CN102944428B - 一种电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，包括机架，机架上部安装有悬挂装置、驱动装置、制动装置、转向装置，机架顶部安装有用于对悬挂装置施压的加载装置，机架下部固定安装有模拟路面装置，所述驱动装置和制动装置悬挂在所述悬挂装置上，所述悬挂装置铰接在机架上。本发明所述电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，将轮毂电机与车轮集成为一体，可用于四轮或两轮独立驱动车辆，中间没有机械传动机构，具有结构紧凑、传动链短、效率高等优点。

Description

一种电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台

技术领域

本发明属于电动汽车领域，具体涉及一种驱动系统试验平台。

背景技术

目前电动汽车的动力驱动系统多以电动机代替传统发动机作为动力源，采用单电机的驱动系统，依旧借助传动系传递动力。在此类动力驱动系统中，通过减速器和差速器传递动力，从而驱动车轮。这种结构，传动链较长。由于机械传动效率的损失，造成能源浪费。

目前关于电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台研制较少。现有的电动轮动态加载测试平台，主要针对的是轮毂电机这一部件的性能测试。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种效率高、功能丰富的电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，包括机架，机架上部安装有悬挂装置、驱动装置、制动装置、转向装置，机架顶部安装有用于对悬挂装置施压的加载装置，机架下部固定安装有模拟路面装置，所述驱动装置和制动装置悬挂在所述悬挂装置上，所述悬挂装置铰接在机架上。

进一步地，所述悬挂装置由上摆臂，转向节及下摆臂构成；上摆臂的一端机架铰接，上摆臂的另一端与转向节铰接；转向节的下端通过球头与下摆臂的一端连接，下摆臂的另一端与机架铰接。

优选地，所述转向节的结构为：包括两个横段和连接两横段的竖段，两横段之间安装有一主销，所述主销与转向节转动配合；竖段上设置有一个通孔。

进一步地，所述驱动装置为轮毂电机，轮毂电机的固定轴与主销刚性连接；轮毂电机的外转子上固定安装有轮辋，轮胎安装在轮辋上。

进一步地，所述转向装置的结构为：转向电机与第一减速器相连，转向电机和第一减速器固定在机架上，第一减速器的输出轴上设置有万向节，输出轴再穿过转向节上的通孔与圆锥小齿轮连接，圆锥小齿轮与圆锥大齿轮啮合，圆锥大齿轮通过键槽安装在主销上，转向节下端安装有转角传感器。

进一步地，所述制动装置由制动盘，浮式制动钳，液压系统构成；制动盘固定在轮毂电机上，浮式制动钳固定在转向节上。

进一步地，所述加载装置由摇柄旋转盘和丝杠螺母构成。

进一步地，所述模拟路面装置包括转毂，转毂通过轴承座连接第二减速器，第二减速器另一端安装有电机。

本发明所述电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，将轮毂电机与车轮集成为一体，可用于四轮或两轮独立驱动车辆，中间没有机械传动机构，具有结构紧凑、传动链短、效率高等优点。

本发明除能够进行轮毂电机性能测试外，还可以作为电动汽车电动轮驱动的系统级试验平台，在此平台上，能模拟路况以及车身不同负载，进行电动轮电子差速试验、线控独立转向试验及制动试验等。作为一种能够进行电动汽车电动轮驱动的系统级试验平台，为电动轮驱动的电动汽车开发提供技术基础。

附图说明

图1是实施例1的主视图。

图2是图1的后视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图1的立体图。

图5是实施例1部分零件装配示意图。

图6是图5中A-A部分视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进行说明。

本发明所述的电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台可进行两前轮或两后轮的动力驱动模拟试验，或者四个轮同时进行动力驱动模拟试验。本实施例以两前轮或两后轮的试验为例，进行阐述。

该电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，左右两边各有一机架1，机架1上部安装有悬挂装置、驱动装置、制动装置、转向装置。机架1顶部安装有用于对悬挂装置施压的加载装置，机架1下部固定安装有模拟路面装置，所述驱动装置和制动装置悬挂在所述悬挂装置上，所述悬挂装置铰接在机架1上。参见图1至图6。

悬挂装置由上摆臂21，转向节22及下摆臂23构成。转向节22的结构为：包括两个横段和连接两横段的竖段，两横段之间安装有一主销32，所述主销32与转向节22转动配合；竖段上设置有一个通孔。上摆臂21的一端机架1铰接，上摆臂21的另一端与转向节22的竖段顶端铰接。转向节22的竖段底端通过球头与下摆臂23的一端连接，转向节22与下摆臂23转动配合，下摆臂23的另一端与机架1铰接。下摆臂23位于上摆臂22的正下方。机架1的一部分、上摆臂21，转向节22及下摆臂23构成一个不稳定的四边形。

