[实用新型]一种自动驾驶用轮毂电机电动汽车

摘要

本实用新型公开了一种自动驾驶用轮毂电机电动汽车，包括车体、传感器数据采集处理控制模块、四轮独立控制电机驱动模块、车轮转向控制模块、液压制动模块、独立悬架模块，车载电源；本车辆能够实现的工况有原地差速转向、自动变速巡航、局部路径规划自动躲避障碍物等。此车辆对无人驾驶车辆研究与探索具有重要意义，基于本实验车辆可开展多工况实车实验，有利于将理论用之于实验，推进自动驾驶轮毂电机车的发展。

主权项

1.一种自动驾驶用轮毂电机电动汽车，其特征在于，包括车体、传感器数据采集处理控制模块、四轮独立控制电机驱动模块、车轮转向控制模块、液压制动模块、独立悬架模块，车载电源；所述车体包括右侧车门、左侧车门、后保险杠、汽车底盘、前保险杠、车体纵梁、车体竖围板、车体斜围板、车体三角围板、车体横梁、汽车底盘孔洞、立柱、围板预留孔，所述车体纵梁有七根，所述车体竖围板有八面，所述车体斜围板有两面，所述车体三角围板有四面，所述车体横梁有十一根，所述立柱有十四根；所述车体斜围板上端与下端均与所述车体横梁连接；所述立柱与所述汽车底盘连接，所述车体横梁、所述车体纵梁与所述立柱连接；所述车体三角围板用以封堵由所述车体斜围板侧边、立柱、车体纵梁形成的三角形镂空面；所述车体竖围板底端与所述汽车底盘连接，所述车体竖围板侧部与所述立柱连接，车体竖围板平行于车辆纵平面时其顶部与所述车体纵梁连接，所述车体竖围板垂直于车体纵平面时其顶部与所述车体横梁连接；所述后保险杠与所述立柱连接，所述后保险杠水平方向高于所述汽车底盘水平方向的高度；所述前保险杠与所述立柱连接，所述前保险杠水平方向高于所述汽车底盘水平方向的高度；所述传感器数据采集处理控制模块包括右前轮轮毂电机驱动器、右后轮轮毂电机驱动器、DGPS主天线、左后轮轮毂电机驱动器、视觉传感器组、左前轮轮毂电机驱动器、转向电机驱动器、车载电脑、DGPS辅天线、myrio控制器、DGPS传感器、加速踏板；所述加速踏板信号输出线与所述myrio控制器模拟信号输入接口连接；所述车载电脑通过双向myrio数据线与所述myrio控制器相连；所述车载电脑通过串口数据线与所述DGPS传感器相连；所述DGPS传感器与所述DGPS主天线、所述DGPS辅天线均相连；所述视觉传感器组通过USB数据线与所述车载电脑相连；所述转向电机驱动器通过单向数据线与所述myrio控制器相连；所述右前轮轮毂电机驱动器、所述右后轮轮毂电机驱动器、所述左后轮轮毂电机驱动器、所述左前轮轮毂电机驱动器均通过单向数据线与myrio控制器相连；所述四轮独立控制电机驱动模块包括左前轮驱动、右前轮驱动、左后轮驱动、右后轮驱动；所述左前轮驱动包括左前轮、左前轮轮毂电机驱动器、左前轮轮毂电机、左前轮转向节，所述左前轮通过螺栓与所述左前轮轮毂电机转子相连，所述左前轮轮毂电机定子伸出一带有螺纹的短管，所述左前轮转向节中间开有圆孔，所述短管穿过所述左前轮转向节中间的圆孔，通过螺母拧紧所述左前轮转向节与所述左前轮轮毂电机定子的配合面，所述左前轮轮毂电机驱动器的控制输出电缆穿过所述短管中间的管道与所述左前轮轮毂电机内部绕组相连，所述短管轴线与所述圆孔轴线重合；所述右前轮驱动包括右前轮、右前轮轮毂电机驱动器、右前轮轮毂电机、右前轮转向节，所述右前轮通过螺栓与所述右前轮轮毂电机转子相连，所述右前轮轮毂电机定子伸出一带有螺纹的短管，