[發明專利]一種履帶車輛機電耦合傳動裝置

無效

• 申請號: 201310279306.0
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103332109A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 鄒淵;李東閣
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60K17/14
• 分類號: B60K17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車輛傳動裝置的布置或者安裝領域，具體是涉及一種履帶車輛機電耦合傳動裝置。

背景技術

國內外履帶車輛電傳動裝置研究主要集中在雙側電機獨立驅動型式、帶橫軸式零差速復合驅動型式和雙電動機與轉向電機聯合驅動型式。

如圖1為雙側電機獨立驅動型式，雙側電機獨立驅動型式結構比較簡單，直線行駛時，通過雙側驅動電機同速帶動左右側主動輪來實現，而在轉向過程時，則通過控制左右側電機速差來實現，為了在轉向時能夠滿足功率需求，牽引電機必須具備較大的功率。因此這種方案對電機的要求很高，增加了電機研制的難度。如圖2為帶橫軸零差速機電復合驅動型式，橫軸式結構直線行駛時，通過直駛電機驅動主動輪實現，轉向過程中利用匯流行星排及零軸，解決了履帶車輛轉向時功率循環的問題，但不足之處是直駛時轉向電機不能利用，存在系統浪費，直駛電機和轉向電機并排布置，增加了系統的軸向尺寸，不利于系統在整車中的布置。雙電機與轉向電機聯合驅動結構型式，直駛時，通過左右側電機同速實現，轉向時，轉向電機提供轉向功率，通過轉向傳動軸調節兩側履帶速度，產生轉速差來實現轉向。雙電機與轉向電機聯合驅動的結構型式在國外也曾經被廣泛研究，如圖3為昆騰公司的雙電機與轉向電機聯合驅動構型方案，轉向時通過兩個轉向電機和位于中部的“控制差速器”來實現轉向，通過發動機-發電機組向所有電機提供動力。但不足之處在于電機數量的增加使得成本、空間布置以及控制難度增加。圖4為通用動力公司提出的“多模混聯式混合動力驅動結構”，該驅動結構既可以采用發動機動力輸出直接驅動兩側鏈輪，也可驅動發電機發電供直駛電機和轉向電機使用,實現四種模式的切換，提高了整車運行車速范圍。該方案引入動力電池儲能系統，提高了系統效率和功率平衡，但是由于系統工作靈活性使得控制自由度更大，難度增加。從基本原理來看圖3和圖4所示的結構型式接近于帶橫軸零差速機電復合驅動型式。

從系統效率利用角度考慮，以圖2所示的雙電機獨立驅動型式為基礎的履帶車輛機電復合傳動更具優勢，省去橫軸部分，沒有轉向電機，能夠簡化系統，減少裝置的縱向空間尺寸。但是雙側電機獨立驅動型式對單側驅動電機要求過高。

發明內容

本發明的目的是提出一種履帶車輛機電耦合傳動裝置，本發明從履帶車輛轉向循環功率問題導致的對電機要求過高、降低控制難度以及充分利用系統效率角度出發，提出一種新型的雙側驅動兼具轉向功能的履帶車輛機電耦合傳動裝置，解決雙側電機獨立驅動型式對牽引電機要求高以及橫軸式系統效率低的缺點，能夠很好的實現履帶車輛爬坡、正常行駛、中心轉向以及大半徑轉向的功能，提高了整體布置的緊湊性，有效減小傳動裝置總體尺寸。

本發明提供一種履帶車輛的機電耦合傳動裝置，包括發動機、發電機、電力控制單元、驅動電機A、驅動電機B、功率耦合機構和驅動輪A及驅動輪B。所述驅動電機A和驅動電機B與電力控制單元通過電纜連接，所述電力控制單元分別與儲能系統和發電機通過電纜連接，發電機與增速箱機械連接，增速箱與發動機機械連接。其改進之處在于所述功率耦合機構包括行星排A、行星排B和差速器；所述行星排B和行星排A的齒圈共用，共用齒圈與差速器殼齒輪嚙合；所述驅動電機A和驅動電機B的輸出軸與功率耦合機構的兩行星排的太陽輪軸機械連接；所述功率耦合機構兩行星排的行星架軸作為兩側輸出軸，其上直接連接驅動輪。

與現有技術相比，本發明提供的一種履帶車輛機電耦合傳動裝置，具有以下優點：

1、通過功率耦合機構采用機械的方式解決了履帶車輛轉向時的功率循環問題，相比于雙側電機獨立驅動結構型式大大降低了對電機的要求，降低了電機的研發難度；

2、本發明所述的傳動裝置相比于橫軸式結構省去了零軸和轉向電機，簡化了驅動系統，能夠減少傳動系統總體尺寸。

附圖說明

圖1是：本發明提供的一種機電耦合傳動裝置的連接關系圖；

圖2是：現有技術履帶車輛電傳動裝置——雙側電機結構；

圖3是：現有技術履帶車輛電傳動裝置——橫軸式機構；

圖4是：現有技術履帶車輛電傳動裝置——昆騰公司EMT系統構型方案；

圖5是：現有技術履帶車輛電傳動裝置——通用公司多模混聯式混合動力驅動方案；

圖中：1、儲能系統；2、電力控制單元；3、發電機；4、增速箱；5、發動機；6、驅動輪A；7、驅動電機A；8、差速器；9、驅動電機B；10、驅動輪B；11行星排A；12行星排B。

具體實施方式