CN106005024B - 双向行驶电动汽车及操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向行驶电动汽车，动力舱、座舱和行李舱均为独立的舱体，座舱通过座舱转动装置支撑在底盘上，座舱底板四角与底盘之间分别设有座舱锁定装置。座舱转动装置包括驱动机构和转盘，驱动机构包括垂直支撑在底盘一端上的驱动器和水平支撑在驱动器上的驱动盘，转盘中心通过垂直支撑轴与转盘上侧的座舱底板固定连接，驱动盘与转盘衔接。座舱锁定装置包括锁定器和座舱卡槽，座舱转动180°后，各锁定销伸进对应位置的座舱卡槽内，将座舱定位固定在底盘上。本发明可反向行驶原路返回，不必低速倒车或移位，节省燃油，减少排放和污染，降低事故概率。

Description

双向行驶电动汽车及操控方法

技术领域

本发明涉及一种双向行驶汽车，尤其涉及一种既可面向动力舱方向、也可面向行李舱方向驾驶汽车的双向行驶电动汽车，还包括这种汽车的操控方法，属于汽车工程技术领域。

背景技术

现有汽车一般只可向前行驶，在狭窄街巷中无法掉头，只能低速倒车出来，需增加了驾驶者操作难度，既慢又易发生事故。泊车需要倒车入位或需要倒车出位时，操作难度大。已公开的双向行驶汽车在车辆前后各设置一个驾驶室，大量占用车辆有效长度，增大了制造成本。CN203557949U的中国实用新型专利公开了一种双向行驶车，该双向行驶车虽然只有一个驾驶室，但其操纵机构包括前后两套独立的方向盘、加速踏板和刹车板，结构复杂且增大了制造成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、只需一套操纵机构的双向行驶电动汽车及操控方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种双向行驶电动汽车，包括底盘、一对前车轮和一对后车轮，所述一对前车轮和一对后车轮分别通过转向装置支撑在底盘两端下侧，动力舱和行李舱分别位于底盘的两端上侧；动力舱、座舱和行李舱均为独立的舱体，座舱通过座舱转动装置支撑在底盘上，座舱底板四角与底盘之间分别设有座舱锁定装置，座舱操控系统信号线与底盘纵向的两根控制总线电连接，中央处理器与两根控制总线，动力舱内的主电机，座舱锁定装置以及前、后车轮转向装置电连接；所述座舱转动装置包括驱动机构和转盘，驱动机构包括垂直支撑在底盘一端上的驱动器和水平支撑在驱动器上的驱动盘，转盘中心通过垂直支撑轴与转盘上侧的座舱底板固定连接，水平设置的驱动盘固定在垂直向上的驱动器轴上，驱动盘与转盘衔接；所述座舱锁定装置包括设置在底盘上的锁定器和设置在座舱底板且与锁定器位置对应的座舱卡槽，锁定器内设有可移动的锁定销；座舱转动180°后，各锁定销伸进对应位置的座舱卡槽内，将座舱定位固定在底盘上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的双向行驶电动汽车，其中所述动力舱外端和行李舱外端均分别设有电动汽车照明系统的大灯、转向灯和刹车灯。

前述的双向行驶电动汽车，其中所述驱动器通过调速电机或液压马达来带动驱动盘旋转；所述驱动盘与转盘均为齿轮结构，驱动盘带动与其啮合的转盘转动；或驱动盘与转盘均为传动带轮结构，驱动盘通过柔性传动带带动转盘转动。

前述的双向行驶电动汽车，其中所述锁定器为电动推杆机构或液压油缸，电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销伸进座舱卡槽，座舱锁定在底盘上；电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销退出座舱卡槽，座舱与底盘解除锁定。

前述的双向行驶电动汽车，其中所述锁定销为直角形结构，直角形的锁定销中部与底盘铰接，电动推杆或液压油缸设置在底盘下侧，电动推杆外端或液压油缸活塞杆头部与锁定销下端铰接；电动推杆或液压油缸活塞杆头部外伸时推动锁定销顺时针转动退出座舱底板的锁定槽，座舱与底盘解除锁定；液压油缸活塞杆缩回时拉动锁定销逆时针转动，进入座舱底部的锁定槽锁定座舱。

前述的双向行驶电动汽车，其中所述前车轮转向装置和后车轮转向装置结构相同，均包括平行四边形铰接机构和驱动机构，所述平行四边形铰接机构包括上纵杆、第一横杆和第二横杆，上纵杆两端分别与第一横杆一端、第二横杆一端铰接，其中第一横杆中部、第二横杆另一端分别与底盘端头两侧铰接，第一横杆另一端与设置在底盘下侧驱动机构的电动推杆或液压油缸活塞杆头部铰接；车轮轴外端分别与第一横杆中部或第二横杆另一端垂直固定连接。

