CN203819014U - 一种车辆的双电机行走系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的双电机行走系统，该行走系统包括：第一电机、第二电机、连接装置以及变速箱；通过连接装置使第一电机的转子输出端、第二电机的转子输出端与变速箱的输入端相连；变速箱的输出端与车桥连接，驱动车轮转动。本实用新型提出的双电机行走系统可以使车辆在作业行驶工况时可以选择其中一台小功率的电机独立驱动，车辆在车辆行驶工况可以使用两台电机共同驱动，从而提高了车辆在作业行驶工况时电机的负荷度，提高了车辆行走系统的运行效率，从而大幅度提高了车辆的运行经济性，延长了行驶里程。

Description

一种车辆的双电机行走系统

技术领域

本实用新型涉及车辆设计技术领域，具体涉及一种车辆的双电机行走系统。

背景技术

清扫车常用于城市道路的清扫、除尘，通常包括用于满足车辆驾驶需求的行走系统以及用于完成清扫地面功能的作业系统，清扫车的使用工况主要包括执行清扫功能的作业行驶工况和作为普通车辆行驶的车辆行驶工况。在清扫车处于作业行驶工况或者处于车辆行驶工况时，均由行走系统的动力源驱动车辆行驶。

在现有技术中，清扫车的行走系统通常包括一个动力装置，例如发动机，该动力装置需要按照卡车技术要求选配，并能够满足车辆行驶工况的功率需求。但是，清扫车处于作业行驶工况时，车速低、功率需求要小于清扫车处于车辆行驶工况的功率需求，此时动力装置的负荷度低（负荷度等于当前工况的功率需求与最大功率需求的比值），而在实际应用中，清扫车处于作业行驶工况的时间要远大于处于车辆行驶工况的时间，这样，清扫车的动力装置会在较长时间内处于负荷度低的状态，从而导致车辆行走系统的运行效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供一种车辆的双电机行走系统，以解决现有技术中清扫车行走系统的运行效率较低的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种车辆的双电机行走系统，所述行走系统包括：

第一电机、第二电机、连接装置以及变速箱；

通过所述连接装置使所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端相连；

所述变速箱的输出端与车桥连接，驱动车轮转动。

相应的，所述第一电机的功率大于所述第二电机的功率；

所述第二电机的功率大于或等于车辆处于作业行驶工况时的功率需求；

所述第一电机的功率和所述第二电机的功率之和大于或等于车辆处于车辆行驶工况的功率需求。

相应的，所述连接装置为机械式法兰盘；

所述第一电机与所述第二电机之间连接所述机械式法兰盘，使所述第一电机的转子输出端与所述第二电机的转子输出端同轴相连，所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端同轴相连。

相应的，所述连接装置为行星齿轮系；

通过所述行星齿轮系将所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端相连。

相应的，所述行走系统还包括：

离合器，所述离合器的一端与所述第二电机的转子输出端相连，所述离合器的另一端与所述变速箱的输入端相连。

相应的，所述行走系统还包括：

离合器，所述离合器的一端与所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端相连，所述离合器的另一端与所述变速箱的输入端相连。

相应的，所述行走系统还包括：

电机控制器，所述第一电机、所述第二电机与所述电机控制器相连，所述电机控制器用于控制所述第一电机和/或所述第二电机工作。

相应的，所述第一电机、所述第二电机与同一台电机控制器相连；

或者，所述第一电机与一台电机控制器相连、所述第二电机与另一台电机控制器相连。

相应的，所述行走系统还包括：

动力电池，所述第一电机、所述第二电机通过所述电机控制器与所述动力电池相连，所述动力电池用于为所述第一电机、所述第二电机提供电能。

相应的，所述行走系统安装于车辆底盘上。

由此可见，本实用新型具有如下有益效果：

在本实用新型的实施例中提出一种具有双电机的行走系统，使车辆在作业行驶工况时可以选择其中一台小功率的电机独立驱动，车辆在车辆行驶工况可以使用两台电机共同驱动，从而提高了车辆在作业行驶工况时电机的负荷度，提高了车辆行走系统的运行效率，从而大幅度提高了车辆的运行经济性，延长了行驶里程。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的双电机行走系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例双电机行走系统中第一电机独立驱动模式的示意图；

图3为本实用新型实施例双电机行走系统中第二电机独立驱动模式的示意图；

图4为本实用新型实施例双电机行走系统中第一电机与第二电机联合驱动模式的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例作进一步详细的说明。

