本發(fā)明涉及一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，特別涉及一種帶有作業(yè)設(shè)備的油電混合動(dòng)力工程車(chē)輛。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，很多工程車(chē)輛需要至少兩種工作模式：第一，車(chē)輛可以高速行駛實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)場(chǎng)；第二，車(chē)輛可以一邊低速行駛，一邊驅(qū)動(dòng)作業(yè)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。為滿足該目的，這些工程車(chē)輛通常采用兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)該需求。即，在一個(gè)常規(guī)的卡車(chē)底盤(pán)上，安裝有第一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，這里稱之為行駛發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤(pán)還有變速箱、驅(qū)動(dòng)橋、車(chē)架、輪胎等零部件，司機(jī)可以和開(kāi)普通卡車(chē)一樣的方式駕駛該車(chē)輛高速行駛或者低速行駛；另外，在底盤(pán)上還安裝有第二個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，這里稱之為作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)，由第二個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)作業(yè)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，通常作業(yè)設(shè)備功率都比較大。也就是說(shuō)這種工程車(chē)輛是將兩套完全獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加集成，一套動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)責(zé)車(chē)輛行駛，另一套動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)責(zé)作業(yè)。

現(xiàn)有技術(shù)方案存在如下缺點(diǎn)：

1. 發(fā)動(dòng)機(jī)油耗大、排放大、噪音大、損耗大：

有些車(chē)輛的作業(yè)行駛速度很低，比如時(shí)速為5至8km/h ；要實(shí)現(xiàn)該作業(yè)速度，必須將底盤(pán)行駛發(fā)動(dòng)機(jī)置于怠速轉(zhuǎn)速上(800-1000rpm)，并且車(chē)輛的變速箱還要置于低速檔位上( 通常為大速比的起步檔)，才能實(shí)現(xiàn)該低速作業(yè)速度。然而，底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在怠速800-1000rpm 的非經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速上( 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速通常為1500-2400rpm，取決于具體車(chē)型)，不僅油耗大，排放差，發(fā)動(dòng)機(jī)本身的損耗也大；另外，為了驅(qū)動(dòng)大功率的作業(yè)設(shè)備工作，作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)通常需要設(shè)置在大功率高轉(zhuǎn)速狀態(tài)（通常為2000-3000rpm，取決于具體機(jī)型），兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，不僅油耗高、噪音大、廢氣排放也大，完全不符合環(huán)保節(jié)能的理念。

2. 車(chē)輛作業(yè)效率嚴(yán)重降低，能耗浪費(fèi)嚴(yán)重：

對(duì)于工程車(chē)輛，理想情況是，車(chē)輛底盤(pán)上部的空間都應(yīng)該留給作業(yè)設(shè)備使用。但是，由于作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)需要安裝在卡車(chē)底盤(pán)上方，作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)本身占據(jù)了很大的體積和重量，還需要為之配套安裝相關(guān)的油箱、進(jìn)氣、排氣、尾氣處理、散熱、降噪等附屬設(shè)備，這些設(shè)備的存在嚴(yán)重壓縮了本該留給作業(yè)設(shè)備的空間，直接導(dǎo)致車(chē)輛的單程作業(yè)時(shí)間大大縮短，車(chē)輛持續(xù)工作時(shí)間不長(zhǎng)，能耗浪費(fèi)嚴(yán)重。

3. 車(chē)輛維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高：

一臺(tái)這種工程車(chē)輛有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，相關(guān)的機(jī)油、機(jī)濾、空氣濾、燃油濾、防凍液、排放添加劑等耗材都需要定期更換或添加，維護(hù)費(fèi)用比一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)成倍增加。

