CN216331395U - 增程式牵引车底盘结构和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种增程式牵引车底盘结构和车辆，其中增程式牵引车底盘结构包括驱动总成，驱动总成设于车架内并位于动力电池靠近车架的后桥的一侧，驱动总成包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、至少一个第一同步器、至少一个第二同步器以及多组齿轮副。本实用新型技术方案通过在底盘设置双电机的驱动总成提高车辆的传动效率。

Description

增程式牵引车底盘结构和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆底盘技术领域，特别涉及一种增程式牵引车底盘结构和车辆。

背景技术

常见的纯电动重型牵引车的动力总成通常由一台电机和一台变速箱构成，常规的单电机+变速箱的动力总成结构，其整体传动链长。当匹配在增程式牵引车上时，该动力总成占用整车空间尺寸大，底盘模块布置困难，整车轴距长，转弯半径大，同时整车装备质量大。

同时，该动力总成目前大多数采用的是定向传动比进行传动，在行驶中会有动力中断的影响，爬坡和高速行驶也无法兼顾，电机在高速运转时，电机效率会大幅下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种增程式牵引车底盘结构，旨在提高车辆的传动效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的增程式牵引车底盘结构，包括：

驱动总成，设于所述车架内并位于所述动力电池靠近所述车架的后桥的一侧，所述驱动总成包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、至少一个第一同步器、至少一个第二同步器以及多组齿轮副；

所述第一电机的动力通过所述第一输入轴传递至所述输出轴，所述第一同步器固设于所述第一输入轴；

所述第二电机的动力通过所述第二输入轴传递至所述输出轴，所述第二同步器固设于所述第二输入轴；

所述齿轮副包括连接在所述第一输入轴和所述输出轴之间的至少两组第一齿轮副，所述第一同步器用于与所述第一齿轮副配合以结合或断开所述第一输入轴与所述输出轴之间的动力传递；

所述齿轮副包括连接在所述第二输入轴和所述输出轴之间的至少两组第二齿轮副，所述第二同步器用于与所述第二齿轮副配合以结合或断开所述第二输入轴与所述输出轴之间的动力传递。

可选地，所述第一输入轴上固设有一所述第一同步器，套设有两组所述第一齿轮副，包括第一一档齿轮副和第一二档齿轮副，所述第一同步器位于所述第一一档齿轮副和所述第一二档齿轮副之间，并与所述第一一档齿轮副或所述第一二档齿轮副结合或断开，用于控制所述第一电机的动力在第一一档和第一二档之间的传递。

可选地，所述第一一档齿轮副包括相啮合的第一一档主动齿轮和第一一档从动齿轮，所述第一一档主动齿轮套设于所述第一输入轴，所述第一一档从动齿轮固设于所述输出轴；所述第一二档齿轮副包括相啮合的第一二档主动齿轮和第一二档从动齿轮，所述第一二档主动齿轮套设于所述第一输入轴，所述第一二档从动齿轮固设于所述输出轴。

可选地，所述第二输入轴上固设有一所述第二同步器，套设有两组所述第二齿轮副，包括第二一档齿轮副和第二二档齿轮副，所述第二同步器位于所述第二一档齿轮副和所述第二二档齿轮副之间，并与所述第二一档齿轮副或所述第二二档齿轮副结合或断开，用于控制所述第二电机的动力在第二一档和第二二档之间的传递。

可选地，所述第二一档齿轮副包括相啮合的第二一档主动齿轮和第二一档从动齿轮，所述第二一档主动齿轮套设于所述第二输入轴，所述第二一档从动齿轮固设于所述输出轴；所述第二二档齿轮副包括相啮合的第二二档主动齿轮和第二二档从动齿轮，所述第二二档主动齿轮套设于所述第二输入轴，所述第二二档从动齿轮固设于所述输出轴。

