一種車輛的雙電機行走系統的製作方法
2023-05-05 05:38:36
一種車輛的雙電機行走系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車輛的雙電機行走系統，該行走系統包括：第一電機、第二電機、連接裝置以及變速箱；通過連接裝置使第一電機的轉子輸出端、第二電機的轉子輸出端與變速箱的輸入端相連；變速箱的輸出端與車橋連接，驅動車輪轉動。本實用新型提出的雙電機行走系統可以使車輛在作業行駛工況時可以選擇其中一臺小功率的電機獨立驅動，車輛在車輛行駛工況可以使用兩臺電機共同驅動，從而提高了車輛在作業行駛工況時電機的負荷度，提高了車輛行走系統的運行效率，從而大幅度提高了車輛的運行經濟性，延長了行駛裡程。
【專利說明】一種車輛的雙電機行走系統【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛設計【技術領域】，具體涉及一種車輛的雙電機行走系統。
【背景技術】
[0002]清掃車常用於城市道路的清掃、除塵，通常包括用於滿足車輛駕駛需求的行走系統以及用於完成清掃地面功能的作業系統，清掃車的使用工況主要包括執行清掃功能的作業行駛工況和作為普通車輛行駛的車輛行駛工況。在清掃車處於作業行駛工況或者處於車輛行駛工況時，均由行走系統的動力源驅動車輛行駛。
[0003]在現有技術中，清掃車的行走系統通常包括一個動力裝置，例如發動機，該動力裝置需要按照卡車技術要求選配，並能夠滿足車輛行駛工況的功率需求。但是，清掃車處於作業行駛工況時，車速低、功率需求要小於清掃車處於車輛行駛工況的功率需求，此時動力裝置的負荷度低(負荷度等於當前工況的功率需求與最大功率需求的比值)，而在實際應用中，清掃車處於作業行駛工況的時間要遠大於處於車輛行駛工況的時間，這樣，清掃車的動力裝置會在較長時間內處於負荷度低的狀態，從而導致車輛行走系統的運行效率較低。
實用新型內容
[0004]有鑑於此，本實用新型的主要目的是提供一種車輛的雙電機行走系統，以解決現有技術中清掃車行走系統的運行效率較低的技術問題。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供的技術方案如下: [0006]一種車輛的雙電機行走系統，所述行走系統包括:
[0007]第一電機、第二電機、連接裝置以及變速箱；
[0008]通過所述連接裝置使所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端相連；
[0009]所述變速箱的輸出端與車橋連接，驅動車輪轉動。
[0010]相應的，所述第一電機的功率大於所述第二電機的功率；
[0011]所述第二電機的功率大於或等於車輛處於作業行駛工況時的功率需求；
[0012]所述第一電機的功率和所述第二電機的功率之和大於或等於車輛處於車輛行駛工況的功率需求。
[0013]相應的，所述連接裝置為機械式法蘭盤；
[0014]所述第一電機與所述第二電機之間連接所述機械式法蘭盤，使所述第一電機的轉子輸出端與所述第二電機的轉子輸出端同軸相連，所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端同軸相連。
[0015]相應的，所述連接裝置為行星齒輪系；
[0016]通過所述行星齒輪系將所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端相連。
[0017]相應的，所述行走系統還包括:[0018]離合器，所述離合器的一端與所述第二電機的轉子輸出端相連，所述離合器的另一端與所述變速箱的輸入端相連。
[0019]相應的,所述行走系統還包括:
[0020]離合器，所述離合器的一端與所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端相連，所述離合器的另一端與所述變速箱的輸入端相連。
[0021]相應的，所述行走系統還包括:
[0022]電機控制器，所述第一電機、所述第二電機與所述電機控制器相連，所述電機控制器用於控制所述第一電機和/或所述第二電機工作。
