專利名稱：混合動力驅(qū)動的半掛式卡車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)輸用卡車，具體地說是一種混合動力驅(qū)動的半掛式卡車。
背景技術(shù)：
半掛式卡車是由牽引主車和在其后部拖掛的半掛車組成。在牽引主車上裝有動力驅(qū)動裝置，該動力驅(qū)動裝置一般是由內(nèi)燃機(jī)通過變速箱和傳動軸向驅(qū)動橋傳遞動力，驅(qū)動車輛運(yùn)行。由于機(jī)械式發(fā)動機(jī)的并聯(lián)工作是很困難的，并且在卡車上也很難布設(shè)兩套發(fā)動機(jī)和變速箱系統(tǒng)，因此現(xiàn)有的半掛式卡車在半掛車的后橋部分均沒有動力系統(tǒng)分布，而完全是由牽引主車上的驅(qū)動橋來驅(qū)動整個(gè)車輛運(yùn)行的。其工作方式是發(fā)動機(jī)將動力傳遞給變速箱(如有前橋驅(qū)動，還加裝有分動箱)，再由傳動軸將動力傳遞給驅(qū)動橋。這樣，牽引主車上的驅(qū)動橋就承擔(dān)了幾乎全部的驅(qū)動動力輸出，而半掛車的后橋則在承載超過一半總負(fù)荷的情況下，卻無任何動力。對于重型或者超重型半掛式卡車來說，由于其自身以及負(fù)荷載重很大，因此需要配備大功率發(fā)動機(jī)和大功率變速箱。對于有前驅(qū)動功能的半掛式卡車來說，還需要有大功率分動箱相匹配。當(dāng)驅(qū)動橋在大功率輸出時(shí)，車輪的輸出扭矩力量非常集中，因滑動所造成的動力損失也就十分明顯，而且輪胎磨損現(xiàn)象也十分嚴(yán)重。另外，由于國際相關(guān)集團(tuán)對我國在動力驅(qū)動領(lǐng)域所實(shí)行的技術(shù)封鎖，使我國在大功率發(fā)動機(jī)、變速箱和分動箱等方面，目前還沒有生產(chǎn)能力，而只能依靠進(jìn)口整機(jī)或散件組裝。其價(jià)格不僅十分昂貴，需耗費(fèi)我國大量的外匯，而且還嚴(yán)重制約了我國在高速重型車輛上的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，以有效克服高速重型半掛式卡車必須配置大功率驅(qū)動裝置的局限。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的半掛式卡車仍由牽引主車和在其后部拖掛的半掛車組成，在牽引主車上裝有動力驅(qū)動裝置，在半掛車上裝有驅(qū)動半掛車后橋的驅(qū)動電動機(jī)，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機(jī)組，車載發(fā)電機(jī)組與驅(qū)動電動機(jī)電連接。
本發(fā)明在半掛式卡車上設(shè)置有車載發(fā)電機(jī)組，所發(fā)出的電能通過驅(qū)動電動機(jī)來驅(qū)動半掛車后橋，從而形成在半掛式卡車上的一套附加電動力驅(qū)動系統(tǒng)，而牽引主車上原有的動力驅(qū)動系統(tǒng)仍可保持不變。由此實(shí)現(xiàn)了在半掛式卡車上的雙動力驅(qū)動系統(tǒng)的混合并聯(lián)工作。
由于本發(fā)明中的半掛車與牽引主車一樣也具有了驅(qū)動力，因此整車的載重能力、牽引能力、爬坡能力、針對不同道路的通過能力、以及加速性能等多方面，在車體機(jī)械強(qiáng)度允許的條件下，均有很大的提高。如以10噸級半掛式卡車為例，采用本發(fā)明中的混合動力驅(qū)動方式后，如果驅(qū)動電動機(jī)的功率與牽引主車上的發(fā)動機(jī)功率相當(dāng)，則整車的牽引力可達(dá)20噸以上，而且還不需要專門重新設(shè)計(jì)和制造車身、車架和底盤，并且底盤重量的分布，較原有車型也得到了很好的改善。另外，本發(fā)明由于具有雙驅(qū)動動力系統(tǒng)，因此在空載或輕載時(shí)，可單獨(dú)使用一套動力驅(qū)動系統(tǒng)工作；而在重載或高速行駛時(shí)，兩個(gè)動力驅(qū)動系統(tǒng)同時(shí)工作，形成混合動力工作模式，以滿足半掛式卡車在此時(shí)的大功率需求。如果某一動力驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一系統(tǒng)仍可維持工作，不會因故障而使車輛“拋錨”在外。
本發(fā)明變原有的牽引主車集中驅(qū)動方式，為現(xiàn)在的整車均布驅(qū)動方式，由此改善了車輛的驅(qū)動特性，提高了驅(qū)動效率，并可根據(jù)車載負(fù)荷的大小，決定投入的運(yùn)行功率，相應(yīng)改變發(fā)電機(jī)組的動力，以決定動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出功率。這樣就可大幅降低油耗，因此節(jié)油效果顯著。在停車后，車載發(fā)電機(jī)組還可成為一個(gè)發(fā)電站，提供相應(yīng)功率的電力輸出，以供隨車吊車或者隨車液壓系統(tǒng)等的工作，完成工程任務(wù)，由此也擴(kuò)充了半掛式卡車的功能。


