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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示为本发明第一实施例所提供的一种多挡电驱动传动系统，所述传动系统包括：电机EM6；

Ⅰ轴，所述电机EM6的输出轴经Ⅰ轴与输入主动齿轮13连接；

Ⅱ轴，所述Ⅱ轴上固定设置有二级主动齿轮11和输入被动齿轮14，其中，输入被动齿轮14与输入主动齿轮13对应啮合；

Ⅲ轴8，所述Ⅲ轴选用空心轴，所述Ⅲ轴的左侧固定设置有与二级主动齿轮11对应啮合的二级被动齿轮9，所述Ⅲ轴右侧从左至右依次套设有一档主动齿轮15、三挡主动齿轮17、二挡主动齿轮19、及四档主动齿轮22；

Ⅳ轴26，所述Ⅳ轴上从左至右依次固定设置有一档被动齿轮16、三挡被动齿轮18、二档被动齿轮20、四档被动齿轮21、及输出主动齿轮23，其中，一档被动齿轮16与一档主动齿轮15对应啮合，三挡被动齿轮18与三挡主动齿轮17对应啮合，二档被动齿轮20与二档主动齿轮19对应啮合，四档被动齿轮21与四档主动齿轮22对应啮合；

差速器，所述差速器包括差速器外壳3，所述差速器外壳3上设置有与输出主动齿轮23对应啮合的输出被动齿轮24，所述差速器的左半轴25与所述Ⅲ轴同心且穿设于所述Ⅲ轴的内部以输出动力至车辆左轮，所述差速器的右半轴1输出动力至车辆右轮，所述左半轴25与所述右半轴1在差速器内部分别连接有半轴齿轮，所述半轴齿轮与差速器行星齿轮2啮合；

油泵轴，所述油泵轴上固定设置有与二级主动齿轮11对应啮合的油泵齿轮12，所述油泵轴上还连接有油泵10；

差速锁DL4，所述差速锁DL设置于所述左半轴25上且位于四档主动齿轮22与输出被动齿轮24之间；

离合器A7，所述离合器A套设于Ⅲ轴8上且位于一档主动齿轮15与三挡主动齿轮17之间；

离合器B5，所述离合器B套设于Ⅲ轴8上且位于二档主动齿轮19与四档主动齿轮22之间；

换挡鼓及换挡执行机构27，所述换挡鼓及换挡执行机构27分别与离合器A7、离合器B5、及差速锁DL4连接。

具体地，所述Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴8、及Ⅳ轴26相互平行设置，所述左半轴25和所述右半轴1与所述Ⅲ轴同心设置。

具体地，所述传动系统能够实现以下挡位（如表1所示）：

表1 本发明第一实施例各挡位对应离合器及差速锁工作表

注：√为对应离合器及差速锁在各挡位下的对应工作位置。

空挡N：离合器A和离合器B均位于中位，差速锁DL打开，此时为空挡模式；

1.1）1档第一模式：离合器A左结合，离合器B位于中位，差速锁DL闭合，左、右半轴锁止；

1.2）1档第二模式：离合器A左结合，离合器B位于中位，差速锁DL打开；

2）2挡：离合器B左结合，离合器A位于中位；

3）3挡：离合器A右结合，离合器B位于中位；

4）4挡：离合器B右结合，离合器A位于中位。

具体地，所述传动系统包括换挡电机，所述换挡电机连接换挡鼓及换挡执行机构（27）并通过换挡执行机构驱动换挡鼓旋转，换挡鼓表面设置有3段沟槽以分别对应控制离合器A、离合器B、及差速锁DL，沟槽驱动拨叉导销从而实现挡位转换，换挡鼓具有挡位互锁功能，离合器A和离合器B同一时间仅一个在挡；

参见附图4，所述传动系统的各对应挡位转换过程为：

正常情况下，离合器A左结合，挂入1挡，实现车辆起步；

1挡换2挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至二挡主动齿轮与离合器B啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器B左结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成1挡到2挡的挡位切换；

2挡换3挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器B回到中间位置；然后电机EM调速至三挡主动齿轮与离合器A啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器A右结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成2挡到3挡的挡位切换；

3挡换4挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至四挡主动齿轮与离合器B啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器B右结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成3挡到4挡的挡位切换；

