CN213705567U - 底盘总成结构以及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种底盘总成结构以及车辆，包括车架(6)、一对或多对电动轮(12)以及用于控制电动轮的电机控制器(3)，一对电动轮中的两个电动轮分别设置在车辆左右两侧，电动轮包括轮毂(1)和轮毂电机(2)，轮毂电机设置在轮毂内；车架包括用于安装悬架推力杆(4)的安装横梁(5)，电机控制器固定于的安装横梁的下侧，电机控制器与轮毂电机信号连接。将电机控制器设置在车架的安装横梁下侧，将轮毂电机设置在轮毂内，不需要额外预留用于安装电机的安装空间，也不需要安装与电机配套的电机变速箱，减轻了车身的重量，与此同时，还精简了电机的安装结构，进一步减轻了车身的重量，从而起到降低电动汽车能耗的效果，提高车辆的续航里程。

Description

底盘总成结构以及电动汽车

技术领域

本公开涉及车辆的技术领域，具体地，涉及一种底盘总成结构以及电动汽车。

背景技术

现有的电动车型通常匹配的电机形式包括电机加变速箱驱动、电驱桥驱动以及轮边电机驱动几种形式。

在现有技术中，对于轮边电机和电驱桥驱动两种驱动方式，电机位于车轮附近，需要较大的安装空间；而在对于电机加变速箱驱动的驱动方式中，在对电机加变速箱结构进行安装布置时，一方面，需要在较大的安装空间，另一方面，电机加变速箱结构还会增重车身结构的重量，增加了电动汽车的能耗。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种底盘总成结构以及车辆，该底盘总成结构能减轻车身结构的重量，从而有效降低电动汽车的能耗。

为了实现上述目的，本公开提供一种底盘总成结构，包括车架、一对或多对电动轮以及用于控制所述电动轮的电机控制器，一对所述电动轮中的两个所述电动轮分别设置在车辆左右两侧，所述电动轮包括轮毂和轮毂电机，所述轮毂电机设置在轮毂内，所述车架包括用于安装悬架推力杆的安装横梁，所述电机控制器固定于所述的安装横梁的下侧，所述电机控制器与所述轮毂电机信号连接。

可选地，所述底盘总成结构还包括驱动车桥，所述驱动车桥通过悬挂装置连接于所述车架的下侧，所述驱动车桥的两端分别连接所述电动轮，所述驱动车桥内部形成有中空的走线通路，所述电机控制器与所述轮毂电机通过线缆电连接，所述线缆包括电连接的第一线缆和第二线缆，所述第一线缆穿过所述走线通路分别与所述驱动车桥的两端的所述轮毂电机电连接，所述第一线缆通过所述第二线缆与所述电机控制器电连接。

可选地，所述驱动车桥上设置有快拆接头，所述第一线缆和所述第二线缆通过所述快拆接头电连接。

可选地，所述电动轮的数量为两对，沿所述车辆的长度方向上，两对所述电动轮分别设置于所述安装横梁的两侧。

可选地，沿所述车辆的长度方向上，两对所述电动轮与所述安装横梁的距离相等。

可选地，所述底盘总成结构还包括冷却系统，所述冷却系统设置于所述车架上，并且用于对所述轮毂电机和所述电机控制器进行冷却。

可选地，所述车架沿所述车辆的前后方向的后端为尾梁，所述车架包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁，所述安装横梁连接在两个所述纵梁之间，所述冷却系统固定在所述尾梁处的两个纵梁之间。

可选地，所述车架沿所述车辆的前后方向的后端为尾梁，所述车架包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁，所述安装横梁连接在两个所述纵梁之间，所述冷却系统固定于所述尾梁处的两个所述纵梁中的其中一者的底部，以预留出备胎的安装空间。

