CN212950111U - 一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，包括前轴动力源，前轴变速箱，前轴差速器，前传动轴，后轴动力源，后轴变速箱，后轴差速器，后传动轴，中央控制器；本实用新型的有益效果为：前、后轴的两组动力***通过车身进行耦合与匹配，解决了前、后轴变速箱切换挡位时的输入转速与输出转速匹配的问题，取代了传统变速箱所必需的离合器、同步器、液力变矩器等转速耦合组件，极大简化了变速箱的复杂度，降低了变速箱的体积、重量和成本，既适用于由内燃机和电动机组成的混合动力汽车，也适用于由两个以上电机组成的纯电动汽车。

Description

一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***

技术领域

本实用新型涉及汽车动力***，具体来说涉及一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***。

背景技术

随着社会的发展，传统化石能源危机越来越近，同时人们的环境意识越来越强，而传统燃油车既消耗大量化石燃料又带来大量的温室气体和有害气体排放，因此节能环保汽车和新能源汽车逐渐成为新能源汽车行业发展的主流，目前主流的节能环保汽车和新能源汽车为：混合动力汽车和纯电动汽车。

目前新能源汽车，由于成本和技术的限制，加之电动机从起步之处就能输出最大扭矩并能在较大转速范围内保持恒扭矩输出的特性，因此普遍采用的是固定速比的传动方案，但电动机的能量转换效率也会随着转速的变换而变化，尤其在较低转速和较高转速时电机能量转换效率下降比较明显，因此固定速比的传动方案必然无法实现汽车在各种行驶速度下的电机效率最优化，目前大多数传动方案都是为了保证低速行驶的性能而采用较大减速比的传动方案，导致大部分电动车高速行驶时电机的转速过高而能量转换效率较低，高速时扭矩低、动力性能差、极速和续航能力都比较低；而传统的变速箱，无论是AT变速箱还是DCT变速箱还是CVT变速箱都存在成本高，结构复杂，体积重量大等问题，并不是适合用在新能源汽车上，因此急需一种结构简单、体积小、重量轻、成本低的新型变速传动***。

实用新型内容

针对相关技术中的上述问题，本实用新型提出一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，具有多档位动力输出，换挡平顺，无动力中断，能够帮助新能源汽车的驱动电机始终保持在高效的区间能运行，兼顾节能高效和动力强劲，既适用于混合动力汽车，又适用于纯电动汽车。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，包括前轴动力源，前轴变速箱，前轴差速器，前传动轴，后轴动力源，后轴变速箱，后轴差速器，后传动轴，中央控制器。

所述前轴动力源，前轴变速箱，前轴差速器，后轴动力源，后轴变速箱，后轴差速器均固定安装到汽车底盘上。

前轴动力源的输出轴和前轴变速箱的输入轴通过花键连接，前轴变速箱的输出轴齿轮与前轴差速器的输入齿轮啮合，前轴差速器的两个差速输出轴分别与两个前传动轴的一端连接，两个前传动轴的另一端分别和两个前轴车轮连接。

后轴动力源的输出轴和后轴变速箱的输入轴通过花键连接，后轴变速箱的输出轴齿轮与后轴差速器的输入齿轮啮合，后轴差速器的两个差速输出轴分别与两个后传动轴的一端连接，两个后传动轴的另一端分别和两个后轴车轮连接。

中央控制器分别与前轴动力源、后轴动力源电气连接，对前、后轴动力源的输出转速和扭矩进行控制，中央控制器分别与前轴变速箱、后轴变速箱电气连接，对前、后轴变速箱的挡位状态进行控制。

前轴变速箱与后轴变速箱至少有一个为多档位变速箱，该多档位变速箱无需传统变速箱所必需的离合器、同步器或液力变矩器。

所述多档位变速箱的结构包括变速箱半壳体Ⅰ、变速箱半壳体Ⅱ、输入轴，输出轴，一档输入齿轮，一档输出齿轮，二档输入齿轮，二档输出齿轮，三档输入齿轮，三档输出齿轮，四档输入齿轮，四档输出齿轮，换挡拨叉控制器Ⅰ，换挡拨叉Ⅰ，花键毂Ⅰ，换挡拨叉控制器Ⅱ，换挡拨叉Ⅱ，花键毂Ⅱ，变速箱输出轴齿轮。

