專利名稱：混合動力驅動的半掛式卡車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種運輸用卡車，具體地說是一種混合動力驅動的半掛式卡車。
背景技術：
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動裝置，該動力驅動裝置一般是由內(nèi)燃機通過變速箱和傳動軸向驅動橋傳遞動力，驅動車輛運行。由于機械式發(fā)動機的并聯(lián)工作是很困難的，并且在卡車上也很難布設兩套發(fā)動機和變速箱系統(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動橋來驅動整個車輛運行的。其工作方式是發(fā)動機將動力傳遞給變速箱(如有前橋驅動，還加裝有分動箱)，再由傳動軸將動力傳遞給驅動橋。這樣，牽引主車上的驅動橋就承擔了幾乎全部的驅動動力輸出，而半掛車的后橋則在承載超過一半總負荷的情況下，卻無任何動力。對于重型或者超重型半掛式卡車來說，由于其自身以及負荷載重很大，因此需要配備大功率發(fā)動機和大功率變速箱。對于有前驅動功能的半掛式卡車來說，還需要有大功率分動箱相匹配。當驅動橋在大功率輸出時，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)象也十分嚴重。另外，由于國際相關集團對我國在動力驅動領域所實行的技術封鎖，使我國在大功率發(fā)動機、變速箱和分動箱等方面，目前還沒有生產(chǎn)能力，而只能依靠進口整機或散件組裝。其價格不僅十分昂貴，需耗費我國大量的外匯，而且還嚴重制約了我國在高速重型車輛上的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種混合動力驅動的半掛式卡車，以有效克服高速重型半掛式卡車必須配置大功率驅動裝置的局限。
本實用新型是這樣實現(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動裝置，在半掛車上裝有驅動半掛車后橋的驅動電動機，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機組，車載發(fā)電機組與驅動電動機電連接。
本實用新型通過在半掛式卡車上設置車載發(fā)電機組，所發(fā)出的電能通過驅動電動機來驅動半掛車后橋，從而形成在半掛式卡車上的一套附加電動力驅動系統(tǒng)，而牽引主車上原有的動力驅動系統(tǒng)仍可保持不變。由此實現(xiàn)了在半掛式卡車上的雙動力驅動系統(tǒng)的混合并聯(lián)工作。
由于本實用新型中的半掛車與牽引主車一樣也具有了驅動力，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，在車體機械強度允許的條件下，均有很大的提高。如以10噸級半掛式卡車為例，采用本實用新型中的混合動力驅動方式后，如果驅動電動機的功率與牽引主車上的發(fā)動機功率相當，則整車的牽引力可達20噸以上，而且還不需要專門重新設計和制造車身、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，本實用新型由于具有雙驅動動力系統(tǒng)，因此在空載或輕載時，可單獨使用一套動力驅動系統(tǒng)工作；而在重載或高速行駛時，兩個動力驅動系統(tǒng)同時工作，形成混合動力工作模式，以滿足半掛式卡車在此時的大功率需求。如果某一動力驅動系統(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。
本實用新型變原有的牽引主車集中驅動方式，為現(xiàn)在的整車均布驅動方式，由此改善了車輛的驅動特性，提高了驅動效率，并可根據(jù)車載負荷的大小，決定投入的運行功率，相應改變發(fā)電機組的動力，以決定動力驅動系統(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)電機組還可成為一個發(fā)電站，提供相應功率的電力輸出，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，由此也擴充了半掛式卡車的功能。


圖1是本實用新型半掛式卡車的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本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上的動力驅動裝置為現(xiàn)有的機械動力驅動裝置，即由汽油或柴油發(fā)動機通過變速箱和傳動軸向驅動橋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動半掛車后橋5的驅動電動機6，將車載發(fā)電機組3與驅動電動機6電連接。由此即可構成一輛具有機動和電動混合動力驅動系統(tǒng)的半掛式卡車。在本半掛式卡車中，電力驅動系統(tǒng)的控制機構可以采用現(xiàn)有成熟的控制裝置，并獨立配置于駕駛室內(nèi)，以在需要助力或者提速時以及其他需要的場合中，開啟電力驅動系統(tǒng)工作。在牽引主車和半掛車的車軸上，也可加裝現(xiàn)有的轉速制動防抱死(ABS)系統(tǒng)，以獲得各車輪的轉速狀況，通過調控，做到同步運行。
驅動電動機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動電動機的方式相同。
還可采用輪邊電機作為驅動電動機，將其直接安裝在半掛車后橋5上的車輪中，使驅動方式更為簡捷。
在上述半掛式卡車的基礎上，還可在牽引主車1的前橋2上安裝驅動電動機，該驅動電動機與車載發(fā)電機組3電連接。這樣就可以補充具有前驅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上加裝另一個驅動電動機。這樣在牽引主車1上也實現(xiàn)了混合動力驅動方式。