[0023]相應的，所述第一電機、所述第二電機與同一臺電機控制器相連；
[0024]或者，所述第一電機與一臺電機控制器相連、所述第二電機與另一臺電機控制器相連。
[0025]相應的，所述行走系統還包括:
[0026]動力電池，所述第一電機、所述第二電機通過所述電機控制器與所述動力電池相連，所述動力電池用於為所述第一電機、所述第二電機提供電能。
[0027]相應的，所述行走系統安裝於車輛底盤上。
[0028]由此可見，本實用新型具有如下有益效果:
[0029]在本實用新型的實施例中提出一種具有雙電機的行走系統，使車輛在作業行駛工況時可以選擇其中一臺小功率的電機獨立驅動，車輛在車輛行駛工況可以使用兩臺電機共同驅動，從而提高了車輛在作業行駛工況時電機的負荷度，提高了車輛行走系統的運行效率，從而大幅度提高了車輛的運行經濟性，延長了行駛裡程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型實施例中提供的雙電機行走系統結構示意圖；
[0031]圖2為本實用新型實施例雙電機行走系統中第一電機獨立驅動模式的示意圖；
[0032]圖3為本實用新型實施例雙電機行走系統中第二電機獨立驅動模式的示意圖；
[0033]圖4為本實用新型實施例雙電機行走系統中第一電機與第二電機聯合驅動模式的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型實施例作進一步詳細的說明。
[0035]清掃車處於作業行駛工況時，功率需求較低,而在作為普通車輛行駛時功率需求較高，在進行選配動力裝置時需要使動力裝置的功率能夠滿足最大功率需求，因此單動力裝置行走系統中需要一款大功率動力裝置。但動力裝置的特性決定了在負荷較低時運行效率很低，與高效區相比，可以低20%甚至更多，即現有技術中單動力裝置的行走系統方案裡，車輛處於作業行駛工況時動力裝置運行效率很低。而在車輛實際使用時，作業行駛的時間佔到了車輛使用時間的75%左右，即運行效率較低的情況佔到了車輛75%左右的運行時間。因此，現有技術存在作業行駛工況下處於低負荷，無法取得較好的運行效率，導致車輛整體效率較低，經濟性不好。針對現有技術存在的技術問題，本實用新型實施例中提出一種具有雙電機的車輛行走系統，使車輛在作業行駛時可以選擇小功率行走電機獨立驅動，在車輛行駛工況可以使用兩臺電機共同驅動，提高了作業行駛時的行走電機系統運行效率，從而大幅度提高了車輛的運行經濟性，延長了行駛裡程。
[0036]基於上述思想，參見圖1所示，本實用新型實施例中提供的車輛的雙電機行走系統包括:
[0037]第一電機1、第二電機3、連接裝置2以及變速箱5 ；
[0038]通過所述連接裝置使所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端相連；
[0039]所述變速箱的輸出端與車橋7連接，驅動車輪6轉動。
[0040]具體的，在本實用新型的一些實施例中，連接裝置為機械式法蘭盤；
[0041]第一電機與第二電機之間連接機械式法蘭盤，使第一電機的轉子輸出端與第二電機的轉子輸出端同軸相連，第二電機的轉子輸出端與變速箱的輸入端同軸相連。
[0042]在本實用新型的一些實施例中，行走系統還可以包括:離合器4，離合器的一端與第二電機的轉子輸出端相連，離合器的另一端與變速箱的輸入端相連。
[0043]也即第一電機與第二電機之間可以通過機械式法蘭盤連接，第一電機的轉子為單側輸出，第二電機的轉子為雙側輸出，第一電機與第二電機可以同軸旋轉，這樣，第一電機的輸出端與第二電機的左側轉子輸出端通過法蘭盤機械相連，第一電機產生的驅動力可以通過第二電機右側轉子輸出端與變速箱的輸入軸連接，第二電機產生的驅動力也可以通過第二電機右側轉子輸出端與變速箱的輸入軸連接，並傳遞至整個車輛傳動系統，也即變速箱的輸出軸又連接到車橋，驅動車輪轉動，使車輛行駛。離合器則連接於第二電機與變速箱之間。
