一种履带车辆转向系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109263720A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811176548.6(22)申请日2018.10.10(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人翟丽王泽达(51)Int.Cl.B62D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种履带车辆转向系统和方法(57)摘要本发明公开一种履带车辆转向系统及方法。该转向系统为四轮独立驱动系统，两个前轮均通过驱动电机和减速器进行驱动，两个后轮均通过驱动电机和转向耦合装置驱动，且通过转向电机对两个转向耦合装置进行功率补充。本发明的系统及方法通过四轮独立驱动的方式解决了电机体积较小的情况下低速小半径转向时转矩不足的问题，通过转向电机对转向耦合装置进行功率补充解决了高速大半径转向时外侧电机的电机功率较低的问题。CN109263720ACN109263720A权利要求书1/2页1.一种履带车辆转向系统，其特征在于，包括：两个前驱电机、两个后驱电机、两个前轮、两个后轮、两个前驱减速器、两个转向耦合装置和一个转向电机；每个所述前驱电机的输出轴均通过一个所述前驱减速器与对应的前轮连接，每个所述后驱电机的输出轴均通过一个所述转向耦合装置与对应的后轮连接；位于车辆同一侧的所述前轮和所述后轮通过履带传动；所述转向电机的两个输出轴分别与两个所述转向耦合装置相连；所述转向耦合装置包括转向电机轴齿轮、电磁制动离合装置、行星轮系；所述行星轮系包括太阳轮、与所述太阳轮同轴布置的齿圈以及置于所述太阳轮和所述齿圈之间并分别与所述太阳轮和所述齿圈啮合的至少两个行星轮；所述转向电机的每个输出轴均通过对应的电磁制动离合装置与对应的转向电机轴齿轮的中心连接，所述电磁制动离合装置用于对对应的转向电机的输出轴与对应的转向电机轴齿轮之间的吸合和断开进行控制，所述齿圈的外圈上布置有轮齿，所述转向电机轴齿轮与所述齿圈的外圈啮合；所述后驱电机的输出轴与两个所述转向耦合装置的太阳轮中心连接；至少两个所述行星轮的中心上转动连接有行星架，所述行星架的中心通过转轴与所述后轮的中心连接。2.根据权利要求1所述的履带车辆转向系统，其特征在于，还包括两个前驱电机控制器、两个后驱电机控制器和一个转向电机控制器；两个所述前驱电机控制器的输出端分别与两个所述前驱电机的输入端相连；两个所述后驱电机控制器的输出端分别与两个所述后驱电机的输入端相连；所述转向电机控制器的输出端与所述转向电机的输入端相连；两个所述前驱电机控制器、两个所述后驱电机控制器和所述转向电机控制器的输入端均连接到能量转换分配单元，所述能量转换分配单元与发动机发电机组连接。3.根据权利要求2所述的履带车辆转向系统，其特征在于，还包括能量吸收单元和动力电池组；所述能量吸收单元和所述动力电池组均与所述能量转换分配单元连接；所述能量吸收单元用于存储回收的能量；所述动力电池组用于为所述能量转换分配单元补充能量。4.根据权利要求1所述的履带车辆转向系统，其特征在于，所述电磁制动离合装置包括制动器定子、制动离合转子和离合器转子；所述制动器定子、所述制动离合转子、所述离合器转子均与对应的转向电机的输出轴同轴设置，所述制动器定子与所述履带车辆的车体固定连接；所述制动离合转子与对应的转向电机轴齿轮固定连接且与对应转向电机轴齿轮同轴；所述离合器转子的中心与对应的转向电机的输出轴固定连接；所述制动离合转子通过吸合所述制动器定子、断开所述制动离合转子断开转向电机对转向电机轴齿轮的驱动；所述制动离合转子通过断开所述制动器定子、吸合所述制动离合转子使转向电机对转向电机轴齿轮进行驱动。5.根据权利要求1所述的履带车辆转向系统，其特征在于，在每个所述转轴上和每个所述减速电机的输出轴上均设置有制动器，所述制动器用于对所述履带车辆进行制动。6.一种履带车辆转向方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任意一项的履带车辆转向系统；该转向方法包括：当外侧轮的需求功率小于或等于外侧履带所对应的前驱电机和后驱电机的最大输出功率时，控制两个所述电磁制动离合装置均将对应的转向电机的输出轴与对应的转向电机轴齿轮之间的连接断开，使转向电机停止对转向电机轴齿轮的驱动；2CN109263720A权利要求书2/2页当外侧轮的需求功率大于外侧履带所对应的前驱电机和后驱电机的最大输出功率时，控制内侧电磁制动离合装置将对应的转向电机输出轴与对应的转向电机轴齿轮之间的连接断开，控制外侧电磁制动离合装置将对应的转向电机输出轴与对应的转向电机轴齿轮吸合，使转向电机驱动外侧的转向电机轴齿轮转动，补充外侧的主动轮的功率。3CN109263720A说明书1/5页一种履带车辆转向系统和方法技术领