CN207747935U - 车辆及其行走单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆及其行走单元，该行走单元包括车轮、油气弹簧和转向驱动装置；转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；花键轴同轴穿设于油气弹簧的油缸上，且位于油缸外的轴段与转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于油缸内的轴段与油缸的活塞杆花键连接；活塞杆的底端连接有轮轴座，轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；车轮配置有轮毂电机且装配于轮轴上，车轮的中心位于活塞杆中轴线的延长线上。本实用新型提供的车辆的行走单元，将油气弹簧的功能与转向功能结合为一体，通过穿设于油缸顶部的花键轴带动活塞杆花键套旋转，在保证油气弹簧的基本功能的情况下，还可实现车轮的转向，从而有效地提高车辆的可操作性。

Description

车辆及其行走单元

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种车辆的行走单元及采用该行走单元的车辆。

背景技术

在现有高通过性无人驾驶车辆的底盘设计中，一般分履带式和轮式两大类。

前者履带式车辆越野性能好，能过较宽壕沟，能爬一定台阶，但在公路上车速不高；转向靠左右履带速度差来实现，行驶中对路面破坏较大；不能侧向、斜向平移，限制了机动性。

后者轮式车辆在公路上行驶车速高，行驶中对路面没破坏。但现有轮式车辆受悬架系统和转向系统设计方案的影响而越野性能较差，由于现有的轮式车辆的车轮不能自行提起离开地面，也不能自行往下伸去接触下面的地面，故它能爬上的台阶高度一般不超过车轮的半径。对于深度超过车轮半径的壕沟的跨越宽度也就受到一定的限制。同时由于现有的轮式车辆的左右转向轮之间均采用转向横拉杆机械连接以便形成所谓“转向梯形”，再加上现有的轮式车辆的悬架系统的导向机构的制约，从而也就不能实现各轮绕车辆中心纯滚动的原地转向，也不能实现侧向平移和斜向平移，限制了机动性。另外，现有的轮式车辆都将转向主销设计成有一定内倾和后倾并有一定的转向偏置距，目的是为了获得低速及高速的自动回正能力，但同时也就带来转向阻力增加、轮胎磨损增大、转向轮占用空间增大等弊端。

车辆在良好公路上行驶时为获得良好的平顺性和操稳性，希望车辆离地间隙小一些，重心低一些，悬架系统刚度小一些、阻尼小一些，这时悬架系统的动行程也可小一些。而在越野行驶时则希望车辆离地间隙大一些，悬架系统刚度大一些、阻尼也大一些，这时悬架系统的动行程也要大一些才能在越野行驶时提高平均车速。这些要求在现有无人驾驶车辆中都较难实现。

实用新型内容

本实用新型提供一种车辆的行走单元及采用该行走单元的车辆，至少可解决现有技术的部分缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种车辆的行走单元，包括车轮，还包括油气弹簧和转向驱动装置；

所述转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；所述花键轴同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆花键连接；

所述活塞杆的底端连接有轮轴座，所述轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；

所述车轮配置有轮毂电机且装配于所述轮轴上，所述车轮的中心位于所述活塞杆中轴线的延长线上。

作为实施例之一，所述油气弹簧包括所述油缸、弹性阻尼机构和油路机构，所述油缸包括所述活塞杆和自外而内逐级嵌套的多级缸筒；

每相邻两级缸筒中，内层缸筒外壁呈上宽下窄的阶梯轴结构，该内层缸筒的大直径段嵌装滑设于外层缸筒内且顶端开设有与该外层缸筒内腔导通的通油孔，该内层缸筒的小直径段穿设于外层缸筒的底端且与该外层缸筒内壁围设形成一环形油室；所述活塞杆包括活塞部和连接于所述活塞部底端的杆部，所述活塞部嵌装滑设于最内层缸筒中，所述杆部穿设于该最内层缸筒的底端且与该最内层缸筒内壁围设形成一环形油室；

最外层缸筒的上部开设有弹性阻尼接口且与所述弹性阻尼机构连接，最外层缸筒的上部以及各所述环形油室均开设有油路接口，各所述油路接口均与所述油路机构连接；

所述花键轴与各所述缸筒同轴设置，所述花键轴的顶端位于最外层缸筒上方且底端伸至所述杆部的内腔中，所述活塞部与所述花键轴花键连接。

作为实施例之一，所述花键轴上自内而外依次套设有至少一个花键套，各所述花键套的顶部和底部均设有限位件，所述活塞部与最外层的所述花键套花键连接。

作为实施例之一，所述弹性阻尼机构包括高阻尼管路、低阻尼管路及弹性气囊结构，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路并联且均与所述弹性阻尼接口及所述弹性气囊结构连接，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路上均设有阻尼器和第一控制阀，且所述高阻尼管路上的阻尼器的阻尼值高于所述低阻尼管路上的阻尼器的阻尼值。

作为实施例之一，所述弹性气囊结构包括并联设置的大气囊室和小气囊室，且两个气囊室所在支路上均设有第二控制阀。

作为实施例之一，所述油气弹簧包括所述油缸、阻尼板和浮动活塞；

所述油缸包括缸筒和中空的所述活塞杆，所述活塞杆顶端滑设于所述缸筒内且底端位于所述缸筒外，所述活塞杆内腔与所述缸筒油腔通过开设于所述活塞杆顶端的过油孔导通；

所述花键轴穿设于所述缸筒上且与所述活塞杆顶端花键连接，所述花键轴底端伸至所述活塞杆的内腔中；

所述阻尼板嵌装滑设于所述活塞杆的内腔中且与所述花键轴底端固接，于所述阻尼板上设置有阻尼过油通道；

所述浮动活塞滑设于所述活塞杆的内腔中且位于所述阻尼板下方，并将所述活塞杆的内腔分隔为上方油室和下方气室。

作为实施例之一，所述阻尼过油通道包括开设于所述阻尼板上的压缩阻尼孔和伸张阻尼孔，所述压缩阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自上而下方向的第一单向控制单元，所述伸张阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自下而上方向的第二单向控制单元。

作为实施例之一，所述第一单向控制单元包括安设于所述阻尼板下表面上的第一弹性盖片，所述第二单向控制单元包括安设于所述阻尼板上表面上的第二弹性盖片，所述第一弹性盖片和所述第二弹性盖片均与所述阻尼板的板面平行贴合且分别覆盖对应的阻尼孔。

作为实施例之一，所述花键轴还连接有转向角传感器。

本实用新型还提供一种车辆，包括车体，还包括多组如上所述的车辆的行走单元，各所述油气弹簧的油缸均固定安装在所述车体上。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的车辆的行走单元，将油气弹簧的功能与转向功能结合为一体，通过穿设于油缸顶部的花键轴带动活塞杆花键套旋转，在保证油气弹簧的基本功能的情况下，还可实现车轮的转向，从而有效地提高车辆的可操作性；在悬架系统全行程跳动中活塞杆花键套均能可靠地带动活塞杆旋转而不影响悬架系统跳动，该行走单元可以控制车轮的任意角度旋转转向，从而保证车辆能根据各种行驶工况的需要实现绕车辆中心原地任意角度旋转转向、侧向平移、斜向平移、公路各种速度转向行驶等功能。基于上述车辆的行走单元，车辆的各个车轮之间没有转向横直拉杆的机械连接，也没有传动系统的机械连接，因而具有较好的通过性和机动性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的油气弹簧的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的车辆的行走单元的结构图；

