[发明专利]一种可调心车轮

摘要

一种可调心车轮，属于车辆领域。主要解决现有车辆车轮轮心位置固定，在野外非结构路面车辆底盘与环境接触时车辆无法正常行驶的问题。它通过车轮上的三个电液伺服作动器协调运动实现车轮轮心位置的调节。控制系统中的触摸屏作为人机交互界面，可实现功能选择和参数设置功能；与触摸屏相连的主控制器接收指令并进行相应计算后，将各车轮轮心位置指令通过CAN总线接口电路发送至各车轮微控制器，车轮微控制器接收指令后，进行相应计算，协调控制车轮各电液伺服作动器协调运动，即可实现期望的轮心位置，又可提供一定驱动扭矩。该发明实现了车轮轮心位置的实时动态调节，既能提高乘坐人员的舒适性，同时也能提高车辆对不同路面的适应性和运行的安全性。

主权项

1.本发明所述一种可调心车轮，它主要包括机械结构和控制系统两部分；其中机械结构主要包括车轮外圈（A1）、轮心连接件（A2）、电液伺服作动器（主要包括液压缸、液压控制阀、位移传感器和相应附件构成）（A4）、（A7）、（A10）、连接销轴（A3）、（A5）、（A6）、（A8）、（A9）、（A11）；一种可调心车轮控制系统包括触摸屏（B1）、主控制器（B2）、惯性测量单元（B3）、CAN总接口电路（B4）、微控制器（B5）、DA转换器（B6）、AD转换器（B7）、液压阀驱动电路1（B8）、液压阀驱动电路2（B9）、液压阀驱动电路3（B10）；所述车轮外圈（A1）分别通过联接销轴（A3）、（A6）、（A9）与电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）一端联接，所述电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）另一端分别通过联接销轴（A5）、（A8）、（A11）与轮心连接件（A2）联接；所述触摸屏（B1）、惯性测量单元（B3）输出端均连接到主控制器（B2）输入端，所述主控制器（B2）通过CAN总线接口电路（B3）与微控制器（B5）传输信号，所述微控制器（B5）输出端与DA转换器（B6）输入端连接，所述DA转换器（B6）输出端分别与液压阀驱动电路1（B8）、液压阀驱动电路2（B9）、液压阀驱动电路3（B10）输入端连接；所述AD转换器（B7）输出端与微控制器（B5）输入端连接；所述AD转换器（B7）用于采集电液伺服作动器（A4）、（A7）和（A10）位移传感器信息；所述CAN总线接口电路（B4）预留多个输入接口，用于与其他车轮微控制器连接，接口数量视车辆所需调心车轮数量确定；所述微控制器（B5）通过协调控制电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）运动，即可实现轮心位置调节，又可提供一定驱动扭矩，进而提高车轮驱动力；所述触摸屏（B1）上具有车轮手动调心、车轮自动调心和无需调心按钮，手动模式下可分别设置各车轮轮心位置信息；当需手动调节车轮轮心位置时，驾驶员启动触摸屏（B1）车轮轮心调节功能，并在触摸屏（B1）设置各车轮调心参数，主控制器（B2）接收指令后通过CAN总线接口电路（B3）传输至微控制器（5），微控制器（5）接收指令后，计算出车轮电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）位移指令，并分别通过DA转换器（B6）传输至液压阀驱动电路1（B8）、液压阀驱动电路2（B9）、液压阀驱动电路3（B10），进而驱动相应电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）动作，实现期望轮心位置；当路况较为简单时且需要调节轮心时，驾驶员通过触摸屏（B1）启动自动车轮调心功能，主控制器（B2）接收调心指令后，依据姿态传感器（B3）反馈的车身角度信息，主控制器（B2）实时计算各车轮调心指令，并将各车轮调心指令通过CAN总线接口电路（B4）传输至相应车轮微控制器（B5），接收指令后，各车轮微控制器（B5）分别计算出每个车轮各电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）位移指令，并分别通过相应车轮DA转换器（B6）传输至各液压阀驱动电路1（B8）、液压阀驱动电路2（B9）、液压阀驱动电路3（B10），驱动各电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）动作，进而实现期望轮心位置；当路况较为简单时且无需要调节轮心时，当车辆行驶在平坦路面时，驾驶员通过触摸屏（B1）启动车轮无调心命令，主控制器（B2）接收指令后，将各车轮几何中心位置作为各车轮轮心指令，并通过CAN总线接口电路（B4）传输至相应车轮微控制器（B5），接收指令后，各车轮微控制器（B5）分别计算出每个车轮电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）位移指令，并分别通过相应车轮DA转换器（B6）传输至各液压阀驱动电路1（B8）、液压阀驱动电路2（B9）、液压阀驱动电路3（B10），驱动各电液伺服作动器（A4）、（A7）、（A10）动作，进而实现期望轮心位置。