【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车领域，尤其涉及了一种四轮独立驱动的车辆及其控制方法。
技术介绍
1、在如军用、警用、灾害应急、矿业、农林这种露天环境和地面环境都比较恶劣的场景下进行人员、物资或设备的搭载和运输需求，对应需要高越野性能高通过性的车辆或底盘。特别是对于可供转弯或掉头的空间较小的情况下，还需要车辆或底盘具有较小的转弯半径甚至需要原地掉头。
2、现有技术中，因为差速器的存在，将出现当差速器两端的车轮中只要有一个车轮打滑，则动力将从该车轮流失，不打滑的一侧车轮也得不到动力。为解决该问题，行业常见的方法有两种：一种是对差速器的差速功能进行限制或锁止，可通过纯机械方案或电控机械方案，但这导致差速器结构复杂，成本增加；另一种是通过刹车系统对打滑的车轮进行单独的制动，从而使不打滑的车轮获得动力，但这需要配置较高规格的制动系统，而此等级的制动系统往往非常昂贵。此外，现有技术中的四驱电动车，无法实现对每个车轮的动力输出的独立控制，因此对于例如左右轮差速转向、左右轮差速掉头的功能，无法实现。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中的缺点，提供了一种四轮独立驱动的车辆。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
3、一种四轮独立驱动的车辆，包括底板架，底板架上安装有车轮和驱动组件，驱动组件包括电机、减速箱和传动半轴，电机的输出轴与减速箱连接，减速箱的输出端通过传动半轴与车轮连接，驱动组件至少有四个，每个车轮连接有一个驱动组件。
4、
5、作为优选，底板架上固接有驱动支架，驱动支架的左右两侧均安装有一组驱动组件，位于驱动支架左右两侧的驱动组件对称设置并分别连接车体左右两侧的车轮。
6、作为优选，驱动支架有两个且分别位于底板架的前后两端。位于车体前端的两个驱动组件背靠背通过驱动支架连接在一起，位于车体后端的驱动组件背靠背通过驱动支架连接在一起，并最终与底板架固定。
7、作为优选，车轮上包括轮毂和安装在轮毂上的胎体、轮毂上安装有传动法兰，传动法兰通过花键或其他形式的键与传动半轴连接，从而将传动半轴的动力传递给车轮，轮毂上还安装有制动卡钳、制动盘和转向节。
8、作为优选，还包括悬架组件，悬架组件包括上摆臂和悬架弹簧，还包括摇臂，摇臂的一端通过安装件安装在车架上并绕安装件做旋转运动，摇臂的另一端向外延伸并形成第一安装位和第二安装位；上摆臂的一端活动连接在车轮上，上摆臂的另一端活动连接在第一安装位上；悬架弹簧的一端活动连接在车架上，悬架弹簧的另一端活动连接在第二安装位上；安装件分别与第一安装位和第二安装位连接并形成的两连线夹角为10°～170°；摇臂为三角板结构，安装件、第一安装位和第二安装位分别位于摇臂三角板结构的三个角上；安装件为轴承、安装轴、铰链中的一种；悬架弹簧的轴线与水平面之间的夹角为0°～80°；悬架弹簧与摇臂通过衬套或球头连接；还包括推杆，上摆臂和摇臂通过推杆连接；推杆包括杆体和两个安装在杆体端部的连接件，连接件为球头连接件，杆体的两端分别通过正反螺纹与连接件连接；还包括下摆臂，下摆臂活动安装在车轮上；车轮上安装有转向节，上摆臂和下摆臂均球头连接在转向节上；上摆臂和下摆臂通过衬套与车架连接。
9、作为优选，还包括转向组件，转向组件包括转向机、输出齿条和转向拉杆，输出齿条安装在转向机上，输出齿条的左右两端分别与转向拉杆连接；转向机包括转向电机、转向电控结构和转向减速结构，本申请优选采用前后对称布置的转向组件，通过前后转向组件的配合，可以实现多种转向功能，也可仅在前轮或后轮配置一套转向系统。
10、作为优选，还包括制动组件，制动组件有四组且分别安装于四个车轮上，制动组件包括电控液压制动器、制动管、制动卡钳、制动盘，其中电控液压制动器固定于底板架上，制动卡钳分别固定于四个轮毂上，制动盘分别固定于四个轮内电机上随电机转子转动而转动。本申请制动系统接受电控指令，控制电机作动，推动主缸活塞将制动压力通过液压油传递给四个制动卡钳上的分泵活塞，推动制动片压紧制动盘，从而获得制动力。
11、作为优选，底板架为框体结构，底板架为合金型焊接架；底板架的中部框体内上安装有电池组件；底板架的中部框体内上安装有电控组件，电控组件包括控制模块、电源模块、驱动模块、转向模块和制动模块，控制模块向电源模块、驱动模块、转向模块和制动模块发送控制指令，电源模块与电源组件连接，驱动模块与驱动组件连接，转向模块与转向组件连接，制动模块与制动组件连接；有人驾驶模块、遥控驾驶模块和自动驾驶模块，控制模块包括有人驾驶子模块、遥控驾驶子模块和自动驾驶子模块，有人驾驶子模块的控制优先级大于遥控驾驶子模块的控制优先级，遥控驾驶子模块的控制优先级大于自动驾驶子模块的控制优先级，通过对转向组件和驱动组件的控制不同，可实现多种的驱动和转向模式。
