CN211710570U - 一种车辆混合动力驱动布置结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆混合动力驱动布置结构及车辆。包括车架，车架底部两侧设置若干个由第一驱动机构进行驱动的车轮机构，车架上设置第二驱动机构带动的喷水推进器；车架底部两侧分别设置可以升降的履带装置；履带装置由车架上设置的第三驱动机构驱动。履带装置包括设置在车架上的履带提升机构，履带轮以及履带轮上的履带；履带提升机构移动端连接履带轮；车架底部设置对履带装置进行密封的封舱机构。本实用新型实现了两栖车的车轮、履带等水阻力较大部件的整体提升，结合封舱技术，将大大降低装置在水中航行阻力，提升了装置在滩涂等松软路面的通过能力，提升了装置的环境适应能力。

Description

一种车辆混合动力驱动布置结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及两栖车技术领域，具体涉及一种车辆混合动力驱动布置结构及车辆。

背景技术

目前新能源汽车发展迅猛，成为当前汽车行业的研究热点。水陆两栖车辆作为跨车、船两界的机械装置，在陆地行驶时具备混合动力车辆的特性，在水上航行时具备船的特性，可以实现高航速，将是两栖车辆的亮点。

申请公布号为CN206633791U的中国专利公开了一种采用轮毂电机的水陆两栖车混合动力驱动系统布置结构，虽然该结构实现了两栖车辆的混动化，但仍存在以下不足：

（1）采用轮毂电机，受制于布置空间，电机功率提升受限；且无轮边变速箱、轮边减速装置，电机工作点无法调节，无法兼顾高车速与大爬坡度；

（2）发动机和ISG电机之间无离合器装置，不能切断发动机和ISG电机的动力传递，水上航行时无法实现纯电驱动；当动力电池组亏电、无外接电源需要使用发动机自带起动机起动时，起动机负荷大，需加大蓄电池容量，且可能会影响起动机使用寿命。

（3）该结构仅采用车轮+喷水推进器驱动，车辆使用场景受限，在入水、出水或滩涂等松软路面可能会无法行驶。

（4）车/船体结构是影响水上航速的关键因素，根据相关研究，水上航行时，车轮等水下部件的姿态对车/船体的阻力数值影响很大，该结构未涉及水上航行时车/船体外形等相关内容，影响两栖车航速提升。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是电机功率提升、电机工作点无法调节、水上航行阻力大、车辆使用路况局限性大，为解决上述问题，本实用新型提供一种车辆混合动力驱动布置结构及车辆。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

包括车架，车架底部两侧设置若干个由第一驱动机构进行驱动的车轮机构，车架上设置第二驱动机构带动的喷水推进器；车架底部两侧分别设置可以升降的履带装置；履带装置由车架上设置的第三驱动机构驱动。

履带装置包括设置在车架上的履带提升机构，履带轮以及履带轮上的履带；履带提升机构移动端连接履带轮；车架底部设置对履带装置进行密封的封舱机构。

第二驱动机构包括设置在车架上的发动机，发动机通过离合器连接ISG电机；所述ISG电机通过第一万向传动轴连接减速箱,所述减速箱连接喷水推进器。

第三驱动机构为液压驱动机构。

第一驱动机构为固定在每个车轮机构旁边的车架上的轮边电机，轮边电机连接轮边变速箱，轮边变速箱通过第二万向传动轴连接行走车轮。

车轮机构包括与车架固定连接的车轮架以及与车轮架滑动连接的升降架，所述轮边电机固定在升降架上，行走车轮带有轮毂，行走车轮的轮毂上下两端通过摆臂球销连接升降架，所述升降架两侧设有升降推杆，所述升降推杆的输出端铰接升降架，升降推杆的另一端铰接车架；所述车架底部设置对车轮机构进行密封的封舱机构。

封舱系统包括通过封舱液压缸与车架活动连接的封舱板，车架底部设有纵向滑轨和横向支撑杆，所述纵向滑轨垂直连接横向滑轨，封舱板安置在纵向滑轨中，封舱液压缸的工作端连接封舱板，封舱液压缸另一端连接横向支撑杆。

车架底部设有电池组件和控制器，控制器连接ISG电机和升降车轮的轮边电机。

一种车辆，车辆应用上述所述的一种车辆混合动力驱动布置结构。相对于现有技术，本实用新型实现了水陆两栖车的车轮、履带等水阻力较大部件的整体提升，结合封舱技术，将大大降低装置在水中航行阻力，利于实现较高的水上航行速度，实现车轮、履带、喷水推进器复合驱动，可实现多种驱动组合模式，提升了装置在滩涂等松软路面的通过能力，提升了装置的环境适应能力。

