專利名稱：前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種客車，特別涉及一種前置后驅(qū)的氣電混合動(dòng)力客車。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，客車的數(shù)量越來越多，從而使得客車油 耗和排放在整體的能源消耗和環(huán)境污染中所占的比例也越來越大。從技術(shù)角 度分析?，F(xiàn)在的燃油客車在行使工程中，需要頻繁啟動(dòng)、加速、制動(dòng)和停車， 隨之發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度在這個(gè)過程中也將不斷的變化，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、 制動(dòng)以及不勻速的轉(zhuǎn)動(dòng)將額外消耗許多燃油并排出更多的廢氣，因?yàn)榭蛙嚨?br> 制動(dòng)而消耗的燃油所占比例相當(dāng)大， 一般平均值達(dá)到30%以上，即有近三分 之一的燃油時(shí)被客車頻繁制動(dòng)所消耗掉的，不僅增加了客車的運(yùn)行成本，也 使環(huán)境污染更加嚴(yán)重。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能使客車節(jié)能、環(huán)保的前置后 驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種前置后驅(qū)氣電混 合動(dòng)力客車，包括底盤，其關(guān)鍵在于，在該底盤上安裝有氣電混合動(dòng)力裝置， 所述氣電混合動(dòng)力裝置包括燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、逆變器、自動(dòng)離合器、電子油門系統(tǒng)、 混合動(dòng)力控制器、電池、電機(jī)、變速箱；電子油門系統(tǒng)與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)連接；電機(jī)的輸入端通過自動(dòng)離合器與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端同軸并聯(lián)，該電機(jī)的輸出端
與變速箱的輸入端耦合連接；所述逆變器分別與電池、電機(jī)雙向連接；所述混 合動(dòng)力控制器通過現(xiàn)場總線分別與電池、逆變器、電機(jī)、變速箱、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī) 連接。該氣電混合動(dòng)力裝置安置在所述底盤的前部，采用混合動(dòng)力裝置安裝在 車輛底盤前部，構(gòu)成前置后驅(qū)的結(jié)構(gòu)，可以使車輛制造成本大幅下降，使應(yīng)用 領(lǐng)域更加廣泛。
有益效果本實(shí)用新型中的自動(dòng)離合器與變速箱之間設(shè)置有電機(jī)，燃?xì)獍l(fā) 動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)能傳到電機(jī)上，電機(jī)可以將此動(dòng)能轉(zhuǎn)換成交流電；而該電機(jī)有與
逆變器雙向連接，逆變器與電池同樣雙向連接，電機(jī)產(chǎn)生的交流電被離變器轉(zhuǎn) 為直流電并存儲(chǔ)到電池中，同樣電池中的直流電被離變器轉(zhuǎn)成交流電后可以驅(qū) 動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行從而驅(qū)動(dòng)客車行使。本實(shí)用新型能將多余的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并 存儲(chǔ)，并能以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)分別或者混合以上兩種驅(qū)動(dòng)的方式 驅(qū)動(dòng)客車行使，具有節(jié)能、環(huán)保的有益效果。

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示， 一種前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，主要由底盤10和氣電混合 動(dòng)力裝置9組成，其中氣電混合動(dòng)力裝置9包括燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1、逆變器2、自動(dòng) 離合器3、電子油門系統(tǒng)4、混合動(dòng)力控制器5、電池6、電機(jī)7、變速箱8。燃 氣發(fā)動(dòng)機(jī)1以壓縮天燃?xì)饣蛘咭夯烊細(xì)鉃槿剂?，自?dòng)離合器3的輸入端與燃 氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出端通過一根傳動(dòng)軸連接，自動(dòng)離合器3的輸出端與電機(jī)7的輸入端通過另一根傳動(dòng)軸連接，且該兩根傳動(dòng)軸的軸心線在一條直線上，從而 使燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1與電機(jī)7通過自動(dòng)離合器3以同軸并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)連接；該電 機(jī)7的輸出端連接到手動(dòng)或者自動(dòng)變速箱8，該變速箱8連接到客車的傳動(dòng)系統(tǒng)。
