車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將車輛驅(qū)動與制動合為一體的系統(tǒng)，屬于車輛驅(qū)動與制動領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自從人類第一輛汽車發(fā)明以來，車輛一直沿用“單一引擎輸出動力經(jīng)變速箱、傳動系統(tǒng)控制車輪運轉(zhuǎn)”這樣的一種驅(qū)動架構(gòu)。引擎可以分為很多種，無論是蒸汽發(fā)動機、內(nèi)燃機，還是其它種類的發(fā)動機，從實際使用中可以看到，車輛的這種基本架構(gòu)具有充分的合理性，從另一方面來說，其也是迫不得已的選擇。
[0003]隨著電動機技術(shù)及其配套產(chǎn)品的日益成熟，以及人類對環(huán)保要求的日益提高，目前在汽車市場上出現(xiàn)了電動引擎。這種電動引擎很好地解決了人們對環(huán)保的要求，但電動引擎應(yīng)用于車輛中時，仍舊沿用的是已有的驅(qū)動架構(gòu)，即“單一引擎一變速箱一傳動系統(tǒng)一車輪”。
[0004]長期使用的這種驅(qū)動架構(gòu)除了不言自明的復(fù)雜性之外，其對于車輛來說更存在如下缺陷:
[0005]第一，引擎輸出的動力需要在經(jīng)過變速箱、傳動系統(tǒng)后才能到達(dá)車輪，動力傳遞的時間相對較長，因而存在動力輸出延時的問題；
[0006]第二，目前的車輛對于單個車輪只能通過差速鎖等復(fù)雜機械裝置來實現(xiàn)非常有限的獨立控制，因而存在操控性能差的缺點；
[0007]第三，目前的車輛沒有設(shè)置對車輪輸出反向制動力的裝置，在剎車時最多只能讓車輪停轉(zhuǎn)，而不能通過車輪反轉(zhuǎn)來增加制動能力，因而，目前車輛的剎車距離都較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)，該車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)使得駕駛員可直接對任意車輪進(jìn)行驅(qū)動、制動的靈活控制，操控靈敏性好，制動性能強，剎車距離被極大縮短，駕駛安全性得到提升，是車輛發(fā)展中的飛躍性突破。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0010]一種車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)，其特征在于:它包括電動機，車輛的前面兩個車輪或后面兩個車輪或四個車輪分別各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機，電動機的輸出軸直接與其對應(yīng)的車輪的輪輞相連，以使電動機的運轉(zhuǎn)直接帶動車輪發(fā)生轉(zhuǎn)動，各電動機分別與用于控制電動機使能、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的電動機驅(qū)動電路連接，電動機驅(qū)動電路與車輛中設(shè)置的用于下達(dá)控制指令的車載中控系統(tǒng)連接，車載中控系統(tǒng)、電動機驅(qū)動電路由電源系統(tǒng)供電。
[0011]所述車輛的相應(yīng)子系統(tǒng)與所述車載中控系統(tǒng)連接，以使所述車載中控系統(tǒng)接收到相應(yīng)子系統(tǒng)傳送來的信號后向所述電動機驅(qū)動電路下達(dá)相應(yīng)控制指令而使所述電動機驅(qū)動電路根據(jù)接收的控制指令來控制各所述電動機的運轉(zhuǎn)。
