制动时，能量从车轮通过第二输出轴ⅱ’-倒挡从动齿轮rb-第二倒挡齿轮2r-倒挡轴ⅲ-倒挡轴侧齿轮1d-第一电机侧齿轮1c传到第一电动发电机10，实现动能回收，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，提高发电效率。

倒挡轴侧齿轮1d在倒挡轴ⅲ上的安装位置位于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r在倒挡轴ⅲ上的安装位置之间。由于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r的位置受限于倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮rb的限制，通过将倒挡轴侧齿轮1d设于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间可以合理利用第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间的空间，使倒挡轴ⅲ上各个齿轮的安装更加紧凑。这样，可使得变速器的整体结构更加紧凑，同时缩短了变速器总成的轴向长度，易于实现整车的空间布置。

实施例二

如图2所示，变速器的主体结构可以参考实施例一的描述，其区别点在于，第一传动机构的结构。

其中，第一传动机构包括：第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e和倒挡轴侧齿轮1d，第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连，第一惰轮1e与第一电机侧齿轮1c啮合，且第一惰轮1e与倒挡轴侧齿轮1d啮合，倒挡轴侧齿轮1d固定于倒挡轴ⅲ，即第一电机侧齿轮1c和倒挡轴侧齿轮1d通过第一惰轮1e实现传动，可使得第一电机侧齿轮1c的转动方向与倒挡轴侧齿轮1d的转动方向相同，且二者仅通过第一惰轮1e相连，传动效率较高。

纯燃油工况，第一电动发电机10不工作，发动机30的动力传递参考上述挡位传递路径，在此不再赘述。

在纯电动工况下，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动工况下，一至六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在驻车发电工况中，第一离合器k1接合，发动机30工作，同步器a、b、c、d、m2均处于中位，第一倒挡轴同步器m1接合，发动机30的动力通过-第一离合器k1-第一输入轴ⅰ-倒挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1r-倒挡轴ⅲ-倒挡轴侧齿轮1d-第一惰轮1e-第一电机侧齿轮1c传递给第一电动发电机10，以驱动第一电动发电机10发电，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，以实现减速比驻车发电。

减速/制动能回收工况，在减速或制动时，能量从车轮通过第二输出轴ⅱ’-倒挡从动齿轮rb-第二倒挡齿轮2r-倒挡轴ⅲ-倒挡轴侧齿轮1d-第一惰轮1e-第一电机侧齿轮1c传到第一电动发电机10，实现动能回收，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，提高发电效率。

倒挡轴侧齿轮1d在倒挡轴ⅲ上的安装位置位于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r在倒挡轴ⅲ上的安装位置之间。由于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r的位置受限于倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮rb的限制，通过将倒挡轴侧齿轮1d设于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间可以合理利用第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间的空间，使倒挡轴ⅲ上各个齿轮的安装更加紧凑。这样，可使得变速器的整体结构更加紧凑，同时缩短了变速器总成的轴向长度，易于实现整车的空间布置。

第一惰轮1e的尺寸可根据第一电动发电机10和第一输出轴ⅰ’的相对位置确定。由此，既便于第一电动发电机10的布置，降低变速器结构对第一电动发电机10安装位置的限定，降低安装难度，解决电机的空间布置，又提高了第一电动发电机10的传动效率，减小传动过程中的动力损失，结构简单且实用。

实施例三

如图3所示，变速器的主体结构可以参考实施例二的描述，其区别点在于，第一倒挡齿轮1r、第二倒挡齿轮2r的安装方式。

其中，第一倒挡齿轮1r空套于倒挡轴ⅲ，且第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ可选择性地动力耦合连接，第二倒挡齿轮2r固定安装于倒挡轴ⅲ。

其中，第一传动机构包括：第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e和倒挡轴侧齿轮1d，第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连，第一惰轮1e与第一电机侧齿轮1c啮合，且第一惰轮1e与倒挡轴侧齿轮1d啮合，倒挡轴侧齿轮1d固定于倒挡轴ⅲ，即第一电机侧齿轮1c和倒挡轴侧齿轮1d通过第一惰轮1e实现传动，可使得第一电机侧齿轮1c的转动方向与倒挡轴侧齿轮1d的转动方向相同，且二者仅通过第一惰轮1e相连，传动效率较高。

