一种新能源汽车多效联动传动系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车传动技术领域，特别涉及一种能够实现电机与发动机配合传动的双效传动新系统，尤其是一种新能源汽车多效联动传动系统。

背景技术

新能源汽车因其节能及能源的相对清洁性，目前世界范围内已经加快新能源汽车的市场化的推进，很多造车单位和研发机构都对新能源汽车的车身部件进行了改进与革新，其中新能源汽车的传动系统作为整个汽车运行过程中的重要传动机构，传动系统设计的优劣直接决定了新能源汽车在不同路况条件下行驶时的性能优劣。

例如，在现有技术中就公开了专利申请号为CN202110834946.8的一种新能源汽车的混合动力传动装置，其主要结构包括主装配座，所述主装配座的顶部中间固定设置有两组安装架板；所述主装配座的边侧固定设置有两组侧板和两组端板，侧板和端板的顶部固定设置有顶板，侧板、端板和顶板均贴合安装架板的边侧；两组安装架板的中间下方通过轴承旋转设置有动力轴，动力轴的相对于两组安装架板的外侧固定设置有两组传动齿轮...... 所述联动轴的中间外侧均固定设置有联动齿轮，两组联动轴的联动齿轮横向位置错开；所述安装座的外端均固定设置有三组导杆，同侧六组导杆的外部固定设置有轴框，同侧六组导杆的外部滑动设置有轴座，轴座的中间通过轴承旋转设置有组合轴，轴座的外部伸缩滑动设置有六边形轴，轴座的两端通过铰连接旋转设置有连杆，连杆的另一端通过铰连接旋转设置有滑块，连杆通过导轨滑动设置于安装架板的外侧上方；滑块底部与电动缸伸缩端固定连接......所述第一磁铁和第二磁铁相互分离不接触，且所述电磁铁与所述弹簧之间设置有压力传感器，所述滑杆和第一磁铁之间具有旋转电机。

该现有技术专利主要是通过动力轴、联动轴和输出轴，为传动装置提供了持续换向和输出分化功能，在动力轴旋转的过程中传动齿轮带动一组内棘轮齿轮A旋转，利用内棘轮齿轮A、联动齿轮旋转、内棘轮齿轮B和组合轴的输出配合，但是这种传动方式通过棘轮实现反向锁止来达到控制输出方向的目的，其动力传递级数过高，一是对零件的加工精度要求较高，二是在实际使用过程中易造成零件的磨损较为严重，三是无法有效的快速的响应不同工况下新能源双动力的转换使用。

为此，本发明在此提出了一种能够实现电机与发动机配合传动的双效传动新系统，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种新能源汽车多效联动传动系统，包括固定安装在汽车底盘总成底部的底盘架，在所述底盘架的前端与后端均固定安装有两个轮轴套，在前端对应端部的两个轮轴套之间分别配合安装有前轴，在后端对应端部的两个轮轴套之间分别配合安装有后轴，在所述底盘架的中部两侧分别固定安装有电动机组、发动机组，所述电动机组的输出端连接后轴，所述发动机组的输出端连接前轴，在所述前轴与所述后轴之间安装有一双向传动机构，所述双向传动机构用于实现所述前轴与后轴的联动。

在上述任一方案中优选的是，所述电动机组包括一电动机，所述电动机通过电机架固定在所述底盘架上，所述电动机的输出端向后伸出并与对应位置处的后轴换向机构相连接盘配合。

在上述任一方案中优选的是，所述后轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的后部换向齿轮箱，所述后轴的两端均活动且密封穿出所述后部换向齿轮箱，在所述后部换向齿轮箱的腔体内的后轴外侧壁上固定安装有一后轴传动锥齿轮，在所述后轴传动锥齿轮的前侧配合啮合有一后轴驱动锥齿轮，所述后轴驱动锥齿轮的齿轮轴向前活动穿出所述后部换向齿轮箱并通过后轴离合器与所述电动机的输出轴相连接，在所述后轴离合器的前向输出轴的外侧活动套接有一后定位轴套，所述后定位轴套固定在所述底盘架上。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机组包括一发动机，所述发动机通过发动机架固定在所述底盘架上，所述发动机的输出端向前伸出并与对应位置处的前轴换向机构相连接盘配合。

在上述任一方案中优选的是，所述前轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的前部换向齿轮箱，所述前轴的两端均活动且密封穿出所述前部换向齿轮箱，在所述前部换向齿轮箱的腔体内的前轴外侧壁上固定安装有一前轴传动锥齿轮，在所述发前轴传动锥齿轮的后侧配合啮合有一前轴驱动锥齿轮，所述前轴驱动锥齿轮的齿轮轴向后活动穿出所述前部换向齿轮箱并通过前轴离合器与所述发动机的输出轴相连接，在所述前轴离合器的后向输出轴的外侧活动套接有一前定位轴套，所述前定位轴套固定在所述底盘架上。

