CN104118505B - 电动车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动车，包括：车架；前轮，安装在车架的前端；两个后轮，安装在车架的后端；两个电机，与两个后轮一一对应地驱动连接；空间角度传感器；控制器，与两个电机和空间角度传感器电连接，根据空间角度传感器检测到的电动车的行驶方向和电动车的方向盘的角度分别控制两个电机的运动。本发明采用控制器单独控制每个后轮的运动，取消所有用于传动和转向的主轴，车轮相互之间没有机械动力传递机构。因此，不会受到现有技术中的因机械结构限制，一旦转向轮失效或打滑，行驶中的车辆必然失稳造成事故的问题，提高了车辆的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种电动车，更具体地涉及一种四轮电动车。
背景技术
现有的车辆(如汽车)底盘采用集中动力源，用传动轴、差速桥等传动装置将动力分配到驱动轮。现有技术中的纯电动汽车也是沿用这种动力结构。
然而，这一传动***限制了车辆底盘的形状和尺寸，也限制了乘员舱或载物舱的高度无法低于车辆底盘主轴，由此引起的重心升高又导致必须加长轴距才能保证足够的稳定裕量。
在传统轮式车辆中，行驶稳性是依靠机械约束来保证的，车架左右两侧的载重或磨损的不平均必然造成行驶方向偏差，修正这一偏差需要较大代价。
为满足转向需要，有一对车轮用作转向轮，因机械结构限制，通常也只有一对转向轮，因此一旦转向轮失效或打滑，行驶中的车辆必然失稳造成事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、性能可靠、不会受到现有技术中的因机械结构限制，一旦转向轮失效或打滑，使行驶中的车辆失稳造成事故的问题的电动车。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种电动车，包括：车架；前轮，安装在车架的前端；两个后轮，安装在车架的后端；两个电机，与两个后轮一一对应地驱动连接；空间角度传感器；控制器，与两个电机和空间角度传感器电连接，根据空间角度传感器检测到的电动车的行驶方向和电动车的方向盘的角度分别控制两个电机的运动。
进一步地，电动车还包括：前悬臂，与车架的前端可枢转地连接，前轮通过前悬臂与车架连接；前减震器，一端与前悬臂连接，另一端与车架位置可调地连接；两个后悬臂，分别与车架的后端可枢转地连接，每个后轮通过一个后悬臂与车架连接；两个后减震器，每个后减震器的一端与后悬臂连接，每个后减震器的另一端与车架位置可调地连接。
进一步地，电动车还包括：至少一个备用空间角度传感器，与控制器电连接。
进一步地，备用空间角度传感器的个数大于或等于三个。
进一步地，电动车还包括：机械制动装置，机械制动装置与前轮和/或后轮连接。
进一步地，前轮为万向承重轮。
进一步地，前轮的个数为两个。
进一步地，控制器与两个电机及空间角度传感器之间通过多裕度电子信号总线连接。
进一步地，电动车还包括座椅调角支架和座椅，座椅通过座椅调角支架安装在车架上。
进一步地，电动车还包括：油门，油门与控制器电连接。
本发明采用控制器单独控制每个后轮的运动，取消所有用于传动和转向的主轴，车轮相互之间没有机械动力传递机构。因此，不会受到现有技术中的因机械结构限制，一旦转向轮失效或打滑，行驶中的车辆必然失稳造成事故的问题，提高了车辆的安全性。同时，通过可调的悬挂连接点可以方便地快速改变前后轴距和车身长度，以减小行驶占用的路面空间和减小停车空间。
附图说明
图1示意性示出了本发明的结构示意图。
图中附图标记：1、车架；2、前轮；3、后轮；4、控制器；5、方向盘；6、前悬臂；7、前减震器；8、后悬臂；9、后减震器；10、座椅调角支架；11、座椅。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明中的电动车，包括：车架1；前轮2，安装在车架1的前端；两个后轮3，安装在车架1的后端；两个电机，与两个后轮3一一对应地驱动连接；空间角度传感器；控制器4，与两个电机和空间角度传感器电连接，根据空间角度传感器检测到的电动车的行驶方向和电动车的方向盘5的角度分别控制两个电机的运动。优选地，前轮2为万向承重轮。优选地，前轮2的个数为两个。特别地，电机的转角、转速、方向、驱动力矩等所有物理参数由各自的电机电子控制器依据控制器4实时发出的信号所决定。特别地，空间角度传感器装置安装于车架上一个不可移动的位置。优选地，空间角度传感器为霍尔传感器。空间角度传感器用来接收来自方向盘的驾驶员的操纵信号，并将方向盘的操纵角度转化为角度信号发送给控制器。
本发明采用控制器4单独控制每个后轮3的运动，取消所有用于传动和转向的主轴，车轮相互之间没有机械动力传递机构。因此，不会受到现有技术中的因机械结构限制，一旦转向轮失效或打滑，行驶中的车辆必然失稳造成事故的问题，提高了车辆的安全性。
优选地，电动车还包括：前悬臂6，与车架1的前端可枢转地连接，前轮2通过前悬臂6与车架1连接；前减震器7，一端与前悬臂6连接，另一端与车架1位置可调地连接；两个后悬臂8，分别与车架1的后端可枢转地连接，每个后轮3通过一个后悬臂8与车架1连接；两个后减震器9，每个后减震器9的一端与后悬臂8连接，每个后减震器9的另一端与车架1位置可调地连接。这样，前悬臂6和后悬臂8可以环绕各自的悬臂轴承上下运动，其运动方向与车辆行驶方向平行。优选地，前减震器7和后减震器9器与车架之间可以有多个固定点，通过改变减振器固定点就可以改变前悬臂6和后悬臂8的静态角度，并且改变前后轮的轴距，从而改变车身长度。因此，车架和底盘可以任意折叠。