12、一种四轮独立驱动的车辆的控制方法，包括上述中的一种四轮独立驱动的车辆，控制方法包括：
13、1)直行状态控制方法：
14、四个车轮不转向并位于基准位置，四个电机同向转动，此状态下车体直行前进或倒退移动
15、2)前轮转向状态控制方法：
16、车体前端的转向组件控制两个前车轮朝同一个方向转向，两个后车轮处于基准位置不转向，四个电机同向转动，此状态类似常规汽车的转向模式，此状态下车辆按阿克曼几何原理大致沿车轮指向的圆弧前进或倒退；
17、3)后轮转向状态控制方法：
18、车体后端的转向组件控制两个后车轮朝同一个方向转向，两个前车轮处于基准位置不转向，四个电机同向转动，此状态类似叉车的转向模式，此状态下车辆按阿克曼几何原理大致沿车轮指向的圆弧前进或倒退；
19、4)前后反向转向状态控制方法：
20、车体前端的转向组件控制两个前车轮均朝同一个方向转向，车体后端的转向组件控制两个后车轮均朝另一个方向转向，四个电机同向转动，此状态下车辆大致沿车轮中心平面切线所对应的同心圆的圆心前进或倒退，此状态因为前后轮都有转角，相当于转角进行了两倍放大，能有效的缩短转弯半径，提高车辆的形式灵活性；
21、5)前后同向转向状态控制方法：
22、车体前端的转向组件控制两个前车轮、车体后端的转向组件控制两个后车轮均朝同一个方向转向，四个电机同向转动，车体呈现斜向平移的状态，此状态可以方便车辆进行横向位置的调整和线路的调整；
23、6)差速转向状态控制方法：
24、车体前端和\或后端的转向机构控制车轮转向,位于转向外侧的驱动组件的输出转速高于位于转向内侧的驱动组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四轮独立驱动的车辆，包括底板架(1)，其特征在于：底板架(1)上安装有车轮(3)和驱动组件(2)，驱动组件(2)包括电机(21)、减速箱(22)和传动半轴(23)，电机(21)的输出轴与减速箱(22)连接，减速箱(22)的输出端通过传动半轴(23)与车轮(21)连接，驱动组件(2)至少有四个，每个车轮(3)连接有一个驱动组件(2)。
2.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：电机(21)与减速箱(22)固装的安装端面上设有多个第一安装孔(211)，第一安装孔(211)关于电机(21)轴线圆周设置；减速箱(22)上设有多个第二安装孔(221)，减速箱(22)的输出端和输入端所在平面定义为中心面，第二安装孔(221)关于中心面对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：底板架(1)上固接有驱动支架(11)，驱动支架(11)的左右两侧均安装有一组驱动组件(2)，位于驱动支架(11)左右两侧的驱动组件(2)对称设置并分别连接车体左右两侧的车轮(3)。
4.根据权利要求3所述的一种四轮独立驱动的车辆，
5.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：车轮(3)上包括轮毂(31)和安装在轮毂(31)上的胎体(32)、轮毂(31)上安装有传动法兰(33)，传动法兰(33)与传动半轴(23)连接。
6.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：还包括悬架组件(4)，悬架组件(4)包括上摆臂(41)和悬架弹簧(43)，还包括摇臂(42)，摇臂(42)的一端通过安装件(420)安装在车架上并绕安装件(420)做旋转运动，摇臂(42)的另一端向外延伸并形成第一安装位(421)和第二安装位(422)；上摆臂(41)的一端活动连接在车轮(3)上，上摆臂(41)的另一端活动连接在第一安装位(421)上；悬架弹簧(43)的一端活动连接在车架上，悬架弹簧(43)的另一端活动连接在第二安装位(422)上；安装件(420)分别与第一安装位(421)和第二安装位(422)连接并形成的两连线夹角为10°～170°；摇臂(42)为三角板结构，安装件(420)、第一安装位(421)和第二安装位(422)分别位于摇臂(42)三角板结构的三个角上；安装件(420)为轴承、安装轴、铰链中的一种；悬架弹簧(43)的轴线与水平面之间的夹角为0°～80°；悬架弹簧(43)与摇臂(42)通过衬套或球头连接；还包括推杆(44)，上摆臂(41)和摇臂(42)通过推杆(44)连接；推杆(44)包括杆体(441)和两个安装在杆体(441)端部的连接件(442)，连接件(442)为球头连接件，杆体(441)的两端分别通过正反螺纹与连接件(442)连接；还包括下摆臂(45)，下摆臂(45)活动安装在车轮(3)上；车轮(3)上安装有转向节，上摆臂(41)和下摆臂(45)均球头连接在转向节上；上摆臂(41)和下摆臂(45)通过衬套与车架连接。