前述的双向行驶电动汽车，其中两根控制总线分别设有控制总线触片，座舱底部一端分别设有与控制总线触片位置对应的座舱控制触片；当座舱转动180°其方向盘靠近行李舱时，座舱控制触片从与一根控制总线的控制总线触片接触改为与另一根控制总线的控制总线触片接触，从而实现座舱操控系统与两根控制总线的连接转换。

一种双向行驶电动汽车的操控方法，包括以下步骤：

A、座舱180°转动

1)按下设置在座舱仪表板上的座舱转动按钮，通过座舱操控系统信号线和控制总线向中央处理器发讯，中央处理器指令位于座舱底板四角座舱锁定装置的电动推杆头部内缩或液压油缸活塞杆内缩，锁定销分别退出对应的座舱卡槽，座舱与位于其下侧的底盘解除连接；

2)驱动器通过控制总线接受中央处理器的指令信号，驱动盘转动，带动转盘转动180°，从而使得座舱转动180°从正向转为反向，其方向盘靠近行李舱；座舱底部的座舱控制触片从与一根控制总线的控制总线触片接触改为与另一根控制总线的控制总线触片接触，使得座舱操控系统信号线始终保持与控制总线的连接。

3)中央处理器指令位于座舱底板四角座舱锁定装置的锁定销电动推杆头部外伸或液压油缸活塞杆外伸，锁定销伸进对应的座舱卡槽中，座舱与底盘的连接锁定；

B、双向行驶电动汽车的转向

B1、双向行驶电动汽车左转或右转

1)驾驶员操纵方向盘左转的信号通过座舱操控系统控信号线、控制总线传递给中央处理器，中央处理器发讯给前车轮转向装置，电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构两端分别带动前轮左转；或电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构两端分别带动前轮右转；

B2、双向行驶电动汽车原地左转或原地右转

1)按下设置在座舱仪表板上的原地左转按钮，原地左转信号通过座舱操控系统信号线、控制总线传递给中央处理器，中央处理器分别发讯给前车轮转向装置和后车轮转向装置，前车轮转向装置的电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构两端分别带动前轮左转；后车轮转向装置的电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构两端分别带动后轮右转，双向行驶电动汽车绕座舱中心原地左转；

2)按下设置在座舱仪表板上的原地右转按钮，原地右转信号通过座舱操控系统信号线、控制总线传递给中央处理器，中央处理器分别发讯给前车轮转向装置和后车轮转向装置，前车轮转向装置的电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构两端分别带动前轮右转，后车轮转向装置的电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构两端分别带动后轮左转，双向行驶电动汽车绕座舱中心原地右转。

本发明的动力舱、座舱和行李舱均为独立的舱体，可180°转动的座舱通过座舱转动装置支撑在底盘上，转动后的座舱通过位于座舱底板四角的座舱锁定装置锁定在底盘上，特别方便在狭窄街巷中原路返回，此时座舱转动180°其内的方向盘靠近行李舱，即车尾变车头不必低速倒车或移位，节省燃油，减少排放和污染，降低事故概率。本发明通过中央处理器和控制总线操控前车轮或后车轮的单独转向，还能通过操控前车轮和后车轮进行方向相反的转向，从而实现本发明的原地回转，消除内轮差。泊车时直接驶入车位，即使新手也能很好泊车到位。本发明的操控方法简便易行，座舱转动180°锁定可靠，确保行驶安全。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是实施例一座舱转动装置和座舱锁定装置的结构示意图；

图4是实施例二座舱转动装置的结构示意图；

图5是实施例一座舱锁定装置的结构示意图；

图6是实施例三座舱锁定装置的结构示意图；

图7是本发明车轮转向装置的结构示意图；

图8是座舱正向时座舱控制触片与控制总线触片连接的结构示意图；

图9是座舱转动180°反向时座舱控制触片与控制总线触片连接的结构示意图；

图10是图2的A-A局部剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图10所示，本发明包括底盘1、一对前车轮2和一对后车轮3，一对前车轮2和一对后车轮3分别通过转向装置支撑在底盘1两端下侧，动力舱4和行李舱5分别位于底盘1的两端上侧；动力舱4、座舱6和行李舱5均为独立的舱体，座舱6位于动力舱4和行李舱5之间。座舱6通过座舱转动装置7支撑在底盘1上，座舱底板61四角与底盘1之间分别设有座舱锁定装置8，座舱操控系统信号线62与底盘纵向的第一控制总线91、第一控制总线92电连接，中央处理器100与第一控制总线91、第一控制总线92，动力舱4内的主电机44，座舱锁定装置8以及前车轮转向装置20、后车轮转向装置30电连接。动力舱4外端和行李舱5外端均设有电动汽车照明系统的大灯41、转向灯42和刹车灯43，本发明正向行驶或反向行驶时，均有对应的照明灯和信号灯可用。

