专利名称：基于四大基础部件的电动汽车结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动汽车的结构组成与布局。所述电动汽车是指最终由电动机驱 动的电动汽车，主要为纯电动汽车，也包括燃料电池电动汽车和串联式混合动力电动汽车。
背景技术：
电动汽车作为节能减排的交通工具，已得到世界各国的高度重视，并被公认为是 节能环保的未来汽车。但电动汽车迟迟未能普及商品化，被广大民众所接受的原因主要是 性价比。现所研发的电动汽车由于受传统汽车设计思路所束缚，其结构没能从充分发挥电 机驱动应有的各种技术优势来作突破性改进，使性价比也难有突破性提高以满足民众之需 求。通过对发动机的功率、转矩和有效燃油消耗率随发动机曲轴转速的变化曲线特性 分析，以及发动机经多个档位变速的动力特性曲线与电动机采用低速恒转矩和高速恒功率 相结合的调速所得动力特性曲线的比较分析，可以说明为适应发动机能高效产生转矩的转 速范围很窄等特点须采用庞大而复杂的变速机构，而电机可在宽广的调速范围内高效产生 转矩，现代电机直接转矩控制理论使该技术已得到越来越广应用，对此数控伺服驱动早已 进入实用化，调速比可高达1:20000，远高于汽车行驶的变速要求。这从早期的伺服电机需 经齿轮减速来放大扭矩，到后来均由电机直接带动丝杠，更有由直线电机直接驱动机床拖 板和用电主轴进行强力切削等应用实例已足以证明。而电机直接转矩控制取消了机械摩擦 损耗，提高了刚性，即节能、简化机构，又提高了动态响应性。而且电动机又有相当的短时过 载能力，良好电机能达数分钟内过载额定功率的3倍甚至更高倍数，以满足汽车起步、短时 加速超车、爬短坡等各种行驶要求。根据汽车理论——车辆动力学分析。采用四轮驱动可全面利用汽车对地面的附着 力和提高其越野通过性。采用四轮转向可极大地减小车辆转弯半径，提高高速转向稳定性 和响应性。为提高汽车侧向操纵稳定性即车辆侧翻阈值，需尽可能降低车辆质心高度，而采 用轮毂式电机驱动通过电子差速将去掉机械差速器和左右半轴等机构即可全面降低车身 高度，并使所需最大质量体积的蓄电池作为配重物经适当分散布局(如安置于前后座位下 面)来降低车辆质心高度。如此即可全面提高汽车操控性、安全性和稳定性。电动汽车作为机电一体化控制系统，其结构设计、性能优化除了依据传统汽车理 论——车辆动力学，还需以控制理论、电机拖动理论、交通管理理论等为理论基础。电动汽 车的最大不同点是以电机驱动为动力源，所以须结合电机拖动理论找出最适合汽车多变行 驶工况特点的最佳驱动方式。由于电机控制及改善整车性能的要求，按控制理论分析，需提 高汽车对驱动、制动和转向三大执行机构的快速响应性，利用当今迅猛发展的微电子等技 术，通过检测反馈控制来极大地提高性能。为使汽车高效、便捷功能真正发挥，必须以交通 畅通为前提，按交通管理理论分析，即需从提高交通资源利用率来考虑车型。根据控制理论分析整个闭环控制系统中每一环节的时间响应均是决定系统稳定 及其性能指标的重要参数，通常一个闭环系统应包含传感测量、计算控制、执行机构三大环节。随着电子、传感、微机控制技术发展，前两个环节响应均较快，而执行机构往往制约了整 个系统的性能指标，并随所采用的机械、液压、电机执行装置不同，其动态响应也会相差许
