一种四轮驱动车辆底盘.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106515854A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201510577044.5(22)申请日2015.09.13(71)申请人吴昊天地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路205号武汉理工大学汽车工程学院(72)发明人廖聪吴昊天(51)Int.Cl.B62D21/00(2006.01)B60K1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图11页(54)发明名称一种四轮驱动车辆底盘(57)摘要本发明涉及一种通过驱动向量控制的四轮驱动车辆底盘。智能化车辆和交通体系有利于提高交通效率，降低事故率，而自动驾驶车辆网络技术应用于传统车辆底盘在机动性和行驶性主动控制方面存在大限制。因此本发明克服以上技术局限，通过铰接式前、后副车架总成，利用力矩向量控制实现前、后副车架整体转动，从而控制整个底盘转向和平移的。本发明适用于对机动性和行驶性要求高的军用车辆、自动驾驶车辆以及机器人底盘系统。CN106515854ACN106515854A权利要求书1/1页1.一种四轮驱动电动汽车底盘包括前副车架总成，后副车架总成，组合轴承，弹性回正装置，车架，动力单元和电子控制系统，其特征在于前副车架总成和后副车架总成分别通一对组合轴承铰接于车架前后两端，每对组合轴承的上、下组合轴承的轴线构成铰接主销，弹性回正装置联接车架和副车架总成，动力单元有四组，安装在车架上，分别驱动四个车轮，电子控制系统精确控制四个车轮转速和扭矩，以及制动力矩。2.权利要求1所述前副车架总成和后副车架总成，其特征在于所述前副车架总成和后副车架总成具有相同的结构和组成，包括副车架、车轮、制动机构和悬架系统。3.权利要求2所述副车架，其特征在于副车架上有两个同轴的用于安装组合轴承的轴承座，通过组合轴承与车架铰接。4.权利要求1所述组合轴承，其特征在于组合轴承有前、后两对，每对组合轴承包括上下两个组合轴承，每个组合轴承由同轴的轴承和橡胶衬套组成，每对组合轴承的轴线在一条直线上，该直线构成的铰接主销轴线，铰接主销在底盘纵向对称面上，并且与竖直方向有一个小的夹角。5.权利要求1所述车架，其特征在于前、后两端各有两个同轴的用语安装组合轴承的轴承座，分别通一对所述组合轴承和所述前副车架总成和后副车架总成铰接。6.权利要求1所述弹性回正装置，其特征在于每个回正弹性装置分别联接所述前、后副车架总成和所述车架，当副车架总成相对于车架位于中间平衡位置时，弹性回正装置不提供回正力矩，当副车架总成相对于车架偏离中间平衡位置时，弹性回正装置产生使副车架位总成回到中间平衡位置的回正力矩。7.权利要求1所述动力单元，其特征在动力单元有四组，独立驱动四个车轮；动力单元安装于车架上，不随所述前、后副车架总成转动。8.权利要求1所述电子控制系统，其特征在于电子控制系统精确控制驱动电机的转速和扭矩，以及制动器力矩，使两侧车轮上产生设定的力矩差，从而使所述前、后副车架总成分别各自绕铰接主销向同向或反向转动设定的角度，实现底盘转向和平移。2CN106515854A说明书1/4页一种四轮驱动车辆底盘技术领域[0001]本发明属于车辆底盘领域，具体涉及通过对每个车轮的驱动的矢量控制而实现转向和平移的车辆底盘。背景技术[0002]智能化车辆和交通系统已经成为车辆研发和交通体系设计的重要课题。智能化车辆和交通体系有利于提高交通效率，降低事故率和增强机动车辆的行驶能力。军用交通设备和民用交通系统将大量采用自动驾驶和车联网技术。这些技术的应用对车辆的机动性和行驶性也提出更高要求。传统的转向机构和集中式动力系统是以驾驶员为核心的设计，而自动驾驶和车辆网络技术将更关注智能车辆和交通体系本身。在这种情况下，传统车辆底盘在机动性和行驶性主动控制方面，给自动驾驶车辆的实现带来很大限制。因此本发明克服以上技术局限，是一种通过力矩矢量控制实现转向的四轮驱动车辆底盘。本发明非常适用于对机动性和行驶性要求高的军用车辆、自动驾驶车辆以及机器人底盘系统。发明内容[0003]本发明是一种全新的四轮驱动底盘，采用铰接前、后副车架总成，通过对四个驱动轮转速和扭矩，以及制动力矩的控制，使前、后副车架总成分别根据需要绕各自的铰接主销转动，从而实现转向和平移。本发明取代了传统的转向系统，具有控制灵活，结构简单，通用性高等优点，可用于军用车辆、自动驾驶车辆以及机器人底盘系统。[0004]本发明由前副车架总成，后副车架总成，组合轴承，弹性回正装置，车架，动力单元和电子控制系统组成。前、后副车架总成分别通一对组合轴承铰接于车架前后两端；每对组合轴承的上、下组合轴承的轴线构成铰接主销；弹性回正装置联接车架和副车架总成；副车架总成包括副车架、车轮、制动机构和悬架系统；动力单元有四