[发明专利]一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车及其控制方法

权利要求书

1.一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车，包括混合动力驱动系统、无人驾驶感知系统、车载电子集成箱（33）和车架（34），车载电子集成箱（33）设置在车架（34）内的顶部，车架（34）的前部、中、后部分别设有前轮（3）、中轮（9）、后轮（15），货箱（32）设置在车架（34）上方，混合动力驱动系统设置在车架（34）内；其特征在于：

混合动力驱动系统包括DC/AC逆变器（1）、轮边驱动电机（2）、柴油发动机（4）、减速器（7）、交流发电机（8）、驱动桥（10）、差速器（11）、AC/DC整流器（12）、制动控制器（13）、制动电阻柜（14）、电机控制器（16）、整车控制器（17）、发动机控制器（18）、DC/DC转换器（19）、电池（20）、制动器（36）；

柴油发动机（4）与皮带传输装置（5）输入端连接，皮带传输装置（5）的两个输出端分别通过一个离合器（6）与交流发电机（8）、减速器（7）连接，减速器（7）与连接两个中轮（9）的驱动桥（10）上的差速器（11）连接；

前轮（3）、后轮（15）分别与一个轮边驱动电机（2）连接，轮边驱动电机（2）分别通过一个DC/AC逆变器（1）与AC/DC整流器（12）电连接，AC/DC整流器（12）与DC/DC转换器（19）、整车控制器（17）、发动机控制器（18）、电机控制器（16）、制动控制器（13）和交流发电机（8）电连接；电池（20）与DC/DC转换器（19）电连接，整车控制器（17）分别与发动机控制器（18）、电机控制器（16）、制动控制器（13）电连接；发动机控制器（18）与柴油发动机（4）电连接；电机控制器（16）与轮边驱动电机（2）电连接；制动控制器（13）与制动电阻柜（14）电连接；

无人驾驶感知系统包括第一单向激光雷达（22）、第一微波雷达（23）、第二微波雷达（24）、前单线激光雷达组（25）、前盲区超声波传感器组（26）、后盲区超声波传感器组（27）、后单线激光雷达组（28）、第三微波雷达（29）、第四微波雷达（30）、第二单向激光雷达（31）、信息收发单元（35）；

第一单向激光雷达（22）、第一微波雷达（23）设置在车架（34）前侧顶部中间位置，第四微波雷达（30）、第二单向激光雷达（31）设置在车架（34）后侧顶部中间位置；

前单线激光雷达组（25）与后单线激光雷达组（28）分别前后对称且等距均匀布置于车架（34）的正前正后方距离地面120-180cm的位置；第二微波雷达（24）与第三微波雷达（29）分别对称设置于车架（34）的正前正后方的中部距离地面150cm的位置；前盲区超声波传感器组（26）与后盲区超声波传感器组（27）分别对称布置于车架（34）前后方的底部，信息收发单元（35）设置在车架（34）前方；

车载电子集成箱（33）包括上位机（33-1）、下位机（33-2）、启停控制器（33-3）和检测预警控制器（33-4），无人驾驶感知系统与上位机（33-1）电连接，上位机（33-1）、下位机（33-2）均与整车控制器（17）电连接，启停控制器（33-3）、检测预警控制器（33-4）、发动机控制器（18）、电机控制器（16）和制动控制器（13）均与下位机（33-2）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车，其特征在于，所述前单线激光雷达组（25）中至少包括三个单线激光雷达，两个外侧的单线激光雷达分别靠近车架（34）左右两侧，且向车身左右外侧展开成30°夹角。

3.根据权利要求1所述的一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车，其特征在于，所述后单线激光雷达组（28）中至少包括三个单线激光雷达，两个外侧的单线激光雷达分别靠近车架（34）左右两侧，且向车身左右外侧展开成30°夹角。

4.根据权利要求1所述的一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车，其特征在于，所述轮边驱动电机（2）采用永磁半直驱电机。

5.根据权利要求1所述的一种轮-轴协同混动式无人驾驶矿用自卸车，其特征在于，所述前轮（3）、中轮（9）、后轮（15）内分别设置有制动器（36），轮边驱动电机（2）安装在车架（34）底部位于前轮（3）、后轮（15）的外部。