CN104691320B

CN104691320B - 轮边电机驱动机构和车辆

Info

Publication number: CN104691320B
Application number: CN201310671454.7A
Authority: CN
Inventors: 严二冬; 张君鸿; 鲁连军; 赵平; 付明勇
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beijing Treasure Car Co Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: CN104691320A

Abstract

本发明公开了一种轮边电机驱动机构和车辆，该轮边电机驱动机构包括第一电机（1）、第二电机（11）、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、差速器、左轮（2）和右轮（7），第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构具有相同规格，第一电机、左轮和差速器的左锥齿轮（16）以任意的一一对应的方式分别连接于第一行星齿轮机构的第一太阳轮（5）、第一行星架（4）和第一齿圈（3），第二电机、右轮和差速器的右锥齿轮（14）以相同的对应方式分别连接于第二行星齿轮机构的第二太阳轮（10）、第二行星架（9）和第二齿圈（8）。利用行星齿轮机构和差速器的配合，可以在保持第一电机和第二电机的同步运转的情况下消除左右轮的转速差。

Description

轮边电机驱动机构和车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体地，涉及一种轮边电机驱动机构和包括该轮边电机驱动机构的车辆。

背景技术

现有技术中，为解决车辆行驶时左右轮之间转速差的问题，提出了轮毂电机技术方案。具体地，在左轮和右轮中分别安装用于驱动左轮和右轮的两个电机，并且将动力源、传动系和制动装置都整合到轮毂内，从而能够实现左轮和右轮的独立驱动。使用时，为解决转速差问题，需要通过检测方向转角、车辆转角、车速等信号并通过控制器处理这些信号，以便控制相应的电机的转速，继而达到控制相应的车轮的转速的目的。因此，现有技术存在需要布置复杂的控制系统（包括检测装置和控制器）且控制精度和实时性难以保证的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够结构简单、实时性良好的轮边电机驱动机构。

为了实现上述目的，本发明提供一种轮边电机驱动机构，其中，该轮边电机驱动机构包括第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、差速器、左轮和右轮，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构具有相同规格，所述第一行星齿轮机构包括第一齿圈、第一行星架、第一行星轮和第一太阳轮，所述第二行星齿轮机构包括第二齿圈、第二行星架、第二行星轮和第二太阳轮，其中：所述第一电机、左轮和差速器的左锥齿轮以任意的一一对应的方式分别连接于所述第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第二电机、右轮和差速器的右锥齿轮以与所述第一电机、左轮和差速器的左锥齿轮相同的对应方式分别连接于第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈。

本发明还提供一种车辆，其中，该车辆包括本发明的轮边电机驱动机构。

通过上述技术方案，行驶时，利用行星齿轮机构和差速器的配合，可以在保持第一电机和第二电机的同步运转的情况下消除左右轮的转速差，无需设置复杂的控制系统，并且能够保证良好的效果和实时性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的轮边电机驱动机构的优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1 第一电机 2 左轮 3 第一齿圈 4第一行星架

5 第一太阳轮 6 固定件 7 右轮 8第二齿圈

9 第二行星架 10 第二太阳轮 11 第二电机

12 锁止离合器 13 上锥齿轮 14 右锥齿轮

15 下锥齿轮 16 左锥齿轮

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

根据本发明的一个方面，提供一种轮边电机驱动机构，其中，该轮边电机驱动机构包括第一电机1、第二电机11、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、差速器、左轮2和右轮7，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构具有相同规格，所述第一行星齿轮机构包括第一齿圈3、第一行星架4、第一行星轮和第一太阳轮5，所述第二行星齿轮机构包括第二齿圈8、第二行星架9、第二行星轮和第二太阳轮10（本领域技术人员可以理解地，其中，第一行星轮安装在第一行星架4上并与第一齿圈3和第一太阳轮5啮合，第二行星轮安装在第二行星架9上并与第二齿圈8和第二太阳轮10啮合），其中：所述第一电机1、左轮2和差速器的左锥齿轮16以任意的一一对应的方式分别连接于所述第一太阳轮5、第一行星架4和第一齿圈3，所述第二电机2、右轮7和差速器的右锥齿轮14以与所述第一电机1、左轮2和差速器的左锥齿轮16相同的对应方式分别连接于第二太阳轮10、第二行星架9和第二齿圈8。

