CN201390137Y - 前置后驱气电混合动力客车 - Google Patents

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邓平
田野
万昶
代幼文
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Abstract

本实用新型提供一种前置后驱气电混合动力客车，包括底盘，其关键在于，在该底盘上安装有气电混合动力装置，所述气电混合动力装置包括燃气发动机、逆变器、自动离合器、电子油门系统、混合动力控制器、电池、电机、变速箱；燃气发动机的节气门与电子油门系统连接；电机通过自动离合器与燃气发动机同轴并联，且该电机与变速箱耦合连接；所述逆变器分别与电池、电机双向连接；所述混合动力控制器通过现场总线分别与电池、逆变器、电机、变速箱、燃气发动机连接。本实用新型能将多余的机械能转换成电能并存储，并能以电动机驱动、燃气发动机驱动分别或者混合以上两种驱动的方式驱动客车行使，具有节能、环保的有益效果。

Description

前置后驱气电混合动力客车
技术领域
本实用新型涉及一种客车，特别涉及一种前置后驱的气电混合动力客车。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，客车的数量越来越多，从而使得客车油耗和排放在整体的能源消耗和环境污染中所占的比例也越来越大。从技术角度分析。现在的燃油客车在行使工程中，需要频繁启动、加速、制动和停车，随之发动机的运转速度在这个过程中也将不断的变化，燃油发动机的启动、制动以及不匀速的转动将额外消耗许多燃油并排出更多的废气，因为客车的制动而消耗的燃油所占比例相当大，一般平均值达到30％以上，即有近三分之一的燃油时被客车频繁制动所消耗掉的，不仅增加了客车的运行成本，也使环境污染更加严重。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能使客车节能、环保的前置后驱气电混合动力客车。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种前置后驱气电混合动力客车，包括底盘，其关键在于，在该底盘上安装有气电混合动力装置，所述气电混合动力装置包括燃气发动机、逆变器、自动离合器、电子油门系统、混合动力控制器、电池、电机、变速箱；电子油门系统与燃气发动机连接；电机的输入端通过自动离合器与燃气发动机的输出端同轴并联，该电机的输出端与变速箱的输入端耦合连接；所述逆变器分别与电池、电机双向连接；所述混合动力控制器通过现场总线分别与电池、逆变器、电机、变速箱、燃气发动机连接。该气电混合动力装置安置在所述底盘的前部，采用混合动力装置安装在车辆底盘前部，构成前置后驱的结构，可以使车辆制造成本大幅下降，使应用领域更加广泛。
有益效果：本实用新型中的自动离合器与变速箱之间设置有电机，燃气发动机产生的动能传到电机上，电机可以将此动能转换成交流电；而该电机有与逆变器双向连接，逆变器与电池同样双向连接，电机产生的交流电被离变器转为直流电并存储到电池中，同样电池中的直流电被离变器转成交流电后可以驱动电机的运行从而驱动客车行使。本实用新型能将多余的机械能转换成电能并存储，并能以电动机驱动、燃气发动机驱动分别或者混合以上两种驱动的方式驱动客车行使，具有节能、环保的有益效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种前置后驱气电混合动力客车，主要由底盘10和气电混合动力装置9组成，其中气电混合动力装置9包括燃气发动机1、逆变器2、自动离合器3、电子油门系统4、混合动力控制器5、电池6、电机7、变速箱8。燃气发动机1以压缩天燃气或者液化天燃气为燃料，自动离合器3的输入端与燃气发动机1的输出端通过一根传动轴连接，自动离合器3的输出端与电机7的输入端通过另一根传动轴连接，且该两根传动轴的轴心线在一条直线上，从而使燃气发动机1与电机7通过自动离合器3以同轴并联的方式实现连接；该电机7的输出端连接到手动或者自动变速箱8，该变速箱8连接到客车的传动系统。电机7与逆变器2通过高压电线双向连接，且逆变器2与由镍氢电池或锂电池或超级电容构成的电池6同样通过高压电线双向连接，这样，逆变器2可以将电池6中的直流电转变为交流电后传输到电机7，该电机7将电能转换成动能传递到变速箱8。当燃气发动机1转动与电机7同时转动，由于电机7与燃气发动机1同轴并联，电机7将该电机7本身产生的力矩和燃气发动机8产生的力矩并联后通过变速箱8传送到客车的传动系统以此能完成对客车的驱动。燃气发动机1的转动也可以通过离合器的闭合带动电机7，电机7此时转换到发电功能，将燃气发动机1的动能转换成交流电，而后通过高压电线双向连接的逆变器2将交流电转换成直流电并存储到电池6中。燃气发动机1上的节气门开度由与之连接的电子油门系统4控制，该电子油门系统4主要由油门踏板、踏板位移传感器、ECU(电控单元)、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成，踏板位移传感器安装在油门踏板内部，随时监测油门踏板的位置，当监测到油门踏板高度位置有变化，会瞬间将此信息送往ECU，ECU对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，通过线路送到伺服电动机继电器，伺服电动机驱动节气门执行机构，数据总线则是负责系统ECU与其它ECU之间的通讯，其中最常见的电子油门系统就是牵引力控制系统和速度控制系统。燃气发动机1、逆变器2、电池6、电机7、变速箱8均通过CAN(Controller AreaNetwork：控制器局域网络)现场总线与混合动力控制器5进行通讯连接，在混合动力装置中的各个部件正常工作时，电子油门系统4发出的指令首先经过混合动力控制器5分析处理后传回到电子油门系统4，电子油门系统4再根据接受到的指令控制燃气发动机1上的节气门开度；当电机7、逆变器2、电池6、混合动力控制器5或CAN现场总线异常时，电子油门系统4发出的指令直接控制燃气发动机1的节气门开度。将气电混合动力装置9安置在所述底盘10的前部，以此构成前置后驱形式的气电混合动力客车。
本实用新型是这样实现其功能的，如图1所示：
在启动阶段时，驾驶员发出指令，由混合动力控制器5处理后，发出控制指令，自动离合器3闭合且变速箱8处于空档，电池6放电，经离变器2将直流电转换成交流电，驱动电机7转动，由于电机7通过自动离合器3与燃气发动机1同轴并联，故可将燃气发动机1快速带动到高速状态，从而迅速启动燃气发动机，减少燃气在启动阶段的大量消耗。
在电池电量充足且油门开度较小的情况下，客车在起步和坡度较小的路面低速或中速匀速行使时，采用纯电动模式运行，此时离合器3分离，电池6释放电能，经逆变器2将电池6中的直流电转换成交流电后传输到电机7，该电机7将电能转换成动能并将扭矩输入到变速箱8从而驱动客车行使。
当客车加速行使时，电子油门系统4发出指令，由由混合动力控制器5处理后，发出控制指令，燃气发动机1运转，同时电池6释放电能，经逆变器2将电池6中的直流电转换成交流电后传输到电机7，驱动电机7转动，由燃气发动机1和电机7的合成力矩驱动客车加速行使。
当客车匀速行使时，电子油门系统4发出指令，由混合动力控制器5处理后，发出控制指令，与燃气发动机1同轴并联电机7不工作，由燃气发动机1单独驱动客车行使。
当燃气发动机1有富余功率且排放状况良好时，由混合动力控制器5发出控制指令，电机7转换成发电机状态运行，给电池6充电。
当客车在停车等待、电池6中的电量不足时，混合动力控制器5发出控制指令，电机7转换成发电机状态运行，给电池6充电。
当车辆减速制动时，混合动力控制器5收到制动信号后发出控制指令，电机7转换成发电机状态运行，给电池6充电。

