[发明专利]多轴轮式车辆混合电驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于动力传动技术领域，具体涉及一种车辆混合动力驱动系统。

背景技术

多轴驱动车辆轴荷分配合理、动力性及通过性强，广泛应用于重载轮式车辆和军用轮式车辆。随着车辆机动性能及操纵稳定性能要求的提高，多轴驱动车辆对轴间和轮间的动力灵活分配需要更迫切。轴间动力的灵活分配，可充分利用路面的附着力，提升加速能力；轮间的动力分配除了防滑脱困，还可以实现轮间转矩的定向分配，提高车辆的横摆加速度，提升过弯过程的操纵性能。

传统的多轴驱动车辆，大多采用一个动力源（如发动机）通过分动系统将动力传递到多个驱动轴，实现动力的轴间和轮间分配。公开号CN101186180A发明专利采用两种动力源，发动机和电池；发动机驱动第一轴，电机驱动电机的形式驱动第二轴、第三轴，解决了动力在轴间的灵活分配，但无法实现在轮间的灵活分配。要实现尽可能利用路面附着力以提供多轴车辆的越野性、动力性和操纵稳定性，同时改善轴荷分配，必须实现动力在轴间和轮间的自由分配，这需要复杂的分动系统。以8×8车辆为例，如果需要整车实现运动全协调性，需要4个轮间差速器和3个轴间差速器；假设都用开放式差速器实现，如某一车轮在特殊路面失去附着力，会导致所有车轮失去动力；尽管可用带锁定装置的差速器（包含电子差速器）或者防滑差速器实现在困难路面的行驶，但其机械结构及控制复杂。托森差速器等带有力矩分配功能的差速器，虽然可以用于轴间的动力分配，但其只能实现有限范围的动力分配，还无法实现0～100%之间的灵活分配。

发明内容

本发明的目的是：提供一种三轴到五轴驱动车辆混合电驱动系统，解决加速过程或困难路面的轴间和轮间动力分配；同时保留其中一轴或者两轴的机械传动，保证高速工况下的传动效率。

本发明的技术方案是：多轴轮式车辆混合电驱动系统，它包括机械驱动段及电动驱动段；

机械驱动段内：发动机与变速箱前置，位于车首右侧，发动机与变速箱纵向布置，其间设有弹性联轴器；变速箱后连接分动箱，分动箱进行动力的分流，将动力通过驱动桥分配至轴；

电动驱动段内：轮边驱动电机与二挡变速箱相结合对轴进行驱动，轮边驱动电机连接至电能管理系统，电能管理系统分别与动力电池组、变速箱连接，变速箱向电能管理系统提供电力，电能管理系统对轮边驱动电机进行电力的输送及控制，根据车辆行驶需求调节其的扭矩；动力电池组用于补充轮边驱动电机的峰值功率。

本发明的有益效果是：（1）在电动驱动段采用轮边电机和两挡变速机构驱动，省去了轴间差速器和轮间差速器，简化了传动系统结构，缩短了传动链，动力分配灵活，只需控制电机的力矩输出，利于多轴车辆的模块化扩展；各轴的轴间和轮间动力分配自由，取消了轴间和轮间差速器，不会产生因某车轮损失动力导致其他车轮没有动力输出。

（2）轮边驱动电机的电能由变速箱内发电机提供，可实现全部动力分配到电动驱动段，或者全部动力只分配到机械驱动段，轴间动力分配范围较托森差速器得到有效提高。

（3）低速行驶或加速过程中，75%左右的动力可分配到电动驱动段，25%左右的动力分配到机械驱动段，获得好的加速性能以及车辆动态操纵性能。高速良好路面行驶时，电动驱动段不分配动力，机械驱动段提供全部发动机动力，获得高传动效率；高速转弯行驶时，电动驱动段可根据需要，产生横摆力矩，提高多轴车辆动态循迹能力。

（4）降低了变速箱的最大转矩，变速箱只提供中速或高速的满功率转矩，低速大转矩爬坡转矩主要有电动驱动段轮边电机提供，有效减小了机械驱动段变速箱、差速器等传动链的最大传递转矩，降低了变速箱、分动箱以及驱动桥的设计难度。

（5）起步时可采用纯电动工况，多挡行星变速箱或者多挡平行轴齿轮变速箱可省去液力变矩器；由于采用电动驱动段动力输出，并且换挡过程中没有动力中断，提高换挡舒适度。

（6）轮边电机的变速机构采用两挡方式，大转矩爬坡时采用低速档，正常起步和中速行驶时采用高速档，车辆高速时也可采用空挡，提高传动系统的传动效率，也大大降低了轮边电机的最高转速和最大转矩。

（7）变速箱如采用双电机功率分流型混合动力传动系统，可实现机械驱动段的无级传动，同时可以给电动驱动段轮边驱动电机提供电能，满足动力的灵活分配。

（8）可利用电动驱动段的轮边驱动电机反转实现倒档，简化变速箱结构。

附图说明

图1是本发明的三轴驱动车辆混合电驱动系统方案简图。

图2是本发明的四轴驱动车辆混合电驱动系统方案简图。