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一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板

申请号 CN202311785474.7 申请日 2023-12-22 公开(公告)号 CN117864283A 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 上海崟冠智能科技有限公司; 江苏崟冠智能科技有限公司; 发明人 何坤; 杨志鹏; 刘鹏飞; 刘文浩; 牛志华; 卢滢;
摘要 本 申请 提供一种可线控扩展的全地形四轮电动越野 滑板 车,涉及车辆控制技术领域,包括 车身 总成、前悬架总成、后悬架总成、前转向总成、后转向总成以及轮边总成,所述轮边总成包括前部 车轮 和后部车轮,整车控制系统包括整车 控制器 、多个 传感器 、四个驱动控制单元以及线控系统,其中,所述线控系统包括前转向驱动系统和后转向驱动系统,所述多个传感器用于采集车辆行驶信息,所述整车控制器根据所述车辆行驶信息向所述前转向驱动系统、后转向驱动系统分别发送转向控制指令,基于各自转向控制指令,所述前转向驱动系统驱动所述前转向总成完成所述前部车轮转向,实现了更有效的驾驶控制,提升了车辆驾驶的自主性、灵活性以及 稳定性 。
权利要求

1.一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,包括车身总成、前悬架总成、后悬架总成、前转向总成、后转向总成以及轮边总成,所述轮边总成包括前部车轮和后部车轮,整车控制系统包括整车控制器、多个传感器、四个驱动控制单元以及线控系统,其中,所述线控系统包括前转向驱动系统和后转向驱动系统,所述多个传感器用于采集车辆行驶信息,所述整车控制器根据所述车辆行驶信息向所述前转向驱动系统、后转向驱动系统分别发送转向控制指令,基于各自转向控制指令,所述前转向驱动系统驱动所述前转向总成完成所述前部车轮转向,所述后转向驱动系统驱动所述后转向总成完成所述后部车轮转向;每个驱动控制单元均包括轮毂电机和电机控制器,每个驱动控制单元分别接收来自所述整车控制器的相应车轮控制指令,使得每个驱动控制单元分别独立驱动所述前部车轮、所述后部车轮中的各自车轮。
2.根据权利要求1所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述车身总成包括车架和驾驶者站立平台,所述车架具有起连接作用的若干段,所述前悬架总成包括前摆臂、前减震器、前悬置总成、小连杆、三臂,所述前摆臂分别与前悬置总成、小连杆铰接,所述三角臂的三角位置分别与所述小连杆、所述车架以及与所述前减震器连接,所述前悬置总成的上端与所述车架固定连接,且所述前悬置总成设有弹性元件,使得当所述前部车轮受时可通过所述前摆臂、所述小连杆、所述三角臂将力传递至所述前减震器以及所述车架。
3.根据权利要求2所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述后悬架总成包括后摆臂、后减震器以及后悬置总成,所述后摆臂前部与所述后悬置总成下端铰接,所述后减震器的一端与所述后摆臂直接连接且另一端与所述车架连接,所述后悬架总成的上端与所述车架固定连接,且所述后悬置总成内设有弹性元件,使得当所述后部车轮受力时,经由所述后摆臂将力传递至所述后减震器以及所述车架。
4.根据权利要求3所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,当车身受到驾驶者重心左右调整施加的力时,所述前悬置总成的弹性元件、所述后悬置总成内的弹性元件发生压缩使得车身绕车身纵向中心轴线旋转,同时,所述弹性元件的弹性力可促使车身纵向偏移回正以及车轮横向偏移回正。
5.根据权利要求4所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,当车身受到驾驶者重心偏移引起的平作用力时,所述前部车轮、所述后部车轮与地面的相互作用力以及所述水平作用力形成的旋转力矩,使得车辆发生前轴转向和后轴转向。
