專利名稱：一種具有可變動力學(xué)特性的全線控電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全線控電動車輛，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有可變動力學(xué)特性的全線控的四輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立制動、獨(dú)立主動懸架的電動車輛(以下簡稱全線控電動車)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的汽車(以燃油為燃料，以發(fā)動機(jī)作為動力源的車輛)在出廠成為產(chǎn)品后，在不發(fā)生故障的情況下，能夠確保汽車按照駕駛員的意愿行駛，即車輛會按照車輛本身的動力學(xué)特性對駕駛員的輸入給出一定的輸出響應(yīng)，包括轉(zhuǎn)向、加/減速、制動。即車輛本身成為產(chǎn)品后，在不考慮車本身故障和駕駛環(huán)境的條件下，汽車的動力學(xué)響應(yīng)特性應(yīng)當(dāng)是固定的。但是對于不同的駕駛員具有不同的駕駛風(fēng)格和需求，包括轉(zhuǎn)向特性、加/減速特性、制動特性。因此對于傳統(tǒng)車而言，車輛的動力學(xué)特性無法去適應(yīng)每個(gè)駕駛員的駕駛風(fēng)格和需求；駕駛員必須去適應(yīng)不同車的不同動力學(xué)特性，并對特性差別作出適應(yīng)和補(bǔ)償，從而保證不同的汽車在不同的工況下都能按考慮駕駛員意愿的安全路徑行駛。這給駕駛員造成了很大負(fù)擔(dān)，從而影響了汽車的駕駛安全性和駕駛舒適性，并且無法做到對駕駛者個(gè)性化駕駛風(fēng)格和需求的適應(yīng)。此外，傳統(tǒng)車輛的懸架系統(tǒng)主要是被動懸架，不能為汽車的穩(wěn)定性控制提供動力學(xué)上的輔助控制，而且目前對于電動車的研究還是圍繞在傳統(tǒng)車的穩(wěn)定性控制方法，而實(shí)際上新一代輪轂電機(jī)電動車與傳統(tǒng)車的控制算法應(yīng)該有很大區(qū)別。目前的電動車研發(fā)并沒有充分發(fā)揮出新一代電動車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和可控自由度多等優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決傳統(tǒng)車輛的動力學(xué)特性，包括加/減速特性、轉(zhuǎn)向特性、制動特性、懸架特性不能根據(jù)駕駛員的駕駛風(fēng)格和需求改變的弊端。針對這些弊端，本發(fā)明提出了 一種全線控的四輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立制動、獨(dú)立主動懸架的全新電動車。電動車的全線控體現(xiàn)在駕駛員的轉(zhuǎn)向、加速、制動操縱僅是產(chǎn)生相應(yīng)的操作信號，并不直接作用于相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)角傳感器采集到駕駛員的輸入轉(zhuǎn)角，并傳給轉(zhuǎn)向控制器，由轉(zhuǎn)向控制器按照預(yù)定的算法，控制四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)現(xiàn)一定的轉(zhuǎn)角。對于驅(qū)動系統(tǒng)，由驅(qū)動控制器采集電子加速踏板的踏板位移，控制器按照預(yù)定的算法，控制四個(gè)輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)一定的驅(qū)動電流。對于制動系統(tǒng)，由制動控制器采集電子制動踏板的踏板位移信號，控制器按照預(yù)定的算法，控制四個(gè)制動電機(jī)(驅(qū)動時(shí)為驅(qū)動輪轂電機(jī))實(shí)現(xiàn)一定的制動力。電動車的可變動力學(xué)特性是在電動車的獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明主要是基于傳統(tǒng)車只能前輪轉(zhuǎn)向，而且傳動比固定，加速特性也在出廠之后無法改變，制動特性無法對駕駛員風(fēng)格作出適應(yīng)性的改變，懸架特性無法對車輛穩(wěn)定性控制提供動力學(xué)輔助控制的缺點(diǎn)， 提出了一種全線控的四輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立制動、獨(dú)立主動懸架的全新電動車輛。本發(fā)明所提出的電動車可由多個(gè)車輪組成，每個(gè)車輪內(nèi)都有輪轂電機(jī)，各個(gè)輪轂電機(jī)用來驅(qū)動電動車、制動電動車，而且各個(gè)車輪之間的驅(qū)動力或制動力的大小相互獨(dú)立，可以按照控制需求合理分配各個(gè)車輪的驅(qū)動力或制動力，即加速踏板的位移與四個(gè)車輪的驅(qū)動力的關(guān)系，制動踏板位移與車輪制動力的關(guān)系，都是可以按照控制需求隨時(shí)調(diào)整的，已達(dá)到電動車更滿足個(gè)性化需求的駕駛效果。各個(gè)車輪都通過車輪軸和主銷連接到車架上， 每個(gè)主銷軸上都連接一個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)，每一個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)的軸與對應(yīng)主銷軸同軸，并通過連接件連接起來，各個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)也相互獨(dú)立，可以按照駕駛需求任意分配四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)角， 即轉(zhuǎn)向盤到各個(gè)車輪的各個(gè)轉(zhuǎn)角傳動比是可以按照控制要求隨時(shí)改變，以完成駕駛員喜愛的駕駛效果。