电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车的制作方法

电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于：包括刚性车架、车轮、电子陀螺装置、车控计算机、方向盘、油门装置和制动装置，所述车架上对称安装有至少四个车轮，每个车轮设有各自独立的电机和电机控制器。本发明与现有技术相比的优点是：本发明的车辆底盘兼具轮式车辆与履带式车辆的优点，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与爬楼梯等非常规机动，而高速行驶的稳性则超过传统轮式车辆，并且机械结构简单，重量超轻，节能性能良好。
【专利说明】电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车辆，尤其涉及一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车。
【背景技术】
[0002]现有的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，现有的纯电动汽车也是沿用这种动力结构；这一套传动系统大大增加了底盘重量，并且这一机械分配动力的方式限制了驱动轮的数目，增加驱动轮带来的成本和重量代价十分高昂；另一方面，机械分配动力并不能保持动力输入与车轮附着力之间的协调，造成不同部位车轮的负荷和磨损不均衡，这使得行驶稳定性、操纵性和安全裕度下降，实践中总有一个车轮最先磨损而不得不更换所有车轮；由于使用机械差速器为左右驱动轮分配动力，在一侧驱动轮打滑时，另一侧驱动轮会失去力矩输出。
[0003]传统汽车底盘中，所有车轮被分配为驱动轮和负重轮,负重轮仅负担载重而不提供驱动力，驱动轮仅负担部分载重，因此在载重变化时，轮胎与地面附着力的变化往往无法满足所需，使得驱动力下降，能耗与磨损增加；在车辆过障碍时这种负载失配会很严重，限制了车辆的通过能力；在车辆制动过程中，动力与负载失配则会造成车身失稳发生事故。
[0004]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】

[0005]本发明为了解决现有技术的上述不足，提供了一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车。该车上全部车轮都参与驱动，每个车轮既做负重轮也做驱动轮，同时也作转向轮，车轮上自带动力电机进行直接驱动，依据电子陀螺装置感测空间角度，通过车控计算机向每个车轮分配动力，通过控制各个车轮的驱动电流矢量来控制车辆行驶方向、速度和姿态，实现稳定行驶、加速、减速、制动、转向，能够进行零半径原地转弯，而且结构重量超轻的电动车辆底盘。
[0006]本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，包括刚性车架、车轮、电子陀螺装置、车控计算机、方向盘、油门装置和制动装置，所述车架上对称安装有至少四个车轮，每个车轮设有各自独立的电机和电机控制器，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控制器依据车控计算机实时发出的信号所决定。
[0007]优选地，所述的车轮和电机在电机控制器的控制下具有电子制动功能，同时在车架上仍然设有一套机械制动装置。
[0008]优选地，所述的电子陀螺装置安装于车架上一个不可移动的位置。
[0009]优选地，所述的电子陀螺装置包含三个或三个以上的备份陀螺传感器，在其中之一失效时，系统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。
[0010]优选地，所述的车架为笼式刚性车架，车架上没有机械转向机构。
[0011]优选地，所述的方向盘为电子信号装置，内部设有角度传感器接受驾驶员的操纵信号，所述的角度传感器为霍尔传感器，与车轮之间没有机械动力连接。
[0012]优选地，所述的电子陀螺装置、车控计算机、电机控制器、方向盘之间由三裕度电子信号总线连接起来。
[0013]本发明与现有技术相比的优点是:本发明的车辆底盘兼具轮式车辆与履带式车辆的优点，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与爬楼梯等非常规机动，而高速行驶的稳性则超过传统轮式车辆，并且机械结构简单，重量超轻，节能性能良好。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图；
[0015]图2是本发明实施例的电气模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明进一步详述:
[0017]如图1、图2所示，一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，包括刚性车架1、车轮
2、电子陀螺装置3、车控计算机4、方向盘5、油门装置6和制动装置7，所述车架I上对称安装有至少四个车轮2，每个车轮设有各自独立的电机21和电机控制器22，电机21的转角、转速、方向、驱动力矩等所有物理参数由各自的电机控制器22依据车控计算机4实时发出的信号所决定。
[0018]所述的车轮2和电机21在电机控制器22的控制下具有电子制动功能，同时在车架I上仍然设有一套机械制动装置；所述的电子陀螺装置3安装于车架I上一个不可移动的位置；所述的电子陀螺装置3包含三个或三个以上的备份陀螺传感器，在其中之一失效时，系统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；所述的车架I为笼式刚性车架，车架I上没有机械转向机构；所述的方向盘5为电子信号装置，内部设有角度传感器8接受驾驶员的操纵信号，所述的角度传感器8为霍尔传感器，与车轮2之间没有机械动力连接；所述的电子陀螺装置3、车控计算机4、电机控制器22、方向盘5之间由三裕度电子信号总线连接起来。
[0019]当所有车轮同步转动时，即推动车辆前进或后退；在两侧车轮转速不等时，即令行驶方向改变；在两侧车轮等速反向差速转动时，车辆会环绕中心点原地转弯。
[0020]当驾驶员通过方向盘5发出转弯指令时，车控计算机4根据电子陀螺装置3反馈的角度信号向各电机控制器22发出命令，控制相应的电机驱动电流矢量发生改变，令左右两侧车轮差动使车辆转弯。制动装置7为机械电子联动机构，装有半导体霍尔传感器，踩下制动装置7即向车控计算机4发出制动信号，车控计算机4向四个电机控制器22发出指令使其同步执行制动动作令车辆减速，在制动装置7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，在制动装置7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保证安全。[0021]由于本实施例的方向盘5与车轮2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5以腾出活动空间，在发生撞击事故时也能避免方向盘5对驾驶员的人身伤害。
[0022]由于本实施例的车架I不需要其它机械转向机构，因此，可以做成简单的笼形结构，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。
[0023]但是，上述的【具体实施方式】只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
【权利要求】
1.一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:包括刚性车架、车轮、电子陀螺装置、车控计算机、方向盘、油门装置和制动装置，所述车架上对称安装有至少四个车轮，每个车轮设有各自独立的电机和电机控制器。
2.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的车轮和电机在电机控制器的控制下具有电子制动功能，同时在车架上仍然设有一套机械制动装直。
3.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的电子陀螺装置安装于车架上。
4.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的电子陀螺装置包含三个或三个以上的备份陀螺传感器。
5.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的车架为笼式刚性车架。
6.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的方向盘为电子信号装置，内部设有角度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的多轮全驱动电动车，其特征在于:所述的电子陀螺装置、车控计算机、电机控制器、方向盘之间由三裕度电子信号总线连接起来。
【文档编号】B60L15/32GK103770663SQ201210412971
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2012年10月25日
【发明者】邹帆 申请人:邹帆