Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к технической области транспортных средств, в частности, к транспортному средству с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии.
Уровень техники
[0002] Ввиду усугубления проблем энергетического кризиса и загрязнения окружающей среды страны по всему миру, особенно Китай с его широко развитой сферой автопромышленности, активно выступают за разработку электромобилей, уделяя этому все больше внимания, а электроприводная система электромобилей стала ключевой темой исследований и разработок, проводимых различными компаниями. Однако в сфере эксплуатации транспортных средств большой грузоподъемности ввиду того, что такое транспортное средство требует высокий выходной крутящий момент и в то же время обеспечивает высокую максимальную скорость, большинство компаний отдают предпочтение использованию низкоскоростного приводного двигателя с одним крутящим моментом и с редуктором фиксированной скорости, что приводит к таким проблемам, как большой вес электроприводной системы, высокие производственные затраты и недостаточный КПД на средних и высоких скоростях; а некоторые компании отдают предпочтение использованию роботизированной коробки передач (РКП) вместо редуктора. В этом же случае, несмотря на улучшение КПД транспортного средства на средних и высоких скоростях, все еще могут возникать прерывания мощности, вызываемые частыми переключениями передач, что будет снижать уровень комфорта и дополнительно повышать затраты системы. Кроме того, в случае отказа двигателя нормальная работа транспортного средства становится невозможной.
[0003] На сегодня существуют два основных технических решения для энергосистемы полностью электрифицированных транспортных средств. Одно из них заключается в соединении узла электропривода с мостом через приводной вал. Узел электропривода, приводной вал и мост являются независимыми друг от друга элементами и соединяются с помощью стандартных деталей при сборке всего транспортного средства. Узел электропривода содержит двигатель и электронный блок управления, который может быть разделен на управление интегрального типа и раздельного типа. Второе решение заключается в том, что электроприводы приводят в действие мост, тем самым объединяя электродвигатель и мост. При сборке всего транспортного средства собирается непосредственно весь узел. В зависимости от различных потребностей всего транспортного средства, в мосты с электроприводом могут быть встроены электронный блок управления, редуктор и трансмиссия. Может быть предусмотрен один или два электрических двигателя. Если главный редуктор отсутствует, то два двигателя соответственно соединены с колесом, чтобы образовать двигатель со стороны колеса или мотор-колесо.
[0004] Однако из двух вышеуказанных вариантов первое решение предполагает наличие вала трансмиссии, что вносит незначительные изменения в отношении моста и непосредственно двигателя, но при этом увеличивает вес вала трансмиссии и снижает эффективность трансмиссии. Во втором решении предполагается весьма успешное объединение электропривода и моста, экономится пространство в транспортном средстве, но узел все равно имеет большой вес, что увеличивает неподрессоренную массу и влияет на параметр шума, вибрации и жесткости (ШВЖ).
[0005] Кроме того, для увеличения пробега тяжелых грузовых автомобилей или транспортных средств для перевозок на дальние расстояния полностью от электропривода, как правило, внедряют способ подъема аккумулятора и добавления вспомогательных малых аккумуляторов или других дополнительных аккумуляторов на днище. Несмотря на то, что этот способ может увеличить эффективный пробег транспортного средства, это потребует применения множества различных способов замены аккумулятора транспортного средства, что повышает степень сложности технологии замены аккумулятора на станции замены аккумулятора, приводя к увеличению веса транспортного средства, высокой цене станции замены аккумулятора и самого транспортного средства с возможностью замены аккумулятора.
Сущность изобретения
[0006] Основная задача настоящего изобретения заключается в представлении транспортного средства с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии.
[0007] Одна задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, которая состоит в том, что при внедрении в тяжелый грузовой автомобиль или транспортное средство с возможностью замены аккумулятора такого способа замены аккумулятора, как в транспортном средстве «GEELY new energy» или NIO, который включает замену аккумулятора с днища транспортного средства, т. е. способа быстрой замены аккумулятора путем вертикального подъема, не будет достаточного пространства для размещения быстрозаменяемого аккумулятора и емкость аккумулятора будет низкой, что повлияет на пробег тяжелого грузового автомобиля или транспортного средства с возможностью замены аккумулятора.
[0008] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в повышении пробега существующего тяжелого грузового автомобиля или транспортного средства с возможностью замены аккумулятора, поскольку комбинирование различных способов замены аккумулятора в транспортном средстве приводит к усложнению технологии и способа на станции замены аккумулятора, что увеличивает вес транспортного средства, стоимость станции замены аккумулятора и самого транспортного средства, а процесс замены аккумулятора становится затратным по времени, что не может давать преимущества технологии быстрой замены на станции замены аккумулятора.
[0009] Другая задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, заключающейся в высокой неподрессоренной массе существующего транспортного средства.
[0010] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, заключающейся в большом весе вала трансмиссии, используемого для соединения узла электропривода и моста, что приводит к низкой эффективности передачи мощности.
