TWM454345U - 電動車輛及其驅動系統 - Google Patents

Description

電動車輛及其驅動系統

本創作涉及汽車技術領域，尤其是涉及一種電動車輛及其驅動系統。

隨著燃油價格的上漲以及傳統燃油車輛引起的環境污染問題，電動車輛越來越受到重視。電動車輛以動力電池作為動力源，由驅動電機驅動，從而擺脫了發動機帶來的限制，減小了對環境的污染。

傳統上，電動車輛由驅動電機和一個固定傳動比減速器驅動。已知的是，驅動電機在低轉速時扭矩輸出較大，但是效率低。隨著驅動電機轉速的提高，效率逐漸提高，但是扭矩輸出小。對於電動車輛的固定比減速器，趨向大扭矩設計的減速器，隨著驅動電機轉速的增加效率提高很慢，車輛高速行駛時能耗較大；而趨向高轉速設計的減速器，雖然隨著轉速的增加，效率提高快，但由於減速器傳動比較小，傳遞到車輪的扭矩也較小，不能滿足車輛起步、爬坡，因此車輛的加速性差，車輛轉速較低時能耗大。例如，對於城市電動公交客車，停車和起步加速非常頻繁，導致驅動電機效率低。因此，傳統電動車輛的驅動裝置無法同時滿足低速和高速兩種工況，驅動電機的效率低，在電池儲能不變的情況下，直接導致電動車輛的續駛里程縮短，由此，傳統電動車輛無法適合複雜路況。

本創作旨在至少解決上述技術問題之一。為此，本創作的一個目的在於提出一種電動車輛的驅動系統，該驅動系統可以合理匹配驅動電機的扭矩與 轉速特性，有效地提高驅動電機在各種行駛工況下的效率。

本創作的另一個目的在於提出一種具有上述驅動系統的電動車輛。

根據本創作第一方面的電動車輛的驅動系統，包括：驅動電機；變速器，所述變速器具有輸入軸、中間軸、輸出軸、第一變速單元、第一離合器、第二變速單元和第二離合器，其中所述驅動電機與所述輸入軸相連，所述輸入軸與所述中間軸相連以便將所述驅動電機的動力傳遞給所述中間軸，所述第一變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第二變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第一離合器設在所述中間軸上且與所述第一變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第一變速單元之間的動力傳遞，所述第二離合器設在所述中間軸上且與所述第二變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第二變速單元之間的動力傳遞，所述第一變速單元具有第一傳動比，所述第二變速單元具有第二傳動比，所述第一傳動比大於所述第二傳動比；和液壓系統，所述液壓系統與所述第一離合器相連以驅動所述第一離合器結合或分離且所述液壓系統與所述第二離合器相連以驅動所述第二離合器結合或分離。

根據本創作的電動車輛的驅動系統，變速器具有第一和第二變速單元，第一變速單元的傳動比大於第二變速單元的傳動比，因此驅動電機可以通過選擇性地通過第一變速單元和第二變速單元將動力傳遞到車輪，例如在低速時選擇第一變速單元，可以輸出大的扭矩，高速時選擇第二變速單元，由此根據不同的工況選擇不同傳動比的變速單元，合理地匹配了驅動電機的扭矩與轉速特性，提高了驅動電機的效率，提高了動力電池的使用效率，滿足了電動車輛複雜的工況。

另外，根據本創作的電動車輛的驅動系統還可以具有如下附加的技術特徵： 在本創作的一個實施例中，所述輸入軸上設有第一齒輪，所述中間軸上設有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述輸入軸和所述中間軸通過所述第一和第二齒輪相連。

在本創作的一個實施例中，所述第一變速單元包括設在所述中間軸上的第三齒輪和設在所述輸出軸上且與所述第三齒輪嚙合的第四齒輪。

在本創作的一個實施例中，所述第三齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第四齒輪固定在所述輸出軸上，所述第一離合器的主動部分固定在所述中間軸上，所述第一離合器的從動部分與所述第三齒輪連接。

在本創作的一個實施例中，所述第二變速單元包括設在所述中間軸上的第五齒輪和設在所述輸出軸上且與所述第五齒輪嚙合的第六齒輪。

在本創作的一個實施例中，所述第五齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第六齒輪固定在所述輸出軸上，所述第二離合器的主動部分固定在所述中間軸上，所述第二離合器的從動部分與所述第五齒輪連接。

在本創作的一個實施例中，所述變速器還包括第三變速單元和第三離合器，所述第三變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第三離合器設在所述中間軸上且與所述第三變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第三變速單元之間的動力傳遞，其中所述液壓系統與所述第三離合器相連以驅動所述第三離合器結合或分離，所述第三變速單元具有第三傳動比，所述第二傳動比大於所述第三傳動比。