在主銷軸下安裝有剛度和阻尼可調(diào)的主動懸架。該主動懸架的剛度和阻尼可以隨時(shí)按控制要求做出調(diào)整。由此可以看出，本發(fā)明所提及的全線控電動車通過如上所述的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)角傳動比、各個(gè)車輪的驅(qū)動力、各個(gè)車輪的制動力、 各個(gè)車輪的懸架的阻尼和剛度的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了全線控電動車的多自由度控制，通過以上多個(gè)量的協(xié)調(diào)控制以及實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)車輛無法實(shí)現(xiàn)的可變動力學(xué)特性。具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本發(fā)明所論述的全線控電動車采用多個(gè)獨(dú)立車輪，每個(gè)車輪都有一個(gè)輪轂電機(jī)， 每個(gè)輪轂電機(jī)的運(yùn)動都是相互獨(dú)立的，每一個(gè)輪轂電機(jī)為各自所在的車輪提供驅(qū)動力或制動力。本發(fā)明所論述的全線控電動車采用多個(gè)獨(dú)立車輪，每個(gè)車輪都有一個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)， 每個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)的運(yùn)動都是相互獨(dú)立的，每個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)都用來提供各自所在車輪的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角。本發(fā)明所論述的全線控電動車采用多個(gè)獨(dú)立的車輪，每個(gè)車輪都有一個(gè)剛度和阻尼可調(diào)的主動懸架，每個(gè)懸架的剛度和阻尼的大小都是相互獨(dú)立的，每個(gè)懸架的剛度和阻尼都可以按照車輛的控制要求為所在的車輪提供適合的剛度和阻尼。汽車的車輪與主銷定位角均設(shè)計(jì)為零、主銷穿地點(diǎn)通過車輪中心。本發(fā)明具有如下有益效果對于電動車的轉(zhuǎn)向特性，可以自由設(shè)計(jì)電動車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳遞特性和角傳遞特性，給汽車的轉(zhuǎn)向特性設(shè)計(jì)帶來了很大的發(fā)展空間，很多控制算法也隨之發(fā)展。對于電動車的加/減速特性，可以自由設(shè)計(jì)電動車的加速踏板位移、角速度與車輛速度、車輛加速度之間的特性關(guān)系。對于電動車的制動特性，可以自由設(shè)計(jì)電動車的制動踏板位移、角速度與車輛制動力、制動響應(yīng)速度之間的關(guān)系。由于全線控電動車的轉(zhuǎn)向特性、加/減速特性、制動特性的完全可變，不受傳統(tǒng)車機(jī)械系統(tǒng)的限制，可以實(shí)現(xiàn)“車適應(yīng)人”的設(shè)計(jì)理念，“車適應(yīng)人”是指正常行駛工況下符合駕駛員喜好的汽車動力學(xué)特性，即具有個(gè)性化的汽車特性，可以根據(jù)不同的駕駛員特性進(jìn)行匹配。本發(fā)明已經(jīng)從結(jié)構(gòu)角度保證了能量的最小消耗，為驅(qū)動電機(jī)節(jié)能、懸架饋能、再生制動和最小化輪胎力控制等控制策略節(jié)能提供了理想平臺。本發(fā)明所提出的電動車四個(gè)車輪的垂直/縱向/側(cè)向力都為可控量，所以可以合理分配各個(gè)車輪的驅(qū)動/制動，各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向角，各個(gè)車輪的垂直載荷，是電動車在各種工況下都具有最大的穩(wěn)定裕度。為研究新一代電動車的穩(wěn)定性控制準(zhǔn)則，穩(wěn)定性的權(quán)重實(shí)時(shí)動態(tài)分配和調(diào)整機(jī)制、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性指標(biāo)的整車運(yùn)動狀態(tài)和力需求，提供理想的試驗(yàn)及應(yīng)用平臺。由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多自由度控制，所以在理想汽車動力學(xué)特性，最小能量消耗，穩(wěn)定性和安全性控制方法的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)以上控制算法的協(xié)調(diào)、融合，實(shí)現(xiàn)整車集成控制理論和方法。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖Ia所示為全線控電動車的結(jié)構(gòu)圖(視圖方向?yàn)閳DIb中所示A向)；圖Ib為全線控電動車的側(cè)視圖(視圖方向?yàn)閳DIa中所示B向)；圖2為可變轉(zhuǎn)向特性的控制原理圖；圖3為可變的加/減速特性(驅(qū)動工況)控制原理圖；圖4為可變的制動特性(制動工況)控制原理圖；圖5為主動懸架的可變剛度和阻尼的控制原理圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖I對本發(fā)明所提出的電動車的機(jī)械結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I 中，I為電動車的左前輪，2為I內(nèi)的輪轂電機(jī)。