CN108327786A - 一种可控全轮旋转式电动车 - Google Patents

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毛虎平
高鹏飞
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North University of China
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/142—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering specially adapted for particular vehicles, e.g. tractors, carts, earth-moving vehicles, trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
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Abstract

本发明公开了一种可控全轮旋转式电动车，给出一种新型转向控制模块，其结构包括：附加舵机的四个电动轮、可旋转操作平台及电控系统，且电控系统可独立控制电动轮附加舵机旋转。通过上述方式，本发明能够让使用该转动系统的电动车不存在任何倒车的问题。将电动车开到车库合适位置，制动后通过驾驶员转动座椅便能轻松地让电动车直接开进车库；需要取车的时候，再将座椅旋转180度即可将电动车直接向前开出车库。侧方位停车以及大角度转向同理皆可轻松实现。本发明在一定程度上方便了驾驶员的操作，减少了发生事故的几率。

Description

一种可控全轮旋转式电动车
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种新型电动车转向系统。
背景技术
随着国民经济的持续高速发展，现在的祖国汽车保有量也在逐年递增，相应的驾驶员的数量也在飙升。但是驾驶员的驾驶技术却是良莠不齐，在现有的前轮转向设计的情况下，驾驶员在倒车入库、侧方位停车等方面经常有汽车剐蹭现象的出现。那么如何更加方便、高效、快捷地解决上述问题也就迫在眉睫了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的前轮转向设计的情况下，驾驶员在倒车入库、侧方位停车等方面经常有汽车剐蹭现象的出现，且存在大角度转向难的问题。
针对上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种可控全轮旋转的控制系统，其结构包括：可旋转操作平台、电控系统及附加舵机的四个电动轮；且电控系统可独立控制电动轮附加舵机旋转。
所述可旋转操作平台，结构包括圆盘式电动车底盘、可旋转式座椅、方向盘、仪表盘、电池及制动系统；可旋转式座椅安装在电动车底盘的中央部分，可人工自由实现360度旋转，可旋转座椅的轴上加装有一个角度传感器跟一个舵机；方向盘安装在电动车底盘的边缘，加装有自转角度传感器，且其能在平台边缘环形导轨内自由移动；所述方向盘、仪表盘、电池及制动系统，可绕圆盘中心公转；通过控制系统实现座椅转过角度信号的采集及处理，并将其反馈给电动轮舵机控制器，从而实现电动轮舵机转动角度的控制。
所述电控系统，可独立控制电动轮附加舵机的旋转；当电动车处于制动状态时，控制系统通过采集旋转座椅的旋转角度，将该信号反馈给舵机控制系统，从而保证可旋转式座椅与四个电动轮舵机的旋转角度一致；当电动车进入长距离行驶状态前，驾驶员通过切换该模式，控制系统就会根据现在的座椅位置以最小的转动角度将方向盘转动到合适的位置，并锁定方向盘后方的两个电动轮上的舵机，使其不能再旋转。此时，控制系统通过采集驾驶员作用到方向盘上并使其旋转的角度，处理后将其送给尚未锁定的两个前轮舵机控制器，以实现长距离驾驶模式下的电动车方向的调节，控制系统通过调节两个后轮的速度差来实现差速器的功能。
所述方向盘转动的合适位置，指方向盘与座椅的连线跟四个电动轮所连正方形的任意两条边平行的四个位置之一。
所述附加舵机是连接电动轮与电动车底盘的支架上加装一个可独立控制其精确旋转角度的舵机，使其在控制系统的作用下可以精确的实现电动轮的转向。
本发明的有益效果是：电动车使用该转动系统后将不存在任何倒车的问题，将电动车开到车库合适位置，制动后通过驾驶员转动座椅便能轻松地让电动车直接开进车库；需要取车的时候，再将座椅旋转180度即可将电动车直接向前开出车库。侧方位停车以及大角度转向同理皆可轻松实现。本发明在一定程度上方便了驾驶员的操作，减少了发生事故的几率。
附图说明
图1是一种可控全轮旋转的控制系统结构示意图；
图2是可旋转操作平台的结构示意图；
