一种电动车用电子差速器制造技术

一种电动车用电子差速器包括两个轮毂电机，两个电机驱动控制器，两个转速传感器，一个方向盘转角传感器5、一个控制器6和一个踏板位移传感器7；控制器6根据两个转速传感器和方向盘转角传感器、踏板位移传感器采集的信号判断汽车的行驶状态，并通过两个电机驱动控制器对轮毂电机进行调速和变扭矩控制，实现同轴布置的两个轮毂电机或不同轴布置的多个轮毂电机之间的差速功能，本装置改变了汽车的传统差速方式，舍弃了传动轴、差速器、差速锁等机械零件，使整车质量大幅减轻，机械传动损耗降低，车辆的操纵性、稳定性和通过性提升，在汽车应用中具有独特的优势。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车电子设备
，具体涉及一种电动车用电子差速器，用于实现同轴布置的两个轮毂电机或不同轴布置的多个轮毂电机之间的差速功能。
技术介绍
当汽车转弯过程中或行驶在不平路面时，后轴左、右两侧车轮的转速不相同，汽车差速器就是用于实现同轴驱动轮之间或者不同轴驱动轮之间的转速不相同的功能。传统对称式锥齿轮差速器，其内摩擦力矩小，左、右半轴转矩近似平均分配，这种分配方式对于在良好路面上的行驶的车辆是是一种较好的解决方案。但是对于行驶在复杂多变路况的车辆而言，这种分配方式大大降低了汽车的通过性，现有的机械差速器中的差速锁可以改善汽车在单侧车轮打滑的情况下，汽车动力为零的缺陷，但是不能从根本上解决。另外，差速锁的操纵机构较复杂，操作不方便。因此，设计一种电子差速器，实现各驱动轮之间的差速或同速转动，对于简化传动系统的结构，提高汽车操纵舒适性和通过性具有积极的意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电动车用电子差速器，用于实现同轴布置的两个轮毂电机或不同轴布置的多个轮毂电机之间差速功能，简化传动系统的结构，提高汽车操纵舒适性和通过性。本技术所采用的技术方案是：一种电动车用电子差速器，包括左驱动控制器1-1、右驱动控制器1-2、左轮毂电机2-1、右轮毂电机2-2、电压滤波器4、方向盘转角传感器5、控制器6、踏板位移传感器7、电池组8、右转速传感器9-2、左转速传感器9-1、加速踏板10、测量放大器11和方向盘12；控制器6安装在车架上，左轮毂电机2-1、左转速传感器9-1和左驱动控制器1-1安装在后轴的左端端部，右轮毂电机2-2、右转速传感器9-2和右驱动控制器1-2安装在后轴的右端端部，方向盘转角传感器5安装在方向盘传动轴一侧，踏板位移传感器7布置在踏板连杆一侧，电池组8布置在车架后端。踏板位移传感器7采集的踏板位移信息经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6，方向盘转角传感器5采集的方向盘转角信号经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6，左转速传感器9-1采集的左侧车轮的转速信号和右转速传感器9-2采集的右侧车轮的转速信号经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6。踏板位移传感器7、方向盘转角传感器5以及右转速传感器9-2和左转速传感器9-1采集的信号经控制器6处理之后，由控制器6向左驱动控制器1-1和右驱动控制器1-2分别发送控制指令，调节左轮毂电机2-1和右轮毂电机2-2的输出转速和转矩，实现左、右驱动轮之间的差速。本技术的有益效果是采用电机直接驱动方式，通过控制同轴布置的左、右两个轮毂电机的输出转速和输出扭矩实现左、右两个车轮之间的差速。本技术彻底改变汽车的传统差速方式，舍弃了传动轴、差速器、差速锁等机械部件，使整车质量和机械传动损耗降低，使车辆的操纵性、稳定性和通过性能大幅提升，在汽车应用中具有独特的优势。附图说明图1是一种电动车用电子差速器的总体布置图。图2是一种电动车用电子差速器的硬件组成图。图3是一种电动车用电子差速器直线行驶状态下的控制框图。图4是一种电动车用电子差速器差速状态下的控制框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明:如图1，本技术一种电动车用电子差速器，包括一个左轮毂电机2-1，一个右轮毂电机2-2，一个方向盘转角传感器5，控制器6，一个踏板位移传感器7，电池组8，加速踏板10，方向盘12；方向盘12安装在车架上，方向盘转角传感器5安装在方向盘传动轴一侧。当车辆行驶过程中，转动方向盘12，方向盘转角传感器5就可以采集到转向轮的转动角度并判断转动方向；踏下安装在车架前端左部的加速踏板10，踏板位移传感器7的移动位移，用于判断车辆的运行状态并决定差速器的差速强弱。左轮毂电机2-1和左转速传感器9-1以及左驱动控制器1-1安装在后轴的左端端部，左驱动控制器1-1根据控制器6的输入信号和左轮毂电机2-1的自身反馈控制左轮毂电机的输出转速和转矩；右轮毂电机2-2和右转速传感器9-2以及右驱动控制器1-2安装在后轴的右端端部，右驱动控制器1-2根据控制器6的输入信号和右轮毂电机2-2的自身反馈控制右轮毂电机的输出转速和转矩；电池组8集中布置在车架后端或分散布置在车架上用于调整汽车的重心位置。