[发明专利]用于具有内燃机的工业卡车的驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的驱动系统，其用于具有作为主要能源的内燃机的工业卡车。

背景技术

用于机动车的混合驱动已经知道了很长时间。在US3,566,717中，公开了一种用于机动车的驱动系统，其中内燃机的轴连接到三轴行星齿轮装置的第一轴上。第一电机连接到三轴行星齿轮装置的第二轴上。第三轴连接到第二电机上，并且连接到车辆的车轮上。作为部分在经行星齿轮装置的第三轴的机械路径上和剩余部分在从第一到第二电机的电气路径上分配的动力，完成动力传递。从内燃机作用在车辆车轮上的传动比由内燃机和第一电机的速度比设置。已知布置可以用作无级齿轮机构，但由于内部动力流，仅适用于一个行驶方向。

从DE 101 41 923得知一种用于机动车的驱动系统，其中内燃机的轴连接到三轴行星齿轮装置的第一轴上。第一电机连接到行星齿轮装置的第二轴上，并且第三轴连接到第二电机和车辆车轮上。为了反向驱动，行星齿轮装置的第三轴与第二电机和车辆车轮的连接由离合器分离，并且内燃机的轴和第一电机的轴借助于离合器连接，从而从以发电机方式操作的第一电机到第二电机的串联电气动力传递是可能的。为了在动力分配模式与串联模式之间切换，把从内燃机传递到车轮的动力减小到零是必要的。

从DE 103 40 472得知一种用于工业卡车的驱动系统，其中内燃机的轴连接到三轴行星齿轮装置的轴上。第一电机连接到行星齿轮装置的第二轴上，并且第三轴连接到变速齿轮上，其输出轴连接到加法齿轮上。第二电机连接到加法齿轮的其它输入轴上，其输出作用在车轮上。在三轴行星齿轮装置上的锁止离合器允许串联电气操作，其中由内燃机产生的动力由第一电机转换成电流，该电流供给到第二电机作为驱动电流。为此，变速齿轮换档到空档位置。正向和反向驱动在串联模式中是可能的。而且，通过换档到属于行驶相应方向的变速级中的变速齿轮，正向和反向驱动在动力分配模式中是可能的。为了在动力分配模式与串联模式之间变换，当使用与锁止离合器相关的传动步骤时，有可能在速度同步动力换档中保持从内燃机到车轮传递的动力恒定。

一般地，离合器设计成液压致动多板离合器。以已知方式，液压致动离合器一般包括共同转动活塞，从而致动所要求的压力介质必须传输到结构昂贵且易受到维修的转动部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于工业卡车的混合驱动系统，该混合驱动系统提供变速装置的无级调节、良好的可控制性及良好的效率。除行驶驱动之外还打算实现工业卡车的操作功能，除作为主要能源的内燃机的操作之外，也想要至少偶尔地实现零排放操作，以便驶过仓库或容器。最后，对于驱动系统高的加速度，想要在行驶的正向和反向上都实现爬坡能力和高的行驶速度。

这个目的由权利要求1的特征实现。

在根据本发明的驱动系统中，提供包括两个固定连杆的四轴行星齿轮装置或包括一个固定连杆的行星齿轮装置。第一轴连接到内燃机上，并且第二轴机械地连接到第一电机上。电机电气连接到工业卡车的车载电源上。制动器连接到行星齿轮装置的第三轴上，而第四轴连接到变速齿轮上。变速齿轮连接到加法齿轮上，加法齿轮的其它输入轴连接到第二电机上，该第二电机连接到车载电源上。加法齿轮的输出轴连接到工业卡车的从动车轮上。传感器装置感测内燃机的和第一与第二电机的速度。控制和调节装置根据设置点信号和传感器装置的输出信号，设置电机的和内燃机的速度和/或转矩。而且，控制电机的电动机操作和发电机操作及变速齿轮和制动器的致动。

如果对于根据本发明的驱动系统不致动制动器，则四轴行星齿轮装置作为差动装置操作。当致动制动器时，行星齿轮装置转换成在分离轴之间具有固定传动比的直接传动装置。根据本发明的驱动系统允许串联电气操作和电气动力分配操作。另外，与电能蓄能器相关，具有零排放的纯电气操作是可能的。

要理解，从动车轮和内燃机关于它们在齿轮布置上的位置可以交换。

变速齿轮可以是换向齿轮。第二电机可以由并联布置的两个电机形成，一个相应电机连接到从动车轮上。

根据本发明的一个实施例，用于工业卡车的辅助功能的消耗装置可以是液压泵。为了制动的目的，根据本发明的另外实施例，可控制节流阀可以与液压泵相联。