图3为本实用新型实施例三提供的车辆的行走单元的结构图

图4和图5为本实用新型实施例提供的车辆上、下台阶的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的车辆转向行驶的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的车辆在侧坡路上行驶的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的车辆斜向平移的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的车辆侧向平移的示意图；

图10为本实用新型实施例提供的车辆转弯行驶的示意图；

图11为本实用新型实施例提供的车辆原地掉头的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种油气弹簧，包括油缸、弹性阻尼机构和油路机构，所述油缸包括活塞杆3和自外而内逐级嵌套的多级缸筒；每相邻两级缸筒中，内层缸筒2外壁呈上宽下窄的阶梯轴结构，该内层缸筒2的大直径段201嵌装滑设于外层缸筒1内且顶端开设有与该外层缸筒1内腔导通的通油孔，该内层缸筒2的小直径段202穿设于外层缸筒1的底端且与该外层缸筒1内壁围设形成一环形油室7；所述活塞杆3包括活塞部301和连接于所述活塞部301底端的杆部302，所述活塞部301嵌装滑设于最内层缸筒2中，所述杆部302穿设于该最内层缸筒2的底端且与该最内层缸筒2内壁围设形成一环形油室8；最外层缸筒1的上部开设有弹性阻尼接口且与所述弹性阻尼机构连接，最外层缸筒1的上部以及各所述环形油室均开设有油路接口，各所述油路接口均与所述油路机构连接。

一般地，上述的各缸筒均是圆柱形缸筒，缸筒内腔均是圆柱形内腔；每相邻两级缸筒中，外层缸筒1的底端开设有穿设孔，该穿设孔的孔径与内层缸筒2的小直径段202的外径基本相同，从而该内层缸筒2的小直径段202可以紧密滑设在该穿设孔上，该内层缸筒2的大直径段201嵌装滑设在该外层缸筒1的内腔中，从而构成该外层缸筒1的活塞。同样地，最内层的缸筒的底端也开设有供上述杆部302紧密滑设的穿设孔，上述活塞部301嵌装滑设在最内层缸筒2中从而构成该最内层缸筒2的活塞。

本实施例提供的油气弹簧，采用多级缸筒与活塞杆逐级嵌套的结构，能根据各种行驶状况的需要调整各轮中心的位置高低、动行程的大小、弹性系数等的大小，从而满足不同行驶条件的需求，具有高通过性、高机动性等优点。

进一步地，如图1和图2，在各缸筒的底端穿设孔的孔壁上嵌设有低摩擦系数高耐磨的下承压套10，该下承压套10套装在对应穿设的小直径段202缸筒外壁上或上述杆部302的外壁上；除最外层缸筒1外，在各缸筒的大直径段201的外周面上嵌装有低摩擦系数高耐磨的上承压套9，该上承压套9抵紧在对应滑设的外层缸筒1的内壁上；在上述活塞部301的外周面上嵌装有低摩擦系数高耐磨的上承压套9，该上承压套9抵紧在对应滑设的最内层缸筒2的内壁上。在车轮34受到地面传来的纵向力和侧向力时，上述的各上承压套9及各下承压套10均承受径向力，保证设备的使用寿命及工作可靠性。

进一步地，如图1和图2，各缸筒的底端穿设孔的孔壁上、除最外层缸筒1外的各缸筒的大直径段201的外周面上以及活塞部301的外圆周面上均设有油封，以防止压力油泄漏，各油封优选为对应的/相邻的承压套的下方，进一步优选为紧邻该承压套设置。另外，各缸筒的底端穿设孔的孔壁上还设有防尘套，用以防止油缸外部泥水灰尘进入缸内，该防尘套优选为设置于对应的油封的下方。

接续上述的油气弹簧的结构，上述的油路机构包括储油室15、高压油泵17和高压油室16，具体地，每一油路接口连接有一进油管路和一排油管路，进油管路与排油管路并联设置且均与该储油室15连通，上述高压油泵17和高压油室16均布置于进油管路上，于进油管路上设有进油控制阀，于排油管路上设有排油控制阀，各进油控制阀及各排油控制阀均优选为采用电磁阀。上述高压油泵17优选为布置于高压油室16与储油室15之间，上述进油控制阀优选为布置于高压油室16与对应的油路接口之间。进一步优选地，各油路接口共用一个高压油室16，即高压油室16通过高压油泵17与储油室15连通，且该高压油室16的出口端通过多个分支油管与分别与各油路接口连通，每一分支油管上对应设置一个上述的进油控制阀。

接续上述的油气弹簧的结构，如图2，所述弹性阻尼机构包括高阻尼管路、低阻尼管路及弹性气囊结构，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路并联且均与所述弹性阻尼接口及所述弹性气囊结构连接，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路上均设有阻尼器和第一控制阀，且所述高阻尼管路上的阻尼器的阻尼值高于所述低阻尼管路上的阻尼器的阻尼值。上述的阻尼器是本领域常规技术，其具体结构此处不再赘述，高阻尼管路上的阻尼器为高阻尼器26，低阻尼管路上的阻尼器为低阻尼器24。上述的各第一控制阀均优选为采用电磁阀。进一步地，如图2，所述弹性气囊结构包括并联设置的大气囊室30和小气囊室31，且两个气囊室所在支路上均设有第二控制阀，两第二控制阀均优选为采用电磁阀。本实施例采用的弹性阻尼机构的具体实施效果将在后续的实施例中进一步说明，此处暂略。

在本实施例中，如图1和图2，采用两级所述的缸筒，可满足车辆离地间隙调整、悬架动行程匹配等需求。

实施例二

如图2，本实施例提供一种车辆的行走单元，包括车轮34、油气弹簧和转向驱动装置；

所述转向驱动装置包括花键轴4和转向驱动机构；所述花键轴4同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆3花键连接；

所述活塞杆3的底端连接有轮轴座33，所述轮轴座33上安装有轴向为水平向的轮轴35；

所述车轮34配置有轮毂电机36且装配于所述轮轴35上，所述车轮34的中心位于所述活塞杆3中轴线的延长线上。

其中，该油气弹簧优选为采用上述实施例一所提供的油气弹簧，该油气弹簧的具体结构此处不再赘述。具体地，如图2，所述花键轴4与各所述缸筒同轴设置，所述花键轴4的顶端位于最外层缸筒1上方且底端伸至所述杆部302的内腔中，所述活塞部301与所述花键轴4花键连接，也即在该活塞部301上设有花键轴过孔，以容许上述花键轴4穿过，该花键轴4依次穿过各缸筒的过油孔以及上述的花键轴过孔并伸入至杆部302的内腔中，在该活塞部301上安装有花键套5并通过该花键套5与花键轴4花键连接，从而该花键轴4可以带动活塞部301以及杆部302转动，同时不会影响上述活塞杆3及各缸筒的竖向滑移运动，在该杆部302的底端连接车轮34即可带动车轮34转动从而实现车轮34的转向；该花键轴4穿出最外层缸筒1的顶端，因而可以连接转向驱动装置以驱动其绕自身轴线旋转。本实施例中，通过设置该花键轴4，在保证本油气弹簧的基本功能的情况下，还可实现车轮34的转向，从而有效地提高车辆的可操作性；另外，上述的花键轴4还可对活塞杆3及各缸筒的竖向滑移运动进行导向，保证车轮34的工作稳定性。进一步优选地，如图1和图2，所述花键轴4上自内而外依次套设有至少一个花键套5，各所述花键套5的顶部和底部均设有限位件501，所述活塞部301与最外层的所述花键套5花键连接，可以适应车辆悬架大行程需求。上述限位件501可以是卡设于花键套5上的轴用弹性挡圈等。

