[發明專利]一種集成式電動獨立轉向系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010147260.7
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111559422A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 趙潔;孫維毅
• 申請（專利權）人: 吉林宇恒光電儀器有限責任公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發明公開了一種集成式電動獨立轉向系統及其控制方法，屬于機動車轉向裝置領域，由轉向輪、減震總成、連接架、角度傳感器、轉向總成和離合總成組成，所述轉向總成包括：電力執行器、轉向軸、軸承軸向定位端蓋、殼體、軸承和電力執行器輸出軸/法蘭。本發明提供一種集成式電動獨立轉向系統及其控制方法，能夠進行單獨控制，而且適用性強、斷電情況下仍具備轉向功能。

技術領域

本發明公開了一種集成式電動獨立轉向系統及其控制方法，屬于機動車轉向裝置領域。

背景技術

輪式移動平臺轉向系統是用來按照操作者的意圖控制移動平臺的行駛方向，保持移動平臺安全穩定行駛的結構。傳統的轉向系統一般采用轉向梯形結構，符合阿克曼轉向模型，所有車輪軸線的延長線交于一點，能夠避免車輪在轉向過程中相對于地面滑動。但是傳統的轉向結構需要操作者提供轉向力矩，難以滿足使用輕便的需求。隨著技術的發展，轉向系統逐漸朝電動化、智能化、輕便化方向發展。而且隨著使用環境的不斷擴展，對轉向系統提出了更加苛刻的要求，目前全向行駛已經成為輪式移動平臺的主流方向，這要求移動平臺的轉向輪能夠進行獨立控制而且具有更大的轉向角，轉向結構更加的集成化、輕便化、電動化。轉向輪能夠協調控制，使移動平臺除實現靈活轉向外，能夠完成斜向、橫向、原地轉向等更加復雜的運動。此外現有的電動獨立轉向技術很少考慮在斷電情況下，移動平臺的轉向問題，極大的限制了移動平臺全天候，全工況的使用。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的轉向結構需要操作者提供轉向力矩，難以滿足使用輕便的需求，以及斷電情況下不具備轉向功能的問題，提出一種能夠進行單獨控制，適用性強、斷電情況下仍具備轉向功能的集成式電動獨立轉向系統及其控制方法。

本發明所要解決的問題是由以下技術方案實現的：

一種集成式電動獨立轉向系統，由轉向輪、減震總成、連接架、角度傳感器、轉向總成和離合總成組成，所述轉向輪中部可旋轉設置在所述減震總成的一端，所述連接架固定在所述減震總成的另一端，所述轉向總成安裝在所述連接架遠離減震總成的另一側，所述轉向總成包括：電力執行器、轉向軸、軸承軸向定位端蓋、殼體、軸承和電力執行器輸出軸/法蘭，所述電力執行器、轉向軸和軸承設置在所述殼體內，所述軸套設在所述電力執行器上，所述電力執行器一端穿過所述連接架中部，所述轉向軸一端固定在所述連接架上，所述轉向軸遠離電力執行器的外側還設有軸承并通過軸承軸向定位端蓋封閉安裝在殼體內，所述角度傳感器套設在所述轉向軸靠近連接架的一端，所述離合總成設置在所述轉向總成上。

優選的是，所述減震總成為扭力梁式減震器、油氣彈簧或彈簧減振器。

優選的是，所述減震總成包括兩個所述減震總成，兩個所述減震總成分別對稱設置在所述轉向輪的兩側。

一種集成式電動獨立轉向系統的控制方法，所述控制方法具體步驟如下：

步驟一：通過上層控制器和角度傳感器分別獲取預期轉向數據和當前轉向輪數據。

步驟二：通過所述預期轉向數據和當前轉向輪數據得到轉向電力執行器動作調整轉向輪參數。

優選的是，所述預期轉向數據包括:預期轉向角度和預期轉向角速度，所述當前轉向輪數據包括：當前轉向輪角度和當前轉向輪角速度。

優選的是，所述轉向電力執行器動作調整轉向輪參數包括：轉向電力執行器動作調整轉向輪角度和轉向電力執行器動作速度調整轉向輪角速度。

本發明相對于現有而言具有的有益效果：

1、該集成式電動獨立轉向系統能夠進行單獨控制，轉向范圍能夠達到 0～360°，增大了轉向靈活性，能夠使移動平臺實現全向運動。

2、該集成式電動獨立轉向系統電動執行器布置在轉向軸內，減小了轉向機構的尺寸，提高了轉向結構的強度及集成度，便于轉向機構的布置，提高了轉向機構的適用性。