变速箱半壳体Ⅰ与变速箱半壳体Ⅱ通过螺栓连接而构成变速箱壳体。

输入轴通过设置在其两端轴肩上的轴承安装到变速箱壳体内，输入轴的一端设置有位于变速箱壳体外的动力输入花键。

一档输入齿轮和二档输入齿轮与输入轴为一体式结构或通过花键安装到输入轴上，与输入轴不能产生相对运动，三档输入齿轮和四档输入齿轮为空套齿轮，其内部均设置有内花键，分别通过轴承安装在输入轴上，三档输入齿轮和四档输入齿轮与输入轴的轴向相对位置固定，三档输入齿轮和四档输入齿轮可以相对于输入轴同轴转动。

输出轴通过设置在其两端轴肩上的轴承安装到变速箱壳体内，输出轴的一端设置有位于变速箱壳体外的变速箱输出轴花键。

一档输出齿轮和二档输出齿轮为空套齿轮，其内部均设置有内花键，分别通过轴承安装在输出轴上，一档输出齿轮和二档输出齿轮与输出轴的轴向相对位置固定，一档输出齿轮和二档输出齿轮可以相对于输出轴同轴转动，三档输出齿轮和四档输出齿轮与输出轴为一体式结构或通过花键安装到输出轴上，与输出轴不能产生相对运动。

一档输入齿轮与一档输出齿轮常啮合，二档输入齿轮与二档输出齿轮常啮合，三档输入齿轮与三档输出齿轮常啮合，四档输入齿轮与四档输出齿轮常啮合。

换挡拨叉控制器Ⅰ的壳体与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅰ的执行端与换挡拨叉Ⅰ的一端固定连接，换挡拨叉Ⅰ的开口端卡在花键毂Ⅰ的腰槽内，花键毂Ⅰ的内部设置有内花键，外部设置有外花键，花键毂Ⅰ位于一档输出齿轮和二档输出齿轮中间，通过内花键与输出轴上的换挡花键部相啮合，且能在输出轴上向左或向右滑动，从而通过其上的外花键与一档输出齿轮或二档输出齿轮其中之一的内花键啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合。

换挡拨叉控制器Ⅱ的壳体与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅱ的执行端与换挡拨叉Ⅱ的一端固定连接，换挡拨叉Ⅱ的开口端卡在花键毂Ⅱ的腰槽内，花键毂Ⅱ的内部设置有内花键，外部设置有外花键，花键毂Ⅱ位于三档输入齿轮和四档输入齿轮中间，通过内花键与输入轴的换挡花键部相啮合，且能在输入轴上左右滑动，从而通过其上的外花键与三档输入齿轮或四档输入齿轮其中之一的内花键啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合。

变速箱输出轴齿轮通过其中心处的内花键安装在输出轴上的位于变速箱壳体外部的变速箱输出轴花键上。

前轴动力源为内燃机或者电动机，后轴动力源为内燃机或者电动机，均为现有技术产品，前轴差速器和后轴差速器为现有技术产品，前轴差速器的外部设置有与差速器壳体一体的输入齿轮，后轴差速器的外部设置有与差速器壳体一体的输入齿轮。

本实用新型所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的换挡原理如下：

中央控制器可以对前、后轴动力源的输出转速和扭矩进行控制，同时可以对前、后轴变速箱的挡位状态进行控制。

当前轴变速箱需要升档时，中央控制器控制后轴变速箱保持当前挡位不变，同时控制后轴动力源，通过后轴变速箱、后轴差速器、后传动轴驱动后轴车轮进而驱动车辆运行，保证车辆正常行驶，假设前轴变速箱需要从一档升至二档，中央控制器控制前轴动力源的输出转速，使前轴变速箱一档输出齿轮的转速与输出轴的转速相同步，且无相对运动趋势，进而控制换挡拨叉控制器Ⅰ通过换挡拨叉Ⅰ驱动花键毂Ⅰ向右移动，使花键毂Ⅰ的外花键与一档输出齿轮的内花键平稳脱离啮合，当花键毂Ⅰ的外花键与一档输出齿轮的内花键完全脱离后，中央控制器控制前轴动力源降低输出转速，使前轴变速箱的二档输出齿轮的转速与输出轴的转速相同，然后中央控制器控制换挡拨叉控制器Ⅰ通过换挡拨叉Ⅰ驱动花键毂Ⅰ继续向右移动，使花键毂Ⅰ的外花键与二档输出齿轮的内花键平稳啮合，完成前轴变速箱从一档到二档的转换，实现平稳升挡。

