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一种并联式混合动洗扫车的动力驱动系统

阅读:12发布:2020-05-16

专利汇可以提供一种并联式混合动洗扫车的动力驱动系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 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,其包括有: 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 。只保留一台发动机,对原车的底盘动力传递系统改动小,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 ,发动机在清扫作业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。,下面是一种并联式混合动洗扫车的动力驱动系统专利的具体信息内容。

1.一种并联式混合动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
2.根据权利要求1所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
所述洗扫组件包括:高压机、液压泵、低压水泵以及扫盘、吸嘴等。
3.根据权利要求1所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
所述动力组合器安装在变速器与驱动桥中间的底盘前传动轴上,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。
4.根据权利要求1所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
洗扫车转场时,发动机发出的动力依次通过主离合器、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。
5.根据权利要求1所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
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驱动车辆低速行驶,此时分动箱离合器C2接合,发动机通过取力器、分动箱离合器传递到分动箱,驱动洗扫组件工作。
6.根据权利要求5所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
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。
7.根据权利要求5所述的一种并联式混合动力洗扫车的动力驱动系统,其特征在于:
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。

说明书全文

一种并联式混合动洗扫车的动力驱动系统

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、副发动机机、水、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。
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