左前輪I和左前輪輪轂電機(jī)2同軸，左前輪 I與左前輪輪轂電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子固定連接。18為非簧載車架(包括主銷軸和車輪軸)，通過非簧載車架18把左前輪I、左前輪內(nèi)輪轂電機(jī)2和左前輪的轉(zhuǎn)向電機(jī)3、左前輪的主動懸架 4、整車車架5連接起來。左前輪輪轂電機(jī)2的內(nèi)定子與非簧載車架18上的水平車軸固定連接。3為左前輪I的轉(zhuǎn)向電機(jī)，4為左前輪可調(diào)節(jié)剛度和阻尼的主動懸架，5為整車車架， 左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3的軸向與地面垂直，與主銷同軸，并且通過左前輪I的中心。8為電動車的右前輪，6為右前輪8的轉(zhuǎn)向電機(jī)，7為阻尼和剛度可調(diào)的主動懸架， 9為右前輪8內(nèi)的輪轂電機(jī)。右前輪輪轂電機(jī)9與右前輪8同軸，右前輪8與右前輪輪轂電機(jī)9的外轉(zhuǎn)子固定連接，右前輪輪轂電機(jī)9的內(nèi)定子與非簧載車架18的水平車軸固定連接，通過非簧載車架18將整車車架5、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)6、右前輪主動懸架7、右前輪8、右前輪輪轂電機(jī)9連接起來，并且保證右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)6的軸向與地面垂直，與主銷同軸，并且通過右前輪8的中心。12為電動車的右后輪，10為右后輪12的轉(zhuǎn)向電機(jī)，11為阻尼和剛度可調(diào)的主動懸架，13為右后輪12內(nèi)的輪轂電機(jī)。右后輪輪轂電機(jī)13與右后輪12同軸，右后輪12與右后輪輪轂電機(jī)13外轉(zhuǎn)子固定連接，右后輪輪轂電機(jī)13內(nèi)定子與非簧載車架18上的水平車軸固定連接，通過非簧載車架18將整車車架5、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)10、右后輪主動懸架11、右后輪12、右后輪輪轂電機(jī)13連接起來，并且保證右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)10的軸向與地面垂直，與主銷同軸，并且通過右后輪12的中心。15為電動車的左后輪，14為左后輪15內(nèi)的輪轂電機(jī)。左后輪輪轂電機(jī)14與左后輪15同軸，左后輪15與左后輪輪轂電機(jī)14的外轉(zhuǎn)子固定連接，左后輪輪轂電機(jī)14的內(nèi)定子與非簧載車架18的水平車軸固定連接，16為阻尼和剛度可調(diào)的主動懸架，17為左后輪15 的轉(zhuǎn)向電機(jī)，通過非簧載車架18將整車車架5、左后輪輪轂電機(jī)14、左后輪15、左后輪主動懸架16、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)17連接起來，并且保證左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)17的軸向與地面垂直，與主銷同軸，并且通過左后輪15的中心。最后由整車車架5通過四個(gè)非簧載車架18上的主銷將各部分連接起來，組成了一個(gè)全線控的四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立制動的電動車，由于其具有特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以本發(fā)明所提出的電動車具有多個(gè)可控自由度。下面結(jié)合附圖I對本發(fā)明的電動車各部分的運(yùn)動關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步闡述。附圖I中，左前輪I和左前輪輪轂電機(jī)2同軸，在驅(qū)動的時(shí)候，左前輪輪轂電機(jī)2 為左前輪I提供驅(qū)動力矩，左前輪I和左前輪輪轂電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子繞著非簧載車架18上的水平車軸旋轉(zhuǎn)，左前輪I與地面之間產(chǎn)生驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)左前輪I的驅(qū)動。在制動時(shí)，左前輪輪轂電機(jī)2為左前輪I提供制動力矩，左前輪I就能夠與地面之間產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)左前輪 I的制動。在轉(zhuǎn)向時(shí)，左前輪I、左前輪輪轂電機(jī)2、非簧載車架18、左前輪主動懸架4在左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3的帶動下，會繞著主銷(與左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3轉(zhuǎn)子同軸)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)左前輪 I的轉(zhuǎn)向。右前輪8和右前輪輪轂電機(jī)9同軸，在驅(qū)動時(shí)，右前輪輪轂電機(jī)9為右前輪8提供驅(qū)動力矩，右前輪8和右前輪輪轂電機(jī)9的外轉(zhuǎn)子繞著非簧載車架18上的水平車軸旋轉(zhuǎn)， 右前輪8與地面之間產(chǎn)生驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)右前輪8的驅(qū)動。