一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式，包括與轉(zhuǎn)向傳感器相關(guān)聯(lián)的方向盤、與踏板傳感器相關(guān)聯(lián)的剎車踏板、設(shè)有后橋本體的車身、中央控制器，后橋本體的兩端分別設(shè)有與電機(jī)控制裝置相關(guān)聯(lián)的輪轂電機(jī)，輪轂電機(jī)的輪轂外側(cè)設(shè)有后車輪，輪轂電機(jī)輪轂的內(nèi)側(cè)固定連接有剎車片，輪轂電機(jī)輪轂的內(nèi)側(cè)凹陷處設(shè)有與后橋本體固接的制動鉗，踏板傳感器以及轉(zhuǎn)向傳感器與中央控制器的輸入端相連接，中央控制器的輸出端分別與兩個電機(jī)控制裝置相連接，踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器以控制輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器以控制輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速差。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單、占用車身空間少，并可減小車輛行駛時的轉(zhuǎn)彎半徑。
【專利說明】
一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及純電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著環(huán)保理念的不斷加深，零污染無排放的純電動汽車正在逐步得到普及和推廣?，F(xiàn)有的純電動汽車的驅(qū)動結(jié)構(gòu)通常都是在原有汽油車的基礎(chǔ)上用電機(jī)替換發(fā)動機(jī)，也就是說，電機(jī)的動力仍然還是需要先通過變速器的變速，然后經(jīng)過主減速器、差速器傳遞給左右半軸，最后驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。例如，在中國專利文獻(xiàn)上公開的“一種電動車驅(qū)動系統(tǒng)及包含該驅(qū)動系統(tǒng)的電動車”，其公告號為CN201753019U，所述電動車驅(qū)動系統(tǒng)包括電機(jī)、減速箱、變速箱和離合器，所述電機(jī)和減速箱連接，所述減速箱通過所述離合器與所述變速箱連接。由于在電機(jī)后面設(shè)置有減速箱，電機(jī)輸出的動力首先經(jīng)過減速箱減速增扭，之后動力再經(jīng)過變速箱傳遞到車輪，因此電機(jī)輸出的動力可以具有較高的扭矩，所以可以直接啟動車輛。但是，現(xiàn)有的純電動汽車的驅(qū)動結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:由于變速器、主減速器、差速器等需要占用較大的空間，并且純電動汽車還需要額外的空間放置驅(qū)動電池，因此，使得純電動汽車的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，從而造成電動汽車環(huán)保卻不省錢，不利于其普及推廣。其次，現(xiàn)有的純電動汽車的驅(qū)動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)與汽油車基本相同，因此存在轉(zhuǎn)向掉頭時轉(zhuǎn)彎半徑過大、在狹窄道路上掉頭難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個目的是為了解決現(xiàn)有的電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)所存在的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、占用大量車身空間的問題，提供一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式，其整體結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、占用車身空間少，從而有利于增加驅(qū)動電池儲存空間。
[0004]本發(fā)明的第二個目的是為了解決現(xiàn)有的電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)所存在的轉(zhuǎn)彎半徑過大、在狹窄道路上掉頭難的問題，提供一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式，可以有效地減小電動車的轉(zhuǎn)彎半徑，從而便于在狹窄道路上掉頭。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括與轉(zhuǎn)向傳感器相關(guān)聯(lián)的方向盤、與踏板傳感器相關(guān)聯(lián)的剎車踏板、設(shè)有后橋本體的車身、用于控制各電子終端的中央控制器，所述后橋本體的兩端分別設(shè)有輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)與電機(jī)控制裝置相關(guān)聯(lián)，所述輪轂電機(jī)的輪轂外側(cè)設(shè)有后車輪，所述輪轂電機(jī)輪轂的內(nèi)側(cè)固定連接有剎車片，所述輪轂電機(jī)輪轂的內(nèi)側(cè)凹陷處設(shè)有與后橋本體固定連接的制動鉗，所述踏板傳感器以及轉(zhuǎn)向傳感器與中央控制器的輸入端相連接，所述中央控制器的輸出端分別與兩個電機(jī)控制裝置相連接。
