一种分布式动力汽车列车的制作方法

本发明涉及商用车领域，尤其涉及一种分布式动力汽车列车。

背景技术：

1、牵引车和挂车在重要的载货汽车，一般来说，前面有驱动能力的车头叫牵引车，后面没有牵引驱动能力的车叫挂车。牵引车和挂车的连接方式有两种：第一种是挂车的前面一半搭在牵引车后段上面的牵引鞍座上，牵引车后面的桥承受挂车的一部分重量，这就是半挂 ；第二种是挂车的前端连在牵引车的后端，牵引车只提供向前的拉力，拖着挂车走，但不承受挂车的向下的重量，这就是全挂。

2、由于挂车载货重量很大，牵引车需要的拉力就比较大，这就需要牵引车车头大以容纳足够的动力源；此外，由于动力仅分布在牵引车上，挂车被拖行，行驶稳定性不够；牵引车的拉力有限，大多数挂车仅有一节，少数有两节，经济成本较高。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式动力汽车列车，以解决背景技术中存在的问题。

2、本发明提供了一种分布式动力汽车列车，包括：领航车和与所述领航车顺次连接的至少一节挂车；

3、所述领航车包括：独立驱动所述领航车行驶的第一能量转换装置，第一储能装置，转向系统和主控制器；每节挂车包括：独立驱动所属挂车行驶的第二能量转换装置，第二储能装置和分控制器；所述第二能量转换装置包括电机：轮边电机或者轮毂电机；

4、所述挂车通过控制内外侧车轮转速来实现转向，所述主控制器将转向角发送至每个挂车的分控制器；所述分控制器响应于所述转向角驱动挂车的内外侧车轮产生轮速差来实现转向；

5、所述主控制器确定制动所需的扭矩以及领航车的制动减速度；

6、如果所述领航车的制动减速度小于标定值，所述领航车和各所述挂车采用电机制动，以达到总效率最高；

7、如果所述领航车的制动减速度大于等于所述标定值，所述领航车采用电机制动，各所述挂车采用总电机最大扭矩制动和机械制动。

8、可选的，所述第一能量转换装置和第二能量转换装置为新能源能量转换装置。

9、可选的，所述领航车和各所述挂车采用电机制动，包括：

10、主控制器根据各挂车载重，计算出领航车及各挂车达到协调一致减速度所需扭矩并发送至各挂车分控制器，分控制器基于电机的map图确定挂车上提供扭矩时总效率最高的同轴电机对数；

11、根据所述同轴电机对数选取电机进行制动。

12、可选的，分控制器基于电机的map图确定挂车上提供扭矩时总效率最高的同轴电机对数，包括：

13、分控制器穷举多个同轴电机对数；

14、在列举每个同轴电机对数时，基于所述map图确定各挂车上本同轴电机对数的电机提供扭矩时的总效率；

15、穷举所有同轴电机对数后，选取总效率最高的同轴电机对数。

16、可选的，所述挂车包括半挂和全挂；

17、所述领航车与首位的挂车之间以及各挂车之间通过连接件连接；所述连接件为柔性的或者刚性的；

18、所述连接件上布置有多个传感器，以测量挂车对前节车的力；

19、所述传感器将力发送至挂车的分控制器，以供所述分控制器以最小化所述力为目标控制所属挂车的转向、驱动和制动；

20、在各所述挂车采用电机制动时，分控制器以最小化纵向力为目标修正挂车的扭矩；

21、所述纵向力包括前节车对本挂车的纵向力，或者前节车与后节车对本挂车的纵向合力；

22、可选的，所述领航车与首位的挂车之间以及各挂车之间通过连接件连接；所述连接件为柔性的或者刚性的；

23、所述分控制器响应于所述转向角，根据挂车的位次和车速生成转向角的时间序列，以使所述汽车列车中领航车和各挂车在同一位置实现相同转向半径的转向。

24、可选的，在各所述挂车转向时，各挂车分控制器采集连接件的横向力，分控制器以最小化横向力为目标修正挂车的转向角；

25、所述横向力包括前节车对本挂车的横向力，或者前节车与后节车对本挂车的横向合力。

26、可选的，所述领航车和挂车配置有制动冗余、感知冗余、动力冗余、转向冗余、通信冗余和电源冗余；所述领航车适用于有人或者无人驾驶；

27、制动冗余：所述领航车和各所述挂车的制动系统均包括机械制动、驱动电机回馈制动和驻车制动，优先选择驱动电机回馈制动，当某一个或者部分电机故障时，采用其他电机分担故障电机损失的制动力，或者采用机械制动分担；