纯燃油工况，第一电动发电机10不工作，发动机30的动力传递参考上述挡位传递路径，在此不再赘述。

在纯电动工况下，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

在混动工况下，一至六挡，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡轴侧齿轮1d-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

减速/制动能回收工况，在减速或制动时，能量从车轮通过第二输出轴ⅱ’-倒挡从动齿轮rb-第二倒挡齿轮2r-倒挡轴ⅲ-倒挡轴侧齿轮1d-第一惰轮1e-第一电机侧齿轮1c传到第一电动发电机10，实现动能回收，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，提高发电效率。

倒挡轴侧齿轮1d在倒挡轴ⅲ上的安装位置位于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r在倒挡轴ⅲ上的安装位置之间。由于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r的位置受限于倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮rb的限制，通过将倒挡轴侧齿轮1d设于第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间可以合理利用第一倒挡齿轮1r和第二倒挡齿轮2r之间的空间，使倒挡轴ⅲ上各个齿轮的安装更加紧凑。这样，可使得变速器的整体结构更加紧凑，同时缩短了变速器总成的轴向长度，易于实现整车的空间布置。

第一惰轮1e的尺寸可根据第一电动发电机10和第一输出轴ⅰ’的相对位置确定。由此，既便于第一电动发电机10的布置，降低变速器结构对第一电动发电机10安装位置的限定，降低安装难度，解决电机的空间布置，又提高了第一电动发电机10的传动效率，减小传动过程中的动力损失，结构简单且实用。

综上所述，根据本发明实施例的动力驱动系统100，动力驱动系统100至少具有纯燃油工况、纯电动工况、混动工况、减速/制动能回收工况。

上述实施例的动力驱动系统100，通过第一离合器k1、第二离合器k2和多个同步器的选择性地结合，可实现以下工况：

1、纯电动工况：发动机30不工作，离合器不工作，第一倒挡轴同步器m1位于中位，第一倒挡齿轮1r与倒挡轴ⅲ断开，第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

2、六挡纯燃油模式输出：第一电动发电机10不工作，当变速器为奇数挡输出时，结合第一离合器k1，断开第二离合器k2，通过同步器的动作可选择性地将发动机30的动力由一挡、三挡、五挡或倒挡输出；当变速器为偶数挡输出时，结合第二离合器k2，断开第一离合器k1，通过同步器的动作可选择性地将发动机30的动力由二挡、四挡或六挡输出，从而实现一挡-六挡及倒挡纯燃油模式的动力输出。

3六挡位混合动力输出：混动模式下，发动机30的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递，第一电动发电机10适于通过第一传动机构-倒挡轴ⅲ-第二倒挡齿轮2r-倒挡从动齿轮rb-第二输出轴ⅱ’-第二输出齿轮2z-主减速器从动齿轮zb-差速器z-车轮顺次传递。

4、减速/制动能回收：在减速或制动时，能量从车轮通过第二输出轴ⅱ’-倒挡从动齿轮rb-第二倒挡齿轮2r-倒挡轴ⅲ第一传动机构传到第一电动发电机10，实现动能回收，且从倒挡轴侧齿轮1d到第一电机侧齿轮1c为减速比传递，提高发电效率。

5、车辆1000倒车：(1)纯电动倒车，电机mg可以通过电机反转实现直接挡纯电动倒车。(2)发动机30倒车，k1离合器结合，发动机30通过倒挡轴实现倒档倒车；(3)电机mg和发动机30同时工作可实现混动模式下的倒车工况。

由此，根据本发明实施例的动力驱动系统100，可实现车辆1000的纯电动驱动、纯燃油驱动和混合动力驱动，驱动方式灵活多选，且发动机30和电动机的控制是相对独立的，这样，有利于节省厂家的开发时间和成本，系统故障率低，即便发动机30与变速器系统故障也不会影响纯电动时电机的动力输出，电机驱动不存在换挡中断的问题，安全且实用，可适用于各种工况。

本发明还公开了一种车辆1000。

如图4所示，本发明实施例的车辆1000具有上述任一种实施例的动力驱动系统100，本发明实施例的车辆1000可以实现纯电动驱动、纯燃油驱动和混合动力驱动，驱动方式灵活多选，且发动机30和电动机的控制是相对独立的，系统故障率低，即便发动机30与变速器系统故障也不会影响纯电动时电机的动力输出，电机驱动不存在换挡中断的问题，安全且实用，可适用于各种工况。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

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发明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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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