二档升三档，三档升四档与一档升二档的控制原理相同。

当前轴变速箱需要降档时，中央控制器控制后轴变速箱保持当前挡位不变，同时控制后轴动力源，通过后轴变速箱、后轴差速器、后传动轴驱动后轴车轮进而驱动车辆运行，保证车辆正常行驶，假设前轴变速箱需要从四档降至三档，中央控制器控制前轴动力源的输出转速，使前轴变速箱的输入轴的转速与四档输入齿轮的转速相同步，且无相对运动趋势，进而控制换挡拨叉控制器Ⅱ通过换挡拨叉Ⅱ驱动花键毂Ⅱ向左移动，使花键毂Ⅱ的外花键与四档输入齿轮的内花键平稳脱离啮合，当花键毂Ⅱ的外花键与四档输入齿轮的内花键完全脱离啮合后，中央控制器控制前轴动力源提高输出转速，使前变速箱输入轴的转速与三档输入齿轮的转速相同，然后中央控制器控制换挡拨叉控制器Ⅱ通过换挡拨叉Ⅱ驱动花键毂Ⅱ继续向左移动，使花键毂Ⅱ的外花键与三档输入齿轮的内花键平稳啮合，完成前轴变速箱从四档到三档的转换，实现平稳降档。

三档降二档，二档降一档过程与四档降三档的控制原理相同。

后轴变速箱升、降档时，中央控制器控制前轴变速箱保持当前挡位不变，控制前轴动力源，通过前轴变速箱、前轴差速器、前传动轴驱动前轴车轮进而驱动车辆，保证车辆正常行驶，后轴变速箱升、降档的控制原理与前轴变速箱升降档的控制原理相同。

本实用新型的有益效果是：前、后轴的两组动力***通过车身进行耦合与匹配，解决了前、后轴变速箱切换挡位时的输入转速与输出转速匹配的问题，取代了传统变速箱所必需的离合器、同步器、液力变矩器等转速耦合组件，极大简化了变速箱的复杂度，降低了变速箱的成本，同时大大减小了变速箱的体积，降低了变速箱的重量，同时彻底解决了变速箱换挡时的冲击以及频繁换挡给变速箱带来的摩擦损耗和过热风险，极大提高了变速箱寿命；适用于由内燃机和电动机组成的混合动力汽车，也适用于由两个以上电机组成的纯电动汽车。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的总体结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的变速齿轮组结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的电气控制示意图；

图4是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的输入轴的结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的输出轴的结构示意图；

图6是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的空套齿轮的结构示意图；

图7是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的花键毂和换挡拨叉控制器的结构示意图；

图8是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的换挡拨叉的结构示意图；

图9是本实用新型实施例所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的多档位变速箱的立体结构分解示意图；