本发明的技术方案包括以下六种情况：

1、第一电机1连接于第一齿圈3，左轮2连接于第一行星架4，左锥齿轮16连接于第一太阳轮5，第二电机11连接于第二齿圈8，右轮连接于第二行星架9，右锥齿轮14连接于第二太阳轮10；

2、第一电机1连接于第一行星架4，左轮2连接于第一齿圈3，左锥齿轮16连接于第一太阳轮5，第二电机11连接于第二行星架9，右轮连接于第二齿圈8，右锥齿轮14连接于第二太阳轮10；

3、第一电机1连接于第一太阳轮5，左轮2连接于第一行星架4，左锥齿轮16连接于第一齿圈3，第二电机11连接于第二太阳轮10，右轮连接于第二行星架9，右锥齿轮14连接于第二齿圈8；

4、第一电机1连接于第一齿圈3，左轮2连接于第一太阳轮5，左锥齿轮16连接于第一行星架4，第二电机11连接于第二齿圈8，右轮连接于第二太阳轮10，右锥齿轮14连接于第二行星架9；

5、第一电机1连接于第一行星架4，左轮2连接于第一太阳轮5，左锥齿轮16连接于第一齿圈3，第二电机11连接于第二行星架9，右轮连接于第二太阳轮10，右锥齿轮14连接于第二齿圈8；

6、第一电机1连接于第一太阳轮5，左轮2连接于第一齿圈3，左锥齿轮16连接于第一行星架4，第二电机11连接于第二太阳轮10，右轮连接于第二齿圈8，右锥齿轮14连接于第二行星架9。

为便于安装设置，优选地，所述第一电机1连接于所述第一太阳轮5，所述左轮2连接于所述第一行星架4，所述差速器的左锥齿轮16连接于所述第一齿圈3，所述第二电机11连接于所述第二太阳轮10，所述右轮7连接于所述第二行星架9，所述差速器的右锥齿轮14连接于所述第二齿圈8。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆，其中，该车辆包括本发明的轮边电机驱动机构。

使用本发明的轮边电机驱动机构，车辆行驶时，利用第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构和差速器的配合，可以在保持第一电机1和第二电机11的同步运转的情况下消除左轮2和右轮7的转速差。

具体地，第一行星齿轮机构转速公式为n₁+αn₂=(1+α)n₃，第二行星齿轮机构转速公式为n’₁+αn’₂=(1+α)n’₃。其中，n₁为第一太阳轮5（也即第一电机1）的转速，n₂为第一齿圈3的转速，n₃为第一行星架4（也即左轮2）的转速，n’₁为第二太阳轮10（也即第二电机11）的转速，n’₂为第二齿圈8的转速，n’₃为第二行星架9（也即右轮7）的转速，α为第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的齿圈与太阳轮齿数比。车辆行驶中，可以使第一电机1和第二电机11的转速相同，即n₁=n’₁，通过上述结构，第一齿圈3的转速和第二齿圈8的转速大小相同且方向相反，即n₂=-n’₂。因此，根据上述转速公式可以得出2αn₂=(1+α)(n₃-n’₃)和2n₁=(1+α)(n₃+n’₃)。当左轮2和右轮7的转速相同时，即n₃=n’₃，此时n₂=n’₂=0。当左轮2和右轮7的转速不同时（例如转弯时），n₃≠n’₃，设转速差为n₀=n₃-n’₃，则第一齿圈3的转速和第二齿圈8的转速满足由此可见，本发明的轮边电机驱动机构能够在保持第一电机1和第二电机11具有相同转速的情况下自动调节第一齿圈3和第二齿圈8的转速，以消除左轮2和右轮7的转速差。

另外，为优化布置结构，优选地，可以将所述第一电机1和所述第一行星机构安装在所述左轮2内，并将所述第二电机11和所述第二行星机构安装在所述右轮7内。

在本发明的优选实施方式中，可以将所述差速器设置为能够锁止。由此，在差速器锁止时，左轮2和右轮7能够彼此独立，因而当例如行驶在泥泞路面或冰面上时，在一个车轮打滑的情况下，通过锁止差速器，可以切断两个车辆之间的相互联系，使得另一车轮能够在相应的电机的驱动下正常运转，从而能够独立输出足够动力将车辆及时从泥泞路面或冰面驶出。