[0011] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в представлении многодвигательной приводной коробки с гибким крутящим моментом. В многодвигательной приводной коробке с гибким крутящим моментом предусмотрен приводной двигатель с множеством групп низких крутящих моментов и высокой скоростью вращения. Таким образом, можно не только удовлетворить потребность в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости и обеспечить КПД транспортного средства на средних или высоких скоростях, но также можно снизить производственные затраты и повысить надежность электроприводной системы.
[0012] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в максимально возможном уменьшении прерываний мощности и пауз при переключении передач за счет внедрения двухступенчатой трансмиссии для повышения комфорта езды.
[0013] В частности, в настоящем изобретении представлено транспортное средство с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии, содержащее:
[0014] раму;
[0015] узел переднего моста, установленный на переднем конце рамы и используемый для приведения передних колес транспортного средства в действие;
[0016] приводное устройство, содержащее приводную коробку, в которую встроено, по меньшей мере, два источника мощности, и совокупный мостовой узел для приведения задних колес транспортного средства в действие; и
[0017] быстрозаменяемый аккумулятор, установленный с возможностью отсоединения на днище рамы и расположенный между узлом переднего моста и приводным устройством,
[0018] при этом быстрозаменяемый аккумулятор используется для подачи электроэнергии на источник мощности и выполнен с возможностью замены на станции замены аккумулятора.
[0019] В примере осуществления совокупный мостовой узел содержит средний мост и задний мост.
[0020] В примере осуществления приводная коробка жестко прикреплена к передней стороне среднего моста и зафиксирована на раме транспортного средства.
[0021] В примере осуществления приводная коробка зафиксирована на раме между средним мостом и задним мостом.
[0022] В примере осуществления приводная коробка зафиксирована на раме на задней стороне заднего моста.
[0023] В примере осуществления транспортное средство представляет собой тяжелый или легкий грузовой автомобиль.
[0024] В примере осуществления приводная коробка содержит узел редуктора, соединенный с приводным двигателем, а совокупный мостовой узел дополнительно содержит главный редуктор и дифференциал.
[0025] В примере осуществления приводная коробка и совокупный мостовой узел соединены с помощью фланца.
[0026] В примере осуществления выходной конец узла редуктора соединен напрямую с главным редуктором.
[0027] В примере осуществления приводная коробка дополнительно содержит трансмиссию, при этом входной конец трансмиссии соединен с выходным концом узла редуктора, а выходной конец трансмиссии соединен напрямую с главным редуктором.
[0028] В примере осуществления выходные концы дифференциала соединены, соответственно, с левым и правым приводными валами транспортного средства для передачи выходной мощности от источника мощности на цапфы колес для приведения колес транспортного средства в действие.
[0029] В примере осуществления левый и правый приводные валы содержат универсальные шарниры и являются телескопическими.
[0030] В примере осуществления предусмотрено, по меньшей мере, два узла редуктора, при этом указанные, по меньшей мере, два узла редуктора соединены с указанными, по меньшей мере, двумя источниками мощности во взаимно однозначном соответствии.
[0031] В примере осуществления каждый источник мощности содержит приводной двигатель и вал двигателя, соединенный с приводным двигателем;
[0032] каждый узел редуктора содержит первый передаточный механизм, соединенный с валом двигателя, и второй передаточный механизм, взаимодействующий с первым передаточным механизмом, при этом второй передаточный механизм установлен в качестве выходного конца узла редуктора;
[0033] один из вторых передаточных механизмов является общим для указанных, по меньшей мере, двух узлов редуктора; и
[0034] указанные, по меньшей мере, два источника мощности установлены в направлении по периферии второго передаточного механизма.
[0035] В примере осуществления трансмиссия содержит узел входного вала, узел среднего вала, узел выходного вала и устройство переключения передач;
[0036] узел входного вала содержит входной вал, соединенный со вторым передаточным механизмом, и третий передаточный механизм, соединенный с входным валом;
[0037] узел среднего вала содержит средний вал, четвертый передаточный механизм и пятый передаточный механизм, соединенные с двумя концами среднего вала, соответственно, при этом четвертый передаточный механизм взаимодействует с третьим передаточным механизмом;
[0038] узел выходного вала содержит выходной вал, соединенный с входным концом дифференциала, и шестой передаточный механизм, установленный с возможностью вращения на выходном валу, а также шестой передаточный механизм взаимодействует с пятым передаточным механизмом;
[0039] устройство переключения передач установлено на выходном валу и выполнено с возможностью управления соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом или входным валом;
[0040] устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на первой передаче, соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом для выдачи движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал через входной вал, третий передаточный механизм, четвертый передаточный механизм, средний вал, пятый передаточный механизм, шестой передаточный механизм и выходной вал, соответственно; устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на второй передаче, соединением выходного вала с входным валом для выдачи напрямую движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал для реализации двухступенчатого управления транспортным средством.
[0041] В частности, в настоящем изобретении также представлено электрическое транспортное средство, содержащее приводное устройство.
