[发明专利]一种车辆差动协同转向系统的控制方法

说明书

本发明公开一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统，包括：通过连接轴铰接连接的前车体和后车体，液压转向系统，其设置在所述前车体和后车体之间；信号采集模块，其设置在驱动轮处，用于检测驱动轮转向信息；差动协同转向系统控制器，其与信号采集模块连接，用于接收所述信号采集模块的检测数据，并作出控制决策；多个驱动轮电机，其分别与所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮独立转动；驱动轮电机控制器，其与所述差动协同转向系统控制器和驱动轮电机连接，用于控制所述驱动轮独立驱动。本发明还提供一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统的控制方法。

技术领域

本发明属于全轮独立驱动铰接转向车辆转向技术领域，特别涉及一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统及其控制方法。

背景技术

近些年来，随着环境问题日益严重以及传统能源短缺的问题加剧，汽车逐步朝着采用清洁能源的方向发展，其中电动汽车得到了很大程度的发展，随着电驱动技术的逐步成熟，以及电池技术的发展和完善，工程车辆也开始采用以轮毂电机或轮毂液压马达为动力的全轮独立驱动技术。全轮独立驱动方式相比传统集中式机械全轮驱动方式，可以充分利用各轮转矩独立可控的特点非常方便的改变车辆的动力学特性，使整车底盘动力学控制的自由度大大增加。而且通过优化分配各轮驱动转矩，还可以利用产生的动力学规律降低汽车驱动系统和转向系统的能耗，提高整车行驶经济性。此外对于电动或增程式电动工程车辆，可以采用轮毂电机为核心的电动轮独立驱动系统作为驱动部件，相比较传统内燃机动力全轮驱动汽车，具有明显的高经济性和零排放优势。同时轮毂电机响应快，保证了工程车辆具有较高的响应速度。

由于工程车辆在工作时转向频繁，且要求有较小的转弯半径，为满足上述要求以及保证工程车辆的机动性，工程车辆通常采用铰接转向的转向方式，并且工程车辆的铰接转向通常以液压驱动，通过控制前后车体铰接点两侧液压缸伸缩完成转向。铰接转向保证了工程车辆在工作时有更小的转弯半径，机动性良好，同时有利于工程车辆大直径、宽胎面的低压胎布置。但是，液压驱动铰接转向由于液压系统的特点，其响应速度慢，转向迟滞较明显，同时铰接转向工作能耗大，而工程车辆转向频繁，导致其转向能耗是传统车辆的3～4倍。

对于长轴距独立驱动的铰接工程车辆，仅通过采用液压驱动铰接转向有时无法满足复杂工况需求，因此，部分长轴距铰接转向工程车辆在采用铰接转向的同时，还引入传统的转向梯形转向，如“三一”集团的PY190型平地机，转向液压缸的两端分别与前轴左右驱动轮和车架相连，通过两侧液压缸的伸缩控制两侧驱动轮的偏转角，其两侧最大偏转角为45度。引入转向梯形的多轴独立驱动铰接转向工程车辆，在工作时可以具有更小的转弯半径，从而保证了工程车辆在复杂工况工作的可靠性。但是由于液压系统的响应较慢，降低了工程车辆的机动性，而且引入液压驱动转向梯形后进一步提高了用于转向系统的能耗，整套液压动力转向系统能耗占到整车能耗的10％～15％。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统，使得差动转向系统与液压转向系统协同工作，改善液压转向系统的响应特性，减少转向反应时间，提高转向机动灵活性。

本发明的另一个目的是设计开发了一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统的控制方法，使得差动转向系统与液压转向系统协同工作，在不增加整车驱动能耗的同时降低液压转向系统的转向功耗。

本发明提供的技术方案为：

一种兼具铰接转向和转向梯形转向的全轮独立驱动铰接车辆差动协同转向系统，包括：

通过连接轴铰接连接的前车体和后车体，在所述前车体上设置有前驱动轮，在所述后车体上设置有中驱动轮和后驱动轮；

液压转向系统，其设置在所述前车体和后车体之间，用于驱动转向；

信号采集模块，其设置在驱动轮处，用于检测驱动轮转向信息；