CN109703357B - 动力***及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力***，涉及新能源车辆技术领域，包括：双动力源提供输入动力至变速单元；模式转换装置，选择性地将动力源与齿轮实现动力耦合；离合装置，控制其中一个动力源输入至变速单元的动力通断，并同步选择性地将齿轮与动力源耦合；以此形成动力不中断，并且任一动力模式均具备双动力提供输出动力；还提供了一种车辆，具有该高度集成的动力***，能够适应不同的工况需求，其动力***具有较高的经济性。

Description

动力***及车辆

技术领域

本发明涉及新能源车辆***用动力***，尤其涉及一种用于商用车的动力***，并提供了一种搭载该动力***的车辆。

背景技术

随着新能源汽车技术的不断进步，越来越多的商用车开始采用电动驱动来解决能耗问题，众所周知，电动商用车因其应用场景十分复杂，来自乘用车的单一技术并不能直接应用到商用车，因此商用车的电动驱动的普及速度相对落后于乘用车。

目前，为了能够应对复杂的工况，现有技术对新能源驱动***进行了多种研究，其中，采用单一的电机在现有的驱动***中并不能满足工况需求，CN103072472A公开了一种多模式双电机驱动***及其驱动方式，其采用离合器连接变速箱的第一输入轴和第二输入轴，通过两个电机的组合控制，实现双电机无动力切换，然其不足之处在于，变速箱内部齿轮组数较大，离合器、同步器等零部件分散，导致变速箱整体体积较大、重量较重，增加了整车的负重。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动力***，通过采用双动力源输入变速单元的方式，利用模式切换装置与离合装置的配合，能够实现无动力中断的同时，减少变速单元的内部零部件；还提供了一种车辆，具有轻量化的双动力源的动力***。

本发明的技术方案如下：

动力***，包括动力源，还包括：

采用平行轴的方式配置多组啮合齿轮的变速单元；

模式切换装置，选择性地将动力源与变速单元的不同组啮合齿轮实现动力耦合；

离合装置，控制双动力源中的任一动力源输入至变速单元的动力通断，并同步选择性地将变速单元的啮合齿轮与动力源耦合；

所述动力源为双动力源，分别提供输入动力至变速单元；

动力输出模式控制机构，通过控制模式切换装置和离合装置实现动力的多种输出模式。

优选地，在所述变速单元内至少存在一组以上啮合齿轮,双动力源通过模式转换装置和离合装置配合共用所述啮合齿轮组传递动力。

进一步地，所述变速单元中多组啮合齿轮的平行轴方式配置，包括共线布置的两根轴，与两根轴相平行的另一根轴，共线布置的两根轴与另一轴之间设有多组啮合齿轮，以实现大于齿轮组数的工作模式。

更进一步地，所述变速单元包括共线布置的两根轴，分别为轴一和轴二，另一根为轴三；两动力源分别通过直接或间接的方式将动力传递给轴一和轴二，在轴一上布置有两组啮合齿轮，在轴一上两组啮合齿轮之间间隔布置有模式切换装置；在轴二上布置有一组啮合齿轮；在轴一与轴二相邻齿轮组之间的轴一与轴二的相邻端上设有离合装置，所述各啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接。

优选地，两组啮合齿轮的主动齿轮空套在轴一上，模式切换装置固定在轴一的两个主动齿轮之间。

优选地，一个主动齿轮空套在轴二上，离合装置控制轴一与轴二的动力通断，以及选择性地将轴二的动力传递至啮合齿轮。

进一步地，还包括输出轴轴四，轴三与轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接。

优选地，双动力源布置在变速单元的异侧。

进一步地，两动力源以直接的方式将动力传递至轴一和轴二，其一动力源的输出端直接将动力传递至轴一，另一动力源的输出端也直接将动力传递至轴二。

进一步地，两动力源以间接的方式将动力传递至轴一和轴二，其中一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴一，另一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴二。

优选地，两组减速齿轮组的从动齿轮对应与轴一、轴二同轴连接。

优选地，双动力源布置在变速单元的同侧。

进一步地，能够实现以下任一工作模式，且在按照模式顺序切换时，双动力源中始终有一个动力源保持动力不中断：

(I)模式切换装置将一动力源的动力与齿轮相接合，离合装置将另一动力源传递至该齿轮的路径接通，双动力源同时经过同一啮合齿轮组输出动力，形成第一种动力模式；

(II)保持模式切换装置接合状态不变，离合装置将另一动力源传递至该齿轮的路径切断，并同步将该动力源与另一齿轮相接合，双动力源分别通过不同的啮合齿轮组输出动力，形成第二种动力模式；

(III)保持离合装置的接合状态不变，模式切换装置与齿轮分离，并与另一齿轮相接合，另一动力源传递至该齿轮的路径，形成第三种动力模式；

(IV)保持模式切换装置与齿轮的接合状态不变，将离合装置与齿轮分离，并接通与模式切换装置相接合的齿轮的传递路径，双动力源同时经过同一啮合齿轮组输出动力，形成第四种动力模式。

进一步地，所述变速单元包括共线布置的两根轴，分别为轴一和轴四，轴二空套在轴一的局部，轴一与轴三、轴二与轴三、轴三与轴四之间分别具有啮合齿轮组，一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴一，另一动力源的输出端通过减速齿轮组及模式切换装置与离合装置将动力传递至轴二，在轴一、轴二的同侧端依序分别布置有一组减速齿轮组，在轴四上布置有输出齿轮，在两组啮合齿轮之间间隔布置有模式切换装置；在轴四上布置有一组啮合齿轮；在轴一与轴四相邻齿轮组之间的轴一与轴四的相邻端上设有离合装置，所述各啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接，轴三与轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接。