在制動時(shí)，右前輪輪轂電機(jī)9為右前輪8提供制動力矩，右前輪8會與地面之間產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)右前輪8的制動。在轉(zhuǎn)向時(shí)，右前輪輪轂電機(jī)9、右前輪8、非簧載車架18、右前輪主動懸架7在右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)6的帶動下，會繞著主銷(與右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)6轉(zhuǎn)子同軸)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)右前輪8的轉(zhuǎn)向。右后輪輪轂電機(jī)13與右后輪12同軸，在驅(qū)動時(shí)，右后輪輪轂電機(jī)13為右后輪12 提供驅(qū)動力矩，右后輪12和右后輪輪轂電機(jī)13的外轉(zhuǎn)子繞著非簧載車架18上的水平軸旋轉(zhuǎn)，右后輪12與地面之間產(chǎn)生驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)右后輪12的驅(qū)動。在制動時(shí)，右后輪輪轂電機(jī) 13為右后輪12提供制動力矩，右后輪12與地面之間產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)右后輪12的制動。 在轉(zhuǎn)向時(shí)，右后輪主動懸架11、右后輪12、右后輪輪轂電機(jī)13、非簧載車架18在右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)10的帶動下，會繞著主銷(與右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)10轉(zhuǎn)子同軸)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)右后輪12的轉(zhuǎn)向。左后輪輪轂電機(jī)14和左后輪15同軸，在驅(qū)動時(shí)，左后輪輪轂電機(jī)14為左后輪15 提供驅(qū)動力矩，左后輪15和左后輪輪轂電機(jī)14的外轉(zhuǎn)子繞著非簧載車架18上的水平車軸旋轉(zhuǎn)，左后輪15與地面之間產(chǎn)生驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)左后輪15的驅(qū)動。在制動時(shí)，左后輪輪轂電機(jī)14為左后輪15提供制動力矩,左后輪15就會地面之間產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)左后輪15的制動。在轉(zhuǎn)向時(shí)，左后輪輪轂電機(jī)14、左后輪15、左后輪主動懸架16、非簧載車架18在左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)17的帶動下，會繞著主銷(與左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)17轉(zhuǎn)子同軸)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)左后輪 15的轉(zhuǎn)向。下面結(jié)合附圖2對可變轉(zhuǎn)向特性原理作進(jìn)一步說明。運(yùn)行時(shí)，駕駛員通過方向盤輸入一定值的轉(zhuǎn)角，考慮駕駛員個(gè)人特性喜好的轉(zhuǎn)向特性以及整車操縱穩(wěn)定性等綜合控制因素，轉(zhuǎn)向控制器將按照一定算法合理的設(shè)定和分配方向盤轉(zhuǎn)角到四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)角的傳動比K1、K2、K3、K4，實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)角。下面結(jié)合附圖3對可變的加/減速特性原理作進(jìn)一步說明。運(yùn)行時(shí)，駕駛員輸入一定的踏板位移，考慮駕駛員個(gè)人喜好的加速特性以及整車操縱穩(wěn)定性等綜合控制因素， 驅(qū)動控制器將按照一定的算法合理設(shè)定和分配加速踏板位移到四個(gè)車輪的驅(qū)動力的比例關(guān)系K5、K6、K7、K8，實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪的目標(biāo)驅(qū)動力。下面結(jié)合附圖4對可變制動特性原理作進(jìn)一步說明。運(yùn)行時(shí)，駕駛員輸入一定的制動踏板位移，考慮駕駛員個(gè)人喜好的制動特性以及整車操縱穩(wěn)定性等綜合控制因素，制動控制器將按照一定的算法合理的設(shè)定和分配制動踏板位移到四個(gè)車輪制動力的比例關(guān)系K9、K10、K11、K12，實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪的目標(biāo)制動力。下面結(jié)合附圖5對可變剛度和阻尼的主動懸架的原理作進(jìn)一步說明。運(yùn)行時(shí)，四個(gè)車輪會承受一定的車重負(fù)荷和來自路面的沖擊，考慮到駕駛員的舒適性和四個(gè)車輪的驅(qū)動、制動(四個(gè)車輪的驅(qū)動力和制動力直接受到四個(gè)車輪垂直載荷的影響)，整車側(cè)偏等控制因素，主動懸架控制器會按照一定的算法合理的設(shè)定和分配四個(gè)主動懸架的剛度和阻尼，實(shí)現(xiàn)四個(gè)主動懸架剛度和阻尼的最優(yōu)值。以上的論述僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，是為了解釋和說明，并不是對本發(fā)明本身的限制。本發(fā)明并不局限于這里公開的特定實(shí)施例，而由下面的權(quán)利要求確定。另外，在前面的描述中的與特定的實(shí)施例有關(guān)的記載并不能解釋為對本發(fā)明的范圍或者權(quán)利要求中使用的術(shù)語的定義的限制。所公開實(shí)施例的各種其它不同的實(shí)施例和各種不同的變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。但所有不背離本發(fā)明基本構(gòu)思的這些實(shí)施例、改變和變形均在所附權(quán)利要求的范圍中。
