CN111114305A - 兼具跛行及取力功能的商用车动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，包括动力源和变速箱，变速箱包括箱体、穿设于箱体内的输入轴及与输入轴相轴接的输入齿轮、与输入轴同轴线的输出轴，其轴接有输出齿轮，及与输入轴相平行的第一中间轴，第一中间轴上具有与输入齿轮、输出齿轮相啮合的齿轮，形成跛行路径；与输入轴相平行的第二中间轴，第二中间轴上具有与输入齿轮相啮合的齿轮，第二中间轴一端伸出至箱体外部并连接取力器，形成取力路径。其不仅能够提供低速大扭矩，还能够满足其他功能的需求。本发明在变速箱内设计兼具取力和跛行功能的结构，使其内部结构更为简化，功能多样化，且满足了车辆在行驶过程中，能够实现多模式工作，满足了车辆不同的需求。

Description

兼具跛行及取力功能的商用车动力系统

技术领域

本发明属于新能源商用车辆动力技术领域，尤其涉及一种兼具跛行及取力功能的商用车双动力系统。

背景技术

近些年，新能源车辆动力系统的研究逐渐成为市场的热宠，众多国内外整车厂商和高校团体均对动力系统进行了不同方向的研究，在CN103415410A中公开了一种机动车混合动力驱动装置，其公开了两个输入轴和一个共同的输出轴的自动变速器，该变速器的第一输入轴能经由分离离合器与内燃机的驱动轴连接并且能经由第一组能有选择地接通的挡位齿轮组与输出轴传动连接，该变速器的第二输入轴与能作为发动机和发电机运行的电机的转子传动连接并且能经由第二组能有选择地接通的挡位齿轮组与输出轴传动连接，两个输入轴能经由一个能接合和能断开的耦联切换元件彼此耦联，以实现无牵引力中断地在变速器中进行换挡。

然而，根据该技术方案的描述，能够得出其仅仅适用于乘用车，究其原因在于，动力系统均是经过一级减速直接传递至差速器，当车辆对低速行驶时具有非常大的扭矩需求时，电机或者发动机在一级减速后无法实现，本领域技术人员通常会考虑增大直径，这就会造成变速箱体积增大，整车无法布置的问题，考虑到商用车与乘用车在整车空间布置时的空间一致问题，因此，CN103415410A提供的方案无法为商用车所采用。

另外，对于商用车而言，车辆除动力路径传递选择外，还需要有其他方面的动力输出，例如渣土车需要在行驶中或者停止后对货仓升降，环卫车辆需要在车辆行驶过程中完成清扫作业，同时，可能还考虑到商用车辆在行驶过程中出现故障时，其在某些情形下无需拖车辅助，能够跛行到维修区，目前的动力系统并不能同时兼具以上功能。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是在如何在商用车辆实现在换挡过程中无动力中断的基础上，不仅能够提供低速大扭矩，而且还能够满足其他功能的需求，例如取力需求和跛行需求。

本发明提出了一种兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其围绕与输入轴相接的输入齿轮，通过输入齿轮与一个齿轮相啮合，形成大扭矩输出后，利用与输入轴相平行的一个中间轴输出扭矩，在该输入齿轮在运动时车辆可以随时取力；同时还以该输入齿轮与另一个齿轮相接，并经过二级减速后，使车辆在电失效的情形下可以实现跛行回家功能。

本发明通过以下的技术方案实现：

兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，包括动力源和变速箱，所述变速箱包括一箱体、穿设于所述箱体内的输入轴及与所述输入轴相轴接的输入齿轮，其特征在于：还包括：输出轴，与所述输入轴同轴线，其轴接有输出齿轮；第一中间轴，与所述输入轴相平行，所述第一中间轴上具有与所述输入齿轮、所述输出齿轮相啮合的齿轮，形成跛行路径；第二中间轴，与所述输入轴相平行，所述第二中间轴上具有与所述输入齿轮相啮合的齿轮，所述第二中间轴的一端伸出至箱体外部并连接取力器，形成取力路径。

