技术领域
[0001] 本
发明涉及环卫机械领域,特指一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统。
背景技术
[0002] 洗扫车作为一种环卫设备,是一种集清扫、清洗、除污、清运于一体的高效洗扫设备。随着我国高速公路、城市道路的快速发展和人民生活
水平的极大提高,对生活环境以及工作环境的卫生要求也越来越高。在这样的背景下,道路洗扫车以其高效、快捷、安全等特点取得了大量应用。
[0003] 传统洗扫车通常在二类
汽车底盘上加装副车架、副
发动机、
风机、水
泵、洗水箱、垃圾箱、左右扫盘、
吸嘴等改制而成,即双发动机方案:转场模式时,只有主发动机工作,副发动机处于闲置状态;清扫模式时,主副发动机同时工作,主发动机驱动车辆行驶,副发动机驱动水泵、风机、扫盘以及吸嘴,以实现洗扫工作。但在清扫模式时,车辆多以3~20 km/h的速度行驶,此时主发动机负荷率极低、油耗大、排放较差,而副发动机高速运转,产生较大的噪声。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于:针对
现有技术存在的不足,提供一种传动效率高、功率损耗低的并联式混合动力洗扫车动力驱动系统,以实现发动机在转场和清扫作业时都能高效地工作,并实现清扫作业时上装与下装的动力解耦。
[0005] 本发明采用的技术方案是:一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,包括有:发动机和动力
电池组两种动力源、洗扫动力驱动系统和行驶动力驱动系统,其特征在于:所述洗扫动力驱动系统用以驱动洗扫组件工作,其包括有:取力器、
分动箱、
离合器;所述行驶动力驱动系统用以驱动车辆转场和清扫模式下低速行驶,其包括有:
变速器、动力组合器、
电动机、动力电池组、
电机控制器以及
驱动桥。
[0006] 在上述洗扫动力驱动系统中,所述取力器从发动机
曲轴后端、主离合器C0之前处取力;所述分动箱通过离合器与所述取力器传动连接,分动箱有三根
输出轴,分别通过离合器与高压水泵、风机及
液压泵相连接,以便于洗扫组件的独立控制;所述低压水泵通过变速器上的取力口取力,用于转场模式时洗扫车洒水除尘;所述洗扫组件包括:高压水泵、风机、液压泵、低压水泵以及扫盘、吸嘴等。
[0007] 在上述行驶动力驱动系统中,所述变速器安装在主离合器C0之后,变速器通过底盘前
传动轴连接到动力组合器,所述动力组合器的输出连接到驱动桥,从而驱动车辆行驶。
[0008] 进一步,所述动力组合器安装在变速器与驱动桥中间的底盘传动轴上,其包含有三根
输入轴和一根输出轴,三根输入轴分别连接底盘前传动轴、第一
驱动电机和第二驱动电机输出轴,一根输出轴连接驱动桥,以便将发动机或驱动电机的动力传递到
驱动轮,动力组合器两个驱动电机输入轴上均设有离合器。
[0009] 进一步,洗扫车转场时,所述发动机发出的动力依次通过主离合器C0、变速器、底盘前传动轴、动力组合器、
主减速器、
差速器和半轴,最后传递到
车轮驱动车辆行驶。此时,分动箱离合器断开,只有低压水泵参与作业,其他洗扫组件不工作。
[0010] 进一步,洗扫车进行清扫作业时,变速器位于空挡
位置,发动机动力被隔断,仅用第一驱动电机和第二驱动电机来驱动车辆低速行驶,此时分动箱离合器C2接合,发动机动力经取力器、分动箱离合器传递到分动箱,驱动洗扫组件工作。当洗扫车在良好水平路面上作业时,所述动力组合器内第一驱动电机输入轴上离合器接合,第二驱动电机输入轴上离合器断开,所述动力电池组的
能量经电机控制器、第一驱动电机、动力组合器传递到驱动桥,驱动洗扫车在水平路面作业;当洗扫车在坡道路面作业时,所述动力组合器内第一驱动电机输入轴上离合器断开,第二驱动电机输入轴上离合器接合,所述动力电池组的能量经电机控制器、第二驱动电机、动力组合器传递到驱动桥,驱动洗扫车在坡道路面作业。
[0011] 本发明与现有的技术相比所具有的有益效果为:1、只保留一台发动机,发动机在清扫模式和转场模式都具有较高的负荷率,改善了整车的NVH性能、油耗及排放;
2、对原车的底盘动力传递系统改动较小,有效地降低了整车的改装成本,并且保证了原车的操纵
稳定性;
3、采用发动机和动力电池组两种动力源,确保洗扫车上装与下装的解耦,驱动电机相比发动机效率较高,改善了整车的燃油经济性;
4、洗扫车的工作时段多为凌晨,其充电时间一般在夜间,对
电网系统而言,可以起到非常好的“
削峰填谷” 作用,有利于维持电网系统的稳定,避免电力浪费。
附图说明
[0012] 图1为动力驱动系统结构示意图。
[0013] 图2为洗扫动力驱动系统结构示意图。
[0014] 图3为清扫作业行驶动力驱动系统结构示意图。
[0015] 图4为转场模式行驶动力驱动系统结构示意图。
[0016] 图1—图4中:1—发动机;2—变速器;3—低压水泵;4—第二驱动电机;5—电机控制器;6—动力电池组;7—电机控制器;8—第一驱动电机;9—车轮;10—驱动桥;11—动力组合器;12—底盘前传动轴;13—高压水泵;14—风机;15—液压泵;16—分动箱;17—取力器;C0—主离合器;C2—分动箱离合器;C1、C3、C4、C5—洗扫组件离合器。
