[发明专利]四轮独立驱动轮架可调姿车辆转向性能提升装置及方法

说明书

本发明公开了一种四轮独立驱动轮架可调姿车辆转向性能提升装置及方法，所述装置包括四个轮架；控制器；四个轮架驱动机构，与所述控制器相连，各轮架驱动机构分别与对应的轮架相连，控制对应轮架的位姿；四组车轮单元，每组车轮单元至少包括2个车轮，各车轮均设于对应轮架的同一侧，由对应轮架控制位姿；四组行走驱动单元，与所述控制器相连，各组行走驱动单元分别与对应的车轮单元相连，控制对应车轮单元中各车轮的运行状态为行走状态、转向状态或停止状态。本发明能够实现整车的内侧四个轮子着地的转向，可以减小转向阻力距，进而实现原地转向的快速性，提升转向的时间。

技术领域

本发明属于多轮独立驱动领域，具体涉及一种四轮独立驱动轮架可调姿车辆转向性能提升装置及方法。

背景技术

多轮独立驱动车辆具有机动、灵活、反应迅速、可靠性高、易于实现复杂的驱动力控制等特点。多轮独立驱动电动车每个车轮装备一台驱动电机，可以实现在取消转向机构后仍然可以实现中心转向。在一个或几个驱动电机损坏的情况下，车辆在合理的控制策略下仍可以正常行驶，在方便的时候更换损坏的驱动电机，提高了驱动系统工作的冗余度和可靠性。

多轮独立驱动适用于复杂地面的通过性要求，而增加车辆的姿态调节功能可以进一步提高通过性能、增强动力和整车行驶的灵活性。为了增强整车的通过性，目前的新型行走机构如三角履带行走机构，包括行走支架、前轮座、承重轮、导向轮、后轮座、驱动轮、三角橡胶履带及履带张紧调节机构，采用发动机驱动和机械差速或者两侧分别采用电机独立驱动。而一些高通过性的轮式行走机构，趋势为采用多轮独立驱动，利用多个独立控制的电动机分别驱动电动汽车的多个车轮，车轮之间没有机械传动环节。而整车利用液压悬挂系统进行调姿；或者附加整车的调姿结构，利用离合器实现行走与调姿动力的切换，实现整车的调姿。

现有技术转向采用八轮着地实现，在相同的电机特性的前提下，转向阻力矩较大所需时间长。现有技术整车利用悬挂进行轴距调节，调节速度慢且轴距调节范围小，轴距调节速度慢、原地转向速度慢；现有技术利用机械机构配合液压传动进行轴距的调节，或者利用离合器进行动力的分配调节，结构复杂轴距调节缓慢影响原地转向的快速性和可控性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种四轮独立驱动轮架可调姿车辆转向性能提升装置及方法，配置了轮架驱动电机，实现整车的内侧四个轮子着地的转向，可以减小转向阻力距，进而实现原地转向的快速性，提升转向的时间。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种四轮独立驱动轮架可调姿车辆转向性能提升装置，包括：

四个轮架；

控制器；

四个轮架驱动机构，与所述控制器相连，各轮架驱动机构分别与对应的轮架相连，控制对应轮架的位姿；

四组车轮单元，每组车轮单元至少包括2个车轮，各车轮均设于对应轮架的同一侧，由对应轮架控制位姿；

四组行走驱动单元，与所述控制器相连，各组行走驱动单元分别与对应的车轮单元相连，控制对应车轮单元中各车轮的运行状态为行走状态、转向状态或停止状态。

可选地，所述轮架驱动机构包括：

轮架翻转电机，用于提供驱动力；

轮架翻转减速器，其输入轴与所述轮架翻转电机相连；

轮架翻转制动器，与所述轮架翻转电机相连，用于提供机械制动力；

轮架翻转链，套设于所述轮架翻转减速器输出轴处的链轮外侧，以及套设在对应的轮架外侧，实现带动对应轮架转动，改变轮架的位姿。

可选地，所述轮架驱动机构包括旋转编码器，所述旋转编码器与所述轮架翻转电机相连，用于进行测速。