可选地，所述增程式牵引车底盘结构还包括小三电系统固定装置，所述小三电系统固定装置设于所述车架内并位于所述动力电池靠近所述车架的前桥的一侧。

可选地，沿所述车架的长度方向，所述增程式牵引车底盘结构的左外侧设置有电驱散热装置、辅驱控制器、电池散热装置以及蓄电池。

可选地，沿所述车架的长度方向，所述增程式牵引车底盘结构的右外侧依次设置有后处理装置、尿素罐、电动空压机以及油箱。

可选地，所述增程式牵引车底盘结构还包括增程器冷却模块和增程器，所述增程器设于所述车架内并靠近所述前桥端，所述增程器冷却模块位于所述增程器远离所述后桥的一侧。

本实用新型还提出一种车辆，包括所述的增程式牵引车底盘结构。

本实用新型的一个技术方案通过在增程式车辆的底盘中设置双电机驱动总成，双电机驱动总成设于车架内并位于动力电池靠近后桥的一侧。相较于单电机驱动总成，本实用新型一方面，通过采用两个小电机即可满足驱动需求，使电机重量降低，从而降低整车装备质量，降低车辆成本；另一方面采用双电机驱动，双电机可根据工况需求在任一转速下进行自动变速，兼顾了低速爬坡和高速运输的作业工况，无动力切换时动力中断的问题，提高了动力传递效率，提高了车辆的续航里程；再一方面，双电机驱动总成整体长度结构较短，布置紧凑，在常规轴距下，可满足整车底盘的布置需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型增程式牵引车底盘结构一实施例的结构示意图；

图2为图1增程式牵引车底盘结构中驱动总成一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

常见的纯电动重型牵引车的动力总成通常由一台电机和一台变速箱构成，常规的单电机+变速箱的动力总成结构，其整体传动链长。当匹配在增程式牵引车上时，该动力总成占用整车空间尺寸大，底盘模块布置困难，整车轴距长，转弯半径大，同时整车装备质量大。

同时，该动力总成目前大多数采用的是定向传动比进行传动，在行驶中会有动力中断的影响，爬坡和高速行驶也无法兼顾，电机在高速运转时，电机效率会大幅下降，会造成动力性不足，续航里程短等问题。

鉴于此，本实用新型提出一种增程式牵引车底盘结构。

请参照图1和图2，在本实用新型实施例中，该增程式牵引车底盘结构包括车架1、增程器4、动力电池5以及驱动总成6。其中，车架1沿其长度方向依次设置有前桥2和后桥3。车桥通过悬架与车架1相连接，两端安装车轮。车架1所受的垂直载荷通过车桥传到车轮；车轮上的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩、转矩又通过车桥传递给悬架和车架1，故车桥的作用是传递车架1与车轮之间的各向作用力及其所产生的弯矩和转矩。前桥2是传递车架1与前轮之间各向作用力及其所产生的弯矩和转矩的装置；后桥3是指车辆动力传递的后驱动轴组成部分，也是用来支撑车轮和连接后车轮的装置。

增程器4设于车架1内并靠近前桥2端。具体地，增程式设于前桥2的顶部。增程器4指的是能够提供额外的电能，使电动车辆能够增加行驶里程的电动车辆的零部件，增程器4包括发动机和电动机。增程器4可在动力电池5低于SOC值(电池荷电状态)时给动力电池5进行补电。

动力电池5设于前桥2和后桥3之间。动力电池5为车辆的驱动提供动力来源，即为动力总成提供能量，其包括锂动力电池、镍氢充电电池、铅酸蓄电池等等多种种类。

驱动总成6设于车架1内并位于动力电池5靠近后桥3的一侧，驱动总成6接受动力电池5传递的能量以驱动车辆运动。驱动总成6包括第一电机110、第二电机120、第一输入轴210、第二输入轴220、输出轴230、至少一个第一同步器310、至少一个第二同步器320以及多组齿轮副。其中，第一电机110的动力通过第一输入轴210传递至输出轴230，第一同步器310固设于第一输入轴210；第二电机120的动力通过第二输入轴220传递至输出轴230，第二同步器320固设于第二输入轴220；齿轮副包括连接在第一输入轴210和输出轴230之间的至少两组第一齿轮副400，第一同步器310用于与第一齿轮副400配合以结合或断开第一输入轴210与输出轴230之间的动力传递；齿轮副包括连接在第二输入轴220和输出轴230之间的至少两组第二齿轮副500，第二同步器320用于与第二齿轮副500配合以结合或断开第二输入轴220与输出轴230之间的动力传递。