实施例一的座舱转动装置7如图3所示，座舱转动装置7包括驱动机构71和转盘72，驱动机构71包括垂直支撑在底盘1一端上的驱动器711和水平支撑在驱动器711上的驱动盘712，转盘72中心通过垂直支撑轴721与转盘72上侧的座舱底板61固定连接，水平设置的驱动盘7固定在垂直向上的驱动器轴上，驱动器711通过调速电机或液压马达来带动驱动盘7旋转。本实施例的驱动盘712与转盘72均为齿轮结构，驱动盘712带动与其啮合的转盘72转动。座舱锁定装置8包括设置在底盘1上的锁定器81和设置在座舱底板61且与锁定器81位置对应的座舱卡槽611。

图4所示实施例二的座舱转动装置7结构示意图，驱动盘712与转盘72均为传动带轮结构，驱动盘712通过柔性传动带73带动转盘72转动。柔性传动带73可为皮带传动或链传动。

图5所示实施例一的座舱锁定装置8锁定器81内设有可移动的锁定销811。座舱6转动180°后，各锁定销811伸进对应位置的座舱卡槽611内，将座舱6定位固定在底盘1上。锁定器81为电动推杆机构或液压油缸，电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销811伸进座舱卡槽611内，座舱6锁定在底盘1上；电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销811退出座舱卡槽611，座舱6与底盘1解除锁定。

图6所示实施例三座舱锁定装置8的锁定销811为直角形结构，直角形的锁定销811中部与底盘1铰接，电动推杆或液压油缸设置在底盘1下侧，电动推杆外端或液压油缸活塞杆头部与锁定销811下端铰接；电动推杆或液压油缸活塞杆头部外伸时推动锁定销811顺时针转动退出座舱底板61的锁定槽612，座舱6与底盘1解除锁定；液压油缸活塞杆缩回时拉动锁定销811逆时针转动，进入座舱6底部的锁定槽62锁定座舱6。座舱锁定装置8确保座舱6锁定在正向(方向盘63朝向动力舱4)，或反向(方向盘63朝向行李舱5)位置上。

图7所示的前车轮转向装置20包括平行四边形铰接机构21和驱动机构22，平行四边形铰接机构21包括上纵杆211、第一横杆212和第二横杆213，上纵杆211两端分别与第一横杆212一端、第二横杆213一端铰接，其中第一横杆212中部、第二横杆213另一端分别与底盘1端头两侧铰接，第一横杆212另一端与设置在底盘下侧驱动机构22的电动推杆或液压油缸活塞杆头部铰接；车轮轴214外端分别与第一横杆212中部或第二横杆213另一端垂直固定连接。后车轮转向装置30与前车轮转向装置20结构相同。

如图8～图10所示，第一控制总线91设有第一控制总线触片911，第二控制总线92设有第二控制总线触片921，座舱6底部一端设有与前述控制总线触片位置对应的座舱控制触片64。当座舱6转动180°至反向其方向盘63靠近行李舱5时，座舱控制触片64从与第一控制总线触片911接触改为与第二控制总线触片921接触，从而实现座舱操控系统与两根控制总线的连接转换，座舱6不论是正向或反向，座舱操控系统始终保持与控制总线连接。

双向行驶电动汽车的操控方法包括以下步骤：

A、座舱6的180°转动

1)按下设置在座舱仪表板上的座舱转动按钮，通过座舱操控系统信号线和控制总线向中央处理器100发讯，中央处理器100指令位于座舱底板61四角座舱锁定装置8的电动推杆头部内缩或液压油缸活塞杆内缩，锁定销811分别退出对应的座舱卡槽611，座舱6与位于其下侧的底盘1解除连接。

2)驱动器711通过控制总线接受中央处理器100的指令信号，驱动盘712转动，带动转盘72转动180°，从而使得座舱6转动180°从正向转为反向，其方向盘63靠近行李舱5；座舱6底部的座舱控制触片64从与第一控制总线触片911接触改为与第二控制总线触片921接触，从而实现座舱操控系统与两根控制总线的连接转换，使得座舱操控系统信号线始终保持与控制总线的连接。

3)中央处理器100指令位于座舱底板61四角座舱锁定装置8的电动推杆头部外伸或液压油缸活塞杆外伸，锁定销811伸进对应的座舱卡槽611中，座舱100与底盘1的连接锁定。

