本發(fā)明涉及環(huán)衛(wèi)機械領(lǐng)域，特指一種插電式混合動力洗掃車動力傳動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

洗掃車是一種集清掃、清洗、除污、清運于一體的高效洗掃設(shè)備。隨著我國高速公路、城市道路的快速發(fā)展，路面清潔養(yǎng)護亦愈發(fā)顯得重要。在此背景下，道路洗掃車以其高效、快捷、安全等特點取得了大量應(yīng)用。

傳統(tǒng)洗掃車通常在二類汽車底盤上加裝副車架、副發(fā)動機、風(fēng)機、水泵、洗水箱、垃圾箱、左右掃盤、吸嘴等改制而成，即雙發(fā)動機方案：轉(zhuǎn)場模式時，主發(fā)動機工作，副發(fā)動機停機；洗掃作業(yè)時，主、副發(fā)動機協(xié)同工作，主發(fā)動機負責(zé)驅(qū)動洗掃車低速行駛，副發(fā)動機負責(zé)驅(qū)動水泵、風(fēng)機、掃盤以及吸嘴等部件進行洗掃作業(yè)。但在洗掃作業(yè)時，車輛多以3～20 km/h的速度行駛，行駛速度較低，因而主發(fā)動機負荷率極低、油耗大、排放較差，而副發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生較大的噪聲。隨著國家對環(huán)保要求越來越高，人們環(huán)保意識的普遍增強，現(xiàn)有洗掃車很難適應(yīng)需要，因此開發(fā)混合動力洗掃車勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種傳動效率高、功率損耗低的插電式混合動力洗掃車動力傳動系統(tǒng)，以實現(xiàn)發(fā)動機在轉(zhuǎn)場和清掃作業(yè)時都能高效地工作，并實現(xiàn)清掃作業(yè)時上裝與下裝的動力解耦。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種插電式混合動力洗掃車的動力傳動系統(tǒng)，包括有：發(fā)動機、驅(qū)動電機、動力電池組、洗掃動力傳動系統(tǒng)和行駛動力傳動系統(tǒng)，其特征在于：所述洗掃動力傳動系統(tǒng)用以驅(qū)動洗掃組件工作，其包括有：全功率取力器、分動箱、離合器；所述行駛動力傳動系統(tǒng)用以驅(qū)動車輛高速轉(zhuǎn)場和低速洗掃，其包括有：變速器、動力耦合器、電機控制器以及驅(qū)動橋。

在上述洗掃動力傳動系統(tǒng)中，所述全功率取力器位于發(fā)動機曲軸后端、主離合器C0之前，用以從發(fā)動機處取力；所述分動箱與所述全功率取力器通過傳動軸連接，分動箱有三根輸出軸，分別通過離合器與高壓水泵、風(fēng)機及液壓泵相連接，便于洗掃組件的獨立控制；所述洗掃組件包括：高壓水泵、風(fēng)機、液壓泵、低壓水泵以及掃盤、吸嘴等；所述低壓水泵通過變速器上的取力口取力，用于轉(zhuǎn)場模式時洗掃車灑水除塵。

在上述行駛動力傳動系統(tǒng)中，所述變速器位于主離合器C0之后，變速器與動力耦合器通過底盤前傳動軸相連，所述動力耦合器連接驅(qū)動橋，從而驅(qū)動車輛行駛。

進一步，所述動力耦合器位于變速器與驅(qū)動橋中間，其包含有一根輸出軸和兩根輸入軸，一根輸出軸連接驅(qū)動橋，以便將發(fā)動機或驅(qū)動電機的動力傳遞到驅(qū)動橋，兩根輸入軸分別連接底盤傳動軸和驅(qū)動電機輸出軸。

進一步，洗掃車轉(zhuǎn)場時，所述發(fā)動機的動力依次通過主離合器C0、變速器、底盤前傳動軸、動力耦合器、主減速器、差速器和半軸，最后傳遞到車輪驅(qū)動車輛行駛。此時，分動箱上離合器均斷開，洗掃組件中只有低壓水泵可以參與作業(yè)。