在上述任一方案中优选的是，所述前轴离合器、所述后轴离合器的壳体均通过对应位置处的侧向固定架固定在所述底盘架上。

在上述任一方案中优选的是，所述双向传动机构包括固定安装在所述底盘架中部的双向离合器，所述双向离合器的两端输出轴分别连接有同轴线配合的双向前部传动轴、双向后部传动轴，所述双向离合器用于控制双向前部传动轴、双向后部传动轴的连接或分离，所述双向前部传动轴的前端、所述双向后部传动轴的后端分别通过前向换向联动组件、后向换向联动组件与所述前轴、所述后轴配合传动。

在上述任一方案中优选的是，在所述双向前部传动轴的中段外侧壁上、所述双向后部传动轴的中段外侧壁上分别活动套接有一传动定位轴套，两所述传动定位轴套均固定在底盘架上。

在上述任一方案中优选的是，所述前向换向联动组件包括固定安装在底盘总成底部的前部联动齿轮箱，所述前轴的两端均活动且密封穿出所述前部联动齿轮箱，在所述前部联动齿轮箱的腔体内的前轴外侧壁上固定安装有一前轴联动锥齿轮，在所述前轴联动锥齿轮的后侧配合啮合有一前轴输出锥齿轮，所述前轴输出锥齿轮的齿轮轴向后活动穿出所述前部联动齿轮箱并与所述双向离合器相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述后向换向联动组件包括固定安装在底盘总成底部的后部联动齿轮箱，所述后轴的两端均活动且密封穿出所述后部联动齿轮箱，在所述后部联动齿轮箱的腔体内的后轴外侧壁上固定安装有一后轴联动锥齿轮，在所述后轴联动锥齿轮的前侧配合啮合有一后轴输出锥齿轮，所述后轴输出锥齿轮的齿轮轴向前活动穿出所述后部联动齿轮箱并与所述双向离合器相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本传动系统在进行汽车行驶工作时可由电动机、发动机配合实现整个车辆的驱动，能够有效地根据当前汽车行驶工况进行不同程度的配合，驱动模式多样，能够有效地保证传动过程中充足动力的传递。

2、本系统存在电驱模式、油驱模式以及混合驱动模式，根据复杂工况的需求可以有效地快速切换驱动模式，整体保证驱动效果的良好性。

3、系统纯电模式采用中置后驱的驱动方式，能够更好地保证较大的电驱扭矩可以在后方实现有效地推动作用，应用在泥浆地面来提高汽车的脱困能力、防止出现打滑现象。

4、纯油驱模式采用中置前驱的驱动方式，可以有效地保证油驱行驶状态下的前置牵引，保证高速行驶状态下的有效牵引。

5、电驱后轴与油驱前轴可以单独驱动，也可以实现相互同步配合并通过转速同步控制器进行匹配转速，实现转速的一致性。

6、当电动机、发动机单独驱动时，分为两种模式，其一是：电动机或发动机只启动一个，此时未启动的部件（电动机或发动机）通过对应的离合器处于断开状态，开启状态的部件（电动机或发动机）通过双向传动机构实现前后、后轴的驱动；其二是：电动机和发动机同步驱动时，利用同步转速器控制，并切断双向传动机构的双向离合器实现双轴同步驱动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的局部内部剖视结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图中，1、底盘架；2、轮轴套；3、前轴；4、后轴；5、电动机；6、电机架；7、后部换向齿轮箱；8、后轴传动锥齿轮；9、后轴驱动锥齿轮；10、后轴离合器；11、前向输出轴；12、后定位轴套；13、发动机；14、发动机架；15、前部换向齿轮箱；16、前轴传动锥齿轮；18、前轴驱动锥齿轮；19、前轴离合器；20、前定位轴套；21、侧向固定架；22、双向离合器；23、双向前部传动轴；24、双向后部传动轴；25、传动定位轴套；26、前部联动齿轮箱；27、前轴联动锥齿轮；28、前轴输出锥齿轮；29、后部联动齿轮箱；30、后轴联动锥齿轮；31、后轴输出锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-2中所示。