[0006]本發(fā)明在后橋本體的兩端分別設(shè)置輪轂電機(jī)，從而可通過輪轂電機(jī)直接驅(qū)動后車輪，踏板傳感器根據(jù)剎車踏板的位置發(fā)出相應(yīng)的踏板信號，中央控制器根據(jù)踏板信號并通過電機(jī)控制裝置相應(yīng)地控制輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)電動車的變速。而轉(zhuǎn)向傳感器則根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)動角度發(fā)出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號，中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號并通過電機(jī)控制裝置控制兩個輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)后車輪的差速。也就是說，本發(fā)明可省去變速器、差速器、主減速器等部件，從而簡化整體結(jié)構(gòu)，降低制造成本，占用車身空間少，從而有利于增加驅(qū)動電池的儲存空間。由于輪轂電機(jī)直接驅(qū)動后車輪，因而可減少變速器、差速器等中間傳動裝置的摩擦所造成的能量損耗，有利于增加電動車的行駛里程。特別是，本發(fā)明將制動鉗設(shè)置在輪轂電機(jī)輪轂的內(nèi)側(cè)凹陷處，并且制動鉗與后橋本體固定連接，因此可最大限度地利用后橋本體上的空間，使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0007]作為優(yōu)選，所述后橋本體包括中間的軸管以及設(shè)在軸管兩端的固定軸，所述固定軸的外端設(shè)有與所述輪轂電機(jī)的輪轂固定連接的轉(zhuǎn)動盤，所述固定軸的外端面上設(shè)有信號軸容置孔，所述信號軸容置孔內(nèi)插設(shè)有與所述轉(zhuǎn)動盤花鍵連接的信號軸，所述信號軸伸入信號軸容置孔的內(nèi)端花鍵連接有轉(zhuǎn)環(huán)，在所述固定軸與轉(zhuǎn)環(huán)之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器。
[0008]當(dāng)輪轂電機(jī)驅(qū)動后車輪轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動盤同步轉(zhuǎn)動，從而帶動與轉(zhuǎn)動盤花鍵連接的信號軸一起轉(zhuǎn)動，信號軸則帶動轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)速傳感器即可感知轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)速，從而向中央控制器送出后車輪的轉(zhuǎn)速信號，有利于中央控制器對兩個后車輪的差速進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和控制。由于轉(zhuǎn)環(huán)被設(shè)置在固定軸的信號容置孔內(nèi)，從而使其可避免受到車輛行駛過程中外部惡劣環(huán)境條件的影響，保持轉(zhuǎn)速信號的準(zhǔn)確可靠。
[0009]作為優(yōu)選，所述信號軸容置孔內(nèi)設(shè)有定位環(huán)槽，所述定位環(huán)槽的底面為與所述信號軸容置孔的內(nèi)側(cè)壁貫通的球面，所述信號軸上花鍵連接有定位環(huán)，所述定位環(huán)的外側(cè)面為與定位環(huán)槽的底面適配的球面，從而使所述定位環(huán)定位在所述定位環(huán)槽內(nèi)，所述固定軸的外端面上設(shè)有定位環(huán)安裝插槽，所述定位環(huán)安裝插槽具有兩個相對的平面?zhèn)缺谝约斑B接在兩個平面?zhèn)缺谥g的圓柱面?zhèn)缺?，從而使定位環(huán)安裝插槽的形狀與所述定位環(huán)的軸向截面形狀相吻合，所述圓柱面?zhèn)缺谂c所述定位環(huán)槽的底面相切。
[0010]本發(fā)明的定位環(huán)既可對信號軸的內(nèi)端起到一個支撐定位作用，同時對轉(zhuǎn)動的信號軸起到一個軸承潤滑作用。也就是說，信號軸的內(nèi)外兩端分別收到定位環(huán)和轉(zhuǎn)動盤的支撐，可確保其平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。安裝時，我們可先將定位環(huán)的軸線與信號軸容置孔的軸線垂直，從而使定位環(huán)以厚度方向插入定位環(huán)安裝插槽內(nèi)。當(dāng)定位環(huán)的外側(cè)球面與定位環(huán)槽的底面貼合時，我們可使定位環(huán)轉(zhuǎn)動90度，此時定位環(huán)的整個外側(cè)球面與定位環(huán)槽的底面相貼合，從而使定位環(huán)適配在定位環(huán)槽內(nèi)。接著我們可在信號軸上先套設(shè)轉(zhuǎn)環(huán)，然后將信號軸插入定位環(huán)，實(shí)現(xiàn)信號軸與定位環(huán)的花鍵連接。由于定位環(huán)與定位環(huán)槽是球面配合，因此我們隨意地轉(zhuǎn)動定位環(huán)，也就是說，定位環(huán)的軸線可全方位擺動，從而確保定位環(huán)與轉(zhuǎn)動盤的同軸，有利于降低對安裝尺寸的精度要求，并便于其安裝和維護(hù)。
[0011]作為優(yōu)選，所述車身的前側(cè)中間位置設(shè)有可上下升降的轉(zhuǎn)向萬向輪，所述中央控制器通過一個控制所述轉(zhuǎn)向萬向輪的升降，當(dāng)轉(zhuǎn)向萬向輪下降到下極限位置時，所述車身前部被轉(zhuǎn)向萬向輪撐起。