优选地，双动力源布置在变速单元的同侧。

优选地，包括两个模式切换装置和一个离合装置，其中一个模式切换装置与轴一相接，控制轴二与轴一的动力耦合；另一个模式切换装置与轴三相接，选择性地将动力传递至轴二与轴三之间的任一啮合齿轮组；离合装置控制轴一与轴四的动力通断，并选择性地控制动力是否通过轴一与轴三的啮合齿轮组传递。

进一步地，所述轴二与轴三之间具有两组啮合齿轮组，所述轴一与轴三之间具有一组啮合齿轮组，输出轴与轴三之间具有一组啮合齿轮组。

进一步地，能够实现以下任一工作模式，且在按照工作模式顺序切换时，双动力源中始终有一个动力源保持动力不中断：

(I)一个模式切换装置将轴二的动力与轴一的动力相耦合，耦合后的动力通过另一个模式切换装置选择齿轮传递路径，并传递至轴三，进而通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(II)保持轴三的模式切换装置接合状态不变，位于轴一的模式切换装置将轴一与轴二分离，离合装置将轴一与空套在轴一的齿轮相结合，轴一和轴二的动力分别流入至轴三进行汇合，通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(III)保持离合装置的接合状态不变，位于轴三的模式切换装置与另一齿轮相接合，轴一和轴二的动力分别流入至轴三进行汇合，通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(IV)保持位于轴三的模式转换装置接合状态不变，离合装置将轴一与输出轴相接合，轴一的动力直接传递至输出轴，轴二的动力通过轴三传递至输出轴；

(V)保持离合装置的接合状态不变，位于轴一的模式切换装置将轴一与轴二相接合，位于轴三的模式切换装置与齿轮保持分离状态，轴一与轴二的动力汇合后直接传递至输出轴。

进一步地，套接于同一轴的两个齿轮的相向侧具有接合部，该轴位于两个齿轮之间的部位轴接有滑动机构，形成所述模式切换装置，所述滑动机构在轴上可选择性滑动，并选择性地与接合部相配合，实现不同的动力传递路径。

优选地，所述接合部为同步齿轮，与啮合齿轮中的主动齿轮相接，并与主动齿轮共同空套于所在轴上；所述滑动机构为啮合套或者同步器，轴接在该轴上，且能够进行滑动。

进一步地，在一个轴的端部具有接合部，与该轴共线的另一轴的端部连接有滑动机构，形成所述离合装置，连接滑动机构所在轴上的齿轮，在相向滑动机构的一侧也具有接合部，二者共同空套于接近轴二的端部，滑动机构能够选择性地与接合部相配合。

优选地，所述接合部为同步齿轮；所述滑动机构为啮合套或者同步器，与轴二的端部相接。

进一步地，动力输出模式控制机构为一换挡执行机构，统一控制模式切换装置和离合装置。

优选地，换挡执行机构通过电机控制模式切换装置和离合装置沿着同轴线滑动。

优选地，模式切换装置和离合装置均为换挡毂。

优选地，所述双动力源为电机一和电机二。

一种车辆，包括上述权利要求所述的动力***。

有益效果：本发明通过采用双动力源分别提供输入动力至变速单元，采用平行轴的方式对动力***的齿轮组进行配置，并对模式切换装置进行巧妙的位置布置，通过模式切换装置选择性地将动力源与齿轮实现动力耦合；同时还配置离合装置，控制其中一个动力源输入至变速单元的动力通断，并同步选择性地将齿轮与动力源耦合，相比于现有技术而言，能够在保持双动力始终输出的状态下，模式切换过程中动力不中断，并且更为重要的是，通过较少的齿轮组和模式切换装置或者离合装置，能够实现与现有技术相同的工作模式，在确保整体动力***保持较高的经济性的同时，大幅度降低了整体动力***的设计难度和体积，提升了动力***的市场竞争力，所述动力***的运用，对车辆的性能有大幅的提高，可获得具有轻量化的双动力源的动力***的车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的第一种动力***的构型示意图；

图2为图1中的第一种动力***的第一工作模式动力流向图；

图3为图1中的第一种动力***的第二工作模式动力流向图；

图4为图1中的第一种动力***的第三工作模式动力流向图；

图5为图1中的第一种动力***的第四工作模式动力流向图；

图6为本发明实施例所公开的第二种动力***的构型示意图；

图7为图6中的第二种动力***的第一工作模式动力流向图；

图8为图6中的第二种动力***的第二工作模式动力流向图；

图9为图6中的第二种动力***的第三工作模式动力流向图；

图10为图6中的第二种动力***的第四工作模式动力流向图；

图11为本发明实施例所公开的第三种动力***的构型示意图；

图12为图11中的第三种动力***的第一工作模式动力流向图；

图13为图11中的第三种动力***的第二工作模式动力流向图；

图14为图11中的第三种动力***的第三工作模式动力流向图；

图15为图11中的第三种动力***的第四工作模式动力流向图；

图16为图11中的第三种动力***的第五工作模式动力流向图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、电机一；2、电机二；3、输入齿轮组；41、轴一a，42、轴二a；43、第一主动齿轮a；44、第一从动齿轮a；45、第二主动齿轮a；46、第二从动齿轮a；47、第三主动齿轮a；48、第三从动齿轮a；49、轴三a；5、输出齿轮组；61、轴一b；62、轴二b；63、第一主动齿轮b；64、第一从动齿轮b；65、第二主动齿轮b；66、第二从动齿轮b；67、第三主动齿轮b；68、第三从动齿轮b；69、轴三b；7、输出轴；8、第四齿轮组；9、滑动机构；10、接合部；11、换挡执行机构；12、换挡电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