6.根据权利要求1所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述前转向总成包括转向轴承座、转向摇臂、前左右转向节臂、前左右转向拉杆以及转向管柱,所述转向轴承座固定连接在所述车架上,所述转向摇臂固定连接在所述转向管柱上,所述前左右转向拉杆的一端铰接在所述转向摇臂,另一端铰接在所述前左右转向节臂上,所述前左右转向节臂套装在所述前部车轮的主销轴上,使得当所述转向管柱转动时,可带动所述转向摇臂、所述前左右转向拉杆以及所述前左右转向节臂实现所述前部车轮的转向。
7.根据权利要求6所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述前转向驱动系统包括转向齿轮组、前驱动电机和前电机支架,所述前驱动电机通过所述前电机支架与所述车架固定连接,所述前驱动电机的电机输出端通过所述转向齿轮组与所述转向管柱连接,使得可驱动所述转向管柱转动,并通过所述转向摇臂、所述前左右转向拉杆以及所述前左右转向节臂带动所述前部车轮旋转。
8.根据权利要求1所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述后转向总成包括后左右转向节臂、后左右转向拉杆以及后车架转向拉杆,所述后左右转向节臂套装在所述后部车轮的主销轴上,所述后左右转向拉杆的两端分别球铰在所述后左右转向节臂上;所述后车架转向拉杆的一端铰接在所述后左右转向节臂的一侧,另一端铰接在所述车架上,当车身产生绕车身纵向中心轴线转动时,连接在所述车架上的所述后车架转向拉杆与所述后左右转向拉杆共同作用,实现所述后部车轮的转向。
9.根据权利要求8所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述后转向驱动系统包括后驱动电机、曲柄机构、滑块、滑块导轨、后电机支架,所述后驱动电机通过所述后电机支架与所述车架固定连接,所述后驱动电机通过所述滑块、所述滑块导轨以及所述曲柄滑块机构带动所述后车架转向拉杆以及所述后左右转向拉杆实现所述后部车轮的转向。
10.根据权利要求1至9任一项所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述整车控制器基于至少包括车速信息、胎压信息、转把扭矩信息以及车身侧倾扭矩信息在内的车辆行驶信息进行处理,获取驾驶者转向意图信息,并根据所述驾驶者转向意图信息向所述驱动控制单元或线控系统发送所述车轮控制指令或所述转向控制指令,以实现对所述轮边总成的各自车轮驱动控制或所述前转向总成、所述后转向总成的各自转向控制。
11.根据权利要求10所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,所述整车控制器根据所述转把扭矩信息以及所述车身侧倾扭矩信息反馈相应测量信号,并将所述测量信号转换为扭矩指令或转速指令,并发送至所述线控系统单独执行线控转向动作或结合机械转向执行线控转向动作;或者,所述整车控制器还根据所述车速信息、所述胎压信息实时调整所述扭矩指令并发送给所述电机控制器以调整所述轮边总成的相应车轮的驱动力。
12.根据权利要求10或11所述的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,其特征在于,通过雷达传感器或UWB传感器采集目标距离本车的距离信息,通过轮速传感器实时采集各车轮的轮速信息,通过转角传感器采集转把角度信息,将所述距离信息、所述轮速信息以及所述转把角度信息作为约束条件建立目标代价函数,通过求解所述目标代价函数获得目标扭矩信号,所述整车控制器基于所述目标扭矩信号进行驱动控制、转向控制以及制动控制以实现目标跟踪或目标避让。

说明书全文

一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板

技术领域

[0001] 本申请涉及车辆控制技术领域,具体涉及一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车。

背景技术

