[发明专利]一种履带车辆转向系统和方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及履带车辆技术领域，特别是涉及一种履带车辆转向系统和方法。

背景技术

履带车辆是通过转向机构使两侧履带具有速度差来达到转向的目的，这一点与轮式车辆有着根本上的不同。履带车辆在恶劣工况下具有优良的行驶能力且具有较好的机动性与越野性能，如今在军事、民用、农用等领域有着广泛的应用。而随着履带车辆的大范围应用与未来履带车辆上车载电气电子系统对电能的需要，履带车辆的电传动技术成为重要的发展方向。

目前广泛使用的电传动驱动方式多为双电机独立驱动，即每侧履带只有一个主动轮，依据不同车辆的整体布置或工作需要确定为前置前驱或者后置后驱的形式。但是在低速小半径转向时，对驱动电机的转矩要求非常高。若驱动电机转矩不足，则转向缓慢，若驱动电机转矩足够，则需要电机体积增大，质量增加，布置不便；在高速大半径转向时，外侧电机需要较大的电机功率，则电机的体积增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种履带车辆转向系统和方法，在保证电机体积较小的情况下解决低速小半径转向时转矩不足和高速大半径转向时外侧电机的电机功率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种履带车辆转向系统，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。

可选的，该转向系统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。

可选的，该转向系统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。