分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬電動(dòng)車底盤設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤新構(gòu)型。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源問題的日益嚴(yán)峻，電動(dòng)車成了汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。裝有輪轂電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車作為電動(dòng)汽車的主要成員之一，具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如:無機(jī)械傳動(dòng)裝置、傳動(dòng)效率高、節(jié)省空間等。目前分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車底盤的設(shè)計(jì)基本都是沿用傳統(tǒng)中央驅(qū)動(dòng)汽車的底盤構(gòu)型。由于結(jié)構(gòu)上的巨大差異，傳統(tǒng)汽車的底盤結(jié)構(gòu)并不一定適合分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，因此針對(duì)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的底盤構(gòu)型研究也得到越來越多的關(guān)注。
[0003]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車每個(gè)輪的驅(qū)動(dòng)都是獨(dú)立的，因此其靈活性有很大的提升空間。而目前傳統(tǒng)汽車底盤構(gòu)型有很多因素制約了分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車靈活性的提高，例如:
[0004]1.懸架系統(tǒng)桿系復(fù)雜，車輪轉(zhuǎn)向角范圍較?。?br>[0005]2.只有前輪轉(zhuǎn)向，車輛機(jī)動(dòng)性不高；
[0006]3.左右轉(zhuǎn)向輪不能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0007]4.底盤高度、軸距不可調(diào)節(jié)。
[0008]這些特點(diǎn)對(duì)于傳統(tǒng)中央驅(qū)動(dòng)的汽車來說是合理的，但對(duì)于裝有輪轂電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車來說，并不能充分發(fā)揮其機(jī)動(dòng)靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型，該構(gòu)型能充分發(fā)揮分布式驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)靈活性，同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
[0010]該底盤構(gòu)型主要結(jié)構(gòu)包括:車輪、輪轂電機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架縱臂、減振元件、扭轉(zhuǎn)彈簧、底盤框架。
[0011]所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括:主銷、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向電機(jī)、減速箱。
[0012]所述減振元件可以為旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者扭轉(zhuǎn)減振器。
[0013]輪轂電機(jī)安裝在車輪輪輞空間內(nèi)，輪轂電機(jī)定子與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷剛性連接。主銷與懸架縱臂為旋轉(zhuǎn)副連接。減速箱與懸架縱臂剛性連接。轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)子與減速箱輸入軸剛性連接，減速箱輸出軸與主銷剛性連接。轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)通過減速箱將轉(zhuǎn)向力矩傳遞到主銷再傳遞給轉(zhuǎn)向節(jié)。
[0014]所述懸架縱臂與減振元件的動(dòng)子剛性連接。減振元件的定子與底盤框架剛性連接。扭轉(zhuǎn)彈簧一端連接減振元件定子，另一端連接底盤框架。當(dāng)行駛中車輪上下跳動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧與減振元件通過扭轉(zhuǎn)來提供彈性力和阻尼力。
[0015]該底盤構(gòu)型的四個(gè)懸架系統(tǒng)采用同樣的結(jié)構(gòu)，左右為對(duì)稱布置。
[0016]本發(fā)明分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型的轉(zhuǎn)向方式如下:
[0017]前輪轉(zhuǎn)向:通過控制車頭方向的兩個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與傳動(dòng)汽車底盤構(gòu)型相同的轉(zhuǎn)向方式，該轉(zhuǎn)向方式適用于正常行駛工況；
[0018]后輪轉(zhuǎn)向:通過控制車尾的兩個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向，由于后輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向半徑小，因此該轉(zhuǎn)向方式適用于狹小空間內(nèi)轉(zhuǎn)向；
[0019]四輪轉(zhuǎn)向:通過控制前后四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向，該轉(zhuǎn)向方式適用于原地轉(zhuǎn)向等工況；
[0020]本發(fā)明分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型還具有軸距與底盤高度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn):
