CN212472979U - 一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,包括设置在传动轴输出端的主减速器、设置在主减速器输出端的差速器、与车轮连接的半轴,设置在差速器外侧的力矩控制器,力矩控制器包括左力矩控制器和右力矩控制器,半轴包括左半轴和右半轴,车轮包括左车轮和右车轮,左力矩控制器和右力矩控制器分别设置在差速器的两侧,左力矩控制器通过左半轴连接左车轮,右力矩控制器通过右半轴连接右车轮。本实用新型在驱动桥上增加两个力矩控制器,对差速器壳进行相应改动,使左右半轴的驱动力矩可以实现定量分配,实现“既差速又差扭”的效果,提高汽车转向时的操纵稳定性,以及汽车在较差路面和的通过性和安全性,有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车底盘驱动技术领域,具体涉及一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥。
背景技术
由于能源的更新换代和政策的扶持,未来的汽车越来越趋向于电动化。电动汽车具有较高的经济性,能够实现节能减排的效果。同时,由于电机的输出特性,电动汽车起步时就能获得较大的驱动力矩,因此动力性较好。除此之外,电动汽车噪声小,整体结构较为简单,有很大的发展前景。
传统燃油汽车的动力传递路线一般是发动机,离合器,变速器,传动轴,驱动桥,车轮。常规的单电机电动汽车只是将发动机改为电动机,将变速器换为减速器,而驱动桥的结构基本没有改变,也能实现电机驱动,可以实现上述的优点。
传统驱动桥一般包括主减速器,差速器,半轴,和驱动桥壳等部件,可实现减速增扭,左右车轮差速等功能。一般差速器能实现“差速不差扭”的效果,两边车轮受到的驱动力矩几乎相等。当汽车在转向时,会发生转向不足或者转向过度,这时可以通过调整驱动轮的驱动力矩,提高汽车的操纵稳定性。除此之外,当汽车行驶在较差路面上时,两侧车轮对应的地面的附着系数并不相同,所需要的驱动力矩并不相同,而差速器分配给两侧车轮的扭矩都是相同的,因此低附着路面的车轮可能发生打滑,从而影响了汽车的通过性和安全性。若将低附着路面车轮的驱动力矩分一部分给高附着路面的车轮,就可以避免危险工况的发生。该技术大部分应用于高档汽车上,并没有在普通的电动汽车上推广。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型的目的是提供一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,通过在驱动桥上增加两个力矩控制器,对差速器壳进行相应改动,使左右半轴的驱动力矩可以实现定量分配,实现“既差速又差扭”的效果,提高汽车转向时的操纵稳定性,以及汽车在较差路面和的通过性和安全性,有广泛的应用前景。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,包括设置在传动轴输出端的主减速器、设置在所述主减速器输出端的差速器、与车轮连接的半轴,还包括设置在所述差速器外侧的力矩控制器,所述力矩控制器包括左力矩控制器和右力矩控制器,所述半轴包括左半轴和右半轴,所述车轮包括左车轮和右车轮,所述左力矩控制器和所述右力矩控制器分别设置在所述差速器的两侧,所述左力矩控制器通过所述左半轴连接所述左车轮,所述右力矩控制器通过所述右半轴连接所述右车轮。
进一步的,所述主减速器包括相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮,所述主动锥齿轮设置在所述传动轴的末端,与所述传动轴通过花键连接。
进一步的,所述差速器包括差速器壳、两端固定在所述差速器壳上的行星齿轮轴、设置在所述行星齿轮轴上的行星齿轮和与所述行星齿轮啮合的半轴齿轮,所述行星齿轮为两组,分别设置在所述差速器壳内的两侧,所述从动锥齿轮与所述差速器壳固联。
进一步的,所述左力矩控制器和所述右力矩控制器结构一样,呈对称设置在所述差速器壳外的两端,所述右力矩控制器包括力矩控制器壳体、与所述力矩控制器壳体固联的第四外齿轮、与所述第四外齿轮相啮合的第三外齿轮、与所述第三外齿轮同轴的第二外齿轮、与所述第二外齿轮啮合的第一外齿轮、设置在所述力矩控制器壳体内部的第一摩擦片组、活塞杆、活塞和第二摩擦片组;所述第一外齿轮与所述差速器壳固联,所述第一摩擦片组端面为摩擦面,侧面与所述力矩控制器壳体固联;所述第二摩擦片组与所述右半轴连接;所述活塞设置在所述力矩控制器壳体内部靠近所述右车轮的一侧,内端面为摩擦面,外端面与所述活塞杆固联。
进一步的,所述传动轴通过联轴器设置在减速器的输出端。
进一步的,所述减速器设置在电动机的输出端。
进一步的,所述电动机设置在所述驱动桥的外侧,固定在车体上。
