一种六轮越野无人线控车辆的制作方法

1.本实用新型属于汽车技术领域，更具体的说涉及一种六轮越野无人线控车辆。


背景技术：

2.近年来，随着汽车行业的发展，汽车从完全由驾驶员控制渐渐过渡到辅助驾驶。最近几年，汽车行业发展迅速，无人驾驶也渐渐出现在了人们面前，其中智能汽车大多是四轮车辆，单个电池。汽车的线控转向系统一般是由方向盘总成、转向执行总成和主控制器(ecu)三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成。一般的线控转向系统是用传感器检测驾驶员的转向数据，通过数据总线将信号传递给ecu，并获得相应的反馈指令，从而控制转向轮的转向。用在汽车上的制动系统一般是液压形式的制动系统，液压线控制动系统是从传统的液压制动发展来的，其中用电子元件代替了部分机械元件；一般来说，液压式线控制动是由电子踏板、电子控制单元(ecu)、液压执行机构组成，踏板传感器获得踏板行程，然后将信号传递给ecu，实现对踏板行程和制动力的调控。
3.1.现有智能车辆大多为四轮车辆，驱动力较为有限；
4.2.现有的智能车辆车轮跳动行程小，在凹凸不平路面等坏路上行驶时，会出现碰撞底盘等情况，不能够顺利通过；
5.3.现有智能车辆转向方式单一，并且很难在狭窄路面掉头；
6.4.现有车辆工作环境及功能比较单一，不能很好的适应多种工作环境。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种六轮驱动，驱动力足且稳定性高，可以在车架上安装载货车厢、座椅等设备，称为多种不同功能的车辆。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种六轮越野无人线控车辆，包括车架，所述车架上设置有前悬架系统和后悬架系统，前悬架系统和后悬架系统均连接有轮边系统，轮边系统由前至后依次为前轮、中轮和后轮，且前轮、中轮和后轮均包括轮毂电机，车架对应前悬架系统处还设置有转向系统，所述后悬架系统包括平衡臂和连接件，所述连接件的一端与车架通过轴承连接，且连接件与车架之间设置有后减震器，所述平衡臂的中部与连接件的另一端通过轴承连接，所述平衡臂的两端连接中轮和后轮。
9.进一步的所述后悬架系统还包括车架固定件，连接件通过车架固定件与车架连接，连接件与车架固定件之间通过轴承连接。
10.进一步的所述前悬架系统与轮边系统之间设置有羊角，所述悬架系统包括位于车架两侧的摆臂，摆臂一端连接车架，另一端连接羊角，转向系统的两端分别连接车架和羊角，所述前轮装于羊角上。
11.进一步的所述摆臂包括上摆臂和下摆臂，所述下摆臂与车架之间设置有第一减震器，车架两侧的下摆臂之间设置有第二减震器。
12.进一步的还包括如下控制系统：远程遥控装置、整车控制器、电子驻车制动系统、
电池管理系统、电动转向系统和制动控制器，所述远程遥控装置、电子驻车制动系统、电池管理系统、电动转向系统和制动控制器和轮毂电机均连接整车控制器。
13.进一步的所述车架上设置有三组电池，三组电池分别连接前轮、中轮和后轮，所述相邻两组电池之间设置有继电器。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：六轮车的六轮驱动很好的解决了驱动力不足的问题，同时六轮车相比四轮车的稳定性更好，解决在不平路面的通过问题，在行驶过程中避免出现碰撞底盘等情况的发生，可以很好适用于多用工作环境，可以安装载货车厢，就成为了自动驾驶载货汽车；也可以安装座椅等设备，作为机场等场所的载客汽车使用；并且由于车辆具有相当大的跳动量，可以运用在探索地形等特殊路面及工况下，后悬架系统结构简单同时又能很好的起到避震的作用。
附图说明
15.图1为本实用新型六轮越野无人线控车辆的立体结构图；
16.图2为后悬架系统与轮边系统连接时的立体结构图；
17.图3为后悬架系统的立体结构图；
18.图4为前悬架系统、转向系统和轮边系统的立体结构图；
19.图5为前悬架系统的立体结构图；
20.图6为转向系统的立体结构图；
21.图7为控制系统结构示意图；
22.图8为驾驶模式示意图；
23.图9为转向模式示意图；
24.图10为电池管理系统的真值表。
