[发明专利]一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置，包括：双转子电机，其内转子连接第一驱动半轴，用于驱动一侧车轮，外转子通过输出轴连接主动齿轮，能够驱动主动齿轮旋转；驱动电机，其转子连接第二驱动半轴，用于驱动另一侧车轮；齿条丝杠轴，其两端分别铰接转向横拉杆；从动齿轮，其中心孔和所述齿条丝杠轴螺纹副配合，能够在所述主动齿轮的驱动下，带动所述齿条丝杠轴移动，实现转向助力。本发明公开了一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置的控制方法。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置及其控制方法。

背景技术

分布式驱动电动汽车主要有轮毂驱动和轮边驱动两种形式，轮毂驱动增加了非簧载质量，轮胎接地动载荷大，影响了行驶平顺性和操纵性，同时为了布置轮毂电机，转向系统和悬架需重新设计。而轮边驱动与轮毂驱动相比，在未增加簧下质量的情况下同样可以具备轮毂电机驱动形式的各轮独立驱动优势，并且转向系统与悬架可沿用现有技术，综合性能更加优异。

电动助力转向系统可根据优化的助力特性控制助力电机实现助力，可同时实现低速转向轻便，高速行驶路感好，提高了操纵稳定性和驾驶员操纵舒适性，是现在运用范围最广的转向系统形式。现有的电动助力转向系统主要有三种形式，即转向轴助力式、齿轮助力式以及齿条助力式。

转向轴助力式电动助力转向系统将转向器占用的空间减到最小，但是由于电动机离驾驶员较近，电动机输出力矩的波动和噪声很容易传递到转向盘上，因此影响驾驶舒适性和路感；齿轮助力式电动助力转向系统将转矩传感器、电动机、减速机构以及离合器集成在一起,电动机直接通过减速机构驱动齿轮轴进行助力，结构复杂，故障率高。齿条助力式电动助力转向系统通过将助力力矩直接施加在齿条上实现助力，系统刚度好、传力能力大、结构紧凑，同时不受安装位置的限制，电动机的波动不易传递到转向盘上，提高了驾驶舒适性。但齿条助力式电动助力转向系统由于助力位置在转向器下方，为此需要较大的输出力矩，为了提高经济性，一般采用24V或48V直流电压供电，这需要额外的直流变换电路实现。这对于现有12V直流供电的传统汽车无形中增加了额外成本。即便是对于电动汽车而言，无论哪种形式的电动助力转向系统都需要额外增加一个转向助力电机及其减速机构才能完成需要的助力功能。

发明内容

基于上述背景，本发明设计开发了一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置，本发明的发明目的是通过使用双转子电机进行转向助力，实现转向系统与轮边独立驱动集成一体化。

本发明还设计开发了一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置的控制方法，本发明的发明目的是利用独立驱动能够实现的差动助力转向功能对汽车的转向施加额外的助力，得到额外输出转矩。

本发明提供的技术方案为：

一种助力转向与独立驱动集成式轮边电驱动装置，包括：

双转子电机，其内转子连接第一驱动半轴，用于驱动一侧车轮，外转子通过输出轴连接主动齿轮，能够驱动主动齿轮旋转；

驱动电机，其转子连接第二驱动半轴，用于驱动另一侧车轮；

齿条丝杠轴，其两端分别铰接转向横拉杆；

从动齿轮，其中心孔和所述齿条丝杠轴螺纹副配合，能够在所述主动齿轮的驱动下，带动所述齿条丝杠轴移动，实现转向。

优选的是，还包括转向操纵系统，包括：

转向盘，其中心连接转向轴；

转向盘转矩传感器，其安装在所述转向轴上，用于检测转向盘的转矩；

其中，所述齿条丝杠轴包括位于一侧的齿条部以及位于中部丝杠部，所述齿条部与所述转向轴下端的转向齿轮啮合，所述丝杠部与所述从动齿轮的中心孔丝杠副配合。

优选的是，所述双转子电机包括：