[发明专利]智能全轮电驱动汽车结构

说明书

技术领域

本发明属于纯电动汽车与智能汽车设计技术领域，特别涉及智能电动汽车结构。

背景技术

随着全球气候逐步恶化、城市大气污染加剧和石油资源过度消耗，发展节能、环保汽车已成为世界汽车工业技术创新的重要方向和汽车产业可持续发展的必然选择。纯电动汽车由于具有零排放、零油耗的优势，得到了最早的关注，目前已经过了百年的研发历程，得到了各国政府和汽车生产厂商的重视。从1834年达文波特在布兰顿演示的采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，到1990年美国通用公司小批量生产的“IMPACT”纯电动轿车，以及目前普及使用的电动公交车、电动场地车和电动游览车等，纯电动汽车已被世界各国广泛使用。

对于汽车结构而言，无论是纯电动汽车还是传统内燃机智能汽车，除具有共同的车外壳、车轮、及车厢内设施外，一般包含了车辆姿态感知系统，动力系统，传动系统，制动系统，转向系统以及车辆控制系统。

虽然目前的纯电动汽车具有最佳的燃油经济性和排放性能，被广泛使用到各种场合。但是目前使用的纯电动汽车都未装备能识别车辆外部交通运行环境和道路情况的环境信息识别系统，以及用于车辆主动安全控制的车辆姿态感知系统、前轮主动转向系统以及电控液压制动系统等。其整车的动力系统控制也仅仅基于当前车辆状态进行能量管理与分配，只能保证车辆在当前状态具有较好的燃油经济性和排放性能，不能确保整车在具有系统最优的主动安全性、经济性、排放性能、舒适性和驾驶性能。

随着全球车辆保有量的不断增加，交通事故频发，由此造成了巨大经济损失和严重的社会问题。开发传统内燃机智能汽车，提高汽车的主动安全性，是避免交通事故，减小人员伤亡，降低经济损失的有效途径。在过去20多年时间里传统内燃机智能汽车得到了非常巨大的发展，其汽车驱动结构增加了外部环境及车辆姿态感知系统，通过车辆控制系统对车辆运动的实时控制，满足驾驶员对于安全性，舒适性和驾驶性能的需求。该内燃机智能汽车除了车辆姿态感知系统外，还包括有如雷达，摄像头，导航系统等外部环境感知系统，同时还拥有了改进的制动系统和转向系统。但传统内燃机智能汽车一般都只装备单一的传统内燃机动力系统和传统的动力传动系统，主要实现自适应巡航、车道保持、主动避撞和自适应智能速度等主动安全功能。因此传统内燃机智能汽车，虽然能有效解决汽车主动安全问题，但仍然需要解决降低燃油消耗和减少排放的问题。

发明内容

本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提出一种智能全轮电驱动汽车结构，可同时实现纯电动汽车在经济性和排放性以及传统智能汽车在主动安全性、舒适性和驾驶员性能等方面的优势。

本发明提出的智能全轮电驱动汽车结构，包括车外壳、车轮、及车厢内设施，其特征在于，该结构还包括外部环境及车辆姿态感知系统，动力系统，传动系统，制动系统，转向系统和车辆控制系统；所述外部环境及车辆姿态感知系统通过车载CAN总线与车辆控制系统实时交换信息；该外部环境及车辆姿态感知系统，用于获得外部环境信息以及车辆运行状态信息；该车辆控制系统包括由EBS控制器，AFS控制器，四台电机控制器、动力电池控制器组成的部件控制器和整车控制器，该整车控制器用于根据外部环境及车辆姿态感知系统获得的外部环境信息以及车辆状态进行信息融合，识别及预测车辆及环境信息，然后基于经济性，安全性，舒适性以及驾驶特性制定车辆期望运动轨迹和需求功率，实时计算各个总成部件的控制指令，并通过控制各部件控制器，保证车辆始终工作在最优的状态；该动力系统包括四台驱动电机及动力电池，用于根据车辆控制系统发出的控制指令产生相应的功率并输出；该传动系统将动力传递至车轮，驱动车轮动作；该制动系统及四台电机，根据车辆控制系统指令，执行制动指令，对车辆进行制动；转向系统，将根据车辆控制系统指令对前轮转向角进行控制。

本发明相比传统内燃机智能汽车或纯电动汽车，具有以下明显优势：

(1)相比原有传统内燃机智能汽车，利用驱动电机快速、精确的响应特性，能大幅度改善系统工作时的响应特性，系统性地提高整车性能。

(2)相比纯电动汽车，可以利用外部环境信息进行车辆预期状态识别与轨迹规划，进一步提高驾驶员操作情况下的燃油经济性和排放特性。

(3)通过外部环境及车辆姿态感知系统、动力系统、传动系统、制动系统、转向系统以及车辆控制系统的统一协调工作，使整车达到系统最优的经济性、排放性能、安全性、舒适性和驾驶性能。

附图说明

图1智能全轮电驱动汽车硬件及电气结构示意图

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：