在本創作的一個實施例中，所述第三變速單元包括設在所述中間軸上的第七齒輪和設在所述輸出軸上且與所述第七齒輪嚙合的第八齒輪。

在本創作的一個實施例中，所述第七齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第八齒輪固定在所述輸出軸上，所述第三離合器的主動部分固定在所述中間軸上，所述第三離合器的從動部分與所述第七齒輪連接。

在本創作的一個實施例中，所述第二離合器與所述第三離合器共用一個主動部分。

在本創作的一個實施例中，所述第一至第三離合器均為濕式離合器。

在本創作的一個實施例中，所述輸入軸的軸線與所述輸出軸的軸線在同一直線上，且所述中間軸的軸線與所述輸入軸和所述輸出軸的軸線平行。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統包括：油箱；彼此並聯的第一和第二離合器驅動迴路，所述第一離合器驅動迴路包括第一驅動液壓缸和第一比例閥，所述第一比例閥分別與所述第一驅動液壓缸和所述油箱相連，所述第一驅動液壓缸的活塞與所述第一離合器的主動部分相連，所述第二離合器驅動迴路包括第二驅動液壓缸和第二比例閥，所述第二比例閥分別與所述第二驅動液壓缸和所述油箱相連，所述第二驅動液壓缸的活塞與所述第二離合器的主動部分相連；內置泵，所述內置泵由所述中間軸驅動，且所述內置泵的入口與所述油箱相連且所述內置泵的出口分別與所述第一和第二比例閥相連；第一單向閥，所述第一單向閥串聯在所述內置泵的出口側；外置泵，所述外置泵由外置泵電機驅動，所述外置泵的入口與所述油箱相連且所述外置泵的出口分別與所述第一和第二比例閥相連；和第二單向閥，所述第二單向閥串聯在所述外置泵的出口側，其中串聯的所述第一單向閥和所述內置泵與串聯的所述第二單向閥與所述外置泵並聯在所述油箱與所述第一和第二比例閥之間。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統還包括與所述內置泵並聯的第三單向閥。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統還包括第一和第二篩檢程式，所述第一篩檢程式連接在所述內置泵和所述外置泵的入口與所述油箱之間，所述第二篩檢程式連接在所述第一和第二單向閥與所述第一和第二比例閥之間。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統還包括溢流閥，所述溢流閥與串聯的所述第一單向閥和所述內置泵以及串聯的所述外置泵和所述第二單向閥並聯。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統還包括連接在所述第一和第二單向閥與所述第一和第二比例閥之間的蓄能器。

在本創作的一個實施例中，所述第一離合器驅動迴路還包括連接在所述第一比例閥與所述第一驅動液壓缸之間的第一緩衝器，所述第二離合器驅動迴路還包括連接在所述第二比例閥與所述第二驅動液壓缸之間的第二緩衝器。

在本創作的一個實施例中，所述液壓系統還包括調壓閥和第四單向閥，所述調壓閥與所述內置泵並聯用於為所述驅動系統提供潤滑油，所述第四單向閥連接在所述調壓閥與所述內置泵的出口之間。

根據本創作第二方面的電動車輛，包括根據本創作第一方面的電動車輛的驅動系統。

本創作的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本創作的實踐瞭解到。

1‧‧‧驅動電機

2‧‧‧輸入軸

3、4、6、7、8、9、12、14‧‧‧齒輪

5‧‧‧輸出軸

10、11、15‧‧‧離合器

13‧‧‧中間軸

16‧‧‧油箱

17、27‧‧‧篩檢程式

18‧‧‧內置泵

19、22、23、24‧‧‧單向閥

20‧‧‧外置泵

21‧‧‧溢流閥

25A、25B‧‧‧阻尼件

26‧‧‧調壓閥

28‧‧‧主油壓感測器

29‧‧‧蓄能器

30、31、32‧‧‧比例閥

33、34、35‧‧‧油壓感測器

36、37、38‧‧‧緩衝器

101、111、151‧‧‧驅動液壓缸

B1、B2、B3‧‧‧變速單元

L‧‧‧主油路

L1、L2、L3‧‧‧離合器驅動迴路

WH‧‧‧車輪

本創作創作的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：第1圖是根據本創作創作實施例的電動車輛的驅動系統的示意圖；第2圖是第1圖所示驅動系統的變速器的結構示意圖；和第3圖是根據本創作創作實施例的電動車輛的驅動系統的液壓系統的示意圖。

下面詳細描述本創作的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本創作，而不能理解為對本創作的限制。

在本創作的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“後、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本創作和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本創作的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本創作的描述中，除非另有說明，“多個”的涵義是兩個或兩個以上。