電機(jī)7與逆變器2通過高壓電線雙向連接，且逆變器2與由鎳氫電池或鋰電池 或超級(jí)電容構(gòu)成的電池6同樣通過高壓電線雙向連接，這樣，逆變器2可以將 電池6中的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾髠鬏數(shù)诫姍C(jī)7，該電機(jī)7將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能傳 遞到變速箱8。當(dāng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)與電機(jī)7同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電機(jī)7與燃?xì)獍l(fā)動(dòng) 機(jī)1同軸并聯(lián)，電機(jī)7將該電機(jī)7本身產(chǎn)生的力矩和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)8產(chǎn)生的力矩 并聯(lián)后通過變速箱8傳送到客車的傳動(dòng)系統(tǒng)以此能完成對客車的驅(qū)動(dòng)。燃?xì)獍l(fā) 動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)也可以通過離合器的閉合帶動(dòng)電機(jī)7，電機(jī)7此時(shí)轉(zhuǎn)換到發(fā)電功能， 將燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成交流電，而后通過高壓電線雙向連接的逆變器2 將交流電轉(zhuǎn)換成直流電并存儲(chǔ)到電池6中。燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1上的節(jié)氣門開度由與 之連接的電子油門系統(tǒng)4控制，該電子油門系統(tǒng)4主要由油門踏板、踏板位移 傳感器、ECU (電控單元)、數(shù)據(jù)總線、伺服電動(dòng)機(jī)和節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，踏 板位移傳感器安裝在油門踏板內(nèi)部，隨時(shí)監(jiān)測油門踏板的位置，當(dāng)監(jiān)測到油門 踏板高度位置有變化，會(huì)瞬間將此信息送往ECU, ECU對該信息和其它系統(tǒng)傳來 的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算出一個(gè)控制信號(hào)，通過線路送到伺服電動(dòng)機(jī)繼 電器，伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線則是負(fù)責(zé)系統(tǒng)ECU與其它ECU 之間的通訊，其中最常見的電子油門系統(tǒng)就是牽引力控制系統(tǒng)和速度控制系統(tǒng)。 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1、逆變器2、電池6、電機(jī)7、變速箱8均通過CAN (Controller Area Network:控制器局域網(wǎng)絡(luò))現(xiàn)場總線與混合動(dòng)力控制器5進(jìn)行通訊連接，在混 合動(dòng)力裝置中的各個(gè)部件正常工作時(shí)，電子油門系統(tǒng)4發(fā)出的指令首先經(jīng)過混合動(dòng)力控制器5分析處理后傳回到電子油門系統(tǒng)4，電子油門系統(tǒng)4再根據(jù)接受 到的指令控制燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1上的節(jié)氣門開度；當(dāng)電機(jī)7、逆變器2、電池6、混 合動(dòng)力控制器5或CAN現(xiàn)場總線異常時(shí)，電子油門系統(tǒng)4發(fā)出的指令直接控制 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的節(jié)氣門開度。將氣電混合動(dòng)力裝置9安置在所述底盤10的前部， 以此構(gòu)成前置后驅(qū)形式的氣電混合動(dòng)力客車。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)其功能的，如圖l所示-
在啟動(dòng)階段時(shí)，駕駛員發(fā)出指令，由混合動(dòng)力控制器5處理后，發(fā)出控制 指令，fi動(dòng)離合器3閉合且變速箱8處于空檔，電池6放電，經(jīng)離變器2將直 流電轉(zhuǎn)換成交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電機(jī)7通過自動(dòng)離合器3與燃?xì)獍l(fā) 動(dòng)機(jī)1同軸并聯(lián)，故可將燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1快速帶動(dòng)到高速狀態(tài)，從而迅速啟動(dòng)燃 氣發(fā)動(dòng)機(jī)，減少燃?xì)庠趩?dòng)階段的大量消耗。
在電池電量充足且油門開度較小的情況下，客車在起步和坡度較小的路面 低速或中速勻速行使時(shí)，采用純電動(dòng)模式運(yùn)行，此時(shí)離合器3分離，電池6釋 放電能，經(jīng)逆變器2將電池6中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電后傳輸?shù)诫姍C(jī)7，該電機(jī) 7將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能并將扭矩輸入到變速箱8從而驅(qū)動(dòng)客車行使。
當(dāng)客車加速行使時(shí)，電子油門系統(tǒng)4發(fā)出指令，由由混合動(dòng)力控制器5處 理后，發(fā)出控制指令，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)電池6釋放電能，經(jīng)逆變器2 將電池6中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電后傳輸?shù)诫姍C(jī)7，驅(qū)動(dòng)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，由燃?xì)獍l(fā) 動(dòng)機(jī)1和電機(jī)7的合成力矩驅(qū)動(dòng)客車加速行使。