^^ ο以传统汽车发动机与电动汽车电机两种调速系统比较为例发动机调速系统需通 过控制节气门调节喷油量，再经发动机燃爆一曲轴连杆一飞轮一变速箱一万向节一驱动桥 及差速器等多个环节才能传输至车轮；而电机调速系统直接控制其电压或频率就能实现。 所以有专家指出发动机比电动机的调速响应要慢2个数量级。而电动汽车若采用“零传动” 的轮毂电机驱动，可控车速的动态响应还要快，即高于数百倍。由于发动机调速系统的执行 机构与传感测量、计算控制两环节的响应时间相差之悬殊，为确保传统汽车巡航控制的整 个调速系统稳定性，使车速不产生忽高忽低的震荡，俗称“游车”现象，只能降低稳态精度和 动态响应性能，按控制理论说需增加滞后校正环节来确保系统稳定而降低各性能指标。而汽车执行机构应包含驱动、制动、转向三大环节，它即是制约整辆汽车性能的主 要环节。其快速响应性也是决定操控汽车安全稳定行驶的重要因素。为改善汽车性能，业 内先后提出了防抱死制动系统ABS、驱动防滑转控制ASR、电子稳定系统ESP、各种转向系统 优化及电子差速控制、安全测距防撞控制系统和汽车电子巡航控制系统CCS等各种性能优 化技术。有的已成熟应用，有的还待提高性价比来推广，随传感测量、微机控制的发展，各项 技术融汇交叉综合应用而提高，但性能的有效提高和发挥，均还极大地受制于汽车驱动、制 动、转向三大执行机构的快速响应性。以能全面改善汽车行驶操控性、稳定性和安全性的电 子稳定系统ESP为例，需按所测信号和运算控制要求及时地调整前、后、左、右各车轮的驱 动力、制动力、转向角。而传统汽车的发动机驱动、由液压等方式制动和转向助力的三大执 行机构的快速响应性均不高，这就制约了整车性能的有效性和优化提高。
发明内容
为了克服现有的电动汽车结构存在的车轮控制快速响应性差、驱动效率较低、线 路布局复杂、可靠性差的不足，本发明提供一种能够有效提高车轮控制快速响应性、增强驱 动效率、简化线路布局、提高可靠性的基于四大基础部件的电动汽车结构。为了解决上述技术问题所提供的技术方案为
一种基于四大基础部件的电动汽车结构，所述电动汽车包括含多功能轮毂电机的车 轮、储能装置、由直线电机控制的转向系统和数字化整车控制系统，所述车轮采用四台或两 台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的变磁阻双凸极轮毂电机；所述储能装置为各类蓄电 池或者燃料电池；所述由直线电机控制的转向系统采用由直线步进电机控制转向的电子差 速转向系统；所述数字化整车控制系统采用多CPU微机总线控制方式，包括测量传感模块、 微机控制模块和信号输入输出处理模块。或者是所述储能装置采用高比功率、低比能量的超级电容与高比能量、低比功率 的铝空气电池相结合的组合形式。作为优选的一种方案所述数字化整车控制系统采用数字化液晶显示并带有触膜 控制的液晶显示屏。进一步所述含多功能轮毂电机的车轮采用内外双轮辋结构，内轮辋与轮毂电机 一体，所述外轮辋与轮胎一体，所述内轮辋和外轮辋固定连接。
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作为优选的一种方案所述车轮内还包括驱动控制模块。所述转向系统包括电子控制器、电动机驱动器、直线步进电机、转向盘以及左、右 转向轮，所述转向盘下端连接转向轴，所述转向轴上安装转向盘转角传感器，所述转向盘转 角传感器与所述电子控制器连接，左转向轮连接左转向节臂，所述左转向节臂与左横拉杆 铰接，右转向轮连接右转向节臂，所述右转向节臂与右横拉杆铰接，所述电子控制器连接电 动机驱动器，所述电动机驱动器连接所述直线步进电动机，所述直线步进电动机包括定件 和动件，所述动件可往复平移地贯穿于所述定件的中空空腔，所述定件上绕有电磁绕组，所 述动件的左端与所述左横拉杆连接，所述动件的右端与所述右横拉杆连接。作为优选的一种方案所述车轮采用四台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的磁 阻式双凸极轮毂电机，所述控制转向的电子差速转向系统为四轮驱动四轮转向电子差速转 向系统。所述四轮驱动四轮转向电子差速转向系统中，首先定义nf。为前外侧转向驱动轮 转速，nfi为前内侧转向驱动轮转速，nro为后外侧转向驱动轮转速，nri为后内侧转向驱动轮 转速；再定义α f为前外侧转向驱动轮的偏转角，β f为前内侧转向驱动轮的偏转角，％为 后外侧转向驱动轮的偏转角，为后内侧转向驱动轮的偏转角；其特征在于设定nf。为参 考标定转速，nf。为加速踏板的车速指令，所述车速指令由所采集的车速信号确定，af、i3f、 ar> βΓ由采集相应转向轮的偏转角信号确定；而其它三只车轮所要求的目标转速nfi、nro, nri与标定转速nf。的差速计算公式分别为
