[发明专利]一体化多功能电动轮组件与电驱动行走装置及其控制方法

说明书

一种多功能电动轮组件，包括轮毂、轮毂电机、制动装置、轮毂安装架、转向动力装置、安装臂、避震器、安装模块、大直径盘式轴承、升降执行连杆、加固斜撑。在高功率密度电动轮设计的基础上，开发各自驱动、制动、转向的控制策略：采用矢量控制和弱磁控制相结合的控制策略，实现对电动车电动轮全转速区间内高效、稳定的驱动控制。设计各个单元实时运行的控制器，采用多模式悬架调高功能，针对不同情况对车身进行不同模式的举升。本发明还提供了一种电驱动行走装置，安装有上述的多功能电动轮组件，通过上述结构设计，多功能电动轮组件具有驱动、制动、360°转向以及悬架功能，真正实现了电动轮的多功能化与模块化。

技术领域

本发明涉及交通工具技术领域，更具体地说，特别涉及一种一体化多功能电动轮组件与一种电驱动行走装置以及一种电驱动行走装置控制方法。

背景技术

传统的轮式车辆存在着灵活性差、结构复杂、研发周期长、维护成本高等问题，限制了轮式车辆的应用。

随着“更加轻便、更加机动、更加灵活”和“全电车辆”概念的提出，电驱车已经成为了发展的趋势。现有的电驱车所装配的电动轮模块结构如下：仅配备轮毂电机及制动器，以实现单轮的驱动与制动。因此，现有的电动轮模块在只能实现驱动及制动的前提下，如果将电动轮模块安装到车架上时，仍需大量的机械连接件，例如需要匹配具有减震及转向功能的结构，这就导致现有的电动轮模块存在灵活性差、结构复杂、研发周期长等问题，无法真正实现电动轮单元模块的概念。另外，受结构限制，传统的电动轮模块还无法实现360°独立转向以及悬架的上升下降。

综上所述，目前典型的集成化电动轮的普遍方案为：每个车轮配有一个轮毂/轮边驱动电机、一套制动装置和一套电动转向系统，这种设计方案不能真正实现模块化车辆及电动轮单元的概念。

发明内容

那么，如何提供一种同时具有驱动、制动、转向、悬架四种功能的车轮模块，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种一体化多功能电动轮组件，该一体化多功能电动轮组件包括：

电动轮，所述电动轮包括有轮毂以及安装于所述轮毂上用于提供驱动力使得轮毂转动的轮毂电机和用于提供制动力对轮毂进行制动的制动装置；

转向单元，所述转向单元包括轮毂安装架以及用于提供转向动力使得所述轮毂安装架旋转以实现转向的转向动力装置，所述轮毂安装架包括有大架以及支架，所述大架与所述支架相对垂直且端部连接形成L形结构，所述转向动力装置与所述大架连接用于向所述大架施加转向动力；

悬架单元，所述悬架单元包括有两个相互平行的安装臂以及避震器，所述安装臂的一端与所述支架铰接，所述安装臂的另一端连接安装模块，所述轮毂可旋转地安装在所述安装模块上，所述避震器包括避震连接部，所述避震器安装于所述轮毂安装架上，所述避震连接部与所述安装臂铰接，所述轮毂通过所述悬架单元安装于所述轮毂安装架上并通过所述避震器可相对于所述轮毂安装架跳动。

优选地，在本发明所提供的一体化多功能电动轮组件中，所述转向动力装置为低速大扭矩转向电机，所述转向动力装置上安装有行星齿轮减速器，所述转向动力装置通过所述行星齿轮减速器降低输出转速并提升输出扭矩。

优选地，在本发明所提供的一体化多功能电动轮组件中，所述行星齿轮减速器包括有动力输出转轴，在所述大架上设置有大直径盘式轴承，所述转向动力装置与所述大直径盘式轴承的外圈固定连接，所述动力输出转轴穿过所述大直径盘式轴承的内圈后与所述大架连接。

优选地，于所述动力输出转轴上还设置有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承设置于所述低速大扭矩转向电机与所述大架之间。