一种用于驱动履带车辆转向的装置及方法.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CN109263719A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811176501.X(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)发明人翟丽黄鸿(51)Int.Cl.B62D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种用于驱动履带车辆转向的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于驱动履带车辆转向的装置及方法。该装置包括：两个驱动电机、两个行星耦合装置和一个转向电机；每个驱动电机的输出轴均通过一个行星耦合装置与履带车辆对应一侧的主动轮连接；转向电机的输出轴分别与每个行星耦合装置连接，转向电机的输出轴通过两个行星耦合装置分别与履带车辆两侧的主动轮连接；行星耦合装置包括第一转向电机轴齿轮、第二转向电机轴齿轮、驱动电机齿轮、外电磁离合器、内电磁离合器和行星轮系。本发明可以实现几种耦合模式的切换，能够保证驱动电机的功率得到充分利用，能够提高车辆的转矩和功率的输出性能，并能实现车辆的无级转向。CN109263719ACN109263719A权利要求书1/2页1.一种用于驱动履带车辆转向的装置，其特征在于，包括：两个驱动电机、两个行星耦合装置和一个转向电机；每个所述驱动电机的输出轴均通过一个所述行星耦合装置与履带车辆对应一侧的主动轮连接；所述转向电机的输出轴分别与每个所述行星耦合装置连接，所述转向电机的输出轴通过两个所述行星耦合装置分别与履带车辆两侧的主动轮连接；所述行星耦合装置包括第一转向电机轴齿轮、第二转向电机轴齿轮、驱动电机齿轮、外电磁离合器、内电磁离合器和行星轮系；所述第一转向电机轴齿轮和所述第二转向电机轴齿轮均空套于所述转向电机的输出轴上；所述外电磁离合器分别与所述第一转向电机轴齿轮和所述转向电机的输出轴连接；所述内电磁离合器分别与所述第二转向电机轴齿轮和所述转向电机的输出轴连接；所述驱动电机齿轮与所述驱动电机的输出轴固定连接，且与所述第二转向电机轴齿轮啮合；所述行星轮系与所述驱动电机的输出轴固定连接，且与所述第一转向电机轴齿轮啮合；所述行星轮系包括太阳轮、与所述太阳轮同轴布置的齿圈、与所述齿圈连接的齿圈制动器、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；所述齿圈的外圈上布置有轮齿，所述第一转向电机轴齿轮与所述齿圈的外圈啮合；所述太阳轮与所述驱动电机的输出轴固定连接，且通过所述驱动电机齿轮与所述第二转向电机轴齿轮啮合；至少两个所述行星轮的中心上转动连接有行星架，所述行星架通过转轴与所述履带车辆上的主动轮连接。2.根据权利要求1所述的一种用于驱动履带车辆转向的装置，其特征在于，还包括：两个电机控制器、一个转向电机控制器、能量转换分配单元和发动机发电机组；所述电机控制器的输出端分别与对应的所述驱动电机的输入端相连；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；两个所述电机控制器、所述转向电机控制器的输入端均与所述能量转换分配单元连接，所述发动机发电机组与所述能量转换分配单元连接。3.根据权利要求2所述的一种用于驱动履带车辆转向的装置，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对接收到的能量进行缓冲；所述动力电池组用于储能和供能。4.根据权利要求1所述的一种用于驱动履带车辆转向的装置，其特征在于，所述外电磁离合器包括第一主动轮和第一从动轮；所述内电磁离合器包括第二主动轮和第二从动轮；所述第一主动轮和所述第二主动轮均与所述转向电机的输出轴固定连接；所述第一从动轮固定在所述第一转向电机轴齿轮上；所述第二从动轮固定在所述第二转向电机轴齿轮上。5.根据权利要求1所述的一种用于驱动履带车辆转向的装置，其特征在于，在所述转轴上固定连接有制动器；所述制动器用于使所述行星架减速或停止转动。6.一种用于驱动履带车辆转向的方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任意一项所述的用于驱动履带车辆转向的装置；所述用于驱动履带车辆转向的方法包括：当所述履带车辆直线行驶或当所述履带车辆的转向半径不小于第一预设阈值且不大于第二预设阈值时，控制齿圈制动器制动，控制外电磁离合器将转向电机的输出轴与第一2CN109263719A权利要求书2/2页转向电机轴齿轮之间的连接断开，控制内电磁离合器将转向电机的输出轴与第二转向电机轴齿轮之间的连接断开，转向电机停止驱动；驱动电机经驱动电机的输出轴将动力传输至行星轮系，以驱动主动轮；当所述履带车辆的转向半径小于第一预设阈值时，控制齿圈制动器制动，控制外电磁离合器将转向电机的输出轴与第一转向电机轴齿轮之间的连接断开