一种新型四轮电动轿车驱动布局及电路控制系统的制作方法

[0001]
本发明属于一种四轮电动轿车的驱动布局及电路控制系统，使用本发明，不需要差速器、变速箱、动力传动杆等动力传动系统，该发明能够简化制造工艺，减轻车辆质量从而降低能耗和减少车辆的机械故障率。


背景技术：

[0002]
目前技术背景，普通四轮汽车的驱动多为前驱动或后驱动，无论前驱动还是后驱动均离不开用于调节速度的变速箱和用于转向的差速器，其缺点是：结构复杂、零部件繁多，质量太大、耗能多，机械效率低并且机械故障概率高。本发明一种新型四轮电动轿车驱动布局及电路控制系统，就解决了上述技术难题。


技术实现要素：

[0003]
为了实现减少机械装置繁多进而达到降低故障率和节能这一目的，本发明：一种新型四轮电动轿车驱动布局及电路控制系统，主要包括两个轮毂电机，调速器和为轮毂电机切换电源的转向联动开关。
[0004]
本发明解决驱动布局及电路控制系统的技术问题所采用的技术方案是：以我国常见的方向盘设在汽车左前部的四轮轿车为例，分别把左前轮和右后轮设计为轮毂电机，这两个轮子是主动轮，另外两个轮子没有电机，是从动轮。一般的四轮汽车是两个前轮为主动轮，为了能够自由转向，一般设有差速器，差速器的作用是向左转弯时，使右轮的转速比左轮的转速快，向右转弯时，使左轮的转速比右轮的转速快，这样才能有利于汽车的转向。如果只在左前轮设置一个轮毂电机，其余三个轮子全是从动轮，这样也可以转向自如。如果这样设置，在直线行驶的时候，总会有向右转弯的倾向，要靠向左用力搬方向盘使汽车不向右转弯才能使其保持直线运动，因此只左前轮是驱动轮的驱动布局向右转向特别容易。当向左转向时，由于方向盘使两个轮子同时转向左，也能使整个车头向左转，但比向右转向时打方向盘费力。如果把右后轮换成和左前轮完全一样的轮毂电机，这样汽车直线行驶的时候，自动向右转弯的倾向就消失了，同时左右转向也非常自如，这是因为汽车的两边受同样大小的驱动力。右后轮为驱动轮不会制约左右转向的自如，因为车头的左右转动，能随时改变右轮的前进方向。车转弯时是在做圆周运动，后轮施加给汽车的力的方向，始终是右后轮所在点的圆的切线方向，能够推动汽车做圆周转动。就像摩托车一样，摩托车的后轮是主动轮，它不影响车的转向。左后轮是从动轮，不会制约方向的转动，当向左转弯时，由于左后轮在圆的内部又是从动轮，所以左后轮的转速会自动小于右后轮的转速。当向右转动时，左后轮在圆的外侧，左前轮是主动轮，在左前轮拉力的作用下，迫使左后轮的转速大于右后轮的转速。这类似于人力三轮车，人力三轮车只有一个后轮是主动轮，另一个轮子是从动轮，它在骑行的时候转弯是自如的，如果给它装上一个发动机快速行驶，也能转弯自如。
[0005]
一般的带差速器的两轮驱动的汽车，当有一个轮子阻力过大时，这时这个轮子转速变慢或者不转。当拖拉机在泥路上拉重拖车上坡打滑，有时只有一个轮子在转，另一个轮
子不转，就是这种情况，这时车辆的爬坡性能大打折扣。本发明采取的左前轮和后右轮为主动轮的布局，就不会出现这中情况，因此这一主动轮布局方式的越野性能远远大于传统带差速器两轮驱动汽车的越野性能。
[0006]
这种驱动布局方式可以满足直行或作较大半径的转弯，但这种布局方式有个缺陷，就是由于左前轮和右后轮同时驱动，不能完成以右后轮或左后轮为圆心做最小半径的左右转弯。本四轮电动轿车，为了实现以右后轮为圆心做最小半径的右转弯或以左后轮为圆心做最小半径的左转弯，可以设计一个为左右轮毂电机切换电源的转向联动开关。联动开关的具体结构是这样的，在一块绝缘板上从左到右等间隔距离地摆放并固定4个完全一样的下接触片。最左边的是左转向灯接触片，在左转向灯接触片上焊接一根左转向灯电源线，这根电源线接到左转向灯的正极上。最右边的是右转向灯接触片，在右转向灯接触片上焊接一根右转向灯电源线，这根电源线接到右转向灯的正极上。中间的两个接触片中，左边的是右后轮毂电机接触片，在右后轮毂电机接触片上焊接一根右后轮电源线，这根右后轮电源线接到右后轮轮毂电机的正极上。中间的两个接触片中，右边的是左前轮毂电机接触片，在左前轮毂电机接触片上焊接一根左前轮电源线，这根左前轮电源线接到左前轮轮毂电机的正极上。在下接触片上放一块上滑动接触片，这个上滑动接触片的宽度正好等于两个下接触片的宽度加上一个下接触片间隔的宽度。这个上滑动接触片上焊接一根电源线，这个电源线接在电动车调速器电源输出端的正极上。直行时，上滑动接触片处在中间，这时上滑动接触片在中间的两个下接触片上，左右转向灯不发光，两个轮毂电机正常通电。当向左转弯时，向左拨动上滑动接触片手柄，上滑动接触片拨到左边的两个下接触片上，这时打开左侧的转向灯的同时断掉左前轮毂电机的电源，使左前轮失去动力变成从动轮，当向右转弯时，向右拨动上滑动接触片手柄，上滑动接触片拨到右边的两个下接触片上，这时打开右侧的转向灯的同时断掉右后轮毂电机的电源，使右后轮失去动力变为从动轮。这样就可以实现以左后轮或右后轮为圆心的左右转弯。当需要转弯时，提前打开转向灯，这时只有一个轮子驱动，车速会大大的降低，会减少车辆转弯前踩刹车所损耗的能量。
