[发明专利]一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统及控制方法

权利要求书

1.一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，包括：车架、悬架系统、驱动与制动系统、转向系统及信息感知与控制系统；

所述车架包括纵梁(9)、前梁(10)、尾梁(11)、中间梁(12)、副梁(13)、连接片(14)和层板(15)；所述纵梁(9)、前梁(10)、尾梁(11)、中间梁(12)通过紧固件进行安装，组成主梁；所述副梁(13)与主梁通过连接片(14)进行安装；所述层板(15)通过铜柱和紧固件(35)分别与主梁、副梁进行连接；所述车架用以装配和承载其它系统；

所述悬架系统包括钢板弹簧总成(32)与阻尼减震器(33)；钢板弹簧总成(32)包括弹性装置、导向装置，弹性装置包括若干片等宽不等长的金属弹片，导向装置以最长钢板弹簧两端形成的卷耳通过吊耳固定于车架纵梁(9)，所述阻尼减震器(33)上端与所述车架纵梁(9)连接；

所述驱动与制动系统包括直流无刷电机(4)、驱动桥壳(29)、纵向锥齿、横向锥齿、万向传动轴(6)与轮胎轮毂总成(7)；直流无刷电机(4)前端固定于驱动桥壳(29)上，电机轴与纵向锥齿的内部通孔通过紧固件(35)连接，纵向锥齿的外缘通过轴承(34)支撑与于驱动桥壳(29)内部，横向锥齿通过紧固件固定于万向传动轴(6)一端；电机动力通过横向锥齿、经由万向传动轴(6)传递到轮胎轮毂总成(7)，横向锥齿将电机轴输出的纵向转动转换成横向转动，万向传动轴(6)可以在轮胎转向时依然传动电机扭矩，任意角度改变动力传递路径，轮毂通过带动轮胎克服地面阻力行驶或产生反向制动力减速；

所述转向系统包括转向舵机(5)、转向摇臂(25)、转向直拉杆(26)、转向横拉杆(27)和转向节(28)组成；转向舵机(5)通过转向舵机架(24)固定在驱动桥壳(29)上方，转向舵机(5)驱动转向摇臂(25)转动，拉动转向直拉杆(26)，使得转向节(28)转动，车轴两端转向节(28)通过转向横拉杆(27)连接，从而使得两端车轮同时转向；

所述信息感知与控制系统包括激光雷达(16)、GPS定位单元(17)、惯性测量单元(18)、中央控制单元(19)、底层指令分配控制器(20)、电机驱动电调(21)、电调中心板(22)和动力电池组(23)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，所述驱动与制动系统：每一根车轴的两个车轮分别由一个直流无刷电机(4)进行驱动，所述车辆系统的六个车轮均为驱动轮，分别由六个独立的直流无刷电机提供动力，可通过控制直流无刷电机的驱动电路调整电机转速，或者使电机堵转产生回馈电流，产生制动力矩，将车辆制动时的部分动能转换成电能，并储存在动力电池组中。

3.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，所述纵向锥齿和横向锥齿构成锥齿组合(31)、万向传动轴(6)外端均通过不同型号的深沟球轴承支撑于桥壳内部。

4.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，所述纵向锥齿与横向锥齿相互啮合，传动比为1：1，或根据期望车速范围调整该传动比。

5.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，所述转向系统中，转向舵机(5)输出端与转向摇臂(25)固连，并驱动转向摇臂(25)转动，转向摇臂(25)通过紧固件(35)与转向直拉杆(26)链接，从而带动转向直拉杆(26)横向移动，转向直拉杆(26)的尾部与由两个转向节(28)、转向横拉杆(27)、驱动桥壳(29)组成的转向梯形结构相连，带动两端的转向节(28)绕与驱动桥壳(29)的连接点转动，车轴两端转向节通过转向横拉杆(27)连接，从而使得两端轮胎轮毂总成(7)同时转向，实现阿克曼转向。

6.根据权利要求1或5所述的一种分布式驱动的高性能六轮转向商用车智能底盘系统，其特征在于，所述转向系统：每一根车轴均包含转向装置，使得车辆在行驶过程中的中、后轴车轮辅助前轮进行转向，高速并行转向提高稳定性，低速反向转向提高机动性，所述转向直拉杆内部装有弹簧缓冲装置，避免过驱动。