差速计算模块根据转向机构中各车轮的偏转角信号和控制模式，按前述相应的差速计 算公式计算出对各车轮转速的要求值，输入到各车轮轮毂电机的驱动控制器中作为其速度 指令值。进一步所述数字化整车控制系统采用多传感器进行四轮毂电机驱动四轮转向与 电子稳定系统ESP相结合的控制方式，按所测信号经微机运算控制调整前、后、左、右各车 轮的驱动力、制动力和转向角。或者是所述车轮采用两台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的磁阻式双凸极轮 毂电机，所述控制转向的电子差速转向系统为两轮驱动两轮转向电子差速转向系统或者两 轮驱动四轮转向电子差速转向系统。本发明的技术构思为对于电动汽车需由电机驱动和可用电机助力转向，而电机 运行即为电磁转换过程。由于具光速级的电与磁转换过程要远比具摩擦阻尼的机械或液压 等机构快几个数量级，按电磁场理论，电机本身除了可电动、发电，还应有电磁制动功能。综 合多项技术的深入分析研究，本发明者已先后提出了能全面提高电动汽车驱动、制动、转向 三大执行机构快速响应性和性价比的四项发明专利，它们分别为中国专利号为ZL 2008 1 0062784. 5的发明专利，所公开的兼有电动、发电回馈和电磁制动功能的可调速旋转电机 (在电动汽车上作轮毂电机用)；中国专利申请号为200910152934.6的发明，所公开的具有 启动绕组的单相开关磁阻式多功能电机(在电动汽车上作轮毂电机用)；中国专利申请号为200910152932. 7的发明，所公开的基于直线电动机控制转向力的汽车转向系统；中国专利 申请号为200910152933. 1的发明，所公开的电动汽车用四轮毂电机驱动实现四轮转向的 电子差速转向控制系统。上述四项发明技术在电动汽车上应用将极大提高汽车对驱动、制 动、转向三大执行机构的快速响应性，但要使整车性能有效提高，还需在结构布局上统筹考
^^ ο综上所述，说明电动汽车用电机驱动相对发动机有数千倍的调速比、数百倍的快 速响应性、相当的短时过载能力及节能等诸多优势。而电机各项优势的充分发挥，必须通过 对电动汽车结构的突破性变革与优化，以此达到简化机械机构、降低成本和车载自重、节能 减噪、提高动态响应性及控制性能，即提高电动汽车性价比来使其尽快普及商品化。本发明的技术效果为有效提高车轮控制快速响应性、增强驱动效率、简化线路布 局、提高可靠性。
图1为四大基础部件在纯电动汽车上的结构布局示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。参照图1，一种基于四大基础部件的电动汽车结构，所述电动汽车包括含多功能轮 毂电机的车轮、储能装置、由直线电机控制的转向系统和数字化整车控制系统，所述车轮采 用四台或两台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的变磁阻双凸极轮毂电机；所述储能装置 为各类蓄电池或者燃料电池；所述由直线电机控制的转向系统采用由直线步进电机控制转 向的电子差速转向系统；所述数字化整车控制系统采用多CPU微机总线控制方式，包括测 量传感模块、微机控制模块和信号输入输出处理模块。为使节能环保的电动汽车由电机驱动应有的各项优势得到充分发挥，综合汽车理 论、控制理论、电机学等各相关理论分析，提出电动汽车最佳结构应由四大基础部件加车身 与内饰组成。附图为四大基础部件在纯电动汽车上的结构布局示意图。所述四大基础部件 为图示1为含多功能轮毂电机的车轮、图示2为储能装置、图示3为由直线电机控制的转向 系统、图示4为数字化整车控制系统。现对四大基础部件分别说明如下