具体地，驱动总成6采用双电机驱动，在一实施例中，第一电机110和第二电机120采用两个功率大小相同的电机进行集成，以增加驱动系统的功率和扭矩。第一电机110和第二电机120不需要选用大功率电机，选用两台小电机即可满足驱动需求，在一实施例中，相较于单独一个大电机，两台小电机的整体电机重量可下降40％，从而降低整车的装备质量和成本，做到整车的轻量化。第一电机110的动力可通过第一输入轴210传递至第一齿轮副400，再通过第一齿轮副400传递至输出轴230，以驱动车辆。同时，固设于第一输入轴210上的第一同步器310可选择性的结合第一齿轮副400，当第一同步器310与至少两组中的一组第一齿轮副400结合时，可控制第一电机110的动力在不同的档位的传递；当第一同步器310不与第一齿轮副400结合时，可控制第一电机110的动力在第一输入轴210与输出轴230之间的中断。第二电机120的动力可通过第二输入轴220传递至第二齿轮副500，再通过第二齿轮副500传递至输出轴230，以驱动车辆。同时，固设于第二输入轴220上的第二同步器320可选择性的结合第二齿轮副500，当第二同步器320与至少两组中的一组第二齿轮副500结合时，可控制第二电机120的动力在不同的档位的传递；当第二同步器320不与第二齿轮副500结合时，可控制第二电机120的动力在第二输入轴220与输出轴230之间的中断。

如此可实现双电机驱动的多档位模式、单电机驱动、制动能量回收等多种工作模式，当低速行驶时第一电机110工作，高速行驶时第二电机120工作，达到更高速度时两个电机同时工作。在整个行驶过程中档位可自动切换，无动力中断的问题，同时可兼顾低速爬坡和高速运输的作业工况，极大提高了增程式牵引车的动力性能，同时传动效率得到优化，在一定程度上使续航里程得到最大化，提高了整车的经济性功能。同时，制动能量的回收也相应提高，制动能量回收能降低车辆能耗，并减轻对制动系统磨损。另外，相较于单电机驱动总成，双电机驱动总成6整体长度结构较短，布置紧凑，在常规轴距下，可满足整车底盘的布置需求。

本实用新型的一个技术方案通过在增程式车辆的底盘中设置双电机驱动总成6，双电机驱动总成6设于车架1内并位于动力电池5靠近后桥3的一侧。相较于单电机驱动总成6，本实用新型一方面，通过采用两个小电机即可满足驱动需求，使电机重量降低，从而降低整车装备质量，降低车辆成本；另一方面采用双电机驱动，双电机可根据工况需求在任一转速下进行自动变速，兼顾了低速爬坡和高速运输的作业工况，无动力切换时动力中断的问题，提高了动力传递效率，提高了车辆的续航里程；再一方面，双电机驱动总成6整体长度结构较短，布置紧凑，在常规轴距下，可满足整车底盘的布置需求。

进一步地，在一实施例中，第一输入轴210上固设有一第一同步器310，套设有两组第一齿轮副400，包括第一一档齿轮副410和第一二档齿轮副420，第一同步器310位于第一一档齿轮副410和第一二档齿轮副420之间，并与第一一档齿轮副410或第一二档齿轮副420结合或断开，用于控制第一电机110的动力在第一一档和第一二档之间的传递。具体地，第一同步器310可选择性的与第一一档齿轮副410或第一二档齿轮副420结合或断开，以使第一电机110的动力在第一一档齿轮副410或第一二档齿轮副420中传递，从而使车辆在不同的档位行驶，以满足工况的需求。当然，第一同步器310也可以与第一一档齿轮副410和第一二档齿轮副420均断开，此时，第一电机110不参与驱动。

更具体地，第一一档齿轮副410包括相啮合的第一一档主动齿轮411和第一一档从动齿轮412，第一一档主动齿轮411套设于第一输入轴210，第一一档从动齿轮412固设于输出轴230；第一二档齿轮副420包括相啮合的第一二档主动齿轮421和第一二档从动齿轮422，第一二档主动齿轮421套设于第一输入轴210，第一二档从动齿轮422固设于输出轴230。当第一同步器310与第一一档主动齿轮411结合时，第一电机110的动力通过第一输入轴210、第一一档主动齿轮411、第一一档从动齿轮412传递至输出轴230，以驱动车辆。当第一同步器310与第一二档主动齿轮421结合时，第一电机110的动力通过第一输入轴210、第一二档主动齿轮421、第一二档从动齿轮422传递至输出轴230，以驱动车辆，从而实现第一电机110的动力在第一输入轴210和输出轴230之间的传递。

