[发明专利]一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮

说明书

本发明公开了一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，属于电动车辆动力及其传动系统技术领域。包括轮毂电机和车轮，以及均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；悬架减振机构由弹性‑阻尼机构支撑架和位于该弹性‑阻尼机构支撑架内的至少一组弹性‑阻尼机构组成；弹性‑阻尼机构支撑架与车轮共转轴设置，且该支撑架外侧壁与车轮转动连接；该支撑架内侧壁通过各组弹性‑阻尼机构与轮毂电机定子的一端连接，轮毂电机定子的另一端与车辆固定连接；轮毂电机的转子通过位置限制式柔性传动机构与车轮连接。本发明具有减振特性优异、结构紧凑等特点，可显著提升轮毂驱动布置方式下车辆的平顺性。

技术领域

本发明属于电动车辆动力及其传动系统技术领域，特别涉及一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮。

背景技术

相比于传统的内燃机汽车，新能源汽车具有更加环保、节能、能源安全等优势，因此受到人们越来越多的关注。与传统内燃机汽车相比，新能源汽车的核心动力源从发动机逐渐转为轮毂电机。由于轮毂电机布置方式不需要离合器、变速器、万向传动轴、主减速器、差速器、分动器、传动节、半轴等，因此具有结构紧凑、动力传递效率高、节省车辆底盘空间、整车重心降低等优势；且轮毂驱动的电机布置方式易于实施动力系统控制策略的优化，提升车辆的行驶动力学性能，提高车辆行驶稳定性。轮毂电机因具有以上独特优势而备受广泛关注。

然而，轮毂电机在实际应用中还存在诸多待解决的问题。例如：轮毂电机的加入和传动系统的布置，增大了车辆的非簧载质量，不仅恶化了车辆平顺性和安全性，还增加了操纵难度；同时，轮毂电机与车轮共同接受路面的激励会导致电机磁隙的变化，轮毂电机寿命和工作稳定性等都有所降低。

已有专利关注轮毂电机驱动的车轮的减振问题。如现有的一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮(申请号为201210018416.7)，采用了多个设置在车轮外部的弹性元件，虽一定程度改善了轮毂电机的振动特性。但其车轮内部空间较小，不允许较大的缓冲位移，且未能增设阻尼部件，从而不能替代传统车辆悬架的功用；同时车辆的驱动力的传递过程与减振过程未能解耦，因此车辆的驱动与减振会互相影响，存在控制上的难点；纵向动力学特性与垂向动力学特性未能进行明显的分别设计，导致车辆的动力性、制动性会与车辆的平顺性相互干涉，在相关的控制算法上存在复杂性。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供了一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，具有减振效果显著、动力学特性优异、易于整车动力性设计的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮，其特征在于，该电动轮还包括均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；所述悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架和位于该弹性-阻尼机构支撑架内的至少一组弹性-阻尼机构组成；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架与车轮共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架与车轮转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机的定子一端连接，轮毂电机的定子另一端与车辆的悬架、转向节、车梁或承载式车身的任意一者固定连接；所述轮毂电机的转子通过所述位置限制式柔性传动机构与车轮连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。

进一步地，所述位置限制式柔性传动机构位于悬架减振机构的内侧；所述弹性-阻尼机构支撑架为一端敞口的筒状结构，该弹性-阻尼机构支撑架的闭口端外侧壁通过滚动轴承或滑动轴承与车轮的轮毂中心进行同轴的转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端相连接的连接件。