清扫车处于作业行驶工况时，功率需求较低，而在作为普通车辆行驶时功率需求较高，在进行选配动力装置时需要使动力装置的功率能够满足最大功率需求，因此单动力装置行走系统中需要一款大功率动力装置。但动力装置的特性决定了在负荷较低时运行效率很低，与高效区相比，可以低20%甚至更多，即现有技术中单动力装置的行走系统方案里，车辆处于作业行驶工况时动力装置运行效率很低。而在车辆实际使用时，作业行驶的时间占到了车辆使用时间的75%左右，即运行效率较低的情况占到了车辆75%左右的运行时间。因此，现有技术存在作业行驶工况下处于低负荷，无法取得较好的运行效率，导致车辆整体效率较低，经济性不好。针对现有技术存在的技术问题，本实用新型实施例中提出一种具有双电机的车辆行走系统，使车辆在作业行驶时可以选择小功率行走电机独立驱动，在车辆行驶工况可以使用两台电机共同驱动，提高了作业行驶时的行走电机系统运行效率，从而大幅度提高了车辆的运行经济性，延长了行驶里程。

基于上述思想，参见图1所示，本实用新型实施例中提供的车辆的双电机行走系统包括：

第一电机1、第二电机3、连接装置2以及变速箱5；

通过所述连接装置使所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端相连；

所述变速箱的输出端与车桥7连接，驱动车轮6转动。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，连接装置为机械式法兰盘；

第一电机与第二电机之间连接机械式法兰盘，使第一电机的转子输出端与第二电机的转子输出端同轴相连，第二电机的转子输出端与变速箱的输入端同轴相连。

在本实用新型的一些实施例中，行走系统还可以包括：离合器4，离合器的一端与第二电机的转子输出端相连，离合器的另一端与变速箱的输入端相连。

也即第一电机与第二电机之间可以通过机械式法兰盘连接，第一电机的转子为单侧输出，第二电机的转子为双侧输出，第一电机与第二电机可以同轴旋转，这样，第一电机的输出端与第二电机的左侧转子输出端通过法兰盘机械相连，第一电机产生的驱动力可以通过第二电机右侧转子输出端与变速箱的输入轴连接，第二电机产生的驱动力也可以通过第二电机右侧转子输出端与变速箱的输入轴连接，并传递至整个车辆传动系统，也即变速箱的输出轴又连接到车桥，驱动车轮转动，使车辆行驶。离合器则连接于第二电机与变速箱之间。

在本实用新型的另一些实施例中，连接装置也可以为行星齿轮系；通过行星齿轮系将第一电机的转子输出端、第二电机的转子输出端与变速箱的输入端相连。类似的，在本实用新型的一些实施例中，行走系统还可以包括：离合器，离合器的一端与第一电机的转子输出端、第二电机的转子输出端相连，离合器的另一端与变速箱的输入端相连。也即第一电机和第二电机可以并联使用行星齿轮系实现动力耦合。

基于上述实施例，参见图1所示，在本实用新型的一些实施例中，行走系统还可以包括：电机控制器9，第一电机、第二电机与电机控制器相连，电机控制器用于控制第一电机和/或第二电机工作。第一电机、第二电机与同一台电机控制器相连；或者，第一电机与一台电机控制器相连、第二电机与另一台电机控制器相连。也即第一电机和第二电机可以由一台电机控制器控制，也可以由各自单独的电机控制器控制。

在本实用新型的一些实施例中，行走系统还可以包括：动力电池8，第一电机、第二电机通过电机控制器与动力电池相连，动力电池用于为第一电机、第二电机提供电能。

本实用新型实施例提供的行走系统安装于车辆底盘上。

在本实用新型的一些实施例中，电机的选配可以遵循第一电机的功率大于第二电机的功率；第二电机的功率大于或等于车辆处于作业行驶工况时的功率需求；第一电机的功率和第二电机的功率之和大于或等于车辆处于车辆行驶工况的功率需求。也即第二电机的功率输出可以满足在作业行驶工况时的车辆行走功率需求，第一电机和第二电机的总功率应能够满足作为普通车辆正常行驶及国家标准规定的车辆功率需求。同时，尽量保证第一电机与第二电机有相近或相同的调速范围，电机的高效转速区间应接近。

这样，本实用新型实施例提供的行走系统的工作模式至少存在以下几种：第一电机独立驱动模式、第二电机独立驱动模式、第一电机与第二电机联合驱动模式。在这三种工作模式下，第一电机与第二电机的转子保持固定连接不变。不同工作模式的切换可以由人工根据车辆具体实际行驶情况进行选择，由电机控制器实现控制。