[0021]重載工況:當(dāng)載重較大時(shí)，前后減振元件與扭轉(zhuǎn)彈簧扭轉(zhuǎn)角增大，一方面降低了底盤高度，另一方面增大了軸距，這種特點(diǎn)可以降低汽車重心，提高行駛穩(wěn)定性和安全性；
[0022]輕載工況:當(dāng)載重較小時(shí)，前后減振元件與扭轉(zhuǎn)彈簧扭轉(zhuǎn)角較小，一方面提升了底盤高度，另一方面減小了軸距，這種特點(diǎn)可以提高車輛的通過性。
[0023]若減振元件采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，還可以通過增大或減小旋轉(zhuǎn)角來主動(dòng)調(diào)節(jié)底盤高度和軸距，用以適應(yīng)不同的行駛工況。
[0024]本發(fā)明的具有以下突出優(yōu)點(diǎn):
[0025]I)縱臂式懸架結(jié)構(gòu)簡單，即保證了車輪具有合理的定位角，又實(shí)現(xiàn)了車輪有更大的轉(zhuǎn)向角變化范圍，從而使車輛同時(shí)具備高速下的穩(wěn)定性和低速下的機(jī)動(dòng)靈活性。
[0026]2)縱臂式懸架結(jié)構(gòu)簡化，彈簧和減振器的主體結(jié)構(gòu)均布置于車身上，減小了簧下質(zhì)量，與輪轂電機(jī)構(gòu)成一體化的電動(dòng)輪懸架結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了輪轂電機(jī)引入后導(dǎo)致的簧下質(zhì)量負(fù)效應(yīng)。
[0027]3)底盤高度及軸距可自適應(yīng)不同的載重情況，以提高車輛的行駛性能。
[0028]4)每個(gè)車輪具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向控制能力，使得車輛具備極高的可控性和機(jī)動(dòng)靈活性和高冗余容錯(cuò)能力。
【附圖說明】
[0029]圖1是分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤結(jié)構(gòu)俯視圖
[0030]圖2是分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
[0031]圖3是分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤結(jié)構(gòu)正視圖
[0032]圖4是前輪轉(zhuǎn)向工況俯視圖
[0033]圖5是后輪轉(zhuǎn)向工況俯視圖
[0034]圖6是四輪轉(zhuǎn)向工況俯視圖
[0035]圖7是底盤高度和軸距自適應(yīng)調(diào)節(jié)原理圖
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]參照?qǐng)D1至圖3，一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型，包括:車輪1、輪轂電機(jī)2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3、懸架縱臂4、減振元件5、扭轉(zhuǎn)彈簧6、底盤框架7。
[0039 ]所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3包括:主銷3-1、轉(zhuǎn)向節(jié)3-2、轉(zhuǎn)向電機(jī)3_3、減速箱3_4。
[0040]所述減振元件5可以為旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者扭轉(zhuǎn)減振器。
[0041 ]輪轂電機(jī)2安裝在車輪I輪輞內(nèi)部，輪轂電機(jī)2定子與轉(zhuǎn)向節(jié)3-2剛性連接，轉(zhuǎn)向節(jié)3-2與主銷3-1剛性連接。主銷3-1與懸架縱臂4為旋轉(zhuǎn)副連接。減速箱3-4與懸架縱臂4剛性連接。轉(zhuǎn)向電機(jī)3-3轉(zhuǎn)子與減速箱3-4輸入軸剛性連接，減速箱3-4輸出軸與主銷3-1剛性連接。轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)3-3通過減速箱3-4將轉(zhuǎn)向力矩傳遞到主銷3-1，再傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)3-2。
[0042]所述懸架縱臂4與減振元件5的動(dòng)子剛性連接。減振元件5的定子與底盤框架7剛性連接。扭轉(zhuǎn)彈簧6—端連接減振元件5的定子，另一端連接底盤框架7。當(dāng)行駛中車輪上下跳動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧6與減振元件5通過扭轉(zhuǎn)來消耗振動(dòng)能量。
[0043]該底盤構(gòu)型的四個(gè)懸架系統(tǒng)采用同樣的結(jié)構(gòu)。
[0044]本發(fā)明分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型的轉(zhuǎn)向方式，有如下三種:
[0045]前輪轉(zhuǎn)向:通過控制車頭方向的兩個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)3-3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與傳動(dòng)汽車底盤構(gòu)型相同的轉(zhuǎn)向方式，該轉(zhuǎn)向方式適用于正常行駛工況；
[0046]后輪轉(zhuǎn)向:通過控制車尾的兩個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)3-3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向，由于后輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向半徑小，因此該轉(zhuǎn)向方式適用于狹小空間內(nèi)轉(zhuǎn)向，如入庫等；
[0047]四輪轉(zhuǎn)向:通過控制前后四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)3-3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向，該轉(zhuǎn)向方式適用于原地轉(zhuǎn)向等工況；