附图说明

图1是实用新型的整体示意图。

图2是车轮机构的结构示意图。

图3是履带装置的结构示意图。

图4是封舱机构与车架的安装示意图。

图5是发动机、离合器、ISG电机连接示意图。

图6是离合器分离机构示意图。

图7是轮边变速箱与轮边电机连接示意图。

其中，1.车架，2.车轮机构，21.升降推杆，22.车轮架，23.升降架，24.轮边电机，25.轮边变速箱，26.第二万向传动轴，27.轮毂，28.摆臂，3.发动机，4.履带装置，40是履带、41.履带液压缸，42.履带支撑杆，43.履带轮、44是履带连接架、5.离合器，6. ISG电机，60是离合器分离机构、601是离合器分泵、602是分离拨叉、603是分离轴承、7.第一万向传动轴，8.减速箱，10.喷水推进器，11.电池组件，12.控制器，13.封舱机构，1301.纵向滑轨，1302.横向支撑杆，1304.封舱液压缸、1305是封舱板、14是液压驱动机构。

具体实施方式

如图1-7所示，一种车辆混合动力驱动布置结构，包括车架1,车架1底部两侧设置若干个由第一驱动机构进行驱动的车轮机构2，车架1上设置第二驱动机构带动的喷水推进器10。车架1底部两侧分别设置可以升降的履带装置4；履带装置4由车架1上设置的第三驱动机构驱动。入水、出水或其它松软路面时，履带装置4下降到与路面压紧，联合车轮机构2进行复合驱动。

履带装置4包括设置在车架上的履带提升机构，履带轮43以及履带轮43上的履带40。履带提升机构移动端连接履带轮43；车架1底部设置对履带装置4进行密封的封舱机构13。履带提升机构包括一端铰接在车架1上的履带支撑杆42，履带轮43通过轴承连接履带连接架44，履带连接架44与履带支撑杆42转动连接。履带提升机构还包括履带液压缸41，履带液压缸41一端铰接在车架1上，另一端铰接履带支撑杆42。履带液压缸41伸缩带动履带支撑杆42绕着与车架1的铰接处转动，从而带动履带连接架44和履带40升降。当然，履带装置4的具体结构也可以参考专利CN108569350A以及现有的履带相关的技术。只要能够实现履带驱动以及履带装置4升降即可。

第二驱动机构包括设置在车架1上的发动机3，发动机3通过离合器5连接ISG电机6；ISG电机6通过第一万向传动轴7连接减速箱8,减速箱8连接喷水推进器10。ISG电机6集成离合器分离机构60，可以与离合器5之间分离。离合器分离机构采用电控、可根据需要切断喷水推进器的动力供应。离合器分离机构60包括离合器分泵601、分离拨叉602、分离轴承603等属于现有技术，不再详细描述。离合器5包括离合器压盘总成和离合器从动盘总成。

减速箱8通过法兰和喷水推进器10相连。减速箱8内置电磁式牙嵌型离合器，可根据需要切断动力供应。电磁式牙嵌型离合器采用现有的结构。

第三驱动机构为液压驱动机构14。液压驱动机构14包括液压油泵，液压油泵由第二驱动机构中的发动机3通过皮带带动，由发动机3进行能量输入。具体液压驱动履带的方式属于现有技术，可以参考专利CN200610031819.X一种橡胶履带运输机全液压驱动方式及装置、CN201320080503.5液压驱动的履带式行走底盘、CN201710280466.5，名称为一种丘陵山地果园多功能履带运输机以及其他相关专利，不再详细描述。

第一驱动机构为固定在每个车轮机构2旁边的车架1上的轮边电24机，轮边电机24连接轮边变速箱25，轮边变速箱25通过第二万向传动轴26连接行走车轮。轮边变速箱25内设不同档位，换挡机构电动控制。轮边变速箱25和轮边电机24之间通过连接法兰相连。

车轮机构2包括与车架1固定连接的车轮架22以及与车轮架22滑动连接的升降架23，所述轮边电机24固定在升降架23上，行走车轮带有轮毂，行走车轮的轮毂27上下两端通过摆臂28球销连接升降架23，所述升降架23两侧设有升降推杆21，所述升降推杆21的输出端铰接升降架23，升降推杆21的另一端铰接车架1，升降推杆21带动行走车轮的上升与下降。车架1底部设置对车轮机构进行密封的封舱机构。升降推杆可以为为电动推动或者液压缸。水上航行时，通过升降推杆21和履带液压缸41实现行走车轮、升降架23、履带装置4提升至舱体内，同时封舱系统将各舱体封闭。