实施例1：

一种新能源汽车多效联动传动系统，包括固定安装在汽车底盘总成底部的底盘架1，在所述底盘架1的前端与后端均固定安装有两个轮轴套2，在前端对应端部的两个轮轴套2之间分别配合安装有前轴3，在后端对应端部的两个轮轴套2之间分别配合安装有后轴4，在所述底盘架1的中部两侧分别固定安装有电动机组、发动机组，所述电动机组的输出端连接后轴4，所述发动机组的输出端连接前轴3，在所述前轴3与所述后轴4之间安装有一双向传动机构，所述双向传动机构用于实现所述前轴3与后轴4的联动。本发明中的新能源汽车多效联动传动系统采用发动机13、电动机5作为双驱动部件，两个驱动件可以单独输出也可以配合使用，在单独使用时可以配合双向传动机构实现中置四驱或者中置四驱的传动布局，在发动机13、电动机5同时启动时可以利用转速同步控制器控制实现前轴3后轴4的同速输出，此时可以实现双轴四驱的状态；另外，当发动机13、电动机5只有一个驱动时，如果不截断双向传动机构的传动可以实现中置后驱推进驱动模式、中置前驱牵引驱动模式，这样可以根据不同工况实现多种传动驱动模式，有效应对多种行驶工况。

在上述任一方案中优选的是，所述电动机组包括一电动机5，所述电动机5通过电机架6固定在所述底盘架1上，所述电动机5的输出端向后伸出并与对应位置处的后轴换向机构相连接盘配合。电动机5作为后轴4驱动的动力，可以直接利用后轴换向机构的连接来控制后轴4的旋转，使得后轴4作为主动轴，实现动力中置后驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述后轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的后部换向齿轮箱7，所述后轴4的两端均活动且密封穿出所述后部换向齿轮箱7，在所述后部换向齿轮箱7的腔体内的后轴4外侧壁上固定安装有一后轴传动锥齿轮8，在所述后轴传动锥齿轮的前侧配合啮合有一后轴驱动锥齿轮9，所述后轴驱动锥齿轮9的齿轮轴向前活动穿出所述后部换向齿轮箱7并通过后轴离合器10与所述电动机5的输出轴相连接，在所述后轴离合器10的前向输出轴11的外侧活动套接有一后定位轴套12，所述后定位轴套12固定在所述底盘架1上。

后轴换向机构控制后轴4与电动机5的连接与断开，当后轴离合器10断开时电动机5的输出动力无法输送到后轴4，当后轴离合器10连接时会将电动机5的动力输出至后部换向齿轮箱7内部的锥齿轮组并经过换向后驱动后轴4运转，从而保证中置电动机5实现后驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机组包括一发动机13，所述发动机13通过发动机架14固定在所述底盘架1上，所述发动机13的输出端向前伸出并与对应位置处的前轴换向机构相连接盘配合。发动机13作为前轴3驱动的动力，可以直接利用前轴换向机构的连接来控制前轴3的旋转，使得前轴3作为主动轴，实现动力中置前驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述前轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的前部换向齿轮箱15，所述前轴3的两端均活动且密封穿出所述前部换向齿轮箱15，在所述前部换向齿轮箱15的腔体内的前轴3外侧壁上固定安装有一前轴传动锥齿轮16，在所述发前轴传动锥齿轮16的后侧配合啮合有一前轴驱动锥齿轮18，所述前轴驱动锥齿轮18的齿轮轴向后活动穿出所述前部换向齿轮箱15并通过前轴离合器19与所述发动机13的输出轴相连接，在所述前轴离合器19的后向输出轴的外侧活动套接有一前定位轴套20，所述前定位轴套20固定在所述底盘架1上。前轴换向机构控制后轴4与发动机13的连接与断开，当前轴离合器19断开时发动机13的输出动力无法输送到前轴3，当前轴离合器19连接时会将发动机13的动力输出至前部换向齿轮箱15内部的锥齿轮组并经过换向后驱动前轴3运转，从而保证中置电动机5实现前驱的目的。

实施例2：

一种新能源汽车多效联动传动系统，包括固定安装在汽车底盘总成底部的底盘架1，在所述底盘架1的前端与后端均固定安装有两个轮轴套2，在前端对应端部的两个轮轴套2之间分别配合安装有前轴3，在后端对应端部的两个轮轴套2之间分别配合安装有后轴4，在所述底盘架1的中部两侧分别固定安装有电动机组、发动机组，所述电动机组的输出端连接后轴4，所述发动机组的输出端连接前轴3，在所述前轴3与所述后轴4之间安装有一双向传动机构，所述双向传动机构用于实现所述前轴3与后轴4的联动。

在上述任一方案中优选的是，所述电动机组包括一电动机5，所述电动机5通过电机架6固定在所述底盘架1上，所述电动机5的输出端向后伸出并与对应位置处的后轴换向机构相连接盘配合。