[0042] В примере осуществления электрическое транспортное средство включает в себя полностью электрический тяжелый грузовой автомобиль, тяжелый грузовой автомобиль с повышенной дальностью хода и тяжелый грузовой автомобиль с возможностью замены аккумулятора.
[0043] В примере осуществления тяжелый грузовой автомобиль с возможностью замены аккумулятора содержит заменяемый аккумуляторный блок, который выполнен с возможностью замены посредством станции замены аккумулятора.
[0044] В соответствии с техническим решением настоящего изобретения источник мощности в представленном тяжелом грузовом автомобиле или транспортном средстве с аккумулятором перемещен с днища кабины в непосредственную близость к мосту в заднем конце рамы. Благодаря изменению положения источника мощности, объединению и исключению вала трансмиссии, используемого для соединения узла электропривода и моста, обеспечивается не только сокращение цепи передачи мощности и увеличение эффективности передачи мощности, но также увеличение свободного пространства для аккумулятора транспортного средства, увеличение емкости аккумулятора для тяжелого грузового автомобиля с возможностью замены аккумулятора и значительное увеличение запаса хода. Благодаря замене существующего способа замены аккумулятора путем подъема и других дополнительных способов замены аккумулятора, применяемых в тяжелых грузовых автомобилях с возможностью замены аккумулятора, в которых применяют единый способ замены аккумулятора снизу, снижается техническая сложность замены аккумулятора и значительно повышается эффективность замены аккумулятора на станции замены аккумулятора.
[0045] В примере осуществления приводное устройство уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ за счет совместной фиксации приводной коробки и совокупного мостового узла на раме транспортного средства.
[0046] В примере осуществления в приводной коробке используется, по меньшей мере, два источника мощности, каждый из которых содержит приводной двигатель, и она передает движущую силу, выдаваемую источником мощности, на главный редуктор, а затем на дифференциал через узлы редуктора, соответствующие источникам мощности, после чего движущая сила передается на мост транспортного средства через дифференциал для приведения колес в действие. В решении по настоящему изобретению используется множество высокоскоростных приводных двигателей с низким крутящим моментом для замены существующего низкоскоростного приводного двигателя с высоким крутящим моментом, что может удовлетворить потребности в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости и в то же время обеспечить КПД на высокой скорости, а также снизить затраты на производство и закупки. Кроме того, в случае отказа одного приводного двигателя транспортным средством все еще можно нормально управлять с помощью других приводных двигателей, что повышает надежность электроприводной системы.
[0047] В примере осуществления в транспортном средстве с возможностью замены аккумулятора согласно настоящему изобретению используется двухступенчатая трансмиссия, что может максимально возможно снизить прерывание подачи мощности и паузы при переключении передач, повысить комфорт езды и снизить затраты по сравнению с существующей многоступенчатой РКП.
[0048] В примере осуществления в зависимости от рабочего состояния транспортного средства множество источников мощности могут работать совместно или по отдельности, что может обеспечить работу приводного двигателя в диапазоне высокой эффективности, при этом обеспечивая КПД транспортного средства, снижая потерю мощности приводного двигателя и повышая эффективность электроприводной системы. Кроме того, благодаря рациональному размещению каждого приводного двигателя для работы с разделением времени, достигается эффект равномерного распределения накопленного износа каждого приводного двигателя и уменьшается вероятность отказа приводного двигателя.
[0049] В примере осуществления благодаря комбинированию и использованию соответствующего количества двухдвигательных контроллеров и однодвигательных контроллеров в соответствии с количеством приводных двигателей, снижаются производственные затраты на контроллеры двигателя.
[0050] Представленное выше описание представляет собой лишь краткий обзор технических решений настоящего изобретения, при этом для обеспечения более ясного понимания технических решений настоящего изобретения они могут быть реализованы в соответствии с представленными в описании сведениями, а для обеспечения лучшей ясности и простоты понимания приведенных выше и других задач, признаков и преимуществ настоящего изобретения ниже будут описаны конкретные примеры осуществления настоящего изобретения.
[0051] Вышеупомянутые и другие задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения станут более ясны специалисту в данной области техники из представленного далее подробного описания конкретных примеров осуществления настоящего изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Описание прилагаемых чертежей
[0052] Далее в настоящем документе будут подробно описаны некоторые конкретные примеры осуществления настоящего изобретения, представленные в качестве иллюстрации, а не ограничения, со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковыми ссылочными позициями на чертежах обозначены одинаковые или подобные детали или части. Специалист в данной области техники поймет, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе. На прилагаемых чертежах:
[0053] На фиг. 1 изображена схематическая структурная схема транспортного средства с возможностью замены аккумулятора в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
[0054] На фиг. 2 изображена схематическая структурная схема приводной коробки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
[0055] На фиг. 3 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
[0056] На фиг. 4 изображена схематическая компоновочная схема приводного двигателя в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
[0057] На фиг. 5 изображена схематическая структурная схема приводной коробки в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.
[0058] На фиг. 6 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.
[0059] На фиг. 7 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения.
[0060] На фиг. 8 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с четвертым примером примером осуществления настоящего изобретения.
