CN106005009A - 全新轮式电动机动车智能矢量底盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全新轮式电动机动车智能矢量底盘，属于轮式电动机动车技术领域，提供了一种结构简单，设计合理，结构紧凑，控制方便，响应速度快的全新轮式电动机动车智能矢量底盘，采用的技术方案为该底盘上设置有车架、悬挂***和行走轮总成，行走轮总成通过悬挂***安装在车架上，上控制臂、下控制壁和避震组件均铰接在基座和车架上，基座的中孔下方设置有转向轴承座，转向轴承座和基座之间设置有转向轴承，转向轴承的外圈固定在基座下表面，转向转子座安装在转向轴承的内圈，转向定子座安装在基座上表面，所述转向力矩电机安装在转向转子座和转向定子座上，所述驱动轮安装在转向轴承座上，本发明广泛用于轮式电动机动车。

Description

全新轮式电动机动车智能矢量底盘
技术领域
本发明涉及一种全新轮式电动机动车智能矢量底盘，属于轮式电动机动车技术领域。
背景技术
目前市场上存在的传统的主流电动机动车底盘来源于传统燃油机动车的底盘，由传动***、行驶***、转向***和制动***等四大***组成，唯一区别是传动***传给驱动轮的动力来自于电动机而非燃油发动机；行驶***、转向***和制动***都相同或相似于燃油机动车的行驶***、转向***和制动***。上述结构的电动机动车底盘主要存在以下缺陷：(1)整体上结构臃肿，体重大，给电动机动车设计布设足量电源带来困难。(2)传动***结构繁复笨重，环节过多，致使传动效率偏低；并且动力控制的响应速度也慢。(3)转向***因一部分轮转向时，另一部分轮只差速随动，致使转弯半径过大，严重影响了机动车的机动性、灵活性和操控性。(4)制动***因结构复杂、调试麻烦且不精确，给机动车带来制动不稳、制动跑偏、制动失灵等故障缺陷。
到目前就机动车厂商和研发机构所推出的改进型的轮式电动机动车底盘，仍然延续了燃油机动车的设计理念，都没有革命性的突出变革。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，设计合理，结构紧凑，控制方便，响应速度快的全新轮式电动机动车智能矢量底盘。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为全新轮式电动机动车智能矢量底盘，所述该底盘上设置有车架、悬挂***和行走轮总成，所述行走轮总成通过悬挂***安装在车架上，所述悬挂***包括铰接在行走轮总成上的上控制臂、下控制臂和避震组件，所述行走轮总成主要由基座、驱动轮、转向力矩电机构成，所述上控制臂、下控制臂和避震组件均铰接在基座和车架上，所述基座的中孔下方设置有转向轴承座，所述转向轴承座和基座之间设置有转向轴承，转向轴承的外圈固定在基座下表面，且转向轴承与基座中孔同心设置，转向转子座安装在转向轴承的内圈，转向定子座安装在基座上表面，所述转向力矩电机安装在转向转子座和转向定子座上，所述驱动轮安装在转向轴承座上。
优选的，所述驱动轮主要由轮毂、轮胎、轮轴、驱动力矩电机、轮轴套、转接套和轮轴承构成，所述轮轴安装在转向轴承座上，所述驱动力矩电机和轮轴套均安装在轮轴上，所述轮轴套的外部安装有轮轴承，所述轮轴承的外部设置有转接套，所述驱动力矩电机和转接套的外部设置有轮毂，所述轮胎安装在轮毂上。
优选的，所述转向轴承座的底部设置有轴孔，所述轮轴通过压盖安装在轴孔内。
优选的，所述底盘上设置有多种传感器，所述传感器与行车电脑ECU相连接，行车电脑ECU再通过连接转向力矩电机和驱动力矩电机的伺服驱动器来控制转向力矩电机和驱动力矩电机。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明采用动力伺服直驱外转子力矩电机方式，实现了轮式电动机动车各轮的独立分散的智能矢量驱动，实现了机动车的精准控制，实现了轮式电动机动车底盘各轮的制动能量回收；摈弃了变速器、离合器、传动轴等复杂的机械传动装置，消除了传动损耗，提高了动力响应速度，实现了轮式电动机动车底盘的结构简化与轻量化。
2、采用动力伺服直驱外转子力矩电机方式，关键在于它即可驱动又可制动，在简化了结构、降低了体重同时还代行了机动车的制动，也就同样提高了机动车制动响应速度和制动精准性。
3、采用转向伺服直驱力矩电机方式，实现了轮式电动机动车各轮间即分散独立又相互协同的精准的智能矢量转向，摈弃了复杂的机电液转向装置，简化了结构、降低了体重，提高了机动车的快速反应能力，提高了机动车的机动性、灵活性和操控性。
4、本发明采用全轮独立驱动、全轮独立转向、全轮独立智能矢量控制，实现了轮式电动机动车的动力快速响应性，也同时实现了轮式电动机动车的具有智能的主动安全性：即全轮智能矢量控制的应用，实现了机动车仿人能力，当潜在危险发生前，智能***通过传感器的反馈，预测各种潜在的危险状态，提前预警并主动调节运动轨迹，主动降低危险率，提高安全性。
5、本发明采用将各单轮的转向***和行走***有机的组合成一个整体，使轮式电动机动车底盘的生产得以简化，使轮式电动机动车底盘的总成本得以降低，使轮式电动机动车的整体性能得以显著提高。
6、本发明能够实现电动机动车的任意转向、任意行走和任意驻停：比如在底盘车架中心不动的情况下原地任意角度转向(旋转)；比如在底盘车架方向不变的情况下，任意方向行走；比如在任意指定位置制动驻停。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的***结构示意图。
图3为本发明的立体图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，全新轮式电动机动车智能矢量底盘，该底盘上设置有车架、悬挂***和行走轮总成，行走轮总成通过悬挂***安装在车架上，悬挂***包括铰接在行走轮总成上的上控制臂1、下控制臂2和避震组件3，行走轮总成主要由基座4、驱动轮5、转向力矩电机19构成，上控制臂1、下控制臂2和避震组件3均铰接在基座4和车架上，基座4的中孔下方设置有转向轴承座6，转向轴承座6和基座4之间设置有转向轴承7，转向轴承7的外圈固定在基座4下表面，且转向轴承7与基座4的中孔同心设置，转向转子座8安装在转向轴承7的内圈上部，转向定子座9安装在基座4上表面，转向力矩电机19安装在转向转子座8和转向定子座9上，驱动轮5安装在转向轴承座6上。转向力矩电机驱动控制转向转子座转动，从而带动转向轴承内圈及转向轴承座转动，从而实现转向，省去了复杂的机电液转向装置，最大转角为正180度和负180度。
其中，驱动轮5主要由轮毂10、轮胎11、轮轴12、驱动力矩电机13、轮轴套14、转接套15和轮轴承16构成，轮轴12安装在转向轴承座6上，驱动力矩电机13和轮轴套14均安装在轮轴12上，轮轴套14的外部安装有轮轴承16，轮轴承16的外部设置有转接套15，驱动力矩电机13和转接套15的外部设置有轮毂10，轮胎11安装在轮毂10上。转向轴承座6的底部设置有轴孔17，轮轴12通过压盖18安装在轴孔17内。驱动力矩电机能直接驱动轮毂转动，从而进行行走，摈弃了离合器、变速器、传动轴、差速器这些动力传动装置，消除了传动损耗，提高了动力响应速度。
此外，底盘上设置有多种底盘用传感器，包含有：摄像头、雷达、角位移传感器、转速传感器、高度传感器等；传感器、转向机构、动力机构与行车电脑ECU相连形成闭环，由行车电脑ECU智能控制，主要控制动力大小、行走方向、行走距离、转速高低、转角大小、转角方向等实现电动机动车的智能矢量控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (4)

