本發(fā)明屬于四輪獨(dú)立驅(qū)動電動車領(lǐng)域，特別涉及一種四輪獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向的電動車系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)構(gòu)型的機(jī)動車，采用內(nèi)燃機(jī)或電動機(jī)為集中動力輸出，通過由齒輪、連桿等構(gòu)件組成的傳動系統(tǒng)，驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)。這一驅(qū)動模式使得車輪受到的軸系與連桿約束較多，各個車輪無法獨(dú)立轉(zhuǎn)向，造成車輛在通過狹窄急彎或平行泊車時面臨困難，同時傳統(tǒng)機(jī)械控制傳動存在傳動效率低的問題。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，電動車經(jīng)過構(gòu)型的改進(jìn)具備了四個車輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的條件。一方面，輪轂電機(jī)與力矩電機(jī)的成熟，使車輛動力可以分布在各個車輪上，省略了復(fù)雜而笨重的變速箱與傳動系統(tǒng)，車輪之間不再有軸系與連桿限制其運(yùn)動自由度。另一方面，電子線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(steeringbywiresystem)開始替代傳統(tǒng)的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，方向盤與轉(zhuǎn)向輪采用控制信號連接，在以方向盤轉(zhuǎn)角和車輛姿態(tài)為輸入、車輪轉(zhuǎn)角為輸出的合理控制率之下，可以改善汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，也使各個獨(dú)立轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)角/轉(zhuǎn)矩的綜合控制成為可能?，F(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)，雖已從簡單的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)、液壓動力轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)、電動液壓助力轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)發(fā)展到更為節(jié)能及操縱性能更為優(yōu)越的電動助力轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)，改善了汽車轉(zhuǎn)向力的控制特性，降低了駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，然而仍采用的是機(jī)械傳動模式，轉(zhuǎn)向傳動比固定，轉(zhuǎn)向特性較差?，F(xiàn)有的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雖改善了汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，但仍采用的是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向模式——前輪轉(zhuǎn)向(2ws)或是四輪轉(zhuǎn)向(4ws)，所述的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向模式是指兩個前輪的轉(zhuǎn)向角基本一致、兩個后輪的轉(zhuǎn)向角基本一致的30-40度轉(zhuǎn)向角、且具有6-8米轉(zhuǎn)向半徑的轉(zhuǎn)向操作。不僅如此，現(xiàn)有電子線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向模式浪費(fèi)了電子線控轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)的在轉(zhuǎn)向控制層面的靈活性優(yōu)勢。

為實(shí)現(xiàn)電動車的獨(dú)立驅(qū)動與獨(dú)立轉(zhuǎn)向特征，要求車輪具有獨(dú)立懸架。為實(shí)現(xiàn)360度獨(dú)立轉(zhuǎn)向，獨(dú)立懸架之間僅通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到車身這樣的路徑連接，缺少了限制車輪轉(zhuǎn)向的車軸和懸掛結(jié)構(gòu)，為車輪的安裝提供了兩種選擇，即懸架騎在車輪上的雙邊支撐和安裝在車輪一側(cè)的單邊支撐?，F(xiàn)有雙邊支撐結(jié)構(gòu)的受力情況較單邊支撐結(jié)構(gòu)更佳，然而存在拆裝不便、只能使用轉(zhuǎn)動慣量較大而最大速度有限的輪轂電機(jī)等缺點(diǎn)。單邊支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是車輪外側(cè)和傳統(tǒng)的車輪外側(cè)相同，而且不僅可以配置單邊軸、功率更高和低速特性較好的輪轂電機(jī)，還可以配置高速特性好、穩(wěn)定、附加轉(zhuǎn)動慣量小、更換更加簡便的傳統(tǒng)軸式電機(jī)作為動力源；同時單邊支撐結(jié)構(gòu)通過與傳統(tǒng)車輪總成連接提高了可靠性。缺點(diǎn)是單邊支撐結(jié)構(gòu)的力學(xué)復(fù)雜度高于雙邊支撐。單邊支撐結(jié)構(gòu)被nasa的mrv試驗(yàn)車與mobilerobots公司的seekur無人車采用，然而其減振裝置的布置較為簡單，僅能吸收單方向(上下方向)的沖擊，受到前后向或左右向沖擊時易損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種四輪獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向的電動車系統(tǒng)。通過分布式動力分系統(tǒng)將整個懸架和四個車輪可以相互獨(dú)立地處于不同轉(zhuǎn)動角度上，同時可以輸出不同的扭矩，進(jìn)而可以通過電傳操縱實(shí)現(xiàn)車輛的更加多樣化的行駛模式，包括指向與運(yùn)動方向分離的平動機(jī)動、原地轉(zhuǎn)向、平動泊車等。

