一种多用途模块化智能底盘及其液压控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及模块化底盘技术领域，具体为一种多用途模块化智能底盘及其液压控制系统。


背景技术：

2.随着自动驾驶技术的发展，各种应用场景对小型无人车平台的需求与日俱增。目前无人车在出行、物流、配送、清扫、巡检、侦察、疫情防控等领域有着广泛的应用，对改变人类生活方式，保障国民经济建设和社会治理具有重要作用。
3.目前自动驾驶开发主要基于乘用车进行改装，面临研发周期长、成本高，车辆线控化程度不同，不利于通用化、模块化等问题；且当无人车出于不同领域的需求而搭载不同的上装时，往往需要重新对底盘进行设计以满足性能要求的变化。因此，开发一种多用途无人车模块化底盘对降低自动驾驶开发成本、使算法快速进入实车验证、满足不同用户对车辆用途与性能的需求有重大的意义。
4.现有的模块化车辆底盘大多是针对传统乘用车或者商用车设计开发的。它们结构复杂，成本高昂，性能指标远远超出小型园区车辆的需求值，造成了一定的浪费；而且它们均是针对传统车辆开发的，即使进行相应的改装，也不能很好的与无人车辆相匹配。
5.现有技术中底盘一般采用的是四轮独立的方式，每个车轮均配备1台驱动电机、1台制动电机和1台转向电机，整个底盘共需要12台电机。这种设计形式要求电机体积小且性能高，对电机提出了较高的要求，且大大提高了整个底盘的成本。
6.此外，专利号为cn110370875 a的专利，提出的无人配送机器人底盘总成和无人配送机器人，虽然可以很好的与无人车辆相匹配，但是并没有进行模块化设计，不利于通用化和普及化。