由于采用了上述方案，本发明的电动车的底盘在高速行驶时，可以将轴距加大；在车速较低以及行驶空间受限时可以将轴距减小，而基本行驶与操控性能不受轴距变化的影响，具有超强的操控灵活性与越野通过能力，能够进行零半径原地转弯；停放时可以将前后轮完全并拢，减小停车占用的空间，并且机械结构简单，重量超轻，节能性能良好。
优选地，电动车还包括：至少一个备用空间角度传感器，与控制器电连接。
优选地，备用空间角度传感器的个数大于或等于三个。在其中之一失效时，***会自动检测出失效的部件并保证基本行驶安全，同时提示驾驶员更换部件。
优选地，电动车还包括：机械制动装置，机械制动装置与前轮2和/或后轮3连接。即车轮和电机在控制器4的控制下具有电子制动功能，同时仍然保留一套机械制动装置。
优选地，控制器4与两个电机及空间角度传感器之间通过多裕度电子信号总线连接。
优选地，电动车还包括座椅调角支架10和座椅11，座椅11通过座椅调角支架安装在车架1上。在改变轴距引起座椅11的角度变化时，通过座椅调角支架10可使座椅11维持在合适角度
优选地，电动车还包括：油门，油门与控制器4电连接。优选地，车架1上安装有空间角度传感器和控制器4、方向盘、油门和制动踏板等。优选地，后轮3中安装有轮毂式电机，电机控制器控制电机运转使后轮3转动。当两个后轮3同步转动时，即推动车辆前进或后退；在左右两侧的后轮3转速不等时，令行驶方向改变；在左右两侧的后轮等速反向差速转动时，车辆会环绕原地转弯。
使用时，驾驶员通过方向盘发出转弯指令时，控制器4根据空间角度传感器反馈的角度信号向各电机控制器发出命令，控制相应的电机驱动电流矢量发生改变，令左右两侧的后轮差动，从而使车辆转弯。特别地，制动踏板为机械电子联动机构，装有半导体霍尔传感器，踩下踏板即向控制器4发出制动信号，控制器4向两个电子控制器发出指令，以使其同步执行制动动作，令车辆减速。在制动踏板的前半行程，机械制动力较弱，此时的制动电流可用于为动力电池组充电，在制动踏板的后半行程则主要靠较大的机械制动力将车制动直至驻车。这一机制在电制动失效时仍然有效以策安全。
由于方向盘与车轮之间没有力传递机构，不需要机械连接，因此可以做成轻小且前后左右活动的形式，乘员上下车时可以推开方向盘以腾出活动空间，在发生撞击事故时也能避免方向盘对驾驶员的人身伤害；
具体的，由于本实施例的车架1不需要其它机械转向机构，因此可以做成简单的框架结构，仅需保持必要的乘载空间和承载强度即可，结构重量因此减轻。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电动车，其特征在于，包括：车架（1）；前轮（2），安装在所述车架（1）的前端；两个后轮（3），安装在所述车架（1）的后端；两个电机，与两个所述后轮（3）一一对应地驱动连接；空间角度传感器；控制器（4），与所述两个电机和所述空间角度传感器电连接，根据所述空间角度传感器检测到的所述电动车的行驶方向和电动车的方向盘（5）的角度分别控制所述两个电机的运动；所述电动车还包括：前悬臂（6），与所述车架（1）的前端可枢转地连接，所述前轮（2）通过所述前悬臂（6）与所述车架（1）连接；前减震器（7），一端与所述前悬臂（6）连接，另一端与所述车架（1）位置可调地连接；两个后悬臂（8），分别与所述车架（1）的后端可枢转地连接，每个所述后轮（3）通过一个所述后悬臂（8）与所述车架（1）连接；两个后减震器（9），每个所述后减震器（9）的一端与所述后悬臂（8）连接，每个所述后减震器（9）的另一端与所述车架（1）位置可调地连接。
2.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括：至少一个备用空间角度传感器，与所述控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的电动车，其特征在于，所述备用空间角度传感器的个数大于或等于三个。
4.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括：机械制动装置，所述机械制动装置与所述前轮（2）和/或所述后轮（3）连接。
5.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述前轮（2）为万向承重轮。
6.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述前轮（2）的个数为两个。
7.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述控制器（4）与所述两个电机及所述空间角度传感器之间通过多裕度电子信号总线连接。
8.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括座椅调角支架（10）和座椅（11），所述座椅（11）通过所述座椅调角支架安装在所述车架（1）上。
9.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括油门，所述油门与所述控制器（4）电连接。
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