本發(fā)明提出的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向的電動車系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：

一種四輪獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向的電動車系統(tǒng)，該系統(tǒng)的車輪采用傳統(tǒng)軸式驅(qū)動電機(jī)作為動力源，包括：車架分系統(tǒng)、能源分系統(tǒng)及操作分系統(tǒng)，其特征在于，該電動車系統(tǒng)還包括工作站、4個相同且相互獨(dú)立的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)、4個相同且相互獨(dú)立的的單邊懸架分系統(tǒng)以及4個相同的車輪單元，各分系統(tǒng)均通過機(jī)械方式連接；其中，所述車架分系統(tǒng)為框架結(jié)構(gòu)，為各個部件提供連接接口；所述4個轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)均勻固定在車架分系統(tǒng)的四角，且位于前后排的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)對稱布置，1個單邊懸架分系統(tǒng)與對應(yīng)的1個車輪單元機(jī)械連接后，該單邊懸架分系統(tǒng)通過1個在豎直方向上機(jī)械連接的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)與車架分系統(tǒng)固定，單邊懸架分系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)驅(qū)動轉(zhuǎn)，車輪單元由固定在單邊懸架分系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動；能源分系統(tǒng)與車架分系統(tǒng)的接口連接，為各個分系統(tǒng)提供能源；所述工作站為臺式電腦主機(jī)，固定在車架分系統(tǒng)后部，通過導(dǎo)線與各分系統(tǒng)連接；所述操作分系統(tǒng)按照與現(xiàn)有車輛相同的方式進(jìn)行方向盤與踏板的布置，該操作分系統(tǒng)將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號傳輸?shù)焦ぷ髡荆⑴c車架分系統(tǒng)的機(jī)械接口連接。

所述車輪單元包括：剎車底板、車輪輪軸、輪轂、輪胎、剎車總成、驅(qū)動電機(jī)；其中，所述驅(qū)動電機(jī)通過連接車輪輪軸，穿過剎車底板與輪轂、輪胎連接；所述剎車總成包括剎車盤與剎車鉗兩部分，剎車盤與輪轂同軸連接、隨輪轂轉(zhuǎn)動，剎車鉗與剎車底板連接；所述車輪輪軸固定在輪轂上，車輪單元通過該車輪輪軸與傳統(tǒng)軸式電機(jī)輸出端連接，車輪輪軸的形狀與輪轂上為了傳統(tǒng)車輛設(shè)計的機(jī)械接口相適應(yīng)，所述車輪輪軸是連接傳統(tǒng)軸式電機(jī)輸出端與車輪單元的輪轂部分，與輪轂上為了傳統(tǒng)車輛設(shè)計的機(jī)械接口相適應(yīng)。