进一步地，在一实施例中，第二输入轴220上固设有一第二同步器320，套设有两组第二齿轮副500，包括第二一档齿轮副510和第二二档齿轮副520，第二同步器320位于第二一档齿轮副510和第二二档齿轮副520之间，并与第二一档齿轮副510或第二二档齿轮副520结合或断开，用于控制第二电机120的动力在第二一档和第二二档之间的传递。具体地，第二同步器320可选择性的与第二一档齿轮副510或第二二档齿轮副520结合或断开，以使第二电机120的动力在第二一档齿轮副510或第二二档齿轮副520中传递，从而使车辆在不同的档位行驶，以满足工况的需求。当然，第二同步器320也可以与第二一档齿轮副510和第二二档齿轮副520均断开，此时，第二电机120不参与驱动。

更具体地，第二一档齿轮副510包括相啮合的第二一档主动齿轮511和第二一档从动齿轮512，第二一档主动齿轮511套设于第二输入轴220，第二一档从动齿轮512固设于输出轴230；第二二档齿轮副520包括相啮合的第二二档主动齿轮521和第二二档从动齿轮522，第二二档主动齿轮521套设于第二输入轴220，第二二档从动齿轮522固设于输出轴230。当第二同步器320与第二一档主动齿轮511结合时，第二电机120的动力通过第二输入轴220、第二一档主动齿轮511、第二一档从动齿轮512传递至输出轴230，以驱动车辆。当第二同步器320与第二二档主动齿轮521结合时，第二电机120的动力通过第二输入轴220、第二二档主动齿轮521、第二二档从动齿轮522传递至输出轴230，以驱动车辆，从而实现第二电机120的动力在第二输入轴220和输出轴230之间的传递。

如图2所示，在本实用新型图中示出的方案，第一一档从动齿轮412和第二一档从动齿轮512为共用齿轮，第一二档从动齿轮422和第二二档从动齿轮522为共用齿轮，如此可使双电机驱动总成6的整体结构更小，占用的车辆底盘空间更小，更有利于车辆底盘的紧凑性。

如此，双电机驱动总成6能在加速工况、制动工况中分别提供所需的电机扭矩、制动扭矩，从而提高动力性能、制动性能。制动能量回收能降低车辆能耗，并减轻对制动系统磨损。双电机驱动总成6可兼顾低速爬坡和高速运输的作业工况，整个运行过程中速度可自动切换，极大提高了增程式牵引车的动力性能，使得传动效率得到优化，在一定程度上使续航里程得到最大化。同时运行过程中无动力中断的影响，在整车开发时底盘布置上也更为紧凑，成本低，重量轻。

进一步地，增程式牵引车底盘结构还包括小三电系统固定装置7，小三电系统固定装置7设于车架1内并位于动力电池5靠近前桥2的一侧。小三电系统指的是电空调、电刹车以及电助力系统或DC/DC变换器、车载充电机以及高压配电盒。小三电系统固定于小三电系统固定装置7，小三电系统固定装置7设于车架1内并位于动力电池5靠近前桥2的一侧，动力电池5靠近后桥3的一侧设有驱动总成6，也即小三电系统固定于动力电池5前方，驱动总成6固定于动力电池5的后方，驱动总成6布置于小三电装置的后方方便于三相线的走向输入。小三电系统固定装置7采用桁架结构，分层式布置，具有高度集成化，简单实用的特点。

进一步地，沿车架1的长度方向，增程式牵引车底盘结构的左外侧设置有电驱散热装置8、辅驱控制器9、电池散热装置10以及蓄电池11。具体地，在本实用新型图中示出的方案，辅驱控制器9和蓄电池11设置于电池散热装置10的上方。蓄电池11设于电池散热装置10的上方，方便电池散热装置10对蓄电池11进行散热，提高蓄电池11的散热效率。辅驱控制器9靠近电驱散热装置8设置，使电驱散热装置8的冷却管路走向合理，总体空间利用率高。

进一步地，沿车架1的长度方向，增程式牵引车底盘结构的右外侧依次设置有后处理装置12、尿素罐13、电动空压机14以及油箱15。在本实用新型图中示出的方案，在小三电系统固定装置7的同一侧，沿车架1的长度方向，依次设有后处理装置12、尿素罐13、电动空压机14以及油箱15，动力电池5设置于后处理装置12的上方。将后处理装置12、尿素罐13、电动空压机14以及油箱15与增程器4设置在同一侧，可缩短管路和线束的长度，便于管路和线束的走向排布。

