驱动系统及车辆

技术领域

本申请涉及电动汽车领域，具体地涉及一种驱动系统，并进一步涉及一种包括所述驱动系统的车辆。

背景技术

随着环境保护和排放标准日益提高，对汽车的效率和节油性能的要求也越来越高，由此，新能源汽车迅速发展。其中，电动汽车作为新能源汽车的重要分支之一，对其纯电驱动系统也提出了越来越高的要求。

现有的纯电驱动系统，多以单挡驱动系统设计为主，驱动能力不强；而现有的两档纯电驱动系统由于尺寸问题，通常使用行星齿轮做齿轴传动结构，同步器做换挡结构，难以兼顾整车行驶舒适性，成本也相对较高。

发明内容

本申请旨在提供一种驱动系统以及包括前述驱动系统的车辆，以解决或缓解至少部分背景技术中提及的问题。

为了实现前述目的之一，根据本申请的一个方面，提供一种驱动系统，用于车辆，所述驱动系统包括壳体以及布置在所述壳体中的输入轴、中间轴、输出轴、主减速器以及差速器；所述输入轴被构造为空心轴，其至少部分地空套在所述输出轴外，从而与所述输出轴同轴布置；所述输入轴与所述中间轴平行布置，并且所述输入轴上固定连接有挡位主动齿轮；所述中间轴上布置有与所述挡位主动齿轮相互啮合的挡位从动齿轮以及湿式离合器，所述挡位从动齿轮通过与所述湿式离合器接合而连接到所述中间轴；所述中间轴通过所述主减速器与所述差速器连接；所述输出轴与所述差速器连接，使得由所述输入轴输入的动力通过所述挡位主动齿轮、所述挡位从动齿轮、所述湿式离合器、所述中间轴、所述主减速器和所述差速器传递到所述输出轴。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述挡位主动齿轮包括低速挡位主动齿轮和高速挡位主动齿轮，所述挡位从动齿轮包括分别与所述低速挡位主动齿轮和所述高速挡位主动齿轮相互啮合的低速挡位从动齿轮和高速挡位从动齿轮。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述湿式离合器为湿式双离合器，其布置在所述低速挡位从动齿轮和所述高速挡位从动齿轮之间，包括低速挡位离合器、高速挡位离合器以及离合器执行缸，所述离合器执行缸控制所述低速挡位离合器和所述高速挡位离合器分别与所述低速挡位从动齿轮和所述高速挡位从动齿轮接合或断开。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述主减速器包括相互啮合的主减速主动齿轮和主减速从动齿轮，所述主减速主动齿轮一体成型在所述中间轴上，所述主减速从动齿轮通过螺栓与所述差速器连接。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述输出轴包括与所述差速器连接的第一输出半轴和第二输出半轴，所述第一输出半轴穿过所述输入轴而空套在所述输入轴中。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述驱动系统包括布置在所述壳体中的电机，所述电机包括定子与转子，所述转子与所述输入轴的外径连接。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述驱动系统还包括连接到所述壳体的逆变器，所述逆变器与所述电机电气连接，所述逆变器由车辆电池供电并控制所述电机通过所述转子输出转速和扭矩；当所述电机发电时，所述电机经由所述逆变器为所述车辆电池充电。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述驱动系统包括布置在所述壳体中的油泵以及与所述油泵流体连接的液压控制系统和冷却系统，所述油泵包括高压油泵和低压油泵，所述高压油泵向所述液压控制系统输出控制油，所述液压控制系统利用所述控制油控制所述湿式离合器与所述挡位从动齿轮的接合或断开；所述低压油泵向所述冷却系统输出冷却油以冷却所述驱动系统。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述冷却系统包括布置在所述定子的径向外侧并沿所述定子的轴向延伸的冷却油管、布置在所述定子的径向底部的冷却油槽、以及沿所述转子的中心轴线穿过所述转子的冷却油道；所述冷却油管向所述定子喷所述冷却油，所述冷却油槽在所述定子底部收集所述冷却油，所述冷却油道引导所述冷却油穿过所述转子。

为了实现前述目的之一，根据本申请的另一方面，提供一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如前述方面中所述的驱动系统。

