CN210553939U - 牵引车动力系统和具有该动力系统的重卡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种牵引车动力系统和具有该动力系统的重卡车，牵引车动力系统包括：动力模块，设在牵引车上以提供动力；动力控制模块，一端与动力模块连接；动力分配模块，一端与动力控制模块连接，另一端具有多个动力分配端口；多个电驱动桥，分别与多个动力分配端口对应连接，每个电驱动桥分别与整车控制器连接，整车控制器具有多个控制端口，整车控制器通过多个控制端口分别与方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器对应连接。本实用新型的牵引车动力系统通过设置多个电驱动桥，简化了整车结构，提高整车的传动效率，降低牵引车动力系统的整体重量，有利于节约能耗，延长续驶里程，提高整车经济性。

Description

牵引车动力系统和具有该动力系统的重卡车

技术领域

本实用新型涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种牵引车动力系统和具有该牵引车动力系统的车辆。

背景技术

目前，传统燃油牵引车在运行过程中尾气排放污染严重，燃油成本较高。而纯电动牵引车采用动力电池提供电能，驱动电机提供整车动力，能实现零排放零污染。并且由于电价低于燃油价格，也能降低牵引车运营成本。

但是，现有的纯电动牵引车的续航里程短仍是普遍存在的问题，现有的纯电动牵引车一般采用驱动电机+变速器+传动轴+驱动桥的驱动方式，其整个驱动系统重量较重，尺寸偏大，不利于布置。另外，由于变速器和传动轴的存在影响整个系统传动效率，故现有的纯电动牵引车的系统重量及效率对整车的能耗和续航都产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要解决现有技术中的牵引车动力系统整体重量较重，尺寸偏大，不利于整车布置，且系统传动效率低，对整车能耗和续航产生不利影响的问题。

本实用新型另一个进一步的目的是解决现有技术的牵引车动力系统，无法实现对扭矩的精准控制，不能适应车辆不同工况需求的问题。

特别地，本实用新型提供了一种牵引车动力系统，所述牵引车动力系统配置在牵引车上，所述牵引车动力系统包括：

动力模块，设在所述牵引车上以提供动力；

动力控制模块，与所述动力模块连接，所述动力控制模块配置为管控所述动力模块体统的动力；

动力分配模块，一端与所述动力控制模块连接，另一端具有多个动力分配端口，所述动力分配模块配置为分配所述动力控制模块管控的动力；

多个电驱动桥，分别与多个所述动力分配端口对应连接，以分别驱动多个所述电驱动桥，每个所述电驱动桥分别与整车控制器连接，所述整车控制器具有多个控制端口，所述整车控制器通过多个所述控制端口分别与方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器对应连接；

每个所述电驱动桥配置成，在所述牵引车行驶时分别向所述整车控制器反馈相应的转速信号和扭矩信号；所述整车控制器配置成接收所述转速信号和所述扭矩信号，同时接收方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器反馈的转向角度信号、加速踏板开度信号和制动踏板开度信号，并向每个所述电驱动桥发送扭矩请求指令。

进一步地，所述动力模块为动力电池。

进一步地，所述动力控制模块为高压控制盒。

进一步地，所述动力分配模块为高压配电盒。

进一步地，所述电驱动桥的个数为两个。

进一步地，每个所述电驱动桥分别包括两个相互配合的电驱动组件。

进一步地，每个电驱动组件分别包括：

驱动电机，与牵引车半轴连接；

电机控制器，所述电机控制器的一端与所述动力分配模块连接，另一端与所述驱动电机连接以驱动所述驱动电机工作。

进一步地，所述驱动电机与所述电机控制器集成设置。

本实用新型还提供一种重卡车，包括牵引车和与所述牵引车配合的挂车，该重卡车包括上述实施例中所述的牵引车动力系统。

本实用新型的牵引车动力系统以动力模块提供动力，通过动力控制模块控制动力分配模块给多个电驱动桥提供电能，以分别驱动多个所述电驱动桥产生动力。通过在牵引车动力系统中设置多个电驱动桥，简化了整车结构，节约空间，有利于整车布置。同时通过设置多个电驱动桥可以有效提高整车的传动效率，降低牵引车动力系统的整体重量，有利于节约能耗，延长续驶里程，提高整车经济性。

