[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

说明书

本发明涉及轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成及其控制方法，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，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。本发明将轮毂电机和转向电机同轴并排设置在车轮的轮毂腔内，有效利用了轮毂腔的内部空间，使轮毂电机和转向电机的布置十分紧凑，减小了车轮总成的空间占用。

技术领域

本发明涉及电动轮技术领域，具体涉及一种轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成。

背景技术

电动车轮总成是电动汽车的核心装置之一，电动车轮总成将轮毂电机与传动、制动、转向装置都合并为一体，简化掉了传统汽车中的变速器、离合器、传动轴、差速器等，直接将驱动力传递给车轮，使得车辆的空间利用率和传动效率大大提高。但是电动车轮总成的技术难点在于安装空间狭小，部件的安装需要耗费较大的工时，尤其是目前的电动车轮总成大多数将转向电机布置在悬架的支撑臂附近，占用了大量的安装空间，不利于电动车轮总成的集成化。

另外，现有的电动车轮总成中，车轮的转动和转向分别只由一个轮毂电机和一个转向电机驱动，如若电机出现故障，则会对驾驶员的安全带来严重的后果。而如果单纯地为轮毂电机和转向电机都增加备用电机的话，又需要很大的安装空间来进行布局，与电动车轮总成集成化、紧凑化的设计理念相悖。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种轮毂电机和转向电机互为冗余的车轮总成，基于该车轮总成，还提出其控制方法。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出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，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。

其中，优选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。

其中，优选车轮总成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。

其中，优选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。

其中，优选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。

其中，优选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。