Конкретные примеры осуществления
[0061] Далее будут более подробно описаны технические решения примеров осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Разумеется, описанные далее примеры осуществления являются лишь некоторыми, а не всеми примерами осуществления настоящего изобретения. Все другие примеры осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе примеров осуществления настоящего изобретения, без творческого труда будут подпадать под объем настоящего изобретения.
[0062] Первый пример осуществления
[0063] Как показано на фиг. 1, в настоящем изобретении представлено транспортное средство с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии, содержащее раму, узел переднего вала, приводное устройство и быстрозаменяемый аккумулятор 11. Узел переднего моста установлен на переднем конце рамы и используется для приведения передних колес транспортного средства в действие. Приводное устройство содержит приводную коробку, в которую встроены по меньшей мере два источника мощности, и совокупный мостовой узел для приведения задних колес транспортного средства в действие. Быстрозаменяемый аккумулятор 11 установлен с возможностью отсоединения на днище рамы и размещен между узлом переднего моста и приводным устройством, а также используется для подачи электроэнергии на источник мощности и обеспечивает возможность быстрой замены на станции замены аккумулятора. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора может представлять собой, например, тяжелый или легкий грузовой автомобиль.
[0064] Узел переднего моста содержит передний мост 51, расположенный на переднем конце рамы. Совокупный мостовой узел содержит средний мост 52, расположенный в средней части рамы, и задний мост 53, расположенный на заднем конце рамы. Приводная коробка прочно прикреплена к передней стороне среднего моста 52 и зафиксирована на раме транспортного средства. Как показано на фиг. 2 - фиг. 4, приводное устройство содержит приводную коробку 10 и совокупный мостовой узел 9. Приводная коробка содержит по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. Совокупный мостовой узел состоит из главного редуктора 8 и дифференциала 4. Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 совместно зафиксированы на раме транспортного средства. Благодаря совместной фиксации приводной коробки 10 и совокупного мостового узла 9 на раме транспортного средства, приводное устройство в примере осуществления настоящего изобретения уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ по сравнению с существующим техническим решением, в котором средний мост 52 зафиксирован на мосту транспортного средства.
[0065] Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 рассматриваются как единое целое и зафиксированы на раме посредством таких элементов, как подвеска.
[0066] Приводная коробка в данном примере осуществления может содержать по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. В одном примере осуществления приводная коробка может дополнительно содержать дифференциал 4.
[0067] Предусмотрено, по меньшей мере, два источника 1 мощности, при этом каждый источник 1 мощности содержит приводной двигатель 1A для выдачи движущей силы. КПД и геометрические размеры являются одинаковыми у каждого приводного двигателя 1A, что упрощает управление приводным двигателем 1A. Следует отметить, что количество источников 1 мощности, изображенных на фиг. 2 - фиг. 4, является лишь схематическим и может быть выбрано в зависимости от требований к эксплуатации транспортного средства на практике, например, оно может равняться двум, трем или даже четырем. В конкретном примере осуществления может быть предусмотрено четыре источника 1 мощности. Количество узлов 2 редуктора соответствует количеству источников 1 мощности, и они соединены с источниками 2 мощности во взаимно однозначном соответствии для передачи движущей силы, то есть каждый источник 1 мощности соединен с узлом 2 редуктора соответственно. Входной конец главного редуктора 8 соединен с выходным концом каждого узла редуктора 2, выходной конец главного редуктора 8 соединен с входным концом дифференциала 4, а выходной конец дифференциала 4 соединен с мостом 5 транспортного средства, используемым для передачи движущей силы на мост 5 транспортного средства для приведения колес транспортного средства в действие. Мост 5 транспортного средства может содержать левую полуось и правую полуось в качестве приводных валов, то есть левый приводной вал и правый приводной вал соединены, соответственно, с колесом. В этом примере осуществления мост 5 транспортного средства представляет собой средний мост 52 транспортного средства. Левый приводной вал и правый приводной вал содержат универсальные шарниры, а также выполнены телескопическими. Ввиду того, что существующий совокупный мостовой узел 52 установлен на мосту транспортного средства, совокупный мостовой узел двигается вместе с колесами, однако в примере осуществления настоящего изобретения совокупный мостовой узел установлен на раме, и при движении колес совокупный мост остается неподвижным. Если левый приводной вал и правый приводной вал не являются телескопическими и отсутствует универсальный шарнир, то это легко может привести к отказу совокупного мостового узла, что снизит показатель эффективности ШВЖ транспортного средства.