进一步地，本实用新型的牵引车动力系统中每个电驱动桥分别与整车控制器连接，整车控制器通过多个控制端口分别与方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器对应连接。每个电驱动桥配置成，在牵引车行驶时分别向整车控制器反馈相应的转速信号和扭矩信号，整车控制器配置成接收转速信号和扭矩信号，同时接收方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器反馈的转向角度信号、加速踏板开度信号和制动踏板开度信号，并向每个电驱动桥发送扭矩请求指令。通过整车控制器可以对每个电驱动桥进行驱动和制动力矩的精准矢量控制，适应车辆不同工况需求，满足整车的电动化和智能化发展需求。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型实施例的牵引车的结构性示意图；

图2是根据本实用新型实施例的牵引车动力系统的示意性原理图；

图3是根据本实用新型实施例的牵引车动力系统的控制原理图。

附图标记：

牵引车100；

牵引车动力系统200；

动力模块10；

动力控制模块20；

动力分配模块30；

电驱动桥40；电驱动组件41；驱动电机411；电机控制器412；

整车控制器50；

方向盘转角传感器60；

加速踏板开度传感器70；

制动踏板开度传感器80。

具体实施方式

参见图1，本实用新型实施例的牵引车动力系统200配置在牵引车100上，牵引车动力系统200主要由动力模块10、动力控制模块20、动力分配模块30和多个电驱动桥40组成。其中，具体参见图2，动力模块10安装在牵引车100上，动力模块10为整车提供动力。动力控制模块20的一端与动力模块10连接。动力分配模块30的一端与动力控制模块20连接，另一端具有多个动力分配端口。动力控制模块20控制动力分配模块30将动力模块10所提供的电能通过多个分配端口进行分配，满足牵引车动力系统200的需求。多个电驱动桥40分别与多个动力分配端口对应连接，通过动力分配模块30分配的电能来驱动多个电驱动桥40工作以产生动力，牵引车100通过电驱动桥40驱动整车行驶。

本实用新型的牵引车动力系统200以动力模块10提供动力，通过动力控制模块20控制动力分配模块30给多个电驱动桥40提供电能，以分别驱动多个所述电驱动桥40产生动力。通过在牵引车动力系统200中设置多个电驱动桥40，简化了整车结构，节约空间，有利于整车布置。同时通过设置多个电驱动桥40可以有效提高整车的传动效率，降低牵引车动力系统200的整体重量，有利于节约能耗，延长续驶里程，提高整车经济性。

如图3所示，每个电驱动桥40分别与整车控制器50连接，整车控制器50具有多个控制端口，整车控制器50通过多个控制端口分别与方向盘转角传感器60、加速踏板开度传感器70和制动踏板开度传感器80对应连接。每个电驱动桥40配置成，在牵引车100行驶时分别向整车控制器50反馈相应的转速信号和扭矩信号，整车控制器50配置成接收转速信号和扭矩信号，同时接收方向盘转角传感器60、加速踏板开度传感器70和制动踏板开度传感器80反馈的转向角度信号、加速踏板开度信号和制动踏板开度信号，并向每个电驱动桥40发送扭矩请求指令。通过整车控制器50可以对每个电驱动桥40进行驱动和制动力矩的精准矢量控制，适应车辆不同工况需求，满足整车的电动化和智能化发展需求。

具体来说，参见图2和图3，每个电驱动桥40上通过扭矩控制实现驱动或制动，每个电驱动桥40通过驱动桥内部的减速齿轮等机构将动力传向车轮端，故车轮端的实际转速、扭矩与电驱动桥40的实时转速、扭矩相关。动力电模块通过动力控制模块20进行管控。车辆在驱动行驶时，动力模块10提供电能，车辆在制动时，制动能量回馈存储在动力模块10中。动力分配模块30将动力模块10提供的电能分配至每个电驱动桥40。

