[發明專利]一種無人車輛輪轂電機高機動性行駛驅動操縱系統

有效

• 申請號: 202010480590.8
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111923719B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 趙松;劉海濤;趙艷輝;劉廣征;馬玉坡;閆智洲;王福鵬;廖桐舟
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60K1/00;B60K11/02;B60G7/00;B60G17/04;B62D5/04;B62D7/18;B62D7/20;B60R16/02
• 代理公司: 青島仟航知識產權代理事務所(普通合伙) 37289
• 代理人: 紀尚旭

本發明屬于車輛工程領域，公開了一種無人車輛輪轂電機高機動性行駛驅動操縱系統，前三橋為單縱臂橋，第四橋為雙橫臂橋，所述單縱臂橋包括輪胎輪輞總成、縱臂、縱臂安裝架、油氣彈簧和輪轂電機；所述雙橫臂橋包括上橫臂、下橫臂、轉向節、輪轂電機和轉向器，本發明利用分布式驅動輪轂電機匹配油氣彈簧獨立懸掛，使車輛實現了超高幾何障礙通過能力，高速越野路面機動能力。系統采用全點驅動方式，功率密度大、用空間小、工作穩定可靠；系統部件模塊化設計，互換性好造價低廉、易于維護。

技術領域

本發明涉及一種輕型超高機動車輛輪轂電機行駛驅動操縱系統，屬于車輛工程領域。

背景技術

輕型超高機動車輛對其通過能力提出了嚴苛的指標要求：平均越野速度30千米/小時；最大爬坡度不低于32°；最大側傾行駛坡度不低于20°；越壕寬不低于1.2米；上下垂直障礙高度不低于0.6米；具備松軟地面通行能力等；超高的通過能力要求，對車輛行駛驅動系統提出了全新的要求：超大懸架行程；具備車姿調節功能；側向剛度大；具備靈活轉向能力；超大驅動力矩輸出；超大接地面積等，現有技術中四橋越野車大多數為重型越野，將四橋應用到輕型高機動車輛，無法滿足輕型高機動車輛的性能要求，如200620158767.8公開了一種油氣彈簧獨立懸架以及采用該懸架的重型汽車，該獨立懸架結構笨重，無法應用于輕型高機動車輛，無法滿足輕型機動車輛的要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下一種無人車輛輪轂電機高機動性行駛驅動操縱系統：

一種無人車輛輪轂電機高機動性行駛驅動操縱系統，前三橋為單縱臂橋，第四橋為雙橫臂橋，所述單縱臂橋包括輪胎輪輞總成、縱臂、縱臂安裝架、油氣彈簧和輪轂電機；所述雙橫臂橋包括上橫臂、下橫臂、轉向節、輪轂電機和轉向器；所述輪胎輪輞總成螺接于輪轂電機輸出端；所述縱臂輪胎端與輪轂電機殼體螺接固定，車體端通過縱臂安裝支架緊固于車體上，使縱臂可繞車體橫向軸線大角度擺動；所述上橫臂、下橫臂通過銷軸連接于車體，可實現橫臂繞車體橫向大角度擺動，橫臂球頭端通過大角度球鉸鏈連接與轉向節，并形成轉向節偏轉軸線；所述轉向節設計有轉向系統連接點，通過轉向系統驅動，可使轉向節繞自身軸線偏轉；所述轉向節與輪轂電機通過螺栓緊固；油氣彈簧上支點以球關節軸承方式鉸接于車體，下止點通過銷軸分別連接縱臂和下橫臂，傳遞彈性力和阻尼力；轉向器殼體安裝于車體，輸出端驅動轉向搖臂實現搖臂相對于車體擺動，搖臂中間通過中心拉桿實現運動耦合；轉向拉桿兩端分別連接轉向節和轉向搖臂，由轉向搖臂驅動，進而帶動輪轂電機、輪胎輪輞實現轉角偏轉。

作為優選，所述轉向器為線控電驅動轉向器。

作為優選，所述第四橋為機械轉向。

作為優選，油氣彈簧彈性力為：

其中，各參數含義如下：

F_s表示油氣彈簧彈性力，單位是N；

R_g表示氣體常數，單位是J/(mol·k)，優選8.314；

T表示熱力學溫度，單位是K；

m_q表示油氣彈簧內氣體質量，單位是Kg；

V₀表示油氣彈簧內氣體初始體積，單位是mm³；

D_c表示油氣彈簧活塞直徑，單位是mm；

S表示油氣彈簧活塞行程，單位是mm；

a表示范德瓦爾常數，單位是atm·L²/mol²。

與現有技術相比，本發明一種無人車輛輪轂電機高機動性行駛驅動操縱系統有以下優點：