[0007]
如果是方向盘设在右前部的电动四轮轿车，可以把右前轮和左后轮设为轮毂电机，在向两个轮毂电机正极输电的线路上设有一个为左右轮毂电机切换电源的转向联动开关，转向联动开关的功能是，当打开左转的转向灯时，切断左后轮轮毂电机的电源，当打开右转的转向灯时，切断右前轮轮毂电机的电源，在关掉转向灯时同时接通左后轮和右前轮的轮毂电机的电源。
附图说明
[0008]
下面结合附图对本发明进一步说明。
[0009]
图1是本发明的二维线框示意图。
[0010]
图1中，1、电动车调速器。2、电源线。3、转向联动开关。4、左前轮电源线。5、左前轮回路电线。6、左前轮轮毂电机。7、左后轮。8、右后轮轮毂电机。9、右前轮。10、右后轮电源线。11、右后轮回路电线。
[0011]
图2是本发明转向联动开关的二维线框示意图。
[0012]
图2中，2、电源线。4、左前轮电源线。10、右后轮电源线。12，上滑动接触片。13、左转向灯接触片。14、右后轮毂电机接触片。15、左转向灯电源线。16、右转向灯电源线。17、左前
轮毂电机接触片。18、右转向灯接触片。
具体实施方式
[0013]
本发明四轮电动轿车只有左前轮轮毂电机6和右后轮轮毂电机8这两个轮子是主动轮，左后轮7和右前轮9是从动轮。一个四轮车如果只有左前轮和右后轮是主动轮，另两个轮子是从动轮，这个车转向是自如的。当车子向左转弯时，在左前轮产生的扭力和右后轮推力的作用下，右前轮的转速比左前轮的转速快；由于左后轮是从动轮、右后轮是主动轮，左后轮的转速自动小于右后轮的转速。当向右转弯时，由于左前轮是主动轮、右前轮是从动轮，右前轮的转速自然比左前轮的转速慢；左前轮使车头向右产生一个力，这个力好像一个以右后轮为支点的l形杠杆作用在左后轮上，使左后轮的转速比右后轮的转速快。因此这样的驱动布局左右转向是自如的。
[0014]
本四轮电动轿车只有左前轮轮毂电机6和右后轮轮毂电机8是主动轮，左后轮7和右前轮9是从动轮，这样的驱动布局虽然转向是自如的，但是由于左前轮和右后轮同时驱动，这样不利于做最小半径的转弯。为了达到最小半径的转弯，在左右转弯时，可以采取相应切断一个轮毂电机电源的方法。这样可以先设计一个转向联动开关3，联动开关的具体结构是这样的，在一块绝缘板上从左到右等间隔距离地摆放并固定4个完全一样的下接触片。最左边的是左转向灯接触片13，在左转向灯接触片上焊接一根左转向灯电源线15，这根电源线接到左转向灯的正极上。最右边的是右转向灯接触片18，在右转向灯接触片上焊接一根右转向灯电源线16，这根电源线接到右转向灯的正极上。中间的两个接触片中，左边的是右后轮毂电机接触片14，在右后轮毂电机接触片上焊接一根右后轮电源线10，这根右后轮电源线接到右后轮轮毂电机8的正极上。中间的两个接触片中，右边的是左前轮毂电机接触片17，在左前轮毂电机接触片上焊接一根左前轮电源线4，这根左前轮电源线接到左前轮轮毂电机6的正极上。在下接触片上放一块上滑动接触片12，这个上滑动接触片的宽度正好等于两个下接触片的宽度加上一个下接触片间隔的宽度。这个上滑动接触片上焊接一根电源线2，这个电源线接在电动车调速器1电源输出端的正极上。直行时，上滑动接触片处在中间，这时上滑动接触片在中间的两个下接触片上，左右转向灯不发光，两个轮毂电机正常通电。当向左转弯时，向左拨动上滑动接触片手柄，上滑动接触片拨到左边的两个下接触片上，这时打开左侧的转向灯的同时断掉左前轮毂电机的电源，使左前轮失去动力变成从动轮，当向右转弯时，向右拨动上滑动接触片手柄，上滑动接触片拨到右边的两个下接触片上，这时打开右侧的转向灯的同时断掉右后轮毂电机的电源，使右后轮失去动力变为从动轮。这样就能实现以左后轮或右后轮为圆心的左右转弯。
[0015]
为了实现上述设计要求，动力电路设计是这样的；从电动车调速器1电源输出端的正极引出的电源线2，接入转向联动开关3，从转向联动开关3引出的左前轮电源线4接在左前轮轮毂电机6的正极上，从左前轮轮毂电机6的负极引出的左前轮回路电线5接在电动车调速器1的电源输出端的负极上。从转向联动开关3引出的右后轮电源线10接在右后轮轮毂电机8的正极上，从右后轮轮毂电机8的负极引出的右后轮回路电线11接在电动车调速器1的电源输出端的负极上。

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