[发明专利]一种具有控制装置的主动稳定车辆

权利要求书

1.一种具有控制装置的主动稳定车辆，包括底盘、车体和主动稳定装置，所述底盘安装于所述车体下方，所述底盘具有底盘主轴，所述底盘主轴上设置有至少一个车体基座，所述车体通过所述车体基座与所述底盘可旋转连接，所述主动稳定装置包括车体平衡驱动系统，所述车体平衡驱动系统与所述底盘主轴配合以驱动所述车体围绕所述底盘旋转，其特征在于，所述控制装置包括：

速度踏板和刹车踏板；

第一控制单元，所述第一控制单元与所述速度踏板以及刹车踏板连接并根据所述速度踏板的踩下程度计算并控制所述主动稳定车辆的行驶速度；

车轮转速传感器，所述车轮转速传感器靠近所述车轮安装以实时测量所述车轮的转速数据；

方向盘转角传感器，所述方向盘转角传感器安装于方向盘上以实时测量所述方向盘的转动角度数据；

第一测量单元，所述第一测量单元接收和处理所述车轮的所述转速数据和所述方向盘的转动角度数据以测量车辆的行驶状态；

车体倾角测量模块，所述车体倾角测量模块安装于所述车体或所述底盘上以实时测量所述车体的实际横向倾斜角度；

第二控制单元，所述第二控制单元或所述第一测量单元根据所述车辆的转速数据和所述方向盘的转动角度数据计算所述车体的最佳横向倾斜角度，所述第二控制单元根据所述实际横向倾斜角度数据与所述最佳横向倾斜角度数据的差值控制所述车体平衡驱动系统输出扭矩或载荷，并进一步控制车体的倾斜角和受力稳定。

2.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述控制装置还包括载荷补偿器，所述载荷补偿器与所述平衡驱动系统连接以实时测量并估计所述平衡驱动系统输出有效载荷的大小，同时根据车辆的倾斜状态估计出车辆的横向受力状况，从而进一步估计出车辆需要的载荷补偿量；所述载荷补偿器还与所述第二控制单元连接以向所述第二控制单元发送载荷补偿量的数据，所述第二控制单元根据载荷补偿量的数据实时修正平衡驱动系统的输出扭矩或载荷。

3.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述第一测量单元根据所述车轮的转速数据计算所述车辆的行驶速度，所述第一测量单元或第二控制单元根据所述行驶速度和所述方向盘的转动角度数据计算车辆的最佳横向倾斜角度β，计算公式为β＝tan^-1(v²/(Rg))，其中，v为车辆的行驶速度，g为重力加速度，R为车辆的转弯半径。

4.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述第二控制单元还与所述第一控制单元连接以根据所述实际横向倾斜角度数据与所述最佳横向倾斜角度数据的差值控制并约束行驶速度。

5.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述车体倾角测量模块包括第二测量单元、陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪和所述加速度计安装于所述车体或所述底盘上以分别测量车体或底盘的倾斜角速度及加速度数据；当陀螺仪和加速度计安装在底盘上时，在车体基座和底盘主轴之间还设置有转角传感器以测量车体相对于底盘的转动角度；第二测量单元接收并根据所述倾斜角速度及加速度数据实时计算车体的实际横向倾斜角度。

6.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述车辆还包括横向锁定装置，所述横向锁定装置包括卡钳和碟刹盘，所述碟刹盘固定安装在所述底盘主轴上，所述卡钳固定安装在所述车体底部，所述卡钳上形成有凹槽，所述凹槽内设置有可相对移动的至少一对卡钳头，所述卡钳头与所述碟刹盘配合以夹紧或释放所述碟刹盘。

7.根据权利要求1所述的具有控制装置的主动稳定车辆，其特征在于，所述底盘主轴沿着平行于车辆纵向轴线方向延伸，所述底盘主轴上固定设置有底盘齿轮，所述车体平衡驱动系统包括平衡电机、减速器以及车体齿轮，所述减速器固定于所述车体底部，所述平衡电机与所述减速器连接，所述车体齿轮与所述减速器的输出轴连接并与所述底盘齿轮耦合。