25.附图标记：1、车架；11、前悬架系统；12、后悬架系统；13、转向系统；21、前轮；22、中轮；23、后轮；32、轮毂电机；33、制动盘；34、制动卡钳；41、转向横拉杆；42、齿轮齿条转向器；43、转向滑块；44、转向滑轨；45、转向电机；51、第一减震器；52、下摆臂；53、羊角；54、上摆臂；55、第二减震器；61、平衡臂；62、轴承；64、后减震器；65、连接件；66、车架固定件。
具体实施方式
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
27.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.一种六轮越野无人线控车辆，包括车架1，所述车架1上设置有前悬架系统11和后
悬架系统12，前悬架系统11和后悬架系统12均连接有轮边系统，轮边系统由前至后依次为前轮21、中轮22和后轮 23，且前轮21、中轮22和后轮23均包括轮毂电机32，车架1对应前悬架系统11处还设置有转向系统13，所述后悬架系统12包括平衡臂61和连接件65，所述连接件65的一端与车架1通过轴承62连接，且连接件65与车架1之间设置有后减震器64，所述平衡臂61 的中部与连接件65的另一端通过轴承62连接，所述平衡臂61的两端连接中轮22和后轮23。
29.本实施例优选的所述后悬架系统12还包括车架固定件66，连接件65通过车架固定件66与车架1连接，连接件65与车架固定件66 之间通过轴承62连接。
30.在本实施例中六个车轮均为主动轮，轮胎和轮辋安装在轮毂电机 32外侧。
31.其中中轮22和后轮23连接于同一平衡臂61上，在中轮22和后轮23受到冲击后，可以将载荷通过轴承62传递到后减震器64，能够有效提高车辆的平顺性。
32.本实施例优选的所述前悬架系统11与轮边系统之间设置有羊角 53，所述悬架系统包括位于车架1两侧的摆臂，摆臂一端连接车架1，另一端连接羊角53，转向系统13的两端分别连接车架1和羊角53，所述前轮21装于羊角53上。
33.在本实施例中每个轮毂电机32上均具有制动盘33，在羊角53 和平衡臂61的吊耳上均具有制动卡钳34。
34.在本实施例中转向系统13优选的采用申请人在先申请，申请号为2021215402686，名称为一种小空间布置的转向机构的结构，其包括转向万向节，齿轮齿条转向器42和转向横拉杆41，所述转向万向节的一端与齿轮齿条转向器42的输入端连接，所述齿轮齿条转向器 42的输出端上设有刚性连接件65，且刚性连接件65处于输出端的上方，所述刚性连接件65上转动连接有转向横拉杆41，转向横拉杆41 相对刚性连接件65上下转动，所述转向横拉杆41远离刚性连接件 65一端转动连接有羊角53吊耳，羊角53吊耳相对转向横拉杆41朝刚性连接件65内外转动；所述刚性连接件65上设有转向滑块43，转向滑块43上设有与其配合的转向滑轨44，所述转向滑块43和转向滑轨44的滑动方向与齿轮齿条转向器42的输出方向一致；在本实施例中将齿轮齿条转向器42的输入端连接转向电机45，即整个转向系统13为电动转向系统13，其能够适应小空间布置转化系统车辆的布置需求，避免转向系统13与车辆其它部件产生干涉，同时能够适应车轮的大幅度跳动。
35.所述摆臂包括上摆臂54和下摆臂52，所述下摆臂52与车架1 之间设置有第一减震器51，车架1两侧的下摆臂52之间设置有第二减震器55。
36.本实施例优选的还包括如下控制系统：远程遥控装置、整车控制器、电子驻车制动系统、电池管理系统、电动转向系统13和数据库系统，所述远程遥控装置、电子驻车制动系统、电池管理系统、电动转向系统13和数据库系统和轮毂电机32均电连接整车控制器。
37.其中远程遥控装置包括遥控器和/或上位机。
38.在使用遥控器控制时，人员通过遥控器发送指令，指令传递给整车控制器，整车控制器将获得的指令处理后分别传力给电子驻车制动系统、六个轮毂电机32、电池管理系统、前轴系统和后轴系统的两个电动转向系统13的转向电机45和数据库系统，车辆进行相应的运动，并且电子驻车制动系统、六个轮毂电机32、电池管理系统、电动转向系统13的转向电机45和数据库系统将其运动状态反馈传递给整车控制器，利用pid控制来调节实际工况与指令之间的误差，同时车辆的运动工况传递给遥控器控制人员，控制人员通过反复调控遥
控器来达到符合控制人员意愿的车辆行驶工况。