图中：

1、前轴动力源；2、前轴变速箱；3、前轴差速器；3001、前轴差速器输入齿轮；4、前传动轴；5前轴车轮；100、汽车底盘；200、中央控制器；6、后轴动力源；7、后轴变速箱；8、后轴差速器；8001、后轴差速器输入齿轮；9、后传动轴；10、后轴车轮；11、输入轴；1101、输入轴花键；1102、输入轴换挡花键部；1103、轴肩Ⅰ；12、输出轴；1201、输出轴花键；1202、输出轴换挡花键部；1203、轴肩Ⅱ；13、一档输入齿轮；14、一档输出齿轮；1401、一档输出齿轮内花键；15、二档输入齿轮；16、二档输出齿轮；1601、二档输出齿轮内花键；17、三档输入齿轮；1701、三档输入齿轮内花键；18、三档输出齿轮；19、四档输入齿轮；1901、四档输入齿轮内花键；20、四档输出齿轮；21、换挡拨叉控制器Ⅰ；2101、换挡拨叉控制器Ⅰ壳体；2102、换挡拨叉控制器Ⅰ执行端；22、换挡拨叉Ⅰ；2201、连接孔Ⅰ；2202、导向孔Ⅰ；2203、开口端Ⅰ；23、花键毂Ⅰ；2301、外花键Ⅰ；2302、腰槽Ⅰ；2303、内花键Ⅰ；24、换挡拨叉控制器Ⅱ；2401换挡拨叉控制器Ⅱ壳体；2402、换挡拨叉控制器Ⅱ执行端；25、换挡拨叉Ⅱ；2501、连接孔Ⅱ；2502、导向孔Ⅱ；2503、开口端Ⅱ；26、花键毂Ⅱ；2601、外花键Ⅱ；2602、腰槽Ⅱ；2603、内花键Ⅱ；27、前轴变速箱输出轴齿轮；28、后轴变速箱输出轴齿轮；30、变速箱半壳体Ⅰ；31、变速箱半壳体Ⅱ；32、输入轴安装轴承；33、输出轴安装轴承；34、一档输出齿轮安装轴承；35、二档输出齿轮安装轴承，36、三档输入齿轮安装轴承；37、四档输入齿轮安装轴承。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-9所示，一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，包括：前轴动力源1，前轴变速箱2，前轴差速器3，前传动轴4，后轴动力源6，后轴变速箱7，后轴差速器8，后传动轴9，中央控制器200。

所述前轴动力源1，前轴变速箱2，前轴差速器3，后轴动力源6，后轴变速箱7，后轴差速器8均固定安装到汽车底盘100上。

前轴动力源1的输出轴和前轴变速箱2的输入轴通过花键连接，前轴变速箱输出轴齿轮27与前轴差速器输入齿轮3001啮合，前轴差速器3的两个差速输出轴分别与两个前传动轴4的一端连接，两个前传动轴4的另一端分别与两个前轴车轮5连接。

后轴动力源6的输出轴和后轴变速箱7的输入轴通过花键连接，后轴变速箱输出轴齿轮28与后轴差速器输入齿轮8001啮合，后轴差速器8的两个差速输出轴分别与两个后传动轴9的一端连接，两个后传动轴9的另一端分别两个后轴车轮10连接。

中央控制器200分别与前轴动力源1、后轴动力源6电气连接，对前、后轴动力源的输出转速和扭矩进行控制，中央控制器200分别与前轴变速箱2、后轴变速箱7电气连接，对前、后轴变速箱的挡位状态进行控制。

前轴变速箱2与后轴变速箱7均为多档位变速箱。

如图1-9所示，所述前轴变速箱的结构包括变速箱半壳体Ⅰ30、变速箱半壳体Ⅱ31、输入轴11，输出轴12，一档输入齿轮13，一档输出齿轮14，二档输入齿轮15，二档输出齿轮16，三档输入齿轮17，三档输出齿轮18，四档输入齿轮19，四档输出齿轮20，换挡拨叉控制器Ⅰ21，换挡拨叉Ⅰ22，花键毂Ⅰ23，换挡拨叉控制器Ⅱ24，换挡拨叉Ⅱ25，花键毂Ⅱ26，前轴变速箱输出轴齿轮27。

变速箱半壳体Ⅰ30与变速箱半壳体Ⅱ31通过螺栓连接而构成变速箱壳体。

输入轴12通过设置在其两端的轴肩Ⅰ1103上的输入轴安装轴承32安装到变速箱壳体内，输入轴12的左端设置有位于变速箱壳体外的动力输入花键1101。

一档输入齿轮13和二档输入齿轮15与输入轴11为一体式结构或通过花键安装到输入轴11上，与输入轴11不能产生相对运动；三档输入齿轮17和四档输入齿轮19为空套齿轮，其内部分别设置有三档输入齿轮内花键1701和四档输入齿轮内花键1901，三档输入齿轮17和四档输入齿轮19分别通过三档输入齿轮安装轴承36和四档输入齿轮安装轴承37安装在输入轴11上，三档输入齿轮17和四档输入齿轮19与输入轴11的轴向相对位置固定，三档输入齿轮17和四档输入齿轮19可以相对于输入轴11同轴转动。