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權(quán)利要求
1.一種具有可變動力學(xué)特性的全線控電動車，其包括多個(gè)車輪、多個(gè)輪轂電機(jī)、多個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)、多個(gè)主動懸架、一個(gè)整車車架和多個(gè)非簧載車架，其特征在于，所述電動車為多輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立制動、獨(dú)立主動懸架，其具有多個(gè)可控自由度。
2.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，所述的車輪包括左前輪(I)、右前輪(8)、左后輪(15)、右后輪(12)；所述的輪轂電機(jī)包括左前輪輪轂電機(jī)(2)、右前輪輪轂電機(jī)(9)、左后輪輪轂電機(jī) (14)、右后輪輪轂電機(jī)(13)；所述的轉(zhuǎn)向電機(jī)包括左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(3)、右前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)￠)、左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī) (17)、右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(10)；所述的主動懸架包括左前輪主動懸架(4)、右前輪主動懸架(7)、左后輪主動懸架 (16)、右后輪主動懸架(11)。
3.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，左前輪(I)與左前輪輪轂電機(jī)(2) 同軸，均安裝于非簧載車架(18)的水平車軸上，左前輪輪轂電機(jī)⑵外轉(zhuǎn)子與左前輪⑴ 固定連接，內(nèi)定子與水平車軸固定連接，左前輪(I)可繞水平車軸自由旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左前輪(I)的驅(qū)動和制動；非簧載車架(18)的主銷軸連接到整車車架(5)上，并可以繞著主銷軸自由旋轉(zhuǎn)；左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(3)外定子固定在整車車架(5)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子與主銷軸同軸，并且通過連接件連接起來，帶動主銷軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左前輪(I)的轉(zhuǎn)向；左前輪主動懸架(4)安裝在主銷軸下方，其剛度和阻尼可按照控制要求調(diào)整大小。
4.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，右前輪(8)與右前輪輪轂電機(jī)(9) 同軸，均安裝于非簧載車架(18)的水平車軸上，右前輪輪轂電機(jī)(9)外轉(zhuǎn)子與右前輪(8) 固定連接，內(nèi)定子與水平車軸固定連接，右前輪(8)可繞水平車軸自由旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)右前輪(8)的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向；非簧載車架(18)的主銷軸連接到整車車架(5)上，并可以繞著主銷軸自由旋轉(zhuǎn)；左前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(6)外定子固定在這車車架(5)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子與主銷軸同軸，并且通過連接件連接起來，帶動主銷軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)右前輪(8)的轉(zhuǎn)向；右前輪主動懸架(7)安裝在主銷軸下方，其剛度和阻尼可按照控制要求調(diào)整大小。
5.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，右后輪(12)與右后輪輪轂電機(jī)(13)同軸，均安裝于非簧載車架(18)的水平車軸上，右后輪輪轂電機(jī)(13)外轉(zhuǎn)子與右后輪(12)固定連接，內(nèi)定子與水平車軸固定連接，右后輪(12)可繞水平車軸自由旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)右后輪(12)的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向；非簧載車架(18)的主銷軸連接到整車車架(5)上，并可以繞著主銷軸自由旋轉(zhuǎn)；右后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(10)外定子固定在這車車架(5)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子與主銷軸同軸，并且通過連接件連接起來，帶動主銷軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)右后輪(12)的轉(zhuǎn)向；右后輪主動懸架(II)安裝在主銷軸下方，其剛度和阻尼可按照控制要求調(diào)整大小。