[0044]在本實用新型的另一些實施例中，連接裝置也可以為行星齒輪系；通過行星齒輪系將第一電機的轉子輸出端、第二電機的轉子輸出端與變速箱的輸入端相連。類似的，在本實用新型的一些實施例中，行走系統還可以包括:離合器，離合器的一端與第一電機的轉子輸出端、第二電機的轉子輸出端相連，離合器的另一端與變速箱的輸入端相連。也即第一電機和第二電機可以並聯使用行星齒輪系實現動力耦合。
[0045]基於上述實施例，參見圖1所示，在本實用新型的一些實施例中，行走系統還可以包括:電機控制器9,第一電機、第二電機與電機控制器相連，電機控制器用於控制第一電機和/或第二電機工作。第一電機、第二電機與同一臺電機控制器相連；或者，第一電機與一臺電機控制器相連、第二電機與另一臺電機控制器相連。也即第一電機和第二電機可以由一臺電機控制器控制，也可以由各自單獨的電機控制器控制。
[0046]在本實用新型的一些實施例中，行走系統還可以包括:動力電池8，第一電機、第二電機通過電機控制器與動力電池相連，動力電池用於為第一電機、第二電機提供電能。
[0047]本實用新型實施例提供的行走系統安裝於車輛底盤上。
[0048]在本實用新型的一些實施例中，電機的選配可以遵循第一電機的功率大於第二電機的功率；第二電機的功率大於或等於車輛處於作業行駛工況時的功率需求；第一電機的功率和第二電機的功率之和大於或等於車輛處於車輛行駛工況的功率需求。也即第二電機的功率輸出可以滿足在作業行駛工況時的車輛行走功率需求，第一電機和第二電機的總功率應能夠滿足作為普通車輛正常行駛及國家標準規定的車輛功率需求。同時，儘量保證第一電機與第二電機有相近或相同的調速範圍，電機的高效轉速區間應接近。
[0049]這樣，本實用新型實施例提供的行走系統的工作模式至少存在以下幾種:第一電機獨立驅動模式、第二電機獨立驅動模式、第一電機與第二電機聯合驅動模式。在這三種工作模式下，第一電機與第二電機的轉子保持固定連接不變。不同工作模式的切換可以由人工根據車輛具體實際行駛情況進行選擇，由電機控制器實現控制。
[0050]參見圖2所示，在第一電機獨立驅動模式中，第一電機與第二電機同時轉動，且轉速一致，但是，僅有第一電機有轉矩輸出，第二電機無轉矩輸出，因此僅由第一電機提供驅動力傳遞至整個車輛傳動系統，驅動車輪轉動，使車輛行駛。
[0051]參見圖3所示，在第二電機獨立驅動模式中，第一電機與第二電機同時轉動，且轉速一致，但是，僅有第二電機有轉矩輸出，第一電機無轉矩輸出，因此僅由第二電機提供驅動力傳遞至整個車輛傳動系統，驅動車輪轉動，使車輛行駛。
[0052]參見圖4所示，在第一電機與第二電機聯合驅動模式中，第一電機與第二電機同時轉動，且轉速一致，第一電機與第二電機均有轉矩輸出，即兩電機同時提供驅動力並傳遞至整個車輛傳動系統，驅動車輪轉動，使車輛正常行駛。
[0053]在實際應用中，清掃車在不同的工況下可以選擇不同的工作模式，例如，在車輛處於作業行駛工況時，如果平坦路面、路面較為乾淨、車輛載重較小時，可以選擇功率較小的第二電機工作即選擇第二電機獨立驅動模式；如果路面有一定起伏，車輛載重較大時，可以選擇功率較大的第一電機工作即選擇第一電機獨立驅動模式；如果清掃路面為高架橋或大坡度路面時，可以選擇第一電機與第二電機聯合驅動模式。在車輛處於車輛行駛工況時，車輛處於中低車速時可以選擇第一電機獨立驅動模式，車輛高車速、起步、超車時可以選擇第一電機與第二電機聯合驅動模式。
[0054]另外，利用本實用新型實施例提供的雙電機行走系統還可以實現清掃車駐車清掃功能、能量回收功能。在遇到難掃路面時，可以利用電機的啟停迅速的優勢，清掃車可以實現停車清掃，即實現駐車清掃功能。而在車輛進行剎車制動或滑行時，可以選擇第一電機與第二電機聯合驅動模式實現剎車能量回收。同時，在一臺電機出現故障時，也可以由另一臺電機獨立驅動保證車輛的正常行駛。
[0055]這樣，在本實用新型的實施例中提出一種具有雙電機的行走系統，使車輛在作業行駛工況時可以選擇其中一臺小功率的電機獨立驅動，車輛在車輛行駛工況可以使用兩臺電機共同驅動，從而提高了車輛在作業行駛工況時電機的負荷度，提高了車輛行走系統的運行效率，從而大幅度提高了車輛的運行經濟性，延長了行駛裡程。