[0068] За счет исключения вала трансмиссии для соединения узла электропривода и моста сокращается цепь передачи мощности и повышается эффективность передачи мощности. При этом благодаря замене существующего низкоскоростного приводного двигателя с высоким крутящим моментом на множество комплектов высокоскоростных приводных двигателей 1A с низким крутящим моментом могут быть удовлетворены потребности в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости, обеспечивая при этом КПД на средних и высоких скоростях, а также снижая затраты на производство и закупки. Кроме того, в случае отказа одного приводного двигателя 1A, транспортным средством все еще можно нормально управлять с помощью других приводных двигателей 1A, что повышает надежность электроприводной системы. Помимо этого, в данном примере осуществления отсутствует необходимость в обеспечении трансмиссии, что упрощает управление приводной коробкой и особенно актуально для транспортных средств с требованиями эксплуатации на низких скоростях, а также обеспечивает возможность достижения наивысшей возможной экономической эффективности при условии удовлетворения требований транспортного средства.
[0069] Как показано на фиг. 3, каждый источник 1 мощности содержит приводной двигатель 1A и вал 1B двигателя, соединенный с приводным двигателем 1A. Каждый узел 2 редуктора содержит первый передаточный механизм 2A, соединенный с валом 1B двигателя, и второй передаточный механизм 2B, взаимодействующий с первым передаточным механизмом 2A, при этом второй передаточный механизм 2B служит в качестве выходного конца узла 2 редуктора. Приводной двигатель 1A соединен с первым передаточным механизмом 2A через вал 1B двигателя, а затем – с дифференциалом 4 через второй передаточный механизм 2B, при этом движущая сила, выдаваемая приводным двигателем 1A, передается на дифференциал 4 за счет взаимодействия первого передаточного механизма 2A со вторым передаточным механизмом 2B.
[0070] В частности, второй передаточный механизм 2B может быть общим для указанных, по меньшей мере, двух узлов 2 редуктора, то есть каждый узел 2 редуктора имеет свой собственный первый передаточный механизм 2A и общий второй передаточный механизм 2B, что может снизить количество компонентов, а также уменьшить объем приводной коробки, тем самым экономя свободное пространство в приводной коробке.
[0071] Кроме того, если для узла 2 редуктора предусмотрен общий второй передаточный механизм 2B, то указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности могут быть установлены в направлении по периферии второго передаточного механизма 2B. Например, как изображено на фиг. 4, в направлении по периферии распределено несколько источников 1 мощности, при этом второй передаточный механизм 2B выступает в роли центра оси. Данное расположение может сделать конструкцию приводной коробки более компактной, тем самым дополнительно экономя свободное пространство в приводной коробке.
[0072] В частности, в зависимости от требований рабочих условий транспортного средства, указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности могут работать совместно или по отдельности, при этом удовлетворяя КПД транспортного средства, может достигаться работа приводного двигателя 1A в зоне высокой эффективности, уменьшение потери мощности приводного двигателя 1A и повышение эффективности электроприводной системы. Более того, благодаря обеспечению работы каждого приводного двигателя 1A с разделением по времени может быть достигнут эффект распределения накопленного износа каждого приводного двигателя 1A и может быть снижена вероятность отказа приводного двигателя 1A.
[0073] В частности, указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности установлены спереди, что означает, что все приводные двигатели 1A установлены перед узлом 2 редуктора. Расположение спереди может упростить конструкцию и операцию сборки источника 1 мощности и узла 2 редуктора. Безусловно, источники 1 мощности также могут быть установлены другими способами, например, расположены сзади, расположены противоположно и подобным образом.
[0074] Кроме того, как показано на фиг. 2, приводная коробка в этом примере осуществления также может содержать, по меньшей мере, один двухдвигательный контроллер 6 (обозначенный как DMCU на фиг. 2) или, по меньшей мере, один двухдвигательный контроллер 6 и однодвигательный контроллер 7 (обозначенный как MCU на фиг. 2). Количество двухдвигательных контроллеров 6 и однодвигательных контроллеров 7 определяется в соответствии с количеством приводных двигателей 1A. Двухдвигательный контроллер 6 может управлять, соответственно, двумя двигателями с помощью стратегий. На практике, двухдвигательные контроллеры 6 следует использовать в максимально возможной степени. Например, если предусмотрено четное количество приводных двигателей 1A, то все контроллеры являются двухдвигательными контроллерами 6, при этом двухдвигательных контроллеров 6 предусмотрено вдвое меньше, чем приводных двигателей 1A. Если предусмотрено нечетное количество приводных двигателей 1A, то может использоваться однодвигательный контроллер 7 в комбинации с двухдвигательными контроллерами 6. Благодаря комбинированию и использованию соответствующего количества двухдвигательных контроллеров 6 и однодвигательных контроллеров 7 в соответствии с количеством приводных двигателей 1A, производственные затраты на контроллер двигателя снижаются.
[0075] Второй пример осуществления
[0076] Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, отличие между вторым примером осуществления и первым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка в данном примере осуществления дополнительно содержит трансмиссию 3, присоединенную между входным концом главного редуктора 8 и выходным концом каждого узла 2 редуктора. Затем, выходной конец каждого узла 2 редуктора (т. е. второй приводной механизм 2B) соединены с трансмиссией 3, а далее соединены с входным концом главного редуктора 8 через трансмиссию 3.