图示1为含多功能轮毂电机的车轮。所述多功能轮毂电机为兼有电动、发电回馈 和电磁制动功能的轮毂电机。需应用上述专利号为ZL 2008 1 0062784. 5或申请号为 200910152934. 6的发明技术。鉴于受车轮毂内结构体积限制，电机功率较难提高，可采用 四台轮毂电机替代一台常规主电机以实现小马拉大车。而按车辆动力学采用4WD四轮驱动 可充分利用车轮对地面附着力，并改善车辆的越野通过性、防滑制动、快速转向等性能。采 用轮毂电机“零传动”方式直接驱动车轮，使汽车结构发生脱胎换骨的变革。机械传动链的 缩短，即提高对车轮控制的快速响应性，也节省大量机械部件成本，减轻车载自重，提高整 车驱动效率，有利于节能减噪，还腾出许多空间便于汽车结构布局。由于只有驱动轮才能实 现制动能量回收，省去机械传动损耗对车轮动能回收又更直接，采用四台兼有发电回馈等 功能的轮毂电机，在汽车滑行、降速和下坡行驶中可成倍提高动能回收率。为简化电动汽车
7内部线路布局，提高可靠性，微机多CPU总线控制方式已在现代汽车较多采用。对四轮毂电 机控制运用CPU总线技术，将驱动控制模块集成在车轮内，也更便于故障诊断和维修。为方 便更换备胎可采用内外双轮辋结构，即内轮辋与轮毂电机一体，外轮辋与轮胎一体，内、外 轮辋通过花键及螺钉来固定，为方便拆装带轮胎的外轮辋，其花键需略带锥度。由于多功能 轮毂电机采用了变磁阻双凸极电机，它与目前普遍应用的交流变频或永磁无刷等调速电机 相比，特别具有高起动转矩和可控低起动电流，更适于汽车重载起步，频繁起停、升降速的 多变工况和蓄电池需避免大电流输出等各种特殊要求。通过结构改进又提高了电磁制动 效能，而发电回馈-电磁制动相结合反复进行的制动过程，类似于现代轿车的防抱死制动 系统ABS或驱动防滑转控制ASR的制动过程，即可提高车辆行驶的安全性、稳定性和操控 性。所以采用四台含兼有电动、发电回馈和电磁制动多功能轮毂电机及其驱动控制模块的 车轮，实现机电一体模块化控制的结构是电动汽车的最佳驱动方式，将极大提高其性价比。图示2为储能装置。所述储能装置可以是各类蓄电池；或采用高比功率、低比能量 的超级电容、飞轮储能器与高比能量、低比功率的铝空气电池、锌空气电池相结合的组合形 式；或燃料电池等。对于蓄电池虽可采用目前成熟、价格低的铅酸蓄电池，但按技术发展应 尽可能采用对我国有得天独厚资源优势的锂电池，如磷酸铁锂电池、聚合物锂离子蓄电池 等。由于采用轮毂电机驱动，腾出许多空间可供蓄电池布局，按车辆动力学需将蓄电池作为 配重物经适当分散布局(如安置于前后座位下面)来降低车辆质心高度。图示3为由直线电机控制的转向系统。所述由直线电机控制的转向系统需应用专 利申请号为200910152932. 7的发明技术。电动汽车采用四台多功能轮毂电机驱动，为实现 性能更好的四轮转向，还需同时应用专利申请号为200910152933. 1的发明技术。其转向机 构的前二轮采用专利申请号为200910152932. 7的发明技术文件中图2所示的实施例2结 构，而后二轮采用专利申请号为200910152932. 7的发明技术文件中图1所示的实施例1结 构。电动汽车转向系采用直线步进电机来直接带动左右横拉杆，使控制更直接，动态响应更 快，省去大量机械、液压部件，结构更简捷，也减轻了车载自重。由于省去液压机构所需常运 转的油泵，即节能，又免去了加油、漏油等麻烦。