[发明专利]一种集成式电动独立转向系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种集成式电动独立转向系统及其控制方法，属于机动车转向装置领域，由转向轮、减震总成、连接架、角度传感器、转向总成和离合总成组成，所述转向总成包括：电力执行器、转向轴、轴承轴向定位端盖、壳体、轴承和电力执行器输出轴/法兰。本发明提供一种集成式电动独立转向系统及其控制方法，能够进行单独控制，而且适用性强、断电情况下仍具备转向功能。

技术领域

本发明公开了一种集成式电动独立转向系统及其控制方法，属于机动车转向装置领域。

背景技术

轮式移动平台转向系统是用来按照操作者的意图控制移动平台的行驶方向，保持移动平台安全稳定行驶的结构。传统的转向系统一般采用转向梯形结构，符合阿克曼转向模型，所有车轮轴线的延长线交于一点，能够避免车轮在转向过程中相对于地面滑动。但是传统的转向结构需要操作者提供转向力矩，难以满足使用轻便的需求。随着技术的发展，转向系统逐渐朝电动化、智能化、轻便化方向发展。而且随着使用环境的不断扩展，对转向系统提出了更加苛刻的要求，目前全向行驶已经成为轮式移动平台的主流方向，这要求移动平台的转向轮能够进行独立控制而且具有更大的转向角，转向结构更加的集成化、轻便化、电动化。转向轮能够协调控制，使移动平台除实现灵活转向外，能够完成斜向、横向、原地转向等更加复杂的运动。此外现有的电动独立转向技术很少考虑在断电情况下，移动平台的转向问题，极大的限制了移动平台全天候，全工况的使用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的转向结构需要操作者提供转向力矩，难以满足使用轻便的需求，以及断电情况下不具备转向功能的问题，提出一种能够进行单独控制，适用性强、断电情况下仍具备转向功能的集成式电动独立转向系统及其控制方法。

本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：

一种集成式电动独立转向系统，由转向轮、减震总成、连接架、角度传感器、转向总成和离合总成组成，所述转向轮中部可旋转设置在所述减震总成的一端，所述连接架固定在所述减震总成的另一端，所述转向总成安装在所述连接架远离减震总成的另一侧，所述转向总成包括：电力执行器、转向轴、轴承轴向定位端盖、壳体、轴承和电力执行器输出轴/法兰，所述电力执行器、转向轴和轴承设置在所述壳体内，所述轴套设在所述电力执行器上，所述电力执行器一端穿过所述连接架中部，所述转向轴一端固定在所述连接架上，所述转向轴远离电力执行器的外侧还设有轴承并通过轴承轴向定位端盖封闭安装在壳体内，所述角度传感器套设在所述转向轴靠近连接架的一端，所述离合总成设置在所述转向总成上。

优选的是，所述减震总成为扭力梁式减震器、油气弹簧或弹簧减振器。

优选的是，所述减震总成包括两个所述减震总成，两个所述减震总成分别对称设置在所述转向轮的两侧。

一种集成式电动独立转向系统的控制方法，所述控制方法具体步骤如下：

步骤一：通过上层控制器和角度传感器分别获取预期转向数据和当前转向轮数据。

步骤二：通过所述预期转向数据和当前转向轮数据得到转向电力执行器动作调整转向轮参数。

优选的是，所述预期转向数据包括:预期转向角度和预期转向角速度，所述当前转向轮数据包括：当前转向轮角度和当前转向轮角速度。

优选的是，所述转向电力执行器动作调整转向轮参数包括：转向电力执行器动作调整转向轮角度和转向电力执行器动作速度调整转向轮角速度。

本发明相对于现有而言具有的有益效果：

1、该集成式电动独立转向系统能够进行单独控制，转向范围能够达到 0～360°，增大了转向灵活性，能够使移动平台实现全向运动。

2、该集成式电动独立转向系统电动执行器布置在转向轴内，减小了转向机构的尺寸，提高了转向结构的强度及集成度，便于转向机构的布置，提高了转向机构的适用性。