CN107901743A - 一种电动汽车驱动系统集成结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车驱动系统集成结构，包括电机和电机控制器，电机控制器安装在电机上，电机上固设有减震器，电机控制器固连在减震器上。本发明对电动汽车驱动系统布局进行优化，将电机控制器布置在动力总成上，这样可以省出前舱的布置空间，使得前舱走线管路等布置更为方便、合理，并有更多空间用于结构加强，从而提高车头碰撞安全系数，且本发明采取了减震器、或减震器与缓冲件的组合在法向、切向上综合减震的措施，可有效避免电机控制器与电机间的连接结构被震松，也可防止电机控制器内的电子元件、电路因振动而造成受损失效、连接松脱等问题。

Description

一种电动汽车驱动系统集成结构
技术领域
本发明涉及一种汽车驱动系统安装结构，更具体地说，它涉及一种电动汽车驱动系统集成结构。
背景技术
当前国内一些城市为缓解交通堵塞、停车占用公共空间、空气污染等问题，大力推行汽车共享这一交通模式，小型、微型电动车是适合这一模式的理想交通工具，此类电动汽车前舱的空间比较小，如何在较小的空间内合理布置汽车驱动系统且要达到一定碰撞测试标准，成为汽车生产厂家需要面对并努力解决的问题。而现有汽车驱动系统一般采用独立的电机控制器及电机，电机控制器布置在前机舱的横梁上，电机与减速器匹配通过悬置布置在车身上，这是目前电动汽车上采用较多的驱动系统安装结构，此种结构的缺点是：前舱占用空间大，对于A00级别的小车，三合一的分线盒、DC-DC、OBC与电机控制器分层布置在前舱横梁上不利于三合一架构的安装与维护；前舱横梁走线、管路比较复杂，碰撞安全测试结果较差。公开号为CN104908608A的发明专利于2015年9月16日公开了一种电动汽车电机驱动系统集成装置，其包括车载电池单元、输入开关控制单元、主回路集成单元、电容组单元、电机功率器件驱动单元、直流转换功率器件驱动单元、信号检测单元、保护功能单元及集成控制单元；输入开关控制单元两端分别连接车载电池单元和电容组单元；主回路集成单元两端分别连接电容组单元和负载，还与电机功率器件驱动单元和直流转换功率器件驱动单元连接；电机功率器件驱动单元和直流转换功率器件驱动单元均一端连接集成控制单元和保护功能单元，另一端连接主回路集成单元；信号检测单元一端连接负载，另一端连接集成控制单元与保护功能单元。该发明能大大提高系统的功率密度，降低了系统成本。但该发明并不能克服驱动系统安装结构分散，前舱占用空间大，影响整车碰撞测试结果差等一系列问题。
发明内容
普通的电动汽车上所采用的驱动系统安装结构前舱占用空间大，不利于三合一架构的安装与维护，碰撞安全性能较差，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可大大减少前舱布置压力，扩大三合一架构安装维护空间，提升车身碰撞安全性能的电动汽车驱动系统集成结构。
本发明的技术方案是：一种电动汽车驱动系统集成结构，包括电机和电机控制器，电机控制器安装在电机上，电机上固设有减震器，电机控制器固连在减震器上。本发明对电动汽车驱动系统布局进行优化，电机控制器不像常规汽车驱动系统那样布置在前舱，而是布置在动力总成上，这样可以省出前舱的布置空间，使得前舱走线管路等布置更为方便、合理，并有更多空间用于结构加强，从而提高车头碰撞安全系数。由于电机运转时会产生震动，因此安装在电机上的电机控制器必须采取必要的减震措施消除或减弱震动。本发明在电机和电机控制器之间设置减震器，利用减震器的可压缩性和力传递的滞后性过滤来自电机的震动，避免电机控制器与电机间的连接结构被震松，也可防止电机控制器内的电子元件、电路因震动而造成受损失效、连接松脱等问题，确保电机控制器能可靠固定，正常工作。
作为优选，减震器为流体缓冲器，流体缓冲器上设有缓冲伸缩杆，缓冲伸缩杆上固设有托盘，托盘上设有控制器衬板，电机控制器固设于控制器衬板上，控制器衬板通过托盘上的限位结构安装在托盘上，控制器衬板与所述限位结构的间隙中设有缓冲件。控制器衬板与限位结构间存在适度间隙，以便控制器衬板可携带电机控制器发生微小的切向横移以适应电机震动导致的切向力，而控制器衬板的切向横移时又与缓冲件发生挤压，缓冲件可对控制器衬板的切向横移进行缓冲吸能，从而在切向上达到减震目的。