进一步地，增程式牵引车底盘结构还包括增程器冷却模块16，增程器冷却模块16位于增程器4远离后桥3的一侧。增程器冷却模块16靠近增程器4设置，如此方便对增程器4进行散热冷却降温。同时，小三电系统设置于增程器4远离增程器冷却模块16的一侧，小三电系统也采用增程器冷却模块16进行散热。如此设置，使增程器4散热模块可以同时对增程器4、小三电系统进行散热，提高了增程器4散热模块对增程器4、小三电系统的散热效率。

本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括增程式牵引车底盘结构，该增程式牵引车底盘结构的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种增程式牵引车底盘结构，其特征在于，包括：

驱动总成，设于车架内并位于动力电池靠近所述车架的后桥的一侧，所述驱动总成包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、至少一个第一同步器、至少一个第二同步器以及多组齿轮副；

所述第一电机的动力通过所述第一输入轴传递至所述输出轴，所述第一同步器固设于所述第一输入轴；

所述第二电机的动力通过所述第二输入轴传递至所述输出轴，所述第二同步器固设于所述第二输入轴；

所述齿轮副包括连接在所述第一输入轴和所述输出轴之间的至少两组第一齿轮副，所述第一同步器用于与所述第一齿轮副配合以结合或断开所述第一输入轴与所述输出轴之间的动力传递；

所述齿轮副包括连接在所述第二输入轴和所述输出轴之间的至少两组第二齿轮副，所述第二同步器用于与所述第二齿轮副配合以结合或断开所述第二输入轴与所述输出轴之间的动力传递。

2.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述第一输入轴上固设有一所述第一同步器，套设有两组所述第一齿轮副，包括第一一档齿轮副和第一二档齿轮副，所述第一同步器位于所述第一一档齿轮副和所述第一二档齿轮副之间，并与所述第一一档齿轮副或所述第一二档齿轮副结合或断开，用于控制所述第一电机的动力在第一一档和第一二档之间的传递。

3.如权利要求2所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述第一一档齿轮副包括相啮合的第一一档主动齿轮和第一一档从动齿轮，所述第一一档主动齿轮套设于所述第一输入轴，所述第一一档从动齿轮固设于所述输出轴；所述第一二档齿轮副包括相啮合的第一二档主动齿轮和第一二档从动齿轮，所述第一二档主动齿轮套设于所述第一输入轴，所述第一二档从动齿轮固设于所述输出轴。

4.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述第二输入轴上固设有一所述第二同步器，套设有两组所述第二齿轮副，包括第二一档齿轮副和第二二档齿轮副，所述第二同步器位于所述第二一档齿轮副和所述第二二档齿轮副之间，并与所述第二一档齿轮副或所述第二二档齿轮副结合或断开，用于控制所述第二电机的动力在第二一档和第二二档之间的传递。

5.如权利要求4所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述第二一档齿轮副包括相啮合的第二一档主动齿轮和第二一档从动齿轮，所述第二一档主动齿轮套设于所述第二输入轴，所述第二一档从动齿轮固设于所述输出轴；所述第二二档齿轮副包括相啮合的第二二档主动齿轮和第二二档从动齿轮，所述第二二档主动齿轮套设于所述第二输入轴，所述第二二档从动齿轮固设于所述输出轴。

6.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述增程式牵引车底盘结构还包括小三电系统固定装置，所述小三电系统固定装置设于所述车架内并位于所述动力电池靠近所述车架的前桥的一侧。

7.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，沿所述车架的长度方向，所述增程式牵引车底盘结构的左外侧设置有电驱散热装置、辅驱控制器、电池散热装置以及蓄电池。

8.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，沿所述车架的长度方向，所述增程式牵引车底盘结构的右外侧依次设置有后处理装置、尿素罐、电动空压机以及油箱。

9.如权利要求1所述的增程式牵引车底盘结构，其特征在于，所述增程式牵引车底盘结构还包括增程器冷却模块和增程器，所述增程器设于所述车架内并靠近所述车架的前桥的一侧，所述增程器冷却模块位于所述增程器远离所述后桥的一侧。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的增程式牵引车底盘结构。

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