所述轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向電機(jī)、蝸輪蝸桿減速器、編碼器、2個對置的錐形軸承、4個角鐵、軸套、連接管及金屬安裝板，該金屬安裝板由上部的平板和下部的圓管一體成型且上下部連接處開有圓通孔；其中，所述4個角鐵分別位于金屬安裝板的四角且與金屬安裝板固定連接，各角鐵的兩側(cè)邊均分別與所述車架分系統(tǒng)固定連接，所述編碼器、蝸輪蝸桿減速器、轉(zhuǎn)向電機(jī)均通過金屬支架依次固定在金屬安裝板的上部，所述2個錐形軸承均穿過金屬安裝板下部并通過過盈配合與金屬安裝板固定；所述編碼器的輸出軸與蝸輪蝸桿減速器的輸出軸通過皮帶輪連接；該蝸輪蝸桿減速器的輸入軸和轉(zhuǎn)向電機(jī)的減速輸出軸均通過過盈配合分別與軸套一端連接；蝸輪蝸桿減速器的輸出軸通過連接管與所述單邊懸架分系統(tǒng)連接。

所述單邊懸架分系統(tǒng)包括：位于車輪單元中輪轂內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口、由偏置支架和阻尼單元構(gòu)成的直接緩沖式支架、轉(zhuǎn)動副或球鉸、籠狀動力支架；其中，所述轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口與轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)向電機(jī)的減速輸出軸連接；轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口與所述偏置支架一體成型；所述阻尼單元上端與偏置支架通過轉(zhuǎn)動副或球鉸連接，下端與所述籠狀動力支架通過轉(zhuǎn)動副或球鉸連接；所述籠狀動力支架一端固定在輪轂內(nèi)側(cè)，另一端為驅(qū)動電機(jī)提供安裝位置，驅(qū)動電機(jī)通過該動力支架將扭矩輸出至輪轂，驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動。

所述彈性阻尼單元包括至少3個呈錐形布置的彈性元件阻尼器，彈性元件阻尼器兩端均通過轉(zhuǎn)動副或球鉸分別與偏置支架和籠狀動力支架連接；其中，第一、第二彈性元件阻尼器平行于車輪平面，且分列車輪中軸線兩側(cè)，其余彈性元件阻尼器斜交于車輪平面以承受車輪載重，且斜交的彈性元件阻尼器連接籠狀動力支架的位置遠(yuǎn)于第一、第二彈性元件阻尼器。

本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果：

本發(fā)明的主要分系統(tǒng)部件基于常規(guī)元器件設(shè)計，兼容基于現(xiàn)有汽車的輪軸總成，具備兼容360度全向轉(zhuǎn)向能力，單邊軸動力輸入，懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間相互獨(dú)立工作，懸架可整體獨(dú)立繞轉(zhuǎn)向軸360°全向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車輛的全向轉(zhuǎn)動以及橫向移動。

本發(fā)明的核心在于整體的輕便簡潔結(jié)構(gòu)設(shè)計、自主駕駛與傳統(tǒng)駕駛結(jié)合和單邊獨(dú)立懸架。車架的整體設(shè)計為實(shí)現(xiàn)各分系統(tǒng)的模塊化、集成化提供了便利，轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)、懸架分系統(tǒng)、操作分系統(tǒng)都集成為一個個整體，通過基本的連接方式與車架分系統(tǒng)的接口進(jìn)行連接；本發(fā)明由于四個輪子采用了完全獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動，不再有驅(qū)動輪之間的機(jī)械連接，四個輪子可以進(jìn)行獨(dú)立的驅(qū)動力分配，增加了車輛的運(yùn)動自由度；再者，電子線控驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過蝸輪蝸桿減速器的機(jī)械傳動，實(shí)現(xiàn)360度轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各車輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向，因此大大改善了車輛的可操縱性并提高了車輛轉(zhuǎn)向的靈活性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橫向移動、原地轉(zhuǎn)向等新型駕駛模式；此外，電機(jī)直接驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)動，提高了傳動效率，可以進(jìn)一步節(jié)約電能；同時，四個單邊懸架分系統(tǒng)及動力輸出相互獨(dú)立的分布式系統(tǒng)也使車輛在單個動力系統(tǒng)或剎車系統(tǒng)出現(xiàn)故障時有能力切換到應(yīng)急狀態(tài)，通過剩余的完好驅(qū)動系統(tǒng)保障行車安全至最近的維修點(diǎn)。