在本實用新型中，原車的機械動力系統(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)電機組補足。還可以多配置一些功率貯備能力，以備滿足某些苛刻環(huán)境下的極限負荷輸出的功率要求。
在本實用新型中，采用上述兩種動力系統(tǒng)，每種動力系統(tǒng)中的發(fā)動機/電動機，均可采用國內(nèi)已大量生產(chǎn)且技術狀況符合現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保等指標要求的成熟產(chǎn)品。這些產(chǎn)品價格較低，配件供應充足，從而可以有效地抵抗西方對我國的技術封鎖。兩動力驅動系統(tǒng)中的發(fā)動機/電動機的功率可以是相同的，也可以是不同的。機械動力系統(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)用戶需求進行多種發(fā)電機組數(shù)和功率等級的優(yōu)化組合，以達到在使用過程中的最佳功率貯備，實現(xiàn)功率輸出的高效調節(jié)。而這種效果則是現(xiàn)有車輛做不到的。
采用本實用新型可以依托在成熟的發(fā)動機和電動機產(chǎn)品技術基礎上，并可以非常靈活地選擇和配置，從而以較低的成本，實現(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)電機組3，在半掛車7的后橋5上加裝一臺130KW的驅動電動機6，并與發(fā)電機組3電連接。由此即可制成一輛仍具有350馬力的、混合動力驅動的半掛式卡車。該半掛車輛變牽引主車的集中驅動為整車均布驅動，改善了驅動特性，提高了驅動效率。并且由于可采用國產(chǎn)130KW的發(fā)動機，因此較之使用只能進口的260KW發(fā)動機和變速箱的原有350馬力的半掛式卡車，其生產(chǎn)成本可下降十幾萬元，而車輛運營的經(jīng)濟性則有大幅提高。
此外，車載發(fā)電機組還可以進行兩臺以上的組合，使車輛的功率配置更加靈活。
實施例2在保留現(xiàn)有機械動力驅動系統(tǒng)的前、后驅動的半掛式卡車上，一是在半掛車7上加裝電動力驅動系統(tǒng)，二是將牽引主車1上的前橋2改為電動力驅動，或是保留分動箱，在機械傳動的基礎上，安裝用于前橋2的輔助驅動電機，并在牽引主車1的傳動軸或驅動橋4上安裝輔助電機。這樣該半掛車輛就成為完全意義上的全輪驅動，再利用現(xiàn)有技術手段對每個橋或每個車輪的驅動狀態(tài)進行調控，即可大大提高車輛的通過性能和運行性能，且節(jié)油效果顯著。
實施例3保持上述混合動力驅動半掛式卡車的主體部分不變，只是將牽引主車1上的動力驅動裝置改為安裝在驅動橋4上的驅動電動機，該驅動電動機與車載發(fā)電機組3電連接。這樣該車輛就全部使用電動機進行驅動，從而取消了變速箱和分動箱。該電動力驅動系統(tǒng)可對車輛的個別橋或者車輪進行驅動，也可對全部橋或車輪進行驅動，使得驅動系統(tǒng)的工作效率提高。在本車輛中，由于存在發(fā)電和電驅動這兩個過程，因而也屬于混合動力的工作方式。
權利要求1.一種混合動力驅動的半掛式卡車，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)上裝有動力驅動裝置，其特征在于在半掛車(7)上裝有驅動半掛車后橋的驅動電動機(6)，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機組(3)，車載發(fā)電機組(3)與驅動電動機(6)電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力驅動的半掛式卡車，其特征在于驅動電動機(6)安裝在半掛車(7)的車梁或者后橋(5)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的混合動力驅動的半掛式卡車，其特征在于驅動電動機(6)為輪邊電機，安裝在半掛車后橋(5)上的車輪中。
4.根據(jù)權利要求1所述的混合動力驅動的半掛式卡車，其特征在于在牽引主車(1)的前橋(2)上裝有驅動電動機，該驅動電動機與車載發(fā)電機組(3)電連接。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的混合動力驅動的半掛式卡車，其特征在于牽引主車(1)上的動力驅動裝置為安裝在驅動橋(4)上的驅動電動機，該驅動電動機與車載發(fā)電機組(3)電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種混合動力驅動的半掛式卡車，為解決我國重型車輛的發(fā)展受大功率驅動裝置的制約而設計。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動裝置，在半掛車上裝有驅動半掛車后橋的驅動電動機，在半掛式卡車上裝有車載發(fā)電機組，車載發(fā)電機組與驅動電動機電連接。本實用新型變牽引主車的集中驅動，為整車均布驅動，改善了車輛的驅動特性，提高了驅動效率，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)負荷大小，決定投入的運行功率，相應改變發(fā)電機組的動力，因此節(jié)油效果顯著。
文檔編號B60L11/02GK2612586SQ0325095
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權日2003年4月30日
發(fā)明者原澤, 原亮 申請人:原澤