输出轴12通过设置在其两端的轴肩Ⅱ1203上的输出轴安装轴承33安装到变速箱壳体内，输出轴12的左端设置有位于变速箱壳体外的变速箱输出轴花键1201。

一档输出齿轮14和二档输出齿轮16为空套齿轮，其内部分别设置有一档输出齿轮内花键1401和二档输出齿轮内花键1601，一档输出齿轮14和二档输出齿轮16分别通过一档输出齿轮安装轴承34和二档输出齿轮安装轴承35安装在输出轴12上，一档输出齿轮14和二档输出齿轮16与输出轴12的轴向相对位置固定，一档输出齿轮14和二档输出齿轮16可以相对于输出轴12同轴转动，三档输出齿轮18和四档输出齿轮20与输出轴12为一体式结构或通过花键安装到输出轴12上，与输出轴12不能产生相对运动。

一档输入齿轮13与一档输出齿轮14常啮合，二档输入齿轮15与二档输出齿轮16常啮合，三档输入齿轮17与三档输出齿轮18常啮合，四档输入齿轮19与四档输出齿轮20常啮合。

换挡拨叉控制器Ⅰ壳体2101与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅰ执行端2102通过连接孔Ⅰ2201和换挡拨叉Ⅰ22连接，换挡拨叉Ⅰ22的导向孔Ⅰ2202套在输入轴11上，换挡拨叉Ⅰ22的开口端Ⅰ2203卡在花键毂Ⅰ23的腰槽Ⅰ2302内，花键毂Ⅰ23的内部设置有内花键Ⅰ2303，外部设置有外花键Ⅰ2301，花键毂Ⅰ23位于一档输出齿轮14和二档输出齿轮16中间，通过内花键Ⅰ2303与输出轴12上的输出轴换挡花键部1202相啮合，且能在输出轴12上向左或向右滑动，从而通过其上的外花键Ⅰ2301与一档输出齿轮14的一档输出齿轮内花键1401或二档输出齿轮16的二档输出齿轮内花键1601相啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合。

换挡拨叉控制器Ⅱ壳体2401与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅱ执行端2402通过连接孔Ⅱ2501和换挡拨叉Ⅱ25连接，换挡拨叉Ⅱ25的导向孔Ⅱ2502套在输出轴12上，换挡拨叉Ⅱ25的开口端Ⅱ2503卡在花键毂Ⅱ26的腰槽Ⅱ2602内，花键毂Ⅱ26的内部设置有内花键Ⅱ2603，外部设置有外花键Ⅱ2601，花键毂Ⅱ26位于三档输入齿轮17和四档输入齿轮19中间，通过内花键Ⅱ2603与输入轴11上的输入轴换挡花键部1102相啮合，且能在输入轴11上向左或向右滑动，从而通过其上的外花键Ⅱ2601与三档输入齿轮17的三档输入齿轮内花键1701或四档输入齿轮19的四档输入齿轮内花键1901相啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合。

前轴变速箱输出轴齿轮27通过其中心处的内花键安装在输出轴12上的位于变速箱壳体外部的变速箱输出轴花键1201上。

后轴变速箱7和前轴变速箱2结构相同。

前轴动力源1为内燃机或者电动机，后轴动力源6为内燃机或者电动机，均为现有技术产品，前轴差速器3和后轴差速器8为现有技术产品，前轴差速器3的外部设置有与差速器壳体一体的前轴差速器差速器3001，后轴差速器8的外部设置有与差速器壳体一体的后轴差速器输入齿轮8001。