因此，如何提供一種傳動(dòng)系統(tǒng)，用于顯著提高這些工程車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)和整車(chē)的工作效率，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，特別適用于帶有作業(yè)設(shè)備的工程車(chē)輛，能夠?qū)⒃屑夹g(shù)方案中作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)和附屬裝置占用的空間轉(zhuǎn)化為作業(yè)設(shè)備所需空間，并將底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效傳遞給作業(yè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛工作效率的顯著提升和節(jié)能、減排、降噪。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，包括儲(chǔ)能單元（1）、動(dòng)力控制及逆變單元（2）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、發(fā)動(dòng)機(jī)（19）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、驅(qū)動(dòng)輪（39）、齒輪箱、作業(yè)設(shè)備、附件等；所述齒輪箱包括第一軸（12）、第二軸（31）、第三軸（4）、第四軸（23）、第一齒輪（24）、第二齒輪（3）、第三齒輪（5）、第四齒輪（26）、箱體組件（25）、附件等。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)（19）為內(nèi)燃機(jī)，第一軸（12）、第二軸（31）、第一齒輪（24）、第二齒輪（3）同軸線，第三軸（4）、第三齒輪（5）同軸線，第四齒輪（26）、第四軸（23）同軸線；第一軸（12）和第三軸（4）不同軸線，第二軸（31）和第四軸（23）不同軸線；第一軸（12）的一端為動(dòng)力輸入口（13），和發(fā)動(dòng)機(jī)（19）連接；第二軸（31）的一端為行駛動(dòng)力輸出口（32），經(jīng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）和驅(qū)動(dòng)輪（39）連接；第三軸（4）接作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11），第四軸（23）接驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）；動(dòng)力控制及逆變單元（2）與驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）通過(guò)電路連接，動(dòng)力控制及逆變單元（2）與儲(chǔ)能單元（1）通過(guò)電路連接。

所述車(chē)輛有一種工作模式被稱之為作業(yè)模式，在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛具有以下?tīng)顟B(tài)：

第一軸（12）和第一齒輪（24）連接，第二軸（31）和第二齒輪（3）連接；第三軸（4）和第三齒輪（5）連接，第四軸（23）和第四齒輪（26）連接；第一齒輪（24）和第三齒輪（5）嚙合，第二齒輪（3）和第四齒輪（26）嚙合，第一軸（12）和第二軸（31）脫開(kāi)。

在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線有以下兩種的一種或全部，分別如下所述：

第一種能量傳遞路線，稱之為純電動(dòng)行駛路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，電能從儲(chǔ)能單元（1）輸出，經(jīng)動(dòng)力控制及逆變單元（2），由驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再經(jīng)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下。

第二種能量傳遞路線，稱之為能量回收A路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）吸收所述車(chē)輛的行駛慣性動(dòng)能或下坡勢(shì)能并轉(zhuǎn)化為電能，使所述車(chē)輛產(chǎn)生減速或制動(dòng)效果，這部分能量依次通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪（39）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、第二軸（31）、第二齒輪（3）、第四齒輪（26）、第四軸（23）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、動(dòng)力控制及逆變單元（2），以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下。

優(yōu)選，所述車(chē)輛還有一種工作模式被稱之為高速行駛模式；在所述高速行駛模式下，所述車(chē)輛具有以下?tīng)顟B(tài)：

第一軸（12）和第二軸（31）直接連接；

在所述高速行駛模式下，所述車(chē)輛有第三種能量傳遞路線，稱之為直連路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）不提供能量給車(chē)輛行駛。

優(yōu)選，所述車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機(jī)（19）和動(dòng)力輸入口（13）之間還接有變速箱（15）；即變速箱（15）一端接發(fā)動(dòng)機(jī)（19），另一端接動(dòng)力輸入口（13）。

優(yōu)選，所述車(chē)輛還有發(fā)電機(jī)（36）；所述發(fā)電機(jī)（36）和第三軸（4），或第一軸（12），或發(fā)動(dòng)機(jī)（19），或變速箱（15）連接，發(fā)電機(jī)（36）由所述發(fā)動(dòng)機(jī)（19）提供能量（動(dòng)力），所述發(fā)電機(jī)（36）通過(guò)電路與動(dòng)力控制及逆變單元（2）連接；以所述發(fā)電機(jī)（36）和第三軸（4）連接為例來(lái)描述車(chē)輛的能量傳遞路線，所述發(fā)電機(jī)（36）和第一軸（12）、或發(fā)動(dòng)機(jī)（19），或變速箱（15）連接時(shí)的能量傳遞路線與此類(lèi)同；