封舱系统13包括通过封舱液压缸1304与车架1活动连接的封舱板1305，车架1底部设有纵向滑轨1301和横向支撑杆1302，所述纵向滑轨1301垂直连接横向支撑杆1302，封舱板1305安置在纵向滑轨1301中，封舱液压缸1304的工作端连接封舱板1305，封舱液压缸1304另一端连接横向支撑杆1302。履带装置4或者车轮机构2上升收起到车架1内对应的的舱体内，封舱板1305从履带装置4侧面移动到履带装置4的下方将舱体封闭。当然也可以是其他的封舱机构。根据指令在履带轮43和行走车轮提升后，封闭部分或全部舱体，提升两栖车辆浮力，降低水上航行阻力，以利于实现水上航速提高。车架底部设有电池组件11和控制器12，控制器12连接ISG电机和升降车轮的轮边电机。电池组件11、控制器12等在车架1的底盘独立安装，通过线束连接到相关部件.电池组件11为磷酸铁锂蓄电池，控制器12为PLC。尤其值得注意的是控制系统和液压系统均为现有技术，本说明书中不在进行详细描述。

一种车辆，所述车辆应用上述的车辆混合动力驱动布置结构。

本实用新型的工作过程如下：陆地驱动有两种方式，第一，纯电模式：电池组件11带动轮边电机24，轮边电机24带动轮边变速箱25，轮边电机24带动第二万传动向轴26，第二万向轴26带动行走车轮；此模式下，ISG电机6集成的离合器分离机构60将ISG电机6的动力输入切断，第二，混合动力增程模式，发动机3→离合器5→ISG电机6→电池组件11→轮边电机24→轮边变速箱25→第二万向传动轴26→行走车轮；陆上行驶时是典型的増程式混合动力系统，可同步实现节能效果。陆上驱动时，减速箱8内部的电磁式牙嵌型离合器将喷水推进器10的动力输入切断。

水上驱动的方式有三种，第一，电池组件11→ISG电机6→第一万向传动轴7→减速箱8→喷水推进器10，称为静默模式；第二，发动机3→离合器5→ISG电机6→第一万向传动轴7→减速箱8→喷水推进器10，也称为巡航模式，根据需要，此模式下可为动力电池同步充电，能力传递路径发动机3→离合器5→ISG电机6→电池组件11；第三，发动机3→离合器5+电池组件11→ISG电机6→第一万向传动轴7→减速箱8→喷水推进器10，称为高速冲锋模式。

履带装置、联合陆上驱动系统、水上驱动系统，可实现车轮+履带、车轮+喷水推进器、车轮+履带+喷水三种复合驱动模式，提升两栖车辆的环境适应性。陆上和水上各种工作模式，以及履带驱动系统，驾驶员可根据需要进行选择，由整车控制系统实现。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆混合动力驱动布置结构，包括车架,车架底部两侧设置若干个由第一驱动机构进行驱动的车轮机构，车架上设置第二驱动机构带动的喷水推进器；其特征在于：所述车架底部两侧分别设置可以升降的履带装置；履带装置由车架上设置的第三驱动机构驱动。

2.根据权利要求1所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述履带装置包括设置在车架上的履带提升机构，履带轮以及履带轮上的履带；履带提升机构移动端连接履带轮；车架底部设置对履带装置进行密封的封舱机构。

3.根据权利要求1所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述第二驱动机构包括设置在车架上的发动机，发动机通过离合器连接ISG电机；所述ISG电机通过第一万向传动轴连接减速箱,所述减速箱连接喷水推进器。

4.根据权利要求2所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述第三驱动机构为液压驱动机构。

5.根据权利要求1所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述第一驱动机构为固定在每个车轮机构旁边的车架上的轮边电机，轮边电机连接轮边变速箱，轮边变速箱通过第二万向传动轴连接行走车轮。

6.根据权利要求5所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述车轮机构包括与车架固定连接的车轮架以及与车轮架滑动连接的升降架，所述轮边电机固定在升降架上，行走车轮带有轮毂，行走车轮的轮毂上下两端通过摆臂球销连接升降架，所述升降架两侧设有升降推杆，所述升降推杆的输出端铰接升降架，升降推杆的另一端铰接车架；所述车架底部设置对车轮机构进行密封的封舱机构。

7.根据权利要求2或6所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述封舱系统包括通过封舱液压缸与车架活动连接的封舱板，车架底部设有纵向滑轨和横向支撑杆，所述纵向滑轨垂直连接横向滑轨，封舱板安置在纵向滑轨中，封舱液压缸的工作端连接封舱板，封舱液压缸另一端连接横向支撑杆。

8.根据权利要求3-6任一所述一种车辆混合动力驱动布置结构，其特征在于：所述车架底部设有电池组件和控制器，控制器连接ISG电机和升降车轮的轮边电机。

9.一种车辆，其特征在于：所述车辆应用上述任意一项权利要求1-8所述的一种车辆混合动力驱动布置结构。

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