[發明專利]一種具有電動盤式制動器的輪邊驅動系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201410391046.0
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN104149598A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 時培成;李震;孫陽敏;解文辰;肖平;李文江;奚琳;李仁軍;漆小敏
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60K17/06;F16D65/18;B60L15/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術領域

本發明涉及電動汽車的設計與制造領域，尤其涉及一種具有電動盤式制動器的輪邊驅動系統及其控制方法。

背景技術

傳統的電動汽車只是將內燃機換成電動機，其動力傳動系統并無多大改變，其使用的制動器都是氣動的或者液壓的，由于傳動距離長，傳動零件多，損耗大，使得電能利用率低，經濟性低；低速大扭矩輪轂電機驅動的汽車由于輪轂電機質量大，使得懸架簧下質量增加太大，汽車舒適性降低，同時，輪轂電機體積大，制造復雜，需要專門生產，成本較高。

本發明的輪邊驅動系統采用一種高速永磁無刷電機，體積較小，可以直接在市場上采購到，傳動比較大，效率高，基于其一體化的設計，結構緊湊，傳動比大，效率高，具有較好的乘坐舒適性和經濟性。同時，該輪邊驅動系統有轉彎半徑小，甚至左右輪反轉實現原地轉向的優點，可輕易實現四輪驅動和兩輪驅動的切換，輕便靈活。

發明內容

針對轎車輪轂電機驅動問題，本發明提供一種具有電動盤式制動器的輪邊驅動系統及其控制方法，將小型高速電機與行星齒輪減速機構的優勢結合起來，并輔以電子盤式制動器，設計傳動比大，效率高，結構緊湊的電動汽車用輪邊驅動系統。

為解決上述問題，本發明提供一種具有電動盤式制動器的輪邊驅動系統，包括輪邊驅動系統，電動盤式制動器，輪轂，下擺臂和減震系統；所述輪邊驅動系統包括有減速器殼，減速器殼左側上部前后側依次安裝有高速永磁無刷電機和集成有連接板，其中高速永磁無刷電機穿過減速器殼，減速器殼左側底部還設置有連接孔，減速器殼的右側固定有開有凹槽的齒圈，減速器殼與齒圈之間設置有與齒圈嚙合的行星減速系統，高速永磁無刷電機的輸出軸與行星減速系統相連，齒圈外殼的中間處固定有內軸套，內軸套套裝有外軸套，行星減速系統穿過齒圈和內軸套與外軸套相連，外軸套外固定安裝有制動盤，制動盤外側中間設置有制動盤凸臺；所述電動盤式制動器包括有制動器鉗支架，制動器鉗支架下夾有外側的活動制動塊和內側的固定制動塊，制動器鉗支架采用浮動鉗式通過導向銷安裝在減速器殼上，活動制動塊和固定制動塊夾住制動盤；所述輪轂的中間為輪轂凸臺，輪轂凸臺與制動盤凸臺通過螺栓進行連接從而將輪轂與輪邊驅動系統連接在一起；所述下擺臂的一端為下擺臂接頭，下擺臂接頭上設置有鉸接件，鉸接件與減速器殼的連接孔相連從而將下擺臂與輪邊驅動系統連接在一起；所述減震系統包括中間的減震器和最底部的固定件，固定件與連接板相連從而將減震系統與輪邊驅動系統連接在一起。

進一步改進在于：所述行星減速系統包括有減速齒輪，減速齒輪嚙合有驅動齒輪，驅動齒輪與高速永磁無刷電機的輸出軸相連從而將行星減速系統與高速永磁無刷電機相連；減速齒輪中間固定有太陽齒輪，太陽齒輪至少嚙合有3個行星齒輪，行星齒輪與齒圈相嚙合從而將行星減速系統與齒圈相嚙合；所述行星齒輪外連接有行星支架，行星支架外側中間設置有動力輸出軸，動力輸出軸穿過內軸套與外軸套相連。

進一步改進在于：所述電動盤式制動器還包括有旋轉柱、兩個活動件、循環球、伺服電機和密封圈，旋轉柱設置在固定制動塊異于活動制動塊的一側，兩個活動件設置在旋轉柱的上下兩側，所述的旋轉柱外側和活動件內側均有螺旋軌道，螺旋軌道中有循環球，旋轉柱的外側連接有伺服電機，制動器鉗支架的內腔有溝槽，密封圈安裝在溝槽內。

進一步改進在于：所述鉸接件包括有鉸接柱、鉸接套和鉸接塊，鉸接柱外套著鉸接套，鉸接套外設置鉸接塊，鉸接塊與下擺臂接頭相連從而將鉸接件與下擺臂接頭連在一起，鉸接柱與減速器殼的連接孔相連從而將鉸接件與減速器殼相連。

進一步改進在于：所述減震系統還包括有連接頭、上支承座、螺旋彈簧和下支承座，上支承座和下支承座分別設置在減震器的上方和下方，螺旋彈簧包在減震器的外側，固定件的頂部與下支承座相連，連接頭設置在上支承座的上方。

一種具有電動盤式制動器的輪邊驅動系統的控制方法，

首先電子控制單元ECU根據操作指令和車輛實時的運行狀況綜合控制輪邊驅動系統的工作狀態；

當啟動按鈕被觸發，啟動信號傳遞到ECU，ECU首先展開整車電控系統的自查程序，確認各電路和元件處于正常工作狀態；

之后，ECU啟動電源控制器和驅動電機控制器，電源控制器打開電路，將電流輸送到驅動電機控制器，驅動電機控制器根據ECU發出的啟動信號，將電流輸送到高速永磁無刷電機，驅動汽車完成啟動工作；