本实施例中，如图1和图2，所述转向驱动装置优选为包括驱动电机12、转向蜗轮14和转向蜗杆13，所述转向蜗轮14与所述花键轴4同轴套接，所述转向蜗杆13与所述转向蜗轮14啮合且与所述驱动电机12连接。由于驱动电机12是通过转向蜗杆13和转向蜗轮14来控制车轮34转向，而因为蜗杆对蜗轮有一定自锁作用，故能抵消地面对车轮34的转向干扰。

进一步优选地，所述花键轴4还连接有转向角传感器11，该转向角传感器11可向车辆控制系统反馈车轮34的转向角信息，在控制系统的协调下，转向系统将使车轮34根据适时的运动方向角和轮胎的侧偏特性确定该车轮34的转向角，从而获得优异的操稳性，可最大限度减小轮胎的磨损。

如图1和图2，上述驱动电机12及转向角传感器11优选为设置于最外层缸筒1的顶端，结构较为简单。

进一步地，如图2，所述轮轴座33包括用于与所述轮轴35连接的竖直段332以及连接于所述竖直段332顶端且朝车体外方向延伸的水平段331，所述杆部302的底端与所述水平段331的顶端固连。上述竖直段332和水平段331均优选为采用圆盘状结构。在上述轮轴座33的结构中，易于理解地，其竖直段332是设置于车轮34的靠近底盘的一侧/远离车体外的一侧，或者说，是与轮辋相对地分别设置在轮胎的两侧。

上述车轮中心是在上述油气弹簧各缸筒中轴线/活塞杆3中轴线的延长线上，车轮34所受地面各方向的力均由活塞杆3传给各级缸筒再传给车体，稳定性较好，而且，该油气弹簧可以根据各种行驶工况的需要调整车轮中心相对车体的位置高低、动行程的大小、弹性系数、阻尼系数的大小，还能根据车辆所通过的地形的需要提起车轮34离开地面以便越障，因而具有较好的操控性与越野性。

进一步优选地，如图2，所述轮毂电机36的转子362套装于所述轮轴35上且与所述车轮34连接，定子外壳361与所述竖直段332抵接。本实施例通过轮毂电机36对车轮34进行独立驱动，能够更好地匹配上述的油气弹簧及配置有该油气弹簧的转向结构所具有的优异操控性能，实时满足各种路况下的车轮转速需求，车轮34在地面纯滚动无滑磨而且有良好的操稳性，保证车辆具有优异的协调性、稳定性及操控性能。易于理解地，该轮毂电机36与车辆控制系统电性连接。

进一步优选地，如图2，于所述竖直段332上设有侧向力传感器37，所述侧向力传感器37位于所述竖直段332的与所述定子外壳361抵靠的抵靠面上；该侧向力传感器37与车辆控制系统电性连接，通过该侧向力传感器37可以实时检测车轮34所受侧向力，以提高车轮34/车辆的操稳性。例如：当车轮34的转向角不合适，导致该轮中心与车辆瞬时运动中心的连线与该车轮34的实际运动方向线不垂直，而使得该车轮34与地面产生侧向滑磨，并影响操稳性；这时该车轮34产生额外的侧向力被上述轮轴座33的竖直段332中的侧向力传感器37检测到并反馈至车辆控制系统，车辆控制系统则调整该车轮34的转向角使该车轮34所受额外的侧向力消除；这一闭环控制措施将进一步减少轮胎磨损，提高操稳性。

进一步优选地，如图2，于所述杆部302的底端设有垂直载荷传感器32，该垂直载荷传感器32与车辆控制系统电性连接，通过该垂直载荷传感器32可以实时检测车轮34所受竖向载荷，其功能之一是将该竖向载荷信息提供给车辆控制系统，用以解算轮胎侧偏角，从而更精确地提高车辆的操稳性。

实施例三

如图3，本实施例提供一种车辆的行走单元，包括车轮34、油气弹簧和转向驱动装置；

所述转向驱动装置包括花键轴400和转向驱动机构；所述花键轴400同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆300花键连接；

所述活塞杆300的底端连接有轮轴座33，所述轮轴座33上安装有轴向为水平向的轮轴35；

所述车轮34配置有轮毂电机36且装配于所述轮轴35上，所述车轮34的中心位于所述活塞杆300中轴线的延长线上。

其中，上述油气弹簧包括油缸、阻尼板400和浮动活塞500；所述油缸包括缸筒100和中空的活塞杆300，所述活塞杆300顶端滑设于所述缸筒100内且底端位于所述缸筒100外，所述活塞杆300内腔与所述缸筒100油腔通过开设于所述活塞杆300顶端的过油孔导通；所述花键轴400穿设于所述缸筒100上且与所述活塞杆300顶端花键连接，所述花键轴400顶端与所述转向驱动装置连接从而能够绕自身轴线旋转，所述花键轴400底端伸至所述活塞杆300的内腔中；所述阻尼板400嵌装滑设于所述活塞杆300的内腔中且与所述花键轴400底端固接，于所述阻尼板400上设置有阻尼过油通道；所述浮动活塞500滑设于所述活塞杆300的内腔中且位于所述阻尼板400下方，并将所述活塞杆300的内腔分隔为上方油室和下方气室。

在上述油气弹簧中，阻尼板400可以对通过的压力油产生阻尼作用，同时，其可对活塞杆300的下行行程进行限定，可在活塞杆300下行时挡住活塞杆花键套310，避免活塞杆300滑出缸筒100。进一步优选地，如图3，所述阻尼过油通道包括开设于所述阻尼板400上的压缩阻尼孔401和伸张阻尼孔402，所述压缩阻尼孔401配置有用于控制其过油方向为自上而下方向的第一单向控制单元，所述伸张阻尼孔402配置有用于控制其过油方向为自下而上方向的第二单向控制单元。上述压缩阻尼孔401对自阻尼板400上方向其下方流过的压力油产生阻尼作用，上述伸张阻尼孔402对自阻尼板400下方向其上方流过的压力油产生阻尼作用，保证活塞杆300相对于缸筒100上行或下行时均能起到较好的阻尼作用。上述浮动活塞500下方的气室内充入压缩空气，作为油气弹簧产生弹性性能的介质。具体地：

