[发明专利]一种独立驱动的全轮转向电动化无人车辆底盘

权利要求书

1.一种独立驱动的全轮转向电动化无人车辆底盘，其特征在于，包括：车身车架系统、电路系统、四个车轮（1），每个车轮（1）对应一套驱动系统（2）、一套转向系统（3）、一套悬架系统（4）和一套制动系统；

所述车身车架系统包括用于为所述驱动系统、转向系统、悬架系统和制动系统提供安装支撑的车架（6）和外包在所述车架（6）外的非承载式车身（5）；所述车身车架系统上部为完全平整的空间，用于安装各类无人车作业执行机构；

所述驱动系统（2）采用轮边电机作为驱动电机独立驱动与之对应的车轮（1）；所述驱动系统采用轮边电机独立驱动系统，包括：驱动电机（22）、减速器（25）和万向传动总成；所述驱动电机（22）通过壳体背部固定端的螺栓（24）与连接板（21）的一端相连，连接板（21）的另一端通过连接耳片（23）焊接在车架（6）上；所述驱动电机（22）的输出端通过法兰盘连接抱轴，抱轴与减速器（25）相连；所述减速器（25）输出轴通过花键与球笼（26）连接，三球销式万向节放置在球笼（26）内部，与球笼（26）间可产生轴向相对运动，轮毂（10）靠近电机端放置另一个三球销式万向节（28）；两个万向节内部均有花键，半轴（27）的两端分别通过花键与两个万向节固连，所述半轴（27）上设置有卡簧槽，卡簧套装在半轴（27）上，两端分布与两个万向节抵触；

所述转向系统（3）为全轮独立转向单元，由转向电机为与之对应的车轮（1）提供转向力矩，使得四个车轮（1）能够独立转向；

每个所述车轮（1）通过一套悬架系统（4）与所述车架（6）相连；

所述制动系统为液压制动系统，用于向与之对应的车轮（1）提供制动力矩；所述制动系统包括：液压泵、输出阀、驻车电磁阀和制动卡钳；所述液压泵通过设置有输出阀和驻车电磁阀的制动管路与所述制动卡钳相连，所述驻车电磁阀为常开电磁阀，所述输出阀在制动管路内的压强达到设定值后打开；所述制动卡钳中的活塞能够在制动管路中液压油的推动下轴向移动，以压紧制动盘；所述液压泵和驻车电磁阀受控于整车控制器，液压泵收到整车控制器发出的制动信号后，开始增压，到达设定的压强后输出阀打开；液压泵收到整车控制器发出的驻车信号后，关闭驻车电磁阀，将制动管路中的压力保持在设定值后，液压泵停止工作，达到断电后驻车的目的；

所述电路系统包括:整车控制器、供电单元和八个电机控制器；

所述供电单元为无人车辆底盘上的所有电子设备供电；并为安装在底盘上的雷达、摄像头供电；所述供电单元包括高压电池组和低压电池组，所述高压电池组直接向驱动电机供电，通过直流变压器向制动系统以及转向电机供电；所述高压电池组的通断通过低压电池供电控制的继电器实现；在所述高压电池组断电的情况下，所述低压电池组单独向转向电机与制动系统供电；

八个所述电机控制器分别用于控制四个所述驱动电机和四个所述转向电机，使得每个驱动电机和每个转向电机的转矩和旋转方向都独立可控；

所述整车控制器用于接收上位机的指令，所述指令包括驱动指令、转向指令、制动指令和驻车指令：当接收驱动指令到后，分别向四个驱动电机的电机控制器发布转矩指令，控制驱动电机驱动与之对应的车轮；当接收转向指令到后，分别向四个转向电机的电机控制器发布转向指令，控制转向电机使底盘转向到设定位置；当接收制动指令或驻车指令到后，分别控制四个所述液压制动系统以完成制动或驻车。

2.如权利要求1所述的独立驱动的全轮转向电动化无人车辆底盘，其特征在于，所述转向系统（3）包括：壳体（304）、转向电机（301）、齿轮齿条转向机构和转向拉杆（311）；所述转向电机（301）通过固定支架（302）固接在所述车架（6）上；所述转向电机（301）的输出轴与齿轮齿条转向机构中的齿轮（307）固连，所述齿轮齿条转向机构中的齿条（306）通过所述转向拉杆（311）与转向立柱（9）相连。

3.如权利要求2所述的独立驱动的全轮转向电动化无人车辆底盘，其特征在于，所述转向电机为伺服电机，在所述齿轮（307）上设置有转角传感器（305），所述转角传感器（305）检测所述齿轮（307）的转动行程并反馈给伺服电机。