如图2，一种电动车用电子差速器的控制单元，包括一个测量放大器11，一个左驱动控制器1-1，一个右驱动控制器1-2，一个电压滤波器4，右转速传感器9-2，左转速传感器9-1；踏板位移传感器7采集的踏板位移信息经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6，方向盘转角传感器5采集的方向盘转角信号经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6，左转速传感器9-1和右转速传感器9-2采集的车轮转速信号经电压滤波器4和测量放大器11之后输入控制器6。以上各传感器输入的信号在控制器6中集中处理之后，由控制器6向驱动控制器1-1和右驱动控制器1-2发送控制指令，分别控制左轮毂电机2-1和右轮毂电机2-2的输出转速和转矩。本技术一种电动车用电子差速器的工作过程是：如图3，车辆在平直路面上直线行驶时，方向盘12不转动，即输入转角为零，踏板位移传感器7实时采集加速踏板10的位移量变化值，此时左转速传感器9-1采集左侧车轮的实际转速信号V1，右转速传感器9-2采集右侧车轮的实际转速信号V2，并将采集信号V1、V2经电压滤波器4和测量放大器11之后输入至控制器6，控制器6判断V1、V2是否相等，如果相等则车辆将按照目前车速继续行驶，若V1、V2不相等，则控制器6按照V1、V2中最小转速值向左驱动控制器1-1和右驱动控制器1-2发送控制指令，控制左轮毂电机2-1和右轮毂电机2-2实现同速运行，使车辆保持平稳直线行驶。如图4，当车辆行驶在弯道或不平路面上时，方向盘转角传感器5采集的信号传送至控制器6，由控制器6判断方向盘转向角是否为零，同时控制器6依据左转速传感器9-1采集的左轮毂电机2-1的实时转速和右转速传感器9-2采集到的右轮毂电机2-2的实时转速判断车辆处于运行状况还是停止状况；如果车辆处于运行状态，则控制器6根据踏板位移传感器7采集的加速踏板10的位移信号和左转速传感器9-1采集的左轮毂电机2-1的实时转速，右转速传感器9-2采集的右轮毂电机2-2的实时转速判断车辆处于加速、减速还是匀速运行状态。如果踏板位移传感器7反馈加速踏板10的位移变化值在不断变化，则车辆处于加速或减速工况，此时控制器6输出的PWM(脉冲宽度调制）占空比值也在不断变化，左驱动控制器1-1和右驱动控制器1-2根据接收到的控制器6传输的PWM占空比值控制左轮毂电机2-1和右轮毂电机2-2之间的转速或转矩。当车辆在弯道上加速或减速行驶时，必然会导致车辆行驶速度的不稳定，此时控制器6的PWM的占空比值保持不变，控制器6根据各传感器采集的信号分别计算左侧车轮和右侧车轮滑移率，并向左驱动控制器1-1和右驱动控制器1-2发送控制指令，实现左轮毂电机2-1和右轮毂电机2-2之间的转速差或转矩差。本技术所涉及的电子差速器可以扩展至多轴多电机驱动的电动车中，扩展后的电子差速器同样也是本技术的保护内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车用电子差速器，其特征包括左驱动控制器(1‑1)、右驱动控制器(1‑2)、左轮毂电机(2‑1)、右轮毂电机(2‑2)、电压滤波器(4)、方向盘转角传感器(5)、控制器(6)、踏板位移传感器(7)、电池组(8)、右转速传感器(9‑2)、左转速传感器(9‑1)、加速踏板(10)、测量放大器(11)和方向盘(12)；控制器(6)安装在车架上，左轮毂电机(2‑1)、左转速传感器(9‑1)和左驱动控制器(1‑1)安装在后轴的左端端部，右轮毂电机(2‑2)、右转速传感器(9‑2)和右驱动控制器(1‑2)安装在后轴的右端端部，方向盘转角传感器(5)安装在方向盘传动轴一侧，踏板位移传感器(7)布置在踏板连杆一侧，电池组(8)布置在车架后端。

【技术特征摘要】
1.一种电动车用电子差速器，其特征包括左驱动控制器(1-1)、右驱动控制器(1-2)、左轮毂电机(2-1)、右轮毂电机(2-2)、电压滤波器(4)、方向盘转角传感器(5)、控制器(6)、踏板位移传感器(7)、电池组(8)、右转速传感器(9-2)、左转速传感器(9-1)、加速踏板(10)、测量放大器(11)和方向盘(12)；控制器(6)安装在车架上，左轮毂电机(2-1)、左转速传感器(9-1)和左驱动控制器(1-1)安装在后轴的左端端部，右轮毂电机(2-2)、右转速传感器(9-2)和右驱动控制器(1-2)安装在后轴的右端端部，方向盘转角传感器(5)安装在方向盘传动轴一侧，踏板位移传感器(7)布置在踏板连杆一侧，电池组(8)布置在车架后端。2.如权利要求1所述的一种电动车用电子差速器，其特征在于踏板...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴新宁，赵永强，孙允璞，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61