根据本申请的驱动系统以及包括所述驱动系统的车辆，通过将输入轴与输出轴同轴布置以及将输入轴与中间轴平行布置，实现了驱动系统本身的紧凑的空间布局，明显缩减了驱动系统的整体尺寸，提高了驱动系统在整车中的布置灵活性，并且降低了驱动系统的制造成本；同时采用了湿式离合器作为换挡机构，保证了换挡过程的平顺性和舒适性。

附图说明

参照附图，本申请的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本申请的一种实施方式的驱动系统的外部示意图；

图2是图1中的驱动系统的内部示意图；

图3是图1中的驱动系统的剖视图；

图4是图1中的驱动系统的冷却系统及电机的示意图。

具体实施方式

下文将参照附图中的示例性实施例来详细地描述本申请。但应当知道的是，本申请可通过多种不同的形式来实现，而不应该被理解为局限于本文所阐述的实施例。在此提供这些实施例旨在使得本申请的公开内容更为完整与详尽，并将本申请的构思完全传递给本领域技术人员。

此外，对于本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本领域技术人员容易想到在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行适当的组合或者删减，由此获得可能未在本文中直接提及的本申请的更多其它实施例，这些实施例并未脱离本申请的范围。

图1是根据本申请的一种实施方式的驱动系统10的外部示意图，图2是图1中的驱动系统10的内部示意图，图3是图1中的驱动系统10的剖视图。如图2和图3所示，驱动系统10包括壳体100和布置在壳体100中的输入轴210、中间轴220、输出轴230、主减速器300以及差速器400。图3更清晰地示出了驱动系统的布置，其中，输入轴210被构造为空心轴并至少部分地空套在输出轴230外，从而与输出轴230同轴布置。输出轴230可以包括与差速器400连接的第一输出半轴231和第二输出半轴232，第一输出半轴231穿过输入轴210连接到一侧的车轮，第二输出半轴232直接连接到另一侧的车轮。输入轴210与中间轴220平行布置，并且输入轴210上固定连接有挡位主动齿轮510，中间轴220上布置有与挡位主动齿轮510相互啮合的挡位从动齿轮520。挡位从动齿轮520是空套在中间轴220上的，其通过与中间轴220上的湿式离合器600接合而连接到中间轴220。中间轴220通过主减速器300与差速器400连接。

该驱动系统10还可以包括电机700，电机700的定子710固定到壳体100上，电机700的转子720与输入轴210的外径连接，从而向输入轴210输出转速和扭矩。动力的传递路径为：动力从电机700传递到输入轴210，输入轴210上的挡位主动齿轮510带动挡位从动齿轮520，然后通过挡位从动齿轮520与湿式离合器600的接合传递到中间轴220，然后依次通过主减速器300、差速器400、第一输出半轴231和第二输出半轴232，最后传递到车轮，从而实现车辆的驱动。

在此种布置下，本文述及的驱动系统，通过输入轴与输出轴的同轴布置以及输入轴与中间轴的平行布置，实现了驱动系统的紧凑、合理的空间布局，明显缩减了驱动系统的整体尺寸、降低了制造成本，同时采用了湿式离合器作为换挡机构，保证了换挡过程的平顺性和舒适性。