6.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，左后輪(15)與左后輪輪轂電機(jī)(14)同軸，均安裝于非簧載車架(18)的水平車軸上，左后輪輪轂電機(jī)(14)外轉(zhuǎn)子與左后輪(15)固定連接，內(nèi)定子與水平車軸固定連接，左后輪(15)可繞水平車軸自由旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左后輪(15)的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向；非簧載車架(18)的主銷軸連接到整車車架(5)上，并可以繞著主銷軸自由旋轉(zhuǎn)；左后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(17)外定子固定在這車車架(5)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子與主銷軸同軸，并且通過連接件連接起來，帶動主銷軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左后輪(15)的轉(zhuǎn)向；左后輪主動懸架 (16)安裝在主銷軸下方，其剛度和阻尼可按照控制要求調(diào)整大小。
7.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，各個(gè)車輪與主銷定位角均設(shè)計(jì)為零、主銷穿地點(diǎn)通過車輪中心。
8.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，各個(gè)車輪的垂直/縱向/側(cè)向力均為可控量，所以可以合理分配各個(gè)車輪的驅(qū)動/制動，各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向角，各個(gè)車輪的垂直載荷，使電動車在各種工況下都具有最大的穩(wěn)定裕度。
9.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，所述全線控電動車的轉(zhuǎn)向特性、加 /減速特性、制動特性的完全可變，不受傳統(tǒng)車機(jī)械系統(tǒng)的限制，可以實(shí)現(xiàn)“車適應(yīng)人”的設(shè)計(jì)理念。
10.如權(quán)利要求I所述的全線控電動車，其特征在于，所述全線控電動車的各輪與相應(yīng)的輪轂電機(jī)同軸，均安裝于非簧載車架(18)的水平車軸上，輪輪轂電機(jī)外轉(zhuǎn)子與車輪固定連接，內(nèi)定子與水平車軸固定連接，車輪可繞水平車軸自由旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車輪的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向； 非簧載車架(18)的主銷軸連接到整車車架(5)上，并可以繞著主銷軸自由旋轉(zhuǎn)；車輪轉(zhuǎn)向電機(jī)外定子固定在該車架(5)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子與主銷軸同軸，并且通過連接件連接起來，帶動主銷軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各車輪的轉(zhuǎn)向；車輪的主動懸架安裝在主銷軸下方，其剛度和阻尼可按照控制要求調(diào)整大小。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有可變動力學(xué)特性的全線控電動車，其全線控體現(xiàn)在駕駛員的操作，包括轉(zhuǎn)向、加速、制動，僅產(chǎn)生操作信號，由相應(yīng)控制器采集相應(yīng)信號，按一定的算法，控制相應(yīng)執(zhí)行器產(chǎn)生相應(yīng)的動作。其可變動力學(xué)特性體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上，相互獨(dú)立的車輪內(nèi)各有一個(gè)輪轂電機(jī)，各輪轂電機(jī)相互獨(dú)立，為各車輪提供驅(qū)動力或制動力；各車輪都有一個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)，各轉(zhuǎn)向電機(jī)相互獨(dú)立；各車輪的非簧載車架都有一個(gè)主動懸架，各主動懸架相互獨(dú)立?？刂扑惴ㄉ?，各個(gè)輪轂電機(jī)的驅(qū)動力或制動力的大小關(guān)系、各轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)角大小關(guān)系、各主動懸架的剛度和阻尼的大小關(guān)系僅由控制算法決定，無機(jī)械連接的限制，從而實(shí)現(xiàn)電動車的可變動力學(xué)特性。
文檔編號B60K7/00GK102582416SQ20121003380
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者何磊, 劉杰, 劉經(jīng)文, 宋攀, 宗長富, 張澤星, 李剛, 趙偉強(qiáng), 鄭宏宇, 麥莉 申請人:吉林大學(xué)