一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统及其电动汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，该系统的车架通过下摆臂分别与四个车轮内轮毂电机上的转向节连接，所述轮毂电机的转子与车轮的轮毂固定连接，所述轮毂电机的内部安装有鼓式制动器；所述车架的前后方分别设置有独立悬挂，所述上摆臂和下摆臂两端与所述车架两侧的车轮的转向节连接；所述车架前方设置转向齿条，所述转向齿条的两端通过转向横拉杆与所述车架前方两侧的车轮的转向节连接；所述转向齿条的一侧设置回正机构的回位弹簧；还公开了一种电动汽车，通过本实用新型能够调整车轮转速以满足行驶时各车轮与地面间保持纯滚动状态，从而减小车轮与地面的摩擦力，延长汽车各部件的使用寿命。
【专利说明】
一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统及其电动汽车
技术领域
[0001]本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统及其电动汽车。
【背景技术】
[0002]目前传统汽车的动力需要经过一套传动机构才能驱动车轮，这套传动机构结构复杂，易产生振动、噪音、传动功率损失等问题。
[0003]四轮轮毂电机驱动电动汽车是由四个轮毂电机分别驱动四个车轮的，它省略了传统汽车的传动系统，使电动汽车的结构更为简洁、有效空间增大;常用的转向系统的结构大致有:机械式、液压式、电动式等。差速转向大部分是采用四个转向电机来控制四个车轮的偏转。但存在的问题是当转向系统一旦出现故障，无法使车轮发生偏转时，车辆的方向就失去了可控性；电机数的增加也使控制的复杂程度增加，从而降低了转向系统的可靠性和稳定性。但由于轮毂电机驱动的四个车轮转速相同，因此当电动汽车需要转向时，存在着部分车轮的转速过快或过慢，这会导致汽车转向困难，出现某些车轮与地面作相对的平移滑动，从而增大了车轮与地面的摩擦力，加速车轮的磨损，甚至对汽车的其它部件造成损害。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统及其电动汽车。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]本实用新型实施例提供一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，该系统包括车架、车轮、转向机构、回正机构、轮毂电机、独立悬挂、减震器，所述独立悬挂包括上摆臂、下摆臂，所述回正机构包括回位弹簧、转向齿条，所述转向机构包括转向横拉杆、转向节，所述车架通过下摆臂分别与四个车轮内轮毂电机上的转向节连接，所述轮毂电机的转子与车轮的轮毂固定连接，所述轮毂电机的内部安装有鼓式制动器;所述车架的前后方分别设置有独立悬挂，所述上摆臂和下摆臂两端与所述车架两侧的车轮的转向节连接;所述车架前方设置转向齿条，所述转向齿条的两端通过转向横拉杆与所述车架前方两侧的车轮的转向节连接;所述转向齿条的一侧设置回正机构的回位弹簧。
[0007]上述方案中，所述转向机构还包括带减速器的转向电机，所述转向电机的输出轴上设置有转向小齿轮，所述转向小齿轮与齿条相啮合，所述齿条的外端通过球头销与外侧的转向节连接。
[0008]上述方案中，所述回正机构为带回位弹簧的连杆机构，所述回位弹簧上设置用于为电动轮差速控制提供车辆转角信号并且控制车辆转向差速的位移传感器。
[0009]上述方案中，所述转向机构设置于电动汽车的前部并与所述车轮的驱动轴对齐。
[0010]本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括车体和如上述的差速转向系统。
[0011 ]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0012](I)本实用新型能够调整车轮转速以满足行驶时各车轮与地面间保持纯滚动状态，从而减小车轮与地面的摩擦力，延长汽车各部件的使用寿命。
[0013](2)本实用新型基于轮毂电机电动汽车的差速转向系统，采用轮毂电机进行四轮驱动，其四个车轮的转速和转矩能够实现独立控制，在转向过程中转向机构使差速转向运动满足转向梯形几何关系，提高车辆的转向可靠性。
[0014](3)本实用新型能够独立控制转向，使电动汽车能够实现差速转向、电动转向的多模式转向，大大提高车辆的操作灵活性。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例结构示意图的等轴测视图；
[0016]图2是本实用新型实施例结构示意图的正视图；