[0002] 电动滑板是以传统人滑板为基础,加上电力套件的交通工具。电动滑板一般分为双轮驱动或单轮驱动,最常见的传动方式分别为:轮毂电机、以及皮带驱动,其主要电力来源为锂电池组。近年来,越来越多人选择这种更便携的短途代步方式。电动越野滑板车通常由板面(人体支撑平台)、车架、悬架、转向、车轮、驱动总成这几大部分组成。电动越野滑板车的转向通过板桥上的PU(聚酯)悬置以轴转向的方式来实现的,其通过性、操作性有局限,没有办法适应更为恶劣的地形,使用场景有限,未考虑无人驾驶情形下的线控转向、线控驱动等问题。发明内容
[0003] 有鉴于此,本说明书实施例提供一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,开发出了一种可便携转运且具有较强道路通过能力的全地形电动越野滑板车,实现了更有效的驾驶控制,提升了车辆驾驶的自主性、灵活性以及稳定性
[0004] 本说明书实施例提供以下技术方案:
[0005] 提供一种可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,包括车身总成、前悬架总成、后悬架总成、前转向总成、后转向总成以及轮边总成,所述轮边总成包括前部车轮和后部车轮,整车控制系统包括整车控制器、多个传感器、四个驱动控制单元以及线控系统,其中,所述线控系统包括前转向驱动系统和后转向驱动系统,所述多个传感器用于采集车辆行驶信息,所述整车控制器根据所述车辆行驶信息向所述前转向驱动系统、后转向驱动系统分别发送转向控制指令,基于各自转向控制指令,所述前转向驱动系统驱动所述前转向总成完成所述前部车轮转向,所述后转向驱动系统驱动所述后转向总成完成所述后部车轮转向;每个驱动控制单元均包括轮毂电机和电机控制器,每个驱动控制单元分别接收来自所述整车控制器的相应车轮控制指令,使得每个驱动控制单元分别独立驱动所述前部车轮、所述后部车轮中的各自车轮。
[0006] 在一些实施例中,所述车身总成包括车架和驾驶者站立平台,所述车架具有起连接作用的若干段,所述前悬架总成包括前摆臂、前减震器、前悬置总成、小连杆、三臂,所述前摆臂分别与前悬置总成、小连杆铰接,所述三角臂的三角位置分别与所述小连杆、所述车架以及与所述前减震器连接,所述前悬置总成的上端与所述车架固定连接,且所述前悬置总成设有弹性元件,使得当所述前部车轮受力时可通过所述前摆臂、所述小连杆、所述三角臂将力传递至所述前减震器以及所述车架。
[0007] 在一些实施例中,所述后悬架总成包括后摆臂、后减震器以及后悬置总成,所述后摆臂前部与所述后悬置总成下端铰接,所述后减震器的一端与所述后摆臂直接连接且另一端与所述车架连接,所述后悬架总成的上端与所述车架固定连接,且所述后悬置总成内设有弹性元件,使得当所述后部车轮受力时,经由所述后摆臂将力传递至所述后减震器以及所述车架。
[0008] 在一些实施例中,当车身受到驾驶者重心左右调整施加的力时,所述前悬置总成的弹性元件、所述后悬置总成内的弹性元件发生压缩使得车身绕车身纵向中心轴线旋转,同时,所述弹性元件的弹性力可促使车身纵向偏移回正以及车轮横向偏移回正。
[0009] 在一些实施例中,当车身受到驾驶者重心偏移引起的平作用力时,所述前部车轮、所述后部车轮与地面的相互作用力以及所述水平作用力形成的旋转力矩,使得车辆发生前轴转向和后轴转向。
[0010] 在一些实施例中,所述前转向总成包括转向轴承座、转向摇臂、前左右转向节臂、前左右转向拉杆以及转向管柱,所述转向轴承座固定连接在所述车架上,所述转向摇臂固定连接在所述转向管柱上,所述前左右转向拉杆的一端铰接在所述转向摇臂,另一端铰接在所述前左右转向节臂上,所述前左右转向节臂套装在所述前部车轮的主销轴上,使得当所述转向管柱转动时,可带动所述转向摇臂、所述前左右转向拉杆以及所述前左右转向节臂实现所述前部车轮的转向。
[0011] 在一些实施例中,所述前转向驱动系统包括转向齿轮组、前驱动电机和前电机支架,所述前驱动电机通过所述前电机支架与所述车架固定连接,所述前驱动电机的电机输出端通过所述转向齿轮组与所述转向管柱连接,使得可驱动所述转向管柱转动,并通过所述转向摇臂、所述前左右转向拉杆以及所述前左右转向节臂带动所述前部车轮旋转。
[0012] 在一些实施例中,所述后转向总成包括后左右转向节臂、后左右转向拉杆以及后车架转向拉杆,所述后左右转向节臂套装在所述后部车轮的主销轴上,所述后左右转向拉杆的两端分别球铰在所述后左右转向节臂上;所述后车架转向拉杆的一端铰接在所述后左右转向节臂的一侧,另一端铰接在所述车架上,当车身产生绕车身纵向中心轴线转动时,连接在所述车架上的所述后车架转向拉杆与所述后左右转向拉杆共同作用,实现所述后部车轮的转向。