[0077] В частности, в этом примере осуществления приводной двигатель 1A, узел 2 редуктора и трансмиссия 3 встроены во внутренний корпус трансмиссии 3 в роли держателя, тем самым улучшая интеграцию компонентов и делая конструкцию приводной коробки более компактной.
[0078] Трансмиссия 3 содержит узел входного вала, узел среднего вала, узел выходного вала и устройство 3H переключения передач. Узел входного вала содержит входной вал 3A, соединенный со вторым передаточным механизмом 2B, и третий передаточный механизм 3B, соединенный с входным валом 3A. Входной вал 3A и третий передаточный механизм 3B могут быть выполнены за единое целое или соединены друг с другом с помощью реек. Узел среднего вала содержит средний вал 3C, а также четвертый передаточный механизм 3D и пятый передаточный механизм 3E, соединенные с двумя концами среднего вала 3C, соответственно, при этом четвертый передаточный механизм 3D взаимодействует с третьим передаточным механизмом 3B. Четвертый передаточный механизм 3D и пятый передаточный механизм 3E соединены, соответственно, со средним валом 3C с помощью реек или прессовой посадки с натяжением. Узел выходного вала содержит выходной вал 3G, соединенный с входным концом дифференциала 4, и шестой передаточный механизм 3F, установленный с возможностью вращения на выходном валу 3G, при этом шестой передаточный механизм 3F взаимодействует с пятым передаточным механизмом 3E. Шестой передаточный механизм 3F установлен на выходном валу 3G посредством игольчатого подшипника и может вращаться в направлении по периферии выходного вала 3G. Устройство 3H переключения передач установлено на выходном валу 3G и выполнено с возможностью управления соединением выходного вала 3G с шестым передаточным механизмом 3F или входным валом 3A. В частности, устройство 3H переключения передач может быть установлено на выходном валу 3G посредством посадки с натяжением с помощью реек. В целом, в устройстве 3H переключения передач может использоваться синхронизатор.
[0079] На основе описанной выше конструкции трансмиссия 3 может иметь две передачи: первую передачу и вторую передачу. При работе трансмиссии 3 на первой передаче устройство 3H переключения передач управляет выходным валом 3G для его соединения с шестым передаточным механизмом 3F для выдачи движущей силы, переданной узлом 2 редуктора, на дифференциал 4 последовательно через входной вал 3A, третий передаточный механизм 3B, четвертый передаточный механизм 3D, средний вал 3C, пятый передаточный механизм 3E, шестой передаточный механизм 3F и выходной вал 3G. При работе на второй передаче устройство 3H переключения передач управляет выходным валом 3G для его соединения с входным валом 3A для выдачи напрямую движущей силы, переданной узлом 2 редуктора, на дифференциал 4 для реализации двухступенчатого управления транспортным средством.
[0080] В данном примере осуществления в приводной коробке используется двухступенчатая трансмиссия, что может максимально возможно снизить прерывание подачи мощности и паузы при переключении передач, повысить комфорт езды и, в то же время, снижает затраты по сравнению с существующей многоступенчатой РКП.
[0081] Далее будет описан режим работы приводной коробки на основе компоновки четырех источников 1 мощности и трансмиссии 3 с использованием двухступенчатой трансмиссии.
[0082] Во время фактического движения транспортного средства будет предусмотрено восемь различных режимов работы с приводом от электричества, если для работы четыре источника мощности 1 взаимодействуют с двухступенчатой трансмиссией 3. Взаимосвязь между каждым рабочим режимом, ступенью передачи трансмиссии 3 и источником мощности 1 показана в таблице ниже.
[0083] Если работает только один приводной двигатель 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как первый режим EV1 передачи, приводимый электричеством. Режим EV1 работы подходит для работы, например, в условиях отсутствия нагрузки, ровных дорог, спусков с незначительным наклоном или равномерной езды на низкой скорости. В этом режиме работы потребление мощности может быть уменьшено. Кроме того, поскольку транспортное средство приводится в движение одним приводным двигателем, а другие двигатели не работают, то механическая усталость и износ могут быть снижены.
[0084] Если работает только один приводной двигатель 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как второй режим EV2 передачи, приводимый электричеством. Режим EV2 работы подходит для работы в условиях отсутствия нагрузки, ровных дорог или равномерной езды на высокой скорости.
[0085] Если работают два приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как третий режим EV3 передачи, приводимый электричеством. Режим EV3 работы подходит для работы в условиях отсутствия нагрузки, запуска на ровных дорогах или езды с малой нагрузкой и на низкой скорости.
[0086] Если работают два приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как четвертый режим EV4 передачи, приводимый электричеством. Режим EV3 работы подходит для работы в условиях отсутствия или малой нагрузки, ровных дорог или равномерной езды на высокой скорости.
[0087] Если работают три приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как пятый режим EV5 передачи, приводимый электричеством. Режим EV5 работы подходит для работы в условиях умеренной или стандартной нагрузки, запуска, ровных дорог или езды на низкой скорости.
[0088] Если работают три приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как шестой режим EV6 передачи, приводимый электричеством. Режим EV6 работы подходит для работы в условиях умеренной или стандартной нагрузки, ровных дорог или езды на низкой скорости.