图中：1、方向盘；2、可旋转座椅；3、加力踏板；4、刹车踏板；5、旋转座椅舵机；6、底盘；7、车轮保持架；8、电动车轮；9、轮架舵机；10、减震弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1、2所示，本发明提供一种可控全轮转向电动车的转向控制模块，其结构包括：附加舵机的四个电动轮、可旋转操作平台及电控系统，且电控系统可独立控制电动轮附加舵机旋转。其中可旋转操作平台，结构包括圆盘式电动车底盘6、可旋转式座椅2、方向盘1、仪表盘、电池及制动系统；可旋转式座椅安装在电动车底盘的中央部分，可人工自由实现360度旋转，可旋转座椅的轴上加装有一个角度传感器跟一个舵机；方向盘安装在底盘的边缘，加装有自转角度传感器，且其能在平台边缘环形导轨内自由移动；方向盘、仪表盘、电池及制动系统可绕圆盘中心公转；通过控制系统实现座椅转过角度信号的采集及处理，并将其反馈给电动轮舵机控制器，从而实现电动轮舵机转动角度的控制。
该新型电动车的最大特点是可360度旋转的操作平台以及与之相响应的舵机控制系统。简而言之，该电动车可以实现可控的以任意方向为车辆的行驶方向，从而彻底解决倒车、大角度转向以及侧方位停车难以及所需空间大的问题。
具体操作如下：驾驶员坐在可旋转座椅2上，旋转座椅在与底盘6相连的部位布置一个舵机5，方向盘1通过一根固定杆与可旋转座椅2固连在一起，并随之转动。固定杆上分别附加一个加力踏板3跟一个刹车踏板4。在底盘6下方的适当位置分别组装4个带舵机的电动轮，弹簧10连接底盘6跟轮架舵机9，轮架舵机9连接轮架7，带制动系统的电动轮8连接在轮架7上。
驾驶员坐上旋转座椅后，可根据需要直接行使的方向，人工旋转座椅到适当位置后锁住旋转座椅舵机5，此时方向盘也跟随着旋转座椅旋转到位。控制系统通过采集旋转座椅舵机5的旋转角度，控制四个电动轮上的舵机9旋转相同角度，驾驶员松开刹车踏板4踩下加力踏板3后电动车开始行驶。
当电动车位置调整好，并且准备进行长距离行驶时，为了保证电动车运行的稳定性，控制系统自动调节旋转座椅舵机，将旋转座椅旋转到座椅跟方向盘的连线与电动轮保持架连线平行的四个最近的位置之一，锁定方向盘后方两个电动轮（后轮）的舵机以及旋转座椅的舵机。控制系统通过采集方向盘的旋转角度来控制两个前轮的舵机旋转相应角度来控制电动车的方向微调，通过控制两个后轮的转速差来实现差速器的功能。
电动车使用该转动系统后将不存在任何倒车的问题，将电动车开到车库合适位置，制动后通过驾驶员转动座椅便能轻松地让电动车直接开进车库；需要取车的时候，再将座椅旋转180度即可将电动车直接向前开出车库。侧方位停车以及大角度转向同理皆可轻松实现。本发明在一定程度上方便了驾驶员的操作，减少了发生事故的几率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种可控全轮旋转的控制系统，结构包括：可旋转操作平台、电控系统及附加舵机的四个电动轮，且电控系统可独立控制电动轮附加舵机旋转；其特征在于：所述可旋转操作平台，结构包括圆盘式电动车底盘、可旋转式座椅、方向盘、仪表盘、电池及制动系统；其中，可旋转式座椅安装在电动车底盘的中央部分，可旋转座椅的轴上加装有一个角度传感器与舵机；方向盘安装在电动车底盘的边缘，方向盘上加装有自转角度传感器，能在平台边缘环形导轨内自由移动；所述方向盘、仪表盘、电池及制动系统绕圆盘中心公转；所述控制系统控制座椅转过角度信号的采集及处理，并将其反馈给电动轮舵机控制器；
所述电控系统，可独立控制电动轮附加舵机的旋转；当电动车处于制动状态时，控制系统通过采集旋转座椅的旋转角度，将该信号反馈给舵机控制系统，使可旋转式座椅与四个电动轮舵机的旋转角度一致；当电动车进入长距离行驶状态前，通过切换模式，控制系统根据座椅位置以最小的转动角度将方向盘转动到合适的位置，并锁定方向盘后方的两个电动轮上的舵机，使其不能再旋转；此时，控制系统通过采集驾驶员作用到方向盘上并使其旋转的角度，处理后将其送给尚未锁定的两个前轮舵机控制器，实现长距离驾驶模式下的电动车方向的调节，控制系统通过调节两个后轮的速度差来实现差速器的功能；
所述附加舵机为连接电动轮与电动车底盘的支架上加装可独立控制其精确旋转角度的舵机，在控制系统的作用下精确实现电动轮转向的调节。
2.根据权利要求1所述的一种可控全轮旋转式电动车，其特征在于：所述方向盘转动的合适位置，指方向盘与座椅的连线跟四个电动轮所连正方形的任意两条边平行的四个位置之一。
3.根据权利要求1所述的一种可控全轮旋转式电动车，其特征在于：所述连接电动轮与电动车底盘的支架上加装一个可独立控制其精确旋转角度的舵机，所述舵机为伺服电机。
4.根据权利要求1所述的一种可控全轮旋转式电动车，其特征在于：所述可旋转式座椅人工自由实现360度旋转。
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