本实用新型所述的一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***的换挡原理如下：

中央控制器200可以对前轴动力源1和后轴动力源6的输出转速和扭矩进行控制，同时可以对前轴变速箱2和后轴变速箱7的挡位状态进行控制。

当前轴变速箱2需要升档时，中央控制器200控制后轴变速箱7保持当前挡位不变，同时控制后轴动力源6，通过后轴变速箱7、后轴差速器8、后传动轴9驱动后轴车轮10进而驱动车辆运行，保证车辆正常行驶，假设前轴变速箱2需要从一档升至二档，中央控制器200控制前轴动力源1的输出转速，使前轴变速箱2的一档输出齿轮14的转速与输出轴12的转速相同步，且无相对运动趋势，进而控制换挡拨叉控制器Ⅰ21通过换挡拨叉控制器Ⅰ执行端2102带动换挡拨叉Ⅰ22向右运动，进而带动花键毂Ⅰ23向右移动，使花键毂Ⅰ23的外花键Ⅰ2301与一档输出齿轮14的一档输出齿轮内花键1401平稳脱离啮合，当花键毂Ⅰ23的外花键Ⅰ2301与一档输出齿轮14的一档输出齿轮内花键1401完全脱离啮合后，中央控制器200控制前轴动力源1降低输出转速，使前轴变速箱2的二档输出齿轮16的转速与输出轴12的转速相同，然后中央控制器200控制换挡拨叉控制器Ⅰ21通过换挡拨叉控制器Ⅰ执行端2102带动换挡拨叉Ⅰ22继续向右运动，进而带动花键毂Ⅰ23继续向右移动，使花键毂Ⅰ23的外花键Ⅰ2301与二档输出齿轮16的二档输出齿轮内花键1601平稳啮合，完成前轴变速箱2从一档到二档的转换，实现平稳升挡。

二档升三档，三档升四档与一档升二档的控制原理相同。

当前轴变速箱2需要降档时，中央控制器200控制后轴变速箱7保持当前挡位不变，控制后轴动力源6，通过后轴变速箱7、后轴差速器8、后传动轴9驱动后轴车轮10，进而驱动车辆运行，保证车辆正常行驶，假设前轴变速箱2需要从四档降至三档，中央控制器200控制前轴动力源1的输出转速，使前轴变速箱2的输入轴11的转速与四档输入齿轮19的转速相同步，且无相对运动趋势，进而控制换挡拨叉控制器Ⅱ24通过换挡拨叉控制器Ⅱ执行端2402带动换挡拨叉Ⅱ25驱动花键毂Ⅱ26向左移动，使花键毂Ⅱ26的外花键Ⅱ2601与四档输入齿轮19的四档输入齿轮内花键1901平稳脱离啮合，当花键毂Ⅱ26外花键Ⅱ2601与四档输入齿轮19的四档输入齿轮内花键1901完全脱离啮合后，中央控制器200控制前轴动力源1提高输出转速，使前变速箱2的输入轴11的转速与三档输入齿轮17的转速相同，然后中央控制器200控制换挡拨叉控制器Ⅱ24通过换挡拨叉控制器Ⅱ执行端2402带动换挡拨叉Ⅱ25驱动花键毂Ⅱ26继续向左移动，使花键毂Ⅱ26的外花键Ⅱ2601与三档输入齿轮17的三档输入齿轮内花键1701平稳啮合，完成前轴变速箱2从四档到三档的转换，实现平稳降档。

三档降二档，二档降一档过程与四档降三档的控制原理相同。

当后轴变速箱7需要升、降档时，中央控制器200控制前轴变速箱2保持当前挡位不变，同时控制前轴动力源1，通过前轴变速箱2、前轴差速器3、前传动轴4驱动前轴车轮5进而驱动车辆运行，保证车辆正常行驶，后轴变速箱7的升、降档控制原理与前轴变速箱2的升、降档控制原理相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例之一，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 (4)

1.一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，包括前轴动力源，前轴变速箱，前轴差速器，前传动轴，后轴动力源，后轴变速箱，后轴差速器，后传动轴，中央控制器，其特征在于：

所述前轴动力源，前轴变速箱，前轴差速器，后轴动力源，后轴变速箱，后轴差速器均固定安装到汽车底盘上；

前轴动力源的输出轴和前轴变速箱的输入轴通过花键连接，前轴变速箱的输出轴齿轮与前轴差速器的输入齿轮啮合，前轴差速器的两个差速输出轴分别与两个前传动轴的一端连接，两个前传动轴的另一端分别和两个前轴车轮连接；

后轴动力源的输出轴和后轴变速箱的输入轴通过花键连接，后轴变速箱的输出轴齿轮与后轴差速器的输入齿轮啮合，后轴差速器的两个差速输出轴分别与两个后传动轴的一端连接，两个后传动轴的另一端分别和两个后轴车轮连接；

中央控制器分别与前轴动力源、后轴动力源电气连接，对前、后轴动力源的输出转速和扭矩进行控制，中央控制器分别与前轴变速箱、后轴变速箱电气连接，对前、后轴变速箱的挡位状态进行控制；