进一步地，所述箱体的相对两侧分别设置有一动力源，其中一个动力源与穿设出所述箱体外部的输入轴端部相接，另一个动力源与第一中间轴相接。

进一步地，与所述输入轴相接的动力源为通过离合装置控制通断的发动机及第一电机，且所述发电机设置于所述输入轴的近端；与所述第一中间轴连接的动力源为第二电机。

进一步地，与所述输入轴相接的动力源为通过离合装置控制通断的第一电机；与所述第一中间轴连接的动力源为第二电机。

进一步地，所述变速箱内具有三个变速机构，其中所述输入轴与所述第一中间轴之间布置有第一变速机构和第二变速机构，所述第一变速机构和所述第二变速机构之间通过在第一中间轴上的换挡机构选择传递路径；所述第一中间轴与所述输出轴之间布置有第三变速机构；所述输入轴与所述输出轴之间具有离合装置。

进一步地，所述动力源设置有两个，且均布置于所述箱体的同侧，其中一个动力源与第一输入轴相接，另一个动力源与第二输入轴相接。

进一步地，与所述第二输入轴相接的动力源为第二电机；与所述第一输入轴相接的动力源包括发动机和第一电机，所述发动机与第一电机之间通过离合装置控制通断，且所述第一电机设置于所述第一输入轴近端。

进一步地，与所述第二输入轴相接的动力源为第二电机；与所述第一输入轴相接的动力源为第一电机。

进一步地，所述第二输入轴套设于所述第一输入轴外。

进一步地，所述第二输入轴与所述第一中间轴之间布置有第一变速机构和第二变速机构，两个所述变速机构之间通过设置于所述第一中间轴上的换挡机构选择传递路径；所述第一中间轴与所述输出轴之间布置有第三变速机构；所述第一输入轴与所述输出轴之间设有离合装置，所述第一输入轴与所述第一中间轴之间布置有一个变速机构，所述第一输入轴与所述输出轴之间通过所述离合装置控制动力通断、及传递路径中动力的选择。

本发明的有益效果体现在：通过在变速箱内设计兼具取力功能和跛行功能的结构，使其内部结构更为简化的同时满足了功能的多样化，具有取力和/或跛行工作模式。本系统使车辆在行驶过程中，能够实现多模式工作，具有较高的经济性，满足了车辆不同的需求。

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为本发明所公开的第一种商用车动力系统结构示意图；

图2为本发明所公开的第二种商用车动力系统结构示意图；

图3为本发明所公开的变速箱基本构型结构示意图；

图4为本发明所公开的纯电动三档变速系统的构型图；

图5为本发明所公开的混合动力三档变速系统的构型图；

图6为本发明所公开的纯电动四档变速系统的构型图；

图7为本发明所公开的混合动力四档变速系统的构型图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1a发动机；1b电机一；1c电机二；2箱体；3输入轴；3a输入轴一；3b输入轴二；4a中间轴一；4b中间轴二；5a第一主动齿轮；5b第一从动齿轮；6a第二主动齿轮；6b第二从动齿轮；7a第三主动齿轮；7b第三从动齿轮；8第四齿轮；8a第四主动齿轮；8b第四从动齿轮；9a滑套A；9b滑套B；10齿毂；11结合齿；12取力器；13差速器；14输出轴。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明的一种兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其包括变速箱，变速箱包括一箱体2及动力输入端，其中，第一动力输入端与电机一1b或者发动机1a相接，第二动力输入端与电机二1c相接，所述第一动力输入端与所述第二动力输入端位于变速箱的异侧，变速箱还连接有取力器12，动力输出端与车辆的差速器13相接。

图2示出了本发明的另一种兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其包括变速箱，变速箱包括一箱体2及动力输入端，其中，第一动力输入端与电机一1b或者发动机1a相接，第二动力输入端与电机二1c相接，第一动力输入端与第二动力输入端位于变速箱的同侧，变速箱还连接有取力器12，动力输出端与车辆的差速器13相接。

图3示出了本发明的变速箱的基础构型，其中，变速箱具有输入轴3，与所述输入轴3相轴接的输入齿轮，还包括与所述输入轴3同轴线的输出轴14，其轴接有输出齿轮；还包括与所述输入轴3相平行中间轴一4a，所述中间轴一4a上具有与所述输入齿轮、所述输出齿轮相啮合的齿轮，形成跛行路径；还包括与所述输入轴相平行中间轴二4b，所述中间轴二4b上具有与所述输入齿轮相啮合的齿轮，所述中间轴二4b的一端伸出至箱体2外部并连接取力器，形成取力路径。

