一种用于电动车辆的三合一电动驱动车桥及其控制方法技术

一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，电动专用车辆的三合一电驱系统技术是指将电机控制器、电机和减速器集成为一体的技术，它将电机、减速器和电机控制器集成为一个总成，并且将电动机和减速器安装布置在同一轴线上，电机输出轴驱动减速器的主传动装置，主传动装置再将动力传至差速器，差速器的两个输出齿轮分别与左右半轴连接，将三合一电动驱动车桥的驱动动力通过半轴至左右侧的传动轴，带动轮胎转动，实现驱动车辆行走。电机控制器根据车辆的工况需求，通过电子控制单元控制电机的励磁电流，实现电机的转矩和转速控制，满足车辆的行驶和作业要求，控制器安装在电机的壳体上，节省了控制器和电机之间的铜线，产品采用集成化，缩减了供应商数量，降低了成本。

A Trinity Electric Drive Bridge for Electric Vehicles and Its Control Method

A three-in-one electric drive axle for special electric vehicles is used. The technology of three-in-one electric drive system for special electric vehicles refers to the integration of motor controller, motor and reducer. It integrates motor, reducer and motor controller into one assembly, and installs motor and reducer on the same axis. The motor output shaft drives the main reducer. The main transmission device transfers power to the differential. The two output gears of the differential are connected with the left and right half axles respectively. The driving power of the three-in-one electric drive axle is driven by the transmission axle from the half axle to the left and right side, which drives the tire to rotate and drives the vehicle to walk. The motor controller controls the excitation current of the motor through the electronic control unit according to the working condition of the vehicle, realizes the control of the motor's torque and speed, satisfies the driving and operating requirements of the vehicle. The controller is installed on the motor's shell, which saves the copper wire between the controller and the motor. The product is integrated, reduces the number of suppliers and reduces the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动车辆的三合一电动驱动车桥及其控制方法
本专利技术属于电动车辆传动驱动领域，尤其涉及到一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥。
技术介绍
纯电动汽车具有结构紧凑,质量较轻,成本低等优点。电动驱动桥则是这类纯电动汽车的核心构件,包括电动驱动桥机械结构及其驱动控制系统。如何在满足设计性能要求下保证电动驱动桥结构具有足够的强度以及驱动控制系统具有良好的控制性能，一直是业界关注的热点之一申请号为201210582982.0的专利中描述一种电动汽车同轴直联式驱动桥总成。该专利的技术要点是:桥壳包括筒形壳体总成和左、右桥壳管总成，驱动电机、减速器总成、差速器总成组装在同一筒形壳体总成中。但该专利的壳体总成为整体箱型结构，不能实现车辆的独立悬架功能，专利的提供的电机结构工艺实施困难。针对上述存在的问题，一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，将电机控制器、电机和减速器集成为一体，结构紧凑，安装空间优化，节省了铜线的使用，提高了电机传动效率，同时可以实现车辆的独立悬架。
技术实现思路
本专利技术的目的是获得一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥。为此本专利技术采用的技术方案是：一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，电驱动桥的电机带有定子和转子的电机总成，电机总成相对于车桥同轴布置，定子固定在车辆的底盘车架上；电驱动桥具有减速装置，其输入构件连接到转子，减速装置沿车桥轴线方向布置，与电机安装成一个整体；电机的另外一侧安装有差速器，差速器的输入部件通过空心轴连接到减速装置的输出端；中空轴延伸穿过电机的转子；差速器采用常规的机械差速器结构，其将电机的驱动力矩分配在左侧输出半轴和右侧输出半轴，输出半轴分别连接到传动轴，最后至车桥的左右驱动轮胎上。电机的壳体为圆柱形的电机壳体，内部具有用于流体冷却的冷却管道。所述机械差速器：行星齿轮的支撑轴为行星架，行星架与减速器的输出空心轴相连，差速器的太阳轮分别与对应的半轴相连。一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥的控制方法，电子控制单元包括输入模块、运算模块、电机控制模块和输出模块。输入模块输入端与AD转换相连接；AD转换分别与电机转速传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板传感器连接；输入模块输出端与运算模块输入端连接；运算模块输出端与电机控制模块输入端连接；电机控制模块输出端与输出模块输入端连接；输出模块输出端与电机的控制电流端子连接；输入模块用于接收车速传感器的车速信号、制动踏板传感器的制动踏板传感器信号和加速踏板位置传感器的信号，并将车速信号、制动踏板行程信号和加速踏板位置信号传送到运算模块。