可选地，所述轮毂电机包括穿设在所述轮毂中心处的固定轴，所述轮毂与所述固定轴转动连接，所述固定轴上套设有一台转子电机和一组行星齿轮组件；所述转子电机的定子与所述固定轴固定连接；所述行星齿轮组件包括太阳轮以及与所述太阳轮相啮合的行星齿轮，所述太阳轮的轴部与所述转子电机的转子固定连接；所述行星齿轮的外周套设有行星架，所述行星架的内侧壁的齿条与所述行星齿轮外侧壁的齿条相啮合，所述行星架与所述轮毂固定连接。

根据本公开的第二个方面提供一种电动汽车，该电动汽车包括如上所述的底盘总成结构。

通过上述技术方案，将电机控制器设置在车架的安装横梁下侧，将轮毂电机设置在轮毂内，不需要额外预留用于安装电机的安装空间，也不需要安装与电机配套的电机变速箱，减轻了车身的重量，与此同时，还精简了电机的安装结构，进一步地减轻了车身的重量，从而起到降低电动汽车能耗的效果，提高车辆的续航里程。此外，将电机控制器固定在安装横梁上，由于安装悬架推力杆的安装横梁与安装有轮毂电机的驱动车桥距离较近，因此，当通过电缆电连接电机控制器与轮毂电机时，可以减小连接在电机控制器与轮毂电机之间的线缆的总长度，从而降低线缆电阻消耗的能量。

本公开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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的用于单驱动车桥的底盘总成结构的俯视示意图；

图2是本公开一种示例性实施方式提供的用于双驱动车桥的底盘总成结构的俯视示意图；

图3是本公开一种示例性实施方式提供的底盘总成结构中的一对电动轮与驱动车桥相配合的立体示意图；

图4是本公开一种示例性实施方式提供的用于短后悬车型的底盘总成结构的立体示意图，其中，示出了冷却系统在底盘总成结构中的位置；

图5是本公开一种示例性实施方式提供的用于长后悬车型的底盘总成结构的立体示意图，其中，示出了冷却系统在底盘总成结构中的位置；

图6是本公开一种示例性实施方式提供的底盘总成结构中的第一线缆、第二线缆、快拆接头以及轮毂电机之间的连接示意图。

附图标记说明

1 轮毂； 2 轮毂电机；

3 电机控制器； 4 悬架推力杆；

5 安装横梁； 6 车架；

7 驱动车桥； 8 纵梁；

9 尾梁； 11 冷却系统；

12 电动轮； 13 制动气室；

14 快拆接头； 15 第一线缆；

16 第二线缆。

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是以车辆的上下方向、左右方向和前后方向为基准进行定义的，具体如图4中所示的图面方向，X方向为车辆的前后方向，其中，箭头指向的一侧为“后”，反之为“前”；Y方向为车辆的左右方向，其中，箭头指向的一侧为“左”，反之为“右”；Z方向为车辆的上下方向，其中，箭头指向的一侧为“下”反之为“上”；“内、外”是以相应部件的轮廓为基准定义的，例如以车辆的轮毂为基准定义的内和外，轮毂内部为“内”，反之为“外”。“底部”是以车架的上下方向为基准定义的，车架的下表面为底部。以上定义仅用于辅助说明本公开，不应当理解为限制。

参考图1至图6所示，本公开提供一种底盘总成结构，包括车架6、一对或多对电动轮12以及用于控制电动轮12的电机控制器3，一对电动轮12中的两个电动轮12分别设置在车辆左右两侧，电动轮12包括轮毂1和轮毂电机2，轮毂电机2设置在轮毂1内；车架6包括用于安装悬架推力杆4的安装横梁5，电机控制器3固定于的安装横梁5的下侧，电机控制器3与轮毂电机2信号连接。这里所指的信号连接，可以使通过蓝牙等方式实现的无线连接，也可以是通过电线连接的电连接，但并不限于上述连接方法，总之，只要能实现电机控制器3与轮毂电机2信号连接即可。