下面结合具体的实施方式来进一步说明如何在商用车上应用本发明的动力系统。

实施例1

图4具体示出了一种双电机三档变速系统的构型图，其公开了电机一1b、电机二1c和变速箱，所述电机一1b和所述电机二1c布置在所述变速箱的左、右两侧，所述电机一1b和所述电机二1c均为驱动电机。

所述变速箱具有箱体2，其中，箱体2内设置有输入轴3，所述输入轴3的一端延伸出箱体2左侧与所述电机一1b相连接。具体的，所述电机一1b具有定子和转子，所述转子连接的电机轴与所述输入轴3固定相连，电机轴在转动过程中驱动所述输入轴3一体转动。当然也可以将所述电机轴与所述输入轴设置为一体结构，其同样能够达到传递扭矩的目的。

所述电机二1c与所述箱体2外部的右侧延伸出的中间轴一4a端部相连接，所述电机二1c也具有定子和转子，所述转子连接的电机轴与所述中间轴一4a固定相连，电机轴在转动过程中驱动所述中间轴一4a一体转动。同样地，也可以将所述电机二的电机轴与所述中间轴一4a设置为一体结构，其能够达到传递扭矩的目的。

所述箱体2的右侧还伸出一根输出轴14，所述电机一1b和所述电机二1c分别将动力传递至所述箱体2内，通过箱体2内的若干变速机构后，动力最终通过输出轴14传递至箱体2外部。所述输出轴14与所述输入轴3同轴线布置，在所述输出轴14的端部轴接有输出齿轮，输出齿轮与输出轴14一体同步转动，输出齿轮与差速器13（图未示）的输入齿轮相啮合，通过输出齿轮将变速箱产生的扭矩传递至差速器13，经过差速器13的传递输出至驱动轴（图未示），最终通过驱动轴驱动车轮（图未示）转动。

结合图4可知，所述电机一1b和所述电机二1c分别从变速箱的两侧输入动力至变速箱内，且所述电机一1b和所述电机二1c分别从不同的输入方向输入动力。

所述变速箱内具有多组变速机构，其中，所述输入轴3的动力可通过第一变速机构传递至中间轴一4a，具体地，所述输入轴3上轴接第一主动齿轮5a，所述中间轴一4a上空套第一从动齿轮5b，所述第一主动齿轮5a与所述第一从动齿轮5b相啮合，在所述中间轴一4a上设有换挡装置，所述换挡装置用于将所述第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a相结合或者分离，使动力能够从所述输入轴3传递至所述中间轴一4a。

换挡装置包括与所述第一从动齿轮5b连接的结合齿11，在所述中间轴一4a上固接有齿毂10，在所述齿毂10上装有滑套，滑套与结合齿11相啮合，使所述第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a相结合，由此形成动力传递的路径，所述结合齿11、所述齿毂10和所述滑套为现有技术中已知的结构，在此不做赘述。

所述输入轴3的动力还可以通过第二变速机构传递至中间轴一4a。具体地，所述输入轴3上轴接第二主动齿轮6a，所述中间轴一4a上空套有第二从动齿轮6b，所述第一主动齿轮5a与所述第二从动齿轮6b相啮合，在所述中间轴一4a上设有换挡装置，换挡装置用于将所述第二从动齿轮6b与所述中间轴一4a相结合或者分离，使动力能够从所述输入轴3传递至所述中间轴一4a。

换挡装置包括与所述第二从动齿轮6b连接的结合齿11，在所述中间轴一4a上固接有齿毂10，在所述齿毂10上装有滑套，滑套与结合齿11相啮合，使所述第二从动齿轮6b与所述中间轴一4a相结合，由此形成动力传递的路径，所述结合齿11、所述齿毂和所述滑套为现有技术中已知的结构，在此也不做赘述。

由于需要在同一中间轴一4a上控制滑套与结合齿11的结合与分离，且第一从动齿轮5b、第二从动齿轮6b都具有相应的结合齿11，且第一从动齿轮5b、第二从动齿轮6b与中间轴一4a为交替接合或者分离，因此，齿毂10和滑套仅需要采用一组即可。

因此，在本实施例中，通过控制滑套向左滑动能够将动力从第一从动齿轮5b传递至中间轴一4a，相反，通过控制滑套向右滑动能够将动力从第二从动齿轮6b传递至中间轴一4a。