所述發(fā)電機(jī)（36）和第三軸（4）連接時(shí)，在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第四種，稱之為混合動(dòng)力A路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，由動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）和第三齒輪（5）并在第三軸（4）被分為兩部分；其中第一部分機(jī)械能經(jīng)作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；而第二部分機(jī)械能被發(fā)電機(jī)（36）轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再依次經(jīng)過(guò)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下，儲(chǔ)能單元（1）或者吸收來(lái)自發(fā)電機(jī)（36）的電能，或者提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）做功。

如果將發(fā)電機(jī)（36）換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36），則在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第五種，稱之為能量回收B路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）吸收所述車(chē)輛的行駛慣性動(dòng)能或下坡勢(shì)能并轉(zhuǎn)化為電能，使所述車(chē)輛產(chǎn)生減速或制動(dòng)效果，這部分能量依次通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪（39）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、第二軸（31）、第二齒輪（3）、第四齒輪（26）、第四軸（23）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下。

優(yōu)選，如果發(fā)電機(jī)（36）不是接第三軸（4），而是接發(fā)動(dòng)機(jī)（19）時(shí)，則在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第六種，稱之為混合動(dòng)力B路線：

發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出的機(jī)械能被分成兩部分，第一部分機(jī)械能由動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；而第二部分機(jī)械能被發(fā)電機(jī)（36）轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再依次經(jīng)過(guò)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下，儲(chǔ)能單元（1）或者吸收來(lái)自發(fā)電機(jī)（36）的電能，或者提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）做功。

優(yōu)選，所述車(chē)輛還有傳動(dòng)軸（14）；

優(yōu)選，所述傳動(dòng)軸（14）安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)（19）和動(dòng)力輸入口（13）之間，即發(fā)動(dòng)機(jī)（19）經(jīng)所述傳動(dòng)軸（14）和動(dòng)力輸入口（13）連接；

優(yōu)選，所述傳動(dòng)軸（14）安裝在變速箱（15）和動(dòng)力輸入口（13）之間，即變速箱（15）經(jīng)所述傳動(dòng)軸（14）和動(dòng)力輸入口（13）連接。

優(yōu)選，所述車(chē)輛還有傳動(dòng)軸（33）；行駛動(dòng)力輸出口（32）經(jīng)所述傳動(dòng)軸（33）和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）連接。

優(yōu)選，所述齒輪箱有第一同步器和第二同步器；所述第一同步器可以實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第三軸（4）在動(dòng)力傳遞上的連接或脫開(kāi)，所述第二同步器可以實(shí)現(xiàn)第二軸（31）和第四軸（23）在動(dòng)力傳遞上的連接或脫開(kāi)；所述第一同步器或/和第二同步器可以實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第二軸（31）在動(dòng)力傳遞上的連接或脫開(kāi)。

優(yōu)選，所述第一同步器可以是嚙合齒套、或滑移齒輪、或慣性式同步器、或常壓式同步器，所述第二同步器可以是嚙合齒套、或滑移齒輪、或慣性式同步器、或常壓式同步器；所述第一同步器和第一軸（12）或第三軸（4）同軸線，所述第二同步器和第二軸（31）或第四軸（23）同軸線。

優(yōu)選，所述第一軸（12）和第三軸（4）之間可以是單級(jí)齒輪傳動(dòng)，也可以是多級(jí)齒輪傳動(dòng)；所述第二軸（31）和第四軸（23）之間可以是單級(jí)齒輪傳動(dòng)，也可以是多級(jí)齒輪傳動(dòng)。

優(yōu)選，所述車(chē)輛還有充電單元或充電接口，可以將外部電能接入所述車(chē)輛，對(duì)儲(chǔ)能單元（1）進(jìn)行充電。

總之，本發(fā)明提供了一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，特別適用于帶有作業(yè)設(shè)備的工程車(chē)輛。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是能夠?qū)⒃屑夹g(shù)方案中作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)和附屬裝置占用的空間轉(zhuǎn)化為作業(yè)設(shè)備所需空間，并將底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效傳遞給作業(yè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛工作效率的顯著提升和節(jié)能、減排、降噪。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1在作業(yè)模式時(shí)的傳動(dòng)原理圖；