在本創作的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本創作中的具體涵義。

下面參考附圖描述根據本創作第一方面實施例的電動車輛的驅動系統。

如第1~3圖所示根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統包括驅動電機1、變速器和液壓系統。

具體地，變速器具有輸入軸2、中間軸13、輸出軸5、第一變速單元B1、第一離合器15，第二變速單元B2和第二離合器11。驅動電機1與輸入軸2相連 以驅動輸入軸2轉動。在一個具體示例中，驅動電機1通過花鍵與輸入軸2相連，如第2圖所示，但本創作並不限於此，驅動電機1可以通過其他方式與輸入軸2直接相連。驅動電機1與輸入軸2直接相連，與傳統採用發動機的車輛不同，驅動電機與輸入軸2之間可以不設置離合器和液力變矩器，因此可以提高動力傳遞效率以及簡化結構。

輸入軸2與中間軸13相連以便將驅動電機1的動力傳遞給中間軸13。例如，在一個具體示例中，輸入軸2通過齒輪副與中間軸13相連，該齒輪副包括第一齒輪3和第二齒輪8，第一齒輪3安裝在輸入軸2上，第二齒輪8安裝在中間軸13上，第一齒輪3和第二齒輪8彼此嚙合。

第一變速單元B1連接在中間軸13和輸出軸5之間以在中間軸13與輸出軸5之間傳遞動力。第二變速單元B2連接在中間軸13和輸出軸5之間以在中間軸13與輸出軸5之間傳遞動力。

第一離合器15設在中間軸13上且與第一變速單元B1相連以結合或切斷中間軸13與第一變速單元B1之間的動力傳遞，換言之，第一離合器15用於結合或切斷中間軸13與輸出軸5之間的動力傳遞。

第二離合器11設在中間軸13上且與第二變速單元B2相連以結合或切斷中間軸13與第二變速單元B2之間的動力傳遞，換言之，第二離合器11用於結合或切斷中間軸13與輸出軸5之間的動力傳遞。第一變速單元B1具有第一傳動比，第二變速單元B2具有第二傳動比，第一傳動比大於第二傳動比。

所述液壓系統與第一離合器15相連以驅動第一離合器15結合或分離，所述液壓系統還與第二離合器11相連以驅動第二離合器11結合或分離。

根據本創作實施例的電動電動車輛的驅動系統，變速器具有第一和第二變速單元，第一變速單元的傳動比大於第二變速單元的傳動比，因此可以合理匹配驅動電機的扭矩與轉速特性，有效地提高驅動電機在車輛行駛時的各種工況下的工作效率，更加節能，提高車輛的續駛里程，且驅動系統的 結構簡單。更具體而言，當電動車輛低速行駛時，例如起動、爬坡或加速時，所需輸出扭矩大，所述液壓系統可以結合第一離合器15，換言之，車輛切換到第一前進檔位，驅動電機1的動力傳遞給輸入軸2，輸入軸2通過第一齒輪3和第二齒輪8傳遞給中間軸13，中間軸13通過第一離合器15和第一變速單元B1傳遞給輸出軸5，進而傳遞給車輪WH，由於第一變速單元B1具有大的傳動比，因此傳遞到車輪WH的扭矩大，滿足了車輛低速行駛對大扭矩的要求。當車速提高時，所需扭矩小，所述液壓系統斷開第一離合器15，結合第二離合器11，即車輛切換到第二前進檔位，從而動力從中間軸13通過第二離合器11和第二變速單元B2傳遞到輸出軸5，由於第二變速單元B2具有較小的傳動比，傳遞到車輪的扭矩減小，車輪WH轉速提高，滿足了對小扭矩高轉速的要求。

當車輛需要倒退時，驅動電機1反轉，所述液壓系統斷開第二離合器11，結合第一離合器15，換言之，車輛切換到倒車檔位，動力通過第一離合器15和第一變速單元B1傳動到車輪WH，由於倒車需要大的輸出扭矩，因此選擇結合第一離合器15從而通過具有大傳動比的第一變速單元B1傳動動力。

綜上，通過選擇合適的變速單元，合理匹配了驅動電機1的扭矩與轉速特性，優化了驅動電機1在車輛各種工況下行駛時的工作效率，從而達到了節能降耗，增加電動車輛的續駛里程的效果，從而使電動車輛具有類似於傳統使用發動機的車輛的特性。

上面描述的根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統具有第一變速單元B1和第二單元B2，即車輛具有兩個前進檔位和一個倒車檔位。可以理解的是，本創作並不限於此，根據本創作實施例的電動車驅動系統可以具有合適數量的變速單元，例如三個或四個變速單元。

如第1~3圖所示，在本創作的一個具體實施例中，所述變速器還包括第三變速單元B3和第三離合器10。第三變速單元B3連接在中間軸13和輸出軸5之 間以在中間軸13與輸出軸5之間傳遞動力，第三離合器10設在中間軸13上且與第三變速單元B3相連以結合或切斷中間軸13與第三變速單元B3之間的動力傳遞，換言之，第三離合器10用於結合或斷開中間軸13與輸出軸5之間的動力傳遞。所述液壓系統與第三離合器10相連以驅動第三離合器10結合或分離，第三變速單元B3具有第三傳動比，其中第二傳動比大於第三傳動比。