另外，还包括第三变速机构，所述第三变速机构包括第三主动齿轮7a和第三从动齿轮7b，所述中间轴一4a还轴接有第三主动齿轮7a，所述第三主动齿轮7a能够随着所述中间轴一4a一起转动，在所述输出轴14上轴接有第三从动齿轮7b，所述第三从动齿轮7b能够带动所述输出轴14转动，所述第三主动齿轮7a与所述第三从动齿轮7b相啮合。

在本实施例中，所述中间轴一4a的端部连接有电机二1c，所述电机二1c的动力经过所述第三变速机构能够传递至输出轴14，驱动车辆行驶。

所述箱体2内还包括有中间轴二4b，所述中间轴二4b与所述输入轴3、所述中间轴一4a平行且非共轴，所述中间轴二4b的两端延伸至箱体2的外部，所述中间轴二4b与所述箱体2通过轴承相接，能够相对箱体2实现转动。

所述中间轴二4b轴接有第四齿轮8，所述第四齿轮8与所述第一主动齿轮5a相啮合，所述中间轴二4b的一端形成取力端，取力端连接取力器12，使车辆在需要时可以提供扭矩输出。

本实施例所公开的双电机三档变速系统能够实现以下所示的工作模式：

一、纯电动工作模式：

当电机一1b内部具有一定的电能时，其能够与电机二1c同时工作，形成纯电动工作模式。

1、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴3后，通过第一变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

2、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b向右滑动至B2的位置，电机一1b提供的动力经过输入轴直接传递至输出轴14，电机二1c提供的动力经过第三变速机构传递至输出轴14，动力共同通过输出轴14将扭矩传递至差速器13。

3、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴3后，经过第二变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

当电机一1b或者电机二1c单独进行工作时，还能够形成以下工作模式：

4、在电机一1b单独工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴后，通过第一变速机构的传递，然后经过第三变速机构传递至输出轴14。

5、在电机一1b单独工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴后，通过第二变速机构的传递，然后经过第三变速机构传递至输出轴14。

6、电机一1b单独工作的情形下，滑套A9a保持在A2的位置，滑套B9b向右滑动至B2的位置，输入轴与输出轴直接接通，电机一的动力直接传递至输出轴14。

二、取力工作模式：

1、在停车过程中，电机二1c不工作，由电机一1b进行单独工作，驱动输入轴3进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮8传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

2、在行车过程中，电机二1c不工作，由电机一1b进行单独工作，驱动输入轴3进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮8传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

实施例2

图5具体示出了第二种双电机三档变速系统的构型图，其中变速箱的结构与实施例1相同，所不同之处在于，包括发动机1a和发电机，替代图4中的电机一1b所表示的驱动电机，其中，所述发电机与所述输入轴3相轴接，所述发动机1a与所述输入轴3的端部之间通过离合器相连接，发动机1a在工作过程中，发电机可以实现辅助驱动，并且还能够在车辆制动过程中实现能量回收，在车辆启动时，发电机可以快速启动并直接带动发动机1a进入高效工作区。

本实施例所公开的双电机三档变速系统还能够实现以下工作模式：

一、混合动力工作模式：

1、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，发动机1a提供的动力经过输入轴后，经过第一变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

2、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b向右滑动至B2的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴直接传递至输出轴14，电机二1c提供的动力经过第三变速机构传递至输出轴14，动力共同通过输出轴14将扭矩传递至差速器13。

3、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，发动机1a提供的动力经过输入轴后，经过第二变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

二、纯电动工作模式：

当电机一1b（可以选用发电机）的内部具有一定的电能时，在发动机1a不参与的情形下，其能够与电机二1c同时工作，形成纯电动工作模式。

1、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴后，经过第一变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

2、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b向右滑动至B2的位置，电机一1b提供的动力经过输入轴直接传递至输出轴14，电机二1c提供的动力经过第三变速机构传递至输出轴14，动力共同通过输出轴14将扭矩传递至差速器13。

3、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴后，经过第二变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

三、发动机或电机二单独工作模式：

1、在发动机单独工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，发动机提供的动力经过输入轴后，通过第一变速机构的传递，然后经过第三变速机构传递至输出轴14。

2、在发动机单独工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，发动机提供的动力经过输入轴后，通过第二变速机构的传递，然后经过第三变速机构传递至输出轴14。