[0012]當(dāng)電動車處于掉頭轉(zhuǎn)向模式時，中央控制器可通過轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置使轉(zhuǎn)向萬向輪下降撐起車身前部，此時前車輪不起作用。我們轉(zhuǎn)動方向盤，即可向中央控制器送出掉頭的轉(zhuǎn)向信號，中央控制器即通過電機(jī)控制裝置控制兩個輪轂電機(jī)做方向相反的轉(zhuǎn)動，其中位于轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，位于轉(zhuǎn)向外側(cè)的輪轂電機(jī)正向轉(zhuǎn)動，此時電動車即可以兩個后車輪連線上的某一點(diǎn)為圓心而原地打轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向萬向輪作為隨動輪則跟隨轉(zhuǎn)動，從而可極大地減小車輛在掉頭時的轉(zhuǎn)彎半徑，便于其在狹窄道路上的原地掉頭。
[0013]—種電動車驅(qū)動方式，當(dāng)電動車直行時，與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器將踏板信號的大小與儲存在中央控制器內(nèi)的踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表作比較，并向電機(jī)控制裝置輸出一個對應(yīng)的控制信號，使電機(jī)控制裝置控制設(shè)置在后橋本體兩端的輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而使所述電動車前行:
當(dāng)電動車轉(zhuǎn)向或掉頭時，轉(zhuǎn)動方向盤以驅(qū)動前車輪向一側(cè)轉(zhuǎn)向，此時與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，同時與方向盤相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速，中央控制器再根據(jù)轉(zhuǎn)向信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)兩個輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)固定在兩個輪轂電機(jī)上的后車輪的差速，使電動車轉(zhuǎn)向前行，并且控制電動車的轉(zhuǎn)彎半徑。
[0014]本發(fā)明通過后橋本體兩端的輪轂電機(jī)直接驅(qū)動后車輪，并根據(jù)與方向盤相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向傳感器的轉(zhuǎn)向信號控制兩個輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)后車輪的差速，將原有的變速器、差速器等機(jī)械裝置所實(shí)現(xiàn)的功能通過電子控制的方式加以實(shí)現(xiàn)，從而簡化整體結(jié)構(gòu)，降低制造成本，占用車身空間少，并降低機(jī)械傳動所造成的能量損耗，有利于增加電動車的行駛里程。特別是，通過差速器實(shí)現(xiàn)差速的車輛，在轉(zhuǎn)彎時動力車輪的差速是依據(jù)導(dǎo)向的前車輪的轉(zhuǎn)向角度自適應(yīng)的，不能人為控制，也就是說，在車身基本尺寸固定的情況下，其最小轉(zhuǎn)彎半徑是由前車輪的最大轉(zhuǎn)向角度決定的，內(nèi)外側(cè)動力車輪之間的差速是根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑自適應(yīng)調(diào)整的。而本發(fā)明的中央控制器可根據(jù)需要分別控制兩個后車輪的轉(zhuǎn)速，因而可控制兩個后車輪的差速值。當(dāng)我們適當(dāng)?shù)卦黾觾蓚€后車輪之間的差速值時，即可減小車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑，從而便于在狹窄道路上的轉(zhuǎn)向。
[0015]作為優(yōu)選，當(dāng)電動車掉頭時，中央控制器通過一個轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置控制設(shè)于車身前側(cè)中間位置轉(zhuǎn)向萬向輪的下降支撐起車身前部，從而使前車輪離開地面，此時轉(zhuǎn)動方向盤使轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，所述踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)的輪轂電機(jī)分別做反向和正向的差速轉(zhuǎn)動，從而在兩個后車輪之間產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，中央控制器再根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制電動車的轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)在兩個后車輪連線之間的位置。
[0016]轉(zhuǎn)向萬向輪可根據(jù)后面兩個產(chǎn)生動力的后車輪所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩自動地調(diào)整前進(jìn)方向。當(dāng)兩個后車輪以相反方向轉(zhuǎn)動時，后橋本體即會帶動電動車產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)原地打轉(zhuǎn)掉頭。當(dāng)后橋本體一端的后車輪轉(zhuǎn)速大于另一側(cè)后車輪的轉(zhuǎn)速時，也就是說，后橋本體一端的轉(zhuǎn)動線速度大于另一端的轉(zhuǎn)動線速度，因此，此時后橋本體的轉(zhuǎn)動中心向后車輪轉(zhuǎn)速較低的一側(cè)移動。因此，中央控制器可根據(jù)不同的轉(zhuǎn)向信號確定兩個后車輪的差速值，進(jìn)而根據(jù)道路狀況控制電動車的轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)在兩個后車輪連線之間的位置。使車輛能適應(yīng)不同的道路狀況。
