[发明专利]新能源汽车多功能多驱动系统

权利要求书

1.一种新能源汽车多功能多驱动系统，包括普通小汽车、多功能电动车轮、外转子无刷低速电机、鼓式制动器、超薄轴承、联轴器、锂电池组、中央智能控制器、防抱死制动控制器、无刷电机控制器、轮胎气压自动报警器、油门霍尔调速器、制动霍尔传感器、油门调节阀、电磁节流阀，其特征在于：所述新能源汽车多功能多驱动系统选用的普通小汽车是具有自动换挡功能的环保型4轮小汽车，所述的多功能电动车轮包括连接盘、轮毂、轮辋、轮胎、外转子无刷低速电机、鼓式制动器组，4个多功能电动车轮的结构均相同，分别安装在各自的独立悬挂上，4个独立悬挂分别安装在小汽车底盘（1）的前端和后端，普通小汽车的发动机动力驱动左前轮和右前轮，左、右前轮均设有前独立悬挂（2），左前独立悬挂和右前独立悬挂均设有上悬臂（3）和下悬臂（4），左上、下悬臂设有左前连接盘，右上、下悬臂设有右前连接盘（5），左前连接盘和右前连接盘的中心均设有空心轮轴（6）；左、右后轮均设有后独立悬挂（7），左后独立悬挂和右后独立悬挂均设有上悬臂（8）和下悬臂（9）左上、下悬臂设有左后连接盘，右上、下悬臂设有右后连接盘（10），左后连接盘和右后连接盘的中心均设有实心轮轴（11），所述的4个轮轴上均设置轮毂（12），轮毂与轮轴之间均设置大轴承（13）和小轴承（14），4个轮轴的轴头上均设有外卡簧（15），轮毂的内圆与轮轴的外圆均设置轴承挡，外卡簧与轴承挡作用于轮毂的定位；多功能电动车轮的轮毂外圆均设有环形板（16），环形板外圆均设有制动鼓（17），轮毂、环形板和制动鼓一体化制造成型，制动鼓内圆设有上制动蹄（18）和下制动蹄（19），上、下制动蹄之间设有液压分泵，液压分泵设有液压管，液压管上设有电磁节流阀，由轮毂、环形板、制动鼓、上制动蹄、下制动蹄、液压分泵、液压管和电磁节流阀组成1个鼓式制动器，所述4个多功能电动车轮的4个鼓式制动器的型号均相同；所述的4个连接盘外圆均设有圈架（20），圈架外圆均设有左超薄轴承（21）和右超薄轴承（22），圈架外圆中部紧配合安装环形铁芯（23），环形铁芯是用硅钢片叠加制造成型，环形铁芯的外圆设有多个T形齿牙，多个T形齿牙之间形成多个线槽，多个线槽内绕制三相线圈（24），三相线圈之间均相差120度的电角度，三相线圈连接为Y形式的电路输出，多个线槽内分别设置三个霍尔传感器（25），三个霍尔传感器的间隔位置相差60度的电角度，三相输出线和三个霍尔传感器的输出线合并一股输出电缆（26），所述圈架设置上出线孔（27），所述连接盘设有下出线孔（28），所述输出电缆经过上出线孔，从下出线孔穿出；左超薄轴承和右超薄轴承的外圆设有导磁圈（29），导磁圈内圆中部设置永磁圈（30），永磁圈由若干块方块形永磁体排列组成，方块形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体，所述方块形永磁体的极性是径向的，相邻的永磁体极性互为相反，交替排列成环形，永磁圈吸附在导磁圈内圆，用AB胶粘连，环形铁芯外圆与永磁圈内圆之间形成均匀气隙，环形铁芯内定子与永磁圈外转子组成外转子无刷低速电机，所述4个外转子无刷低速电机的型号均相同；4个多功能电动车轮均设有轮辋（31），轮辋的外圆安装轮胎（32），轮辋的中部圆周设有多个轮辋螺栓（33），4个环形板圆周均设有多个螺丝孔，多个螺丝孔与多个轮辋螺栓对应，多个轮辋螺栓将4个轮辋分别固定在4个鼓式制动器的环形板上；每个轮辋的内圆周均设置多个内齿牙（34），每个导磁圈的外圆周均设置多个外齿牙（35），内齿牙与外齿牙的数量和模数均相同，内齿牙与外齿牙之间设有均匀气隙，内齿牙与外齿牙之间为松配啮合，内齿牙与外齿牙组成大联轴器，大联轴器使永磁圈外转子跟随轮辋转动时，不承受车轮载荷的压力；左前轮和右前轮中心的左空心轮轴和右空心轮轴的中心均设有半轴轴承（36），半轴轴承内圆设有半轴（37），半轴外端均设有传动盘（38），传动盘圆周设有与多个轮辋螺栓对应的多个螺丝孔，传动盘的圆周位于环形板与轮辋之间，由多个轮辋螺栓紧固，半轴内端设有外齿牙（39），外齿牙的外圆设有小联轴器（40），小联轴器的外圆设有万向节（41），万向节设有传动轴（42），发动机左端的传动机构和右端的传动机构相同，对称于变速器的左、右端，左传动轴和右传动轴分别连接发动机变速器的左输出轴和右输出轴，左、右输出轴分别驱动左前轮和右前轮，所述的变速器具有自动换挡功能；小汽车底盘上端设有锂电池组（43）、中央智能控制器（44）、防抱死制动控制器（45）、左前轮无刷电机控制器（46）、右前轮无刷电机控制器（47）、左后轮无刷电机控制器（48）和右后轮无刷电机控制器（49），4个无刷电机控制器的电源端连接锂电池