参见图2所示，在第一电机独立驱动模式中，第一电机与第二电机同时转动，且转速一致，但是，仅有第一电机有转矩输出，第二电机无转矩输出，因此仅由第一电机提供驱动力传递至整个车辆传动系统，驱动车轮转动，使车辆行驶。

参见图3所示，在第二电机独立驱动模式中，第一电机与第二电机同时转动，且转速一致，但是，仅有第二电机有转矩输出，第一电机无转矩输出，因此仅由第二电机提供驱动力传递至整个车辆传动系统，驱动车轮转动，使车辆行驶。

参见图4所示，在第一电机与第二电机联合驱动模式中，第一电机与第二电机同时转动，且转速一致，第一电机与第二电机均有转矩输出，即两电机同时提供驱动力并传递至整个车辆传动系统，驱动车轮转动，使车辆正常行驶。

在实际应用中，清扫车在不同的工况下可以选择不同的工作模式，例如，在车辆处于作业行驶工况时，如果平坦路面、路面较为干净、车辆载重较小时，可以选择功率较小的第二电机工作即选择第二电机独立驱动模式；如果路面有一定起伏，车辆载重较大时，可以选择功率较大的第一电机工作即选择第一电机独立驱动模式；如果清扫路面为高架桥或大坡度路面时，可以选择第一电机与第二电机联合驱动模式。在车辆处于车辆行驶工况时，车辆处于中低车速时可以选择第一电机独立驱动模式，车辆高车速、起步、超车时可以选择第一电机与第二电机联合驱动模式。

另外，利用本实用新型实施例提供的双电机行走系统还可以实现清扫车驻车清扫功能、能量回收功能。在遇到难扫路面时，可以利用电机的启停迅速的优势，清扫车可以实现停车清扫，即实现驻车清扫功能。而在车辆进行刹车制动或滑行时，可以选择第一电机与第二电机联合驱动模式实现刹车能量回收。同时，在一台电机出现故障时，也可以由另一台电机独立驱动保证车辆的正常行驶。

这样，在本实用新型的实施例中提出一种具有双电机的行走系统，使车辆在作业行驶工况时可以选择其中一台小功率的电机独立驱动，车辆在车辆行驶工况可以使用两台电机共同驱动，从而提高了车辆在作业行驶工况时电机的负荷度，提高了车辆行走系统的运行效率，从而大幅度提高了车辆的运行经济性，延长了行驶里程。

另外，将一台大功率行走电机分成两台功率较小的行走电机，电机的热负荷问题在一定程度上得到解决，可以根据车辆实际情况选配风冷电机，从而简化了结构布置，降低了车重，减少了成本。且两台小功率行走电机的价格通常低于一台大功率行走电机的价格，因此成本得以降低。同时，在一台行走电机出现故障时，另一台行走电机可以保证正常工作，从而提高了系统的可靠性。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车辆的双电机行走系统，其特征在于，所述行走系统包括：

第一电机、第二电机、连接装置以及变速箱；

通过所述连接装置使所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端相连；

所述变速箱的输出端与车桥连接，驱动车轮转动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第一电机的功率大于所述第二电机的功率；

所述第二电机的功率大于或等于车辆处于作业行驶工况时的功率需求；

所述第一电机的功率和所述第二电机的功率之和大于或等于车辆处于车辆行驶工况的功率需求。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述连接装置为机械式法兰盘；

所述第一电机与所述第二电机之间连接所述机械式法兰盘，使所述第一电机的转子输出端与所述第二电机的转子输出端同轴相连，所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端同轴相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述连接装置为行星齿轮系；

通过所述行星齿轮系将所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端与所述变速箱的输入端相连。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述行走系统还包括：

离合器，所述离合器的一端与所述第二电机的转子输出端相连，所述离合器的另一端与所述变速箱的输入端相连。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述行走系统还包括：

离合器，所述离合器的一端与所述第一电机的转子输出端、所述第二电机的转子输出端相连，所述离合器的另一端与所述变速箱的输入端相连。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行走系统还包括：

电机控制器，所述第一电机、所述第二电机与所述电机控制器相连，所述电机控制器用于控制所述第一电机和/或所述第二电机工作。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第一电机、所述第二电机与同一台电机控制器相连；

或者，所述第一电机与一台电机控制器相连、所述第二电机与另一台电机控制器相连。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述行走系统还包括：

动力电池，所述第一电机、所述第二电机通过所述电机控制器与所述动力电池相连，所述动力电池用于为所述第一电机、所述第二电机提供电能。

10.根据权利要求1-9任一项所述的系统，其特征在于，所述行走系统安装于车辆底盘上。