本發(fā)明所有系統(tǒng)均采用電控，因此大大降低了能耗減少了污染；本發(fā)明采用可更換的能源分系統(tǒng)，便于車輛的續(xù)航與能源更換；通過慣性單元獲得車輛的姿態(tài)信息；通過計算機(jī)的控制使得車輛自身按照規(guī)劃路線行駛；同時依靠方向盤和踏板可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)駕駛方式，兩者相結(jié)合可以滿足不同用戶在不同情況下的需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明的單邊懸架分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：

1-1轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)、1-2單邊懸架分系統(tǒng)、1-3車輪單元、1-4能源分系統(tǒng)、1-5工作站、1-6操作分系統(tǒng)、1-7車架分系統(tǒng)；

2-1轉(zhuǎn)向電機(jī)、2-2蝸輪蝸桿減速器、2-3編碼器、2-4錐形軸承、2-5角鐵、2-6軸套、2-7連接管、2-8金屬安裝板；

3-1轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口；3-2偏置支架；3-3彈性阻尼單元；3-4轉(zhuǎn)動副或球鉸；3-5籠狀動力支架；3-6輪轂。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定與限定，術(shù)語“連接”應(yīng)做廣義理解。例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，可以是通過中間媒介簡介相連，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通。

本發(fā)明所涉及四輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向電動車的特點(diǎn)是每個車輪均可連續(xù)360度轉(zhuǎn)向，每個車輪的轉(zhuǎn)向角任意。本系統(tǒng)采用傳統(tǒng)軸式驅(qū)動電機(jī)作為動力源，懸架與轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)之間相對獨(dú)立，懸架可整體獨(dú)立繞轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，依靠換電維持分系統(tǒng)功能。

本發(fā)明提出的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立全向轉(zhuǎn)向電動車系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：4個相同且相互獨(dú)立的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1、4個相同且相互獨(dú)立的的單邊懸架分系統(tǒng)1-2、4個相同的車輪單元1-3、能源分系統(tǒng)1-4、工作站1-5、操作分系統(tǒng)1-6及車架分系統(tǒng)1-7，各分系統(tǒng)均靠機(jī)械連接方式連接；其中，車架分系統(tǒng)1-7作為全車的主體，為各個部件提供連接接口；4個轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)均勻固定在車架分系統(tǒng)1-7的四角，且位于前后排的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)對稱布置，1個單邊懸架分系統(tǒng)與對應(yīng)的1個車輪單元1-3機(jī)械連接(如采用螺栓螺母連接)后，該單邊懸架分系統(tǒng)通過1個在豎直方向上機(jī)械連接(如采用螺栓螺母連接)的轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1與車架分系統(tǒng)1-7固定，單邊懸架分系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)驅(qū)動轉(zhuǎn)，車輪單元由固定在單邊懸架分系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動；能源分系統(tǒng)1-4與車架分系統(tǒng)的接口連接，為各個分系統(tǒng)提供能源；工作站1-5為采購的臺式電腦主機(jī)，可與車架分系統(tǒng)的后部接口連接，通過導(dǎo)線與各分系統(tǒng)之間連接，實(shí)現(xiàn)對整個電動車系統(tǒng)的電控；操作分系統(tǒng)1-6按照與現(xiàn)有車輛相同的方式進(jìn)行方向盤與踏板的布置，與車架分系統(tǒng)的機(jī)械接口進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)人與車的交互。

