一种混合动力卡车的驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种混合动力卡车的驱动系统，驱动系统包括动力输出轴、中桥、后桥、中桥传动轴、后桥传动轴一、后桥传动轴二、中桥驱动轮、后桥驱动轮，以及发动机、K0离合器、电机一、电驱齿轮副、K1离合器、变速箱、电机二、动力电池和控制单元等。本实用新型专利技术通过在中桥和后桥之间布置驱动电机，解决了变速箱和驱动桥无法承受大扭矩的输入的问题，具备功率大、运输输出分配灵活、无动力中断等优势，能够满足大吨位运输需求，解决现有重型卡车动力不足和造价高昂等问题。造价高昂等问题。造价高昂等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力卡车的驱动系统


[0001]本技术涉及能源卡车
，具体涉及一种大功率混合动力卡车的驱动系统。

技术介绍

[0002]大吨位运输作业的矿山卡车均为进口大马力发动机加电机发电、采用电驱轮传递动力的结构，造价高昂。现有矿山卡车的动力机构多采用发动机或驱动电机加变速器形式的传统动力结构，受变速箱的输入扭矩以及发动机功率限制，整车的动力有其上限，无法满足在矿山的大吨位运输作业。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对上述技术问题，本技术提出了一种大功率混合动力卡车的驱动系统，解决了变速箱和驱动桥无法承受大扭矩的输入的问题，具备功率大、输出功率分配灵活、无动力中断等优势。
[0004]技术方案：为实现上述技术目的，本技术采用了如下技术方案：
[0005]一种混合动力卡车的驱动系统，其特征在于：包括动力输出轴、中桥、后桥、中桥传动轴、后桥传动轴一、后桥传动轴二、中桥驱动轮、后桥驱动轮，以及发动机、K0离合器、电机一、电驱齿轮副、K1离合器、变速箱、电机二、动力电池和控制单元，其中，
[0006]所述发动机的输出端通过K0离合器连接动力输出轴，电机一的输出端通过电驱齿轮副连接动力输出轴；
[0007]所述K1离合器连接动力输出轴和变速箱的输入端，变速箱的输出端连接中桥传动轴，通过中桥传动轴连接中桥，向中桥传递动力，中桥用于驱动中桥驱动轮；中桥同时连接后桥传动轴一，中桥通过后桥传动轴一向后桥传递动力；
[0008]所述电机二的输出端分别连接后桥传动轴一和后桥传动轴二，后桥传动轴二连接后桥，用于向后桥传递动力，后桥用于驱动后桥驱动轮；
[0009]所述发动机、电机一、电机二、K0离合器、K1离合器和电驱齿轮副均电性连接控制单元，电机一和电机二分别设有与动力电池连接的充放电回路。
[0010]优选地，所述变速箱和中桥传动轴之间设有K2离合器，K2离合器用于在电机二驱动车辆时断开，避免拖动变速箱造成能量损失。
[0011]优选地，所述发动机采用内燃机，电机二采用低速大扭矩电机。
[0012]优选地，所述控制单元根据车辆实时速度、油门开度、发动机所处的工作效率区域、负载情况，控制发动机、K0离合器、电机一、电驱齿轮副、K1离合器和电机二的工作模式
[0013]优选地，检测到变速箱换挡时，控制单元控制电机二增加预设量的输出驱动扭矩，待变速箱换挡完成换挡后恢复电机二的输出驱动扭矩。
[0014]一种混合动力卡车，其特征在于：设有所述的混合动力卡车的驱动系统。
[0015]有益效果：由于采用了上述技术方案，本技术具有如下有益效果：
[0016]本技术提出的大功率重型卡车的混合动力系统，采用一般常用发动机、多挡变速器和两个盘式驱动电机的混联方式，能够满足大吨位运输需求，避免换挡时动力中断，解决了现有重型卡车动力不足和造价高昂的问题，与现有的传统柴油和纯电动重型卡车相比，具有更大的输出功率、灵活的输出功率分配、更低的能耗、续航里程长、电池配电少、无动力中断的优点。
附图说明
[0017]图1为实施例一提出的混合动力卡车的驱动系统的结构示意图；
[0018]图2为实施例二提出的混合动力卡车的驱动系统的结构示意图；
[0019]图3为实施例三提出的混合动力卡车在各个阶段行驶情况示意图；
[0020]其中，1
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发动机，2
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K0离合器，3
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动力输出轴，4
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电驱齿轮副，5
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K1离合器，6
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变速箱，7
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中桥传动轴，8