本发的优点是：电机控制器根据车辆的工况需求，通过电子控制单元控制电机的励磁的电流，实现电机的转矩和转速控制，满足车辆的行驶和作业要求，控制器安装在电机的壳体上，节省了控制器和电机之间的铜线，产品采用集成化，缩减了供应商数量，降低了成本。附图说明图1示出安装有本专利技术的结构示意图。图2示出本专利技术的常规机械差速器示意图。图3示出本专利技术的电子控制系统结构原理示意图。具体实施方式如图1所示，专用电动车辆采用本专利技术的动力传动系。电驱动桥的电机带有定子7和转子5的电机总成8。电机总成8相对于车桥同轴布置。定子7固定在车辆的底盘车架上。电驱动桥具有减速装置4，其输入构件连接到转子5。减速装置4沿车桥轴线方向布置，与电机8安装成一个整体。电机8的另外一侧安装有差速器11，差速器11的输入部件通过空心轴10连接到减速装置4的输出端。中空轴10延伸穿过电机8的转子5。差速器11采用常规的机械差速器结构，其将电机8的驱动力矩分配在左侧输出半轴3和右侧输出半轴12。输出半轴3和12分别连接到传动轴2和13，最后至车桥的左右驱动轮胎1和14上。电机8的壳体为圆柱形的电机壳体，内部具有用于流体冷却的冷却管道6。图2示出了根据本专利技术的电驱动桥的常规机械差速器结构示意图。行星齿轮16的支撑轴为行星架10，行星架10与减速器的输出空心轴6相连，差速器11的太阳轮12和15分别与半轴3和12相连。图3所示为电子控制系统结构原理示意图。电子控制单元包括输入模块、运算模块、电机控制模块和输出模块。输入模块输入端与AD转换相连接；AD转换分别与电机转速传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板传感器连接；输入模块输出端与运算模块输入端连接；运算模块输出端与电机控制模块输入端连接；电机控制模块输出端与输出模块输入端连接；输出模块输出端与电机的控制电流端子连接；输入模块用于接收车速传感器的车速信号、制动踏板传感器的制动踏板传感器信号和加速踏板位置传感器的信号，并将车速信号、制动踏板行程信号和加速踏板位置信号传送到运算模块。下面对本专利技术做出进一步详细的说明：本专利技术涉及一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，电动汽车三合一电驱系统技术是指将电机控制器、电机和减速器集成为一体的技术,其包括：沿轴向布置的电机，电机具有定子和转子，转子连接到电机的驱动输出，减速器与电机连接。减速器包括一个齿轮减速装置和差速器，具有输入轴和输出轴。齿轮减速装置与差速器连接，差速器采用行星架输入，通过两个行星齿轮，太阳轮输出，太阳轮输出通过左侧和右侧的半轴连接传动轴至车轮。减速器的主传动装置和差速器在轴向方向上分别布置在电机的两侧，差速器的行星架通过空心轴连接到齿轮减速装置作为输入，差速器的太阳轮分别连接左右半轴，半轴的动力经传动轴传至车轮。电机采用空心轴的结构形式，半轴穿过电机的空心轴，至电机的另一侧的传动轴，带动轮胎旋转。所述专利是一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，该电动驱动桥具有电机和控制器，控制器集成在电机壳体上，节省了控制器和电机之间的铜线连接。进一步，所述电子控制单元包括输入模块、运算模块、电机控制模块和输出模块；所述输入模块输入端与AD转换相连接；AD转换分别与电机转速传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板传感器连接；输入模块输出端与运算模块输入端连接；运算模块输出端与电机控制模块输入端连接；电机控制模块输出端与输出模块输入端连接；输出模块输出端与电机的控制电流端子连接；所述输入模块用于接收车速传感器的车速信号、制动踏板传感器的制动踏板传感器信号和加速踏板位置传感器的信号，并将车速信号、制动踏板行程信号和加速踏板位置信号传送到运算模块。所述专利是将电动机和减速器集成在一起，同轴布置。电机的输出轴连接到减速器的输入轴，减速器的输出轴连接差速器，并作为差速器的行星架，为输入构件，差速器的太阳轮为减速器的输出构件，分别连接到驱动桥的左侧和右侧的驱动半轴。进一步，所述专利是将电机轴制作成空心结构，差速器右侧的太阳轮的连接半轴穿过电机转子的空心轴，至电动驱动桥的左侧，连接传动轴，驱动左侧轮胎；所述的集成电机和变速器的同轴驱动桥可以充分节省安装空间，电驱动桥结构中间较大，两侧变小。减速器的齿轮传动装置布置在电机的一侧，差速器布置在电机的另一侧。由于电机和减速器于轴同轴布置，结构尺寸小，可以获得最佳的安装空间；所述的电动驱动车桥，电动机和减速器安装在一个壳体内，电机控制器安装在电机壳体上；所述的电动驱动车桥具有壳体为圆柱形的电机壳体，内部有用于流体冷却的冷却管道。本专利技术的一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，其特征在于，电驱动桥的电机带有定子和转子的电机总成，电机总成相对于车桥同轴布置，定子固定在车辆的底盘车架上；电驱动桥具有减速装置，其输入构件连接到转子，减速装置沿车桥轴线方向布置，与电机安装成一个整体；电机的另外一侧安装有差速器，差速器的输入部件通过空心轴连接到减速装置的输出端；中空轴延伸穿过电机的转子 ；差速器将电机的驱动力矩分配在左侧输出半轴和右侧输出半轴，输出半轴分别连接到传动轴，最后至车桥的左右驱动轮胎上。

【技术特征摘要】
1.一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，其特征在于，电驱动桥的电机带有定子和转子的电机总成，电机总成相对于车桥同轴布置，定子固定在车辆的底盘车架上；电驱动桥具有减速装置，其输入构件连接到转子，减速装置沿车桥轴线方向布置，与电机安装成一个整体；电机的另外一侧安装有差速器，差速器的输入部件通过空心轴连接到减速装置的输出端；中空轴延伸穿过电机的转子；差速器将电机的驱动力矩分配在左侧输出半轴和右侧输出半轴，输出半轴分别连接到传动轴，最后至车桥的左右驱动轮胎上。2.根据权利要求1所述的一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，其特征在于，电机的壳体为圆柱形的电机壳体，内部具有用于流体冷却的冷却管道。3.根据权利要求1所述的一种用于专用电动车辆的三合一电动驱动车桥，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋焱，黄冬成，田晋跃，
申请(专利权)人：天嘉智能装备制造江苏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32