圖2是實(shí)施例2在作業(yè)模式時(shí)的傳動(dòng)原理圖；

圖3是實(shí)施例3在高速行駛模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖；

圖4是實(shí)施例3在作業(yè)模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖；

圖5是實(shí)施例4在作業(yè)模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖；

圖6是實(shí)施例1的第一種能量傳遞路線（純電動(dòng)行駛路線）；

圖7是實(shí)施例1的第二種能量傳遞路線（能量回收A路線）；

圖8是實(shí)施例1和實(shí)施例3的第三種能量傳遞路線（直連路線）；

圖9是實(shí)施例1的第四種能量傳遞路線（混合動(dòng)力A路線）；

圖10是實(shí)施例1的第五種能量傳遞路線（能量回收B路線）；

圖11是實(shí)施例2的第六種能量傳遞路線（混合動(dòng)力B路線）。

圖中，1-儲(chǔ)能單元、2-動(dòng)力控制及逆變單元、3-第二齒輪、4- 第三軸、5- 第三齒輪、7-第二同步器 或 第二嚙合齒套、11- 作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口、12- 第一軸、13- 動(dòng)力輸入口、14- 傳動(dòng)軸、15- 變速箱、16- 驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)、17-第一同步器 或 第一嚙合齒套、19- 發(fā)動(dòng)機(jī)、22- 軸承、23- 第四軸、24- 第一齒輪、25- 箱體組件、26- 第四齒輪、27-第五A齒輪、28- 第五軸、29- 第五B齒輪、31- 第二軸、32- 行駛動(dòng)力輸出口、33-傳動(dòng)軸、34-車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸、36- 發(fā)電機(jī) 或 驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)、39- 驅(qū)動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。

為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。

為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

參閱圖1至圖11，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是實(shí)施例1在作業(yè)模式時(shí)的傳動(dòng)原理圖；

圖6是實(shí)施例1的第一種能量傳遞路線（純電動(dòng)行駛路線）；

圖7是實(shí)施例1的第二種能量傳遞路線（能量回收A路線）；

圖8是實(shí)施例1和實(shí)施例3的第三種能量傳遞路線（直連路線）；

圖9是實(shí)施例1的第四種能量傳遞路線（混合動(dòng)力A路線）；

圖10是實(shí)施例1的第五種能量傳遞路線（能量回收B路線）。

實(shí)施例1描述了一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，包括儲(chǔ)能單元（1）、動(dòng)力控制及逆變單元（2）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、發(fā)動(dòng)機(jī)（19）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、驅(qū)動(dòng)輪（39）、齒輪箱、作業(yè)設(shè)備、附件等；所述齒輪箱包括第一軸（12）、第二軸（31）、第三軸（4）、第四軸（23）、第一齒輪（24）、第二齒輪（3）、第三齒輪（5）、第四齒輪（26）、箱體組件（25）、附件等。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)（19）為內(nèi)燃機(jī)，更特指柴油機(jī)或汽油機(jī)；第一軸（12）、第二軸（31）、第一齒輪（24）、第二齒輪（3）同軸線，第三軸（4）、第三齒輪（5）同軸線，第四齒輪（26）、第四軸（23）同軸線；第一軸（12）和第三軸（4）不同軸線，第二軸（31）和第四軸（23）不同軸線；第二軸（31）和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）不平行，兩條軸線之間的夾角大于45度； 第一軸（12）的一端為動(dòng)力輸入口（13），和發(fā)動(dòng)機(jī)（19）連接；第二軸（31）的一端為行駛動(dòng)力輸出口（32），經(jīng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）和驅(qū)動(dòng)輪（39）連接；第三軸（4）接作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11），第四軸（23）接驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）；動(dòng)力控制及逆變單元（2）與驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）通過(guò)電路連接，動(dòng)力控制及逆變單元（2）與儲(chǔ)能單元（1）通過(guò)電路連接。

所述車(chē)輛有一種工作模式被稱之為作業(yè)模式，在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛具有以下?tīng)顟B(tài)：