一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥的控制方法,假设所述电动机输出转矩为M,所述减速器的传动比为i1,所述主减速器的传动比为i2,按照传统没有力矩控制器的驱动桥计算两个半轴获得总的驱动力矩M′=Mi1i2,本实用新型增加了力矩控制器后,假设右侧的所述右力矩控制器作用,而左侧的所述左力矩控制器没有作用,假设所述第一外齿轮与所述第二外齿轮的传动比为i3,所述第三外齿轮与所述第四外齿轮的传动比为i4,所述活塞的驱动力为F,所述第一摩擦片组和所述第二摩擦片组摩擦面共有n个,摩擦系数为μ,摩擦面半径为r,则单个力矩控制器消耗的力矩M2=Fμ,换算到所述差速器壳处的力矩即所述右力矩控制器对总力矩M′分担的力矩此时两个半轴总的驱动力矩由于所述左力矩控制器没有作用,所述左半轴获得的驱动力矩由于所述右半轴有所述右力矩控制器作用,因此所述右半轴获得的驱动力矩此时就实现了驱动桥的力矩重新分配的效果;控制方法为:
当汽车直线行驶时,判断所述车轮是否打滑;
当汽车转向行驶时,判断运动状态;
本实用新型的有益效果是:
本实用新型通过在驱动桥上增加两个力矩控制器,对差速器壳进行相应改动,使左右半轴的驱动力矩可以实现定量分配,实现“既差速又差扭”的效果,提高汽车转向时的操纵稳定性,以及汽车在较差路面和的通过性和安全性;不仅可以应用电动汽车,也可以应用在燃油汽车上,而且结构简单,成本较低。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本实用新型的布置图;
图2为本实用新型的控制流程图;
图3为本实用新型的结构示意图。
图中标号说明:
1、电动机,2、减速器,3、传动轴,4、主动锥齿轮,5、从动锥齿轮,6、差速器壳,7、第二外齿轮,8、第三外齿轮,9、力矩控制器壳体,10、第一摩擦片组,11、活塞杆,12、右车轮,13、右半轴,14、活塞,15、第二摩擦片组,16、第四外齿轮,17、第一外齿轮,18、行星齿轮轴,19、行星齿轮,20、半轴齿轮,21、左力矩控制器,22、左半轴,23、左车轮,24、主减速器,26、差速器,27、右力矩控制器。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本实用新型。
参见图1、图3所示,一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,包括设置在传动轴3输出端的主减速器24、设置在主减速器24输出端的差速器26、与车轮连接的半轴,还包括设置在差速器26外侧的力矩控制器,力矩控制器包括左力矩控制器21和右力矩控制器27,半轴包括左半轴22和右半轴13,车轮包括左车轮23和右车轮12,左力矩控制器21和右力矩控制器27分别设置在差速器26的两侧,左力矩控制器21通过左半轴22连接左车轮23,右力矩控制器27通过右半轴13连接右车轮12。
进一步的,主减速器24将传动轴3传递的动力改变方向并传递给差速器26,进一步减速增扭,包括相互啮合的主动锥齿轮4和从动锥齿轮5,主动锥齿轮4设置在传动轴3的末端,与传动轴3通过花键连接,分度圆直径较小。
进一步的,差速器26包括差速器壳6、两端固定在差速器壳6上的行星齿轮轴18、设置在行星齿轮轴18上的行星齿轮19和与行星齿轮19啮合的半轴齿轮20,行星齿轮19为两组,分别设置在差速器壳6内的两侧,从动锥齿轮5与差速器壳6固联,差速器壳6转动带动行星齿轮轴18上的行星齿轮19转动进而带动半轴齿轮20转动,半轴齿轮20与半轴连接,带动半轴一起旋转,然后动力传递给车轮,将主减速器24传来的动力分配给两个半轴,实现差速效果。
进一步的,左力矩控制器21和右力矩控制器27结构一样,呈对称设置在差速器壳6外的两端,右力矩控制器27包括力矩控制器壳体9、与力矩控制器壳体9固联的第四外齿轮16、与第四外齿轮16相啮合的第三外齿轮8、与第三外齿轮8同轴的第二外齿轮7、与第二外齿轮7啮合的第一外齿轮17、设置在力矩控制器壳体9内部的第一摩擦片组10、活塞杆11、活塞14和第二摩擦片组15;第一外齿轮17与差速器壳6固联,第一摩擦片组10端面为摩擦面,侧面与力矩控制器壳体9固联,可以随着差速器26旋转;第二摩擦片组15与右半轴13连接,可以随着右半轴13旋转,并且可以轴向移动;活塞14设置在力矩控制器壳体9内部靠近右车轮12的一侧,内端面为摩擦面,外端面与活塞杆11固联,可以推动第二摩擦片组15轴向移动与第一摩擦片组10相接触,产生摩擦力矩,就可以调节右半轴13的力矩大小,实现左右半轴的力矩分配。
进一步的,传动轴3通过联轴器设置在减速器2的输出端,将减速增扭的动力传递给主减速器24。
进一步的,减速器2设置在电动机1的输出端,与电动机1集成,通过相应的壳体将减速器2和电动机1连接,保证同轴度,使电动机1输出的动力达到减速增扭的效果。
进一步的,电动机1设置在驱动桥的外侧,固定在车体上,为驱动桥提供动力。