39.在上位机控制时，上位机向整车控制器传递出运动信号，整车控制器将获得的信号处理后别传力给电子驻车制动系统、六个轮毂电机 32、电池管理系统、前轴系统和后轴系统的两个电动转向系统13的转向电机45和数据库系统，车辆进行相应的运动，并且电子驻车制动系统、六个轮毂电机32、电池管理系统、电动转向系统13的转向电机45和数据库系统将其运动状态反馈传递给整车控制器，利用pid 控制来调节实际工况与指令之间的误差，经过相对短暂的调控实现一个稳定的行驶状态。
40.本实施例优选的还包括如下车辆驾驶方法，自动驾驶或遥控驾驶，在自动驾驶时，任意系统报错或出现故障时，车辆进入零扭矩模式，同时进行制动，直至车辆停止；在遥控驾驶时，当车辆的远程遥控装置未连接或任意系统报错或出现故障时，车辆进入零扭矩模式，同时进行制动，直至车辆停止。
41.具体的无论是自动驾驶还是遥控驾驶，其均可采用整车车速控制、分布式转矩控制和分布式转速控制这三种对轮毂电机32的控制方式。
42.其中整车车速控制是对本实用新型车辆整车车速的控制，使其符合需要的行驶速度；分布式扭矩控制方式是根据需要分别对六个轮毂电机32的输出扭矩进行控制；分布式转速控制方式是根据需要分别对六个轮毂电机32的输出转速进行控制。
43.当本实用新型车辆处于自动驾驶状态时，此时车辆的iecu、急停开关、六个轮毂电机32报错或出现故障后，车辆进入零扭矩模式，同时制动系统产生1.5mpa的制动油压，使车辆减速直至停车，当没有出错时，通过判断语句使车辆进入行驶模式。
44.当本实用新型车辆处于遥控转速驾驶状态时，此时车辆的遥控器未连接或故障以及急停开关、六个轮毂电机32报错或出现故障后，车辆进入零扭矩模式，同时制动系统产生1.5mpa的制动油压，使车辆减速直至停车，当没有出错时，通过判断语句使车辆进入转速驾驶模式行驶。
45.当本实用新型车辆处于遥控转矩驾驶模式，此时车辆的遥控器未连接或故障以及急停开关、六个轮毂电机32报错或出现故障后，车辆进入零扭矩模式，同时制动系统产生1.5mpa的制动油压，使车辆减速直至停车，当没有出错时，通过判断语句使车辆进入转矩驾驶模式行驶。
46.在自动驾驶模式下，整车控制器根据需要向前轮21的电动转向电机45发送转弯信号，来实现转向功能。在遥控器驾驶模式下，车辆的转向模式主要有两种：前轮21阿克曼转向和前轮21差速转向。在前轮21阿克曼转向模式中，前轮21电动转向电机45接收到转向信号，内侧车轮的转向角比外侧轮的转向角大3度左右。在前轮21 差速转向模式中，左右车轮接收到不同的转速信号，通过使左右车轮产生转速差来完成转向。
47.本实施例优选的所述车架1上设置有三组电池，三组电池分别连接前轮21、中轮22和后轮23，所述相邻两组电池之间设置有继电器。
48.其中继电器可以设置有三个，即任意两组电池之间均具有继电器，为了优化控制算法及简化判断逻辑，本实施例采用两个继电器，且下述内容以采用两个继电器为例。
49.如图10所示，本实施例中采用三个72伏的电池、两个继电器来实现该车辆的冗余供电技术。其中继电器r1、r2分别在电池ab和电池bc之间；真值表中电池abc的0代表电池亏电或损坏，电池abc 的1代表电池正常供电。
50.在三个电池均可正常供电的时候，电池a为前轮21两个电机及其他耗电部件进行供电，电池b为中轮22两个电机供电，电池c为后轮23两个电机供电。电池abc状态为000时，此时电池均没电，继电器r1、r2关闭；电池abc状态为001时，此时电池c有电，继电器r1、r2打开，电池c为电池ab所供电部件供电；电池abc状态为010时，此时电池b有电，继电器r1、r2打开，电池b为电池ac 所供电部件供电；电池abc状态为100时，此时电池a有电，继电器 r1、r2打开，电池a为电池bc所供电部件供电；电池abc状态为011 时，此时电池bc有电，继电器r1打开r2关闭，电池b为电池a所供电部件供电；电池abc状态为101时，此时电池ac有电，继电器 r1打开r2关闭，电池a为电池b所供电部件供电；电池abc状态为 110时，此时电池ab有电，继电器r2打开r1关闭，电池b为电池c 所供电部件供电；电池abc状态为111时，此时电池abc均有电，继电器r1、r2关闭。电池a的状态0用表示，状态1用a表示；同理电池b的状态0用表示，状态1用b表示；电池c的状态0用表示，状态1用c表示。因此在r1打开时的逻辑为在r2打开时的逻辑为通过判断r1、r2是否打开来实现本实用新型的冗余供电。
51.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。