CN103496320B - 一种新能源驱动车桥总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源驱动车桥总成是一种一体化电驱动桥总成，包括无刷直流电机控制器、无刷直流电机、二级减速器总成、整体式桥壳、半轴和制动鼓组成。本发明的二级减速器总成采用固定比传动，传动效率高，结构简单紧凑便于制造，满足电动车辆在平地和爬坡时动力输出需要；本发明采用无刷直流电机与整体式桥壳平行布置，有效降低了整车重心；同时本发明的无刷直流电机控制器采用多级并联驱动方式，代替了价格昂贵的智能功率模块，有效降低了成本。本发明的一体化设计方案可更加有效的应用于电动车辆，特别电动旅游观光车和电动清洁车辆。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车驱动桥总成及其控制，具体属于新能源驱动桥的驱动总成。
背景技术
电动汽车具有节能、环保和车身结构轻便的特点，并且随着电池技术的不断攻克，电动汽车越来越受到政府和个人的关注。
现有的电动汽车驱动结构中，采用轮毂电机的驱动桥结构虽然用电子差速器取消了机械式差速结构使得车身更加轻便，但电子差速器技术尚不具备大规模应用的技术成熟度，目前仍没有得到大范围使用，且技术复杂。
专利号ZL03235728.1中发明了一种电动车驱动桥变速装置，可以实现变速调节以满足爬坡或不良路面状况，但随着电机及其控制技术的发展，采用固定比的驱动桥也能满足要求，且固定比减速机构较变速结构更为简洁轻便，制造成本更低。
发明内容
本发明提供了一种新能源汽车驱动桥总成，采用固定比减速器，使得驱动桥总成结构简单经凑，便于制造和安装；同时电机与桥壳并行布置，可以降低电动汽车重心；一体化的驱动桥总成设计方案可以更好的应用在电动汽车领域。
本发明的技术方案如下：
一种新能源驱动车桥总成，包括无刷直流电机控制器26、无刷直流电机4、二级减速器总成、整体式桥壳3、半轴27和制动鼓1，所述二级减速器总成包括有左减速器壳体6、右减速器壳体7、输入齿轮轴8、第一级大齿轮10、中间齿轮轴13和输出齿轮14、差速器总成21，无刷直流电机4轴头与输入齿轮轴8通过键连接；所述第一级大齿轮10和中间齿轮轴13通过键11构成中间传动轴；所述输出齿轮14与差速器凸台17通过输出齿轮固定螺栓15固定连接；所述差速器总成21固定在差速器轴承座22内，输入齿轮轴8通过输入轴轴承支撑9、中间齿轮轴13通过中间轴轴承12支撑，所述输出轴齿轮14与差速器凸台17固定配合，将电机动力经差速器总成21输出至半轴27，再传递给车轮；所述无刷直流电机4与整体式桥壳3平行布置。
所述的半轴27外设有速度传感器2。
所述二级减速器壳体由左减速器壳体6、右减速器壳体7通过螺栓连接成一体，所述二级减速器壳体设有三个凸台，左减速器壳体凸台5与无刷直流电机4连接， 减速器安装凸台23、24与整体式桥壳连接；油封25、左减速器壳体凸台5的内槽、油封25和输入齿轮轴8构成动力输入端密封结构。
本发明中包含了无刷直流电机控制器，控制器电路中采用场效应管搭建多级并联驱动电路，并设置有硬件保护电路及其他信号采集电路；控制器实时监控电动汽车行驶状况，特别是转弯时，并采取相应措施，保障电动汽车安全舒适行驶。
进一步，所述二级减速器总成的输入端-齿轮轴为空心轴，通过键与电机轴头连接，中间轴采用两端支撑形式，后级输出齿轮与差速器凸台通过螺栓固定连接，差速器与半轴通过花键连接。
进一步，所述二级减速器壳体，为左右各半个壳体连接组成，以通过整体式桥壳凸台中心并垂直电机轴线的平面为分界面，左右壳体通过螺栓固定连接，壳体下端圆形凸台与整体式桥壳形成装配配合；所述二级减速器壳体连接电机一端设置有输入端密封结构。
本发明所具有的优点是：
本发明的新能源驱动车桥总成，驱动力由二级减速器总成直接输入值差速器两端连接的半轴，该新能源驱动车桥总成结构紧凑，使用固定比减速机构缩短了动力传动路线，传动效率明显提高；
本发明中的无刷直流电机控制器采用了普通功率管而非价格昂贵的智能功率模块来搭建电机驱动电路，使硬件成本明显降低；控制器满足电动汽车启停、加速和倒车基本功能外，还对电动汽车行驶状况进行监控，并采取相应策略以使电动汽车运行更安全舒适；同时电路通用性强，便于开发同系列产品。
本发明的新能源驱动车桥总成采用一体化设计方案，包含了机械传动机构与驱动控制系统，整体性更强，更加容易应用在电动车辆上。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意俯视图；