B、双向行驶电动汽车的转向

B1、双向行驶电动汽车左转或右转

1)驾驶员操纵方向盘63左转的信号通过座舱操控系统控信号线62、控制总线传递给中央处理器100，中央处理器100发讯给前车轮转向装置20，电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构21两端分别带动前轮2左转；或电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构21两端分别带动前轮2右转。

B2、双向行驶电动汽车原地左转或原地右转

1)按下设置在座舱仪表板上的原地左转按钮，原地左转信号通过座舱操控系统信号线62、控制总线传递给中央处理器100，中央处理器100分别发讯给前车轮转向装置20和后车轮转向装置30，前车轮转向装置20的电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构21两端分别带动前轮2左转；后车轮转向装置30的电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构21两端分别带动后轮3右转，双向行驶电动汽车绕座舱中心原地左转。

2)按下设置在座舱仪表板上的原地右转按钮，原地右转信号通过座舱操控系统信号线、控制总线传递给中央处理器100，中央处理器100分别发讯给前车轮转向装置20和后车轮转向装置30，前车轮转向装置的电动推杆/液压油缸活塞杆外伸，平行四边形铰接机构21两端分别带动前轮2右转，后车轮转向装置30的电动推杆/液压油缸活塞杆内缩，平行四边形铰接机构21两端分别带动后轮3左转，双向行驶电动汽车绕座舱中心原地右转。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双向行驶电动汽车，包括底盘、一对前车轮和一对后车轮，所述一对前车轮和一对后车轮分别通过转向装置支撑在底盘两端下侧，动力舱和行李舱分别位于底盘的两端上侧；其特征在于：动力舱、座舱和行李舱均为独立的舱体，座舱通过座舱转动装置支撑在底盘上，座舱底板四角与底盘之间分别设有座舱锁定装置，座舱操控系统信号线与底盘纵向的两根控制总线电连接，中央处理器与两根控制总线，动力舱内的主电机，座舱锁定装置以及前、后车轮转向装置电连接；所述座舱转动装置包括驱动机构和转盘，驱动机构包括垂直支撑在底盘一端上的驱动器和水平支撑在驱动器上的驱动盘，转盘中心通过垂直支撑轴与转盘上侧的座舱底板固定连接，水平设置的驱动盘固定在垂直向上的驱动器轴上，驱动盘与转盘衔接；所述座舱锁定装置包括设置在底盘上的锁定器和设置在座舱底板且与锁定器位置对应的座舱卡槽，锁定器内设有可移动的锁定销；座舱转动180°后，各锁定销伸进对应位置的座舱卡槽内，将座舱定位固定在底盘上。

2.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述动力舱外端和行李舱外端均设有电动汽车照明系统的大灯、转向灯和刹车灯。

3.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述驱动器通过调速电机或液压马达来带动驱动盘旋转。

4.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述驱动盘与转盘均为齿轮结构，驱动盘带动与其啮合的转盘转动；或驱动盘与转盘均为传动带轮结构，驱动盘通过柔性传动带带动转盘转动。

5.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述锁定器为电动推杆机构或液压油缸，电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销伸进座舱卡槽，座舱锁定在底盘上；电动推杆头部或液压油缸活塞杆头部的锁定销退出座舱卡槽，座舱与底盘解除锁定。

6.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述锁定销为直角形结构，直角形的锁定销中部与底盘铰接，电动推杆或液压油缸设置在底盘下侧，电动推杆外端或液压油缸活塞杆头部与锁定销下端铰接；电动推杆或液压油缸活塞杆头部外伸时推动锁定销顺时针转动退出座舱底板的锁定槽，座舱与底盘解除锁定；液压油缸活塞杆缩回时拉动锁定销逆时针转动，进入座舱底部的锁定槽锁定座舱。

7.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：所述前车轮转向装置和后车轮转向装置结构相同，均包括平行四边形铰接机构和驱动机构，所述平行四边形铰接机构包括上纵杆、第一横杆和第二横杆，上纵杆两端分别与第一横杆一端、第二横杆一端铰接，其中第一横杆中部、第二横杆另一端分别与底盘端头两侧铰接，第一横杆另一端与设置在底盘下侧驱动机构的电动推杆或液压油缸活塞杆头部铰接；车轮轴外端分别与第一横杆中部或第二横杆另一端垂直固定连接。

8.如权利要求1所述的双向行驶电动汽车，其特征在于：两根控制总线分别设有控制总线触片，座舱底部一端分别设有与控制总线触片位置对应的座舱控制触片；当座舱转动180°其方向盘靠近行李舱时，座舱控制触片从与一根控制总线的控制总线触片接触改为与另一根控制总线的控制总线触片接触，从而实现座舱操控系统与两根控制总线的连接转换。