圖1是本發(fā)明半掛式卡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明半掛式卡車由牽引主車1和在其后部拖掛的半掛車7組成。牽引主車1上的動力驅(qū)動裝置為現(xiàn)有的機(jī)械動力驅(qū)動裝置，即由汽油或柴油發(fā)動機(jī)通過變速箱和傳動軸向驅(qū)動橋4傳遞動力。在牽引主車1的駕駛室后部安裝車載發(fā)電機(jī)組3(也可安裝在其他合適的位置上)，在半掛車7的車梁上安裝一臺驅(qū)動半掛車后橋5的驅(qū)動電動機(jī)6，將車載發(fā)電機(jī)組3與驅(qū)動電動機(jī)6電連接。由此即可構(gòu)成一輛具有機(jī)動和電動混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的半掛式卡車。在本半掛式卡車中，電力驅(qū)動系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有成熟的控制裝置，并獨(dú)立配置于駕駛室內(nèi)，以在需要助力或者提速時(shí)以及其他需要的場合中，開啟電力驅(qū)動系統(tǒng)工作。在牽引主車和半掛車的車軸上，也可加裝現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速制動防抱死(ABS)系統(tǒng)，以獲得各車輪的轉(zhuǎn)速狀況，通過調(diào)控，做到同步運(yùn)行。
驅(qū)動電動機(jī)6也可以安裝在半掛車的后橋5上，其工作原理和作用效果與在車梁上安裝驅(qū)動電動機(jī)的方式相同。
還可采用輪邊電機(jī)作為驅(qū)動電動機(jī)，將其直接安裝在半掛車后橋5上的車輪中，使驅(qū)動方式更為簡捷。
在上述半掛式卡車的基礎(chǔ)上，還可在牽引主車1的前橋2上安裝驅(qū)動電動機(jī)，該驅(qū)動電動機(jī)與車載發(fā)電機(jī)組3電連接。這樣就可以補(bǔ)充具有前驅(qū)動半掛式卡車上分動箱的功率不足。也可直接取消分動箱，在牽引主車1的前橋2上加裝另一個(gè)驅(qū)動電動機(jī)。這樣在牽引主車1上也實(shí)現(xiàn)了混合動力驅(qū)動方式。
在本發(fā)明半掛式卡車中，原車的機(jī)械動力系統(tǒng)可以保留，也可以減少動力系統(tǒng)的功率配置，由此可大幅降低動力系統(tǒng)的成本。所減少的這部分功率，即由車載發(fā)電機(jī)組補(bǔ)足。還可以多配置一些功率貯備能力，以備滿足某些苛刻環(huán)境下的極限負(fù)荷輸出的功率要求。
在本發(fā)明半掛式卡車中，采用上述兩種動力系統(tǒng)，每種動力系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)/電動機(jī)，均可采用國內(nèi)已大量生產(chǎn)且技術(shù)狀況符合現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保等指標(biāo)要求的成熟產(chǎn)品。這些產(chǎn)品價(jià)格較低，配件供應(yīng)充足，從而可以有效地抵抗西方對我國的技術(shù)封鎖。兩動力驅(qū)動系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)/電動機(jī)的功率可以是相同的，也可以是不同的。機(jī)械動力系統(tǒng)仍按現(xiàn)有汽車制造方式安裝，所配置的電動力系統(tǒng)則可以靈活放置，并且還可根據(jù)用戶需求進(jìn)行多種發(fā)電機(jī)組數(shù)和功率等級的優(yōu)化組合，以達(dá)到在使用過程中的最佳功率貯備，實(shí)現(xiàn)功率輸出的高效調(diào)節(jié)。而這種效果則是現(xiàn)有車輛做不到的。
采用本發(fā)明可以依托在成熟的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)上，并可以非常靈活地選擇和配置，從而以較低的成本，實(shí)現(xiàn)半掛式卡車尤其是重型半掛車輛在空載與滿載情況下的輸出功率調(diào)整，以最佳的功率輸出行車，獲得最高的燃油效率，并滿足最大程度的節(jié)油要求。
實(shí)施例1在原匹配260KW(350馬力)的牽引主車1上，改裝一臺130KW(175馬力)的發(fā)動機(jī)及與其匹配的變速箱等，在駕駛室后部加裝一臺130KW的發(fā)電機(jī)組3，在半掛車7的后橋5上加裝一臺130KW的驅(qū)動電動機(jī)6，并與發(fā)電機(jī)組3電連接。由此即可制成一輛仍具有350馬力的、混合動力驅(qū)動的半掛式卡車。該半掛車輛變牽引主車的集中驅(qū)動為整車均布驅(qū)動，改善了驅(qū)動特性，提高了驅(qū)動效率。并且由于可采用國產(chǎn)130KW的發(fā)動機(jī)，因此較之使用只能進(jìn)口的260KW發(fā)動機(jī)和變速箱的原有350馬力的半掛式卡車，其生產(chǎn)成本可下降十幾萬元，而車輛運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性則有大幅提高。