[0012]所述子系統(tǒng)為驅(qū)動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、前后駕駛方向控制系統(tǒng)和測速傳感系統(tǒng)，其中:驅(qū)動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、前后駕駛方向控制系統(tǒng)、測速傳感系統(tǒng)分別與所述車載中控系統(tǒng)連接，以使所述車載中控系統(tǒng)接收到驅(qū)動系統(tǒng)傳送來的驅(qū)動信號、剎車系統(tǒng)傳送來的剎車信號、前后駕駛方向控制系統(tǒng)傳送來的前后行駛方向信號、測速傳感系統(tǒng)傳送來的速度信號中的任一個或任幾個信號后向所述電動機驅(qū)動電路下達(dá)相應(yīng)控制指令而使所述電動機驅(qū)動電路根據(jù)接收的控制指令來控制各所述電動機的運轉(zhuǎn)。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0014]1、在本發(fā)明中，電動機輸出的動力直接傳遞給車輪，與現(xiàn)有車輛相比，動力無需再經(jīng)過變速箱、傳動系統(tǒng)，駕駛員下達(dá)的操作指令可以電流的速度直達(dá)車輪，使得動力傳遞迅速，且動力在傳遞過程中的能量損耗大大減少，提高了動力能源的使用效率，提高了操控的靈敏性。
[0015]2、本發(fā)明使駕駛員可單獨對某一個車輪或幾個車輪進(jìn)行靈活控制，單個車輪獨立驅(qū)動的方式使得車輛的操控更靈動，大大增強了車輛的操控性能，且車輛整體上更節(jié)能。
[0016]3、本發(fā)明可通過直接控制電動機反轉(zhuǎn)而使車輪實現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)動，從而通過在車輪與路面之間主動產(chǎn)生反方向摩擦力的方式來提高制動效率，也就是說，本發(fā)明在剎車時突破了現(xiàn)有車輛的傳統(tǒng)被動剎車方式，通過車輪逆轉(zhuǎn)提高了制動效果，因而剎車距離被大大縮短。
[0017]4、本發(fā)明中棘輪的設(shè)計確保了車輪向某一方向轉(zhuǎn)動時不會發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而保障了車輛駕駛的安全性。
[0018]5、隨著人機交互技術(shù)的不斷改進(jìn)，語音指令、體感指令等交互技術(shù)已經(jīng)逐步投入到車輛的實際應(yīng)用中。面對不斷新涌現(xiàn)出的交互技術(shù)，現(xiàn)有傳統(tǒng)的車輛簡單操控方式無法滿足交互技術(shù)進(jìn)一步對操控多樣性的需求，而本發(fā)明設(shè)計的這種獨立驅(qū)動方式可以很好地適應(yīng)最新交互技術(shù)的需求，并可適用于無人駕駛車輛。
[0019]6、本發(fā)明可理解為是一種對動物運動體系的仿生，是對現(xiàn)有車輛控制思想的一種徹底的飛躍性突破。
[0020]7、本發(fā)明可適用于具有四個車輪的車輛外，還可適用于具有四個以上車輪的車輛。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一較佳實施例的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)包括電動機20，車輛的前面兩個車輪30或后面兩個車輪30或整個全部四個車輪30分別各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機20，電動機20的輸出軸直接與其對應(yīng)的車輪30的輪輞相連，以使電動機20的運轉(zhuǎn)直接帶動車輪30發(fā)生轉(zhuǎn)動，各電動機20的信號端口分別與用于控制電動機20使能、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的電動機驅(qū)動電路40的相應(yīng)控制信號端口連接，電動機驅(qū)動電路40的信號傳輸端口與車輛中設(shè)置的用于下達(dá)控制指令的車載中控系統(tǒng)10的相應(yīng)信號端口連接，車載中控系統(tǒng)10、電動機驅(qū)動電路40由電源系統(tǒng)50供電，即車載中控系統(tǒng)10、電動機驅(qū)動電路40的供電端口分別與電源系統(tǒng)50的相應(yīng)電源輸出端口連接。
[0023]如圖1，圖中示出的是車輛的全部四個車輪30各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機20的情形。根據(jù)實際需求，也可僅對車輛前面的兩個車輪30各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機20，即構(gòu)成前驅(qū)驅(qū)動/制動，或者，可僅對車輛后面的兩個車輪30各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機20，即構(gòu)成后驅(qū)驅(qū)動/制動。當(dāng)然，電動機20相對于車輪30的設(shè)置并不局限于此，例如也可對車輛中任意三個或其它數(shù)量的車輪30各自對應(yīng)設(shè)置一個電動機20。