第一軸（12）和第一齒輪（24）連接，第二軸（31）和第二齒輪（3）連接；第三軸（4）和第三齒輪（5）連接，第四軸（23）和第四齒輪（26）連接；第一齒輪（24）和第三齒輪（5）嚙合，第二齒輪（3）和第四齒輪（26）嚙合，第一軸（12）和第二軸（31）脫開(kāi)。

在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線有以下兩種的一種或全部，分別如下所述：

第一種能量傳遞路線，稱之為純電動(dòng)行駛路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，電能從儲(chǔ)能單元（1）輸出，經(jīng)動(dòng)力控制及逆變單元（2），由驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再經(jīng)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下。

第二種能量傳遞路線，稱之為能量回收A路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）吸收所述車(chē)輛的行駛慣性動(dòng)能或下坡勢(shì)能并轉(zhuǎn)化為電能，使所述車(chē)輛產(chǎn)生減速或制動(dòng)效果，這部分能量依次通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪（39）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、第二軸（31）、第二齒輪（3）、第四齒輪（26）、第四軸（23）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、動(dòng)力控制及逆變單元（2），以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下。

所述車(chē)輛還有一種工作模式被稱之為高速行駛模式，在所述高速行駛模式下，所述車(chē)輛具有以下?tīng)顟B(tài)：

第一軸（12）和第二軸（31）直接連接，第一軸（12）和第三軸（4）脫開(kāi)，第二軸（31）和第四軸（23）脫開(kāi)。

在所述高速行駛模式下，所述車(chē)輛有第三種能量傳遞路線，稱之為直連路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）不提供能量給車(chē)輛行駛。

所述車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機(jī)（19）和動(dòng)力輸入口（13）之間還接有變速箱（15），即變速箱（15）一端接發(fā)動(dòng)機(jī)（19），另一端接動(dòng)力輸入口（13）。

所述車(chē)輛還有發(fā)電機(jī)（36）；所述發(fā)電機(jī)（36）和第三軸（4）連接，所述發(fā)電機(jī)（36）通過(guò)電路與動(dòng)力控制及逆變單元（2）連接；在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第四種，稱之為混合動(dòng)力A路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，由動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）和第三齒輪（5）并在第三軸（4）被分為兩部分；其中第一部分機(jī)械能經(jīng)作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；而第二部分機(jī)械能被發(fā)電機(jī)（36）轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再依次經(jīng)過(guò)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下，儲(chǔ)能單元（1）或者吸收來(lái)自發(fā)電機(jī)（36）的電能，或者提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）做功。

所述車(chē)輛還有傳動(dòng)軸（14），所述傳動(dòng)軸（14）安裝在變速箱（15）和動(dòng)力輸入口（13）之間，即變速箱（15）經(jīng)所述傳動(dòng)軸（14）和動(dòng)力輸入口（13）連接。

所述車(chē)輛還有傳動(dòng)軸（33），行駛動(dòng)力輸出口（32）經(jīng)所述傳動(dòng)軸（33）和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）連接。

所述車(chē)輛還有充電單元或充電接口，可以將外部電能接入所述車(chē)輛，對(duì)儲(chǔ)能單元（1）進(jìn)行充電。

圖2是實(shí)施例2在作業(yè)模式時(shí)的傳動(dòng)原理圖；

圖11是實(shí)施例2的第六種能量傳遞路線（混合動(dòng)力B路線）。

實(shí)施例2描述的一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛與實(shí)施例1的主要區(qū)別在于：

在實(shí)施例2中，發(fā)電機(jī)（36）不是接第三軸（4），而是接發(fā)動(dòng)機(jī)（19）；則在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第六種，稱之為混合動(dòng)力B路線：

發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出的機(jī)械能被分成兩部分，第一部分機(jī)械能由動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；而第二部分機(jī)械能被發(fā)電機(jī)（36）轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再依次經(jīng)過(guò)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下，儲(chǔ)能單元（1）或者吸收來(lái)自發(fā)電機(jī)（36）的電能，或者提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）做功。

圖3是實(shí)施例3在高速行駛模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖；

圖4是實(shí)施例3在作業(yè)模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖。

要實(shí)現(xiàn)所述齒輪箱的傳動(dòng)原理有多種細(xì)化方案，實(shí)施例3對(duì)所述齒輪箱的一種細(xì)化實(shí)施方案進(jìn)行了描述。