作为优选，限位结构包括侧挡壁和压边框，侧挡壁固设于托盘周缘，压边框可拆卸地在连接侧挡壁顶部，控制器衬板的长宽尺寸大于压边框的开口尺寸，压边框压在控制器衬板顶面四周边缘上，压边框底面与托盘顶面的间隙与控制器衬板厚度适配。侧挡壁可对控制器衬板进行切向上的限位，将控制器衬板的横移幅度限制在一定范围内。压边框可对控制器衬板进行法向上的限位，压边框底面与托盘顶面的间隙与控制器衬板厚度适配，既不会在压边框底面与控制器衬板顶面间产生间隙，压边框又不会将控制器衬板压得过紧，因此既能防止控制器衬板相对托盘发生垂直跳动，又不阻碍控制器衬板发生适度切向横移以产生避振效果。
作为优选，缓冲件为硅胶条，硅胶条过盈嵌置于控制器衬板侧面与侧挡壁的间隙中。硅胶条质软且有弹性，平稳状态下可通过自身作用于控制器衬板侧面的挤压力使控制器衬板定位，震动状态下可通过自身弹性变形对控制器衬板进行缓冲减震。
作为另选，缓冲件为弹簧片，弹簧片两端分别抵接在控制器衬板侧面和侧挡壁上。平稳状态下弹簧片可通过自身作用于控制器衬板侧面的预紧力使控制器衬板定位，震动状态下可通过自身弹性变形对控制器衬板进行缓冲减震。
作为另选，减震器为橡胶减震器，橡胶减震器顶端和底端各设有一连接柱，电机控制器连接在橡胶减震器顶端的连接柱上。橡胶减震器可对来自各个方向上的冲击产生反应，通过自身压缩、形变产生吸能、缓冲作用，实现减震。使用橡胶减震器对法向、切向可同时减震，因此可进一步简化减震结构。
作为优选，电机控制器通过螺栓连接在控制器衬板上。用螺栓固定电机控制器，拆装方便，操作简单。由于本电动汽车驱动系统集成结构上采取了减震器、缓冲件在垂向、切向上综合减震的措施，不易发生螺栓震松的问题。
作为优选，电机上连接有减速器，电机的输出轴与减速器轴内的减速轮系直接传动连接。常规的电机与减速器之间的连接方式为电机的输出轴与减速器输入轴通过内外花键传动，部件及连接环节较多，结构复杂，本电动汽车驱动系统集成结构中的减速器取消减速器输入轴，而直接用电机的输出轴驱动减速器内的减速轮系，这样可以减少部件及连接环节，减少震动源，减轻震动，从而改善汽车的综合NVH性能。
本发明的有益效果是：
提高电动汽车驱动系统集成度，优化汽车前舱布局结构。本发明对电动汽车驱动系统布局进行优化，将电机控制器布置在动力总成上，这样可以省出前舱的布置空间，使得前舱走线管路等布置更为方便、合理，并有更多空间用于结构加强，从而提高车头碰撞安全系数。
减震效果好，确保电机控制器能可靠固定，正常工作。本发明采取了减震器，或减震器与缓冲件的组合在法向、切向上综合减震的措施，可有效避免电机控制器与电机间的连接结构被震松，也可防止电机控制器内的电子元件、电路因震动而造成受损失效、连接松脱等问题。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的一种装配结构示意图；
图3为本发明的另一种装配结构示意图；
图4为本发明中的一种装配结构示意图；
图5为本发明的一种装配结构示意图。
图中，1-电机，2-电机控制器，3-减震器，4-缓冲伸缩杆，5-托盘，6-控制器衬板，7-缓冲件，8-侧挡壁，9-压边框，10-固定座，11-减速器，12-连接柱。
具体实施方式
下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1、图2所示，一种电动汽车驱动系统集成结构，包括电机1和电机控制器2，电机1外壳上一体成型设有一个固定座10，固定座10上设有内螺纹，固定座10上固定有减震器3，减震器3为内充氮气的流体缓冲器，减震器3外周设有螺纹，减震器3与固定座通过螺纹连接。电机控制器2固连在减震器3的缓冲伸缩杆4上。缓冲伸缩杆4顶端通过螺钉固定有托盘5，托盘5上设有控制器衬板6，电机控制器2通过螺栓固设于控制器衬板6上，控制器衬板6通过托盘5上的限位结构安装在托盘5上，控制器衬板6与所述限位结构的间隙中设有缓冲件7。所述限位结构包括侧挡壁8和压边框9，侧挡壁8一体成型地设于托盘5周缘并与托盘5盘面垂直，侧挡壁8围合成一矩形区域。压边框9为一与侧挡壁8所围矩形区域匹配的矩形框，压边框9通过螺栓连接在侧挡壁8顶部，控制器衬板6的长宽尺寸大于压边框9的开口尺寸，压边框9压在控制器衬板6顶面四周边缘上，压边框9底面与托盘5顶面的间隙与控制器衬板6厚度适配，这样既不会在压边框9底面与控制器衬板6顶面间产生间隙，压边框9又不会将控制器衬板6压得过紧，因此既能防止控制器衬板6相对托盘5发生垂直跳动，又不阻碍控制器衬板6发生适度切向横移以产生避振效果。缓冲件7为硅胶条，硅胶条过盈嵌置于控制器衬板6侧面与侧挡壁8的间隙中。电机1上连接有减速器11，电机1的输出轴与减速器11内的减速轮系直接传动连接。