电动机5作为后轴4驱动的动力，可以直接利用后轴换向机构的连接来控制后轴4的旋转，使得后轴4作为主动轴，实现动力中置后驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述后轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的后部换向齿轮箱7，所述后轴4的两端均活动且密封穿出所述后部换向齿轮箱7，在所述后部换向齿轮箱7的腔体内的后轴4外侧壁上固定安装有一后轴传动锥齿轮8，在所述后轴传动锥齿轮8的前侧配合啮合有一后轴驱动锥齿轮9，所述后轴驱动锥齿轮9的齿轮轴向前活动穿出所述后部换向齿轮箱7并通过后轴离合器10与所述电动机5的输出轴相连接，在所述后轴离合器10的前向输出轴11的外侧活动套接有一后定位轴套12，所述后定位轴套12固定在所述底盘架1上。

后轴换向机构控制后轴4与电动机5的连接与断开，当后轴离合器10断开时电动机5的输出动力无法输送到后轴4，当后轴离合器10连接时会将电动机5的动力输出至后部换向齿轮箱7内部的锥齿轮组并经过换向后驱动后轴4运转，从而保证中置电动机5实现后驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机组包括一发动机13，所述发动机13通过发动机架14固定在所述底盘架1上，所述发动机13的输出端向前伸出并与对应位置处的前轴换向机构相连接盘配合。

发动机13作为前轴3驱动的动力，可以直接利用前轴换向机构的连接来控制前轴3的旋转，使得前轴3作为主动轴，实现动力中置前驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述前轴换向机构包括固定安装在底盘总成底部的前部换向齿轮箱15，所述前轴3的两端均活动且密封穿出所述前部换向齿轮箱15，在所述前部换向齿轮箱15的腔体内的前轴3外侧壁上固定安装有一前轴传动锥齿轮16，在所述发前轴传动锥齿轮16的后侧配合啮合有一前轴驱动锥齿轮18，所述前轴驱动锥齿轮18的齿轮轴向后活动穿出所述前部换向齿轮箱15并通过前轴离合器19与所述发动机13的输出轴相连接，在所述前轴离合器19的后向输出轴的外侧活动套接有一前定位轴套20，所述前定位轴套20固定在所述底盘架1上。

前轴换向机构控制后轴4与发动机13的连接与断开，当前轴离合器19断开时发动机13的输出动力无法输送到前轴3，当前轴离合器19连接时会将发动机13的动力输出至前部换向齿轮箱15内部的锥齿轮组并经过换向后驱动前轴3运转，从而保证中置电动机5实现前驱的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述前轴离合器19、所述后轴离合器10的壳体均通过对应位置处的侧向固定架21固定在所述底盘架1上。

所述前轴离合器19、所述后轴离合器10分别起到连接前轴3、后轴4实现动力控制的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述双向传动机构包括固定安装在所述底盘架1中部的双向离合器22，所述双向离合器22的两端输出轴分别连接有同轴线配合的双向前部传动轴23、双向后部传动轴24，所述双向离合器22用于控制双向前部传动轴23、双向后部传动轴24的连接或分离，所述双向前部传动轴23的前端、所述双向后部传动轴24的后端分别通过前向换向联动组件、后向换向联动组件与所述前轴3、所述后轴4配合传动。

双向传动机构在此的作用主要有两个：

其一是：在电动机5或者发动机13只有一个处于启动状态时，可以利用双向传动机构的双向离合器22的开启实现带动前轴3与后轴4的联动，从而达到单动力双轴驱动的目的，最终实现单动力四轮驱动，保证车辆行驶时各轴的动力充沛性；

其二是：在电动机5和者发动机13同时启动时，可以利用双向传动机构的双向离合器22的断开实现前轴3与后轴4的相互独立，同时配合转速同步控制器来控制前轴3与后轴4的同步旋转，保证整个车辆的全动力输出，保证车辆具备较高的泥泞道路的脱困能力。

在上述任一方案中优选的是，在所述双向前部传动轴23的中段外侧壁上、所述双向后部传动轴24的中段外侧壁上分别活动套接有一传动定位轴套25，两所述传动定位轴套25均固定在底盘架1上。