[0017]作為優(yōu)選，當(dāng)電動車直行時，轉(zhuǎn)速傳感器按照設(shè)定的時間間隔將輪轂電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號見傳遞給中央控制器，中央控制器將該實(shí)際轉(zhuǎn)速信號N1與此時的踏板信號所對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速信號No作比較，如果其差值的絕對值大于允許的誤差值:
當(dāng)見大于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號減小一個設(shè)定的差值
Ca；當(dāng)見小于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號增加一個設(shè)定的差值Ca。
[0018]由于儲存在中央控制器內(nèi)的踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表中的各參數(shù)之間的關(guān)系與電動車實(shí)際行駛過程中各參數(shù)之間的關(guān)系會有一定的偏差，因此，本發(fā)明根據(jù)電動車實(shí)際行駛過程中的踏板信號所對應(yīng)的輪轂電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速信號與實(shí)際轉(zhuǎn)速信號的偏差值對中央控制器所發(fā)出的控制信號進(jìn)行實(shí)時修正，從而可確保電動車保持正常速度行駛，減小因路況等變化對車速造成的影響。
[0019]因此，本發(fā)明具有如下有益效果:整體結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、占用車身空間少，從而有利于增加驅(qū)動電池儲存空間，并可減小車輛行駛時的轉(zhuǎn)彎半徑。
【附圖說明】
[0020]圖1是驅(qū)動結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是電動車處于原地掉頭狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是后橋本體與輪轂電機(jī)連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是圖3中固定軸的端面視圖。
[0024]圖中:1、后橋本體11、軸管12、固定軸121、信號軸容置孔122、定位環(huán)槽123、定位環(huán)安裝插槽124、平面?zhèn)缺?25、圓柱面?zhèn)缺?3、信號軸14、轉(zhuǎn)動盤15、轉(zhuǎn)環(huán)16、定位環(huán)2、輪轂電機(jī)3、剎車片31、凸塊4、制動鉗5、轉(zhuǎn)向萬向輪6、升降裝置7、車身8、前車輪9、后車輪。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0026]實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括車身7、方向盤、剎車踏板、中央控制器(ECU)，車身上設(shè)置后橋本體I，后橋本體I的兩端分別設(shè)置輪轂電機(jī)2，每個輪轂電機(jī)2分別與一個電機(jī)控制裝置相關(guān)聯(lián)，以便于獨(dú)立地控制每個輪轂電機(jī)2的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。方向盤與一個轉(zhuǎn)向傳感器相關(guān)聯(lián)，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向傳感器即可輸出一個與方向盤轉(zhuǎn)動角度正相關(guān)的轉(zhuǎn)向信號;剎車踏板與一個踏板傳感器相關(guān)聯(lián)，當(dāng)踩下剎車踏板時，踏板傳感器即可輸出一個與剎車踏板位置正相關(guān)的踏板信號；中央控制器則可控制各電子終端的動作，電子終端可以是輪轂電機(jī)、車門鎖等。踏板傳感器以及轉(zhuǎn)向傳感器與中央控制器的輸入端相連接，中央控制器的輸出端則分別與兩個電機(jī)控制裝置相連接，因此，中央控制器可根據(jù)踏板傳感器的踏板信號以及轉(zhuǎn)向傳感器的轉(zhuǎn)向信號通過電機(jī)控制裝置分別控制兩個輪轂電機(jī)2的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)向。此外，輪轂電機(jī)2的輪轂外側(cè)通過螺栓固定連接后車輪9，以便輪轂電機(jī)2直接驅(qū)動后車輪9轉(zhuǎn)動，而輪轂電機(jī)2的輪轂具有凹陷的內(nèi)側(cè)邊緣則通過螺栓固定連接圓環(huán)狀的剎車片3。具體地，我們可在剎車片3的外側(cè)邊緣等間距地設(shè)置若干凸塊31，凸塊31上設(shè)置螺栓通孔，輪轂電機(jī)2的輪轂內(nèi)側(cè)邊緣則設(shè)置對應(yīng)的螺紋孔，螺栓通孔內(nèi)設(shè)置與輪轂邊緣的螺紋孔螺紋連接的螺栓，從而可將剎車片3牢固的固定在輪轂的內(nèi)側(cè)邊緣上。另夕卜，輪轂電機(jī)2輪轂的內(nèi)側(cè)凹陷處需設(shè)置與后橋本體I固定連接的制動鉗4，從而可制動剎車片3的內(nèi)側(cè)邊緣，從而實(shí)現(xiàn)車輛的制動。
[0027]當(dāng)駕駛?cè)酥饾u踩下剎車踏板時，踏板傳感器根據(jù)剎車踏板的位置發(fā)出相應(yīng)的踏板信號，中央控制器根據(jù)踏板信號并通過電機(jī)控制裝置相應(yīng)地控制輪轂電機(jī)2的啟動以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)電動車的啟動和直線行駛。