具体实施方式
[0017] 以下将结合附图和具体
实施例对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1为本发明公开的洗扫车动力驱动系统结构示意图,包括有:发动机1和动力电池组6两种动力源、行驶动力驱动系统20和洗扫动力驱动系统30,其特征在于:所述行驶动力驱动系统用于驱动车辆行驶,其包括有:主离合器C0、变速器2、动力组合器11、第一驱动电机8、第二驱动电机4、电机控制器5以及电机控制器7;所述洗扫动力驱动系统用于实现洗扫车的洗扫功能,其包括有:取力器17、分动箱16、洗扫组件离合器C2、C3、C4、C5;所述洗扫组件主要包括:低压水泵3、高压水泵13、风机14、液压泵15以及扫盘、吸嘴等。
[0019] 在清扫作业时,动力电池组6带动电机驱动洗扫车低速行驶。此时,变速器2位于空挡位置,发动机1至驱动桥10的动力被切断,而是经取力器17传给分动箱16以驱动洗扫组件作业,驱动电机经动力组合器11传递给驱动桥10,驱动洗扫车低速行驶;在转场模式时,动力电池组6不对外输出能量,分动箱离合器C2断开,将发动机1至分动箱16的动力隔断,只有低压水泵3作业,其他洗扫组件不工作,发动机1动力传给驱动桥驱动车辆转场。
[0020] 采用上述的动力驱动系统的布置和连接方式,在保证洗扫车的行驶和洗扫功能的同时,相较于传统的双发动机方案,本发明的动力驱动系统减少了一个发动机,取而代之的是驱动电机和动力电池组。电动机本身的特性使其在振动与噪声等方面明显优于
内燃机,因而该发明可极大改善洗扫车的NVH性能及燃油经济性。
[0021] 图2是本实施例的洗扫车作业时洗扫动力驱动系统结构示意图。发动机1的动力经取力器17、分动箱离合器C2传递给分动箱16,分动箱16传动连接高压水泵13、风机14、液压泵15,高压水泵13、风机14、液压泵15与扫盘、吸嘴等相关洗扫组件协作,完成清扫、高压清洗和垃圾、污水的收集。
[0022] 进一步,所述取力器17从发动机曲轴末端和主离合器C0之间取力;所述分动箱离合器C2位于取力器17和分动箱16之间;所述分动箱16上有一根输入轴和三根输出轴,三根输出轴分别通过洗扫组件离合器C3、C4、C5与高压水泵13、风机14、液压泵15相连,以实现洗扫组件的独立控制。其中,洗扫组件离合器与洗扫组件的连接可以采用皮带轮传动机构。
[0023] 图3是本实施例的洗扫车作业时行驶动力驱动系统结构示意图。洗扫车作业时,行驶速度多在3~20 km/h,其速度较低,若采用发动机驱动,则其负荷率极低,导致发动机燃油经济性和排放变差。为改善作业环境,降低油耗,采用电动机驱动车辆低速行驶。当洗扫车在良好水平路面作业时,整车需求功率及
扭矩较低,而在坡道行驶时,其所需功率及扭矩较高,为保证驱动电机始终在一个较高的效率区运转,本发明采用两个驱动电机。
[0024] 参见图3,本实施例中,所述动力组合器11安装在变速器2与驱动桥10之间的底盘前传动轴上,所述动力组合器11有两种动力输出方式,一种是转场模式下直接输出发动机动力,即保持原车的
传动系统;另一种是洗扫作业下切断原传动轴的动力,通过第一驱动电机8和第二驱动电机4输入动力,来驱动洗扫车作业情况下低速行驶。
[0025] 进一步,动力组合器11包含三根输入轴和一根输出轴,三根输入轴分别传动连接第一驱动电机8、第二驱动电机4和底盘前传动轴12,一根输出轴连接驱动桥10以便将发动机1或第一驱动电机8、第二驱动电机4的动力传递给驱动桥,所述动力组合器11两个驱动电机输入轴上均设有离合器。
[0026] 进一步,本实施例的洗扫车作业时行驶部分具体实施过程为:洗扫车进行清扫作业时,变速器2位于空挡位置,发动机1动力被隔断,仅用第一驱动电机8和第二驱动电机4来驱动车辆低速行驶,分动箱离合器C2接合,发动机1动力经取力器17、分动箱离合器C2传递给分动箱16,驱动洗扫组件工作。当洗扫车在良好水平路面上作业时,所述动力组合器11内第一驱动电机8输入轴上离合器接合,第二驱动电机4输入轴上离合器断开,所述动力电池组6的能量经电机控制器7、第一驱动电机8、动力组合器11传递到驱动桥10,驱动洗扫车在水平路面作业;当洗扫车在坡道路面作业时,所述动力组合器11内第一驱动电机8输入轴上离合器断开,第二驱动电机4输入轴上离合器接合,所述动力电池组6的能量经电机控制器5、第二驱动电机4、动力组合器11传递到驱动桥10,驱动洗扫车在坡道路面作业。
[0027] 图4为转场模式洗扫车行驶动力驱动系统结构示意图。本实施例中,分动箱离合器C2断开,洗扫组件不参与工作,发动机1的动力经主离合器C0传递给变速器2,在变速器2上设有取力口,发动机1部分动力用以带动低压水泵4运转,以便转场时洗扫车洒水除尘。发动机1大部分动力经动力组合器11传递给驱动桥10,驱动洗扫车转场。此时,动力组合器11另两根驱动电机输入轴上离合器断开,第一驱动电机8和第二驱动电机4不参与工作。进一步,低压水泵4和取力口可通过带传动连接。
[0028] 以上所举实例仅为本发明的优选实例,并非因此限制本发明的
专利范围,凡是利用本发明
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。