电机控制器3可以通过螺栓连接的方法与安装横梁5进行固定。也可通过焊接的方式固定于安装横梁5上，本公开对此不作限制。

通过上述技术方案，将电机控制器3设置在车架的安装横梁5下侧，将轮毂电机2设置在轮毂1内，不需要额外预留用于安装电机的安装空间，也不需要安装与电机配套的电机变速箱，减轻了车身的重量，与此同时，还精简了电机的安装结构，进一步地减轻了车身的重量，从而起到降低电动汽车能耗的效果，提高车辆的续航里程。此外，将电机控制器3固定在安装横梁5上，由于安装悬架推力杆4的安装横梁5与安装有轮毂电机2的驱动车桥7距离较近，因此，当通过电缆电连接电机控制器3与轮毂电机2时，可以减小连接在电机控制器3与轮毂电机2之间的线缆的总长度，从而降低线缆电阻消耗的能量。

在本公开中，电动汽车可以包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。

需要说明的是，底盘总成结构，包括车架6，车架6包括连接于两个车轮的驱动车桥7、两个纵梁8以及包括固定横梁在内的多根横梁，如图1、图2、图4、图5所示，其中，安装横梁5为与悬架推力杆4相连的横梁，多根横梁沿纵梁8的长度方向上平行间隔布置，并分别搭接在纵梁8上。

本公开提供的底盘总成结构还可适用于中重型载货车、牵引车等中重型车辆，但不仅限上述类型车辆。

轮毂电机2包括穿设在轮毂1中心处的固定轴，轮毂1与固定轴转动连接，固定轴上套设有一台转子电机和一组行星齿轮组件；转子电机的定子与固定轴固定连接；行星齿轮组件包括太阳轮以及与所述太阳轮相啮合的行星齿轮，太阳轮的轴部与转子电机的转子固定连接；行星齿轮的外周套设有行星架，行星架的内侧壁的齿条与行星齿轮外侧壁的齿条相啮合，行星架与轮毂1固定连接。

在轮毂电机2通电后，通过控制转子电机的定子绕组的通电顺序和时间，可以产生旋转磁场，从而驱动转子电机的转子旋转，转子旋转带动与转子固定连接的太阳轮旋转，太阳轮旋转带动行星齿轮旋转，行星齿轮带动行星架旋转，又因为行星架是与轮毂1固定连接的，从而带动轮毂1旋转，即，实现对电动轮的驱动。

如图1-3所示，底盘总成结构还包括制动气室13，制动气室13固定在安装横梁5前后两侧的驱动车桥7上。在行车过程中，制动气室13用于对车辆进行制动。

在本公开提供的一种实施方式中，底盘总成结构还包括驱动车桥7，所述驱动车桥7通过悬挂装置连接于所述车架6的下侧，驱动车桥7的两端分别连接有一个电动轮12，驱动车桥7内部形成有中空的走线通路，电机控制器3与轮毂电机2通过线缆电连接，如图6所示，线缆包括电连接的第一线缆15和第二线缆16，第一线缆15穿过走线通路分别与驱动车桥7的两端的轮毂电机2电连接，第一线缆15通过第二线缆16与电机控制器3电连接。

驱动车桥7内部具有中空的走线通路，这样，可以将连通电机控制器3与轮毂电机2之间的线缆布置在走线通路内，一方面，便于对线缆的收纳，并且可以将线板布置的更加整齐有序，便于后续的管理，另一方面，由于线缆是设置在驱动车桥7内部的，驱动车桥7可以起到对线缆起到一个很好的保护作用，避免线缆由于暴露在外部受到外物的干涉而造成线缆的损坏的问题，从而提升电机控制器3与轮毂电机2之间通过线缆电连接的稳定性与容错率。方便走线，从而减小连接在电机控制器3与轮毂电机2之间的线缆的总长度，降低线缆电阻消耗的能量。

可选地，如图3所示，在驱动车桥7上设置有快拆接头14，第一线缆15和第二线缆16通过快拆接头14电连接，这样，当需要对第一线缆15或者第二线缆16进行检修更换时，无需对第一线缆15和第二线缆16整体进行维修、更换，可通过快拆接头14实现对第一线缆15和第二线缆16的快速拆接。具体的，当检修出第一线缆15出现问题，而第二线缆16可正常使用时，只需将第一线缆15从走线通路内取出进行更换；当第二线缆16出现问题二第一线缆15无异常时，可将第二线缆16从快拆接头14上拆下进行维修或更换，拆卸更加方便，并且能有效节约维修、更换线缆的成本。同时，在装配人员在对底盘总成结构进行组装时，可以先将第一线缆15装入驱动车桥7的内部，随后再通过快拆接头14与第二线缆16进行连接，在组装过程中，第一线缆15和第二线缆16所连接的结构之间相互独立，不会对组装过程造成干扰。

