CN103350639B - 一种油电混合动力扫路车用动力耦合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油电混合动力扫路车用动力耦合器，其特征是设置变速器动力输入轴、电动机动力输入轴、行驶动力输出轴以及工作动力输出轴的平面布置结构为：变速器动力输入轴与电动机动力输入轴为相互平行、变速器动力输入轴与行驶动力输出轴为同轴、变速器动力输入轴与工作动力输出轴为相互垂直。本发明用于解决混合动力扫路车的油电双动力源切换问题，使得发动机和电动机的动力得到良好的耦合与配置。

Description

一种油电混合动力扫路车用动力耦合器
技术领域
本发明涉及一种油电混合动力扫路车用动力耦合器及其控制方法，是用于油电混合动力扫路车油电双动力源的切换控制。
背景技术
扫路车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。对于将汽车底盘改装的扫路车，绝大多数采用双燃油发动机，即为驱动行驶配备一台主发动机，为驱动工作装置另外专门配备了一台副发动机。这种配置不但油耗较大，噪声较高，使用性能也存在不足。
混合动力系统，作为一种新兴的汽车动力驱动系统，最早出现在日本的混合动力汽车中。随着技术的发展和国际化程度的提高，美国、德国等国也相继在工程机械行业中研究混合动力系统。但迄今并未见有关油电混合动力扫路车专用动力耦合器的相关公开报导。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种油电混合动力扫路车用动力耦合器及其控制方法，以解决混合动力扫路车的油电双动力源切换问题，使得发动机和电动机的动力得到良好的耦合与配置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明油电混合动力扫路车用动力耦合器的结构特点是：
变速器动力输入轴、电动机动力输入轴、行驶动力输出轴以及工作动力输出轴的平面布置结构为：变速器动力输入轴与电动机动力输入轴为相互平行、变速器动力输入轴与行驶动力输出轴为同轴、变速器动力输入轴与工作动力输出轴为相互垂直；
所述变速器动力输入轴是以左端联接变速器的输出轴，右端空套在第一齿轮中，中部空套有第二齿轮；在所述变速器动力输入轴上、位于所述第一齿轮和第二齿轮之间设置第一同步器；
所述电动机动力输入轴是以右端联接电动机的输出轴，在所述电动机动力输入轴上分别空套有第三齿轮和双联齿轮；所述电动机动力输入轴上、位于所述第三齿轮的右侧设置第二同步器；所述第二同步器与第一同步器为同步联动；所述第一齿轮与第三齿轮相啮合，所述第二齿轮与双联齿轮中的左侧齿轮相啮合，所述双联齿轮以其位于右侧的锥齿轮与输出锥齿轮与啮合。
本发明油电混合动力扫路车用动力耦合器的控制方法的特点是设置所述耦合器以不同耦合方式分别实现扫路车的转场工况和清扫工况；其中：
所述转场工况为：第一同步器和第二同步器均为右置，第一同步器与第二齿轮分离，并与第一齿轮结合；第二同步器与第三齿轮分离；变速器的动力输出由变速器动力输入轴依次经第一同步器、第一齿轮以及行驶动力输出轴传递至行驶系统，电动机停止工作；
所述清扫工况为：第一同步器和第二同步器均为左置，第一同步器与第二齿轮相啮合，并与第一齿轮相分离；第二同步器与第三齿轮相啮合左结合；变速器的动力输出由变速器动力输入轴依次经第二齿轮、双联齿轮、锥齿轮以及工作动力输出轴传递至工作系统；电动机的动力输出由电动机动力输入轴依次经第二同步器、第三齿轮、第一齿轮以及行驶动力输入轴传递至行驶系统。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明解决了油电混合动力扫路车的工作系统和行驶系统的动力源切换问题，在不改变原车底盘的情况下，充分利用两种动力源的各自优势，通过耦合器的动力切换，使发动机大部分工作时间处于最优区间，从而降低油耗以及排放；
2、本发明以两只同步器同步联动，通过一次换挡进行动力源切换，效率以及可靠性高；
3、本发明变速器动力输入轴和电动机动力输入轴平行布置，便于安装。
附图说明
图1为本发明结构原理图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明转场工况下动力耦合器状态示意图；
图4为本发明清扫工况下动力耦合器状态示意图；
图中标号：1第一齿轮、2第二齿轮、3第三齿轮、4双联齿轮、5输出锥齿轮、6第一同步器、7第二同步器、8变速器动力输入轴、9电动机动力输入轴、10行驶动力输出轴、11工作动力输出轴、12变速器、13行驶系统、14工作系统、15电动机。
具体实施方式
参见图1和图2，本实施例中油电混合动力扫路车用动力耦合器的结构设置为：
变速器动力输入轴8、电动机动力输入轴9、行驶动力输出轴10以及工作动力输出轴11的平面布置结构为：变速器动力输入轴8与电动机动力输入轴9为相互平行、变速器动力输入轴8与行驶动力输出轴10为同轴、变速器动力输入轴8与工作动力输出轴11为相互垂直；变速器动力输入轴8与行驶动力输出轴10采用同轴布置形式稳定传递动力；工作动力输出轴11以其它轴垂直布置，方便其联接的工作系统在扫路车上安装布置。
变速器动力输入轴8是以左端联接变速器12的输出轴，右端空套在第一齿轮1中，中部空套有第二齿轮2；在变速器动力输入轴8上、位于第一齿轮1和第二齿轮2之间设置第一同步器6；其中第一齿轮2与第二齿轮3为斜齿圆柱齿轮，也可为直齿圆柱齿轮；同步器6为惯性式同步器，也可为常压式同步器。
电动机动力输入轴9是以右端联接电动机15的输出轴，在电动机动力输入轴9上分别空套有第三齿轮3和双联齿轮4；电动机动力输入轴9上、位于第三齿轮3的右侧设置第二同步器7；第二同步器7与第一同步器6为同步联动；第一齿轮1与第三齿轮3相啮合，第二齿轮2与双联齿轮4中的左侧齿轮相啮合，双联齿轮4以其位于右侧的锥齿轮与输出锥齿轮5与啮合；第三齿轮3和双联齿轮4左侧的齿轮为斜齿圆柱齿轮，也可以是直齿圆柱齿轮；双联齿轮4以其位于右侧的锥齿轮为曲线齿锥齿轮，也可是是直齿锥齿轮或斜齿直齿轮；同步器7为惯性式同步器，也可以是常压式同步器；
具体实施中，油电混合动力扫路车用动力耦合器的控制方法是设置耦合器以不同耦合方式分别实现扫路车的转场工况和清扫工况；其中：
如图3所示，转场工况为：第一同步器6和第二同步器7均为右置，第一同步器6与第二齿轮2分离，并与第一齿轮1结合；第二同步器7与第三齿轮3分离；变速器12的动力输出由变速器动力输入轴8依次经第一同步器6、第一齿轮1以及行驶动力输出轴10传递至行驶系统13，电动机15停止工作。
如图4所示，清扫工况为：第一同步器6和第二同步器7均为左置，第一同步器6与第二齿轮2相啮合，并与第一齿轮1相分离；第二同步器7与第三齿轮3相啮合左结合；变速器12的动力输出由变速器动力输入轴8依次经第二齿轮2、双联齿轮4、锥齿轮5以及工作动力输出轴11传递至工作系统14；电动机15的动力输出由电动机动力输入轴9依次经第二同步器7、第三齿轮3、第一齿轮1以及行驶动力输入轴10传递至行驶系统13；第一同步器6和第二同步器7可靠一体式拨叉同步联动，两同步器同时结合或分离，有效传递或切断动力。