当车轮34遇到路面凸起时，活塞杆300相对缸筒100向上运动，也即相对于花键轴400和阻尼板400向上运动，阻尼板400与浮动活塞500间距减小，二者之间的压力油推动浮动活塞500向下运动，浮动活塞500下方的压缩空气被进一步压缩，从而产生弹性作用；由于浮动活塞500往下运动，浮动活塞500上方的压力油则往下流动，活塞杆花键套310上方的压力油可通过活塞杆花键套310上的孔往下流动，阻尼板400上方的压力油可通过阻尼板400上的压缩阻尼孔401往下流动，此过程中即产生压缩阻尼力；

当车轮34遇到路面凹坑时，活塞杆300相对缸筒100向下运动，也即相对于花键轴400和阻尼板400向下运动，阻尼板400与浮动活塞500间距增大，浮动活塞500下方的压缩空气则膨胀，推动浮动活塞500往上运动，从而产生弹性作用；浮动活塞500上方的压力油则往上流动，活塞杆花键套310下方的压力油可通过活塞杆花键套310上的孔往上流动，阻尼板400下方的压力油可通过阻尼板400上的伸张阻尼孔402往上流动，此过程中即产生伸张阻尼力。

上述第一单向控制单元和第二单向控制单元起到单向阀的作用，易于理解地，二者可采用具有一定开启压力阈值的单向阀，而在本实施例提供的优选实施方案中，如图3，所述第一单向控制单元包括安设于所述阻尼板400下表面上的第一弹性盖片403，所述第二单向控制单元包括安设于所述阻尼板400上表面上的第二弹性盖片404，所述第一弹性盖片403和所述第二弹性盖片404均与所述阻尼板400的板面平行贴合且分别覆盖对应的阻尼孔。通过上述弹性盖片的弹性作用可提供一定的开启压力阈值，同时可起到控制压力油单向通过的作用；当对应侧的压力油的压力大于该开启压力阈值时，压力油可推开该弹性盖片。进一步优选地，所述压缩阻尼孔401的孔径大于所述伸张阻尼孔402的孔径，即控制伸张阻尼力比压缩阻尼力大，保证车辆在各路况下的操稳性。如图3，两弹性盖片可通过螺栓固定在该阻尼板400上。

接续上述车轮34的转向结构，如图3，所述转向驱动装置包括驱动电机12、转向蜗轮14和转向蜗杆13，所述转向蜗轮14与所述花键轴400同轴套接，所述转向蜗杆13与所述转向蜗轮14啮合且与所述驱动电机12连接。由于驱动电机12是通过转向蜗杆13和转向蜗轮14来控制车轮34转向，而因为蜗杆对蜗轮有一定自锁作用，故能抵消地面对车轮34的转向干扰。

进一步地，如图3，所述花键轴400还连接有转向角传感器11。该转向角传感器11可向车辆控制系统反馈车轮34的转向角信息，在控制系统的协调下，转向系统将使车轮34根据适时的运动方向角和轮胎的侧偏特性确定该车轮34的转向角，从而获得优异的操稳性，可最大限度减小轮胎的磨损。如图3，上述驱动电机12及转向角传感器11优选为设置于缸筒100的顶端，结构较为简单。

进一步地，如图3，活塞杆300顶部的外侧壁上嵌设有低摩擦系数高耐磨的活塞杆承压套901，该活塞杆承压套901对应抵紧在缸筒100的内环壁上，在缸筒100底部的内环壁面上嵌设有低摩擦系数高耐磨的缸筒承压套902，该缸筒承压套902对应抵紧在活塞杆300的外侧壁上，在车轮34受到地面传来的纵向力和侧向力时，上述的活塞杆承压套901及缸筒承压套902均承受径向力，保证设备的使用寿命及工作可靠性。在缸筒100底部的内环壁面上还设有油封，以防止压力油泄漏，该油封优选为位于上述缸筒承压套902的下方，进一步优选为紧邻该缸筒承压套902；另外，在缸筒100底部的内环壁面上还设有防尘套，用以防止油缸外部泥水灰尘进入缸内，该防尘套优选为设置于对应的油封的下方。

进一步地，在上述浮动活塞500的外侧壁上嵌设有油封，以隔开压力油和压缩空气，避免压力油向气室内泄漏。易于理解地，上述活塞杆300的底端是封闭设置的，以防止压缩空气泄漏，其可以是一体成型结构，也可以是采用活塞杆下座311与该活塞杆300可拆卸固连的结构，通过该活塞杆下座311封堵该活塞杆300的空腔，也即封堵该气室，活塞杆下座311与活塞杆300可通过螺栓等固连，二者接触面上可设置气封圈，以增强二者连接的气密性。

优选地，在上述活塞杆300的底部设有充气阀，用于向气室内充注压缩空气到额定压力；对于上述的采用活塞杆下座311的结构，该充气阀设置于该活塞杆下座311上。在浮动活塞500上设有注油阀，用于向上方油室内充注压力油。

上述车轮34、轮轴座33、轮毂电机36等的具体结构及相互装配连接结构可参考上述实施例二中的相关内容，此处不再一一详述。

实施例四

本实施例提供一种车辆，其包括车体，以及多组如上述实施例二或实施例三所提供的车辆的行走单元。本领域技术人员知悉，上述行走单元的数量应能够满足车辆可以行走的需求，一般不少于4组，优选为是8组或8组以上的上述的行走单元，即包括8个或8个以上的车轮34。

在其中一个实施例中，包括8个上述的车轮34，该车辆的行走系统是四车桥8×8，整车重心在2桥与3桥之间；8个车轮34的旋转转速、扭矩等根据行驶方式、行驶速度、转向方式等由车辆控制系统确定。

上述车辆的动力源可以是柴油机，由柴油机带动发电机发电给蓄电池充电，蓄电池为全车各电机、电器等供电。当然，采用汽油等能源作为动力源都适用于本实施例中。

上述8组行走单元中，8组转向驱动机构分别控制8个车轮34的转向角。驾驶员通过方向盘操纵转向指令器；方向盘装有回位弹簧，当驾驶员通过方向盘操纵转向后松开方向盘时，方向盘会自动回到直行位置。该转向指令器发出指令直接控制车辆左前轮转向驱动机构的动作，从而直接控制车辆左前轮的转向角，使左前轮转向角始终保持与转向指令器的转向角一致。其它7轮的转向角均由车辆控制系统根据左前轮转向角的值协调确定。方向盘上设置了三个转向方式选择按钮，分别为“常规”、“原地旋转”、“平移”供驾驶员选择。车辆控制系统根据驾驶员所选择的按钮及左前轮转向角的值来协调确定其它7轮的转向角，从而分别实现“常规公路转向行驶”、“绕车辆中心原地任意角度旋转转向”、“侧向平移或斜向平移”。车辆控制系统根据驾驶员所选择的转向方式选择按钮信息、方向盘9转角信息、油门踏板位置信息、车辆速度信息、各轮转速的反馈信息、各轮转向角反馈信息、各轮垂直载荷信息、各轮所受侧向力信息来计算确定各轮的转速、各轮的转向角。信息传输均由车辆CAN总线完成。