[0056]另外，將一臺大功率行走電機分成兩臺功率較小的行走電機，電機的熱負荷問題在一定程度上得到解決，可以根據車輛實際情況選配風冷電機，從而簡化了結構布置，降低了車重，減少了成本。且兩臺小功率行走電機的價格通常低於一臺大功率行走電機的價格，因此成本得以降低。同時，在一臺行走電機出現故障時，另一臺行走電機可以保證正常工作，從而提高了系統的可靠性。
[0057]需要說明的是，本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0058]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0059]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎 特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種車輛的雙電機行走系統，其特徵在於，所述行走系統包括: 第一電機、第二電機、連接裝置以及變速箱； 通過所述連接裝置使所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端相連； 所述變速箱的輸出端與車橋連接，驅動車輪轉動。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於， 所述第一電機的功率大於所述第二電機的功率； 所述第二電機的功率大於或等於車輛處於作業行駛工況時的功率需求； 所述第一電機的功率和所述第二電機的功率之和大於或等於車輛處於車輛行駛工況的功率需求。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於， 所述連接裝置為機械式法蘭盤； 所述第一電機與所述第二電機之間連接所述機械式法蘭盤，使所述第一電機的轉子輸出端與所述第二電機的轉子輸出端同軸相連，所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端同軸相連。
4.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於， 所述連接裝置為行星齒輪系； 通過所述行星齒輪系將所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端與所述變速箱的輸入端相連。
5.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述行走系統還包括: 離合器，所述離合器的一端與所述第二電機的轉子輸出端相連，所述離合器的另一端與所述變速箱的輸入端相連。
6.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述行走系統還包括: 離合器，所述離合器的一端與所述第一電機的轉子輸出端、所述第二電機的轉子輸出端相連，所述離合器的另一端與所述變速箱的輸入端相連。
7.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述行走系統還包括: 電機控制器，所述第一電機、所述第二電機與所述電機控制器相連，所述電機控制器用於控制所述第一電機和/或所述第二電機工作。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於， 所述第一電機、所述第二電機與同一臺電機控制器相連； 或者，所述第一電機與一臺電機控制器相連、所述第二電機與另一臺電機控制器相連。
9.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述行走系統還包括: 動力電池，所述第一電機、所述第二電機通過所述電機控制器與所述動力電池相連，所述動力電池用於為所述第一電機、所述第二電機提供電能。
10.根據權利要求1-9任一項所述的系統，其特徵在於，所述行走系統安裝於車輛底盤上。
【文檔編號】B60K17/28GK203819014SQ201420113568
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】韓爾樑, 邵路, 周之光, 李會收 申請人:濰柴動力股份有限公司