[发明专利]轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成及其控制方法

权利要求书

1.轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，包括车轮、轮毂电机、转向电机、减速器和悬架系统，轮毂电机与车轮的轮毂传动连接以驱动车轮转动，转向电机通过减速器与悬架系统传动连接以驱动车轮转向，其特征在于：所述轮毂电机和转向电机同轴地并排设置在车轮的轮毂腔内，所述减速器是直角减速器以将转向电机输出的动力进行90度变向后传递至悬架系统。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，其特征在于：还包括第一电控离合装置、第二电控离合装置和第三电控离合装置，车轮的轮毂包括转轴，轮毂电机包括输出其转矩的第一电机轴，转向电机包括输出其转矩的第二电机轴，减速器包括动力输入轴，所述转轴、第一电机轴、第二电机轴和动力输入轴依次同轴设置，转轴和第一电机轴第一端通过第一电控离合装置可分离地传动连接，第一电机轴第二端和第二电机轴第一端通过第二电控离合装置可分离地传动连接，第二电机轴第二端和动力输入轴通过第三电控离合装置可分离地传动连接。

3.根据权利要求1所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，其特征在于：还包括电机壳体和制动器，所述轮毂电机和转向电机均容置在所述电机壳体内，所述制动器安装在所述电机壳体与车轮的轮毂之间。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，其特征在于：所述轮毂电机和转向电机的外径相当，所述电机外壳呈一圆柱形结构。

5.根据权利要求3所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，其特征在于：所述减速器包括箱体，所述箱体固定安装在所述电机壳体上。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，其特征在于：所述悬架系统包括上摆臂、上支撑臂、下摆臂和下支撑臂，所述上摆臂和下摆臂在竖直方向上一上一下布置，所述上摆臂一端与车架固定连接，另一端与上支撑臂通过球头连接，所述上支撑臂还与电机壳体固定连接；所述下摆臂一端与车架固定连接，另一端与下支撑臂铰接且铰接轴为沿水平方向，所述下支撑臂和减速器输出轴通过轴销连接，在所述下支撑臂和减速器输出轴之间设有止推轴承。

7.轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成的控制方法，其特征在于：采用如权利要求1-6任一所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，首先判断轮毂电机和转向电机是否正常工作，若轮毂电机和转向电机均正常工作，则常闭的第一电控离合装置和第三电控离合装置保持在结合状态，常开的第二电控离合装置保持在分离状态，轮毂电机驱动车轮转动，转向电机驱动车轮转向；若轮毂电机出现故障，而转向电机正常工作，则控制常闭的第三电控离合装置切换至分离状态，常开的第二电控离合装置切换至结合状态，第一电控离合装置继续保持在结合的状态，由转向电机临时驱动车轮转动；若转向电机出现故障，而轮毂电机正常工作，则控制常闭的第一电控离合装置切换至分离状态，常开的第二电控离合装置切换至结合状态，第三电控离合装置继续保持在结合的状态，由轮毂电机临时驱动车轮转向。

8.根据权利要求7所述的轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成的控制方法，其特征在于：若轮毂电机出现故障，而转向电机正常工作，且发生故障的是后车轮时，则判断后车轮是否处在转向的状态，若车轮处在转向的状态，则先控制转向电机先驱动车轮摆正，之后控制常闭的第三电控离合装置切换至分离状态，常开的第二电控离合装置切换至结合状态，第一电控离合装置继续保持在结合的状态，由转向电机临时驱动车轮转动；若车轮不处在转向的状态，则直接控制常闭的第三电控离合装置切换至分离状态，常开的第二电控离合装置切换至结合状态，第一电控离合装置继续保持在结合的状态，由转向电机临时驱动车轮转动。