所述右前轮转向节中间开有圆孔，所述短管穿过所述右前轮转向节中间的圆孔，通过螺母拧紧所述右前轮转向节与所述右前轮轮毂电机定子的配合面，所述右前轮轮毂电机驱动器的控制输出电缆穿过所述短管中间的管道与所述右前轮轮毂电机内部绕组相连，所述短管轴线与所述圆孔轴线重合；所述左后轮驱动包括左后轮、左后轮轮毂电机驱动器、左后轮轮毂电机、左后轮转向节，所述左后轮通过螺栓与所述左后轮轮毂电机转子相连，所述左后轮轮毂电机定子伸出一带有螺纹的短管，所述左后轮转向节中间开有圆孔，所述短管穿过所述左后轮转向节中间的圆孔，通过螺母拧紧所述左后轮转向节与所述左后轮轮毂电机定子的配合面，所述左后轮轮毂电机驱动器的控制输出电缆穿过所述短管中间的管道与所述左后轮轮毂电机内部绕组相连，所述短管轴线与所述圆孔轴线重合；所述右后轮驱动包括右后轮、右后轮轮毂电机、右后轮轮毂电机驱动器、右后轮转向节，所述右后轮通过螺栓与所述右后轮轮毂电机转子相连，所述右后轮轮毂电机定子伸出一带有螺纹的短管，所述右后轮转向节中间开有圆孔，所述短管穿过所述右后轮转向节中间的圆孔，通过螺母拧紧所述右后轮转向节与所述右后轮轮毂电机定子的配合面，所述右后轮轮毂电机驱动器的控制输出电缆穿过所述短管中间的管道与所述右后轮轮毂电机内部绕组相连，所述短管轴线与所述圆孔轴线重合；所述车轮转向控制模块包括方向盘、转向电机驱动器、转向电机、转向柱、转向传动轴、前轴转向变速箱、前转向器、后轴转向变速箱、后转向器、右前轮转向节、左前轮转向节、转向柱固定板、右后轮转向节、左后轮转向节、左前轮转向节臂、右前轮轮转向节臂、右后轮转向节臂、左后轮转向节臂、转向横拉杆；所述前轴转向变速箱有第一输入端、第二输入端；所述后轴转向变速箱有第三输入端、第四输入端；所述转向横拉杆有第一端、第二端；所述方向盘与所述转向柱通过花键连接，所述转向传动轴从转向柱中心套管引出后穿过所述围板预留孔，末端通过花键与所述前轴转向变速箱第一输入端连接；所述转向电机驱动器通过控制输出电缆与所述转向电机相连，所述转向电机的输出轴通过联轴器与所述前轴转向变速箱第二输入端相连；所述前轴转向变速箱的输出端通过齿轮齿条啮合的方式与所述前转向器啮合连接，所述前转向器两端分别同所述转向横拉杆第一端相连，所述左前轮转向节臂、所述右前轮转向节臂均通过球头销可转动的与所述转向横拉杆第二端相连；所述后轴转向变速箱的输出端通过齿轮齿条啮合的方式与所述后转向器啮合连接，所述后转向器两端分别同所述转向横拉杆第一端相连，所述左后轮转向节臂、所述右后轮转向节臂均通过球头销可转动的与所述转向横拉杆第二端相连；所述液压制动模块包括液压制动储油箱、两位三通阀、电动油泵、两位两通阀、左前轮制动盘、右前轮制动盘、右后轮制动盘、左后轮制动盘、左前轮制动器、右前轮制动器、左后轮制动器、右后轮制动器、制动踏板，制动主缸；所述制动踏板上端可转动的固定在车体上；所述制动主缸的进油口通过吸油管与所述液压制动储油箱的出油口相连，所述制动主缸的出油口通过高压油管与两位两通阀相连，所述两位两通阀通过高压油管与制动主油路相连；所述电动油泵进油口通过吸油管与所述液压制动储油箱的出油口相连，所述电动油泵出油口通过高压油管与所述两位三通阀进油口相连，所述两位三通阀出油口通过高压油管与制动主油路相连，所述两位三通阀回油口通过回油管与所述液压制动储油箱相连；所述左前轮制动器、右前轮制动器、右后轮制动器、左