進一步，洗掃車作業(yè)時，變速器處于空擋，此時驅(qū)動電機牽引洗掃車低速行駛，發(fā)動機動力依次經(jīng)過全功率取力器、分動箱，驅(qū)動洗掃組件工作；所述動力耦合器內(nèi)驅(qū)動電機輸入軸上離合器接合，動力電池組的能量經(jīng)電機控制器、驅(qū)動電機、動力耦合器傳遞到驅(qū)動橋，驅(qū)動洗掃車進行洗掃作業(yè)；所述動力電池組可以通過交流電網(wǎng)充電。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比所具有的有益效果為：

1、只保留一臺發(fā)動機，發(fā)動機在洗掃作業(yè)和轉(zhuǎn)場模式都具有較高的負荷率，改善了整車的NVH性能、油耗及排放；2、對原車的底盤動力傳遞系統(tǒng)改動較小，有效地降低了整車的改裝成本，并且保證了原車的操縱穩(wěn)定性；3、采用發(fā)動機和動力電池組兩種動力源，確保洗掃車上裝與下裝的解耦，驅(qū)動電機相比發(fā)動機效率較高，改善了整車的燃油經(jīng)濟性；4、洗掃車的工作時段多為凌晨，其充電時間一般在夜間，對電網(wǎng)系統(tǒng)而言，可以起到非常好的“ 削峰填谷” 作用，有利于維持電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，避免電力浪費。

附圖說明

圖1為動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為洗掃動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為洗掃作業(yè)行駛動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為轉(zhuǎn)場模式行駛動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1—圖4中：1—發(fā)動機；2—變速器；3—動力電池組；4—電機控制器（MCU）；5—驅(qū)動電機；6—動力耦合器；7—車輪；8—驅(qū)動橋；9—低壓水泵；10—底盤傳動軸；11—高壓水泵；12—風(fēng)機；13—液壓泵；14—分動箱；15—全功率取力器；20—行駛動力傳動系統(tǒng)；30—洗掃動力傳動系統(tǒng)；C0—主離合器；C1、C2、C3、C4—洗掃組件離合器。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明公開的洗掃車動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括有：發(fā)動機1、驅(qū)動電機5、動力電池組3、行駛動力傳動系統(tǒng)20和洗掃動力傳動系統(tǒng)30，其特征在于：所述行駛動力傳動系統(tǒng)20用以驅(qū)動車輛高速轉(zhuǎn)場和低速洗掃，其包括有：變速器2、動力耦合器6、電機控制器4以及驅(qū)動橋8；所述洗掃動力傳動系統(tǒng)30用以驅(qū)動洗掃組件作業(yè)，其包括有：全功率取力器15、分動箱14以及洗掃組件離合器C2、C3、C4；所述洗掃組件主要包括：低壓水泵9、高壓水泵11、風(fēng)機12、液壓泵13以及掃盤、吸嘴等。

洗掃作業(yè)時，動力電池組3帶動電機5驅(qū)動洗掃車低速行駛。此時，變速器2位于空擋位置，發(fā)動機1至驅(qū)動橋8的動力被切斷，發(fā)動機1的動力經(jīng)全功率取力器15傳給分動箱14以驅(qū)動洗掃組件作業(yè)，驅(qū)動電機5經(jīng)動力耦合器6傳遞給驅(qū)動橋10，驅(qū)動洗掃車低速行駛。轉(zhuǎn)場模式時，動力電池組3不對外輸出能量，洗掃組件離合器C2、C3、C4均斷開，發(fā)動機1動力無法傳遞到高壓水泵11、風(fēng)機12及液壓泵13，只有低壓水泵9可作業(yè)，發(fā)動機1動力傳給驅(qū)動橋8驅(qū)動洗掃車高速轉(zhuǎn)場。

采用上述的動力傳動系統(tǒng)的布置和連接方式，在保證洗掃車的行駛和洗掃功能的同時，相較于傳統(tǒng)的雙發(fā)動機方案，本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)減少了一個發(fā)動機，取而代之的是驅(qū)動電機5和動力電池組3。電動機本身的特性使其在振動與噪聲等方面明顯優(yōu)于內(nèi)燃機，因而該發(fā)明可極大改善洗掃車的NVH性能及燃油經(jīng)濟性。