[0013] 在一些实施例中,所述后转向驱动系统包括后驱动电机、曲柄机构、滑块、滑块导轨、后电机支架,所述后驱动电机通过所述后电机支架与所述车架固定连接,所述后驱动电机通过所述滑块、所述滑块导轨以及所述曲柄滑块机构带动所述后车架转向拉杆以及所述后左右转向拉杆实现所述后部车轮的转向。
[0014] 在一些实施例中,所述整车控制器基于至少包括车速信息、胎压信息、转把扭矩信息以及车身侧倾扭矩信息在内的车辆行驶信息进行处理,获取驾驶者转向意图信息,并根据所述驾驶者转向意图信息向所述驱动控制单元或线控系统发送所述车轮控制指令或所述转向控制指令,以实现对所述轮边总成的各自车轮驱动控制或所述前转向总成、所述后转向总成的各自转向控制。
[0015] 在一些实施例中,所述整车控制器根据所述转把扭矩信息以及所述车身侧倾扭矩信息反馈相应测量信号,并将所述测量信号转换为扭矩指令或转速指令,并发送至所述线控系统单独执行线控转向动作或结合机械转向执行线控转向动作;或者,所述整车控制器还根据所述车速信息、所述胎压信息实时调整所述扭矩指令并发送给所述电机控制器以调整所述轮边总成的相应车轮的驱动力。
[0016] 在一些实施例中,通过雷达传感器或UWB传感器采集目标距离本车的距离信息,通过轮速传感器实时采集各车轮的轮速信息,通过转角传感器采集转把角度信息,将所述距离信息、所述轮速信息以及所述转把角度信息作为约束条件建立目标代价函数,通过求解所述目标代价函数获得目标扭矩信号,所述整车控制器基于所述目标扭矩信号进行驱动控制、转向控制以及制动控制以实现目标跟踪或目标避让。
[0017] 与现有技术相比,本说明书实施例采用的上述技术方案能够达到的有益效果至少包括:
[0018] 1、通过线控技术结合相应机械控制,前后均配置转向电机,在有人驾驶模式下实现转向助力,既可通过转把角度或扭矩感知驾驶员转向意图,也可通过驾驶员重心偏移引起的车身侧倾感知驾驶员转向意图,在无人驾驶模式下通过线控转向系统可自主转向,从而实现更有效的驾驶控制,提升了车辆驾驶的自主性、灵活性以及稳定性;
[0019] 2、且线控驱动方式可通过采集胎压等信息,感知车辆在崎岖路面行驶时的接地状态,实时调整每个轮的驱动力,确保每个轮的轮速不会偏差太大,以免出现失速失控的现象,较大程度增强了车辆稳定性并实现整车的最大驱动力,从而提升车辆驾驶驱动效率;
[0020] 3、另外,当驾驶员重心偏移时带动车身侧倾,车身侧倾会通过连接在车架上的后车架转向拉杆、后左右转向拉杆传递至后轮,使后轮发生转向,此种结构设计能够使后轮随前轮一起转向,从而减小转弯半径,提升车辆在大曲率道路上的通行能力,加上将车把转向、滑板车轴转向以及线控转向等多种转向方式进行整合,且前转向连杆采用的是对称式8字连杆,尤其是车辆行驶在起伏路面或崎岖路面时,能够有效避免车辆向一侧跑偏,从而提升了车辆行驶稳定性;
[0021] 4、通过采集目标距离本车的距离信息以及实时车辆行驶信息,并进行计算处理获得相应驾驶控制信号,然后整车控制器VCU基于该控制信号进行驱动控制、转向控制以及制动控制以实现目标跟踪或目标避让,实现实时目标跟随或避让,从而提升了驾驶安全性。
[0022] 总之,本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,通过将ATV的强越野性能与电动滑板车小巧、便捷等优点进行整合,开发出了一种可便携转运且具有较强道路通过能力的全地形电动越野滑板车,该车辆具备甩尾、蛇形、漂移、大角度爬坡、攀爬楼梯等功能,广泛适用于旅游观光、巡逻、农场巡视、越野驾驶体验等场景。附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024] 图1是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车整车控制系统示意图;
[0025] 图2是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车侧视图;