[0089] Если работают одновременно четыре приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как седьмой режим EV7 передачи, приводимый электричеством. Режим EV7 работы подходит для работы в условиях полной или чрезмерной нагрузки. Или же режим EV7 работы подходит для транспортного средства с низкой скоростью и высоким крутящим моментом для езды на подъемах под большим углом или для запуска. В условиях полной или чрезмерной нагрузки седьмой режим EV7 передачи может удовлетворить требования езды транспортного средства с высоким крутящим моментом на подъеме или при запуске.
[0090] Если работают одновременно четыре приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как восьмой режим EV8 передачи, приводимый электричеством. Режим EV8 работы подходит для работы, например, в условиях полной нагрузки или перегрузки, запуска на ровных дорогах, езды на подъемах под малым углом или равномерной езды на высокой скорости.
[0091] В соответствии с требованиями к условиям работы транспортного средства в данном примере осуществления множество групп приводных двигателей могут работать совместно или по отдельности, а также взаимодействовать с различными ступенями трансмиссии. При удовлетворении КПД транспортного средства может обеспечиваться работа приводных двигателей в зоне высокой эффективности, снижение потери движущей силы приводных двигателей и повышение эффективности электроприводных систем.
[0092] Третий пример осуществления[0093] Согласно фиг. 7, отличие между третьим примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что множество источников мощности 1 расположены противоположно. Под противоположным расположением подразумевается, что часть приводного двигателя 1A установлена перед узлом 2 редуктора, а другая часть приводного двигателя 1A установлена за узлом 2 редуктора. Например, в случае наличия двух источников 1 мощности, один приводной двигатель 1A установлен перед узлом 2 редуктора, а другой приводной двигатель 1A установлен за узлом 2 редуктора, что способствует установке других компонентов или систем транспортного средства перед узлом редуктора для соблюдения компоновки системы всего транспортного средства.
[0094] Четвертый пример осуществления
[0095] Как показано на фиг. 8, отличие между четвертым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что множество источников мощности 1 расположены сзади. Под расположением сзади следует понимать, что все приводные двигатели 1A установлены за узлом 2 редуктора. Такое расположение может сэкономить пространство в осевом направлении и способствует освобождению пространства для установки других компонентов или систем в осевом направлении транспортного средства для соблюдения компоновки системы транспортного средства.
[0096] Пятый пример осуществления
[0097] Отличие между пятым примером осуществления и первым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка 10, взятая в качестве цельного элемента, соединена с совокупным мостовым узлом 9, также взятым в качестве цельного элемента, с помощью фланцев, и оба они зафиксированы на раме с помощью подвески и других компонентов.
[0098] Шестой пример осуществления
[0099] Приводное устройство содержит приводную коробку 10 и совокупный мостовой узел 9. Приводная коробка 10 содержит по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. Совокупный мостовой узел 9 состоит из главного редуктора 8 и дифференциала 4. Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 совместно зафиксированы на раме транспортного средства, при этом приводная коробка 10 представляет собой приводную коробку из уровня техники, поэтому она не будет описана во избежание повторений.
[0100] Седьмой пример осуществления
[0101] Отличие между седьмым примером осуществления и первым примером осуществления или же отличие между седьмым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка зафиксирована на раме между средним мостом 52 и задним мостом 53.
[0102] Восьмой пример осуществления
[0103] Отличие между восьмым примером осуществления и первым примером осуществления или же отличие между восьмым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка зафиксирована на раме с задней стороны заднего моста 53. В этом примере осуществления мост 5 транспортного средства представляет собой задний мост 53 транспортного средства.
[0104] В соответствии с любым примером осуществления или комбинацией нескольких примеров осуществления в них могут быть достигнуты следующие полезные эффекты:
[0105] в примере осуществления настоящего изобретения приводное устройство уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ за счет совместной фиксации приводной коробки и совокупного мостового узла на раме транспортного средства.
[0106] В описании, представленном в настоящем документе, изложены многочисленные специфические подробные сведения. Однако следует понимать, что примеры осуществления изобретения могут быть реализованы на практике без этих специфических подробных сведений. Общеизвестные способы, конструкции и технологии в некоторых примерах осуществления не были подробно описаны во избежание затруднения понимания настоящего изобретения.
[0107] Следует отметить, что: приведенные выше примеры осуществления используются лишь для иллюстрации технических решений настоящего изобретения, а не для ограничения ими настоящего изобретения; несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на приведенные выше примеры осуществления, специалист в данной области техники на основе замыслов и сущности настоящего изобретения все еще сможет осуществить модификации технических решений, описанных в приведенных выше примерах осуществления, или произвести эквивалентные замены некоторых или всех технических признаков; при этом данные модификации или замены не приводят к выходу соответствующих технических решений за рамки объема настоящего изобретения.