7.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：还包括转向组件(5)，转向组件(5)包括转向机(51)、输出齿条(52)和转向拉杆(53)，输出齿条(52)安装在转向机(51)上，输出齿条(52)的左右两端分别与转向拉杆(53)连接；转向机(51)包括转向电机、转向电控结构和转向减速结构。
8.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：还包括制动组件，制动组件有四组且分别安装于四个车轮(3)上，制动组件包括电控液压制动器、制动管、制动卡钳、制动盘。
9.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：底板架(1)为框体结构，底板架(1)为合金型焊接架；底板架(1)上安装有电池组件(6)；底板架(1)上安装有电控组件(7)，电控组件(7)包括控制模块、电源模块、驱动模块、转向模块和制动模块，控制模块向电源模块、驱动模块、转向模块和制动模块发送控制指令，电源模块与电源组件(6)连接，驱动模块与驱动组件(2)连接，转向模块与转向组件(5)连接，制动模块与制动组件连接；有人驾驶模块、遥控驾驶模块和自动驾驶模块，控制模块包括有人驾驶子模块、遥控驾驶子模块和自动驾驶子模块，有人驾驶子模块(1)的控制优先级大于遥控驾驶子模块(2)的控制优先级，遥控驾驶子模块(2)的控制优先级大于自动驾驶子模块(3)的控制优先级。
10.一种四轮独立驱动的车辆的控制方法，其特征在于：包括权利要求1-9中的任意一种一种四轮独立驱动的车辆，控制方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种四轮独立驱动的车辆，包括底板架(1)，其特征在于：底板架(1)上安装有车轮(3)和驱动组件(2)，驱动组件(2)包括电机(21)、减速箱(22)和传动半轴(23)，电机(21)的输出轴与减速箱(22)连接，减速箱(22)的输出端通过传动半轴(23)与车轮(21)连接，驱动组件(2)至少有四个，每个车轮(3)连接有一个驱动组件(2)。
2.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：电机(21)与减速箱(22)固装的安装端面上设有多个第一安装孔(211)，第一安装孔(211)关于电机(21)轴线圆周设置；减速箱(22)上设有多个第二安装孔(221)，减速箱(22)的输出端和输入端所在平面定义为中心面，第二安装孔(221)关于中心面对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：底板架(1)上固接有驱动支架(11)，驱动支架(11)的左右两侧均安装有一组驱动组件(2)，位于驱动支架(11)左右两侧的驱动组件(2)对称设置并分别连接车体左右两侧的车轮(3)。
4.根据权利要求3所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：驱动支架(11)有两个且分别位于底板架(1)的前后两端。
5.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：车轮(3)上包括轮毂(31)和安装在轮毂(31)上的胎体(32)、轮毂(31)上安装有传动法兰(33)，传动法兰(33)与传动半轴(23)连接。
6.根据权利要求1所述的一种四轮独立驱动的车辆，其特征在于：还包括悬架组件(4)，悬架组件(4)包括上摆臂(41)和悬架弹簧(43)，还包括摇臂(42)，摇臂(42)的一端通过安装件(420)安装在车架上并绕安装件(420)做旋转运动，摇臂(42)的另一端向外延伸并形成第一安装位(421)和第二安装位(422)；上摆臂(41)的一端活动连接在车轮(3)上，上摆臂(41)的另一端活动连接在第一安装位(421)上；悬架弹簧(43)的一端活动连接在车架上，悬架弹簧(43)的另一端活动连接在第二安装位(422)上；安装件(420)分别与第一安装位(421)和第二安装位(422)连接并形成的两连线夹角为10°～170°；摇臂(42)为三角板结构，安装件(420)、第一安装位(42...
【专利技术属性】
技术研发人员：周煊，
申请(专利权)人：杭州集志轩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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