[发明专利]一种新能源车辆动力系统及其控制方法

说明书

一种新能源车辆动力系统，由发动机、离合器、变速箱、传动轴、后桥、车轮、液压装置、负载传动轴和动力耦合装置组成，动力耦合装置包括壳体总成及其内设置的驱动电机、减速机构、动力耦合离合器、动力耦合机构、负载离合器和负载机构，驱动电机为高速电机，驱动电机与减速机构传动连接，减速机构通过动力耦合离合器与动力耦合机构传动连接，动力耦合机构与变速箱传动连接，减速机构通过负载离合器与负载机构传动连接，负载机构通过负载传动轴与液压装置传动连接。本设计不仅可以实现车辆在不同工作模式下的高效工作，而且可以实现不同工况下的车辆停车取力和行车取力功能，同时可以实现纯电动取力、反转取力和大功率取力。

技术领域

本发明涉及新能源车辆的动力传动系统领域，尤其涉及一种新能源车辆动力系统及其控制方法，主要适用于实现车辆在不同工作模式下的高效工作，实现不同工况下的车辆停车取力和行车取力功能，同时可以实现纯电动取力、反转取力和大功率取力等特殊应用。

背景技术

混合动力车辆技术的核心之一是双动力系统的耦合及其控制器。目前混合动力卡车的动力耦合方案，多采用并联式结构，驱动电机布置在发动机和离合器之间，或者布置在离合器与变速箱之间，也有布置在变速箱输出端的技术方案；针对这些技术方案的需求，驱动电机需要设计成扁平式电机，直径和质量大，成本高，系统效率一般，且对原车动力系统的改动较大。同时，针对混合动力专用载货车，需要变速箱带有部分功率取力器连接液压装置，为环卫作业、自卸等特殊应用的车辆提供辅助动力。由于变速箱取力器的结构限制，取力器能提供的功率较小，不容易实现反转，工作时发动机噪声较大。针对变速箱取力器的缺点，出现采用独立小发动机作为取力装置的技术方案，及采用永磁电机作为副发动机的技术方案，虽然解决了变速箱取力的一些弊端，但是整车布置空间大，增加的成本较高。

现有动力耦合装置存在如下缺陷：驱动电机为低速电机，重量和体积大，电机系统效率一般；由于增加了发动机和变速箱的相关转动惯量，导致制动能量回收的效率较低；无法实现纯电动取力器工作模式；无法实现行车过程中取力器调速功能；在取力器工作时无法改变旋转方向；无法增大变速箱取力器的输出功率和扭矩。

中国专利，申请公布号为CN103350639A，申请公布日为2013年10月16日的发明公开了一种油电混合动力扫路车用动力耦合器及其控制方法，包括变速器动力输入轴、电动机动力输入轴、行驶动力输出轴以及工作动力输出轴，变速器动力输入轴与电动机动力输入轴相互平行，变速器动力输入轴与行驶动力输出轴同轴，变速器动力输入轴与工作动力输出轴相互垂直。虽然该发明解决了混合动力扫路车的油电双动力源切换问题，但是其仍然存在以下缺陷：该发明无法实现车辆在不同工作模式的高效工作，无法实现不同工况下的车辆停车取力和行车取力功能，无法实现纯电动取力、反转取力和大功率取力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的无法实现车辆在不同工作模式的高效工作，无法实现不同工况下的车辆停车取力和行车取力功能，无法实现纯电动取力、反转取力和大功率取力的缺陷与问题，提供一种可以实现车辆在不同工作模式下的高效工作，可以实现不同工况下的车辆停车取力和行车取力功能，可以实现纯电动取力、反转取力和大功率取力的新能源车辆动力系统及其控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种新能源车辆动力系统，该动力系统由发动机、离合器、变速箱、传动轴、后桥、车轮、液压装置、负载传动轴和动力耦合装置组成；

所述动力耦合装置包括壳体总成及其内设置的驱动电机、减速机构、动力耦合离合器、动力耦合机构、负载离合器和负载机构，所述驱动电机为高速电机，驱动电机与减速机构传动连接，所述减速机构通过动力耦合离合器与动力耦合机构传动连接，动力耦合机构与变速箱传动连接，所述减速机构通过负载离合器与负载机构传动连接，负载机构通过负载传动轴与液压装置传动连接；所述动力耦合离合器，用于控制减速机构与动力耦合机构之间的动力传递；所述负载离合器，用于控制减速机构与负载机构之间的动力传递。