本发明动力***，包括动力源，所述双动力源为电机一和电机二。

还包括采用平行轴的方式配置多组啮合齿轮的变速单元，所述变速单元中多组啮合齿轮的平行轴方式配置，包括共线布置的两根轴，与两根轴相平行的另一根轴，共线布置的两根轴与另一轴之间设有多组啮合齿轮，以实现大于齿轮组数的工作模式。

所述模式切换装置，套接于同一轴的两个齿轮的相向侧具有接合部，该轴位于两个齿轮之间的部位轴接有滑动机构，形成所述模式切换装置，所述滑动机构在轴上可选择性滑动，并选择性地与接合部相配合，实现不同的动力传递路径。所述接合部为同步齿轮，与啮合齿轮中的主动齿轮相接，并与主动齿轮共同空套于所在轴上；所述滑动机构为啮合套或者同步器，轴接在该轴上，且能够进行滑动。而所述离合装置是在一个轴的端部具有接合部，与该轴共线的另一轴的端部连接有滑动机构，形成所述离合装置，连接滑动机构所在轴上的齿轮，在相向滑动机构的一侧也具有接合部，二者共同空套于接近轴二的端部，滑动机构能够选择性地与接合部相配合。所述接合部为同步齿轮；所述滑动机构为啮合套或者同步器，与轴二的端部相接。

所述动力输出模式控制机构为一换挡执行机构，统一控制模式切换装置和离合装置。换挡执行机构通过电机控制模式切换装置和离合装置沿着同轴线滑动。模式切换装置和离合装置均为换挡毂。

在人民交通出版社出版的汽车构造(第五版)一书中，在第十四章至第十五章提及的离合器，以及变速器与分动器部分，对本发明中的模式切换装置和离合装置的不同结构进行了阐述，在此不做赘述。

一种车辆，其包含前述的动力***。

如图一至图五所示，所述变速单元包括共线布置的两根轴，分别为轴一和轴二，另一根轴三，输出轴轴四；一动力源通过轴一传递动力，另一动力源通过轴二传递动力，在轴一上布置有两组啮合齿轮，在轴一上两组啮合齿轮之间间隔布置有模式切换装置；在轴二上布置有一组啮合齿轮；在轴一与轴二相邻齿轮组之间的轴一与轴二的相邻端上设有离合装置，所述各啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接，轴三与轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接，两组啮合齿轮的主动齿轮空套在轴一上，模式切换装置固定在轴一的两个主动齿轮之间，一个主动齿轮空套在轴二上，离合装置控制轴一与轴二的动力通断，以及选择性地将轴二的动力传递至啮合齿轮；模式切换装置，选择性地将动力源与变速单元的不同组啮合齿轮实现动力耦合；离合装置，控制双动力源中的任一动力源输入至变速单元的动力通断，并同步选择性地将变速单元的啮合齿轮与动力源耦合；所述动力源为双动力源，分别提供输入动力至变速单元，动力输出模式控制机构，通过控制模式切换装置和离合装置实现动力的多种输出模式，双动力源布置在变速单元的异侧。

所述动力***能够实现以下任一工作模式，且在按照模式顺序切换时，双动力源中始终有一个动力源保持动力不中断：

(I)模式切换装置将一动力源的动力与齿轮相接合，离合装置将另一动力源传递至该齿轮的路径接通，双动力源同时经过同一啮合齿轮组输出动力，形成第一种动力模式；

(II)保持模式切换装置接合状态不变，离合装置将另一动力源传递至该齿轮的路径切断，并同步将该动力源与另一齿轮相接合，双动力源分别通过不同的啮合齿轮组输出动力，形成第二种动力模式；

(III)保持离合装置的接合状态不变，模式切换装置与齿轮分离，并与另一齿轮相接合，另一动力源传递至该齿轮的路径，形成第三种动力模式；

(IV)保持模式切换装置与齿轮的接合状态不变，将离合装置与齿轮分离，并接通与模式切换装置相接合的齿轮的传递路径，双动力源同时经过同一啮合齿轮组输出动力，形成第四种动力模式。

具体如下做进一步详细描述。

图1示出了第一种动力***的构型图，其中包括作为动力源的电机一1和电机二2、变速单元，所述电机一1连接有轴一a41，所述电机二2连接有轴二a42，所述轴一a41与所述轴二a42共线布置，电机一1与电机二2分布在变速单元的两侧。

所述电机一1、所述电机二2为驱动电机，通过转动能够带动轴一a41和轴二a42进行转动，为轴一a41和轴二a42提供动力。

在图1中，还公开了轴三a49，所述轴三a49与轴一a41，轴三a49与轴一a41之间具有两啮合的齿轮组，具体地，从左侧开始依次为第一齿轮组，第二齿轮组，第一齿轮组由第一主动齿轮a43和第一从动齿轮a44构成，第二齿轮组由第二主动齿轮a45和第二从动齿轮a46构成；其中，所述第一主动齿轮a43、所述第二主动齿轮a45均空套在所述轴一a41上，所述第一从动齿轮a44、所述第二从动齿轮a46轴接在所述轴三a49上，所述第一主动齿轮a43与所述第一从动齿轮a44相啮合，所述第二主动齿轮a45与所述第二从动齿轮a46相啮合。

