緊湊的分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)及具有分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的車(chē)輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具體而言涉及車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、電機(jī)牽引系統(tǒng)，尤其是應(yīng)用于新能源車(chē)輛、分布式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源車(chē)輛，例如燃?xì)馄?chē)(液化天然氣、壓縮天然氣)、純電動(dòng)汽車(chē)(BEV)、氫能源動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池動(dòng)力汽車(chē)、超級(jí)電容電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)(油氣混合、油電混合)、太陽(yáng)能汽車(chē)和其他新能源(如高效儲(chǔ)能器)汽車(chē)等，不需要依賴(lài)或者不完全依賴(lài)不可再生的燃油資源，而且更加環(huán)保和清潔，越來(lái)越被社會(huì)所關(guān)注，并且大家對(duì)其進(jìn)行了越來(lái)越多的研究。
[0003]新能源車(chē)輛由于在驅(qū)動(dòng)方式、能源供應(yīng)和控制上的特殊設(shè)計(jì)，其所使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)除了傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)，更多是是采用輪邊電機(jī)或者輪轂電機(jī)。由于輪轂電機(jī)的使用可以將車(chē)輛的機(jī)械部分大大簡(jiǎn)化、支持實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方式以及便于采用多種新能源車(chē)技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)，輪轂電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)方式將成為未來(lái)新能源車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。
[0004]輪轂電機(jī)安裝在懸架下方，雖然節(jié)約車(chē)身空間，但同時(shí)也帶來(lái)了簧下質(zhì)量增加的問(wèn)題，導(dǎo)致車(chē)輛對(duì)于路面適應(yīng)性的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一方面提出一種分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，包括:電機(jī)，具有定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子被設(shè)置通過(guò)轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)提供扭矩輸出；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，被設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)運(yùn)行；制動(dòng)器，其被制動(dòng)部與前述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接；變速機(jī)構(gòu)，其輸入端與前述轉(zhuǎn)子軸連接；扭矩輸出軸，其一端被設(shè)置成連接至所述變速機(jī)構(gòu)的輸出端，另一端被設(shè)置成用于連接至車(chē)輛的輪轂/傳動(dòng)軸；其中，所述制動(dòng)器的被制動(dòng)部或者電機(jī)的轉(zhuǎn)子所提供的扭矩均通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸傳遞至變速機(jī)構(gòu)，并由變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行扭矩變化后輸出到扭矩輸出軸，由扭矩輸出軸將扭矩施加到車(chē)輛的輪轂/傳動(dòng)軸上。
[0006]應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。
[0007]結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見(jiàn)，或通過(guò)根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的【具體實(shí)施方式】的實(shí)踐中得知。
【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見(jiàn)，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過(guò)例子并參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。
[0011]在本公開(kāi)中參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說(shuō)明的實(shí)施例。本公開(kāi)的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來(lái)實(shí)施，這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開(kāi)的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本發(fā)明公開(kāi)的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本發(fā)明公開(kāi)的其他方面的任何適當(dāng)組合來(lái)使用。
[0012]圖1中示例性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)100，通過(guò)將電機(jī)輸出軸(轉(zhuǎn)子軸)與制動(dòng)器的被制動(dòng)部分(例如制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鼓)連接并同軸配置，電機(jī)輸出軸與變速機(jī)構(gòu)(一般為減速機(jī)構(gòu))輸入端連接，電機(jī)和制動(dòng)器產(chǎn)生的扭矩共同作用于動(dòng)力輸出軸，經(jīng)變速裝置后對(duì)外提供扭矩。如此，制動(dòng)盤(pán)或電機(jī)轉(zhuǎn)子的扭矩經(jīng)電機(jī)輸出軸進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)輸入端，經(jīng)變速(例如齒輪變速)后，扭矩由變速機(jī)構(gòu)輸出端輸出到扭矩輸出軸，如此以提供驅(qū)動(dòng)扭矩使車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，或者制動(dòng)扭矩使得車(chē)輛制動(dòng)。