3、电机二单独工作的情形下，滑套A9a保持在A2的位置，滑套B9b向右滑动至B2的位置，输入轴与输出轴直接接通，发动机的动力直接传递至输出轴14。

三、发电工作模式：

1、在停车过程中，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b保持B1的位置不变，电机二1c通过第三变速机构驱动输出轴14转动，离合器结合，发动机1a驱动输入轴转动，带动电机一1b转动实现对电池的充电；

2、在行车过程中，车辆按照前述纯电动工作模式行驶时，在制动过程中，动力经纯电动工作模式的反向流转，即能量从输出轴14方向向输入轴方向流动，驱动电机一1b和电机二1c反向转动，实现对电池的充电；

3、在行车过程中，电池出现亏电现象时，由电机二1c通过第三变速机构继续驱动车辆行驶，将离合器结合，启动发动机1a，发动机1a经过输入轴带动电机一1b转动，实现对电池的充电。

四、取力工作模式：

1、在停车过程中，电机二1c不工作，由电机一1b（可以选用发电机）进行单独工作，或者发动机1a进行单独工作，或者发动机1a和电机一1b同时工作，驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

2、在行车过程中，电机二1c处于工作状态，由电机一1b（即发电机）进行单独工作，或者发动机1a进行单独工作，或者发动机1a和电机一1b同时工作，驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

五、跛行工作模式：

在车辆出现电失效时，例如电机一1b和/或电机二1c出现损坏，或者自动换挡机构出现损坏，此时车辆出现停车，可以通过手动方式驱动滑套A9a向左滑动至A1处，使第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a相结合，此时，发动机1a的动力传递至输入轴后，经过第一变速齿轮进行大扭矩输出，并传递至中间轴，再经过二级减速后传递扭矩至输出轴14，使车辆能够以低速缓行至维修点。

六、直驱工作模式：

将滑套B9b向右滑动至B2处，滑套A9a保持A2的位置不变，发动机1a的动力能够直接输出至输出轴14，这种情况适用于车辆在高速行驶时，直接使用发动机1a的高速经济性，达到节油目的。

实施例3

图6公开了一种双电机四挡变速系统，其中双电机布置于变速箱的同侧，其公开了电机一1b，电机二1c，变速箱，其中电机一1b和电机二1c布置于变速箱的左侧。

所述变速箱包括箱体2，箱体2内具有输入轴一3a，输入轴二3b，所述输入轴二3b的全部空套在所述输入轴一3a的外部，其中，所述输入轴一3a和所述输入轴二3b的左端均伸出至变速箱的箱体2外部，所述输入轴一3a与所述电机一相接，所述输入轴二3b与所述电机二相接；所述输入轴一3a的右端超出所述输入轴二3b的右端，所述输入轴一3a的右端连接有换挡装置二。

所述箱体2内部具有中间轴一4a，所述中间轴一4a与所述输入轴一3a或者所述输入轴二3b平行且不共线，在所述输入轴二3b与所述中间轴一4a之间通过第一变速机构和第二变速机构传递动力，在所述输入轴一3a与所述中间轴一4a之间通过第三变速机构传递动力，在所述中间轴一4a与所述输出轴14之间通过第四变速机构传递动力。

所述第一变速机构包括第一主动齿轮5a和第一从动齿轮5b，所述第一主动齿轮5a轴接于所述输入轴二3b的外径，并且能够随着所述输入轴二3b的转动而转动；所述第一从动齿轮5b空套于所述中间轴一4a的外部，通过换挡装置一将所述第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a相结合，使传递至所述第一从动齿轮5b的动力，在所述第一从动齿轮5b转动的过程中能够带动所述中间轴一4a转动，或者在动力路径反向流动时，所述中间轴一4a转动能够带动所述第一从动齿轮5b转动。

所述第二变速机构包括彼此相啮合的第二主动齿轮6a和第二从动齿轮6b，所述第二主动齿轮6a轴接于所述输入轴二3b的外径，并且能够随着所述输入轴二3b的转动而转动；所述第二从动齿轮6b空套于所述中间轴一4a的外部，通过换挡装置一将所述第二从动齿轮6b与所述中间轴一4a相结合，使传递至所述第二从动齿轮6b的动力，在所述第二从动齿轮6b转动的过程中能够带动所述中间轴一4a转动，或者在动力路径反向传递时，所述中间轴一4a转动能够带动所述第二从动齿轮6b转动。