[0024]在本發(fā)明中，對于設(shè)置有電動機20的車輪30而言，該車輪30即為主動車輪，而對于未設(shè)置電動機20的車輪30而言，該車輪30即為被動車輪。
[0025]需要提及的是，本發(fā)明車輛驅(qū)動/制動一體系統(tǒng)的應(yīng)用對象主要為具有四個車輪30的車輛。當(dāng)然，本發(fā)明也可應(yīng)用于具有四個以上車輪30的車輛。另外，本發(fā)明可適用于人工駕駛車輛外，還可適用于無人駕駛車輛。
[0026]在實際設(shè)計時，車輛的相應(yīng)子系統(tǒng)與車載中控系統(tǒng)10連接，以使車載中控系統(tǒng)10接收到相應(yīng)子系統(tǒng)傳送來的信號后向電動機驅(qū)動電路40下達(dá)相應(yīng)控制指令而使電動機驅(qū)動電路40根據(jù)接收的控制指令來控制各電動機20的運轉(zhuǎn)。
[0027]較佳地，子系統(tǒng)可為驅(qū)動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、前后駕駛方向控制系統(tǒng)、測速傳感系統(tǒng)。具體來說，車輛中的驅(qū)動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、前后駕駛方向控制系統(tǒng)、測速傳感系統(tǒng)(圖中未示出)的信號傳輸端口分別與車載中控系統(tǒng)10的相應(yīng)信號端口連接，以使車載中控系統(tǒng)10接收到驅(qū)動系統(tǒng)傳送來的驅(qū)動信號、剎車系統(tǒng)傳送來的剎車信號、前后駕駛方向控制系統(tǒng)傳送來的前后方向信號、測速傳感系統(tǒng)傳送來的速度信號中的任一個或任幾個信號后向電動機驅(qū)動電路40下達(dá)相應(yīng)控制指令而使電動機驅(qū)動電路40根據(jù)接收的控制指令來控制各電動機20的運轉(zhuǎn)，進(jìn)而電動機20帶動車輪30進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)動。
[0028]在實際設(shè)計時，子系統(tǒng)還可為其它子系統(tǒng)，例如測溫傳感系統(tǒng)、測壓傳感系統(tǒng)等。車輛中的測溫傳感系統(tǒng)、測壓傳感系統(tǒng)(圖中未示出)的信號傳輸端口可分別與車載中控系統(tǒng)10的相應(yīng)信號端口連接，以使車載中控系統(tǒng)10接收到測溫傳感系統(tǒng)傳送來的溫度信號或測壓傳感系統(tǒng)傳送來的壓力信號后向電動機驅(qū)動電路40下達(dá)相應(yīng)控制指令而使電動機驅(qū)動電路40根據(jù)接收的控制指令來控制各電動機20的運轉(zhuǎn)，進(jìn)而電動機20帶動車輪30進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)動。
[0029]在實際設(shè)計時，電動機20可為直流電動機或交流電動機，當(dāng)然并不局限于此。
[0030]當(dāng)電動機20選用為直流電動機時，電源系統(tǒng)50可包括蓄電池。
[0031]當(dāng)電動機20選用為交流電動機時，電源系統(tǒng)50可包括蓄電池且電動機驅(qū)動電路40中設(shè)有將直流電變?yōu)殡妱訖C20所需交流電的電流逆變器。
[0032]在實際設(shè)計時，為了增加車輛安全性能，車輪30的輪輞上可設(shè)有一排凸起，與凸起相對應(yīng)設(shè)有在車輛前進(jìn)、車輪30正向轉(zhuǎn)動時確保車輪30不發(fā)生反向轉(zhuǎn)動的棘輪(圖中未示出)，棘輪與棘輪驅(qū)動系統(tǒng)(圖中未示出)連接。
[0033]在本發(fā)明中，車輪30、電動機20、棘輪、棘輪驅(qū)動系統(tǒng)以及車輛中的驅(qū)動系統(tǒng)、剎車