驱动装置为轮毂电机31，轮毂电机31的固定轴与主销32刚性连接；轮毂电机31的外转子上固定安装有轮辋34，轮胎33安装在轮辋34上。轮毂电机31、轮辋34和轮胎33构成一个电动轮。在电动轮附近安装一个轮速传感器来测定电动轮的转速。

转向装置的结构为：转向电机51与第一减速器52相连，转向电机51和第一减速器52固定在机架1上，第一减速器52的输出轴上设置有万向节53，输出轴再穿过转向节22上的通孔与圆锥小齿轮54连接，圆锥小齿轮54再与圆锥大齿轮55啮合。圆锥大齿轮55通过键槽安装在主销32上，转向节22下端安装有转角传感器56。因第一减速器52的输出轴上设置有万向节53，在转向节22被施压向下移动的情况下，不影响圆锥小齿轮54与圆锥大齿轮55之间的啮合关系和相对位置。

制动装置由制动盘41，浮式制动钳42，液压系统构成。制动盘41通过螺栓固定在轮毂电机31上，浮式制动钳42固定在转向节22上。

加载装置由摇柄旋转盘和丝杠螺母61构成。机架1顶部的横梁上设置有一螺孔，丝杠螺母61与该螺孔转动配合。摇柄旋转盘则是为了方便将丝杠螺母61旋上或旋下时省力。丝杠螺母底端设置有压力传感器62，用来测量施加的力的大小。加载装置能够起到模拟车身不同负载情况的作用。

模拟路面装置包括转毂71，转毂71通过轴承座连接第二减速器72，第二减速器72另一端安装有电机73，转毂与测功机相连。转毂71上可涂覆不同的表面涂层来模拟不同的路面情况。试验情况下，轮胎33紧贴在转毂71上。

轮毂电机31与电动轮驱动控制器连接，电动轮的运行速度及转矩分别由电动轮驱动控制器控制。转角传感器与转向控制单元连接，转向装置由转向控制单元控制，主控制器与上述电动轮驱动控制器和转向控制单元间通过CAN总线通信。主控制器收到转向信号后，计算出转向角度通过CAN总线将转向角度信号分别发送给转向控制单元，从而控制转向装置使电动轮转动相应角度。

与此同时主控制器根据转向信号及电动轮驱动控制器反馈回的电动轮实际转速和转矩值，采用差速控制算法计算出两电动轮的差速值，并将两电动轮的目标转速值通过CAN总线发送给电动轮驱动控制器，从而控制电动轮的转速，以实现转向时电动轮的差速控制。

本平台采用数据采集卡采集转向信号、电动轮实际转速信号以及压力传感器信号，并将以上信号传递给上位机，在上位机上设计了信号监控及数据软件，从而可以验证不同工况下各控制机构的控制效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，其特征在于，包括机架(1)，机架(1)上部安装有悬挂装置、驱动装置、制动装置、转向装置，机架(1)顶部安装有用于对悬挂装置施压的加载装置，机架(1)下部固定安装有模拟路面装置，所述驱动装置和制动装置悬挂在所述悬挂装置上，所述悬挂装置铰接在机架(1)上；所述悬挂装置由上摆臂(21)，转向节(22)及下摆臂(23)构成；上摆臂(21)的一端与机架(1)铰接，上摆臂(21)的另一端与转向节(22)铰接；转向节(22)的下端通过球头与下摆臂(23)的一端连接，下摆臂(23)的另一端与机架(1)铰接；所述转向节(22)的结构为：包括两个横段和连接两横段的竖段，两横段之间安装有一主销(32)，所述主销(32)与转向节(22)转动配合；竖段上设置有一个通孔；所述转向装置的结构为：转向电机(51)与第一减速器(52)相连，转向电机(51)和第一减速器(52)固定在机架(1)上，第一减速器(52)的输出轴上设置有万向节(53)，输出轴再穿过转向节(22)上的通孔与圆锥小齿轮(54)连接，圆锥小齿轮(54)与圆锥大齿轮(55)啮合，圆锥大齿轮(55)通过键槽安装在主销(32)上，转向节(22)下端安装有转角传感器(56)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电动轮独立驱动系统试验平台，其特征在于，所述加载装置由摇柄旋转盘和丝杠螺母(61)构成。