[0013]由此，利用該電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)輛(例如分布式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)的牽引和制動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，例如以輪轂電機(jī)組件或者輪邊電機(jī)組件的形式應(yīng)用于車(chē)輛時(shí)，尤其是新能源車(chē)輛(例如純電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛、燃料電池車(chē)輛等)時(shí)，駕駛者只需要施加一個(gè)相對(duì)較小的腳踏力(例如施加到制動(dòng)踏板上)，通過(guò)例如液壓、氣動(dòng)或者電磁的方式推動(dòng)制動(dòng)器的被制動(dòng)部分(如制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鼓等)，通過(guò)變速機(jī)構(gòu)的作用，即可獲得較大的制動(dòng)力。在一些利用本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛中，可實(shí)現(xiàn)以較小的制動(dòng)盤(pán)即可得到較大的制動(dòng)力，甚至可以取消現(xiàn)有車(chē)輛上用于制動(dòng)助力的機(jī)構(gòu)。
[0014]同時(shí)，來(lái)自上位E⑶發(fā)出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器據(jù)此驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的扭矩通過(guò)轉(zhuǎn)子軸輸出，并通過(guò)變速機(jī)構(gòu)的作用，實(shí)現(xiàn)大扭矩輸出，采用這樣的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)時(shí)，有利于將電機(jī)集成在輪轂或者輪邊，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的行進(jìn)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)，大幅提高了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元/輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的集成度，大幅降低重量。
[0015]下面結(jié)合圖示，更加具體地描述本發(fā)明實(shí)施例的分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)方面的實(shí)例。
[0016]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，分布式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)100，包括:具有定子102、轉(zhuǎn)子103以及轉(zhuǎn)子軸104的電機(jī)、制動(dòng)器、扭矩輸出軸108、變速機(jī)構(gòu)110以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 130。
[0017]制動(dòng)器，具有一個(gè)被制動(dòng)部105和一個(gè)制動(dòng)執(zhí)行部106。這些將在以下的內(nèi)容中加以更加詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]車(chē)輛一般具有復(fù)數(shù)個(gè)這樣的制動(dòng)器，例如對(duì)應(yīng)于車(chē)輛的輪轂的數(shù)量或者傳動(dòng)軸數(shù)量。
[0019]電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130，例如基于IGBT或者M(jìn)OSFET的驅(qū)動(dòng)電路(例如驅(qū)動(dòng)芯片)等，根據(jù)來(lái)自上位ECU的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，例如上位ECU根據(jù)來(lái)自車(chē)輛的加速踏板的踩踏程度而確定的駕駛者的加速需求而發(fā)出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。
[0020]在一些例子中，這樣的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130可以是與電機(jī)集成在一起，或者與上位E⑶集成，又或者與二者均集成。
[0021]前述的電機(jī)還具有一電機(jī)殼101，容納所述的定子102、轉(zhuǎn)子103以及轉(zhuǎn)子軸104。轉(zhuǎn)子軸104至少部分地容納在電機(jī)殼101內(nèi)。轉(zhuǎn)子103被設(shè)置通過(guò)轉(zhuǎn)子軸104的轉(zhuǎn)動(dòng)提供扭矩輸出。
[0022]例如，電機(jī)收到來(lái)自于車(chē)輛的ECU發(fā)送的控制信號(hào)，使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)以輸出驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)或者后退的扭矩。
[0023]結(jié)合圖1，制動(dòng)器的被制動(dòng)部105，例如盤(pán)式剎車(chē)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)105、鼓式剎車(chē)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)鼓等，與前述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸104連接。
[0024]車(chē)輛的制動(dòng)器還包括制動(dòng)執(zhí)行部，例如盤(pán)式剎車(chē)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)卡鉗106、鼓式剎車(chē)的剎車(chē)蹄片(或稱(chēng)為襯片)等。
[0025]在車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，通過(guò)該制動(dòng)執(zhí)行部(例如在制動(dòng)助力/增壓機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下)發(fā)生動(dòng)作而抵接被制動(dòng)部，通過(guò)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，使車(chē)輛制動(dòng)。
[0026]在另一些例子中，制動(dòng)器還可以是外抱塊式制動(dòng)器、內(nèi)脹蹄式制動(dòng)器、雙蹄式制動(dòng)器、多蹄式制動(dòng)器等，前述的被制動(dòng)部尤其是指這些制動(dòng)器中的運(yùn)動(dòng)部件，也即隨著車(chē)輛的輪轂一起運(yùn)動(dòng)的部分，當(dāng)制動(dòng)器的制動(dòng)執(zhí)行部動(dòng)作時(shí)，通過(guò)與這些運(yùn)動(dòng)部件的作用而產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，使車(chē)輛制動(dòng)。
[0027]結(jié)合圖1，變速機(jī)構(gòu)110，用于變速，其輸入端與前述轉(zhuǎn)子軸104連接。
[0028]來(lái)自電機(jī)轉(zhuǎn)子103或者來(lái)自制動(dòng)器的被制動(dòng)部105的扭矩，共同作用于轉(zhuǎn)子軸104上，再經(jīng)由該變速機(jī)構(gòu)110進(jìn)行扭矩變化后輸出到扭矩輸出軸108。
[0029]扭矩輸出軸108，被設(shè)置成連接在變速機(jī)構(gòu)110的輸出端以及車(chē)輛的輪轂/傳動(dòng)軸之間，以傳遞扭矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)或者制動(dòng)。
[0030]如圖1所示，該扭矩輸出軸108的一端與所述變速機(jī)構(gòu)110的輸出端連接，另一端可連接至車(chē)輛的輪轂或者傳動(dòng)軸。
[0031]結(jié)合圖1