所述齒輪箱有第一同步器和第二同步器，所述第一同步器可以實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第三軸（4）的連接或脫開(kāi)，所述第二同步器可以實(shí)現(xiàn)第二軸（31）和第四軸（23）的連接或脫開(kāi)；所述第一同步器可以實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第二軸（31）的連接或脫開(kāi)。所述第一同步器是嚙合齒套，所述第二同步器是嚙合齒套；所述第一同步器和第一軸（12）同軸線，所述第二同步器和第二軸（31）同軸線。

第一齒輪（24）空套在第一軸（12）上，兩者可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；第二齒輪（3）空套在第二軸（31）上，兩者可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；第三齒輪（5）和第三軸（4）之間為過(guò)盈配合連接，兩者不可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；第四齒輪（26）和第四軸（23）為一整體零件，兩者不可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；第一齒輪（24）和第三齒輪（5）始終嚙合，第二齒輪（3）和第四齒輪（26）始終嚙合；

第一嚙合齒套（17）向一側(cè)移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第二軸（31）的連接，第一軸（12）和第一齒輪（24）的脫開(kāi)；反之當(dāng)?shù)谝粐Ш淆X套（17）向另一側(cè)移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一軸（12）和第二軸（31）的脫開(kāi)，第一軸（12）和第一齒輪（24）的連接；

第二嚙合齒套（7）向一側(cè)移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第二軸（31）和第二齒輪（3）的脫開(kāi)；反之當(dāng)

第二嚙合齒套（7）向另一側(cè)移動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第二軸（31）和第二齒輪（3）的連接；

所述的第二軸（31）兩端都采用軸承支撐在殼體組件（25）上；第一軸（12）的一端用軸承支撐在殼體組件（25）上，另一端采用軸承支撐在第二軸（31）端部， 所述第一齒輪（24）通過(guò)滾針軸承空套在第一軸（12）上；第二齒輪（3）通過(guò)滾針軸承空套在第二軸（31）上；

所述第一嚙合齒套（17），第二嚙合齒套（7）采用花鍵連接形式實(shí)現(xiàn)所述軸和軸，或者所述軸和齒輪之間的連接。

所述車(chē)輛包括兩種工作模式：

第一種工作模式，稱之為高速行駛模式：

第一軸（12）和第二軸（31）連接，第一軸（12）和第一齒輪（24）脫開(kāi)，同時(shí)，第二軸（31）和第二齒輪（3）脫開(kāi)；在這種工作模式下，機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，直接經(jīng)第一軸（12）和第二軸（31），至第二軸（31）的行駛動(dòng)力輸出口（32）輸出；第三軸（4）、第四軸（23）、第一齒輪（24）、第二齒輪（3）、第三齒輪（5）、第四齒輪（26）都不發(fā)生動(dòng)力傳遞；第一齒輪（24）、第二齒輪（3）、第三齒輪（5）、第四齒輪（26）受到靜止的作業(yè)設(shè)備等的摩擦阻力影響而保持靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)。

在第一種工作模式下，齒輪都保持靜止就不會(huì)有齒輪攪油能量損失，齒輪箱內(nèi)部只有少數(shù)軸承發(fā)生滾動(dòng)摩擦，齒輪箱傳動(dòng)效率極高、 溫升低、工作可靠。

在第一種工作模式下，司機(jī)駕駛該車(chē)輛和駕駛普通卡車(chē)基本沒(méi)有區(qū)別。

第二種工作模式，稱之為作業(yè)模式：

第一軸（12）和第二軸（31）脫開(kāi)，第一軸（12）和第一齒輪（24）連接，同時(shí)，第二軸（31）和第二齒輪（3）連接。

在第二種工作模式下，機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，由動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）和第三齒輪（5）并在第三軸（4）被分為兩部分；其中第一部分機(jī)械能經(jīng)作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；而第二部分機(jī)械能被發(fā)電機(jī)（36）轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再依次經(jīng)過(guò)第四軸（23）、第四齒輪（26）、第二齒輪（3）和第二軸（31）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）傳遞給驅(qū)動(dòng)輪（39）做功。