28、动力冗余：任一故障挂车的全部或者部分车轮丧失动力时，通过前后的领航车和/或挂车驱动所述故障挂车行驶；

29、通信冗余：相邻的挂车以及首位挂车与领航车之间通过机械接口和电气接口连接，所述电气接口包括以太网接口和can总线接口。

30、可选的，所述汽车列车的领航车和其连接的挂车断开，所述领航车和原先最远端的挂车连接，从而只是领航车改变方向，实现原地调头。

31、本发明提供的分布式动力汽车列车的技术效果在于：由于动力转换装置、能量存储装置分布在领航车和每节挂车上且独立驱动领航车和挂车，从而实现无需牵引车集中动力驱动与补能，达到一个领航车头挂接多节挂车并仅配置一个驾驶员，提升运输效率，降低运输成本，提高经济性。同时，由于挂车可独立驱动，不需要领航车提供动力，则领航车可以设计得比较小，实现小型化，挂车标准化，通用化和轻量化；由于小型的领航车以及独立转向的挂车，可以减小转弯半径，使得领航车和挂车能够行驶在小半径的弯道上，提高汽车列车机动性能；在制动时，领航车和各所述挂车采用独立的电机制动，或者领航车采用电机制动，各所述挂车采用总电机最大扭矩制动和机械制动，实现了制动效率的最大化。

技术特征：

1.一种分布式动力汽车列车，其特征在于，包括：领航车（1）和与所述领航车（1）顺次连接的至少一节挂车（2）；

2.根据权利要求1所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述第一能量转换装置和第二能量转换装置为新能源能量转换装置。

3.根据权利要求1所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述领航车（1）和各所述挂车（2）采用电机制动，包括：

4.根据权利要求3所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，分控制器基于电机（6）的map图确定挂车（2）上提供扭矩时总效率最高的同轴电机对数，包括：

5.根据权利要求1所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述挂车（2）包括半挂和全挂；

6.根据权利要求1所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述领航车（1）与首位的挂车（2）之间以及各挂车（2）之间通过连接件连接；所述连接件（7）为柔性的或者刚性的；

7.根据权利要求6所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述领航车（1）和挂车（2）配置有制动冗余、感知冗余、动力冗余、转向冗余、通信冗余和电源冗余；所述领航车（1）适用于有人或者无人驾驶；

9.根据权利要求1-8任一项所述的分布式动力汽车列车，其特征在于，所述汽车列车的领航车（1）和其连接的挂车（2）断开，所述领航车（1）和原先最远端的挂车（2）连接，从而只是领航车（1）改变方向，实现原地调头。

技术总结
本发明涉及商用车领域，公开了一种分布式动力汽车列车，包括：领航车和与领航车顺次连接的至少一节挂车；领航车包括：独立驱动所述领航车行驶的第一能量转换装置，第一储能装置，转向系统和主控制器；每节挂车包括：独立驱动挂车行驶的第二能量转换装置、第二储能装置和分控制器；挂车通过控制内外侧车轮转速来实现转向。由于动力转换装置、能量存储装置分布在领航车和每节挂车上且独立驱动领航车和挂车，从而无需牵引车集中动力驱动与补能，达到一个领航车头挂接多节挂车并仅配置一个驾驶员，提升运输效率，降低运输成本，提高经济性。领航车设计得比较小，挂车标准化和通用化，汽车列车减小转弯半径，提高汽车列车机动性能。

技术研发人员：徐显杰,奚家健,连海旭,潘智慧,伍昀
受保护的技术使用者：天津所托瑞安汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15