基于上述实施例二所提供的车辆的行走单元，还可对悬架系统进行控制，对悬架系统的操作指令则显示在触摸式仪表的屏幕上，驾驶员点击菜单选择。

实施例五

以下以八轮车为例，对上述实施例提供的车辆的驾驶方式进行说明，其配置上述实施例二所提供的车辆的行走单元。

此处以包括8个车轮34、每个车轮34配置如图1所示的采用两级缸筒的油气弹簧的车辆为例：

定义外层缸筒1与内层缸筒2之间的环形油室为第一环形油室7，内层缸筒2与活塞杆3之间的环形油室为第二环形油室8；定义外层缸筒1上部所设置的油路接口为第一油路接口，第一环形油室7上设置的油路接口为第二油路接口，第二环形油室8上设置的油路接口为第三油路接口。

定义外层缸筒1上部所连接的进油管路上的电磁阀为第一电磁阀18，所连接的排油管路上的电磁阀为第二电磁阀19；所述第一环形油室7所连接的进油管路和排油管路上的电磁阀分别为第三电磁阀20和第四电磁阀21；所述第二环形油室8所连接的进油管路和排油管路上的电磁阀分别为第五电磁阀22和第六电磁阀23；定义低阻尼管路上的电磁阀为第七电磁阀25，高阻尼管路上的电磁阀为第八电磁阀27；定义小气囊室31所在弹性气囊支路上的电磁阀为第九电磁阀28，定义大气囊室30所在弹性气囊支路上的电磁阀为第十电磁阀29。

车辆要在良好公路上行驶时，这时希望车辆离地间隙减小、重心降低、悬架系统处于刚度较小、阻尼也较小的弹性状态以便获得良好的平顺性，悬架系统所需的动行程也较小。驾驶员只需在触摸式仪表的屏幕上选择“好路”模式。

在车辆控制系统的协调下，打开第七电磁阀25、第九电磁阀28、第十电磁阀29、第二电磁阀19及第三电磁阀20，关闭第八电磁阀27、第一电磁阀18及第四电磁阀21。各油气弹簧通过第八电磁阀27关闭高阻尼器26，通过第七电磁阀25打开低阻尼器24，使各油气弹簧处于低阻尼工况。外层缸筒1内位于内层缸筒2大直径段201上方空间以及内层缸筒2内位于活塞杆3上方空间内的油可通过第七电磁阀25、低阻尼器24、第十电磁阀29与大气囊室30连通，还可通过第七电磁阀25、低阻尼器24、第九电磁阀28与小气囊室31连通，使各油气弹簧处于刚度较小、阻尼也较小的弹性状态。

通过第一电磁阀18关闭油气弹簧的第一油路接口与高压油室16的连接，通过第二电磁阀19打开油气弹簧的第一油路接口与储油室15的连接，使外层缸筒1内位于内层缸筒2大直径段201上方空间以及内层缸筒2内位于活塞杆3上方空间内的压力油的油压下降，油可被挤流向储油室15。

同时通过第四电磁阀21关闭油气弹簧的第二油路接口与储油室15的连接，通过第三电磁阀20打开油气弹簧的第二油路接口与高压油室16的连接，这时高压油室16的高压油经第二油路接口流入第一环形油室7。活塞杆3上行时固定在活塞杆3头部的活塞杆花键套6在花键套5的外花键上滑动，当滑动到花键套5的顶部碰上花键套5上挡圈时则带动花键套5在花键轴4上向上滑动，从而避免了花键套5与活塞杆3底部相碰。在车轮34相对车体上下全行程运动中，活塞杆3底部都不会与花键轴4、花键套5相碰。而且8个转向电机均能在控制系统的协调下，可靠地驱动转向蜗杆13、转向蜗轮14、花键轴4、花键套5、活塞杆花键套6、活塞杆3、轮轴座33旋转，进而带动8个车轮34的转向。车轮34相对车体上行，则离地间隙减小、重心降低。车轮34相对车体上行距离取决于内层缸筒2上行距离，可根据需要确定，但所调整的距离正是悬架系统动行程的减小量。内层缸筒2可一直调整上行到外层缸筒1的顶部，若所调整的距离还不够，可用类似方法动用活塞杆3的上动行程用于调整；也就是再通过第六电磁阀23关闭油气弹簧的第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22打开该轮油气弹簧的第三油路接口与高压油室16的连接，高压油室16的高压油经第三油路接口流入第二环形油室8室，高压油对该第二环形油室8的上表面产生推力推着活塞杆3上行，活塞杆3则带动轮轴座33和整个车轮34上行；当然必须留足行驶所需的动行程。一般在良好公路上行驶时所需的动行程较小，而希望离地间隙减小、重心降低。至于在良好公路上行驶究竟确定车体多高、离地间隙多大一般是由调试员确定。控制系统具备记忆功能，驾驶员只需在触摸式仪表的屏幕上选择“好路”模式即可；若驾驶员不满意想调整，则在“好路”模式下再点按“升”按钮可升高车体；再点按“降”按钮可降低车体。控制系统具备记忆功能，下次驾驶员选择“好路”模式即按上次确定的车体高度调整。

在车轮中心位置调整完成后第一电磁阀18仍然关闭各轮油气弹簧的第一油路接口与高压油室16的连接，再通过第二电磁阀19也关闭各轮油气弹簧的第一油路接口与储油室15连接，也即第一油路接口完全关闭，使各轮外层缸筒1上部空间里的总油量保持不变，只能经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第九电磁阀28与小气囊室31中流通，还能经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第十电磁阀29与大气囊室30中流通，这时各轮中心的平衡位置已定。而活塞杆3上方空间的油压又使大气囊室30和小气囊室31中氮气体积压缩，温度不变时大小气囊的体积与油压成反比。在车轮中心位置调整完成后还要通过第三电磁阀20关闭油气弹簧的第二油路接口与高压油室16的连接，通过第四电磁阀21关闭油气弹簧的第二油路接口与储油室15的连接，使油气弹簧的第二油路接口完全封闭，这时内层缸筒2在外层缸筒1中的位置完全相对固定，外层缸筒1只起调节调整各轮中心的位置高低的作用而没有动行程作用。而是通过第五电磁阀22关闭第三油路接口与高压油室16的连接，通过第六电磁阀23打开油气弹簧的第三油路接口与储油室15的连接；当车轮34遇到路面凸起而升高时，带动活塞杆3上行推动压力油经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第九电磁阀28向小气囊室31中流动，经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第十电磁阀29向大气囊室30中流动，此时油压升高，大小气囊中氮气体积被压缩。当车轮34遇到路面凹坑而下伸时，带动活塞杆3下行吸引压力油经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第九电磁阀28从小气囊室31中流出，经弹性阻尼接口、第七电磁阀25、低阻尼器24、第十电磁阀29从大气囊室30中流出；此时油压下降，大小气囊中氮气体积膨胀。在这过程中各轮所受地面反力与活塞杆3上方空间油压和活塞杆3头部面积之乘积平衡。

车辆要在越野路上行驶时，希望车辆离地间隙增大、重心升高，悬架系统处于刚度较大、阻尼也较大的弹性状态，悬架系统所需的动行程也较大。此时驾驶员只需在触摸式仪表的屏幕上选择“越野”模式。