所述轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1的一種實(shí)施方式如圖2-1所示，包括：轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1、蝸輪蝸桿減速器2-2、編碼器2-3、2個對置的錐形軸承2-4、4個角鐵2-5、軸套2-6、連接管2-7及金屬安裝板2-8，金屬安裝板2-8由上部的平板和下部的圓管一體成型且上下部連接處開有圓通孔，4個角鐵2-5分別位于金屬安裝板2-8的四角、且通過螺栓穿過孔位與金屬安裝板連接，各角鐵2-5的兩側(cè)邊均分別與車架分系統(tǒng)1-7焊接，編碼器2-3、蝸輪蝸桿減速器2-2、轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1均通過金屬支架和螺栓螺母依次固定在金屬安裝板2-8的上部，2個錐形軸承2-4均穿過金屬安裝板2-8下部并通過過盈配合與金屬安裝板固定(如圖2-2所示)；其中，編碼器2-3的輸出軸與蝸輪蝸桿減速器2-2的輸出軸通過皮帶輪連接，用于測量蝸輪蝸桿減速器2-2的轉(zhuǎn)動角度；蝸輪蝸桿減速器2-2的輸入軸和轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1的減速輸出軸均通過過盈配合分別與軸套2-6一端連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1將轉(zhuǎn)動扭矩輸出至蝸輪蝸桿減速器2-2，并驅(qū)動該蝸輪蝸桿減速器2-2轉(zhuǎn)動；蝸輪蝸桿減速器2-2的輸出軸通過連接管2-7與單邊懸架分系統(tǒng)1-2連接，蝸輪蝸桿減速器2-2輸出軸轉(zhuǎn)動驅(qū)動連接管2-7轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動單邊懸架分系統(tǒng)1-2轉(zhuǎn)動。本發(fā)明各轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)通過電子線控驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)動，由軸套2-6傳動到蝸輪蝸桿減速器2-2，蝸輪蝸桿減速器2-2輸出軸通過連接管2-7由機(jī)械傳動到懸架分系統(tǒng)；而傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用方向盤轉(zhuǎn)動，由齒輪與齒條傳動到兩個前輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

所述金屬安裝板2-8，在與轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1、蝸輪蝸桿減速器2-2、編碼器2-3機(jī)械連接的孔位處均設(shè)有墊圈和減震橡膠墊。

所述單邊懸架分系統(tǒng)1-2的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該懸架分系統(tǒng)包括：位于車輪單元中輪轂3-6內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1、由偏置支架3-2和阻尼單元3-3構(gòu)成的直接緩沖式支架、轉(zhuǎn)動副或球鉸3-4、籠狀動力支架3-5；其中，轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1與轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)向電機(jī)2-1的減速輸出軸連接；轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1與偏置支架3-2一體成型；阻尼單元3-3上端與偏置支架3-2通過轉(zhuǎn)動副或球鉸3-4連接，下端與動力支架3-5通過轉(zhuǎn)動副或球鉸3-4連接；動力支架3-5一端固定在輪轂3-6內(nèi)側(cè)，另一端為驅(qū)動電機(jī)提供安裝位置，驅(qū)動電機(jī)通過該動力支架將扭矩輸出至輪轂3-6，驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動。

所述轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1由金屬材料加工而成，包括但不限于齒輪、軸承、鉸鏈等；該轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口所連接的轉(zhuǎn)向器，包括安裝在車架分系統(tǒng)1-7之內(nèi)常規(guī)的轉(zhuǎn)向舵機(jī)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向器輸出軸通過轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口驅(qū)動所述單邊懸架分系統(tǒng)(偏置支架、阻尼單元、籠狀動力支架)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向器本身不屬于本發(fā)明所述單邊懸架分系統(tǒng)的范疇；所述轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口與轉(zhuǎn)向器之間的連接包括但不限于一體化成形、螺栓固連、齒輪嚙合、軸系配合等；轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1通過轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1內(nèi)的連接管2-7與轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1內(nèi)的蝸輪蝸桿減速器2-2的輸出軸鍵槽連接；轉(zhuǎn)向器機(jī)械接口3-1穿過轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)1-1內(nèi)的2個錐形軸承2-4，錐形軸承可幫助轉(zhuǎn)向機(jī)械接口承力，同時轉(zhuǎn)向機(jī)械接口可防止錐形軸承脫落。