Claims (1)

1.一种油电混合动力扫路车用动力耦合器，其特征是：
变速器动力输入轴(8)、电动机动力输入轴(9)、行驶动力输出轴(10)以及工作动力输出轴(11)的平面布置结构为：变速器动力输入轴(8)与电动机动力输入轴(9)为相互平行、变速器动力输入轴(8)与行驶动力输出轴(10)为同轴、变速器动力输入轴(8)与工作动力输出轴(11)为相互垂直；
所述变速器动力输入轴(8)是以左端联接变速器(12)的输出轴，右端空套在第一齿轮(1)中，中部空套有第二齿轮(2)；在所述变速器动力输入轴(8)上、位于所述第一齿轮(1)和第二齿轮(3)之间设置第一同步器(6)；
所述电动机动力输入轴(9)是以右端联接电动机(15)的输出轴，在所述电动机动力输入轴(9)上分别空套有第三齿轮(3)和双联齿轮(4)；所述电动机动力输入轴(9)上、位于所述第三齿轮(3)的右侧设置第二同步器(7)；所述第二同步器(7)与第一同步器(6)为同步联动；所述第一齿轮(1)与第三齿轮(3)相啮合，所述第二齿轮(2)与双联齿轮(4)中的左侧齿轮相啮合，所述双联齿轮(4)以其位于右侧的锥齿轮与输出锥齿轮(5)与啮合。
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