[0026] 图3是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车前悬置总成的弹性元件结构示意图;
[0027] 图4是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车前悬置总成的弹性元件结构俯视图;
[0028] 图5是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车后悬置总成的弹性元件结构示意图;
[0029] 图6是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车后悬置总成的弹性元件结构俯视图;
[0030] 图7是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车正视图;
[0031] 图8是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车俯视图;
[0032] 图9是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车前转向总成局部结构示意图;
[0033] 图10是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车后转向总成局部结构示意图;
[0034] 图11是本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车后转向总成俯视图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0036] 以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0037] 要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0038] 还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0039] 另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践。
[0040] 本申请实施例提供的可线控扩展的全地形四轮电动越野滑板车,包括车身总成、前悬架总成、后悬架总成、前转向总成、后转向总成以及轮边总成(包括各车轮,具体地如图2所示的前部车轮61、后部车轮62),并通过整车控制系统来实现整车的驱动、转向及制动等功能。
[0041] 具体地,如图1所示,整车控制系统包括整车控制器VCU、多个传感器、四个驱动控制单元以及线控系统。线控系统进一步包括前转向驱动系统和后转向驱动系统,用于分别实现前转向总成、后转向总成的转向驱动控制。另外,VCU设置有能够DC‑DC转换的动力电池进行电力供应,以便需要时实现电动控制。多个传感器用于采集车辆行驶信息,可以布置在整车上多个所需位置,如设于各车轮的轮速传感器、胎压传感器,设于前转向总成的转角传感器等。其中,车辆行驶信息可以包括车速信息、胎压信息、转把扭矩信息、车身侧倾扭矩信息、路况信息等。车速信息可以包括各车轮的轮速信息等,转把扭矩信息可以包括转把角度信息等。
[0042] 整车控制器接收传感器实时采集的车辆行驶信息,然后对这些信息数据处理后生成相应控制指令,并发送给前转向驱动系统以及后转向驱动系统,基于各自转向控制指令,前转向驱动系统驱动前转向总成完成前部车轮转向,后转向驱动系统驱动后转向总成完成后部车轮转向。另外,每个驱动控制单元均包括轮毂电机和电机控制器,整车控制器还根据传感器实时采集的车辆行驶信息生成相应车轮控制指令,然后每个驱动控制单元分别接收来自整车控制器的相应车轮控制指令,使得每个驱动控制单元分别独立驱动前部车轮、后部车轮中的各自车轮,即整车采用分布式驱动方案,四个车轮可独立驱动,电机控制器通过控制车轮转矩、转速来驱动车轮运动。分布式驱动系统通过电机单独调节驱动力矩的大小和方向,实现了精细化的轮胎附着力分配,能够提高车辆操控性以及行驶稳定性,另外分布式驱动系统还可以将电机的最佳效率范围与车辆的工况匹配,明显提高车辆的驱动效率以及能源利用率。