Claims (5)

1、一种前置后驱气电混合动力客车，包括底盘(10)，其特征在于：在所述的底盘(10)上安装有气电混合动力装置(9)，所述气电混合动力装置(9)包括燃气发动机(1)、逆变器(2)、自动离合器(3)、电子油门系统(4)、混合动力控制器(5)、电池(6)、电机(7)、变速箱(8)；所述电子油门系统(4)与燃气发动机(1)连接；所述电机(7)的输入端通过自动离合器(3)与燃气发动机(1)的输出端同轴并联，该电机(7)的输出端与变速箱(8)的输入端耦合连接；所述逆变器(2)分别与电池(6)、电机(7)双向连接；所述混合动力控制器(5)通过现场总线分别与电池(6)、逆变器(2)、电机(7)、变速箱(8)、燃气发动机(1)连接。
2、根据权利要求1所述的前置后驱气电混合动力客车，其特征在于：所述气电混合动力装置(9)安置在所述底盘(10)的前部。
3、根据权利要求1所述的前置后驱气电混合动力客车，其特征在于：所述的电池(6)为镍氢电池或锂电池或超级电容。
4、根据权利要求1所述的前置后驱气电混合动力客车，其特征在于：所述的变速箱(8)为手动变速箱或自动变速箱。
5、根据权利要求1所述的前置后驱气电混合动力客车，其特征在于：所述的燃气发动机(1)采用的燃料为压缩天燃气或液化天燃气。
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