此外，車載發(fā)電機(jī)組還可以進(jìn)行兩臺以上的組合，使車輛的功率配置更加靈活。
實(shí)施例2在保留現(xiàn)有機(jī)械動力驅(qū)動系統(tǒng)的前、后驅(qū)動的半掛式卡車上，一是在半掛車7上加裝電動力驅(qū)動系統(tǒng)，二是將牽引主車1上的前橋2改為電動力驅(qū)動，或是保留分動箱，在機(jī)械傳動的基礎(chǔ)上，安裝用于前橋2的輔助驅(qū)動電機(jī)，并在牽引主車1的傳動軸或驅(qū)動橋4上安裝輔助電機(jī)。這樣該半掛車輛就成為完全意義上的全輪驅(qū)動，再利用現(xiàn)有技術(shù)手段對每個(gè)橋或每個(gè)車輪的驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，即可大大提高車輛的通過性能和運(yùn)行性能，且節(jié)油效果顯著。
實(shí)施例3保持上述混合動力驅(qū)動半掛式卡車的主體部分不變，只是將牽引主車1上的動力驅(qū)動裝置改為安裝在驅(qū)動橋4上的驅(qū)動電動機(jī)，該驅(qū)動電動機(jī)與車載發(fā)電機(jī)組3電連接。這樣該車輛就全部使用電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，從而取消了變速箱和分動箱。該電動力驅(qū)動系統(tǒng)可對車輛的個(gè)別橋或者車輪進(jìn)行驅(qū)動，也可對全部橋或車輪進(jìn)行驅(qū)動，使得驅(qū)動系統(tǒng)的工作效率提高。在本車輛中，由于存在發(fā)電和電驅(qū)動這兩個(gè)過程，因而也屬于混合動力的工作方式。
權(quán)利要求
1.一種混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，由牽引主車(1)和在其后部拖掛的半掛車(7)組成，在牽引主車(1)上裝有動力驅(qū)動裝置，其特征在于在半掛車(7)上裝有驅(qū)動半掛車后橋的驅(qū)動電動機(jī)(6)，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機(jī)組(3)，車載發(fā)電機(jī)組(3)與驅(qū)動電動機(jī)(6)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，其特征在于驅(qū)動電動機(jī)(6)安裝在半掛車(7)的車梁或者后橋(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，其特征在于驅(qū)動電動機(jī)(6)為輪邊電機(jī)，安裝在半掛車后橋(5)上的車輪中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，其特征在于在牽引主車(1)的前橋(2)上裝有驅(qū)動電動機(jī)，該驅(qū)動電動機(jī)與車載發(fā)電機(jī)組(3)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，其特征在于牽引主車(1)上的動力驅(qū)動裝置為安裝在驅(qū)動橋(4)上的驅(qū)動電動機(jī)，該驅(qū)動電動機(jī)與車載發(fā)電機(jī)組(3)電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力驅(qū)動的半掛式卡車，為解決我國重型車輛的發(fā)展受大功率驅(qū)動裝置的制約而設(shè)計(jì)。本半掛式卡車由牽引主車和在其后部拖掛的半掛車組成，在牽引主車上裝有動力驅(qū)動裝置，在半掛車上裝有驅(qū)動半掛車后橋的驅(qū)動電動機(jī)，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機(jī)組，車載發(fā)電機(jī)組與驅(qū)動電動機(jī)電連接。本發(fā)明變牽引主車的集中驅(qū)動，為整車均布驅(qū)動，由此改善了車輛的驅(qū)動特性，提高了驅(qū)動效率，并使整車的載重能力、牽引能力、爬坡能力、通過能力和加速性能等，均有很大的提高。本半掛車輛可根據(jù)負(fù)荷大小，決定投入的運(yùn)行功率，相應(yīng)改變發(fā)電機(jī)組的動力，因此節(jié)油效果顯著。
文檔編號B60K1/02GK1521034SQ0312408
公開日2004年8月18日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者原澤, 原亮, 澤 原 申請人:原澤, 澤 原