[发明专利]带有牵引力控制系统的沙地电动小车

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动小车，更具体地说，本发明涉及一种在沙地路面上行驶时能够自主监控自身运动状态的、通过控制滑转率和横摆角速度等车辆参数以改善自身在沙地上的支撑通过性的、并根据自身状态参数对行驶中的驱动力进行自主控制的带有牵引力控制系统的沙地电动小车。

背景技术

目前，对于沙地牵引力控制车辆的研究主要在提高其动力性、主动安全性方面和野外无人作业、军事和航天事业方面。前者希望车辆在低附着沙地路面上具有良好的动力性和操纵稳定性，后者希望车辆通过智能控制自身的滑转率等参数，自主的改善其在沙地上的支撑通过性。

当汽车在低附着沙地路面上行驶时容易发生过度滑转，导致轮胎与路面间附着条件变差，影响车辆的起步、加速及爬坡等性能，对车辆的动力性和操纵稳定性产生不良影响。此外，车辆在低附着沙地路面紧急制动时，车轮容易因抱死导致制动距离变长、加速轮胎磨损，甚至导致车辆的激转而使车辆失去稳定性。

用于上述用途的车辆会遇到需要克服在低附着系数起步、加速和爬坡，以及紧急制动等工况，并且需要自主改善其支撑通过性。目前，对于沙地车的研究大多在于商用车辆的牵引力控制，对于无人控制的沙地模型车的牵引力控制研究还比较少，这给诸如野外勘测、有毒工况及不适合人类生存地区的作业、沙漠无人区实验等多种工作带来不便并影响其适用范围和应用效果。

车辆牵引力控制系统有助于提高四驱电动车通过性和稳定性。当汽车行驶在低附着系数的路面上时，无牵引力控制的汽车在加速时驱动轮容易打滑，甚至造成甩尾和操纵失控导致汽车侧移的严重后果，加有牵引力控制的车辆则不会出现上述现象，能够改善车辆的通过性和稳定性。

目前，在实际车辆上牵引力控制系统的运用已日趋成熟，许多车辆已安装牵引力控制系统。当前，野外勘测石油、有毒工况及不适合人类生存地带的勘测作业、沙漠无人区实验、采样等问题在现代社会日渐突出，随着向外太空进军，如火星探测，月球矿物标本采样等新型领域的迅速升级，以上这些情况都对小型运载工具提出了更高的要求，因此针对沙地的电动小车的自主动力控制的研究能够提高电动小车在沙地上的通过性，保证其做无人探测时运载的设备、仪器的稳定安全，提高工作效率，有一定的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种带有牵引力控制系统的沙地电动小车。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的带有牵引力控制系统的沙地电动小车由车架、轮速采集系统、车速采集系统、加速度采集系统、牵引力控制系统和电源系统组成。所述的车速采集系统包括4号光电编码器、第五轮机构和型号MC9S12DP512的单片机。

所述的第五轮机构包括直角连接板、直角固定板、压紧弹簧与第五轮。

直角连接板由1号直角板与2号直角板组成。1号直角板的中心处设置有一个穿过4号光电编码器输入轴的通孔，在该通孔的周围均布有安装4号光电编码器的螺纹通孔。2号直角板的一端与车架中底板的后端铰接，4号光电编码器固定在1号直角板的右侧板面上，4号光电编码器的输入轴穿过1号直角板中心处的通孔，第五轮于1号直角板的左侧固定在4号光电编码器的输入轴上。直角固定板一个壁板垂直地固定在直角连接板正前方的车架中的底板上，直角固定板的另一壁板和直角连接板中的2号直角板之间固定一个压缩弹簧。4号光电编码器的1号引脚与型号为MC9S12DP512的单片机的PT3引脚电线连接。