由于所述第一主动齿轮a43和第二主动齿轮a45空套在所述轴一a41上，为了方便进行动力传递路径的切换，在所述轴一a41上布置有模式切换装置一，所述模式切换装置一通过与第一主动齿轮a43或者第二主动齿轮a45相接合，能够将动力源传递的至轴一a41的动力，选择性地通过不同的齿轮组传递动力。

参照图1，所述模式切换装置包括在第一主动齿轮a43上设有接合部10，与第一主动齿轮a43相接后，空套在轴一a41上，在第二主动齿轮a45上设有接合部10，与第二主动齿轮a45相接后，空套在轴二a42上，其中，第一主动齿轮a43的接合部10与第二主动齿轮a45的接合部10相向设计。

还包括滑动机构9，所述滑动机构9为啮合套，且与轴一a41相轴接，位于两个接合部10之间的位置，当滑动机构9向左滑动时，能够与第一主动齿轮a43的接合部10相接合，动力能够经过第一主动齿轮a43传递至第一从动齿轮a44，进而传递至轴三a49；当滑动机构9脱离左侧的接合套后，第一主动齿轮a43和第二主动齿轮a45均中断动力输入；当滑动机构9向右滑动时，能够与第二主动齿轮a45的接合部10相接合，轴一a41的动力能够经过第二主动齿轮a45传递至第二从动齿轮a46，进而传递至轴三a49。

请结合图1，还公开了轴二a42与轴三a49相平行，在轴二a42与轴三a49之间具有一组啮合的齿轮组，该齿轮组为第三齿轮组，第三齿轮组由第三主动齿轮a47和第三从动齿轮a48构成，其中，所述第三主动齿轮a47空套于所述轴二a42，所述第三从动齿轮a48与所述轴三a49相轴接，所述第三主动齿轮a47与所述第三从动齿轮a48相啮合。

所述轴一a41与所述轴二a42共线布置，还包括离合装置，控制轴一a41与轴二a42的动力通断，以及选择性地将轴二a42的动力传递至齿轮，在轴一a41的端部具有接合部10，具体地，在第三主动齿轮a47接近轴二a42的端部附近连接有接合部10，在轴二a42的端部连接有滑动机构9，当所述滑动机构9向左滑动时，能够与轴一a41端部的接合部10相接合，此时轴一a41和轴二a42成为同一轴；当所述滑动机构9向右滑动时，轴一a41与轴二a42断开连接；当所述滑动机构9继续向右滑动时，能够与第三主动齿轮a47相接的接合部10相接合，此时，动力从第三主动齿轮a47传递至第三从动齿轮a48，进而传递至轴三a49。

下面结合具体实施方式描述图1中各模式切换的方法，在图1的动力***构型图中，其变速单元虽然仅具有三组啮合齿轮组，即第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组，但是在双电机同时工作的情形下，能够实现四种工作模式，具体地：

结合图2，图2示出了图1所描述的动力***的第一工作模式动力流向图，电机一1工作，其提供的动力能够传递至轴一a41，并驱动轴一a41进行转动，将与轴一a41相连接的滑动机构9向左滑动，与第一齿轮的接合套相接合，轴一a41的动力经过所述第一主动齿轮a43传递至第一从动齿轮a44，并传递至轴三a49；将与轴二a42相连接的滑动机构9向左滑动，与轴一a41端部的接合部10相接合，电机二2提供的动力传递至轴二a42，并能够传递至轴一a41，此时，来自电机二2提供的动力也经过所述第一主动齿轮a43传递至第一从动齿轮a44，并传递至轴三a49，提供符合的动力扭矩。

结合图2和图3，图3示出了图1所描述的动力***的第二工作模式动力流向图，在图2中，其动力输出保持双动力输出，在第一工作模式向第二工作模式切换过程中，能够实现动力无中断输出，同时还能够在最终输出时保持双动力输出，具体切换方式为：在第一工作模式的基础上，保持滑动机构9与第一主动齿轮a43的接合部10不变的前提下，即电机一1所提供的动力仍然通过轴一a41传递至第一主动齿轮a43，并经过第一从动齿轮a44传递至轴三a49，此时在模式切换时，电机一1能够提供持续的动力输出，保证了换挡的平顺性；将与轴二a42相连接的滑动机构9向右滑动，与轴一a41端部的接合部10相脱离，并沿着轴二a42向右继续滑动，能够与右侧的接合部10(空套在轴二a42，与第三主动齿轮a47相连接的接合部10)相接合，此时，电机二2所提供的动力经过轴二a42传递至第三主动齿轮a47，第三主动齿轮a47将动力传递至第三从动齿轮a48，并传递至轴三a49，实现双电机同时提供动力。

结合图3和图4，图4示出了图1所描述的动力***的第三工作模式动力流向图，在图4中，其动力输出保持双动力输出，在第二工作模式向第三工作模式切换过程中，能够实现动力无中断输出，同时还能够在最终输出时保持双动力输出，具体切换方式为：在第二工作模式的基础上，保持滑动机构9与第三主动齿轮a47的接合部10的接合状态不变，电机二2所提供的动力经过轴二a42传递至第三主动齿轮a47，第三主动齿轮a47将动力传递至第三从动齿轮a48，并传递至轴三a49，此时在模式切换时，电机二2能够提供持续的动力输出，保证了换挡的平顺性；将轴接在轴一a41的滑动机构9向右滑动，脱离与第一主动齿轮a43相连接的接合部10，然后与第二主动齿轮a45相连接的接合部10相接合，此时，电机一1提供的动力经过轴一a41传递至第二主动齿轮a45，并经过第二主动齿轮a45传递至第二从动齿轮a46，从而传递至轴三a49，实现双电机同时提供动力。