[0028]當(dāng)駕駛?cè)宿D(zhuǎn)動方向盤時而轉(zhuǎn)向傳感器根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)動角度發(fā)出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號，中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號并通過電機(jī)控制裝置控制兩個輪轂電機(jī)2的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)后車輪9的差速，使車輛可順利地轉(zhuǎn)向。也就是說，此時的踏板信號控制在車輛轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的后車輪9的基礎(chǔ)速度，而轉(zhuǎn)向信號則使車輛轉(zhuǎn)向外側(cè)的后車輪9提高速度，以實(shí)現(xiàn)兩個后車輪9的差速。
[0029]如圖3、圖4所示所示，本發(fā)明的后橋本體I包括中間的軸管11以及固接在軸管11兩端的固定軸12，固定軸12的外端面上設(shè)置與固定軸12同軸的信號軸容置孔121，信號軸容置孔121內(nèi)插設(shè)信號軸13，信號軸13的圓周面上設(shè)置外花鍵，信號軸13伸出信號軸容置孔121的外端花鍵連接一個轉(zhuǎn)動盤14，該轉(zhuǎn)動盤14通過螺栓與輪轂電機(jī)2的輪轂外側(cè)固定連接，信號軸13伸入信號軸容置孔121的內(nèi)端花鍵連接一個轉(zhuǎn)環(huán)15，在固定軸12與轉(zhuǎn)環(huán)15之間設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)速傳感器。當(dāng)輪轂電機(jī)2驅(qū)動后車輪9轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動盤14在輪轂的帶動下同步轉(zhuǎn)動，從而帶動與轉(zhuǎn)動盤14花鍵連接的信號軸13—起轉(zhuǎn)動，信號軸13則帶動轉(zhuǎn)環(huán)15轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速傳感器即可感知轉(zhuǎn)環(huán)15的轉(zhuǎn)速，從而向中央控制器送出后車輪9的轉(zhuǎn)速信號。需要說明的是，我們可在固定軸12上對應(yīng)轉(zhuǎn)環(huán)15的位置設(shè)置一個安裝通孔，然后在該安裝通孔內(nèi)安裝轉(zhuǎn)速傳感器的探頭，當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)15轉(zhuǎn)動時，探頭即可感知轉(zhuǎn)環(huán)15的轉(zhuǎn)動，并相應(yīng)地產(chǎn)生一個后車輪的轉(zhuǎn)速信號。
[0030]為了便于信號軸13的安裝定位，我們可在信號軸容置孔121內(nèi)設(shè)置一個定位環(huán)槽122，該定位環(huán)槽122的底面為外凸的球面，并且定位環(huán)槽122的底面與信號軸容置孔121的內(nèi)側(cè)壁相貫通。相應(yīng)地，信號軸13上則花鍵連接一個定位在定位環(huán)槽122內(nèi)的定位環(huán)16，該定位環(huán)16包括在軸向上的前后兩個端面以及連接前后兩個端面的外側(cè)面，定位環(huán)16的外側(cè)面為與定位環(huán)槽122的底面適配的球面，從而使定位環(huán)16的外形大致呈鼓形，當(dāng)然，定位環(huán)16的中心需設(shè)置與信號軸13配合的內(nèi)花鍵孔。此外，固定軸12的外端面上需設(shè)置定位環(huán)安裝插槽123，該定位環(huán)安裝插槽123具有兩個相對的平面?zhèn)缺?24以及連接在兩個平面?zhèn)缺?24之間的圓柱面?zhèn)缺?25，從而使定位環(huán)安裝插槽123的形狀與定位環(huán)16的軸向截面形狀相吻合，也就是說，定位環(huán)安裝插槽123的圓柱面?zhèn)缺?25的半徑與定位環(huán)16的外側(cè)面的半徑相等，并且定位環(huán)安裝插槽123的中心位于信號軸容置孔121的軸線上。定位環(huán)安裝插槽123沿固定軸12的軸向向內(nèi)延伸，直至定位環(huán)安裝插槽123的圓柱面?zhèn)缺?25與定位環(huán)槽122的底面相切。
[0031]安裝時，我們可先將定位環(huán)16的軸線與信號軸容置孔121的軸線垂直，由于定位環(huán)安裝插槽123的形狀與定位環(huán)16的軸向截面形狀相吻合，因而此時的定位環(huán)16可以很方便地插入定位環(huán)安裝插槽123內(nèi)。當(dāng)定位環(huán)16的外側(cè)球面與定位環(huán)槽122的底面貼合時，定位環(huán)16的外側(cè)球面的球心與定位環(huán)槽122的底面的球心重合，此時我們即可將定位環(huán)16轉(zhuǎn)動90度，使定位環(huán)16的整個外側(cè)球面與定位環(huán)槽122的底面相貼合，從而使定位環(huán)16適配在定位環(huán)槽122內(nèi)，并且可避免定位環(huán)16在信號軸容置孔121內(nèi)做軸向移動。接著我們可在信號軸13上先套設(shè)轉(zhuǎn)環(huán)15，然后將信號軸13伸入信號軸容置孔121內(nèi)，信號軸13伸出轉(zhuǎn)環(huán)15的內(nèi)端即可插入定位環(huán)16的內(nèi)花鍵孔，從而實(shí)現(xiàn)信號軸13與定位環(huán)16之間的花鍵連接。最后，在信號軸13露出信號軸容置孔121的外端套設(shè)一個轉(zhuǎn)動盤14，同時用螺栓將轉(zhuǎn)動盤14固定連接在輪轂電機(jī)2的輪轂外側(cè)，從而使信號軸13的內(nèi)外兩端分別得到定位環(huán)16和轉(zhuǎn)動盤14的支撐定位。由于定位環(huán)16與定位環(huán)槽122是球面配合，因此我們可全方位轉(zhuǎn)動定位環(huán)16，也就是說，定位環(huán)16的軸線可全方位擺動，信號軸13的外端可在信號軸容置孔121內(nèi)擺動，從而確保轉(zhuǎn)動盤14的中心位于定位環(huán)16的軸線上。也就是說，當(dāng)安裝在輪轂電機(jī)2的輪轂外側(cè)的轉(zhuǎn)動盤14的中心與信號軸容置孔121的軸線有輕微偏離時，信號軸13仍然可以順利安裝，從而有利于降低對安裝尺寸的精度要求，并便于其安裝和維護(hù)。可以理解的是，定位環(huán)16應(yīng)位于轉(zhuǎn)環(huán)15和轉(zhuǎn)動盤14之間。