图3为本发明的二级减速器总成结构示意图；
图4为本发明的控制器功能结构示意图。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，1-制动鼓，2-速度传感器，3-整体式桥壳，4-无刷直流电机，5-左减速器壳体凸台，6-左减速器壳体，7-右减速器壳体，8-输入齿轮轴，9-输入轴轴承，10-第一级大齿轮，11-键，12-中间轴轴承，13-中间齿轮轴，14-输出齿轮，15-输出齿轮固定螺栓，16-减速器安装螺栓，17-差速器凸台，18-差速器调整螺母，19-差速器轴承盖，20-差速器轴承盖锁扣，21-差速器总成，22-差速器轴承座，23-减速器壳体上凸台，24-减速器壳体下凸台，25-油封，26-无刷直流电机控制器及线束，27-半轴。
一种新能源驱动车桥总成，包括无刷直流电机控制器26、无刷直流电机4、二级减速器总成、整体式桥壳3、半轴27和制动鼓1，其特征在于：所述二级减速器总成包括有输入齿轮轴8、第一级大齿轮10、中间齿轮轴13和输出齿轮14、差速器总成21，无刷直流电机4轴头与输入齿轮轴8通过键连接；所述第一级大齿轮10和中间齿轮轴13通过键11构成中间传动轴；所述输出齿轮14与差速器凸台17通过输出齿轮固定螺栓15固定连接；所述差速器总成21固定在由减速器轴承盖23和壳体轴承盖24构成的轴承座内，输入齿轮轴8通过输入轴轴承支撑9、中间齿轮轴13通过中间轴轴承12支撑，所述输出轴齿轮14与差速器凸台17固定配合，将电机动力经差速器总成21输出至半轴27，再传递给车轮；所述无刷直流电机4与整体式桥壳3平行布置，半轴27外设有速度传感器2，二级减速器壳体由左减速器壳体6、右减速器壳体7通过螺栓连接成一体，所述二级减速器壳体设有三个凸台，左减速器壳体凸台5与无刷直流电机4连接， 减速器安装凸台23、24与整体式桥壳连接；油封25、左减速器壳体凸台5的内槽、油封25和输入齿轮轴8构成动力输入端密封结构。
本实例中，如图所示的二级减速器壳体由左减速器壳体6和右减速器壳体7通过螺栓连接成一体，形成减速器安装凸台23、24，凸台23通过螺栓与整体式桥壳3固定连接，凸台24与整体式桥壳3内腔配合，使二级减速器壳体与整体式桥壳3装配更牢固。
本实例中，如图所示，控制器以STM32为主控模块，外围模块包括电机驱动及其驱动控制模块、电压转换模块、冷却模块和信号检测模块。电机驱动模块采用MOS管多级并联方式，电压转换模块提供各元器件所需电压，冷却模块为控制器提供降温，信号检测模块包括电池欠压检测、电子“油门”检测、前进倒车检测、CAN通信及仪表接口、电机转速检测、电机转子位置检测、电流检测、电机转子温度检测和电路板温度检测子模块。主控模块采集信号并对其进行分析判断从而对电机控制采取相应策略。
Claims (1)
1.一种新能源驱动车桥总成，包括无刷直流电机控制器（26）、无刷直流电机（4）、二级减速器总成、整体式桥壳（3）、半轴（27）和制动鼓（1），其特征在于：所述二级减速器总成包括有左减速器壳体（6）、右减速器壳体（7）、输入齿轮轴（8）、第一级大齿轮（10）、中间齿轮轴（13）和输出齿轮（14）、差速器总成（21），无刷直流电机（4）轴头与输入齿轮轴（8）通过键连接；所述第一级大齿轮（10）和中间齿轮轴（13）通过键（11）构成中间传动轴；所述输出齿轮（14）与差速器凸台（17）通过输出齿轮固定螺栓（15）固定连接；所述差速器总成（21）固定在差速器轴承座（22）内，输入齿轮轴（8）通过输入轴轴承支撑（9）、中间齿轮轴（13）通过中间轴轴承（12）支撑，输出齿轮（14）与差速器凸台（17）固定配合，将电机动力经差速器总成（21）输出至半轴（27），再传递给车轮；所述无刷直流电机（4）与整体式桥壳（3）平行布置； 所述的半轴（27）外设有速度传感器（2）；二级减速器壳体由左减速器壳体（6）、右减速器壳体（7）通过螺栓连接成一体，所述二级减速器壳体设有三个凸台，左减速器壳体凸台（5）与无刷直流电机（4）连接，减速器安装凸台（23、24）与整体式桥壳连接；油封（25）、左减速器壳体凸台（5）的内槽、油封（25）和输入齿轮轴（8）构成动力输入端密封结构。
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