一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥的控制方法,假设电动机1输出转矩为M,减速器2的传动比为i1,主减速器24的传动比为i2,按照传统没有力矩控制器的驱动桥计算两个半轴获得总的驱动力矩M′=Mi1i2,本实用新型增加了力矩控制器后,假设右侧的右力矩控制器27作用,而左侧的左力矩控制器21没有作用,假设第一外齿轮17与第二外齿轮7的传动比为i3,第三外齿轮8与第四外齿轮16的传动比为i4,活塞14的驱动力为F,第一摩擦片组10和第二摩擦片组15摩擦面共有n个,摩擦系数为μ,摩擦面半径为r,则单个力矩控制器消耗的力矩M2=Fμrn,换算到差速器壳6处的力矩即右力矩控制器27对总力矩M′分担的力矩此时两个半轴总的驱动力矩由于左力矩控制器21没有作用,左半轴22获得的驱动力矩由于右半轴13有右力矩控制器27作用,因此右半轴13获得的驱动力矩此时就实现了驱动桥的力矩重新分配的效果;控制方法为:
参见图2所示,当汽车直线行驶时,判断车轮是否打滑;
当汽车转向行驶时,判断运动状态;
以上仅为实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,包括设置在传动轴(3)输出端的主减速器(24)、设置在所述主减速器(24)输出端的差速器(26)、与车轮连接的半轴,其特征在于:还包括设置在所述差速器(26)外侧的力矩控制器,所述力矩控制器包括左力矩控制器(21)和右力矩控制器(27),所述半轴包括左半轴(22)和右半轴(13),所述车轮包括左车轮(23)和右车轮(12),所述左力矩控制器(21)和所述右力矩控制器(27)分别设置在所述差速器(26)的两侧,所述左力矩控制器(21)通过所述左半轴(22)连接所述左车轮(23),所述右力矩控制器(27)通过所述右半轴(13)连接所述右车轮(12)。
2.根据权利要求1所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述主减速器(24)包括相互啮合的主动锥齿轮(4)和从动锥齿轮(5),所述主动锥齿轮(4)设置在所述传动轴(3)的末端,与所述传动轴(3)通过花键连接。
3.根据权利要求2所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述差速器(26)包括差速器壳(6)、两端固定在所述差速器壳(6)上的行星齿轮轴(18)、设置在所述行星齿轮轴(18)上的行星齿轮(19)和与所述行星齿轮(19)啮合的半轴齿轮(20),所述行星齿轮(19)为两组,分别设置在所述差速器壳(6)内的两侧,所述从动锥齿轮(5)与所述差速器壳(6)固联。
4.根据权利要求3所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述左力矩控制器(21)和所述右力矩控制器(27)结构一样,呈对称设置在所述差速器壳(6)外的两端,所述右力矩控制器(27)包括力矩控制器壳体(9)、与所述力矩控制器壳体(9)固联的第四外齿轮(16)、与所述第四外齿轮(16)相啮合的第三外齿轮(8)、与所述第三外齿轮(8)同轴的第二外齿轮(7)、与所述第二外齿轮(7)啮合的第一外齿轮(17)、设置在所述力矩控制器壳体(9)内部的第一摩擦片组(10)、活塞杆(11)、活塞(14)和第二摩擦片组(15);所述第一外齿轮(17)与所述差速器壳(6)固联,所述第一摩擦片组(10)端面为摩擦面,侧面与所述力矩控制器壳体(9)固联;所述第二摩擦片组(15)与所述右半轴(13)连接;所述活塞(14)设置在所述力矩控制器壳体(9)内部靠近所述右车轮(12)的一侧,内端面为摩擦面,外端面与所述活塞杆(11)固联。
5.根据权利要求4所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述传动轴(3)通过联轴器设置在减速器(2)的输出端。
6.根据权利要求5所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述减速器(2)设置在电动机(1)的输出端。
7.根据权利要求6所述的实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥,其特征在于:所述电动机(1)设置在所述驱动桥的外侧,固定在车体上。
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CN202021761595.XU CN212472979U (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种实现扭矩分配控制的电动汽车驱动桥 |
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Cited By (1)
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CN113978243A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-28 | 北京吉利学院 | 一种轿车多功能驱动桥 |
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