利用直线步进电机控制特点，可方便地满足 转向力随车速变化的各项控制要求，而由直线步进电机控制的四轮驱动四轮转向电子差速 转向系统，更将极大地减小低速转弯半径、提高高速转向稳定性和转向响应快速性，并提高 转向精度和汽车四轮转向系统的性价比。其成熟应用也将为未来各类汽车的转向技术发展 打下极好基础。图示4为数字化整车控制系统。所述数字化整车控制系统需采用多CPU微机总线 控制方式，包括测量传感、微机控制、信号输入输出处理等几个模块化结构。为提高显示效 果可采用数字化液晶显示并带有触膜控制的液晶显示屏。按性能可分为基本型和高性能型 两种基本型数字化整车控制系统是仅为满足电动汽车基本控制要求，能使其尽快进入实 际应用。高性能型数字化整车控制系统需采用多传感器进行四轮毂电机驱动四轮转向与电 子稳定系统ESP相结合的控制方式，可充分利用多功能轮毂电机结合直线电机控制转向能 极大提高汽车驱动、制动、转向三大执行机构快速响应性的优势，避免现有高档轿车由于三 大执行机构采用传统方式，其动态响应均不快，所性能也就较难有效发挥。并能更好地利用 四轮驱动以提高车辆对地面的附着力(俗称抓地能力)，来全面改善汽车驱动、制动、转向各 项性能指标。就数控插补技术中能实现多轴伺服联动，使机床精确行走各种曲线、曲面轨迹的微机控制，用来控制多功能轮毂电机实现四轮驱动四轮转向，并按所测信号及时正确调 整前、后、左、右各车轮的驱动力、制动力、转向角将会更容易实施。这将全面改善汽车行驶 的稳定性、操控性、安全性以及转向性能。如此，电动汽车采用由四大基础部件组成的最佳结构，也更便于实施专业化流水 生产模式来极大地提高整车性价比。利用高速发展的微机控制、传感测量和电机驱动等 技术，通过结构上脱胎换骨的突破性变革和优化，可极大简化机械机构、降低车载自重和成 本，有利于结构布局以降低车辆质心高度，提高动能回收率、越野通过性以及汽车驱动、制 动与转向三大执行机构的快速响应性等诸多优点，该四大基础部件的组成也是未来各类电 动汽车的最佳结构。掌握该四大核心部件的关键技术将是赶超世界领先，提升未来汽车业 竞争力的基本前提，以此即可摆脱我国汽车业长期受国外技术的束缚。结合我国实际国情找出按现有技术即刻可普及商品化的突破口，并以技术与经济 良性循环来促进电动汽车技术发展，是尽快解决能源危机、环境污染的有效策略。燃料电 池因氢原料问题，现阶段还难以推广应用。而纯电动汽车在我国有市场、资源、技术三大优 势纯电动汽车主要存在能量不富裕特点，特别适于微型车制作，而我国家庭也正呈小型化 结构，随生活水平提高私家车销量将占最大部分。作为车载能源蓄电池中最具发展潜力是 锂电池，其材料锂的储存量约一半在我国。并且我国近几年随电动自行车、手机、笔记本电 脑等的发展已极大地带动了电池产业，据去年深圳国际电池会议获悉，世界三分之二电池 产自中国，中国已成为世界第一电池大国。电动汽车由电机驱动中最具发展前途的轮毂电 机目前应用最多又在我国，技术发展需先易后难、循序渐进，我国处于技术领先，产销量占 全球90%的电动自行车大量应用了轮毂电机，也为纯电动汽车发展打下相应基础。但在电 动汽车上应用关键还需在增大功率和提高性能上下功夫，为此已提出前述中相关的两项发 明专利。针对我国城市人均交通资源紧缺所带来的交通问题，及我国家庭呈小型化特点， 又结合纯电动汽车能量不富裕特点，提出可提高交通资源利用率1倍多的3人座节源环保 型电动微轿车作为普及型私家车。这已在由本发明者编著的《电动汽车及其性能优化》中 详细介绍。即私家车设置为前排驾驶1人座，后排2人座，车宽定为0. 8 1M，它小于公交 车1/2，大于轿车1/2。如此，将现有车道宽3.5 3. 75M —分为二即可节约交通资源。私 家车在车道宽减半为1. 