结合图4和图5，图5示出了图1所描述的动力***的第四工作模式动力流向图，在图5中，其动力输出保持双动力输出，在第三工作模式向第四工作模式切换过程中，能够实现动力无中断输出，同时还能够在最终输出时保持双动力输出，具体切换方式为：在第三工作模式的基础上，保持与第二主动齿轮a45的接合部10相接合的滑动机构9的位置不变，即滑动机构9与第二主动齿轮a45的接合部10保持接合状态，电机一1所提供的动力经过轴一a41传递至第二主动齿轮a45，并经过第二从动齿轮a46传递至轴三a49，此时，电机一1能够在切换模式的过程中持续的提供动力输出，保证了换挡的平顺性；将与轴二a42相接的滑动机构9向右滑动，与接部相脱离，并与轴一a41端部的接合部10相接合，电机二2提供的动力经过轴二a42能够传递至轴一a41，并经过轴一a41的第二主动齿轮a45传递至第二从动齿轮a46，轴三a49具有电机一1和电机二2提供的双动力。

通过以上四种工作模式，可以得出，在图1的构型基础上，按照顺序切换工作模式时，其能够实现无动力中断，保证换挡的平顺性，有利于使输出端始终处于高速度转动，电机一1或者电机二2能够保持在高效工作区，提升整体的经济性。

在图1中，在采用三组齿轮组能够实现四种双动力持续输出的模式，图1还在轴三a49上轴接有输出齿轮组5，为输出主动齿轮和输出从动齿轮，其中，输出主动齿轮与轴三a49相轴接，输出从动齿轮与输出主动齿轮相啮合，并与动力需求轴相接，采用此布局方式，有利于缩减三组齿轮的级差，在换挡的过程中更加平顺，同时还能够减小整车的变速单元的长度，有利于优化体积，具体地，正如本领域的人员所知，车辆在行驶过程中，需要通过不同的挡位来满足不同的工况，对于挡位较少的变速单元而言，其挡位之间的传动比相差较大，这就要求具有设计直径相差较大的齿轮组，而本实施例中，将三组齿轮组的传动比设计相对接近，并在轴三a49与动力输出端之间再设计一组传动比，能够达到变速单元所需求的传动比，缩小体积，需要说明的是，输出主动齿轮与输出从动齿轮始终不参与模式切换。

如图六至图十所示，所述变速单元包括共线布置的两根轴，分别为轴一和轴二，另一根轴轴三，输出轴轴四；一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴一，另一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴二，在两组减速齿轮之间的轴一上还布置有两组啮合齿轮，在轴一上的两组啮合齿轮之间间隔布置有模式切换装置；在两组减速齿轮之间的轴二上布置有另一组啮合齿轮，在轴一与轴二相邻齿轮组之间的轴一与轴二的相邻端上设有离合装置，所述各啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接，轴三与轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接。两组减速齿轮组的从动齿轮对应与轴一、轴二同轴连接。双动力源布置在变速单元的同侧。

如下进一步描述：图6示出了第二种动力***的构型示意图，与图1的区别之处在于，图1中所提供的第一种动力***中，电机一1与轴一a41直接相接，电机二2与轴二a42直接相接，电机一1与电机二2布置在变速单元的异侧；在图6中，电机一1通过一个输入齿轮组3将动力传递至轴一a41，电机二2也通过一个输入齿轮组3将动力传递至轴二a42，采用该布置方式的优点在于：1、电机一1与电机二2能够布置在变速单元的同侧，有利于实现电机的管理，避免连接复杂冗长的线路；2、电机一1和电机二2分别连接的输入齿轮组3可以设置为不同的传动比，满足车辆行驶的多样化需求，而图1中的第一种动力***，动力传递至轴三a49时，均通过固定的传动比(即输出齿轮组的传动比)向动力需求轴传递扭矩；3、轴三a49此时直接与动力需求端相接，即可实现驱动，图1中的动力需求轴与终端相连接，能够实现驱动。

图7至图10中描述了第二种动力***的四种工作模式，与第一种动力***中切换工作模式的方式相一致，其动力传递路径如下表：

表一：第二种动力***的动力传递路径

如图十一至图十六所示，所述变速单元包括共线布置的两根轴，分别为轴一和轴四，轴二空套在轴一的局部，轴一、轴二与轴三之间分别有啮合齿轮组，轴三与轴四之间具有啮合齿轮组，一动力源的输出端通过减速齿轮组将动力传递至轴一，另一动力源的输出端通过减速齿轮组及模式切换装置与离合装置将动力传递至轴二，在轴一、轴二的同侧端依序分别布置有一组减速齿轮组，在轴一、轴二的共同段布置有两组啮合齿轮，在轴一的另一侧布置有一组啮合齿轮，在轴四上布置有输出齿轮，在两组啮合齿轮之间间隔布置有模式切换装置；在轴四上布置有一组啮合齿轮；在轴一与轴四相邻齿轮组之间的轴一与轴四的相邻端上设有离合装置，所述各啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接，轴三与轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接。双动力源也布置在变速单元的同侧。变速单元的输出端还通过减速齿轮组输出需求的扭矩至动力需求端。包括两个模式切换装置和一个离合装置，其中一个模式切换装置与轴一相接，控制轴二与轴一的动力耦合；另一个模式切换装置与轴三相接，选择性地将动力传递至轴二与轴三之间的任一啮合齿轮组；离合装置控制轴一与轴四的动力通断，并选择性地控制动力是否通过轴一与轴三的啮合齿轮组传递。所述轴二与轴三之间具有两组啮合齿轮组，所述轴一与轴三之间具有一组啮合齿轮组，输出轴与轴三之间具有一组啮合齿轮组。

