一种履带车辆机电耦合传动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103332109A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103332109103332109A(43)申请公布日2013.10.02(21)申请号201310279306.0(22)申请日2013.07.04(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人邹渊李东阁(51)Int.Cl.B60K17/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种履带车辆机电耦合传动装置(57)摘要本发明涉及一种履带车辆机电耦合传动装置，属于车辆传动装置的布置或安装领域。所述传动装置包括发动机、功率耦合机构、两驱动电机、电力控制单元和储能系统，所述功率耦合机构包括两行星排与差速器。履带车辆直线行驶时，本发明的传动装置通过控制两个驱动电机同速实现；履带车辆转向时，内侧的转向循环功率一部分通过内侧电机做发电机以电功率形式回收传给外侧驱动电机，一部分以机械方式通过功率耦合机构输出到外侧履带。本发明传动装置去掉了履带车辆双流传动的转向齿轮组和零轴，避免了带横轴零差速机电复合驱动型式存在的系统功率浪费，使得系统效率得到充分利用。由于功率耦合机构的发明，降低了双侧独立电机驱动型式对电机的高要求。CN103332109ACN10329ACN103332109A权利要求书1/1页1.一种履带车辆机电复合传动装置，所述传动装置包括发动机(5)、发电机(3)、电力控制单元(2)、储能系统(1)、驱动电机A(7)、驱动电机B(9)、功率耦合机构、驱动轮A(6)和驱动轮B(10)，其特征在于所述功率耦合机构包括差速器(8)、行星排A(11)和行星排B(12)：所述行星排A(11)和行星排B(12)齿圈共用，共用齿圈与差速器(8)外壳齿轮啮合。2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于所述行星排A(11)和行星排B(12)的太阳轮轴作为差速器(8)的左右两侧输入轴；差速器外壳作为差速器(8)的动力输出装置，并与两行星排(11、12)的共用齿圈啮合。3.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于所述的电力控制单元(2)与驱动电机A(7)和驱动电机B(9)通过电缆连接，驱动电机A(7)和驱动电机B(9)的输出轴与功率耦合机构的两行星排(11、12)的太阳轮轴机械连接；功率耦合机构的行星排(11，12)的行星架轴作为两侧输出轴，其上有驱动轮A(6)和驱动轮B(10)。4.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于所述传动装置包括增速箱(4)和储能系统(1)；所述行星排A(11)的太阳轮轴与驱动电机A(7)的输出轴机械连接，行星排A(11)的行星架轴作为输出轴；所述行星排B(12)的太阳轮轴与驱动电机B(9)的输出轴机械连接，行星排B(12)的行星架轴作为输出轴；所述驱动电机A(7)和驱动电机B(9)同时与电力控制单元(2)通过电缆连接；所述电力控制单元(2)分别于储能系统(1)和发电机(3)通过电缆连接，发电机(3)与增速箱(4)机械连接，增速箱(4)与发动机(5)机械连接。2CN103332109A说明书1/3页一种履带车辆机电耦合传动装置技术领域[0001]本发明涉及车辆传动装置的布置或者安装领域，具体是涉及一种履带车辆机电耦合传动装置。背景技术[0002]国内外履带车辆电传动装置研究主要集中在双侧电机独立驱动型式、带横轴式零差速复合驱动型式和双电动机与转向电机联合驱动型式。[0003]如图1为双侧电机独立驱动型式，双侧电机独立驱动型式结构比较简单，直线行驶时，通过双侧驱动电机同速带动左右侧主动轮来实现，而在转向过程时，则通过控制左右侧电机速差来实现，为了在转向时能够满足功率需求，牵引电机必须具备较大的功率。因此这种方案对电机的要求很高，增加了电机研制的难度。如图2为带横轴零差速机电复合驱动型式，横轴式结构直线行驶时，通过直驶电机驱动主动轮实现，转向过程中利用汇流行星排及零轴，解决了履带车辆转向时功率循环的问题，但不足之处是直驶时转向电机不能利用，存在系统浪费，直驶电机和转向电机并排布置，增加了系统的轴向尺寸，不利于系统在整车中的布置。双电机与转向电机联合驱动结构型式，直驶时，通过左右侧电机同速实现，转向时，转向电机提供转向功率，通过转向传动轴调节两侧履带速度，产生转速差来实现转向。双电机与转向电机联合驱动的结构型式在国外也曾经被广泛研究，如图3为昆腾公司的双电机与转向电机联合驱动构型方案，转向时通过两个转向电机和位于中部的“控制差速器”来实现转向，通过发动机-发电机组向所有电机提供动力。但不足之处在于电机数量的增加使得成本、空间布置以及控制难度增加。图4为通用动力公司提出的“多模混联式混合动力驱动结构”，该