传动定位轴套25启动定轴限位的作用，可以有效地保证双向前部传动轴23、双向后部传动轴24的定轴旋转，保证动力传递的稳定性。

在上述任一方案中优选的是，所述前向换向联动组件包括固定安装在底盘总成底部的前部联动齿轮箱26，所述前轴3的两端均活动且密封穿出所述前部联动齿轮箱26，在所述前部联动齿轮箱26的腔体内的前轴3外侧壁上固定安装有一前轴联动锥齿轮27，在所述前轴联动锥齿轮27的后侧配合啮合有一前轴输出锥齿轮28，所述前轴输出锥齿轮28的齿轮轴向后活动穿出所述前部联动齿轮箱26并与所述双向离合器22相连接。

前向换向联动组件在此的主要目的是利用前部联动齿轮箱26、前轴联动锥齿轮27实现传动换向，以此来达到将前轴3的转动力传递至双向离合器22的目的，最后利用双向离合器22的连接实现继续向后向换向联动组件传动，最终联动后轴4。

在上述任一方案中优选的是，所述后向换向联动组件包括固定安装在底盘总成底部的后部联动齿轮箱29，所述后轴4的两端均活动且密封穿出所述后部联动齿轮箱29，在所述后部联动齿轮箱29的腔体内的后轴4外侧壁上固定安装有一后轴联动锥齿轮30，在所述后轴联动锥齿轮30的前侧配合啮合有一后轴输出锥齿轮31，所述后轴输出锥齿轮31的齿轮轴向前活动穿出所述后部联动齿轮箱29并与所述双向离合器22相连接。

后向换向联动组件在此的主要目的是利用后部联动齿轮箱29、后轴联动锥齿轮30实现传动换向，以此来达到将后轴4的转动力传递至双向离合器22的目的，最后利用双向离合器22的连接实现继续向前向换向联动组件传动，最终联动前轴3。

具体工作原理：

本发明中的新能源汽车多效联动传动系统采用发动机13、电动机5作为双驱动部件，两个驱动件可以单独输出也可以配合使用，在单独使用时可以配合双向传动机构实现中置四驱或者中置四驱的传动布局，在发动机13、电动机5同时启动时可以利用转速同步控制器控制实现前轴3后轴4的同速输出，此时可以实现双轴四驱的状态；另外，当发动机13、电动机5只有一个驱动时，如果不截断双向传动机构的传动可以实现中置后驱推进驱动模式、中置前驱牵引驱动模式，这样可以根据不同工况实现多种传动驱动模式，有效应对多种行驶工况。电动机5作为后轴4驱动的动力，可以直接利用后轴换向机构的连接来控制后轴4的旋转，使得后轴4作为主动轴，实现动力中置后驱的目的。发动机13作为前轴3驱动的动力，可以直接利用前轴换向机构的连接来控制前轴3的旋转，使得前轴3作为主动轴，实现动力中置前驱的目的。双向传动机构在此的作用主要有两个：其一是：在电动机5或者发动机13只有一个处于启动状态时，可以利用双向传动机构的双向离合器22的开启实现带动前轴3与后轴4的联动，从而达到单动力双轴驱动的目的，最终实现单动力四轮驱动，保证车辆行驶时各轴的动力充沛性；其二是：在电动机5和者发动机13同时启动时，可以利用双向传动机构的双向离合器22的断开实现前轴3与后轴4的相互独立，同时配合转速同步控制器来控制前轴3与后轴4的同步旋转，保证整个车辆的全动力输出，保证车辆具备较高的泥泞道路的脱困能力。

本传动系统在进行汽车行驶工作时可由电动机5、发动机13配合实现整个车辆的驱动，能够有效地根据当前汽车行驶工况进行不同程度的配合，驱动模式多样，能够有效地保证传动过程中充足动力的传递。本系统存在电驱模式、油驱模式以及混合驱动模式，根据复杂工况的需求可以有效地快速切换驱动模式，整体保证驱动效果的良好性。系统纯电模式采用中置后驱的驱动方式，能够更好地保证较大的电驱扭矩可以在后方实现有效地推动作用，应用在泥浆地面来提高汽车的脱困能力、防止出现打滑现象。纯油驱模式采用中置前驱的驱动方式，可以有效地保证油驱行驶状态下的前置牵引，保证高速行驶状态下的有效牵引。电驱后轴4与油驱前轴3可以单独驱动，也可以实现相互同步配合并通过转速同步控制器进行匹配转速，实现转速的一致性。

当电动机5、发动机13单独驱动时，分为两种模式，其一是：电动机5或发动机13只启动一个，此时未启动的部件（电动机5或发动机13）通过对应的离合器处于断开状态，开启状态的部件（电动机5或发动机13）通过双向传动机构实现前后、后轴4的驱动；其二是：电动机5和发动机13同步驱动时，利用同步转速器控制，并切断双向传动机构的双向离合器22实现双轴同步驱动。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。