在第二種工作模式下，司機(jī)駕駛該車(chē)輛和駕駛普通卡車(chē)有顯著區(qū)別：通常會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定成恒轉(zhuǎn)速（通常是發(fā)動(dòng)機(jī)的大功率經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，比如1600至2400rpm，取決于具體機(jī)型），采用固定的變速箱檔位，以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)作業(yè)設(shè)備，并通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)速的改變。

所述作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11），直接安裝作業(yè)設(shè)備或安裝驅(qū)動(dòng)作業(yè)設(shè)備的皮帶輪，或連接驅(qū)動(dòng)作業(yè)設(shè)備的傳動(dòng)軸或法蘭。

圖5是實(shí)施例4在作業(yè)模式時(shí)的一種細(xì)化方案的傳動(dòng)原理圖。

要實(shí)現(xiàn)所述齒輪箱的傳動(dòng)原理有多種細(xì)化方案，實(shí)施例4對(duì)所述齒輪箱的另一種細(xì)化實(shí)施方案進(jìn)行了描述，還描述了另一種能量回收技術(shù)方案。

實(shí)施例4與實(shí)施例1的主要區(qū)別在于兩點(diǎn)：

第一點(diǎn)：

所述第一軸（12）和第三軸（4）之間仍然是是單級(jí)齒輪傳動(dòng)，但所述第二軸（31）和第四軸（23）之間采用兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，即增加了第五軸（28）、第五A齒輪（27），第五B齒輪（29）；其中，第四齒輪（26）和第五A齒輪（27）嚙合，第二齒輪（3）和第五B齒輪（29）嚙合，第四軸（23）動(dòng)力經(jīng)第五軸（28）傳遞給第二軸（31）輸出；

這種方案的好處是，在有限的傳動(dòng)箱空間中，兩級(jí)傳動(dòng)可以比一級(jí)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)更大的速比變化，滿足車(chē)輛更大傳動(dòng)速比的需求；或者是在相同的中心距和傳動(dòng)轉(zhuǎn)速的前提下，兩級(jí)傳動(dòng)可以比一級(jí)傳動(dòng)降低齒輪線速度。

第二點(diǎn)：

將發(fā)電機(jī)（36）換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36），則在所述作業(yè)模式下，所述車(chē)輛的能量傳遞路線可以有第五種，稱之為能量回收B路線：

機(jī)械能由發(fā)動(dòng)機(jī)（19）輸出，經(jīng)動(dòng)力輸入口（13）輸入，依次經(jīng)過(guò)第一軸（12）、第一齒輪（24）、第三齒輪（5）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；此外，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）吸收所述車(chē)輛的行駛慣性動(dòng)能或下坡勢(shì)能并轉(zhuǎn)化為電能，使所述車(chē)輛產(chǎn)生減速或制動(dòng)效果，這部分能量依次通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪（39）、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸（34）、行駛動(dòng)力輸出口（32）、第二軸（31）、第二齒輪（3）、第四齒輪（26）、第四軸（23）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）、動(dòng)力控制及逆變單元（2），既可以以電能形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元（1）中，也可以經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36）、第三軸（4）、作業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出口（11）傳遞給所述車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備；這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（16）工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)（36）工作在驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)下。

灑水車(chē)、吹雪車(chē)、噴霧降塵車(chē)、掃路車(chē)、洗掃車(chē)等是非常適用于本發(fā)明技術(shù)方案的典型工程車(chē)輛，這些車(chē)輛的作業(yè)設(shè)備通常是大功率的風(fēng)機(jī)、水泵、液壓泵、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)等。

總之，本發(fā)明提供了一種油電混合動(dòng)力車(chē)輛，特別適用于帶有作業(yè)設(shè)備的工程車(chē)輛。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是能夠?qū)⒃屑夹g(shù)方案中作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)和附屬裝置占用的空間轉(zhuǎn)化為作業(yè)設(shè)備所需空間，并將底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效傳遞給作業(yè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛工作效率的顯著提升和節(jié)能、減排、降噪。

上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。