悬架推力杆4连接在驱动车桥7与车架6之间，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架6或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证车辆能平顺地行驶。安装横梁5属于车架的一部分，并连接在车架6的两个纵梁8之间，且沿车辆的长度方向上，安装横梁5间隔布置在驱动车桥7的一侧。对于单驱动车桥的车型，如图1所示，电动轮12的数量为一对，沿车辆的长度方向，电动轮12布置在用于与悬架推力杆4连接的安装横梁5的一侧，电机控制器3固定在上述安装横梁5上。电机控制器3通过电缆分别与两个电动轮12电连接。

在本公开提供的另一实施例中，如图2、图4、图5所示，电动轮12的数量为两对，此时，该底盘总成结构用于双驱动车桥的车型，沿车辆的长度方向上，两对电动轮12分别设置安装横梁5的两侧。固定在安装横梁5上的电机控制器3通过线缆分别与四个电动轮12电连接，实现对四个电动轮12的控制。

在此种情况下，沿车辆的长度方向上，两对电动轮12与安装横梁5的距离相等。也就是说，安装横梁5是布置在两对电动轮12正中的位置，这样布置的好处是，一方面，布置在中间位置的电机控制器3至四个电动轮12之间需要连接的线缆的总长度最小，也就是说，可以减小连接在电机控制器3与轮毂电机2之间的线缆的总长度，从而降低线缆电阻所消耗的能量，另一方面，沿纵梁8的长度方向，电机控制器3设置在处于两对电动轮12正中位置的安装横梁5上时，可以电机控制器3在纵梁8的长度方向上受力分布更加均匀，进一步提高对电机控制器固定的稳定性。

如图4-5所示，底盘总成结构还包括冷却系统11，冷却系统11设置于车架6上，并且用于对轮毂电机2和电机控制器3进行冷却。

冷却系统11包括冷却管，其内循环冷却介质，用于对待冷却的轮毂电机2和电机控制器进行冷却；其中，所循环的冷却介质为冷却液或冷却油。

冷却器，其进液口与冷却管的出液口相连通，用于冷却冷却介质；

储液箱，储液箱的进液口与冷却器的出液口相连通，储液箱的出液口与冷却管的进液口相连通；

水泵，其用于驱动冷却介质在冷却管、冷却器以及储液箱之间循环流动；以及

温控组件，用于检测轮毂电机2的实际温度并根据检测到的实际温度与预设温度来控制冷却器的开启与关闭。当轮毂电机2和/或电机控制器的温度高于预设温度时，则开启冷却器来冷却冷却介质；当轮毂电机2和/或电机控制器的温度不高于预设温度时，则关闭冷却器。

冷却系统11中的冷却器、储液箱以及水泵可设置在车架6上的，另外，在轮毂1与冷却系统11之间连接的冷却管部分地环绕在轮毂电机2的外周，从而带走轮毂电机2的热量。

如图5所示，车架6沿车辆的前后方向的后端为尾梁9，车架6包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁8，安装横梁5连接在两个纵梁8之间，当上述底盘总成结构用于长后悬车型时，如图5所示，将冷却系统11固定于尾梁9处的两个纵梁8中的其中一者的底部，也就是说，将备胎固定在另一个纵梁8上，一方面能节约冷却系统11占用的空间，另一方面，备胎与冷却系统11分别布置在两个纵梁8上，可以使得尾梁9在左右方向上受力更加均匀。

车架6沿车辆的前后方向的后端为尾梁9，车架6包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁8，安装横梁5连接在两个纵梁8之间。当上述底盘总成结构用于短后悬车型时，如图4所示，冷却系统11固定在尾梁9处的两个纵梁8之间，此时，备胎可以布置在车头或者车辆的其它位置。