所述偏置支架3-2的形狀根據(jù)轉(zhuǎn)向器的輸出軸軸線與車輪中心面之間的偏置距離確定，可以適應(yīng)不同的車架結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場景。本實(shí)施例的偏置支架3-2平面呈u型，該偏置支架通過所述轉(zhuǎn)動副或球鉸3-4與所述阻尼單元3-3連接，限制彈性元件阻尼器3-3的自由度，同時作為轉(zhuǎn)向器與車輪之間的主要承力部件，用以傳遞車身重力。車輪單元車輪單元

所述彈性阻尼單元3-3包括至少3個呈錐形布置的彈性元件阻尼器，彈性元件阻尼器兩端均通過轉(zhuǎn)動副或球鉸分別與偏置支架和籠狀動力支架連接，其中第一、第二彈性元件阻尼器平行于車輪平面，且分列車輪中軸線兩側(cè)，其余彈性元件阻尼器斜交于車輪平面以承受車輪載重，且斜交的彈性元件阻尼器連接籠狀動力支架的位置遠(yuǎn)于第一、第二彈性元件阻尼器。所述偏置支架提供彈性元件阻尼器的安裝機(jī)械接口，偏置支架通過彈性元件阻尼器連接到車輪單元1-3上。本實(shí)施例的阻尼單元3-3由三個彈性元件阻尼器構(gòu)成，其中兩個位于與輪轂1-3-1所在平面平行的豎直面內(nèi)且分列于輪轂中軸線兩側(cè)；另一個位于與輪轂所在平面垂直的豎直面內(nèi)、形成斜支撐，該彈性元件阻尼器與動力支架3-5的連接點(diǎn)位置到輪轂所在平面的距離，遠(yuǎn)于另兩個彈性元件阻尼器，以協(xié)助平衡載重帶來的彎矩；單個彈性元件阻尼器在其長度方向可以伸縮，上下兩端通過安裝有橡膠減振墊的轉(zhuǎn)動副或球鉸3-4分別與偏置支架3-2、動力支架3-5連接，在車輛受到?jīng)_擊時通過彈性元件阻尼器內(nèi)部的彈性元件減緩沖擊，同時通過彈性元件阻尼器內(nèi)部的阻尼器消耗振動能量使車輛行駛狀態(tài)平穩(wěn)，提高乘客的舒適性。所述彈性元件阻尼器中的彈性元件可以是螺旋彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧等，但不限于此；所述彈性元件阻尼器中的阻尼器可以是無控的被動阻尼器，也可以是有控制的主動阻尼器，還可以是參數(shù)可以調(diào)整的半主動阻尼器，但不限于此。彈性元件阻尼器的參數(shù)可以通過動力學(xué)建模優(yōu)化，根據(jù)車輛的具體載重情況和運(yùn)行條件決定各彈性參數(shù)。

所述籠狀動力支架3-5固定安裝在車輪輪轂3-6內(nèi)側(cè)，該動力支架內(nèi)部安裝有傳統(tǒng)軸式電機(jī)，其中，電機(jī)的靜止部分(即電機(jī)定子)與動力籠狀動力支架連接，電機(jī)的輸出軸(即電機(jī)轉(zhuǎn)子)連接到車輪單元上，進(jìn)而帶動車輪在車輪平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。

所述車架分系統(tǒng)1-7為常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的車架分系統(tǒng)采用30×30×4mm的鋁合金方管按照現(xiàn)行車輛架構(gòu)焊接而成。