例如，當車輛的速度進一步提高時，液壓系統斷開第一離合器15和第二離合器11，結合第三離合器10，即車輛切換到第三前進檔位，從而動力從中間軸13通過第三變速單元B3傳遞到輸出軸5，由於第三變速單元B3與第二變速單元B2和第一變速單元B1相比具有更小的傳動比，輸出的扭矩更小，但是轉速更高，從而在車輛速度進一步提高時，通過第三離合器10和第三變速單元B3傳動動力，可以進一步提高驅動電機1的效率，降低能耗。

有利地，第一離合器15，第二離合器11和第三離合器10可以均為濕式離合器。在本創作的一個優選實施例中，如第1和2圖所示，輸入軸2的軸線與輸出軸5的軸線在同一軸線上，中間軸13的軸線與輸入軸2和輸出軸5的軸線平行，從而可以減小變速器的尺寸，變速器結構緊湊，節省安裝空間。

如第1和2圖所示，優選地，第二離合器11與第三離合器10共用一個主動部分，因此，可以進一步減小變速器的尺寸，簡化變速器的結構，降低製造成本。在第1和2圖所示的實施例中，第一離合器15和第一變速單元B1距離車輪WH最近，第三離合器10和第三變速單元B3距離車輪WH最遠，第二離合器11和第二變速單元B2位於第一離合器15和第三離合器10之間。但是，需要理解的是，上述佈置是優選實施方式，本領域的技術人員可以根據具體應用進行佈置。

如第1和2圖所示，在本創作的一些實施例中，第一變速單元B1包括設在中間軸13上的第三齒輪14和設在輸出軸5上且與第三齒輪14嚙合的第四齒輪7 ，第三齒輪14和第四齒輪7可以為圓柱齒輪，由此，第一變速單元B1的結構簡單。第三齒輪14可旋轉地套裝在輸出軸5上，第四齒輪7固定在輸出軸5上，第一離合器15的主動部分固定在中間軸13上，第一離合器15的從動部分與第三齒輪14連接。

第二變速單元B2包括設在中間軸13上的第五齒輪12和設在輸出軸5上且與第五齒輪12嚙合的第六齒輪6。第五齒輪12可旋轉地套裝在中間軸13上，第六齒輪6固定在輸出軸5上，第二離合器11的主動部分固定在中間軸13，第二離合器11的從動部分與第五齒輪12連接。

第三變速單元B3包括設在中間軸13上的第七齒輪9和設在輸出軸5上且與第七齒輪9嚙合的第八齒輪4。第七齒輪9可旋轉地套裝在中間軸13上，第八齒輪4固定在輸出軸5上，第三離合器10的主動部分固定在中間軸13上，第三離合器10的從動部分與第七齒輪9連接。

下面參考第3圖描述根據本創作實施例的電動車驅動系統的液壓系統。

如第3圖所示，所述液壓系統包括油箱16、用於驅動第一離合器15的第一離合器驅動迴路L1，用於驅動第二離合器11的第二離合器驅動迴路L2，用於驅動第三離合器10的第三離合器驅動迴路L3，內置泵18，串聯在內置泵18的出口側的第一單向閥23，外置泵20，串聯在外置泵20的出口側的第二單向閥22。

可以理解的是，當變速器僅具有第一變速單元B1和第二變速單元B2時，無需設置第三離合器驅動迴路L3，當變速器具有更多個變速單元時，可以相應地增加離合器驅動迴路。

如第3圖所示，第一離合器驅動迴路L1、第二離合器驅動迴路L2和第三離合器驅動迴路L3彼此並聯。

第一離合器驅動迴路L1包括第一驅動液壓缸151和第一比例閥32，例如第一比例閥32可以為二位三通電磁閥。在優選的實施例中，第一離合器驅動 迴路L1還包括連接在第一比例閥32與第一驅動液壓缸151之間的第一緩衝器38。可選地，在第一緩衝器38與第一比例閥32之間可以設有用於測量第一離合器驅動迴路L1的油壓的第一油壓感測器35。

類似地，第二離合器驅動迴路L2包括第二驅動液壓缸111和第二比例閥31。在第二比例閥31與第二驅動液壓缸111之間連接有第二緩衝器37。在第二緩衝器37與第二比例閥31之間可以設有用於測量第二離合器驅動迴路L2的油壓的第二油壓感測器34。

第三離合器驅動迴路L3包括第三驅動液壓缸101和第三比例閥30。在第三比例閥30與第三驅動液壓缸101之間還連接有第三緩衝器36。在第三緩衝器36與第三比例閥30之間可以設有用於測量第三離合器驅動迴路L3的油壓的第三油壓感測器33。