后轮制动器均与所述高压油管相连；所述左前轮制动器通过螺栓与左前轮转向节连接，所述左前轮制动盘通过螺钉与所述左前轮轮毂电机转子连接；所述右前轮制动器通过螺栓与右前轮转向节连接，所述右前轮制动盘通过螺钉与所述右前轮轮毂电机转子连接；所述右后轮制动器通过螺栓与右后轮转向节连接，所述右后轮制动盘通过螺钉与所述右后轮轮毂电机转子连接；所述左后轮制动器通过螺栓与左后轮转向节连接，所述左后轮制动盘通过螺钉与所述左后轮轮毂电机转子连接；所述独立悬架模块包括右前轮减震器上固定盖、右后轮减震器上固定盖、左后轮减震器上固定盖、左前轮减震器上固定盖、左前轮减震器上固定盘、左前轮悬架摆臂、左前横向稳定杆固定装置、前横向稳定杆、右前横向稳定杆固定装置、右前轮悬架摆臂、右前轮减震器上固定盘、右后轮悬架摆臂、左后轮减震器上固定盘、左后横向稳定杆固定装置、后横向稳定杆、右后横向稳定杆固定装置、右后轮减震器上固定盘、左后轮悬架摆臂、左前轮减震器、右前轮减震器、右后轮悬架摆臂固定装置、左后轮悬架摆臂固定装置、左后轮减震器、右后轮减震器、左前轮悬架摆臂固定装置、右前轮悬架摆臂固定装置、右前轮转向节、左前轮转向节、右后轮转向节、左后轮转向节；所述左前轮悬架摆臂设有第一孔，所述右前轮悬架摆臂设有第二孔，所述右后轮悬架摆臂设有第三孔，所述左后轮悬架摆臂设有第四孔；所述前横向稳定杆第一端穿过所述第一孔用销钉固定，所述前横向稳定杆第二端穿过所述第二孔用销钉固定，所述前横向稳定杆可转动的通过所述左前横向稳定杆固定装置、右前横向稳定杆固定装置固定，所述左前横向稳定杆固定装置、右前横向稳定杆固定装置焊接在所述前保险杠上；所述后横向稳定杆第一端穿过所述第三孔用销钉固定，所述后横向稳定杆第二端穿过所述第四孔用销钉固定，所述后横向稳定杆可转动的通过所述左后横向稳定杆固定装置、右后横向稳定杆固定装置固定，所述左后横向稳定杆固定装置、右后横向稳定杆固定装置焊接在所述后保险杠上；所述左前轮减震器上端通过所述左前轮减震器上固定盘与左前轮减震器上固定盖焊接固定，所述左前轮减震器下端可转动的与所述左前轮转向节上端连接，所述左前轮转向节下端与所述左前轮悬架摆臂第一端可转动的连接，所述左前轮悬架摆臂固定装置与所述汽车底盘焊接，所述左前轮悬架摆臂第二端可转动的与左前轮悬架摆臂固定装置连接；所述右前轮减震器上端通过所述右前轮减震器上固定盘与右前轮减震器上固定盖焊接固定，所述右前轮减震器下端可转动的与所述右前轮转向节上端连接，所述右前轮转向节下端与所述右前轮悬架摆臂第一端可转动的连接，所述右前轮悬架摆臂固定装置与所述汽车底盘焊接，所述右前轮悬架摆臂第二端可转动的与右前轮悬架摆臂固定装置连接；所述右后轮减震器上端通过所述右后轮减震器上固定盘与右后轮减震器上固定盖焊接固定，所述右后轮减震器下端可转动的与所述右后轮转向节上端连接，所述右后轮转向节下端与所述右后轮悬架摆臂第一端可转动的连接，所述右后轮悬架摆臂固定装置与所述汽车底盘焊接，所述右后轮悬架摆臂第二端可转动的与右后轮悬架摆臂固定装置连接；所述左后轮减震器上端通过所述左后轮减震器上固定盘与左后轮减震器上固定盖焊接固定，所述左后轮减震器下端可转动的与所述左后轮转向节上端连接，所述左后轮转向节下端与所述左后轮悬架摆臂第一端可转动的连接，所述左后轮悬架摆臂固定装置与所述汽车底盘焊接，所述左后轮悬架摆臂第二端可转动的与左后轮悬架摆臂固定装置连接。