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后桥传动轴一，9
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电机二，10
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后桥传动轴二，11
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电机一；12
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K2离合器。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术的实施例作详细的说明。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示以6
×
4两个动力轴的卡车为例，本技术提出了一种混合动力卡车，包括发动机1、K0离合器2、动力输出轴3、电驱齿轮副4、电机一11、K1离合器5、变速箱6、中桥传动轴7、后桥传动轴一8、后桥传动轴二10、电机二9、动力电池和控制单元，中桥传动轴7连接卡车的中桥，向中桥传递动力，中桥用于驱动卡车的中桥驱动轮，后桥传动轴二10连接卡车的后桥，用于向后桥传递动力，后桥用于驱动卡车的后桥驱动轮。
[0024]其中，发动机为一般内燃机，用于驱动车辆和配合电机一11发电；K0离合器用于切断发动机与车辆的动力连接；电驱齿轮副4用于连接电机一11，使电机一11能够给车辆输出动力，电驱齿轮副4可以啮合和分离，分离时，电机一11不参与驱动、同时也不被拖动，减少了能量损失；电机一11用于驱动车辆和配合发动机发电；K1离合器用于切断变速箱6前端的动力连接，K1离合器的作用是切断之前的动力，使发动机和电机一可以作为增程器，使用K1离合器而不是让变速箱设置为空挡，一方面能够减少能量损失，另一方面能够使重卡变速箱在空挡滑行时，不会因润滑油不能充分搅动而受到损坏；变速箱6用于改变驱动力和行驶速度；电机二9用来驱动车辆。其中发动机可采用各种类型的内燃机，电机一和电机二均采用具用电动机和发电机功能的电机，发动机、电机一和电机二根据控制单元的指令选择对应的工作模式，发动机包括输出驱动扭矩模式和怠速模式，电机一和电机二包括输出驱动扭矩模式、辅助驱动模式和发电模式。
[0025]控制单元包括整车控制器VCU和电机控制器，电机一和电机二当前工作模式由整车控制器VCU发送指令给电机控制器，由电机控制器控制电机运行和反馈状态给VCU；当驾驶员踩油门为车辆提速时，VCU检查发动机、电机一11、电机二9的功率，若发动机有富余功率则继续提升功率，若功率不足则驱动电机介入。
[0026]传统卡车的中桥是贯通桥，通过传动轴连接到后桥，如此传递动力，中桥和后桥之间没有物理连接的情况下，在特殊路面(如坑洼、砂石)会造成两轴的附着力不同，从而两轴
的车轮转速不同，不良后果是磨损轮胎。本实施例中，电机二连接后桥传动轴一和后桥传动轴二，可同时驱动中桥和后桥，减少轮胎磨损的情况。电机二设置于中桥和后桥之间，可以解决现有车型中，由于车身长度的问题，在在中桥之前或后桥之后不方便安装同时驱动中桥和后桥的电机二的问题，且电机二设置在变速箱之外，效率更高，提供的扭矩与直接挡一样。当车辆巡航时，只使用电机二，此时直接驱动，减少机械损失，车速变化比有变速箱的更加平稳，且取消了存在机械损失的变速箱设置，降低了多个变速箱的存在的故障概率和设备成本。
[0027]本技术中的电机二采用低速大扭矩电机，该电机工作时，一般用于增程模式低速行驶，或者提速辅助提供动力，或者变速箱换挡动力中断时用于扭矩补偿，因此电机二对扭矩需求不是特别大。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力卡车的驱动系统，其特征在于：包括动力输出轴（3）、中桥、后桥、中桥传动轴（7）、后桥传动轴一（8）、后桥传动轴二（10）、中桥驱动轮、后桥驱动轮，以及发动机（1）、K0离合器（2）、电机一（11）、电驱齿轮副（4）、K1离合器（5）、变速箱（6）、电机二（9）、动力电池和控制单元，其中，所述发动机（1）的输出端通过K0离合器（2）连接动力输出轴（3），电机一（11）的输出端通过电驱齿轮副（4）连接动力输出轴（3）；所述K1离合器（5）连接动力输出轴（3）和变速箱（6）的输入端，变速箱（6）的输出端连接中桥传动轴（7），通过中桥传动轴（7）连接中桥，向中桥传递动力，中桥用于驱动中桥驱动轮；中桥同时连接后桥传动轴一（8），中桥通过后桥传动轴一（8）向后桥传递动力；所述电机二（9）的输出端分别连接后桥传动轴一（8）和后桥传动轴二（10），后桥传动轴二（10）连接后桥，用于向后桥传递动力，后桥用于驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪智，高超，管子谦，覃平，曾庆华，虞晓舟，
申请(专利权)人：南京司凯奇汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：