[0048]本發(fā)明分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型還具有軸距與底盤高度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn):
[0049]重載工況:當(dāng)載重較大時(shí)，前后減振元件5與扭轉(zhuǎn)彈簧6扭轉(zhuǎn)角增大，一方面降低了底盤高度，另一方面增大了軸距，這種特點(diǎn)可以降低汽車重心，提高行駛穩(wěn)定性和安全性；
[0050]輕載工況:當(dāng)載重較小時(shí)，前后減振元件5與扭轉(zhuǎn)彈簧6扭轉(zhuǎn)角較小，一方面提升了底盤高度，另一方面減小了軸距，這種特點(diǎn)可以提高車輛的通過性。
[0051]若減振元件5采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，還可以通過增大或減小旋轉(zhuǎn)角來主動(dòng)調(diào)節(jié)底盤高度和軸距，用以適應(yīng)不同的行駛工況。
[0052]由此可見，本發(fā)明的分布式驅(qū)動(dòng)底盤構(gòu)型可以靈活轉(zhuǎn)向、自適應(yīng)調(diào)節(jié)底盤高度及軸距、主動(dòng)調(diào)節(jié)底盤高度及軸距，具有機(jī)動(dòng)性高、通過性強(qiáng)、全工況適應(yīng)等特點(diǎn)
[0053]本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例很多，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更廣范圍的實(shí)施應(yīng)用，若不脫離本發(fā)明的內(nèi)容主旨，均應(yīng)涵蓋在發(fā)明的權(quán)利要求范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型，包括:車輪(I)、輪轂電機(jī)(2)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(3)、懸架縱臂(4)、減振元件(5)、扭轉(zhuǎn)彈簧(6)和底盤框架(7)，其特征在于: 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)⑶包括:主銷(3-1)、轉(zhuǎn)向節(jié)(3-2)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(3-3)、減速箱(3-4); 所述減振元件(5)為旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者扭轉(zhuǎn)減振器;所述輪轂電機(jī)(2)安裝在車輪(I)里面，輪轂電機(jī)(2)定子與轉(zhuǎn)向節(jié)(3-2)剛性連接，轉(zhuǎn)向節(jié)(3-2)與主銷(3-1)剛性連接，主銷(3-1)與懸架縱臂(4)為旋轉(zhuǎn)副連接;所述減速箱(3-4)與懸架縱臂(4)剛性連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)(3-3)轉(zhuǎn)子與減速箱(3-4)輸入軸剛性連接，減速箱(3-4)輸出軸與主銷(3-1)剛性連接;轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)(3-3)通過減速箱(3-4)將轉(zhuǎn)向力矩傳遞到主銷(3-1)，再傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)(3-2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型，其特征在于: 所述懸架縱臂(4)與減振元件(5)的動(dòng)子剛性連接，所述減振元件(5)的定子與底盤框架(7)剛性連接，所述扭轉(zhuǎn)彈簧(6) 一端連接減振元件(5)的定子，另一端連接底盤框架(7)，當(dāng)行駛中車輪上下跳動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧(6)與減振元件(5)通過扭轉(zhuǎn)來消耗振動(dòng)能量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤構(gòu)型，其特征在于: 該底盤構(gòu)型的四個(gè)懸架系統(tǒng)采用同樣的結(jié)構(gòu)，左右對(duì)稱布置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車底盤新構(gòu)型，其主要結(jié)構(gòu)包括：車輪、輪轂電機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架縱臂、減振元件、扭轉(zhuǎn)彈簧、底盤框架。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：主銷、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向電機(jī)、減速箱。減振元件為旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者扭轉(zhuǎn)減振器。輪轂電機(jī)裝在車輪里面，輪轂電機(jī)定子與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷剛性連接。主銷與懸架縱臂為旋轉(zhuǎn)副連接。減速箱與懸架縱臂剛性連接。轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)通過減速箱將轉(zhuǎn)向力矩傳遞到主銷。懸架縱臂與減振元件的動(dòng)子剛性連接。減振元件定子與底盤框架剛性連接。扭轉(zhuǎn)彈簧兩端分別連接減振元件定子和底盤框架。當(dāng)行駛中車輪上下跳動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧與減振元件通過扭轉(zhuǎn)來消耗振動(dòng)能量。該底盤構(gòu)型的四個(gè)懸架系統(tǒng)采用同樣的結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】B62D5/04, B60G17/00, B62D7/06
【公開號(hào)】CN105564499
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610142770
【發(fā)明人】莊曄, 聶士達(dá)
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日