75 1. 87M，使其侧向净宽还有0. 75 1. 07M的节源型车道上行 驶，它与公交汽车各行其道即可提高私家车的快捷性和安全性。也使公交车自然有专用车 道，为改善公交服务以及整个交通畅通建立了必要前提。即使能圆全民众汽车梦的国民车 在交通畅通前提下才能真正享受汽车文明。该车尺寸缩小后也利于解决停车难。为满足各 类层次人群需求又提出了 3排5座加长型；为购物可方便改装的皮卡型；配有专供领导办 公用的各种无线通讯设施的2排2座专车型等多种款式。由于最佳驱动方式的轮毂电机受其结构体积限制，功率一时难能达到较大汽车动 力要求；而各类蓄电池比能量、比功率还未能大幅度提高，增大更多的蓄电池组合势必存在 增加成本和车载自重等弊端。即纯电动汽车主要存在能量不富裕的局限性，这也是当前电 动汽车发展的技术瓶颈。根据技术发展需先易后难、循序渐进，使技术与经济互为促进以形 成良性循环的发展规律。电动微轿车不仅载荷量减小一半，正面迎风面积也随车宽而减小， 即滚动阻力和空气阻力两种常存阻力都减少许多。而坡度阻力和加速阻力两种短时阻力可适当利用电机的短时过载能力。所以节源环保型电动微轿车即克服了能量不富裕的技术瓶 颈，也使本发明提出的由四大基础部件组成的电动汽车最佳结构更易于在该小而全的微型 车上实施应用。节源环保型电动微轿车的四大基础部件结构布局即如附图所示。通过结构 上的突破性改进可极大提高性价比。因此电动微轿车是未来电动汽车最佳结构的发展雏 形，以安全经济实用适于向民众推广为前提，是一种高起点、低要求的现实型发展模式。即 为电动汽车商品化找到突破口。也将为尽快掌握未来汽车关键技术建立必要的技术储备。 并且按我国家庭小型化和交通资源紧缺的国情，其普及推广均有利于解决能源、环保、交通 以及改善民众生活品质等诸多问题。 随技术发展及轮毂电机功率增大后，该四大基础部件也将用于各种蓄电池、太阳 能、风能及燃料电池为能源的各类未来电动汽车。
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权利要求
一种基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述电动汽车包括含多功能轮毂电机的车轮、储能装置、由直线电机控制的转向系统和数字化整车控制系统，所述车轮采用四台或两台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的变磁阻双凸极轮毂电机；所述储能装置为各类蓄电池或者燃料电池；所述由直线电机控制的转向系统采用由直线步进电机控制转向的电子差速转向系统；所述数字化整车控制系统采用多CPU微机总线控制方式，包括测量传感模块、微机控制模块和信号输入输出处理模块。
2.如权利要求1所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述储能装 置采用高比功率、低比能量的超级电容与高比能量、低比功率的铝空气电池相结合的组合 形式。
3.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述数 字化整车控制系统采用数字化液晶显示并带有触膜控制的液晶显示屏。
4.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述含 多功能轮毂电机的车轮采用内外双轮辋结构，内轮辋与轮毂电机一体，所述外轮辋与轮胎 一体，所述内轮辋和外轮辋固定连接。
5.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述车 轮内还包括驱动控制模块。