降挡模式与上述过程反向进行；

当发生一侧轮胎打滑的起步故障时，换挡电机驱动控制换挡鼓动作进入1挡第一模式以实现锁止差速器进而提升车辆的驱动力。

该第一实施例中，电机与变速箱集成设计，空间紧凑；Ⅲ轴与差速器同心设计，动力传递路径由Ⅳ轴返回Ⅲ轴，减小偏置；Ⅲ轴与左半轴采用轴套轴设计，左半轴穿过Ⅲ轴输出；一个换挡执行机构控制3个离合器；各档位通过换挡鼓旋转，次序换挡，实现档位机械互锁，提高了安全性，降低了控制难度。

如图2所示为本发明第二实施例提供的一种多挡电驱动传动系统，所述传动系统包括：电机EM6；

Ⅰ轴，所述电机EM6的输出轴经Ⅰ轴与输入主动齿轮13连接；

Ⅱ轴，所述Ⅱ轴上固定设置有二级主动齿轮11和输入被动齿轮14，其中，输入被动齿轮14与输入主动齿轮13对应啮合；

Ⅲ轴8，所述Ⅲ轴选用空心轴，所述Ⅲ轴上从左至右依次套设有二级被动齿轮9、二挡主动齿轮19、及一档主动齿轮15，二级被动齿轮9与二级主动齿轮11对应啮合；

Ⅳ轴26，所述Ⅳ轴上从左至右依次固定设置有三挡被动齿轮18、二档被动齿轮20、一档被动齿轮16、及输出主动齿轮23，其中，三挡被动齿轮18与二级被动齿轮9对应啮合，二档被动齿轮20与二档主动齿轮19对应啮合，一档被动齿轮16与一档主动齿轮15对应啮合；

差速器，所述差速器包括差速器外壳3，所述差速器外壳3上设置有与输出主动齿轮23对应啮合的输出被动齿轮24，所述差速器的左半轴25与所述Ⅲ轴同心且穿设于所述Ⅲ轴的内部以输出动力至车辆左轮，所述差速器的右半轴1输出动力至车辆右轮，所述左半轴25与所述右半轴1在差速器内部分别连接有半轴齿轮，所述半轴齿轮与差速器行星齿轮啮合；

离合器A7，所述离合器A设置于Ⅳ轴26上且位于二档被动齿轮20与一档被动齿轮16之间；所述离合器A7包括有三挡齿毂71与三挡啮合套72；

离合器B5，所述离合器B设置于Ⅳ轴26上且位于三挡被动齿轮18与二档被动齿轮20之间；所述离合器B5包括有一二挡齿毂51与一二挡啮合套52；

换挡鼓及换挡执行机构，所述换挡鼓及换挡执行机构分别与离合器A7及离合器B5连接；

所述Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴8、及Ⅳ轴26相互平行设置，所述左半轴25和所述右半轴1与所述Ⅲ轴同心设置。

具体地，所述传动系统能够实现以下挡位（如表2所示）：

表2 本发明第二实施例各挡位对应离合器工作表

注：√为对应离合器在各挡位下的对应工作位置。

1）1挡：离合器A右结合，离合器B不结合；

2）2挡：离合器A左结合，离合器B不结合；

3）3挡：离合器A位于中位，离合器B左结合；

4）N挡：离合器A位于中位，离合器B不结合。

具体地，所述传动系统包括换挡电机，所述换挡电机连接换挡鼓及换挡执行机构并通过换挡执行机构驱动换挡鼓旋转，换挡鼓表面设置有2段沟槽以分别对应控制离合器A和离合器B，沟槽驱动拨叉导销从而实现挡位转换，换挡鼓具有挡位互锁功能，离合器A和离合器B同一时间仅一个在挡；

所述传动系统的各对应挡位转换过程为：

车辆起步时，离合器A右结合，由N挡挂入1挡，实现车辆起步；

1挡换2挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至二挡主动齿轮与离合器A啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器A左结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成1挡到2挡的挡位切换；

2挡换3挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至三挡主动齿轮与离合器B啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器B结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成2挡到3挡的挡位切换；

降挡模式与上述过程反向进行。

该第二实施例中，集成了电机、变速器、主减速器和差速器于一体，对传统汽车的动力链形成了替代，省去了离合器、传动轴、万向节等环节，优化了传动效率；同时根据适配车型的需求设置了3个挡位，高速电机与3个挡位不同的速比组合满足了使用需求，且总体成本较低；变速器齿轮副和主减齿轮副采用圆柱齿轮传动，系统效率高。