[0017]图3是本实用新型实施例结构示意图的侧视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0019]本实用新型实施例提供一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，如图1至3所示，该系统包括车架1、车轮2、转向机构、回正机构、轮毂电机3、独立悬挂、减震器11，所述独立悬挂包括上摆臂10、下摆臂12，其特征在于，所述回正机构包括回位弹簧4、转向齿条7，所述转向机构包括转向横拉杆8、转向节9，该系统所述车架I通过下摆臂12分别与四个车轮2内轮毂电机3上的转向节9连接，所述轮毂电机3的转子与车轮2的轮毂固定连接，所述轮毂电机3的内部安装有鼓式制动器;所述车架I的前后方分别设置有独立悬挂，所述上摆臂10和下摆臂12两端与所述车架I两侧的车轮2的转向节9连接;所述车架I前方设置转向齿条7，所述转向齿条7的两端通过转向横拉杆8与所述车架I前方两侧的车轮2的转向节9连接;所述转向齿条7的一侧设置回正机构的回位弹簧4。
[0020]所述转向机构还包括带减速器的转向电机6，所述转向电机6的输出轴上设置有转向小齿轮，所述转向小齿轮与齿条相嗤合，所述齿条的外端通过球头销与外侧的转向节9连接。
[0021]所述回正机构为带回位弹簧4的连杆机构，所述回位弹簧4上设置用于为电动轮差速控制提供车辆转角信号并且控制车辆转向差速的位移传感器5。
[0022 ]所述转向机构设置于电动汽车的前部并与所述车轮2的驱动轴对齐。
[0023]本实用新型的工作过程:
[0024]该轮毂电机驱动电动汽车的驱动动力由轮毂电机3产生，该轮毂电机通过转向节
9、上摆臂10、下摆臂12和减震器11连接于车架I。
[0025]如果电动汽车向前直线行驶，则将动力施加至位于车辆右侧和左侧的两个车轮2，四个轮毂电机3均精确地以相同的转速运转。
[0026]如果电动汽车转向至一侧，则左右两侧轮毂电机3以不同的转速运转，产生转速差使车辆完成转向动作，右轮毂电机3和左轮毂电机3的速度依据车辆行驶的期望转角半径而不同。
[0027]电动汽车还可以通过转向电机6来完成转向动作，转向电机收到转向指令将作出动作使转向齿条7向转向侧移动，带动转向横拉杆8推/拉转向节9使车轮2偏转，从而实现转向。而左右轮毂电机的差速依据位移传感器6的数值进行调节。
[0028]电动汽车完成转向后，回位弹簧4依靠自身阻尼使转向齿条7向中心位置移动，从而带动转向横拉杆8、转向节9使车轮2回正。
[0029]本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括车体和所述的差速转向系统。
[0030]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，该系统包括车架(I)、车轮(2 )、转向机构、回正机构、轮毂电机(3)、独立悬挂、减震器(11)，所述独立悬挂包括上摆臂(10)、下摆臂(12)，其特征在于，所述回正机构包括回位弹簧(4)、转向齿条(7)，所述转向机构包括转向横拉杆(8)、转向节(9)，所述车架(I)通过下摆臂(12)分别与四个车轮(2)内轮毂电机(3)上的转向节(9 )连接，所述轮毂电机(3 )的转子与车轮(2 )的轮毂固定连接，所述轮毂电机(3 )的内部安装有鼓式制动器;所述车架(I)的前后方分别设置有独立悬挂，所述上摆臂(10)和下摆臂(12)两端与所述车架(I)两侧的车轮(2)的转向节(9)连接;所述车架(I)前方设置转向齿条(7)，所述转向齿条(7)的两端通过转向横拉杆(8)与所述车架(I)前方两侧的车轮(2)的转向节(9)连接;所述转向齿条(7)的一侧设置回正机构的回位弹簧(4)。2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，其特征在于:所述转向机构还包括带减速器的转向电机(6 )，所述转向电机(6 )的输出轴上设置有转向小齿轮，所述转向小齿轮与齿条相啮合，所述齿条的外端通过球头销与外侧的转向节(9)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，其特征在于:所述回正机构为带回位弹簧(4)的连杆机构，所述回位弹簧(4)上设置用于为电动轮差速控制提供车辆转角信号并且控制车辆转向差速的位移传感器(5)。4.根据权利要求3所述的一种轮毂电机驱动电动汽车的差速转向系统，其特征在于:所述转向机构设置于电动汽车的前部并与所述车轮(2)的驱动轴对齐。5.一种电动汽车，其特征在于:包括车体和如权利要求1-4任意一项所述的差速转向系统。
【文档编号】B62D5/04GK205469256SQ201620164116
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】张君安, 何求, 董皓, 刘波, 赫东峰
【申请人】西安工业大学