[0043] 进一步的,如图2至图7以及图9至图11所示,在一些实施例中,在本申请实施例提供的全地形四轮电动越野滑板车整车结构中,车身总成包括车架11和驾驶者站立平台12,车架11若干段,方便起连接作用。其中,前悬架总成包括前摆臂21、前减震器22、前悬置总成23、小连杆24以及三角臂25,前摆臂21分别与前悬置总成23下端以及小连杆24铰接,三角臂
25的三角位置分别与小连杆24、车架11铰接(可产生相对转动)以及与前减震器22连接,优选地三角臂25的一个锐角位置及钝角位置与车架11铰接,三角臂25的另一锐角位置与前减震器22连接,前悬置总成23的上端与车架固定连接,且前悬置总成23设有弹性元件,使得当前部车轮受力时可通过前摆臂21、小连杆24、三角臂25将力传递至前减震器22以及车架11。
[0044] 在一些实施例中,前悬置总成23的弹性元件可以实现为如图3、图4所示的前悬置夹板231与前悬置固定板232,前悬置夹板231设于前悬置总成23内,前悬置夹板231内设有设置有橡胶衬套的通孔,并通过螺栓与前悬置固定板232连接,从而使得前悬置固定板232与前悬置夹板231可以绕着C轴相对转动,进而使得车身与前摆臂21可以相对转动,产生整车绕前悬置总成23行程的纵向轴线B转动的效果。
[0045] 在一些实施例中,后悬架总成包括后摆臂31、后减震器32以及后悬置总成33,后摆臂31前部与后悬置总成33下端铰接,两者可产生相对转动;后减震器32的一端与后摆臂31直接连接且另一端与车架11连接,后悬架总成33的上端与车架11固定连接,且后悬置总成33内设有弹性元件(图中未示出),使得当后部车轮受力时,经由后摆臂31将力传递至后减震器32以及车架11。
[0046] 另外,在一些实施例中,后悬置总成33的弹性元件可以实现为如图5、图6所示的后悬置夹板331与后悬置固定板332,后悬置夹板331设于后悬置总成33内,后悬置夹板331内设有设置有橡胶衬套的通孔,并通过螺栓与后悬置固定板332连接,从而使得后悬置固定板332与后悬置夹板331可以绕着C轴相对转动,进而使得车身与后摆臂31可以相对转动,产生整车绕前悬置总成33行程的纵向轴线B转动的效果,当前悬置总成23、后悬置总成33的弹性元件一起作用时,会实现整车绕前悬置总成23、后悬置总成33行程的纵向轴线B转动的效果。
[0047] 在一些实施例中,当驾驶者在驾驶者站立平台12上通过调整左右重心对车身施加力时,车辆两侧不均衡的竖直分力便施加在前悬置总成23和后悬置总成33上,前悬置总成23、后悬置总成33的弹性元件便发生单侧压缩,促使车身产生绕车身纵向中心轴线(如图2中B轴线所示的)旋转,最终使车身角度由图3所示的A1旋转为A1’,A2旋转为A2’,同时,弹性元件的单侧变形还可促使车身纵向偏移回正以及车轮横向偏移回正。另外,在一些实施例中,当驾驶者重心偏移时,车身由此也受到由于驾驶者重心偏移施加的力,车身由此产生绕B轴线转动,驾驶员对车身的作用力产生水平分量F,使得F与地面对前部车轮61、后部车轮
62的阻力(或摩擦力)共同作用形成旋转力矩,使得车辆行驶方向从A改变到A’,实现转向。
[0048] 在一些实施例中,前转向总成4包括转向轴承座41、转向摇臂42、前左右转向节臂43、前左右转向拉杆44以及转向管柱45。具体地,转向轴承座41固定连接在车架11上,转向摇臂42固定连接在转向管柱45上,前左右转向拉杆44的一端与转向摇臂42铰接,另一端与前左右转向节臂43铰接,前左右转向节臂43套装在前部车轮61的主销轴(图中未示出)上,使得当转向管柱45转动时,可带动转向摇臂42、前左右转向拉杆44以及前左右转向节臂43实现前部车轮61的转向。在一些实施例中,前左右转向拉杆44的两端为球头,一端球铰在转向摇臂42上,另一端球铰在前左右转向节臂43上。
[0049] 在一些实施例中,用于驱动前转向总成完成前部车轮61转向的前转向驱动系统包括转向齿轮组46、前驱动电机47和前电机支架48,前驱动电机47通过前电机支架48与车架11固定连接,前驱动电机47的电机输出端通过转向齿轮组46与转向管柱45连接(可以是垂直连接),将前驱动电机47的转动转化为转向管柱45的转动,使得可驱动转向管柱45转动,然后再通过转向摇臂42、前左右转向拉杆44以及前左右转向节臂43带动前部车轮61旋转。