當(dāng)客車勻速行使時(shí)，電子油門系統(tǒng)4發(fā)出指令，由混合動(dòng)力控制器5處理 后，發(fā)出控制指令，與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1同軸并聯(lián)電機(jī)7不工作，由燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1 單獨(dú)驅(qū)動(dòng)客車行使。當(dāng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1有富余功率且排放狀況良好時(shí)，由混合動(dòng)力控制器5發(fā)出
控制指令，電機(jī)7轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，給電池6充電。
當(dāng)客車在停車等待、電池6中的電量不足時(shí)，混合動(dòng)力控制器5發(fā)出控制 指令，電機(jī)7轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，給電池6充電。
當(dāng)車輛減速制動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力控制器5收到制動(dòng)信號(hào)后發(fā)出控制指令，電 機(jī)7轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，給電池6充電。
權(quán)利要求1、一種前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，包括底盤(10)，其特征在于在所述的底盤(10)上安裝有氣電混合動(dòng)力裝置(9)，所述氣電混合動(dòng)力裝置(9)包括燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)、逆變器(2)、自動(dòng)離合器(3)、電子油門系統(tǒng)(4)、混合動(dòng)力控制器(5)、電池(6)、電機(jī)(7)、變速箱(8)；所述電子油門系統(tǒng)(4)與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)連接；所述電機(jī)(7)的輸入端通過自動(dòng)離合器(3)與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)的輸出端同軸并聯(lián)，該電機(jī)(7)的輸出端與變速箱(8)的輸入端耦合連接；所述逆變器(2)分別與電池(6)、電機(jī)(7)雙向連接；所述混合動(dòng)力控制器(5)通過現(xiàn)場總線分別與電池(6)、逆變器(2)、電機(jī)(7)、變速箱(8)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，其特征在于所述 氣電混合動(dòng)力裝置(9)安置在所述底盤(10)的前部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，其特征在于所述 的電池(6)為鎳氫電池或鋰電池或超級(jí)電容。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，其特征在于所述 的變速箱(8)為手動(dòng)變速箱或自動(dòng)變速箱。
5、 '根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，其特征在于所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)采用的燃料為壓縮天燃?xì)饣蛞夯烊細(xì)狻?br> 專利摘要本實(shí)用新型提供一種前置后驅(qū)氣電混合動(dòng)力客車，包括底盤，其關(guān)鍵在于，在該底盤上安裝有氣電混合動(dòng)力裝置，所述氣電混合動(dòng)力裝置包括燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、逆變器、自動(dòng)離合器、電子油門系統(tǒng)、混合動(dòng)力控制器、電池、電機(jī)、變速箱；燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門與電子油門系統(tǒng)連接；電機(jī)通過自動(dòng)離合器與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)同軸并聯(lián)，且該電機(jī)與變速箱耦合連接；所述逆變器分別與電池、電機(jī)雙向連接；所述混合動(dòng)力控制器通過現(xiàn)場總線分別與電池、逆變器、電機(jī)、變速箱、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)連接。本實(shí)用新型能將多余的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并存儲(chǔ)，并能以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)分別或者混合以上兩種驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)客車行使，具有節(jié)能、環(huán)保的有益效果。
文檔編號(hào)B60K6/20GK201390137SQ200920127090
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者昶 萬, 代幼文, 野 田, 蒲清平, 平 鄧 申請人:重慶恒通客車有限公司