动力***能够实现以下任一工作模式，且在按照工作模式顺序切换时，双动力源中始终有一个动力源保持动力不中断：

(I)一个模式切换装置将轴二的动力与轴一的动力相耦合，耦合后的动力通过另一个模式切换装置选择齿轮传递路径，并传递至轴三，进而通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(II)保持轴三的模式切换装置接合状态不变，位于轴一的模式切换装置将轴一与轴二分离，离合装置将轴一与空套在轴一的齿轮相结合，轴一和轴二的动力分别流入至轴三进行汇合，通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(III)保持离合装置的接合状态不变，位于轴三的模式切换装置与另一齿轮相接合，轴一和轴二的动力分别流入至轴三进行汇合，通过轴三与输出轴之间的啮合齿轮组传递至输出轴；

(IV)保持位于轴三的模式切换装置接合状态不变，离合装置将轴一与输出轴相接合，轴一的动力直接传递至输出轴，轴二的动力通过轴三传递至输出轴；

(V)保持离合装置的接合状态不变，位于轴一的模式切换装置将轴一与轴二相接合，位于轴三的模式切换装置与齿轮保持分离状态，轴一与轴二的动力汇合后直接传递至输出轴。

图11示出了第三种动力***的构型示意图，其包括布置在同侧的电机一1和电机二2，所述电机一1通过输入齿轮组3与轴一b61相接，即电机轴与输入主动齿轮相轴接，输入主动齿轮与输出主动齿轮相啮合，轴一b61与输出主动齿轮相轴接；所述电机二2通过输入齿轮组3与轴二b62相接，即电机轴与输入主动齿轮相轴接，输入主动齿轮与输出主动齿轮相啮合，轴二b62与输出主动齿轮相轴接。

所述轴二b62空套在所述轴一b61上，所述轴一b61的长度长于所述轴二b62的长度，还包括轴三b69，所述轴一b61与所述轴三b69相平行，在所述轴二b62与所述轴三b69之间具有两组啮合的齿轮组，分别为第一齿轮组和第二齿轮组，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮b63和第一从动齿轮b64，所述第一主动齿轮b63与所述轴二b62相轴接，所述第一从动齿轮b64空套在所述轴三b69上，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮b65和第二从动齿轮b66，所述第二主动齿轮b65与所述轴二b62相轴接，所述第二从动齿轮b66空套在所述轴三b69上。

在所述轴一b61与所述轴三b69之间具有第三齿轮组，所述第三齿轮组包括第三主动齿轮b67和第三从动齿轮b68，所述第三主动齿轮b67空套在所述轴一b61上，所述第三从动齿轮b68轴接在所述轴三b69上。

还包括输出轴7，所述输出轴7与所述轴三b69相平行，且与所述轴一b61共线布置，在所述输出轴7与所述轴三b69之间具有第四齿轮组8，所述第四齿轮组8包括第四主动齿轮和第四从动齿轮，其中，所述第四主动齿轮与所述轴三b69相轴接，所述第四从动齿轮与所述输出轴7相轴接。

请参照图11，还公开了第一模式切换装置和第二模式切换装置，所述第一模式切换装置与轴一b61相接，控制轴二b62与轴一b61的动力耦合；所述第二模式切换装置位于第一从动齿轮b64与第二从动齿轮b66之间，选择将轴三b69是否与第一从动齿轮b64或者第二从动齿轮b66相结合，控制动力是否经过第一从动齿轮b64或者第二从动齿轮b66传递动力，以及经过第一从动齿轮b64或者第二从动齿轮b66传递动力至轴三b69。

图11还公开了在轴一b61与输出轴7之间具有离合装置，离合装置控制轴一b61与输出轴7的动力通断，并选择性地控制动力是否通过轴一b61与轴三b69之间的第三齿轮组传递。

所述第一模式切换装置包括设置在所述轴二b62的端部的接合部10，在所述轴一b61上轴接有滑动机构9，所述滑动机构9向左接合时，能够与轴二b62端部的接合部10相接合，来自轴二b62与来自轴一b61的不同动力能够汇合在一起，带动第一齿轮组和第二齿轮组转动。

所述第二模式切换装置包括设置在所述第一从动齿轮b64上的接合部10，且与第一从动齿轮b64一体空套在所述轴三b69上；设置在所述第二从动齿轮b66上的接合部10，且与第二从动齿轮b66一体空套在所述轴三b69上；在所述轴三b69上轴接有滑动机构9，所述滑动机构9与所述轴三b69相轴接，位于所述第一从动齿轮b64上的接合部10与所述第二从动齿轮b66上的接合部10之间的区域，当所述滑动机构9向左滑动并与所述第一从动齿轮b64上的接合部10相接合时，通过第一齿轮组传递的动力能够传递至轴三b69；当所述滑动机构9向右滑动并与所述第一从动齿轮b64上的接合部10相脱离，来自第一齿轮组或者第二齿轮组的动力无法传递至所述轴三b69，当所述滑动机构9向右滑动并与所述第二从动齿轮b66上的接合部10相接合时，通过第二齿轮组传递的动力能够传递至轴三b69，轴三b69的动力通过第四齿轮组8传递至输出轴7。