1.全新轮式电动机动车智能矢量底盘，其特征在于：所述该底盘上设置有车架、悬挂***和行走轮总成，所述行走轮总成通过悬挂***安装在车架上，所述悬挂***包括铰接在行走轮总成上的上控制臂、下控制壁和避震组件，所述行走轮总成主要由基座、驱动轮、转向力矩电机构成，所述上控制臂、下控制壁和避震组件均铰接在基座和车架上，所述基座的中孔下方设置有转向轴承座，所述转向轴承座和基座之间设置有转向轴承，转向轴承的外圈固定在基座下表面，且转向轴承与基座中孔同心设置，转向转子座安装在转向轴承的内圈，转向定子座安装在基座上表面，所述转向力矩电机安装在转向转子座和转向定子座上，所述驱动轮安装在转向轴承座上。
2.根据权利要求1所述的全新轮式电动机动车智能矢量底盘，其特征在于：所述驱动轮主要由轮毂、轮胎、轮轴、驱动力矩电机、轮轴套、转接套和轮轴承构成，所述轮轴安装在转向轴承座上，所述驱动力矩电机和轮轴套均安装在轮轴上，所述轮轴套的外部安装有轮轴承，所述轮轴承的外部设置有转接套，所述驱动力矩电机和转接套的外部设置有轮毂，所述轮胎安装在轮毂上。
3.根据权利要求2所述的全新轮式电动机动车智能矢量底盘，其特征在于：所述转向轴承座的底部设置有轴孔，所述轮轴通过压盖安装在轴孔内。
4.根据权利要求2或3所述的全新轮式电动机动车智能矢量底盘，其特征在于：所述底盘上设置有多种传感器，所述传感器与行车电脑ECU相连接，行车电脑ECU再通过连接转向力矩电机和驱动力矩电机的伺服驱动器来控制转向力矩电机和驱动力矩电机。
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