[發明專利]一種集成電動輪的模塊化車橋和車輛

在審

• 申請號: 202110205843.5
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112977096A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李軍求;孫逢春;王瑋琛;孫超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60L50/60
• 分類號: B60L50/60;B60L53/80;B60K7/00;B62D5/04
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 岳東升;楊帥峰

一種集成電動輪的模塊化電驅動車橋，該模塊化電驅動車橋包括車橋架、電動輪、電池系統、高壓配電箱、電機集成驅動器(MCU)、車橋綜合控制器、液壓系統、冷卻系統、懸架系統和轉向系統等，其中電動輪集成了輪轂電機、制動器、減速器和車輪。該模塊化電驅動車橋高壓電能經電池系統流出，通過高壓配電箱輸送到電機集成驅動器，電機集成驅動器控制電動輪輪轂電機、液壓系統油泵電機和轉向系統轉向電機等輸出，車橋綜合控制器協調控制車橋兩側輪轂電機驅動、車橋制動、轉向、懸架、冷卻，實現車輛可靠行駛的目的。該模塊化電驅動車橋也是個獨立的整體，具有較高的適配性，電驅動整車的裝配可簡化為模塊化車橋的組合，有利于提高整車裝配和維修效率。

技術領域

本發明屬于電動汽車電驅動技術領域，具體得涉及一種集成電動輪的模塊化電驅動車橋以及具有其的車輛。

技術背景

分布式電驅動作為電動車領域一個嶄新的驅動技術越來越受到業內人士的青睞和重視，分布式電驅動技術主要分為輪邊電驅動和輪轂電驅動，每個車輪可以通過單獨對輪邊/輪轂電機進行驅/制動控制，該技術可使整車擁有更好的動力性和機動性，尤其適用于重型電傳動車輛。其中輪轂電驅動技術，即電動輪技術，它集成了輪轂電機、制動器、減速器和車輪等，使得電動車輛的機械傳動裝置得到最大化的簡化，相較于普通電傳動技術，車輛不再需要差速器、半軸、萬向節等部件，具有傳動鏈短、傳動效率高和布置靈活等優勢，重型電傳動車輛也因此有了足夠的空間對各電驅動子系統進行布置。但是對于不同型號車輛仍然需要對整車進行設計以及重新適配，這是一個相對繁瑣的過程；同時重型電傳動車輛由于其行駛條件較為嚴苛以及動力需求較為極端等原因，各部件一旦發生故障便不易進行故障定位及維修。

CN207311087U提供了一種低地板模塊化電動車橋，然而其集成度不夠完備，其車橋只包括車橋、盤式輪轂電機、輪轂和輪輞在機械方面的集成，未包含電氣方面的集成，不能滿足整車所需的各子系統的需求，不能真正滿足模塊化組裝的需求。

為解決以上問題，本發明提出了一種集成電動輪的模塊化電驅動車橋，該模塊化電驅動車橋利用有限的車橋架空間集成了整車所需的各子系統包括車橋架、電動輪、電池系統、高壓配電箱、電機集成驅動器、車橋綜合控制器、液壓系統、冷卻系統、懸架系統和轉向系統等，子系統各司其職，模塊化電驅動車橋以整車功能需求為落腳點，在功能上具有完備性。對于重型電驅動車輛，可根據不同需求通過若干模塊化電驅動車橋對整車進行組合搭建，大大提高了整車研發以及裝配的效率，同時在維修時也更靈活和簡便。模塊化電驅動車橋是在電動輪基礎上一個多功能的集合，該發明也是整車高機動性的一個體現和升級。

發明內容

為了克服現有技術和方案的不足，本發明提供了一種集成了車橋架、電動輪、電池系統、高壓配電箱、電機集成驅動器、車橋綜合控制器、液壓系統、冷卻系統、懸架系統和轉向系統等的模塊化電驅動橋。該方案在車橋有限的空間合理對各子系統進行結構排布，充分體現了電驅動車橋功能的完備性，實現底盤電驅動技術的高度集成。

本發明方案如下：

一種集成了電動輪的模塊化電驅動車橋，包括車橋架、電動輪、多個子系統、懸架系統和轉向系統；

所述電動輪裝配于車橋架兩側并連接車橋架左右兩側的上下橋臂，所述上下橋臂和車橋架鉸接；

多個子系統包括電池系統、電機集成驅動器、車橋綜合控制器、液壓系統；

所述電機集成驅動器實現對雙側電動輪的輪轂電機、液壓系統的油泵電機和/或轉向系統中轉向電機的驅動控制；

所述車橋綜合控制器協調控制車橋兩側電動輪、液壓系統、懸架系統和轉向系統；

所述車橋架形成容納并裝配全部所述子系統的內部空間。

車橋架的內部空間沿車輛的高度方向被分為N層，N大于等于2，各所述子系統按照故障發生概率分為多個等級，其中N層中的頂層至底層按照故障發生概率等級由高至低排布。