所述离合装置包括设置在所述第三主动齿轮b67上的接合部10，在所述输出轴7的端部也设有接合部10，在所述轴一b61的端部轴接有滑动机构9，当所述滑动机构9向左滑动时，能够与所述第三主动齿轮b67上的接合部10相接合，轴一b61的动力通过第三齿轮组传递至轴三b69；当所述滑动机构9向右滑动时，能够与所述输出轴7端部的接合部10相接合，轴一b61和/或者轴二b62的动力能够直线传递至输出轴7。

当然，对于第一模式切换装置而言，其设置在所述轴二b62的端部的接合部10，所述接合部10也可以修改为设置在第二主动齿轮b65的侧部，二者所起的作用相同，在本实施例中，以接合部10设置在轴二b62的端部进行介绍。

在图11中，电机一1和电机二2分别连接的输入减速齿轮组可以设置为不同的传动比，满足车辆行驶的多样化需求。

基于图11所述的第三动力***，其能够实现五种工作模式，对于任一工作模式而言，其能够始终保持具有双动力源输出动力，且在模式按照顺序切换时，其能够保持无动力终端，具体地：

图12公开了第三动力***的第一种工作模式，其中，电机一1转动，通过一对输入齿轮组3将动力传递至轴一b61，将滑动机构9与轴二b62端部的接合部10相接合，电机二2转动，通过一对输入齿轮组3将动力传递至轴二b62，此时，轴二b62与轴一b61的动力汇合，将滑动机构9与第一从动齿轮b64的接合部10相接合，轴一b61与轴二b62汇合后的动力经过第一齿轮组传递至轴三b69，进而传递至与轴三b69相轴接的第四主动齿轮，第四主动齿轮将动力传递至第四从动齿轮，从而驱动输出轴7转动，在此过程中，其动力输出保持电机一1和电机二2能够同时提供输出动力。

图13公开了第三动力***的第二种工作模式，其中，在第一种工作模式的基础上，保持滑动机构9与第一从动齿轮b64的接合部10的接合状态不变，电机二2的动力仍然通过第一齿轮组传递至轴三b69，轴三b69将动力传递至第四齿轮组8，使输出轴7持续保持动力输出；将滑动机构9与轴二b62端部的接合部10相脱离，同时将滑动机构9与第三主动齿轮b67的接合部10相接合，电机一1提供至轴一b61的动力取消与轴二b62的动力汇合，单独驱动第三齿轮组运动，将动力传递至轴三b69，此时，电机一1与电机二2的动力在轴三b69汇合，通过轴三b69驱动第四齿轮组8传动，将动力传递至输出轴7，在由第一工作模式向第二工作模式切换的过程中，电机二2始终保持持续对输出轴7由动力输出，同时，当进入第二工作模式后，电机一1和电机二2共同对轴三b69提供输出动力，并通过第四齿轮组8将动力传递至输出轴7，实现双动力持续输出。

图14公开了第三动力***的第三种工作模式，其中，在第二种工作模式的基础上，保持滑动机构9与第三主动齿轮b67的接合部10的接合状态不变，电机一1提供的动力通过输入齿轮组3将扭矩传递至轴一b61，并驱动轴一b61与轴三b69之间的第三齿轮组转动，轴三b69被动转动，并带动第四齿轮组8转动，将动力传递至输出轴7；将滑动机构9向右滑动，脱离与第一从动齿轮b64的接合部10，并与第二从动齿轮b66的接合部10相接合，电机二2通过输入齿轮组3将扭矩传递至轴二b62，并经过第二齿轮组将动力传递至轴三b69，轴三b69转动并驱动第四齿轮组8转动，带动输出轴7转动，此时，在切换模式的过程中，电机一1始终保持动力输出至输出轴7，实现无动力中断；同时，在切换至第三工作模式后，电机一1和电机二2所提供的动力能够驱动不同的齿轮组转动，并将动力汇流至轴三b69，共同通过第四齿轮组8传递至输出轴7，实现双电机持续输出动力。

图15公开了第三动力***的第四种工作模式，其中，在第三种工作模式的基础上，保持滑动机构9与第二从动齿轮b66的接合部10保持接合状态，电机二2通过输入齿轮组3将动力传递至轴二b62，并带动轴二b62的第二齿轮组转动，动力经过第二齿轮组将动力传递至轴三b69，轴三b69转动并驱动第四齿轮组8转动，带动输出轴7转动；将滑动机构9向右移动，与第三主动齿轮b67的接合部10相脱离，并与输出轴7的接合部10相结合，此时，电机一1通过输入齿轮组3传递轴一b61的动力能够直线传递至输出轴7，也就是说，电机一1和电机二2所提供的动力共同传递至输出轴7，同样地，在此模式的切换的过程中，电机二2始终保持动力输出至输出轴7，在切换至第四工作模式后，电机一1和电机二2共同为输出轴7提供输出动力。

图16公开了第三动力***的第五种工作模式，其中，在第四种工作模式的基础上，滑动机构9保持与输出轴7端部的接合部10相接合的状态，电机一1能够通过输入齿轮组3传递动力至轴一b61，轴一b61将动力直线传递至输出轴7；将滑动机构9向左移动，脱离与第二从动齿轮b66的接合部10的接合，将滑动机构9向左滑动，并与轴二b62端部的接合部10相接合，此时，电机二2通过输入齿轮组3传递至轴二b62的动力，与电机一1提供至轴一b61的动力汇合，并直线传递至输出轴7，在此模式的切换过程中，电机一1始终保持对输出轴7提供持续的动力输出，同时当切换至第五种工作模式后，电机一1与电机二2共同为输出轴7提供输出动力。