所述第三变速机构包括彼此相啮合的第三主动齿轮7a和第三从动齿轮7b，其中，所述第三主动齿轮7a空套于所述输入轴一3a，所述第三主动齿轮7a通过换挡装置控制所述第三主动齿轮7a与所述输入轴一3a的结合或者分离；所述第三从动齿轮7b与所述中间轴一4a相轴接，能够与所述中间轴一4a一体转动，动力经过所述输入轴一3a后，当所述第三主动齿轮7a与所述输入轴一3a相锁紧后，动力能够传递至第三主动齿轮7a，并经过第三从动齿轮7b传递至所述中间轴一4a，带动所述中间轴一4a转动，反之，中间轴一4a转动能够带动所述第三从动齿轮7b转动，并由所述第三从动齿轮7b带动所述第三主动齿轮7a转动。

所述第四变速机构包括彼此相啮合的第四主动齿轮8a与第四从动齿轮8b，所述第四主动齿轮8a与所述中间轴一4a相轴接，所述第四从动齿轮8b与所述输出轴14一相轴接，所述第四主动齿轮8a和所述第四从动齿轮8b形成一个固定的传动比，使经过所述第一变速机构、第二变速机构或者第三变速机构的速比能够再经过一级减速增扭，这样能够减小对第一变速机构、第二变速机构和第三变速机构的齿轮直径的要求，使箱体2的整体体积得到缩减。

在所述输出轴14的左端与所述输入轴一3a的右端，二者之间通过换挡装置能够切换动力传递路径。

下面对换挡装置进行进一步描述，换挡装置包括与齿轮相接的结合齿11，齿毂10，在所述齿毂10上装有滑套，滑套与结合齿11相啮合，具体地，在所述第一从动齿轮5b与结合齿11相接，在所述中间轴一4a上轴接有齿毂10，在所述齿毂10上装有滑套，所述滑套被拨动后能够向结合齿11的方向移动并与结合齿11相结合，使所述第一从动齿轮5b锁紧在所述中间轴一4a上。反之，通过反向拨动所述滑套，所述滑套能够与结合齿11相分离，使所述第一从动齿轮5b从所述中间轴上解锁；所述第二从动齿轮6b与另一个结合齿11相接，所述中间轴一4a上轴接有装有滑套的齿毂10，所述滑套被拨动后能够向结合齿11的方向移动并与结合齿11相结合，使所述第二从动齿轮6b锁紧在所述中间轴一4a上，反之，通过反向拨动所述滑套，所述滑套能够与结合齿11相分离，使所述第二从动齿轮6b从所述中间轴上解锁。

在实际工作过程中，由于考虑到第一变速机构和第二变速机构仅可能存在所述第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a结合，或者所述第二从动齿轮6b与所述中间轴一4a结合，或者所述第一从动齿轮5b、所述第二从动齿轮6b与所述中间轴一4a均分离的情形，因此，将所述齿毂10的位置按照以下方式布置：其位于所述中间轴一4a上，介于所述第一从动齿轮5b和所述第二从动齿轮6b之间的部分，所述滑套与所述齿毂10相接，这样仅需要过一个滑套向不同的方向滑动，能够实现不同的齿轮与中间轴的结合与分离，有利于节省成本和变速系重量，此时，我们定义该滑套为滑套A9a。

在所述输出轴14的左端连接有结合齿，所述滑套向右滑动与结合齿相结合，使所述输入轴一3a与所述输出轴14相结合；反之所述滑套向左滑动与结合齿相分离，使所述输入轴一3a与所述输出轴14相分离，此时所述滑套与所述齿毂相接，这样仅需要过一个滑套向不同的方向滑动，能够实现输入轴一3a与输出轴14的结合或者分离，有利于节省成本和变速系重量，此时，我们定义该滑套为滑套B9b。

本实施例所公开的双电机四挡变速系统能够实现如以下所示的工作模式：

一、纯电动工作模式：

电机一1b能够与电机二1c同时工作，形成纯电动工作模式。

1、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b向左滑动至B1的位置，电机一提供的动力经过输入轴后，经过第一变速机构的传递，与电机二提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14；

2、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一1b提供的动力经过输入轴后，经过第二变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14；