如第3圖所示，第一比例閥32分別與第一驅動液壓缸151和油箱16相連，第二比例閥31分別與第二驅動液壓缸111和油箱16相連，第三比例閥30分別與第三驅動液壓缸101和油箱16相連，第一驅動液壓缸151的活塞與第一離合器15的主動部分相連以驅動第一離合器15結合或分離。第二驅動液壓缸111的活塞與第二離合器11的主動部分相連以驅動第二離合器11結合或分離。第三驅動液壓缸101的活塞與第三離合器10的主動部分相連以驅動第三離合器10結合或分離。

內置泵18由中間軸13驅動，外置泵20由外置泵電機M驅動。內置泵18和外置泵20的入口與油箱16相連，優選地，在內置泵18和外置泵20的入口與油箱16之間設有第一篩檢程式17。內置泵18和外置泵20的出口分別與第一比例閥32、第二比例閥31和第三比例閥30相連，優選地，內置泵18和外置泵20的出口與第一比例閥32、第二比例閥31和第三比例閥30之間設有第二篩檢程式27，第二篩檢程式27的過濾精度高於第一篩檢程式17的過濾精度，從而進一步提高進入第一至第三比例閥32，31，30內的液壓油的潔淨程度 。

內置泵18與外置泵20並聯，第一單向閥23串聯在內置泵18的出口側，第二單向閥22串聯在外置泵20的出口側，且串聯的第一單向閥23和內置泵18與串聯的第二單向閥22和外置泵20並聯在油箱16與所述第一至第三比例閥32，31，30之間。

在本創作的一些實施例中，所述液壓系統還包括連接在第一單向閥23和第二單向閥22與第一至第三比例閥32，31，30之間的蓄能器29以及用於測量液壓系統的主油路L內的油壓的主油壓感測器28。

優選地，液壓系統還包括溢流閥21，溢流閥21與串聯的第一單向閥23和內置泵18以及串聯的外置泵20和第二單向閥22並聯，以將主油路L內的液壓油溢流到油箱16。在本創作的一些實施例中，所述液壓系統還包括調壓閥26，調壓閥26與內置泵18並聯用於為驅動系統例如變速器的各個齒輪副、軸承提供潤滑油。調壓閥26與內置泵18的出口之間設有第四單向閥24，用於在內置泵18反轉時對調壓閥26產生反吸。調壓閥26串聯有兩個阻尼件25A和25B，當車輛起到後，內置泵18供給的油量逐漸增加，液壓油通過阻尼件25A和25B的作用且在補充了調壓閥26可能存在的輕微洩露後，主油路內的壓力快速上升。。

在本創作的一個優選實施例中，內置泵18還並聯有第三單向閥19，用於防止內置泵18反吸(例如倒車)時吸空。

下面簡單描述根據本創作實施例的驅動系統的液壓系統的操作。

如第2圖所示，液壓系統啟動後，內置泵18和/或外置泵20通過篩檢程式17從油箱16內吸油，液壓油進入主油路L，然後進入第一離合器驅動迴路L1、第二離合器驅動迴路L2和第三離合器驅動迴路L3之一，即驅動第一驅動液壓缸151、第二驅動液壓缸111和第三驅動液壓缸101之一。

為了描述方便，下面以驅動第一驅動液壓缸151為例進行描述，可以理解的 是，這些操作同樣適於第二離合器驅動迴路L2和第三離合器驅動迴路L3。第一驅動液壓缸151的活塞在油壓的作用下壓縮回位彈簧，推動第一離合器15的主動部分與從動部分結合，從而實現動力由中間軸13經第一離合器15(即通過第三齒輪14和第四齒輪7)傳遞到輸出軸5，進而傳遞給車輪WH。第一離合器15分離時，液壓油與油箱16接通，第一驅動液壓缸151內的油壓快速降低，第一驅動液壓缸151的活塞在回位彈簧的推動下迅速移動，液壓油流回油箱16，第一離合器15的主動部分與從動部分分離，切斷中間軸13與輸出軸5之間的動力傳遞。

根據本創作實施例的驅動系統，通常採用內置泵18供油，內置泵18由中間軸13帶動轉動，第一單向閥23僅允許液壓油從內置泵18流向第一至第三離合器驅動迴路L1,L2和L3，以便防止系統的壓力衝擊影響內置泵18的運轉，防止系統的液壓油倒流。

根據本創作實施例，第三單向閥19僅允許液壓油從油箱16朝向內置泵18的出口側流動，可以防止內置泵18反吸時吸空，例如，在倒車時，內置泵18反向旋轉，此時內置泵10的出口可以通第三單向閥19從油箱16內吸油，避免損壞內置泵18，即在油箱16、第一篩檢程式17、第三單向閥19和內置泵18之間形成油路迴圈，避免內置泵18吸空。