6.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述转 向系统包括电子控制器、电动机驱动器、直线步进电机、转向盘以及左、右转向轮，所述转向 盘下端连接转向轴，所述转向轴上安装转向盘转角传感器，所述转向盘转角传感器与所述 电子控制器连接，左转向轮连接左转向节臂，所述左转向节臂与左横拉杆铰接，右转向轮连 接右转向节臂，所述右转向节臂与右横拉杆铰接，所述电子控制器连接电动机驱动器，所述 电动机驱动器连接所述直线步进电动机，所述直线步进电动机包括定件和动件，所述动件 可往复平移地贯穿于所述定件的中空空腔，所述定件上绕有电磁绕组，所述动件的左端与 所述左横拉杆连接，所述动件的右端与所述右横拉杆连接。
7.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述车 轮采用四台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的磁阻式双凸极轮毂电机，所述控制转向的 电子差速转向系统为四轮驱动四轮转向电子差速转向系统。
8.如权利要求7所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述四轮驱 动四轮转向电子差速转向系统中，首先定义％。为前外侧转向驱动轮转速，nfi为前内侧转向 驱动轮转速，nro为后外侧转向驱动轮转速，nri为后内侧转向驱动轮转速；再定义α f为前 外侧转向驱动轮的偏转角，β f为前内侧转向驱动轮的偏转角，为后外侧转向驱动轮的 偏转角，β r为后内侧转向驱动轮的偏转角；设定nf。为参考标定转速，nf0为加速踏板的车 速指令，所述车速指令由所采集的车速信号确定，af、i3f、α” 由采集相应转向轮的偏 转角信号确定；而其它三只车轮所要求的目标转速nfi、nra、nH与标定转速nf。的差速计算公 式分别为差速计算模块根据转向机构中各车轮的偏转角信号和控制模式，按前述相应的差速计 算公式计算出对各车轮转速的要求值，输入到各车轮轮毂电机的驱动控制器中作为其速度 指令值。
9.如权利要求7所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述数字化 整车控制系统采用多传感器进行四轮毂电机驱动四轮转向与电子稳定系统ESP相结合的 控制方式，按所测信号经微机运算控制调整前、后、左、右各车轮的驱动力、制动力和转向
10.如权利要求1或2所述的基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述车 轮采用两台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的磁阻式双凸极轮毂电机，所述控制转向的 电子差速转向系统为两轮驱动两轮转向电子差速转向系统或者两轮驱动四轮转向电子差 速转向系统。
全文摘要
一种基于四大基础部件的电动汽车结构，其特征在于所述电动汽车包括含多功能轮毂电机的车轮、储能装置、由直线电机控制的转向系统和数字化整车控制系统，所述车轮采用四台或两台含兼有电动、发电回馈和电磁制动的变磁阻双凸极轮毂电机；所述储能装置为各类蓄电池或者燃料电池；所述由直线电机控制的转向系统采用由直线步进电机控制转向的电子差速转向系统；所述数字化整车控制系统采用多CPU微机总线控制方式，包括测量传感模块、微机控制模块和信号输入输出处理模块。本发明能够有效提高车轮控制快速响应性、增强驱动效率、简化线路布局、提高可靠性。
文档编号B60W10/24GK101920700SQ201010251890
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者王贵明, 王金懿 申请人:浙江工业大学