3、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a保持A3的位置不变，滑套B9b由B1滑动至B3的位置，电机一1b提供的动力经过输入轴后，经过第二变速机构的传递，与电机二1c提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

4、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持在B3的位置，电机一1b提供的动力经过输入轴直接传递至输出轴14，电机一1b提供的动力经过第三变速机构传递至输出轴14，动力共同通过输出轴14将扭矩传递至差速器13。

电机一1b与电机二1c能够单独工作，形成以下纯电动工作模式：

5、在电机二1c单独工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b滑动到B2的位置，

二、取力工作模式：

1、在停车过程中，电机二1c不工作，由电机一1b单独驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

2、在行车过程中，电机二处于工作状态，由电机一驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

三、直驱工作模式：

将滑套B9b向右滑动至B2处，滑套A9a保持A2的位置不变，电机一的动力能够直接输出至输出轴14，这种情况适用于车辆在高速行驶时，直接使用发动机1a的高速经济性，达到节油目的。

实施例4

图7示出了第四种双电机四档变速系统的构型图，其中变速箱的结构与实施例1相同，所不同之处在于，图7中未选用图6中的电机一（驱动电机），其采用其他的动力方式，具体为：包括发动机1a和发电机，其中，所述发电机与所述输入轴一3a相轴接，所述发动机1a与所述输入轴一3a的端部之间通过离合器相连接。

本实施例所公开的双电机四档变速系统能够实现以下工作模式：

一、混合动力工作模式：

1、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下：滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b向左滑动至B1的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，经过第四变速机构的传递，传递至中间轴一4a，与电机二1c提供的动力在第一中间轴4a汇流，再经过第三变速机构的传递，最终传递至输出轴14；滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b向右滑动至B3的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，与电机二1c提供的动力在输出轴14汇流，最终传递至输出轴14。

2、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下：滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b向左滑动至B1的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，经过第四变速机构的传递，传递至中间轴一4a，与电机二1c提供的动力在第一中间轴4a汇流，再经过第三变速机构的传递，最终传递至输出轴14；滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b向右滑动至B3的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，与电机二1c提供的动力在输出轴14汇流，最终传递至输出轴14。

3、在发动机1a和电机二1c同时工作的情形下：滑套A9a保持A2的位置，滑套B9b向左滑动至B1或者向右滑动至B3的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，经过第四变速机构的传递，传递至中间轴一4a，与电机二1c提供的动力在第一中间轴4a汇流，再经过第三变速机构的传递，，最终传递至输出轴14；滑套A9a保持A2的位置，滑套B9b向左滑动至B1或者向右滑动至B3的位置，发动机1a提供的动力经过输入轴一3a后，与电机二1c提供的动力在输出轴14汇流，最终传递至输出轴14。

二、纯电动工作模式：

当电机一1b（即发电机）内部具有一定的电能时，在发动机1a不参与的情形下，其能够与电机二1c同时工作，形成纯电动工作模式。

1、在电机一1b和电机二1c同时工作的情形下，滑套A9a向左滑动至A1的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一提供的动力经过输入轴后，经过第一变速机构的传递，与电机二提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14；

2、在电机一和电机二同时工作的情形下，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b向右滑动至B2的位置，电机一提供的动力经过输入轴直接传递至输出轴14，电机二提供的动力经过第三变速机构传递至输出轴14，动力共同通过输出轴14将扭矩传递至差速器13；

3、在电机一和电机二同时工作的情形下，滑套A9a向右滑动至A3的位置，滑套B9b保持B1的位置不变，电机一提供的动力经过输入轴后，经过第二变速机构的传递，与电机二提供的动力在中间轴上实现汇流，共同经过第三变速机构传递至输出轴14。

三、发电工作模式：

1、在停车过程中，滑套A9a保持A2的位置不变，滑套B9b保持B1的位置不变，电机二1c通过第三变速机构驱动输出轴14转动，离合器结合，发动机1a驱动输入轴转动，带动电机一转动实现对电池的充电；

2、在行车过程中，车辆按照前述纯电动工作模式行驶时，在制动过程中，动力经纯电动工作模式的反向流转，即能量从输出轴14方向向输入轴方向流动，驱动电机一1b和电机二1c反向转动，实现对电池的充电；

3、在行车过程中，电池出现亏电现象时，由电机二1c通过第三变速机构继续驱动车辆行驶，将离合器结合，启动发动机1a，发动机1a经过输入轴带动电机一1b转动，实现对电池的充电。