整车控制器50接收方向盘转角传感器60的转向角度信号，同时接收来自各电驱动桥40反馈的转速信号、扭矩信号，以及加速踏板开度传感器70反馈的加速踏板开度信号或制动踏板开度传感器80反馈的制动踏板开度信号。整车控制器50以各反馈信号作为输入量，根据不同的路面状况计算各个驱动轮的滑转率，控制滑转率在最佳状态，对转矩进行合理分配，计算每个电驱动桥40上对应各车轮的驱动电机411所需的扭矩。然后，整车控制器50依据扭矩需求向各电驱动桥40发送扭矩请求指令，各电驱动桥40将依据指令实施驱动控制或制动能量回收控制，从而实现对车辆在转向时在不同驱动扭矩下使车轮达到不同转速，实现电子差速功能。另外，还可以根据整车控制器50的扭矩指令实现车辆在其他不同工况下的驱动或制动能量回收。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，动力模块10可以采用动力电池。动力控制模块20可以采用高压控制盒，动力电池提供的电能可以通过高压控制盒进行管控，提高动力电池的使用效率。动力分配模块30可以采用高压配电盒。高压配电盒可以将动力电池提供的电能分配到每个电驱动桥40上，而且高压配电盒还可以在整车制动时，将每个电驱动桥40回收的制动能量储存回动力电池中，节约整车能耗，延长车辆续驶里程。

在本实用新型的一些具体实施方式中，参见图2和图3，电驱动桥40的个数为两个，每个电驱动桥40分别包括两个相互配合的电驱动组件41。也就是说，本实用新型的电驱动桥40可以采用双电机驱动。当然本领域技术人员可以理解，电驱动桥40的个数可以根据车辆的实际需求进行具体设置。每个电驱动组件41主要由驱动电机411和电机控制器412组成。其中，驱动电机411与牵引车半轴连接。电机控制器412的一端与动力分配模块30连接，另一端与驱动电机411连接以驱动驱动电机411工作。

具体来说，参见图1和图3，本实用新型的每个电驱动桥40由电机控制器412控制对应的驱动电机411，通过扭矩控制实现驱动或制动。各驱动电机411通过驱动桥内部减速齿轮等机构将动力传向车轮端，故车轮端的实际转速、扭矩与驱动电机411的实时转速、扭矩相关，各驱动电机411的转速和扭矩实时反馈至各电机控制器412。

动力电池通过高压控制盒进行管控。车辆在驱动行驶时，动力电池提供电能。车辆在制动时，制动能量回馈存储在动力电池中。高压配电盒将电能分配至各电驱动桥40的驱动电机411和电机控制器412上。

如图3所示，整车控制器50接收方向盘转角传感器60的转向角度信号，同时接收来自各电机控制器412反馈的各驱动电机411转速信号、扭矩信号，以及加速踏板开度传感器70反馈的加速踏板开度信号或制动踏板开度传感器80反馈的制动踏板开度信号。整车控制器50以各反馈信号作为输入量，根据不同的路面状况计算各个驱动轮的滑转率，控制滑转率在最佳状态，对转矩进行合理分配，计算两个电驱动桥40上对应各车轮的驱动电机411所需的扭矩。然后，整车控制器50依据扭矩需求向各驱动电机411对应的电机控制器412发送扭矩请求指令，各电机控制器412将依据指令对对应的驱动电机411实施驱动控制或制动能量回收控制，从而实现对车辆在转向时在不同驱动扭矩下使车轮达到不同转速，实现电子差速功能。另外，根据整车控制器50的扭矩指令实现车辆在其他不同工况下的驱动或制动能量回收。

在本实用新型的一些优选实施方式中，参见图2和图3，驱动电机411与电机控制器412可以集成设置。采用集成设置的驱动电机411和电机控制器412，减少了电机控制器412至电机之间的三相线，从而减小电磁干扰。