第四單向閥24僅允許液壓油從內置泵18朝向調壓閥26流動，可以防止用於潤滑的油倒流。

根據本創作實施例，在內置泵18油壓過小的情況下，啟動外置泵電機M以驅動外置泵20，外置泵20可以向液壓系統的主油路L內補充油壓，第二單向閥22僅允許液壓油從外置泵20流向第一至第三離合器驅動迴路L1,L2和L3，可以防止系統的壓力衝擊影響外置泵20的運轉，防止系統內的液壓油倒流。

內置泵18在液壓系統需要油量情況下供油，剩餘油量進入潤滑或者回油箱 16。通過設置蓄能器29連接，可以使外置泵20可以間隙性的工作，如上所述，溢流閥21起溢流作用。

在上述液壓系統中，通過調壓閥26給車輛的潤滑系統提供潤滑油。

根據本創作實施例，液壓油由外置泵電機M驅動的外置泵20和中間軸13驅動的內置泵18提供。通過設置外置泵20，在電動車輛起動前，外置泵20可以給第一離合器15供油，使第一離合器15接合，從而實現零轉速起動，沒有怠速工況，減少電動車輛的能量損耗，提高了電能的利用效率。

如上所述，蓄能器29用於儲能，調壓閥26可以用於調節油壓。當電動車輛靜止，內置泵18不運行沒有流量時，調壓閥26關閉。當電動車輛起動，內置泵18的油量緩慢增加，液壓油受到調壓閥26的25A和25B作用且在補充調壓閥26的輕微洩露後，主油路L內的壓力短時間內上升。在電動車輛行駛過程中，在主油路L內的壓力上升後，逐漸提供潤滑所需油量。主油路L內的壓力上升至一定壓力後，液壓油流向內置泵18的入口，減少了篩檢程式17工作負荷。

在車輛行駛過程中，過多的能量存儲在蓄能器29內，存儲的能量可以進行換擋操作，提高變速器效率。

在根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統中，第一離合器15、第二離合器11和第三離合器10均由所述液壓系統控制，並且可在車輛起動前結合第一離合器15，因此不存在起動車輛後驅動電機1怠速的情況，只要驅動電機1開始運轉，就可以將動力傳遞到變速器，實現零轉速起步，減少車輛電能損耗，提高了電能的利用率。並且，當內置泵18提供的液壓油不足時可以通過外置泵20補充液壓油，提高了電動車輛的性能。

由此，根據本創作實施例的驅動系統能夠實現零轉速起步，根據踏板踏下的程度和車速變化，可以自動地進行變速換檔，合理匹配驅動電機的扭矩與轉速特性，有效地提高了驅動電機在車輛行駛時的各種工況下的工作效 率，使電機效率在車輛行駛時的各種工況下最優化，從而達到了節能降耗，增加電動車輛的續駛里程。例如，特別適合於城市公交大巴車，城市公交大巴車需要頻繁的加速，減速和停車，啟動，根據本創作實施例的驅動系統可以很好地適應電動大巴車的工況。

下面參考第1圖描述根據本創作實施例的驅動系統的操作，在下面的描述中，以驅動系統的變速器包括第一至第三變速單元B1,B2和B3為例進行說明，對於本領域的普通技術人員可以理解，根據本創作實施例的驅動系統的變速器可以包括兩個或三個以上的變速單元。

首先，參考第1圖描述根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統的停車擋。當電動車輛處於停車狀態時，第一離合器15的主動部分與從動部分之間相互分離；第二離合器11的主動部分與從動部分之間相互分離；第三離合器10的主動部分與從動部分之間相互分離，即三個離合器均處於分離狀態，驅動電機1向輸出軸5的動力傳遞被切斷。

接著，參考第1圖描述根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統的第一前進擋。當電動車輛在啟動或低速運行時，換擋控制系統通過換擋機構分離第二離合器11和第三離合器10，並結合第一離合器15的主動部分與從動部分。於是，第一前進擋的動力傳遞路線為：驅動電機1→輸入軸2→第一齒輪3→第二齒輪8→中間軸13→第一離合器15→第三齒輪14→第四齒輪7→輸出軸5。此時，驅動電機1的轉速較低，輸出的扭矩最大，傳動比最大，傳遞到車輪的動力也最大。換擋控制系統和換擋機構對於本領域的技術人員都是已知的，這裏不再詳細描述。

接下來參考第1圖描述根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統的第二前進擋。當電動車輛中速行駛時，換擋控制系統通過換擋機構分離第一離合器15和第三離合器10，且結合第二離合器11的主動部分與從動部分。例如，在將第一前進擋切換到第二前進擋時，換擋控制系統通過相關感測器感應 到電動車輛當前的運行狀態，進而判斷車輛進入運行的擋位，在第一離合器15分離的同時，第二離合器11結合，從而達到換擋的目的。其中，第二前進擋的動力傳遞路線為：驅動電機1→輸入軸2→第一齒輪3→第二齒輪8→中間軸13→第二離合器11→第五齒輪12→第六齒輪6→輸出軸5。此時，由於傳動比越大，驅動電機1的效率越低，與第一前進擋相比，第二前進擋的傳動比較小，驅動電機2的效率也較高，能量利用率較高。