四、取力工作模式：

1、在停车过程中，电机二1c不工作，由电机一1b（即发电机）进行单独工作，或者发动机1a进行单独工作，或者发动机1a和电机一同时工作，驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

2、在行车过程中，电机二1c处于工作状态，由电机一1b（即发电机）进行单独工作，或者发动机1a进行单独工作，或者发动机1a和电机一1b同时工作，驱动输入轴进行转动，动力经过第一主动齿轮5a和第四齿轮传递至所述中间轴二4b，并向箱体2外部输出取力。

五、跛行工作模式：

在车辆出现电失效时，例如电机一1b和/或电机二1c出现损坏，或者自动换挡机构出现损坏，此时车辆出现停车，可以通过手动方式驱动滑套A9a向左滑动至A1处，使第一从动齿轮5b与所述中间轴一4a相结合，此时，发动机1a的动力传递至输入轴后，经过第一变速齿轮进行大扭矩输出，并传递至中间轴，再经过二级减速后传递扭矩至输出轴14，使车辆能够以低速缓行至维修点。

六、直驱工作模式：

将滑套B9b向右滑动至B2处，滑套A9a保持A2的位置不变，发动机1a的动力能够直接输出至输出轴14，这种情况适用于车辆在高速行驶时，直接使用发动机1a的高速经济性，达到节油目的。

当然本发明尚有多种具体的实施方式，在此就不一一列举。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，包括动力源和变速箱，所述变速箱包括一箱体、穿设于所述箱体内的输入轴及与所述输入轴相轴接的输入齿轮，其特征在于：还包括：

输出轴，与所述输入轴同轴线，其轴接有输出齿轮；

第一中间轴，与所述输入轴相平行，所述第一中间轴上具有与所述输入齿轮、所述输出齿轮相啮合的齿轮，形成跛行路径；

第二中间轴，与所述输入轴相平行，所述第二中间轴上具有与所述输入齿轮相啮合的齿轮，所述第二中间轴的一端伸出至箱体外部并连接取力器，形成取力路径。

2.根据权利要求1所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：所述箱体的相对两侧分别设置有一动力源，其中一个动力源与穿设出所述箱体外部的输入轴端部相接，另一个动力源与第一中间轴相接。

3.根据权利要求2所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：与所述输入轴相接的动力源为通过离合装置控制通断的发动机及第一电机，且所述发电机设置于所述输入轴的近端；与所述第一中间轴连接的动力源为第二电机。

4.根据权利要求2所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：与所述输入轴相接的动力源为通过离合装置控制通断的第一电机；与所述第一中间轴连接的动力源为第二电机。

5.根据权利要求1所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：所述变速箱内具有三个变速机构，其中所述输入轴与所述第一中间轴之间布置有第一变速机构和第二变速机构，所述第一变速机构和所述第二变速机构之间通过在第一中间轴上的换挡机构选择传递路径；所述第一中间轴与所述输出轴之间布置有第三变速机构；所述输入轴与所述输出轴之间具有离合装置。

6.根据权利要求1所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：所述动力源设置有两个，且均布置于所述箱体的同侧，其中一个动力源与第一输入轴相接，另一个动力源与第二输入轴相接。

7.根据权利要求6所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：与所述第二输入轴相接的动力源为第二电机；与所述第一输入轴相接的动力源包括发动机和第一电机，所述发动机与第一电机之间通过离合装置控制通断，且所述第一电机设置于所述第一输入轴近端。

8.根据权利要求6所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：与所述第二输入轴相接的动力源为第二电机；与所述第一输入轴相接的动力源为第一电机。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：所述第二输入轴套设于所述第一输入轴外。

10.根据权利要求6-9中任意一所述的兼具跛行及取力功能的商用车动力系统，其特征在于：所述第二输入轴与所述第一中间轴之间布置有第一变速机构和第二变速机构，两个所述变速机构之间通过设置于所述第一中间轴上的换挡机构选择传递路径；所述第一中间轴与所述输出轴之间布置有第三变速机构；所述第一输入轴与所述输出轴之间设有离合装置，所述第一输入轴与所述第一中间轴之间布置有一个变速机构，所述第一输入轴与所述输出轴之间通过所述离合装置控制动力通断、及传递路径中动力的选择。

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