[发明专利]电机直驱系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车驱动领域，且特别涉及一种电机直驱系统。

背景技术

通常在用电机驱动四轮或四轮以上车辆时，都是由单个电机以高速旋转的动力形式输出后连接一个机械的变速装置进行减速处理，且一般都以一组或多组齿轮结合旋转进行变速。再通过连接装置连接到驱动装置上，然后通过驱动装置再次进行机械的变速或差速，最后通过传动轴驱动车辆的车轮，使得车辆可以根据驾驶的要求可快可慢转向自如地行使。这是目前在汽车领域里最为常见的用电机驱动车辆的方法。

然而，采用以上的传动和驱动方式，电机动力输出端必须连接传动齿轮等机械部件进行变速或减速。由于齿轮相互转动时产生了摩擦阻力不必要地消耗了宝贵的动力能源，且齿轮等部件间的相互转动和摩擦还会产生大量的热量。因此，为了减少摩擦阻力和热量，就必须对变速装置进行润滑以减小摩擦力。另外从电机到减速装置再到驱动装置的连接也在不同程度上消耗了能量。这些不必要的变速、驱动和连接装置，消耗了大量的能量，大大增加了制造和维护成本。

发明内容

本发明为了克服现有的用于汽车上的电机驱动系统能耗大的问题，提供一种电机直驱系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种电机直驱系统，包括车体、车轮、电机、传动轴、车速传感器以及控制器。车轮的数量至少为两个。电机的数量与车轮的数量相等，一个电机驱动一个车轮。传动轴连接车轮和电机，传动轴的数量与车轮的数量相等，且每一个传动轴直接连接与其相对应的车轮和电机。车速传感器实时检测车轮的转速并将该转速信号转换为电信号。控制器电性连接车速传感器，控制器接收车速传感器输出的检测信号，并根据该检测信号来控制电机的转速。

上述电机直驱系统，其中，控制器包括主控单元、电子差速器以及电机控制器，电子差速器接收车速传感器输出的检测信号，经分析处理后将信号传送给主控单元，主控单元发出控制信号控制电机控制器，实现电机转速的控制。

上述电机直驱系统，其中，控制器还电性连接位于车体内的方向盘电位计，接收方向盘电位计的输出，并根据该输出信号来控制电机的转速。

上述电机直驱系统，其中，车速传感器设置于车轮或电机或传动轴。

上述电机直驱系统，其中，电机位于车轮的外部，且位于车体内。

上述电机直驱系统，其中，控制器的数量小于等于电机的数量。

上述电机直驱系统，其中，控制器的数量为一个，控制器电性连接各个电机，以一对多的总控制形式实现各个电机的控制。

上述电机直驱系统，其中，控制器的数量与电机的数量相等，一个控制器独立控制一个电机。

综上，本发明与现有技术相比具有以下优点：设置一个电机通过传动轴直接驱动车轮，使用时只需通过控制器来调节电机的转速就可实现车轮转速的直接调节。与传统的驱动装置相比，调速的过程中只经过传动轴，没有经过任何齿轮或机械差速器等摩擦大、损耗大的机械部件进行调速，不仅大大降低了汽车运行过程中的能量损耗，同时也减小了齿轮等部件的维护成本。

此外，通过设置主控单元、电子差速器和电机控制器来实现变速和差速。具体在使用时，当车辆转弯或车轮位于不同的路面时，车轮的转速不同。车速传感器检测到车轮的转速发生变化并将该检测信号传送至电子差速器，电子差速器接收该变化值，并对其进行分析，确定每个车轮的驱动目标，并将该目标信号传送至主控单元。主控单元根据该目标信号发出控制信号至电机控制器。电机控制器输出不同的功率至不同的电机，实现不同车轮间转速不同的要求。通过控制输出给每个电机的功率值来实现相应的速度的调节，与传统的机械差速器相比，能耗大大的得到降低。此外，为提高控制精度，控制器还电性连接位于车体内的方向盘电位计，通过检测方向盘电位计的输出来判断车辆是否转弯，从而达到车辆转弯时车辆转速的精确控制，实现车轮的平稳转弯。进一步的，结合不同的车型以及制造成本，用户可选择一个或多个控制器来控制各个电机。一个控制器控制所有的电机，制造成本较低；而采用一个控制器独立控制一个电机，控制精度高，但成本相对较高；此外，用户还可选择综合以上两种方案，来实现成本和控制精度间的平衡。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为传统的用于汽车上的电机驱动系统的结构示意图。

图2所示为本发明一实施例提供的用于汽车上的电机直驱系统的结构示意图。

具体实施方式