圖2是本實施例的洗掃車作業(yè)時洗掃動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)動機1的動力經(jīng)全功率取力器15、分動箱14傳遞到洗掃組件，分動箱14傳動連接高壓水泵11、風(fēng)機12、液壓泵13，高壓水泵11、風(fēng)機12、液壓泵13與掃盤、吸嘴等相關(guān)洗掃組件協(xié)作，完成清掃、高壓清洗和垃圾、污水的收集。

進一步，所述全功率取力器15從發(fā)動機1曲軸末端和主離合器C0之間取力；所述分動箱14上有一根輸入軸和三根輸出軸，三根輸出軸分別通過洗掃組件離合器C2、C3、C4與高壓水泵11、風(fēng)機12、液壓泵13相連，以實現(xiàn)洗掃組件的獨立控制。其中，洗掃組件離合器與洗掃組件的連接可以采用皮帶輪傳動機構(gòu)。

圖3是本實施例的洗掃車作業(yè)時行駛動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。洗掃作業(yè)時，行駛速度多在3～20 km/h，其速度較低，若采用發(fā)動機驅(qū)動，則其負荷率極低，導(dǎo)致發(fā)動機燃油經(jīng)濟性和排放變差。為改善作業(yè)環(huán)境，降低油耗，采用電動機5驅(qū)動車輛低速行駛。

參見圖3，本實施例中，所述動力耦合器6安裝在變速器2與驅(qū)動橋8之間的底盤傳動軸10上，所述動力耦合器6有兩種動力輸出方式：一種是轉(zhuǎn)場模式下直接輸出發(fā)動機1動力，即保持原車的傳動系統(tǒng)；另一種是洗掃作業(yè)下切斷原傳動軸的動力，通過驅(qū)動電機5輸入動力，來驅(qū)動洗掃車作業(yè)時低速行駛。

進一步，動力耦合器6包含一根輸出軸和兩根輸入軸，一根輸出軸傳動連接驅(qū)動橋8，以便將發(fā)動機1或驅(qū)動電機5的動力傳遞到車輪7，兩根輸入軸分別連接底盤傳動軸10和驅(qū)動電機5輸出軸；所述動力耦合器6驅(qū)動電機輸出軸上設(shè)有離合器。

進一步，本實施例的洗掃車作業(yè)時行駛部分具體實施過程為：洗掃車進行清掃作業(yè)時，變速器2位于空擋位置，發(fā)動機1動力被隔斷，僅用驅(qū)動電機5來驅(qū)動車輛低速行駛，發(fā)動機1動力經(jīng)全功率取力器15、分動箱14傳遞給洗掃組件，驅(qū)動洗掃組件工作。當(dāng)洗掃車作業(yè)時，所述動力耦合器6內(nèi)驅(qū)動電機5輸出軸上離合器接合，動力電池組3的能量經(jīng)電機控制器4、驅(qū)動電機5、動力耦合器6傳遞到驅(qū)動橋8，驅(qū)動洗掃車低速行駛。

圖4為轉(zhuǎn)場模式洗掃車行駛動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，洗掃組件離合器C2、C3、C4均斷開，洗掃組件中低壓水泵9、高壓水泵11、風(fēng)機12、液壓泵13不工作，發(fā)動機1的動力經(jīng)主離合器C0傳遞給變速器2，在變速器2上設(shè)有取力口，發(fā)動機1部分動力用以帶動低壓水泵9運轉(zhuǎn)，以便轉(zhuǎn)場時洗掃車灑水除塵。發(fā)動機1大部分動力經(jīng)動力耦合器6傳遞給驅(qū)動橋8，驅(qū)動洗掃車高速轉(zhuǎn)場。此時，動力耦合器6驅(qū)動電機輸出軸上離合器斷開，驅(qū)動電機5不參與工作。進一步，低壓水泵9和取力口可通過帶傳動連接。

以上所舉實例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。