总而言之，本实用新型的牵引车动力系统200以动力模块10提供动力，通过动力控制模块20控制动力分配模块30给多个电驱动桥40提供电能，以分别驱动多个所述电驱动桥40产生动力。通过在牵引车动力系统200中设置多个电驱动桥40，简化了整车结构，节约空间，有利于整车布置。同时通过设置多个电驱动桥40可以有效提高整车的传动效率，降低牵引车动力系统200的整体重量，有利于节约能耗，延长续驶里程，提高整车经济性。并且通过整车控制器50可以对每个电驱动桥40进行驱动和制动力矩的精准矢量控制，适应车辆不同工况需求，满足整车的电动化和智能化发展需求。

如图1至图3所示，本实用新型还提供一种重卡车包括牵引车100和与牵引车100配合的挂车，需要说明的是，本申请所述的重卡车可以是大型货车或其他具有牵引车100和挂车类型的车辆。重卡车包括上述实施例中的牵引车动力系统200。由于根据本实用新型实施例的牵引车动力系统200具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的重卡车也具有相应的技术效果，即本实用新型的重卡车通过在牵引车动力系统200中设置两个电驱动桥40，简化了整车结构，节约空间，有利于整车布置。同时通过设置两个电驱动桥40可以有效提高整车的传动效率，降低牵引车动力系统200的整体重量，有利于节约能耗，延长续驶里程，提高整车经济性。并且通过整车控制器50可以对每个电驱动桥40进行驱动和制动力矩的精准矢量控制，适应车辆不同工况需求，满足整车的电动化和智能化发展需求。

根据本实用新型实施例的重卡车的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种牵引车动力系统，其特征在于，所述牵引车动力系统配置在牵引车上，所述牵引车动力系统包括：

动力模块，设在所述牵引车上以提供动力；

动力控制模块，与所述动力模块连接，所述动力控制模块配置为管控所述动力模块体统的动力；

动力分配模块，一端与所述动力控制模块连接，另一端具有多个动力分配端口，所述动力分配模块配置为分配所述动力控制模块管控的动力；

多个电驱动桥，分别与多个所述动力分配端口对应连接，以分别驱动多个所述电驱动桥，每个所述电驱动桥分别与整车控制器连接，所述整车控制器具有多个控制端口，所述整车控制器通过多个所述控制端口分别与方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器对应连接；

每个所述电驱动桥配置成，在所述牵引车行驶时分别向所述整车控制器反馈相应的转速信号和扭矩信号；所述整车控制器配置成接收所述转速信号和所述扭矩信号，同时接收方向盘转角传感器、加速踏板开度传感器和制动踏板开度传感器反馈的转向角度信号、加速踏板开度信号和制动踏板开度信号，并向每个所述电驱动桥发送扭矩请求指令。

2.根据权利要求1所述的牵引车动力系统，其特征在于，

所述动力模块为动力电池。

3.根据权利要求1所述的牵引车动力系统，其特征在于，

所述动力控制模块为高压控制盒。

4.根据权利要求1所述的牵引车动力系统，其特征在于，

所述动力分配模块为高压配电盒。

5.根据权利要求1所述的牵引车动力系统，其特征在于，

所述电驱动桥的个数为两个。

6.根据权利要求5所述的牵引车动力系统，其特征在于，

每个所述电驱动桥分别包括两个相互配合的电驱动组件。

7.根据权利要求6所述的牵引车动力系统，其特征在于，每个电驱动组件分别包括：

驱动电机，与牵引车半轴连接；

电机控制器，所述电机控制器的一端与所述动力分配模块连接，另一端与所述驱动电机连接以驱动所述驱动电机工作。

8.根据权利要求7所述的牵引车动力系统，其特征在于，

所述驱动电机与所述电机控制器集成设置。

9.一种重卡车，包括牵引车和与所述牵引车配合的挂车，其特征在于，所述重卡车包括权利要求1-8中任一项所述的牵引车动力系统。

Images