组的输出端，4个无刷电机控制器的输出端分别连接对应的4个外转子无刷低速电机的三相输出线，4个外转子无刷低速电机的三个霍尔传感器的输出线分别连接对应的4个无刷电机控制器的输入端，外转子无刷低速电机旋转时，三个霍尔传感器输出位置换相信号，使无刷电机控制器输出旋转的三相交流电压，霍尔传感器输出换相脉冲的频率与车轮的转速成正比，霍尔传感器输出的脉冲信号经过防抱死制动控制器和轮胎气压自动报警器换算成车轮转速信号，因此，4个外转子无刷低速电机不仅为新能源汽车多功能多驱动系统的4个车轮提供中低速阶段的驱动力，而且4个外转子无刷低速电机分别具有4个车轮转速传感器的功能；驾驶员右脚位置设有油门踏板，油门踏板下端设有霍尔调速器，霍尔调速器的输出端连接4个无刷电机控制器的调速端；油门踏板左端设有制动踏板，制动踏板下端设有制动总泵和制动霍尔传感器，制动总泵设有液压输出管，液压输出管经过分流器分别连通4个鼓式制动器的液压管，4个电磁节流阀的输出线分别连接防抱死制动控制器的4个输出端，4个外转子无刷低速电机的霍尔传感器输出端分别连接防抱死制动控制器的4个对应的输入端，防抱死制动控制器内设有4个轮胎转速计算比较模块；驾驶台上设有轮胎气压自动报警器（50），轮胎气压自动报警器内设有4个轮胎转速计算比较模块；4个外转子无刷低速电机的霍尔传感器的输出端分别连接轮胎气压自动报警器的对应的输入端，轮胎气压自动报警器的面板上设有左前轮气压报警灯（51）、右前轮气压报警灯（52）、左后轮气压报警灯（53）和右后轮气压报警灯（54）；所述新能源汽车多功能多驱动系统设置中央智能控制器，中央智能控制器的输入端和输出端分别连接变速器上的各种传感器和伺服电机，中央智能控制器的输入端和输出端的信号与发动机的各种传感器、防抱死制动控制器、4个无刷电机控制器、轮胎气压自动报警器、油门霍尔调速器、制动霍尔传感器、油门调节阀和电磁节流阀均有联通关系。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车多功能多驱动系统，其特征在于：所述的多功能电动车轮能方便地改装于普通小汽车原有的4个车轮，使普通小汽车简单有效地直接升级改造成为新能源汽车；所述的外转子无刷低速电机充分合理地利用了轮辋与鼓式制动器之间的剩余空间，所述左超薄轴承和右超薄轴承在电机定子与电机转子之间的密封作用和支撑作用的意义在于：使永磁圈的内圆与环形铁芯的外圆之间的气隙均匀、稳定，永磁圈与环形铁芯位于左超薄轴承和右超薄轴承之间的密封空间内，使永磁圈和环形铁芯与外界的恶劣环境隔离，避免了灰尘、杂物造成的磁吸污染，在大联轴器的作用下，左、右超薄轴承不承受车载压力，机械磨损小；新能源汽车多功能多驱动系统在中低速阶段行驶时，油门踏板控制霍尔调速器，锂电池组供电，启动4个外转子无刷低速电机，4个多功能电动车轮同时驱动车辆中低速运行，中央智能控制器控制发动机熄火，控制变速器位于空挡位置；新能源汽车多功能多驱动系统在中高速阶段行驶时，中央智能控制器启动发动机，控制4个外转子无刷低速电机停止运行，控制发动机油门调节阀，根据车速控制变速器自动换挡到高速挡位置；当锂电池组电压下降到额定值，4个外转子无刷低速电机经过4个无刷电机控制器自动给锂电池组充电；新能源汽车多功能多驱动系统经过智能化控制，实现多种动力智能匹配，自动切换动力，自动换挡，使新能源汽车始终工作在最佳的节能环保状态；4个外转子无刷低速电机相当于4个车轮转速传感器，制动踏板制动时，制动霍尔传感器信号到防抱死制动控制器，4个车轮的转速信号经过防抱死制动控制器计算比较，当4个车轮的转速突然变化或者出现差速信号，防抱死制动控制器即刻分别控制4个电磁节流阀，使4个车轮的转速始终保持相等，使新能源汽车多功能多驱动系统在紧急制动时，4个车轮的转速以相等的变化速度很快减速到零，4个车轮减速过程中均不抱死，4个车轮同步减速的过程短，车辆很快直线停止，避免车轮抱死造成的侧滑现象，确保车辆行车安全；车辆行车时，4个轮胎的大小一致，4个轮胎的气压高低一致，4个轮胎的中心距离地面的半径同样一致，4个车轮的转速自然是相等的，4个车轮的转速信号经过轮胎气压自动报警器计算比较后，4个车轮的转速脉冲信号基本一致，没有出现差速信号，此时4个气压报警灯灭，显示4个轮胎气压正常，某一个轮胎因磨损或是其他故障引起气压降低，当气压降低一定程度时，轮胎就会变形，轮胎中心距离地面的半径就会缩短，相当于轮胎变小，导致轮胎转速变快，4个车轮的转速信号出现差速信号，当差速信号达到设定值，4个气压报警灯其中的一个报警灯亮，报警指示该位置的轮胎气压降低，报警立即停车检查，避免发生事故；防抱死制动控制器和轮胎气压自动报警器弥补了新能源汽车的涉及行车安全的两项重要功能。