接著，參考第1圖描述根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統的第三前進擋。當電動車輛高速行駛時，換擋控制系統通過換擋機構分離第一離合器15和第二離合器11，且結合第三離合器10的主動部分與從動部分。例如，在將第二前進擋切換到第三前進擋時，與從第一前進擋切換到第二前進擋時類似，在第二離合器11分離的同時，第三離合器10結合。第三前進擋的動力傳遞路線為：電機1→輸入軸2→第一齒輪3→第二齒輪8→中間軸13→第三離合器10→第七齒輪9→第八齒輪4→輸出軸5。此時，由於傳動比越大，驅動電機效率越低，所以與第一前進擋和第二前進擋相比，第三前進擋的傳動比最小，驅動電機的效率也最高，能量利用率最高。

最後，參考第1圖描述根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統的倒擋。當車輛倒擋行駛時，換擋控制系統通過換擋機構分離第二離合器11和第三離合器10，且結合第一離合器15的主動部分與從動部分。當然，倒擋時驅動電機1反轉。倒擋的動力傳遞路線為：驅動電機1→輸入軸2→第一齒輪3→第二齒輪8→中間軸13→第一離合器15→第三齒輪14→第四齒輪7→輸出軸5。

根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統採用了包括至少兩個變速單元的變速器，可以滿足車輛行駛的各種複雜工況，更加節能，且結構簡單。

在上述實施例中，變速器提供了三個前進擋和一個倒擋，既滿足了車輛啟動、爬坡時扭矩需求較大的要求，又滿足了車輛在平路行駛時的最高車速 要求。車輛啟動、爬坡、加速時扭矩需求較大，變速器的擋位可以切換到低速擋，即第一前進擋或第二前進擋。由於低速擋的傳動比較大，所以傳遞到車輪的扭矩也較大。當車輛在平路行駛車速較高時，可以切換到高速擋，即第三前進擋。此時，變速器的傳動比較小，傳遞到車輪的扭矩雖然減小，但是車輪轉速提高，可以達到最高車速。同時，通過換擋控制系統合理地控制擋位元切換，合理匹配驅動電機扭矩與轉速特性，優化驅動電機在車輛行駛時的各種工況下的工作效率，從而達到了節能降耗，增加電動車輛續駛里程。

根據本創作實施例中的變速器的三個前進擋之間相互獨立，擋位切換均通過控制各個離合器的主動部分與從動部分的分離與結合實現。而且，本領域的技術人員可以通過換擋控制系統合理地控制，使在換擋過程中幾乎不存在動力中斷，因此換擋時不會沒有明顯的減速感產生。與傳統的自動變速器相比，根據本創作實施例的驅動系統的變速器結構簡單。

此外，第二離合器與第三離合器共用一個離合器主動部分，使變速器的結構更加緊湊，節省了其所占的空間。而且，由於輸入軸和輸出軸共線佈置，從而以結構簡單的平行同軸式結構實現結構複雜的旋轉軸(例如行星齒輪)式的變速器的效果，使得根據本創作實施例的電動車輛的驅動系統結構更加緊湊，成本更低。

根據本創作實施例的驅動系統，在電動車輛起步前，可以首先由外置泵驅動第一離合器實現第一前進擋，之後控制驅動電機1啟動，從而實現車輛零起步。

根據本創作第二方面實施例的電動車輛，包括根據本創作第一方面實施例的電動車輛的驅動系統。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例 描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本創作的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管已經示出和描述了本創作的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本創作的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本創作的範圍由申請專利範圍及其等同物限定。

1‧‧‧驅動電機

2‧‧‧輸入軸

3、4、6、7、8、9、12、14‧‧‧齒輪

5‧‧‧輸出軸

10、11、15‧‧‧離合器

13‧‧‧中間軸

B1、B2、B3‧‧‧變速單元

WH‧‧‧車輪

Claims (20)