[0032]最后，如圖2所示，我們還可在車身7的前側(cè)中間位置設(shè)置一個轉(zhuǎn)向萬向輪5，轉(zhuǎn)向萬向輪5可固定在一個升降裝置6的下部，該升降裝置6與一個轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置相關(guān)聯(lián)。這樣，中央控制器即可通過轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置控制升降裝置6的動作，從而控制轉(zhuǎn)向萬向輪5的升降，當(dāng)轉(zhuǎn)向萬向輪5下降至下極限位置時，即可將車身7前部撐起，此時的前車輪8離開地面。具體地，升降裝置6可以是豎直地固定設(shè)置在車身上的一個升降油缸，而轉(zhuǎn)向萬向輪5則安裝在升降油缸的活塞桿下端?；蛘?，升降裝置6也可以是豎直地固定設(shè)置在車身7上的一個螺套以及螺紋連接在螺套上的螺桿，而轉(zhuǎn)向萬向輪5則安裝在螺桿的下端，螺桿的上端則通過傳動機(jī)構(gòu)與一升降電機(jī)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動螺桿正反向轉(zhuǎn)動時，螺桿即可實(shí)現(xiàn)升降。
[0033]當(dāng)電動車需要在狹窄的道路上掉頭轉(zhuǎn)向時，我們可使電動車處于掉頭轉(zhuǎn)向模式，此時中央控制器先通過轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置使轉(zhuǎn)向萬向輪5下降撐起車身7前部，前車輪8則脫離地面不起作用。接著轉(zhuǎn)動方向盤并相應(yīng)地踩下剎車踏板，轉(zhuǎn)向傳感器即向中央控制器送出掉頭轉(zhuǎn)向信號，中央控制器通過電機(jī)控制裝置控制兩個輪轂電機(jī)2做方向相反的轉(zhuǎn)動，其中位于轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)2反向轉(zhuǎn)動，位于轉(zhuǎn)向外側(cè)的輪轂電機(jī)2正向轉(zhuǎn)動，并且中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號的大小相應(yīng)地控制兩個輪轂電機(jī)2的轉(zhuǎn)速差，而踏板傳感器則向中央控制器送出踏板信號，以控制兩個輪轂電機(jī)2的轉(zhuǎn)速。此時電動車即可以兩個后車輪9連線上的某一點(diǎn)為轉(zhuǎn)向圓心而原地打轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向萬向輪5則作為隨動輪跟隨轉(zhuǎn)動。也就是說，只要道路的寬度稍大于車輛的長度，即可實(shí)現(xiàn)原地掉頭轉(zhuǎn)向，從而可極大地減小車輛在掉頭時的轉(zhuǎn)彎半徑，便于其在狹窄道路上的原地掉頭。需要說明的是，當(dāng)車輛需要左轉(zhuǎn)時，車輛左側(cè)即為轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)，而車輛右側(cè)則為轉(zhuǎn)向外側(cè);反之，當(dāng)車輛需要右轉(zhuǎn)時，車輛右側(cè)即為轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)，而車輛左側(cè)則為轉(zhuǎn)向外側(cè)。此外，由于左右兩個輪轂電機(jī)2是安裝在同一后橋本體I上的，也就是說，輪轂電機(jī)2—方面做自轉(zhuǎn)，同時與后橋本體I一起做公轉(zhuǎn)，并且其公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速是相等的。我們設(shè)左側(cè)后車輪9至轉(zhuǎn)向圓心的距離為SL，左側(cè)后車輪9的轉(zhuǎn)速為Nl，右側(cè)后車輪9至轉(zhuǎn)向圓心的距離為Sr，有右側(cè)后車輪9的轉(zhuǎn)速為Nr，則Nl/Sl=Nr/ Sr。也就是說，當(dāng)兩個后車輪9的轉(zhuǎn)速相等時，轉(zhuǎn)向圓心位于兩個后車輪9連線上的中點(diǎn)，此時車輛的掉頭轉(zhuǎn)彎半徑最??；當(dāng)一側(cè)后車輪9的轉(zhuǎn)速小于另一側(cè)后車輪9的轉(zhuǎn)速時，相應(yīng)地，轉(zhuǎn)向圓心從兩個后車輪9連線上的中點(diǎn)向轉(zhuǎn)速較低的后車輪9一側(cè)移動；當(dāng)一側(cè)后車輪9的轉(zhuǎn)速為零時，則車輛以該后車輪9為轉(zhuǎn)向圓心掉頭轉(zhuǎn)向，此時車輛的掉頭轉(zhuǎn)彎半徑最大。中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向傳感器的轉(zhuǎn)向信號相應(yīng)地控制兩個后車輪9的轉(zhuǎn)速差，從而控制轉(zhuǎn)向圓心的位置。