如图3所示为本发明第三实施例提供的一种多挡电驱动传动系统，所述传动系统包括：电机EM6；

Ⅰ轴，所述电机EM6的输出轴经Ⅰ轴与输入主动齿轮13连接；

Ⅱ轴，所述Ⅱ轴上固定设置有二级主动齿轮11和输入被动齿轮14，其中，输入被动齿轮14与输入主动齿轮13对应啮合；

Ⅲ轴8，所述Ⅲ轴选用空心轴，所述Ⅲ轴上从左至右依次套设有二级被动齿轮9、二挡主动齿轮19、及一档主动齿轮15，二级被动齿轮9与二级主动齿轮11对应啮合；

Ⅳ轴26，所述Ⅳ轴上从左至右依次固定设置有三挡被动齿轮18、二档被动齿轮20、一档被动齿轮16、及输出主动齿轮23，其中，三挡被动齿轮18与二级被动齿轮9对应啮合，二档被动齿轮20与二档主动齿轮19对应啮合，一档被动齿轮16与一档主动齿轮15对应啮合；

差速器，所述差速器包括差速器外壳3，所述差速器外壳3上设置有与输出主动齿轮23对应啮合的输出被动齿轮24，所述差速器的左半轴25与所述Ⅲ轴同心且穿设于所述Ⅲ轴的内部以输出动力至车辆左轮，所述差速器的右半轴1输出动力至车辆右轮，所述左半轴25与所述右半轴1在差速器内部分别连接有半轴齿轮，所述半轴齿轮与差速器行星齿轮啮合；

离合器A7，所述离合器A套设于Ⅲ轴8上且位于一档主动齿轮15与二档主动齿轮19之间；所述离合器A7包括有三挡齿毂71与三挡啮合套72；

离合器B5，所述离合器B设置于Ⅳ轴26上且位于三挡被动齿轮18与二档被动齿轮20之间；所述离合器B5包括有一二挡齿毂51与一二挡啮合套52；

换挡鼓及换挡执行机构，所述换挡鼓及换挡执行机构分别与离合器A7及离合器B5连接；

所述Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴8、及Ⅳ轴26相互平行设置，所述左半轴25和所述右半轴1与所述Ⅲ轴同心设置。

具体地，所述传动系统能够实现以下挡位（如表3所示）：

表3 本发明第三实施例各挡位对应离合器工作表

注：√为对应离合器在各挡位下的对应工作位置。

1）1挡：离合器A右结合，离合器B不结合；

2）2挡：离合器A左结合，离合器B不结合；

3）3挡：离合器A位于中位，离合器B左结合；

4）N挡：离合器A位于中位，离合器B不结合。

具体地，所述传动系统包括换挡电机，所述换挡电机连接换挡鼓及换挡执行机构并通过换挡执行机构驱动换挡鼓旋转，换挡鼓表面设置有2段沟槽以分别对应控制离合器A和离合器B，沟槽驱动拨叉导销从而实现挡位转换，换挡鼓具有挡位互锁功能，离合器A和离合器B同一时间仅一个在挡；

所述传动系统的各对应挡位转换过程为：

车辆起步时，离合器A右结合，由N挡挂入1挡，实现车辆起步；

1挡换2挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至二挡主动齿轮与离合器A啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器A左结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成1挡到2挡的挡位切换；

2挡换3挡时，电机EM降扭，换挡电机驱动换挡鼓转动控制离合器A回到中间位置；然后电机EM调速至三挡主动齿轮与离合器B啮合套同步后，换挡鼓继续转动，控制离合器B左结合，挡位结合完成后，电机EM扭矩恢复，完成2挡到3挡的挡位切换；

降挡模式与上述过程反向进行。

该第三实施例中，离合器A位于Ⅲ轴上，相比离合器A位于Ⅳ轴上的方案，变换一挡和二挡时的同步惯量更小，电机同步时间更短，相对换挡速度更快。

如图5所示，本发明还提供一种采用上述多挡电驱动传动系统的四轮驱动车辆，所述多挡电驱动传动系统的左半轴25与所述四轮驱动车辆的前驱动桥FR的差速器壳上固连的前桥差速器输入齿轮对应啮合，所述多挡电驱动传动系统的右半轴1与所述四轮驱动车辆的后驱动桥BA的差速器壳上固连的后桥差速器输入齿轮对应啮合，从而实现该车辆四轮驱动行驶模式。

图5仅示例性地将实施例二（图2）所示的传动系统应用到四轮驱动车辆中，同理，还可以将实施例一（图1）或实施例三（图3）所示的传动系统应用到四轮驱动车辆中。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。