如下将通过示例性说明来介绍关于该驱动系统一个实施例的具体构造或进一步的改型，以便进一步改善其工作效率、可靠性或出于其他方面的改进考虑。

如图3所示，该驱动系统10可以是两挡驱动系统10，即，挡位主动齿轮510包括低速挡位主动齿轮511和高速挡位主动齿轮512，挡位从动齿轮520包括分别与低速挡位主动齿轮511和高速挡位主动齿轮512相互啮合的低速挡位从动齿轮521和高速挡位从动齿轮522，并且湿式离合器600为湿式双离合器，其布置在低速挡位从动齿轮521和高速挡位从动齿轮522之间，包括低速挡位离合器610、高速挡位离合器620以及离合器执行缸630，离合器执行缸630控制低速挡位离合器610和高速挡位离合器620分别与低速挡位从动齿轮521和高速挡位从动齿轮522接合或断开。当车辆需要接合到低速挡位时，低速挡位离合器610接合，高速挡位离合器620断开；当车辆需要接合到高速挡位时，则低速挡位离合器610断开，高速挡位离合器620接合。在换挡时，例如，在低速挡换到高速挡时，已经接合的低速挡位离合器610不直接松开，而是高速挡位离合器620逐渐开始接合，通过滑摩控制，逐渐提升高速挡位的驱动力，驱动力到达一定程度后，低速挡位离合器610才脱开，然后高速挡位离合器620完全接合，完成换挡动作。因此，使用湿式双离合器来换挡，在换挡过程中没有动力中断，整车不会产生换挡冲击，从而可以有效提升整车舒适性。此外，当低速挡位离合器610和高速挡位离合器620都断开时，整个驱动系统10处于空挡位置，此时如果车辆仍在行驶中，由于车轮与电机700的连接是断开的，因此可以降低电机700空转导致的损耗。

根据本申请的上述实施方式的驱动系统，在较小的结构空间内实现了两挡驱动，满足了车辆的多级驱动需求，通过湿式双离合器作为换挡机构，消除了换挡过程中的动力中断，使得换挡过程更平顺，提高了车辆的乘坐舒适性。

在图3所示的实施方式中，主减速器300包括相互啮合的主减速主动齿轮310和主减速从动齿轮320，主减速主动齿轮310一体成型在中间轴220上，简化了主减速主动齿轮310与中间轴220的连接；主减速从动齿轮320通过螺栓与差速器400连接，使得主减速从动齿轮320与输入轴210、输出轴230同轴，从而整体结构更加紧凑。

此外，驱动系统10还集成了其他功能模块。如图1所示，驱动系统10的壳体100上布置有逆变器800。逆变器800与电机700有电气连接接口，包括三相线、传感器线束等，起到控制电机700运转的功能。逆变器800与整车电池连接，通过电池获得电能。当电机700扭矩为负扭时（例如在车辆制动时），电机700发电，经由逆变器800为电池充电，实现能量回收功能。

如图2和图3所示，驱动系统10还可以包括布置在壳体100中的油泵910以及与油泵910流体连接的液压控制系统920和冷却系统930。油泵910可以包括油泵电机、控制器、高压油泵、低压油泵和滤油器；液压控制系统920主要由阀体、电磁阀、电磁阀芯组成；如图4所示，冷却系统930包括布置在定子710的径向外侧并沿定子710的轴向延伸的冷却油管931、布置在定子710的径向底部的冷却油槽932、以及沿转子720的中心轴线穿过转子720的冷却油道933。

在工作时，高压油泵通过油泵电机驱动，把经过滤油器过滤的油作为控制油供给到液压控制系统920，液压控制系统920通过电磁阀输出控制油控制湿式离合器600与挡位从动齿轮520的接合或断开；低压油泵在油泵电机的驱动下，把经过滤油器过滤的油作为冷却油供给到冷却系统930，通过冷却油管931向定子710喷冷却油、冷却油槽932在所述定子710底部收集冷却油、冷却油道933引导冷却油穿过转子720，从而对驱动系统10的电机700进行冷却，其中，图4中的黑色箭头示出了冷却油在冷却油道933中的示意性流动方向。在其他实施方式中，还可以在油路中增加油冷器来提升冷却效果，以及增加精滤器来提升滤油效果。

在另外的实施例中，如图2和图3，驱动系统10还包括布置在壳体100内的驻车系统221，其主要由驻车棘轮和驻车执行机构组成，驻车棘轮固连在中间轴220上，通过驻车执行机构锁死驻车棘轮来实现驻车功能。

根据本申请的驱动系统，集成了各种功能模块，功能完整，具有很高的集成度。并且由于驱动系统的整体体积较小，其布置位置的自由度很高，可以布置在整车的前轴，也可以布置在整车的后轴。当前后轴均布置本发明的驱动系统时，可以实现四轮驱动，此时，也可通过其中一个驱动系统挂空挡，实现仅前驱或仅后驱。

以上例子主要说明了本申请的驱动系统以及包括所述驱动系统的车辆。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离本申请技术方案的精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。