在第一种工作模式至第五种工作模式的过程中，每个工作模式采用双电机工作，且在切换工作模式的过程中实现无动力中断，其优点在于，当工作模式进行切换时，始终有动力输出，能够使在模式切换完成后，另一电机不会回到低速转动，直接能够提供高速转动进入高效工作区，使动力***的能量利用率始终处于较高的效率值。

需要补充说明的是，在图1至图16中，采用该变速单元，通过两级或者三级减速的方式，能够满足商用车对于大扭矩的需求，同时电机可以采用高转速电机，这样对于本领域技术人员而言，高转速电机意味着电机的体积可以得到大幅度缩小，能够便于整车动力***集成化布置，减小了动力***整体的体积和重量。

对于图1至图16所提出的动力***而言，其模式切换装置中的接合部10可以为同步齿轮，同步齿轮与相对应的部件连接，滑动部件可以为啮合套，通过啮合套与同步齿轮相配合，来实现模式切换；当然，也可以将啮合套替换为同步器，其可以轴接在该轴上，且能够进行滑动为准，在此不做特定限制。

另外，在图1至图10中的第一种动力***和第二种动力***，其模式切换装置和离合装置共线布置，即二者可以同轴线滑动，这样可以通过现有技术种已知的换挡执行机构11进行集中控制，例如通过换挡电机12控制换挡毂的方式，控制模式切换装置和离合装置进行相应的动作。

通过以上分析，本实施例所提供的三种动力***，能够实现车辆在动力模式切换过程中无动力中断，同时保持每一种工作模式具备双电机同时提供输出动力，而且其动力***的模式切换装置和离合装置数量少，降低了整体的动力***成本和体积，在切换过程中模式，控制简便，动力***的经济性具有显著提高。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如仅仅采用单电机工作的方式驱动车辆行驶，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于商用车的双电机动力***，包括双动力源，其特征在于，还包括：

采用平行轴的方式配置多组啮合齿轮的变速单元，所述变速单元包括共线布置的轴一和轴二，以及与轴一、轴二平行布置的轴三；在轴一上布置有第一啮合齿轮组和第二啮合齿轮组，在轴二上布置有第三啮合齿轮组；轴一上的两组啮合齿轮的主动齿轮均空套在轴一上，轴二上的第三啮合齿轮组的主动齿轮空套在轴二上，所述多组啮合齿轮的从动齿轮依序与轴三同轴连接；

输出轴轴四，轴三与输出轴轴四间平行布置并通过输出齿轮组连接，所述输出齿轮组包括输出主动齿轮和输出从动齿轮，其中，输出主动齿轮与轴三相轴接，输出从动齿轮与输出主动齿轮相啮合，输出从动齿轮与输出轴轴四相轴接；

模式切换装置，选择性地将双动力源与变速单元的不同组啮合齿轮实现动力耦合，模式切换装置设置在轴一上的两组啮合齿轮之间；所述模式切换装置包括第一滑动机构、第一接合部和第二接合部，所述第一接合部设置在第一啮合齿轮组的主动齿轮一侧，所述第二接合部设置在第二啮合齿轮组的主动齿轮一侧；所述第一滑动机构可选择性的与第一接合部和第二接合部接合；

离合装置，离合装置控制轴一与轴二的动力通断，以及选择性地将轴二的动力传递至轴三；离合装置设置在轴一与轴二相邻齿轮组之间；所述离合装置包括第二滑动机构、第三接合部和第四接合部，所述第三接合部设置在轴一的端部，第四接合部设置在第三啮合齿轮组的主动齿轮一侧；所述第二滑动机构可选择性的与第三接合部和第四接合部接合；

换挡电机，所述换挡电机通过换挡执行机构，进而带动与所述换挡执行机构相连接的第一滑动机构和第二滑动机构的移动；

所述双动力源为电机一和电机二，电机一和电机二均为驱动电机，分别提供输入动力至变速单元；电机一和电机二布置在变速单元的同侧；双动力源以间接的方式将动力传递给轴一和轴二，其中电机一的输出端通过第一减速齿轮组将动力传递至轴一，电机二的输出端通过第二减速齿轮组将动力传递至轴二，两组减速齿轮组的从动齿轮对应与轴一、轴二同轴连接；双动力源通过模式切换装置和离合装置配合共用所述多组啮合齿轮传递动力；

动力输出模式控制机构，通过控制模式切换装置和离合装置实现动力的多种输出模式；

共线布置的轴一、轴二与另一轴三之间设有所述多组啮合齿轮，以实现大于齿轮组数的工作模式：

（I）第一滑动机构在换挡电机的驱动下与第一接合部接合，第二滑动机构在换挡电机的驱动下与第三接合部接合，双动力源同时经过第一啮合齿轮组输出动力，形成第一种动力模式；

（II）第一滑动机构在换挡电机的驱动下与第一接合部接合，第二滑动机构在换挡电机的驱动下与第四接合部接合，电机一经过第一啮合齿轮组输出动力，电机二经过第三啮合齿轮组输出动力，形成第二种动力模式；

（III）第一滑动机构在换挡电机的驱动下与第二接合部接合，第二滑动机构在换挡电机的驱动下与第四接合部接合，电机一经过第二啮合齿轮组输出动力，电机二经过第三啮合齿轮组输出动力，形成第三种动力模式；

（IV）第一滑动机构在换挡电机的驱动下与第二接合部接合，第二滑动机构在换挡电机的驱动下与第三接合部接合，双动力源同时经过第二啮合齿轮组输出动力，形成第四种动力模式。

2.根据权利要求1所述的一种用于商用车的双电机动力***，其特征在于，所述第一滑动机构和所述第二滑动机构为啮合套或者同步器。

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