此时在控制系统的协调下，打开第八电磁阀27、第十电磁阀29、第一电磁阀18及第四电磁阀21，关闭第七电磁阀25、第九电磁阀28、第二电磁阀19及第三电磁阀20。各油气弹簧通过第八电磁阀27打开高阻尼器26，通过第七电磁阀25关闭低阻尼器24，使各油气弹簧处于高阻尼工况。外层缸筒1内位于内层缸筒2大直径段201上方空间以及内层缸筒2内位于活塞杆3上方空间内的油可通过弹性阻尼接口、第八电磁阀27、高阻尼器26、第十电磁阀29向大气囊室30中流动，使各油气弹簧处于弹性状态。比之上述在良好公路上行驶时的情况，第九电磁阀28没打开，小气囊室31中的氮气没参加弹性作用，因而悬架系统的刚度随之增大一些；如果还嫌刚度不够，在触摸式仪表的屏幕上可再选“加刚度”，可再通过打开第九电磁阀28关闭第十电磁阀29，将参加弹性作用的大气囊室30改成小气囊室31，悬架系统的刚度随之又增大，车轮34抓地力增大、操控性提高。

通过第一电磁阀18打开了油气弹簧的第一油路接口与高压油室16的连接，再通过第二电磁阀19关闭油气弹簧的第一油路接口与储油室15的连接，使高压油室16的油流向外层缸筒1的上部空间里推动内层缸筒2与活塞杆3向下运动。高压油泵17与第一电磁阀18联动，高压油泵17把油从储油室15泵入高压油室16随时进行补充。各轮内层缸筒2大直径段201上方空间内以及活塞部301上方空间内的压力油的油压为P，该内层缸筒2大直径段201上端面与活塞部301上端面面积之和为S，P与S的乘积与对应车轮34所受地面反力平衡。通过第四电磁阀21打开油气弹簧的第二油路接口与储油室15的连接，通过第三电磁阀20关闭油气弹簧的第二油路接口与高压油室16的连接，这时第一环形油室7的油通过第四电磁阀21、油气弹簧的第二油路接口被挤出流入储油室15，随着内层缸筒2与活塞杆3向下运动带动活塞杆3、轮轴座33和整个车轮34下行，车轮34相对车体下行，则离地间隙增加、重心升高；车轮34相对车体下行距离取决于内层缸筒2下行距离，而且它所调整的距离正是内层缸筒2上动行程的增加量。内层缸筒2可一直下行到外层缸筒1的中部，内层缸筒2上动行程与下动行程相等。临时先关闭第四电磁阀21，再通过第六电磁阀23打开油气弹簧的第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22关闭油气弹簧的第三油路接口与高压油室16的连接，在活塞杆3向下运动时第二环形油室8室的油被挤出流入储油室15，在活塞杆3向下运动、离地间隙升高到希望的状态后车轮中心位置调整完成。此后打开第四电磁阀21，关闭第六电磁阀23，第一电磁阀18、第二电磁阀19、第三电磁阀20和第五电磁阀22仍然关闭，此时各轮油气弹簧的第一油路接口及第三油路接口完全关闭，油气弹簧的第二油路接口与储油室15连接，这样一来，第二环形油室8被封闭，内层缸筒2与活塞杆3之间的位置相对固定成为一体，而内层缸筒2与外层缸筒1之间可以相对运动。在车轮34遇到路面不平而颠簸时内层缸筒2与外层缸筒1之间发生相对运动，内层缸筒2与活塞杆3上部空间的压力油可通过弹性阻尼接口、第八电磁阀27、高阻尼器26、第十电磁阀29与大气囊室30中的油相互流动。由于内层缸筒2大直径段201上端面与活塞部301上端面面积之和大于活塞部301上端面面积，仅此一条也使车辆在越野路上行驶时悬架系统的刚度大于车辆在良好公路上行驶时悬架系统的刚度。如果还嫌刚度不够，在触摸式仪表的屏幕上可再选“加刚度”，可再通过打开第九电磁阀28关闭并第十电磁阀29，将参加弹性作用的大气囊室30改成小气囊室31，悬架系统的刚度随之又增大。如上所述，本实用新型能够实现车辆在越野路上行驶时，车辆离地间隙增大、重心升高，悬架系统处于刚度较大、阻尼也较大的弹性状态，悬架系统所需的动行程也较大的状态。

同样，在越野路上行驶时究竟确定车体多高、离地间隙多大一般是由调试员确定。控制系统具备记忆功能，驾驶员只需在触摸式仪表的屏幕上选择“越野”模式即可；若驾驶员不满意想调整，则在“越野”模式下再按“升”按钮可升高车体；再按“降”按钮可降低车体。控制系统具备记忆功能，下次驾驶员在触摸式仪表的屏幕上选择“越野”模式即按上次确定的车体高度调整。

如图4所示，车辆遇到高度超过车轮34半径的台阶时，如果台阶较高则驾驶员先按下“升”按钮。通过第一电磁阀18打开第一油路接口与高压油室16的连接，通过第二电磁阀19关闭第一油路接口与储油室15的连接，使高压油室16的油流向外层缸筒1的上部空间里，推动内层缸筒2与活塞杆3向下运动。高压油泵17与第一电磁阀18联动，高压油泵17把油从储油室15泵入高压油室16随时进行补充；内层缸筒2与活塞杆3上部空间油压为P，内层缸筒2与活塞杆3头部面积之和为S，P与S之乘积与对应的车轮34所受地面反力平衡。同时通过第四电磁阀21打开第二油路接口与储油室15的连接，通过第三电磁阀20关闭第二油路接口与高压油室16的连接，这时第一环形油室7的油通过第四电磁阀21、第二油路接口被挤出流入储油室15；通过第五电磁阀22关闭第三油路接口与高压油室16的连接，在活塞杆3向下运动时第二环形油室8的油被挤出流入储油室。随着内层缸筒2与活塞杆3向下运动带动活塞杆3、轮轴座33和整个车轮34下行，车轮34相对车体下行，则离地间隙增加，车体升高。车轮34相对车体下行距离取决于内层缸筒2及活塞杆3下行距离之和；内层缸筒2可一直下行到外层缸筒1的底部，活塞杆3也可一直下行到内层缸筒2的底部。车体升高到我们希望的高度后驾驶员即可松开“升”按钮，车体升高调整完成，为各桥车轮34提升离开地面创造更多的空间。驾驶员再依次选择某桥上台阶模式即可依次使各桥车轮34登上台阶。这时车辆控制系统先通过该桥油气弹簧的第七电磁阀25和第八电磁阀27关闭该桥油气弹簧的弹性阻尼接口，使该桥油气弹簧失去弹性；再通过第一电磁阀18关闭该桥第一油路接口与高压油室16的连接；再通过第二电磁阀19打开该桥第一油路接口与储油室15的连接，使油缸中内层缸筒2与活塞杆3上部空间里的油压下降油被挤流向储油室15；同时通过第四电磁阀21关闭该桥第二油路接口与储油室15的连接；通过第三电磁阀20打开该桥第二油路接口与高压油室16的连接；同时通过第六电磁阀23关闭该桥第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22打开该桥第三油路接口与高压油室16的连接。这样一来，该桥高压油室16的高压油经第二油路接口流入第一环形油室7，经第三油路接口流入第二环形油室8，高压油泵17与第五电磁阀22、第三电磁阀20联动，高压油泵17把油从储油室15泵入高压油室16随时进行补充。高压油则对这两个环形油室的上表面产生推力推着内层缸筒2与活塞杆3上行，活塞杆3则带动轮轴座33和该车轮34上行离开地面。这时第二环形油室8中的油压和该环形油室上面积之乘积是与轮轴座33和该车轮34的重力之和相平衡的。由于整车重心在2、3桥之间，所以任何一个桥的车轮34上行离开地面，该桥原承载的负荷均能转移到其它桥来承载而整车不会失去平衡。当某桥已登上台阶后，车辆控制系统先通过该桥油气弹簧的第七电磁阀25打开油气弹簧的弹性阻尼接口，使该油气弹簧恢复弹性；通过第一电磁阀18打开该桥第一油路接口与高压油室16的连接，通过第二电磁阀19关闭该轮第一油路接口与储油室15的连接；通过第四电磁阀21打开该轮第二油路接口与储油室15的连接。通过第三电磁阀20关闭该轮第二油路接口与高压油室16的连接；通过第六电磁阀23打开该轮第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22关闭该轮第三油路接口与高压油室16的连接，使高压油室16的高压油经第一油路接口流入外层缸筒1上部空间压迫内层缸筒2与活塞杆3下行，使第一环形油室7和第二环形油室8中的油分别从第二油路接口、第三油路接口流入储油室15，活塞杆3下行带动轮轴座33和该车轮34下行到台阶地面并承受地面对该桥的反力。该反力将与活塞杆3上部空间的油压与活塞杆3上表面积之乘积相平衡。至此车辆该桥车轮34登越高度超过车轮34半径台阶的过程完成，车辆其它桥车轮34登越高度超过车轮34半径台阶的过程与此相同。全部车轮34登越台阶后，驾驶员取消某桥上台阶模式，选择“越野”模式或“好路”模式，在控制系统的协调下，根据行驶工况的需要调整各轮中心的位置高低、动行程的大小、弹性系数和阻尼系数的大小。

