[发明专利]一种转向与驱动集成式轮边电驱动系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种转向与驱动集成式轮边电驱动系统，及一种具有转向与驱动集成式轮边电驱动系统的车辆。

背景技术

传统的集中驱动式纯电动汽车，是将整车的动力源由内燃机替换为了电动机，采用由单一电机和驱动桥组成的动力总成或由单一电机、变速器和驱动桥(包括主减速器、差速器、半轴等)组成的动力总成来驱动车辆行驶，传动零件多，传动效率不高，占用空间大。

轮毂驱动或轮边驱动作为分布式驱动方式，其结构特征为将驱动电机直接安装在驱动车轮内或者驱动车轮附近，电机直接驱动车轮或者经减速机构。与传统汽车相比，省去了差速器、变速器、万向节等机械传动部件，传动效率高，结构紧凑，车身空间利用率高，同时各个轮边驱动车轮可独立控制，便于实现复杂的动力性与稳定性控制。然而，对于轮毂驱动或驱动电机布置在车轮支架的轮边驱动形式，由于驱动电机增加了簧下质量，导致汽车平顺性不佳。因而，采用布置在车架上的驱动电机轮边独立驱动形式，可以在现阶段有效解决此问题。

另外，后轮转向技术由于具备能够减小转弯半径、提高操纵稳定性的目的，目前开始得到部分车型使用。后轮转向技术一般分为三种：一种是以雪铁龙富康为代表的，利用悬架导向杆系衬套在侧向力作用下产生轻微变形实现的转向的后轮受力随动转向技术；另一种是以多轮转向越野车为代表的，利用一系列转向传动机构把驾驶员对前轮的转向操纵运动降低幅度后传递到后轮的转向梯形的机械转向梯形后轮机械操作转向技术；最后一种是，以宝马7系为代表的，利用后轮额外增加的转向电机拖拽转向横拉杆实现的后轮机电主动转向技术。前两种一旦设计完毕，其后轮转向规律无法调整，无法满足汽车高低速行驶时对后轮辅助转向规律提出的不同要求。而后轮机电主动转向技术需要额外增加一套机电系统来完成后轮转向动作，导致结构复杂、成本高昂、可靠性不高等缺点，为此限制了后轮主动转向技术的应用。

发明内容

本发明提供了一种转向与驱动集成式轮边电驱动系统，通过使用双转子电机及滚珠丝杠机构将转向系统与轮边驱动集成在了一起，结构大为简化。

本发明提供的技术方案为：

一种转向与驱动集成式轮边电驱动系统，包括：

双转子电机，其包括外转子和内转子；

滚珠丝杠结构，其包括相互丝杠副配合的滚珠、丝杠和螺母，所述丝杠的一端连接所述内转子的输出轴，能够在所述内转子的驱动下转动，以使所述螺母沿所述丝杠轴向移动；所述螺母的外伸端铰接转向横拉杆；

减速齿轮组，其输入端连接所述外转子输出轴，输出端连接驱动半轴。

优选的是，所述双转子电机包括：

外壳，其内具有容置空间，用于布置外转子和内转子，所述内转子的通过轴承支撑在外转子内端面上；

永磁体，其设置在所述外转子内侧和外侧表面上；

定子，其固定在所述外壳内表面上；

励磁绕组，其固定在所述定子上，通以电流用以产生磁场；

电枢绕组，其安装在所述内转子上；

其中，内转子和外转子都能够实现独立自由转动。

优选的是，所述外转子包括牙嵌式相互配合的主体和端盖，所述内转子通过前后轴承支撑嵌套在所述主体和端盖形成的容置空间中，其输出端从容置空间中穿出连接所述内转子输出轴。

优选的是，所述减速齿轮组包括：

输出轴，其与所述驱动半轴铰接；

输入齿轮，其固定在所述外转子输出轴上；

输出齿轮，其套设在所述输出轴上，并与所述输入齿轮啮合。

优选的是，所述输入齿轮包括沿着轴向凸起延伸的圆环凸缘，所述圆环凸缘可旋转支撑在所述双转子电机壳体上。

优选的是，所述滚珠丝杠外圆柱面上具有半圆弧形螺旋槽，所述螺母内孔中具有与所述滚珠丝杠相同的螺旋槽，所述滚珠丝杠与所述螺母配合形成滚珠滚道。

优选的是，还包括限位端盖，其为法兰型的圆柱体，固定设置在轮边驱动装置壳体一端，所述限位端盖圆柱体部分具有矩形长槽。

优选的是，所述螺母外侧具有矩形凸耳，所述矩形凸耳能够沿所述矩形长槽滑动，并限制所述螺母转动。

一种转向与驱动集成式轮边电驱动系统，包括：

第一滚珠丝杠结构，其包括相互丝杠副配合的第一滚珠、第一丝杠和第一螺母，所述第一丝杠的一端连接所述第一内转子的输出轴，能够在所述第一内转子的驱动下转动，以使所述第一螺母沿所述丝杠轴向移动；所述第一螺母的外伸端铰接转向横拉杆；