[0034]實(shí)施例2:—種電動車驅(qū)動方式，其電動車采用實(shí)施例1的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，并且我們可先將一個踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表存儲在中央控制器中，踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表記錄的是踏板的踏板信號與對應(yīng)的中央控制器的控制信號以及對應(yīng)的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號，也就是說，當(dāng)踏板信號以設(shè)定的差值不斷遞增時其對應(yīng)的中央控制器的各控制信號以及輪轂電機(jī)的各設(shè)定轉(zhuǎn)速信號。
[0035]當(dāng)電動車直行時，與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器將踏板信號的大小與儲存在中央控制器內(nèi)的踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表作比較，并向電機(jī)控制裝置輸出一個對應(yīng)的控制信號，使電機(jī)控制裝置控制設(shè)置在后橋本體兩端的輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而使電動車前行。
[0036]為了確保電動車保持正常速度行駛，減小因路況等變化對車速造成的影響，與輪轂電機(jī)相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速傳感器按照設(shè)定的時間間隔將輪轂電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號犯傳遞給中央控制器，中央控制器將該實(shí)際轉(zhuǎn)速信號N1與此時的踏板信號所對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速信號No作比較，如果其差值的絕對值大于允許的誤差值:當(dāng)犯大于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號減小一個設(shè)定的差值Ca^N1小于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號增加一個設(shè)定的差值Ca，從而對輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷地進(jìn)行實(shí)時修正。
[0037]當(dāng)電動車轉(zhuǎn)向或掉頭時，轉(zhuǎn)動方向盤以驅(qū)動前車輪向一側(cè)轉(zhuǎn)向，此時與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，同時與方向盤相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速，中央控制器再根據(jù)轉(zhuǎn)向信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)兩個輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)固定在兩個輪轂電機(jī)上的后車輪的差速，使電動車轉(zhuǎn)向前行，并且控制電動車的轉(zhuǎn)彎半徑。
[0038]當(dāng)電動車行駛在狹窄道路并且需要掉頭時，中央控制器通過轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置控制設(shè)于車身前側(cè)中間位置轉(zhuǎn)向萬向輪的下降支撐起車身前部，從而使前車輪離開地面，此時轉(zhuǎn)動方向盤使轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)的輪轂電機(jī)分別做反向和正向的差速轉(zhuǎn)動，從而在兩個后車輪之間產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，中央控制器再根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制電動車的轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)在兩個后車輪連線之間的位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括與轉(zhuǎn)向傳感器相關(guān)聯(lián)的方向盤、與踏板傳感器相關(guān)聯(lián)的剎車踏板、設(shè)有后橋本體(I)的車身(7)、用于控制各電子終端的中央控制器，其特征是，所述后橋本體(I)的兩端分別設(shè)有輪轂電機(jī)(2)，所述輪轂電機(jī)(2)與電機(jī)控制裝置相關(guān)聯(lián)，所述輪轂電機(jī)(2)的輪轂外側(cè)設(shè)有后車輪(9)，所述輪轂電機(jī)(2)輪轂的內(nèi)側(cè)固定連接有剎車片(3)，所述輪轂電機(jī)(2)輪轂的內(nèi)側(cè)凹陷處設(shè)有與后橋本體(I)固定連接的制動鉗(4)，所述踏板傳感器以及轉(zhuǎn)向傳感器與中央控制器的輸入端相連接，所述中央控制器的輸出端分別與兩個電機(jī)控制裝置相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征是，所述后橋本體(I)包括中間的軸管(11)以及設(shè)在軸管(11)兩端的固定軸(12)，所述固定軸(12)的外端設(shè)有與所述輪轂電機(jī)(2)的輪轂固定連接的轉(zhuǎn)動盤(14)，所述固定軸(12)的外端面上設(shè)有信號軸容置孔(121)，所述信號軸容置孔(121)內(nèi)插設(shè)有與所述轉(zhuǎn)動盤(14)花鍵連接的信號軸(13)，所述信號軸(13)伸入信號軸容置孔(121)的內(nèi)端花鍵連接有轉(zhuǎn)環(huán)(15)，在所述固定軸(12)與轉(zhuǎn)環(huán)(15)之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