由于本实用新型提供的车辆的行走系统为四车桥8×8，整车重心在2、3桥之间因此车辆所能跨越的深壕沟宽度取决于1、2桥和3、4桥的轴距加一个轮胎直径。如果壕沟深度小于悬架系统的总行程则车辆所能跨越的壕沟宽度就不受限了。问题变成先下台阶后爬台阶了。如图5，当某个车桥驶到壕沟边缘时，驾驶员先按“降”按钮，这时车辆控制系统先让整车车体下降到最低。也即通过第一电磁阀18关闭第一油路接口与高压油室16的连接，通过第二电磁阀19打开第一油路接口与储油室15的连接，使外层缸筒1上部空间里的油压下降，油可被挤流向储油室15。同时通过第四电磁阀21关闭第二油路接口与储油室15的连接，通过第三电磁阀20打开第二油路接口与高压油室16的连接；再通过第六电磁阀23关闭第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22打开第三油路接口与高压油室16的连接，这时高压油室16的高压油经第二油路接口流入第一环形油室7，经第三油路接口流入第二环形油室8。高压油对这两个环形油室的上表面产生推力推着内层缸筒2与活塞杆3上行。内层缸筒2一直上行到外层缸筒1的顶部，活塞杆3则一直上行到内层缸筒2的内孔上止口面，活塞杆3则带动轮轴座33和整个车轮34上行到相对车体的最高处。这时车体最低，离地间隙最小，重心最低。驾驶员再选择“前桥下台阶”模式，车辆遂前行至前桥车轮34驶入壕沟，悬空失去承载能力，整车重量由其它车轮34承载。这时车辆控制系统通过第一电磁阀18打开前桥第一油路接口与高压油室16的连接，通过第二电磁阀19关闭该轮第一油路接口与储油室15的连接；通过第四电磁阀21打开该轮第二油路接口与储油室15的连接，通过第三电磁阀20关闭该轮第二油路接口与高压油室16的连接；通过第六电磁阀23打开该轮第三油路接口与储油室15的连接，通过第五电磁阀22关闭该轮第三油路接口与高压油室16的连接；使高压油室16的高压油经第一油路接口流入外层缸筒1上部空间压迫内层缸筒2与活塞杆3下行，使第一环形油室7和第二环形油室8中的油被挤分别从第二油路接口、第三油路接口流入储油室15。活塞杆3下行带动轮轴座33和前桥车轮34下行到壕沟底部地面并承受地面对该轮的反力；该反力将与活塞杆3上部空间的油压与活塞杆3上表面积之乘积相平衡。至此车辆前桥车轮34下壕沟并在沟底继续前行过程完成，2桥又驶到壕沟边缘，驾驶员再选择“2桥下台阶”模式，在车辆控制系统协调下重复如上过程让2桥车轮34下到壕沟底部并在沟底继续前行。其它3、4桥车轮34下壕沟的过程也与此相同。全部车轮34下壕沟后驾驶员取消某桥下台阶模式，车辆继续前行，当壕沟底部的车轮34驶到壕沟边缘碰到壕沟壁时问题就变成爬台阶了，这在前面已详细表述过了。

实施例六

以下以八轮车为例，对上述实施例提供的车辆的驾驶方式进行说明，其可配置上述实施例二所提供的车辆的行走单元，也可配置上述实施例三所提供的车辆的行走单元；对于四轮或八轮以上的由轮毂电机36驱动的电动车情况类似。

如图6所示，在转向行驶时，由于离心力的作用外轮负荷增加、内轮负荷减小，现有车辆车体都会向外侧倾一个侧倾角，给乘员添加不适感也影响操稳性。但本实用新型提供的车辆在控制系统的协调下，根据车速信息和转角信息计算出向心加速度从而发出指令给上述油气弹簧将使车辆内轮提升、外轮下降，使车体反而向内倾斜一个角度，使车内乘员或货物所受的地心引力和离心力的合力正好与车体地板的垂线重合，车内乘员或货物将似乎感觉不到此时离心力的存在，即使车内有一满杯水也不会洒出来。这将大大提高车辆的蛇行速度，并将大大提高乘坐舒适性和操稳性。

如图7所示，车辆在左低右高侧坡路上行驶时，造成车体也左低右高，为使车体趋平，控制系统根据车载雷达或超声波扫描探测的路面坡度使车辆左侧车轮34往下降，右侧车轮34往上升，车体则左升右降趋于水平，因此车辆稳定性提高，乘坐也更舒适。