前轴变速箱与后轴变速箱至少有一个为多档位变速箱，该多档位变速箱内部无传统变速箱所需的离合器、转速同步装置或动力缓冲装置。

2.根据权利要求1所述一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，其特征在于：

所述多档位变速箱的结构包括变速箱半壳体Ⅰ、变速箱半壳体Ⅱ、输入轴，输出轴，一档输入齿轮，一档输出齿轮，二档输入齿轮，二档输出齿轮，三档输入齿轮，三档输出齿轮，四档输入齿轮，四档输出齿轮，换挡拨叉控制器Ⅰ，换挡拨叉Ⅰ，花键毂Ⅰ，换挡拨叉控制器Ⅱ，换挡拨叉Ⅱ，花键毂Ⅱ，变速箱输出轴齿轮；

所述变速箱半壳体Ⅰ与变速箱半壳体Ⅱ通过螺栓连接而构成变速箱壳体；

所述输入轴通过设置在其两端轴肩上的轴承安装到变速箱壳体内，输入轴的一端设置有位于变速箱壳体外的动力输入花键；

所述一档输入齿轮和二档输入齿轮与输入轴为一体式结构或通过花键安装到输入轴上，与输入轴不能产生相对运动，三档输入齿轮和四档输入齿轮为空套齿轮，其内部均设置有内花键，分别通过轴承安装在输入轴上，三档输入齿轮和四档输入齿轮与输入轴的轴向相对位置固定，三档输入齿轮和四档输入齿轮可以相对于输入轴同轴转动；

所述输出轴通过设置在其两端轴肩上的轴承安装到变速箱壳体内，输出轴的一端设置有位于变速箱壳体外的变速箱输出轴花键；

所述一档输出齿轮和二档输出齿轮为空套齿轮，其内部均设置有内花键，分别通过轴承安装在输出轴上，一档输出齿轮和二档输出齿轮与输出轴的轴向相对位置固定，一档输出齿轮和二档输出齿轮可以相对于输出轴同轴转动，三档输出齿轮和四档输出齿轮与输出轴为一体式结构或通过花键安装到输出轴上，与输出轴不能产生相对运动；

一档输入齿轮与一档输出齿轮常啮合，二档输入齿轮与二档输出齿轮常啮合，三档输入齿轮与三档输出齿轮常啮合，四档输入齿轮与四档输出齿轮常啮合；

所述换挡拨叉控制器Ⅰ的壳体与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅰ的执行端与换挡拨叉Ⅰ的一端固定连接，换挡拨叉Ⅰ的开口端卡在花键毂Ⅰ的腰槽内，花键毂Ⅰ的内部设置有内花键，外部设置有外花键，花键毂Ⅰ位于一档输出齿轮和二档输出齿轮中间，通过内花键与输出轴上的换挡花键部相啮合，且能在输出轴上向左或向右滑动，从而通过其上的外花键与一档输出齿轮或二档输出齿轮其中之一的内花键啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合；

所述换挡拨叉控制器Ⅱ的壳体与变速箱壳体固定连接，换挡拨叉控制器Ⅱ的执行端与换挡拨叉Ⅱ的一端固定连接，换挡拨叉Ⅱ的开口端卡在花键毂Ⅱ的腰槽内，花键毂Ⅱ的内部设置有内花键，外部设置有外花键，花键毂Ⅱ位于三档输入齿轮和四档输入齿轮中间，通过内花键与输入轴的换挡花键部相啮合，且能在输入轴上左右滑动，从而通过其上的外花键与三档输入齿轮或四档输入齿轮其中之一的内花键啮合，或者处于中间位置而与两者都不啮合；

所述变速箱输出轴齿轮通过其中心处的内花键安装在输出轴上的位于变速箱壳体外部的变速箱输出轴花键上。

3.根据权利要求1所述一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，其特征在于：前轴差速器的外部设置有与差速器壳体一体的输入齿轮，后轴差速器的外部设置有与差速器壳体一体的输入齿轮。

4.根据权利要求1所述一种基于双动力耦合实现挡位切换的汽车动力***，其特征在于：可以根据具体需求，增加或减少多档位变速箱内部的输入、输出齿轮对的数量从而构成更多或更少挡位的多档位变速箱。

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