1. 一種電動車輛的驅動系統，其特徵在於，包括：驅動電機；變速器，所述變速器具有輸入軸、中間軸、輸出軸、第一變速單元、第一離合器、第二變速單元和第二離合器，其中所述驅動電機與所述輸入軸相連，所述輸入軸與所述中間軸相連以便將所述驅動電機的動力傳遞給所述中間軸，所述第一變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第二變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第一離合器設在所述中間軸上且與所述第一變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第一變速單元之間的動力傳遞，所述第二離合器設在所述中間軸上且與所述第二變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第二變速單元之間的動力傳遞，所述第一變速單元具有第一傳動比，所述第二變速單元具有第二傳動比，所述第一傳動比大於所述第二傳動比；和液壓系統，所述液壓系統與所述第一離合器相連以驅動所述第一離合器結合或分離且所述液壓系統與所述第二離合器相連以驅動所述第二離合器結合或分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述輸入軸上設有第一齒輪，所述中間軸上設有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述輸入軸和所述中間軸通過所述第一和第二齒輪相連。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第一變速單元包括設在所述中間軸上的第三齒輪和設在所述輸出軸上且與 所述第三齒輪嚙合的第四齒輪。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第三齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第四齒輪固定在所述輸出軸上，所述第一離合器的一主動部分固定在所述中間軸上，所述第一離合器的一從動部分與所述第三齒輪連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第二變速單元包括設在所述中間軸上的第五齒輪和設在所述輸出軸上且與所述第五齒輪嚙合的第六齒輪。
6. 如申請專利範圍第5項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第五齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第六齒輪固定在所述輸出軸上，所述第二離合器的一主動部分固定在所述中間軸上，所述第二離合器的一從動部分與所述第五齒輪連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述變速器還包括第三變速單元和第三離合器，所述第三變速單元連接在所述中間軸和所述輸出軸之間以在所述中間軸與所述輸出軸之間傳遞動力，所述第三離合器設在所述中間軸上且與所述第三變速單元相連以結合或切斷所述中間軸與所述第三變速單元之間的動力傳遞，其中所述液壓系統與所述第三離合器相連以驅動所述第三離合器結合或分離，所述第三變速單元具有第三傳動比，所述第二傳動比大於所述第三傳動比。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第三變速單元包括設在所述中間軸上的第七齒輪和設在所述輸出軸上且與所述第七齒輪嚙合的第八齒輪。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第七齒輪可旋轉地套裝在所述中間軸上，所述第八齒輪固定在所述輸出軸上，所述第三離合器的一主動部分固定在所述中間軸上，所述第三離合 器的一從動部分與所述第七齒輪連接。
10. 如申請專利範圍第7項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第二離合器與所述第三離合器共用一個一主動部分。
11. 如申請專利範圍第7項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第一至第三離合器均為濕式離合器。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述輸入軸的軸線與所述輸出軸的軸線在同一直線上，且所述中間軸的軸線與所述輸入軸和所述輸出軸的軸線平行。
13. 如申請專利範圍第1項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統包括：油箱；彼此並聯的第一和第二離合器驅動迴路，所述第一離合器驅動迴路包括第一驅動液壓缸和第一比例閥，所述第一比例閥分別與所述第一驅動液壓缸和所述油箱相連，所述第一驅動液壓缸的活塞與所述第一離合器的一主動部分相連，所述第二離合器驅動迴路包括第二驅動液壓缸和第二比例閥，所述第二比例閥分別與所述第二驅動液壓缸和所述油箱相連，所述第二驅動液壓缸的活塞與所述第二離合器的一主動部分相連；內置泵，所述內置泵由所述中間軸驅動，且所述內置泵的入口與所述油箱相連且所述內置泵的出口分別與所述第一和第二比例閥相連；和第一單向閥，所述第一單向閥串聯在所述內置泵的出口側；外置泵，所述外置泵由外置泵電機驅動，所述外置泵的入口與所述油箱相連且所述外置泵的出口分別與所述第一和第二比例閥相連；和第二單向閥，所述第二單向閥串聯在所述外置泵的出口側，其中串聯的所述第一單向閥和所述內置泵與串聯的所述第二單向閥與所述外置泵並聯在所述油箱與所述第一和第二比例閥之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統還包括與所述內置泵並聯的第三單向閥。
15. 如申請專利範圍第14項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統還包括第一和第二篩檢程式，所述第一篩檢程式連接在所述內置泵和所述外置泵的入口與所述油箱之間，所述第二篩檢程式連接在所述第一和第二單向閥與所述第一和第二比例閥之間。
16. 如申請專利範圍第14項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統還包括溢流閥，所述溢流閥與串聯的所述第一單向閥和所述內置泵以及串聯的所述外置泵和所述第二單向閥並聯。
17. 如申請專利範圍第13項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統還包括連接在所述第一和第二單向閥與所述第一和第二比例閥之間的蓄能器。
18. 如申請專利範圍第17項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述第一離合器驅動迴路還包括連接在所述第一比例閥與所述第一驅動液壓缸之間的第一緩衝器，所述第二離合器驅動迴路還包括連接在所述第二比例閥與所述第二驅動液壓缸之間的第二緩衝器。
19. 如申請專利範圍第13項所述的電動車輛的驅動系統，其特徵在於，所述液壓系統還包括調壓閥和第四單向閥，所述調壓閥與所述內置泵並聯用於為所述驅動系統提供潤滑油，所述第四單向閥連接在所述調壓閥與所述內置泵的出口之間。
20. 一種電動車輛，其特徵在於，包括申請專利範圍第1至19項中任一項所述的電動車輛的驅動系統。