其中，可以采用各种适当的方式实现差速器的锁止。例如，所述轮边电机驱动机构可以包括能够保持固定的固定件6，所述差速器通过锁止离合器12连接于所述固定件6。由此，可以通过锁止离合器12将差速器选择性地与固定件16连接或分离，从而实现差速器的锁止或运转。

优选地，所述车辆可以包括用于检测所述左轮2和右轮7的转速并根据检测结果控制所述锁止离合器12的控制器（例如可以集成在ECU中）。其中，控制器可以根据检测结果判断左轮2和右轮7是否发生打滑，当控制器判断左轮2或右轮7发生打滑时，可以控制锁止离合器12接合，以将差速器连接到固定件16，使左轮2和右轮7的相互联系断开，以确保未发生打滑的车轮能够在相应的电机的驱动下正常运转并独立输出足够动力将车辆及时从泥泞路面或冰面驶出。当控制器判断两车轮均未打滑时，可以控制锁止离合器12分离，以使差速器能够配合第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构进行正常的差速调节。

其中，差速器可以通过各种适当的方式连接于锁止离合器12，只要能够通过锁止离合器12的接合来锁止差速器即可。例如，可以使所述差速器的上锥齿轮13连接于所述锁止离合器12。可选择地，也可以将差速器的其他部件（例如下锥齿轮15连接于锁止离合器12）。

另外，固定件6可以通过各种适当的方式保持固定。例如，所述固定件6可以固定于所述车辆的车架。其中，固定件6可以使各种形式，例如可以形成为轴类零件，以便连接锁止离合器12。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种轮边电机驱动机构，其特征在于，该轮边电机驱动机构包括第一电机(1)、第二电机(11)、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、差速器、左轮(2)和右轮(7)，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构具有相同规格，所述第一行星齿轮机构包括第一齿圈(3)、第一行星架(4)、第一行星轮和第一太阳轮(5)，所述第二行星齿轮机构包括第二齿圈(8)、第二行星架(9)、第二行星轮和第二太阳轮(10)，其中：所述第一电机(1)、左轮(2)和差速器的左锥齿轮(16)以任意的一一对应的方式分别连接于所述第一太阳轮(5)、第一行星架(4)和第一齿圈(3)，所述第二电机(2)、右轮(7)和差速器的右锥齿轮(14)以与所述第一电机(1)、左轮(2)和差速器的左锥齿轮(16)相同的对应方式分别连接于第二太阳轮(10)、第二行星架(9)和第二齿圈(8)。

2.根据权利要求1所述的轮边电机驱动机构，其特征在于，所述第一电机(1)连接于所述第一太阳轮(5)，所述左轮(2)连接于所述第一行星架(4)，所述差速器的左锥齿轮(16)连接于所述第一齿圈(3)，所述第二电机(11)连接于所述第二太阳轮(10)，所述右轮(7)连接于所述第二行星架(9)，所述差速器的右锥齿轮(14)连接于所述第二齿圈(8)。

3.根据权利要求1所述的轮边电机驱动机构，其特征在于，所述第一电机(1)和所述第一行星齿轮机构安装在所述左轮(2)内，所述第二电机(11)和所述第二行星齿轮机构安装在所述右轮(7)内。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的轮边电机驱动机构，其特征在于，所述差速器设置为能够锁止。

5.根据权利要求4所述的轮边电机驱动机构，其特征在于，所述轮边电机驱动机构包括能够保持固定的固定件(6)，所述差速器通过锁止离合器(12)连接于所述固定件(6)。

6.根据权利要求5所述的轮边电机驱动机构，其特征在于，所述差速器的上锥齿轮(13)连接于所述锁止离合器(12)。

7.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求1-3中任意一项所述的轮边电机驱动机构。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述差速器设置为能够锁止。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述轮边电机驱动机构包括能够保持固定的固定件(6)，所述差速器通过锁止离合器(12)连接于所述固定件(6)，所述车辆包括用于检测所述左轮(2)和右轮(7)的转速并根据检测结果控制所述锁止离合器(12)的控制器。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述差速器的上锥齿轮(13)连接于所述锁止离合器(12)。

11.根据权利要求9或10所述的车辆，其特征在于，所述固定件(6)固定于所述车辆的车架。