為了與本發(fā)明所述懸架分系統(tǒng)相適應(yīng)，所述車輪單元1-3包括剎車底板、車輪輪軸、輪轂、輪胎、剎車總成、驅(qū)動電機(jī)等部件(現(xiàn)有車輪單元由半軸、牛腿、剎車鉗、剎車盤、真空泵、車輪總成組成，半軸穿過牛腿和剎車盤與車輪總成的輪轂連接，剎車鉗與真空泵通過牛腿的接口安裝，保持剎車盤與剎車鉗相接觸)；其中，驅(qū)動電機(jī)通過連接車輪輪軸，穿過剎車底板與輪轂、輪胎連接；剎車總成包括剎車盤與剎車鉗兩部分，剎車盤與輪轂同軸連接，隨輪轂轉(zhuǎn)動，剎車鉗與剎車底板連接實(shí)現(xiàn)對剎車盤的鉗緊或放松；所述車輪輪軸固定在輪轂上，車輪單元通過該車輪輪軸與傳統(tǒng)軸式電機(jī)輸出端連接，車輪輪軸的形狀與輪轂上為了傳統(tǒng)車輛設(shè)計的機(jī)械接口相適應(yīng)，以兼容市售車輛的現(xiàn)有輪轂，在剎車底板和所述籠狀動力支架3-5上設(shè)有與單邊獨(dú)立懸架分系統(tǒng)中彈性元件阻尼器相匹配的孔位和連接件(如鉸鏈等)；考慮到沿車輪軸向布局應(yīng)盡量緊湊以減小轉(zhuǎn)向時所需的空間，剎車總成建議采用盤式剎車；所述的驅(qū)動電機(jī)為傳統(tǒng)軸式的力矩電機(jī)，包含測速傳感器，每一個輪轂內(nèi)固定安裝一個驅(qū)動電機(jī)，實(shí)現(xiàn)各個車輪的獨(dú)立供電、獨(dú)立驅(qū)動和獨(dú)立控制。

所述能源分系統(tǒng)1-4可采用常規(guī)的電動車能源系統(tǒng)，包括可更換的鋰電池、電池盒及供電線路，可更換的鋰電池位于電池盒內(nèi)通過供電線路供給其他分系統(tǒng)能源，電池盒的尺寸與車架分系統(tǒng)提供的相應(yīng)機(jī)械接口匹配，電池盒上設(shè)有便于搬運(yùn)的把手及便于開合的連接卡扣。

所述操作分系統(tǒng)1-6采用和傳統(tǒng)車輛相似的外觀和使用方式，但可以將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號傳輸?shù)焦ぷ髡?，由工作站轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向電機(jī)與驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動電信號以實(shí)現(xiàn)對本車輛系統(tǒng)的操作。本實(shí)施例采用的操作分系統(tǒng)型號為羅技g29游戲設(shè)備，包括計算機(jī)、方向盤、踏板、顯示器、慣性單元等部件，方向盤、踏板等部件信號經(jīng)計算機(jī)傳輸?shù)礁鱾€分系統(tǒng)并得到相應(yīng)的反饋信號，慣性單元提供車輛的姿態(tài)信息。

本電動車系統(tǒng)的工作流程為：電源啟動后，啟動各分系統(tǒng)以及工作站。通過操作分系統(tǒng)進(jìn)行駕駛模式的選擇，由工作站進(jìn)行全系統(tǒng)的電子信號控制。通過踏板實(shí)現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)動以及剎車等驅(qū)動電機(jī)的操作。根據(jù)不同路況需求，驅(qū)動電機(jī)可以直接驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，或者電機(jī)直經(jīng)減速器驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。在不同駕駛模式下，通過轉(zhuǎn)動方向盤控制四個輪胎分別轉(zhuǎn)動的角度。在平移模式下，四個輪胎向相同的方向同時轉(zhuǎn)動相同的角度；在原地轉(zhuǎn)向模式下，四個輪胎以車中心為軸，對角輪胎轉(zhuǎn)動方向相同，相鄰輪胎轉(zhuǎn)動方向相反，一同轉(zhuǎn)動相同的角度；在轉(zhuǎn)向模式下，四個輪胎以車外某一點(diǎn)為軸，兩前輪和兩后輪同時向相反方向轉(zhuǎn)動，四個輪胎轉(zhuǎn)動角度不同；在傳統(tǒng)模式下，車的后輪不轉(zhuǎn)向，車身后懸架采用傳統(tǒng)汽車的后懸架，車輪單元通過傳統(tǒng)汽車的后懸架與車身連接，前輪轉(zhuǎn)向采用傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。