车辆控制系统由驾驶员在方向盘选择转向方式按钮并操纵方向盘选择行驶路线。当车辆在正常道路上以某一速度沿道路转弯行驶时，驾驶员在方向盘选择“常规”转向方式按钮并操纵方向盘控制左前轮转某一转向角，车辆控制系统就能确定车辆的瞬时运动中心。如图10所示，该中心到8个车轮中心各有一连线。若不考虑轮胎的侧偏刚度对各轮的实际运动方向角产生的影响，在车辆控制系统的协调下，8个车轮34分别转不同的转向角，使每个车轮34中心与车辆瞬时运动中心的连线垂直于该车轮平面，而且每个车轮中心与车辆瞬时运动中心之间的距离与该轮转速也成正比，这就能使车辆在沿各种曲线转弯行驶时，各轮在地面纯滚动无滑磨。但实际行驶中，车辆在沿各种曲线转弯行驶时会产生离心力。地面对各轮会产生向心力，轮胎滚动中在向心力作用下会产生侧偏角而且侧偏角的大小与轮胎刚度、轮胎气压、轮胎垂直负荷有关。将这些因素考虑进去，在车辆控制系统的协调下，8个车轮34分别转不同的转向角，使每个车轮中心与车辆瞬时运动中心的连线垂直于该车轮34的实际运动方向线，而且每个车轮中心与车辆瞬时运动中心之间的距离与该轮转速也成正比，就能使车辆在以各种速度沿各种曲线转弯行驶时，各轮在地面纯滚动无滑磨而且有良好的操稳性。当某个车轮34的转向角不合适，将使它的车轮中心与车辆瞬时运动中心的连线不垂直于该车轮34的实际运动方向线而导致该车轮34与地面产生侧向滑磨，并影响操稳性；这时该车轮34产生额外的侧向力，这一额外的侧向力会被轮轴座33中的侧向力传感器37检测到并反馈到车辆控制系统，车辆控制系统则调整该轮的转向角使该轮额外的侧向力消除。这一闭环控制措施将进一步减少轮胎磨损，提高操稳性。

当车辆在路边或停车场驻泊时，如果前后紧挨着有其它车辆或障碍物，对于一般车辆就很难驶出，而对于本实用新型提供的车辆就较容易操作，驾驶员只需在方向盘选择“平移”转向方式按钮并操纵方向盘控制左前轮转90°角，车辆在车辆控制系统的协调下使8个车轮34都转相同的90°转向角，如图9所示，车辆就能侧向平移驶出，此时各轮转速也一致。

也可如图8所示，当车辆在狭窄街道行驶时，驾驶员只需在方向盘选择“平移”转向方式按钮并操纵方向盘控制左前轮转某一角度，8个车轮34同时转某一角度进行斜向平移以便在狭窄街道避让行驶，此时各轮转速也一致。

如图11所示，当需要车辆绕车辆中心180°原地调头或转过某一角度再行驶时，先刹车让车停住。驾驶员只需在方向盘选择“原地旋转”转向方式按钮，松开方向盘；在控制系统的协调下，8个车轮34分别转不同的转向角使每个车轮34平面都和该轮中心与车辆中心的连线垂直，各轮转向角调整到位后指示灯亮，驾驶员松开刹车踏板踩下油门踏板，车辆开始绕车辆中心原地旋转，而且各轮转速也和该轮中心与车辆中心的距离成正比，过程中各轮都在地面纯滚动无滑磨。至于是调头还是转多少角度，取决于旋转持续的时间。当转过需要的角度时驾驶员松开油门踏板踩下刹车踏板结束原地旋转，再选择其它转向方式按钮，操纵方向盘继续行驶。在控制系统的协调下8个车轮34按照新的转向方式调整其转向角。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的行走单元，包括车轮，其特征在于：还包括油气弹簧和转向驱动装置；

所述转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；所述花键轴同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆花键连接；

所述活塞杆的底端连接有轮轴座，所述轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；

所述车轮配置有轮毂电机且装配于所述轮轴上，所述车轮的中心位于所述活塞杆中轴线的延长线上。

2.如权利要求1所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述油气弹簧包括所述油缸、弹性阻尼机构和油路机构，所述油缸包括所述活塞杆和自外而内逐级嵌套的多级缸筒；

每相邻两级缸筒中，内层缸筒外壁呈上宽下窄的阶梯轴结构，该内层缸筒的大直径段嵌装滑设于外层缸筒内且顶端开设有与该外层缸筒内腔导通的通油孔，该内层缸筒的小直径段穿设于外层缸筒的底端且与该外层缸筒内壁围设形成一环形油室；所述活塞杆包括活塞部和连接于所述活塞部底端的杆部，所述活塞部嵌装滑设于最内层缸筒中，所述杆部穿设于该最内层缸筒的底端且与该最内层缸筒内壁围设形成一环形油室；

最外层缸筒的上部开设有弹性阻尼接口且与所述弹性阻尼机构连接，最外层缸筒的上部以及各所述环形油室均开设有油路接口，各所述油路接口均与所述油路机构连接；

所述花键轴与各所述缸筒同轴设置，所述花键轴的顶端位于最外层缸筒上方且底端伸至所述杆部的内腔中，所述活塞部与所述花键轴花键连接。

3.如权利要求2所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述花键轴上自内而外依次套设有至少一个花键套，各所述花键套的顶部和底部均设有限位件，所述活塞部与最外层的所述花键套花键连接。

4.如权利要求2所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述弹性阻尼机构包括高阻尼管路、低阻尼管路及弹性气囊结构，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路并联且均与所述弹性阻尼接口及所述弹性气囊结构连接，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路上均设有阻尼器和第一控制阀，且所述高阻尼管路上的阻尼器的阻尼值高于所述低阻尼管路上的阻尼器的阻尼值。

5.如权利要求4所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述弹性气囊结构包括并联设置的大气囊室和小气囊室，且两个气囊室所在支路上均设有第二控制阀。

6.如权利要求1所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述油气弹簧包括所述油缸、阻尼板和浮动活塞；

所述油缸包括缸筒和中空的所述活塞杆，所述活塞杆顶端滑设于所述缸筒内且底端位于所述缸筒外，所述活塞杆内腔与所述缸筒油腔通过开设于所述活塞杆顶端的过油孔导通；

所述花键轴穿设于所述缸筒上且与所述活塞杆顶端花键连接，所述花键轴底端伸至所述活塞杆的内腔中；

所述阻尼板嵌装滑设于所述活塞杆的内腔中且与所述花键轴底端固接，于所述阻尼板上设置有阻尼过油通道；

所述浮动活塞滑设于所述活塞杆的内腔中且位于所述阻尼板下方，并将所述活塞杆的内腔分隔为上方油室和下方气室。

7.如权利要求6所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述阻尼过油通道包括开设于所述阻尼板上的压缩阻尼孔和伸张阻尼孔，所述压缩阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自上而下方向的第一单向控制单元，所述伸张阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自下而上方向的第二单向控制单元。

8.如权利要求7所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述第一单向控制单元包括安设于所述阻尼板下表面上的第一弹性盖片，所述第二单向控制单元包括安设于所述阻尼板上表面上的第二弹性盖片，所述第一弹性盖片和所述第二弹性盖片均与所述阻尼板的板面平行贴合且分别覆盖对应的阻尼孔。

9.如权利要求1所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述花键轴还连接有转向角传感器。

10.一种车辆，包括车体，其特征在于：还包括多组如权利要求1至9中任一项所述的车辆的行走单元，各所述油气弹簧的油缸均固定安装在所述车体上。