Изобретение относится к транспортному средству с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии. Транспортное средство содержит: раму, узел переднего моста, приводное устройство, быстрозаменяемый аккумулятор. Узел переднего моста используется для приведения передних колес транспортного средства в действие. Приводное устройство содержит приводную коробку, в которую встроены два источника мощности и совокупный мостовой узел для приведения задних колес в действие. Быстрозаменяемый аккумулятор установлен между узлом переднего моста и приводным устройством. Быстрозаменяемый аккумулятор выполнен с возможностью замены на станции замены аккумулятора. Приводная коробка содержит узел редуктора, соединенный с приводным двигателем. Совокупный мостовой узел дополнительно содержит главный редуктор и дифференциал. Выходные концы дифференциала соединены, с левым и правым приводными валами для передачи выходной мощности от источника мощности на цапфы колес. Левый и правый приводные валы содержат универсальные шарниры и являются телескопическими. Достигается создание грузового автомобиля с возможностью быстрой замены аккумулятора. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии, содержащее:
раму;
узел переднего моста, установленный на переднем конце рамы и используемый для приведения передних колес транспортного средства в действие;
приводное устройство, содержащее приводную коробку, в которую встроены, по меньшей мере, два источника мощности, и совокупный мостовой узел для приведения задних колес транспортного средства в действие; и
быстрозаменяемый аккумулятор, установленный с возможностью отсоединения на днище рамы и расположенный между узлом переднего моста и приводным устройством,
причем быстрозаменяемый аккумулятор используется для подачи электроэнергии на источник мощности и выполнен с возможностью замены на станции замены аккумулятора,
приводная коробка содержит узел редуктора, соединенный с приводным двигателем; и
совокупный мостовой узел дополнительно содержит главный редуктор и дифференциал,
выходные концы дифференциала соединены, соответственно, с левым и правым приводными валами транспортного средства для передачи выходной мощности от источника мощности на цапфы колес для приведения колес транспортного средства в действие,
левый приводной вал и правый приводной вал содержат универсальные шарниры и являются телескопическими.
2. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 1, в котором совокупный мостовой узел содержит средний мост и задний мост.
3. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 2, в котором приводная коробка жестко прикреплена к передней стороне среднего моста и зафиксирована на раме транспортного средства.
4. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 2, в котором приводная коробка зафиксирована на раме между средним мостом и задним мостом.
5. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 2, в котором приводная коробка зафиксирована на раме на задней стороне заднего моста.
6. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 1, в котором приводная коробка и совокупный мостовой узел соединены с помощью фланца.
7. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 1, в котором выходной конец узла редуктора соединен напрямую с главным редуктором.
8. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 1, в котором приводная коробка дополнительно содержит трансмиссию, при этом входной конец трансмиссии соединен с выходным концом узла редуктора, а выходной конец трансмиссии соединен напрямую с главным редуктором.
9. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 1, в котором предусмотрены, по меньшей мере, два узла редуктора, при этом указанные, по меньшей мере, два узла редуктора соединены с указанными, по меньшей мере, двумя источниками мощности во взаимно однозначном соответствии.
10. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 9, в котором каждый источник мощности содержит приводной двигатель и вал двигателя, соединенный с приводным двигателем;
каждый узел редуктора содержит первый передаточный механизм, соединенный с валом двигателя, и второй передаточный механизм, взаимодействующий с первым передаточным механизмом, при этом второй передаточный механизм установлен в качестве выходного конца узла редуктора;
один из вторых передаточных механизмов является общим для указанных по меньшей мере двух узлов редуктора; и
указанные по меньшей мере два источника мощности установлены в направлении по периферии второго передаточного механизма.
11. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора по п. 10, в котором трансмиссия содержит узел входного вала, узел среднего вала, узел выходного вала и устройство переключения передач;
узел входного вала содержит входной вал, соединенный со вторым передаточным механизмом, и третий передаточный механизм, соединенный с входным валом;
узел среднего вала содержит средний вал, четвертый передаточный механизм и пятый передаточный механизм, соединенные с двумя концами среднего вала, соответственно, при этом четвертый передаточный механизм взаимодействует с третьим передаточным механизмом;
узел выходного вала содержит выходной вал, соединенный с входным концом дифференциала, и шестой передаточный механизм, установленный с возможностью вращения на выходном валу, а также шестой передаточный механизм взаимодействует с пятым передаточным механизмом;
устройство переключения передач установлено на выходном валу и выполнено с возможностью управления соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом или входным валом;
устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на первой передаче, соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом для выдачи движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал через входной вал, третий передаточный механизм, четвертый передаточный механизм, средний вал, пятый передаточный механизм, шестой передаточный механизм и выходной вал, соответственно; устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на второй передаче, соединением выходного вала с входным валом для выдачи напрямую движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал для реализации двухступенчатого управления транспортным средством.
| CN 105966221 A, 28.09.2016 | |||
| CN 209798628 U, 17.12.2019 | |||
| CN 207416523 U, 29.05.2018 | |||
| CN 209320658 U, 30.08.2019 | |||
| KR 102066511 B1, 16.01.2020. |