本案利用减震器3主要用来减轻电机控制器2法向上的震动，利中减震器3中流体的可压缩性和力传递的滞后性过滤来自电机1的震动，避免电机控制器2与电机1间的连接结构被震松，也可防止电机控制器2内的电子元件、电路因震动而造成受损失效、连接松脱等问题，确保电机控制器2能可靠固定，正常工作。平稳状态下缓冲件7可通过自身作用于控制器衬板侧面的抵紧力使控制器衬板6定位，震动状态下缓冲件7可通过自身弹性变形对控制器衬板6进行缓冲减震。控制器衬板6的切向横移时又与缓冲件7发生挤压，缓冲件7可对控制器衬板6的切向横移进行缓冲吸能，从而在切向上达到减震目的。
实施例2：
如图3所示，减震器3为内充液压油的流体缓冲器，减震器3为四个，分布于托盘5底面的四个角上，缓冲件7为V形的弹簧片，弹簧片两端分别抵接在控制器衬板6侧面和侧挡壁8上。其余同实施例1。
实施例3：
如图4、图5所示，减震器为橡胶减震器，共四个，橡胶减震器顶端和底端各设有一带外螺纹的连接柱12，橡胶减震器顶端的连接柱15与固定座10螺纹连接，电机控制器2则螺纹连接在橡胶减震器顶端的连接柱12上。其余同实施例1。

Claims (8)

1.一种电动汽车驱动系统集成结构，包括电机（1）和电机控制器（2），其特征是电机控制器（2）安装在电机（1）上，电机（1）上固设有减震器（3），电机控制器（2）固连在减震器（3）上。
2.根据权利要求1所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是减震器（3）为流体减震器，流体减震器上设有缓冲伸缩杆（4），缓冲伸缩杆（4）上固设有托盘（5），托盘（5）上设有控制器衬板（6），电机控制器（2）固设于控制器衬板（6）上，控制器衬板（6）通过托盘（5）上的限位结构安装在托盘（5）上，控制器衬板（6）与所述限位结构的间隙中设有缓冲件（7）。
3.根据权利要求2所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是所述限位结构包括侧挡壁（8）和压边框（9），侧挡壁（8）固设于托盘（5）周缘，压边框（9）可拆卸地连接在侧挡壁（8）顶部，控制器衬板（6）的长宽尺寸大于压边框（9）的开口尺寸，压边框（9）压在控制器衬板（6）顶面四周边缘上，压边框（9）底面与托盘（5）顶面的间隙与控制器衬板（6）厚度适配。
4.根据权利要求3所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是缓冲件（7）为硅胶条，硅胶条过盈嵌置于控制器衬板（6）侧面与侧挡壁（8）的间隙中。
5.根据权利要求3所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是缓冲件（7）为弹簧片，弹簧片两端分别抵接在控制器衬板（6）侧面和侧挡壁（8）上。
6.根据权利要求2所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是电机控制器（2）通过螺栓连接在控制器衬板（6）上。
7.根据权利要求1所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是减震器（3）为橡胶减震器，橡胶减震器顶端和底端各设有一连接柱，电机控制器（2）连接在橡胶减震器底端的连接柱上。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的电动汽车驱动系统集成结构，其特征是电机（1）上连接有减速器，电机（1）的输出轴与减速器内的减速轮系直接传动连接。
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