征是，所述信號軸容置孔(121)內(nèi)設(shè)有定位環(huán)槽(122)，所述定位環(huán)槽(122)的底面為與所述信號軸容置孔(121)的內(nèi)側(cè)壁貫通的球面，所述信號軸(13)上花鍵連接有定位環(huán)(16)，所述定位環(huán)(16)的外側(cè)面為與定位環(huán)槽(122)的底面適配的球面，從而使所述定位環(huán)(16)定位在所述定位環(huán)槽(122)內(nèi)，所述固定軸(12)的外端面上設(shè)有定位環(huán)安裝插槽(123)，所述定位環(huán)安裝插槽(123)具有兩個相對的平面?zhèn)缺?124)以及連接在兩個平面?zhèn)缺?124)之間的圓柱面?zhèn)缺?125)，從而使定位環(huán)安裝插槽(123)的形狀與所述定位環(huán)(16)的軸向截面形狀相吻合，所述圓柱面?zhèn)缺?125)與所述定位環(huán)槽(122)的底面相切。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征是，所述車身(7)的前側(cè)中間位置設(shè)有可上下升降的轉(zhuǎn)向萬向輪(5)，所述中央控制器通過一個轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置控制所述轉(zhuǎn)向萬向輪(5)的升降，當(dāng)轉(zhuǎn)向萬向輪(5)下降到下極限位置時，所述車身(7)前部被轉(zhuǎn)向萬向輪(5)撐起。5.一種電動車驅(qū)動方式，其特征是， 當(dāng)電動車直行時，與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器將踏板信號的大小與儲存在中央控制器內(nèi)的踏板信號-控制信號-輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速信號對照表作比較，并向電機(jī)控制裝置輸出一個對應(yīng)的控制信號，使電機(jī)控制裝置控制設(shè)置在后橋本體(I)兩端的輪轂電機(jī)(2)轉(zhuǎn)動，從而使所述電動車前行； 當(dāng)電動車轉(zhuǎn)向或掉頭時，轉(zhuǎn)動方向盤以驅(qū)動前車輪(8)向一側(cè)轉(zhuǎn)向，此時與剎車踏板相關(guān)聯(lián)的踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，同時與方向盤相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)(2 )的轉(zhuǎn)速，中央控制器再根據(jù)轉(zhuǎn)向信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)兩個輪轂電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)固定在兩個輪轂電機(jī)(2)上的后車輪(9)的差速，使電動車轉(zhuǎn)向前行，并且控制電動車的轉(zhuǎn)彎半徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動車驅(qū)動方式，其特征是，當(dāng)電動車掉頭時，中央控制器通過一個轉(zhuǎn)向輪升降控制裝置控制設(shè)于車身(7)前側(cè)中間位置轉(zhuǎn)向萬向輪(5)的下降支撐起車身(7)前部，從而使前車輪(8)離開地面，此時轉(zhuǎn)動方向盤使轉(zhuǎn)向傳感器將轉(zhuǎn)向信號傳送給中央控制器，所述踏板傳感器將踏板信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向信號通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)外兩側(cè)的輪轂電機(jī)(2)分別做反向和正向的差速轉(zhuǎn)動，從而在兩個后車輪(9)之間產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，中央控制器再根據(jù)踏板信號的大小通過電機(jī)控制裝置控制轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的輪轂電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速，從而控制電動車的轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)在兩個后車輪(9)連線之間的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動車驅(qū)動方式，其特征是，當(dāng)電動車直行時，轉(zhuǎn)速傳感器按照設(shè)定的時間間隔將輪轂電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號犯傳遞給中央控制器，中央控制器將該實(shí)際轉(zhuǎn)速信號N1與此時的踏板信號所對應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速信號No作比較，如果其差值的絕對值大于允許的誤差值: 當(dāng)犯大于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號減小一個設(shè)定的差值Ca； 當(dāng)犯小于No時，則中央控制器將向電機(jī)控制裝置輸出的控制信號增加一個設(shè)定的差值Ca。
【文檔編號】B62D11/04GK105882453SQ201610251565
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】張友飛, 任鑫, 仝威, 冀紅超
【申請人】浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 南充吉利商用車研究院有限公司