[0050] 在一些实施例中,后转向总成包括后左右转向节臂51、后左右转向拉杆52以及后车架转向拉杆53,后左右转向节臂51套装在后部车轮的主销轴上,后左右转向拉杆52的两端分别球铰在后左右转向节臂51上;后车架转向拉杆52的一端铰接在后左右转向节臂51的一侧,另一端铰接在车架11上,当车身产生绕车身纵向中心轴线(如图2所示B轴)转动时,连接在车架11上的后车架转向拉杆53与后左右转向拉杆52共同作用,实现后部车轮的转向。
[0051] 在一些实施例中,用于驱动后转向总成完成后部车轮62转向的后转向驱动系统,包括后驱动电机54、曲柄滑块机构55、滑块56、滑块导轨57以及后电机支架58。具体地,后驱动电机54(可以采用伺服减速集成式电机)通过后电机支架58与车架11固定连接,后驱动电机54通过滑块56、滑块导轨57以及曲柄滑块机构55的曲柄滑块机构,带动后车架转向拉杆53以及后左右转向拉杆52实现后部车轮62的转向。在一些实施例中,后车架转向拉杆53的内侧也可固定在后摆臂31上,以关闭后轮(即后部车轮62)主动转向功能。
[0052] 在一些实施例中,后部车轮62转向也可以通过机械方式止,例如在不需要后轮转向的情景下,可以将后车架转向拉杆53连接至后摆臂31上,后部车轮62将不产生转向效果,以此来消除高速行驶时带来的后轮摇摆,提高车辆驾驶稳定性。
[0053] 另外,在一些实施例中,本申请实施例提供的整车控制系统中,整车控制器VCU基于至少包括车速信息、胎压信息、转把扭矩信息以及车身侧倾扭矩信息在内的车辆行驶信息进行处理,经过计算处理后获取驾驶者转向意图信息,从而可以根据驾驶者转向意图信息向驱动控制单元或线控系统发送车轮控制指令或转向控制指令,以实现对轮边总成的各自车轮驱动控制或前转向总成、所述后转向总成的各自转向控制。在一些实施例中,整车控制器VCU还可以同时获取整车状态信息,结合整车状态信息与驾驶者转向意图信息进行车辆行驶控制。
[0054] 例如,在一些实施例中,整车控制器VCU可以根据整车状态及驾驶员意图实时调整每个轮的驱动力,例如前轮刹车时,后轮仍可驱动,实现漂移功能;也可通过差速实现原地转向、单边驱动转向、力矩控制及速度控制等控制功能,从而提升了车辆控制灵活性。
[0055] 在一些实施例中,整车控制器VCU根据转把扭矩信息以及车身侧倾扭矩信息反馈相应测量信号,并将测量信号转换为扭矩指令或转速指令,并发送至线控系统单独执行线控转向动作或结合机械转向执行线控转向动作;或者,整车控制器还根据车速信息、胎压信息实时调整扭矩指令并发送给电机控制器以调整轮边总成相应车轮的驱动力。例如,在一些实施例中,有人驾驶模式下,线控系统是在机械转向基础上通过线控转向助力,VCU通过采集转把扭矩信息、驾驶员重心变化引起的车身侧倾扭矩信息,来确定驾驶员转向意图信息,并将反馈的测量信号经过标定及处理后,发给电机控制器相应的扭矩指令,实现转向助力,在需要情况下也可通过给左右车轮不同的转速指令实现差速转向助力。在一些实施例中,当在无人驾驶模式下,可以通过无线遥控控制,先由VCU接收遥控器指令,然后经过处理转换成驱动、转向、制动等信号指令,通过线控系统执行线控转向动作来实现车辆转向,并通过电回馈制动方式进行制动。
[0056] 在一些实施例中,可以通过雷达传感器或UWB传感器采集目标距离本车的距离信息,通过轮速传感器实时采集各车轮的轮速信息,通过转角传感器采集转把角度信息,并将距离信息、轮速信息以及转把角度信息作为约束条件建立目标代价函数,通过求解目标代价函数获得目标扭矩信号,然后整车控制器VCU基于目标扭矩信号进行驱动控制、转向控制以及制动控制以实现目标跟踪或目标避障,实现实时目标跟随或避让,从而提升驾驶安全性。
[0057] 本说明书中,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
[0058] 此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的处理设备或移动设备上安装所描述的系统。
[0059] 上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。