技术实现要素：

7.(一)解决的技术问题
8.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种多用途模块化智能底盘及其液压控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.(二)技术方案
10.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种多用途模块化智能底盘，包括：
11.转向模块；
12.所述转向模块包括转向器总成，所述转向器总成采用齿轮齿条式转向器；
13.还包括用于将减速机构的力矩与运动输出传递给转向器主动齿轮轴的，起到消除传动间隙，补偿装配误差，保证传动精度的作用的联轴器；
14.还包括用于放大电机扭矩、降低电机输出转速的功能的减速机构，所述减速机构安装在转向驱动电机与联轴器之间；
15.还包括用于为整个转向系提供转向力矩转向的驱动电机；
16.还包括用于传递载荷并为转向横拉杆、悬架、车轮组件提供安装与连接位置的转向节；
17.驱动模块；
18.所述驱动模块包括左半轴总成；
19.还包括电动机总成；
20.还包括减速差速器总成；
21.还包括右半轴总成；
22.用于起到支撑作用的设备舱以及车架；
23.用于控制底盘制动的制动模块。
24.优选的，所述底盘的制动模块放置在设备舱中。
25.优选的，所述减速差速器总成主要由联轴器、高速轴、轴承支架、二级减速大齿轮、差速器壳体、行星齿轮、半轴齿轮、中间轴、一级减速大齿轮和减速差速器壳体构成。
26.优选的，所述右半轴总成主要由右半轴、第二悬架缓冲块、第二钢板弹簧连接压板、右半轴壳体、右半轴挡板以及右轮毂构成。
27.优选的，所述电动机总成主要由换向器、电机转子、电机轴、风扇、吊环螺钉以及电机定子构成。
28.优选的，所述左半轴总成主要由左半轴、第一悬架缓冲块、第一钢板弹簧连接压板、左半轴壳体、左半轴挡板以及左轮毂。
29.一种液压控制系统，包括ecu模块、双腔制动主缸、储油箱、制动油路、开关阀、换向阀、前、后轮缸和压力传感器；
30.所述双腔制动主缸包括第一工作腔和第二工作腔；
31.所述制动油路包括前轴油路、后轴油路，第一工作腔接前轴油路，第二工作腔接后轴油路；
32.所述换向阀设有两个下行油路，所述换向阀的一个下行油路接到后轮轮缸，另一个所述下行油路接回储油箱，所述换向阀设置为2位3通电磁阀；
33.所述压力传感器分布安装于前轮轮缸和后轮轮缸中各一个；
34.一个所述开关阀安装于前轴油路内部，所述后轴油路内部分别安装一开关阀和一换向阀，所述开关阀2位2通电磁阀。
35.本实用新型提供了一种多用途模块化智能底盘及其液压控制系统，其具备的有益效果如下：
36.1、本实用新型采用前后轴相对独立的方案，前轴布置转向模块，实现转向功能，后桥布置驱动模块，为整车提供动力。中部的设备舱布置制动模块，为四个制动轮缸提供所需的液压。通过这种设计和布置方式，本实用新型成功将电机个数将为3个，同时降低了对电机体积的苛刻要求，减少了整个底盘的成本。
37.2、本实用新型针对小型园区无人车辆开发设计，取消了与驾驶员交互所需的多余机构，简化了结构并节约了空间，此外，本实用新型的设计速度和使用性能均与园区场景相匹配，解决了传统模块底盘应用在园区无人车辆上的结构不适配与性能浪费的问题。
附图说明
38.图1为本实用新型的整体结构示意图；
39.图2为本实用新型的转向模块结构示意图；
40.图3为本实用新型驱动模块结构示意图；
41.图4为本实用新型制动模块控制流程结构示意图。
42.图中：10、转向模块；20、驱动模块；30、设备舱；40、车架。
具体实施方式
43.本实用新型实施例提供一种多用途模块化智能底盘，如图1
‑
4所示，包括转向模块10；
44.所述转向模块10包括转向器总成，所述转向器总成采用齿轮齿条式转向器；
45.还包括用于将减速机构的力矩与运动输出传递给转向器主动齿轮轴的，起到消除传动间隙，补偿装配误差，保证传动精度的作用的联轴器；
46.还包括用于放大电机扭矩、降低电机输出转速的功能的减速机构，所述减速机构安装在转向驱动电机与联轴器之间；
47.还包括用于为整个转向系提供转向力矩转向的驱动电机；
48.还包括用于传递载荷并为转向横拉杆、悬架、车轮组件提供安装与连接位置的转向节；
49.驱动模块20；
50.所述驱动模块包括左半轴总成；
51.还包括电动机总成；
52.还包括减速差速器总成；
53.还包括右半轴总成；
54.用于起到支撑作用的设备舱30以及车架40；
55.用于控制底盘制动的制动模块。
56.所述底盘的制动模块放置在设备舱30中。
57.所述减速差速器总成主要由联轴器、高速轴、轴承支架、二级减速大齿轮、差速器壳体、行星齿轮、半轴齿轮、中间轴、一级减速大齿轮和减速差速器壳体构成。
58.所述右半轴总成主要由右半轴、第二悬架缓冲块、第二钢板弹簧连接压板、右半轴壳体、右半轴挡板以及右轮毂构成。
59.所述电动机总成主要由换向器、电机转子、电机轴、风扇、吊环螺钉以及电机定子构成。
60.所述左半轴总成主要由左半轴、第一悬架缓冲块、第一钢板弹簧连接压板、左半轴壳体、左半轴挡板以及左轮毂。
61.一种液压控制系统，包括ecu模块、双腔制动主缸、储油箱、制动油路、开关阀、换向阀、前、后轮缸和压力传感器；
62.所述双腔制动主缸包括第一工作腔和第二工作腔；
63.所述制动油路包括前轴油路、后轴油路，第一工作腔接前轴油路，第二工作腔接后轴油路；
64.所述换向阀设有两个下行油路，所述换向阀的一个下行油路接到后轮轮缸，另一个所述下行油路接回储油箱，所述换向阀设置为2位3通电磁阀；
65.所述压力传感器分布安装于前轮轮缸和后轮轮缸中各一个；
66.一个所述开关阀安装于前轴油路内部，所述后轴油路内部分别安装一开关阀和一换向阀，所述开关阀2位2通电磁阀；
67.工作原理：
68.本实用新型通过对驱动、制动和转向的独立设计及模块化设计，实现底盘整体的模块化和可拆卸设计目标。
69.本实用新型并没有将四轮完全割裂开来，而是采用前后轴相对独立的方案，前轴布置转向模块，实现转向功能。后桥布置驱动模块，为整车提供动力。中部的设备舱布置制动模块，为四个制动轮缸提供所需的液压。通过这种设计和布置方式，本实用新型成功将电机个数将为3个，同时降低了对电机体积的苛刻要求，减少了整个底盘的成本。
70.本实用新型针对小型园区无人车辆开发设计，取消了与驾驶员交互所需的多余机构，简化了结构并节约了空间。此外，本实用新型的设计速度和使用性能均与园区场景相匹配，解决了传统模块底盘应用在园区无人车辆上的结构不适配与性能浪费的问题。
71.本系统对现有的制动系统液压结构和abs等系统的液压结构进行了改造，取消了制动分泵和较多的液压阀门的设计，简化了结构并降低了成本。同时，本发明提出的液压系统设计方案，可以与自动驾驶系统很好的结合，并在配合上述控制算法的情况下，提供针对叉车、扫雪车和快递车等不同车型的不同制动模式和制动力分配系数等制动系统参数。
72.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。