根据本公开的第二个方面提供一种电动汽车，该电动汽车包括如上的底盘总成结构，并具有上述底盘总成结构的所有特征，故不作阐述。

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

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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (10)

1.一种底盘总成结构，其特征在于，包括车架(6)、一对或多对电动轮(12)以及用于控制所述电动轮(12)的电机控制器(3)，一对所述电动轮(12)中的两个所述电动轮(12)分别设置在车辆左右两侧，所述电动轮(12)包括轮毂(1)和轮毂电机(2)，所述轮毂电机(2)设置在轮毂(1)内，所述车架(6)包括用于安装悬架推力杆(4)的安装横梁(5)，所述电机控制器(3)固定于所述的安装横梁(5)的下侧，所述电机控制器(3)与所述轮毂电机(2)信号连接。

2.根据权利要求1所述的底盘总成结构，其特征在于，所述底盘总成结构还包括驱动车桥(7)，所述驱动车桥(7)通过悬挂装置连接于所述车架(6)的下侧，所述驱动车桥(7)的两端分别连接所述电动轮(12)，所述驱动车桥(7)内部形成有中空的走线通路，所述电机控制器(3)与所述轮毂电机(2)通过线缆电连接，所述线缆包括电连接的第一线缆(15)和第二线缆(16)，所述第一线缆(15)穿过所述走线通路分别与所述驱动车桥(7)的两端的所述轮毂电机(2)电连接，所述第一线缆(15)通过所述第二线缆(16)与所述电机控制器(3)电连接。

3.根据权利要求2所述的底盘总成结构，其特征在于，所述驱动车桥(7)上设置有快拆接头(14)，所述第一线缆(15)和所述第二线缆(16)通过所述快拆接头(14)电连接。

4.根据权利要求1所述的底盘总成结构，其特征在于，所述电动轮(12)的数量为两对，沿所述车辆的长度方向上，两对所述电动轮(12)分别设置于所述安装横梁(5)的两侧。

5.根据权利要求4所述的底盘总成结构，其特征在于，沿所述车辆的长度方向上，两对所述电动轮(12)与所述安装横梁(5)的距离相等。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的底盘总成结构，其特征在于，所述底盘总成结构还包括冷却系统(11)，所述冷却系统(11)设置于所述车架(6)上，并且用于对所述轮毂电机(2)和所述电机控制器(3)进行冷却。

7.根据权利要求6所述的底盘总成结构，其特征在于，所述车架(6)沿所述车辆的前后方向的后端为尾梁(9)，所述车架(6)包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁(8)，所述安装横梁(5)连接在两个所述纵梁(8)之间，所述冷却系统(11)固定在所述尾梁(9)处的两个纵梁(8)之间。

8.根据权利要求6所述的底盘总成结构，其特征在于，所述车架(6)沿所述车辆的前后方向的后端为尾梁(9)，所述车架(6)包括沿车辆的长度方向延伸且间隔设置的两个纵梁(8)，所述安装横梁(5)连接在两个所述纵梁(8)之间，所述冷却系统(11)固定于所述尾梁(9)处的两个所述纵梁(8)中的其中一者的底部，以预留出备胎的安装空间。

9.根据权利要求1所述的底盘总成结构，其特征在于，所述轮毂电机(2)包括穿设在所述轮毂(1)中心处的固定轴，所述轮毂(1)与所述固定轴转动连接，所述固定轴上套设有一台转子电机和一组行星齿轮组件；所述转子电机的定子与所述固定轴固定连接；所述行星齿轮组件包括太阳轮以及与所述太阳轮相啮合的行星齿轮，所述太阳轮的轴部与所述转子电机的转子固定连接；所述行星齿轮的外周套设有行星架，所述行星架的内侧壁的齿条与所述行星齿轮外侧壁的齿条相啮合，所述行星架与所述轮毂(1)固定连接。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的底盘总成结构。

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