车辆底盘、车辆及其转向控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及车辆底盘、车辆及其转向控制方法。

背景技术

一般情况下，线控转向系统采用电动助力转向器来实现其功能。而现有的车辆普遍存在前车轮与后车轮的转向一致性较差，前车轮和后车轮的转向角度不协调，从而导致轮胎出现较大程度的滑动，进而引起异常磨损的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的车辆普遍存在前车轮与后车轮的转向一致性较差，前车轮和后车轮的转向角度不协调，从而导致轮胎出现较大程度的滑动，进而引起异常磨损等问题，提供一种车辆底盘、车辆及其转向控制方法。

为解决现有技术中的问题，第一方面，本发明提供一种车辆底盘，包括：

车架总成；

车轮，包括均与所述车架总成相连接的前车轮、后车轮、左车轮及右车轮，所述前车轮位于所述车架总成的前侧，所述后车轮位于所述车架总成的后侧，所述左车轮位于所述车架总成的左侧，所述右车轮位于所述车架总成的右侧；

第一转向控制单元和第二转向控制单元，用于在接收到转向请求时生成转向控制指令；

前转向器，与所述第一转向控制单元、所述第二转向控制单元和所述前车轮相连接，用于基于所述转向控制指令控制所述前车轮的转向；

后转向器，与所述第一转向控制单元、所述第二转向控制单元和所述后车轮相连接，用于基于所述转向控制指令控制所述后车轮的转向。

可选地，还包括车辆信息采集单元，用于采集车辆信息；所述第一转向控制单元和所述第二转向控制单元均与所述车辆信息采集单元相连接，用于在接收到转向请求时基于所述车辆信息生成所述转向控制指令。

可选地，所述车辆信息采集单元包括：转向盘角度传感器、转向盘扭矩传感器、前轮转角传感器、后轮转角传感器、车速传感器、轮速传感器和横摆角速度传感器。

可选地，所述前车轮、所述后车轮、所述左车轮和所述右车轮呈菱形分布。

可选地，所述第一转向控制单元或所述第二转向控制单元向所述前转向器和所述后转向器同时发送所述转向控制指令。

可选地，在所述转向控制指令的控制下，所述前车轮的转向角度和所述后车轮的转向角度相等，所述前车轮的转向方向与所述后车轮的转向方向相反。

第二方面，本发明还提供一种车辆，包括第一方面中所述的车辆底盘。

可选地，所述车辆还包括整车控制器，所述整车控制器与所述第一转向控制单元和所述第二转向控制单元均相相连接。

可选地，所述车辆为扫地车辆或智能环卫车辆。

第三方面，本发明还提供一种车辆的转向控制方法，所述车辆的转向控制方法包括：

所述第一所述转向控制单元和所述第二转向控制单元在接收到转向请求时生成转向控制指令，并向所述前转向器和所述后转向器发出所述转向控制指令；

所述第一所述转向控制单元和所述第二转向控制单元基于所述转向请求生成转向控制指令，并向所述前转向器和所述后转向器发出所述转向控制指令；

所述前转向器接收所述转向控制指令，控制所述前车轮的转向；所述后转向器接收所述转向控制指令，控制所述后车轮的转向。

相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

本发明的车辆底盘中，通过设置第一转向控制单元、第二转向控制单元、前转向器及后转向器，基于控制指令，前转向器和后转向器可以实现前车轮和后车轮的独立转向功能，可以精确控制前车轮和后车轮的转向角度相等，方向相反，能够保证准确前车轮和后车轮均处于滚动状态，避免因滑动导致的过度磨损；另外，前转向器和后转向器均与第一转向控制单元和第二转向控制单元，当第一转向控制单元和第二转向控制单元二者中之一失效时，可以由未失效的电子转向控制单元发出指令给的前转向器和后转向器，执行相关转向功能，实现了控制单元的冗余功能，避免单一电子转向控制单元在失效时，导致车辆失去转向控制而危及车辆安全和财产安全。同时，本发明的车辆底盘及车辆结构简单，稳定性好。

附图说明

图1为本发明实施例一及实施例二中提供的的车辆底盘的结构示意图。

图2为本发明实施例三中提供的具有车辆底盘的车辆左转向时车轮的结构示意图。

图3为本发明实施例三中提供的具有车辆底盘的车辆右转向时车轮的结构示意图。

图4至图5为本发明实施例四中提供的车辆的转向控制方法的流程图。

标号说明：

1、前车轮，2、后车轮，3、左车轮，4、右车轮，501、前车轮转角传感器，502、后车轮转角传感器，503、车速传感器，504、第一方向盘转角传感器，505、第二方向盘转角传感器，506、第一方向盘扭矩传感器，507、第二方向盘扭矩传感器，6、前转向器，7、后转向器，81、第一转向控制单元，82、第二转向控制单元，9、整车控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

一般情况下，线控转向系统采用电动助力转向器来实现其功能，而菱形底盘前轮和后轮为转向轮，中间两个车轮为驱动轮，需要协调前后轮的转向一致性，避免因前轮和后轮转向角度不协调，导致轮胎出现较大程度的滑动，从而引起异常磨损。

实施例一

请参阅图1所示，本发明提供一种车辆底盘，所述车辆底盘包括：

车架总成(未示出)；

车轮，所述车轮包括均与所述车架总成相连接的前车轮1、后车轮2、左车轮3及右车轮4，所述前车轮1位于所述车架总成的前侧，所述后车轮2位于所述车架总成的后侧，所述左车轮3位于所述车架总成的左侧，所述右车轮4位于所述车架总成的右侧；

第一转向控制单元81和第二转向控制单元82，所述第一转向控制单元81和所述第二转向单元82用于在接收到转向请求时生成转向控制指令；

前转向器6，所述前转向器6与所述第一转向控制单元81、所述第二转向控制单元82和所述前车轮1相连接，所述前转向器6用于基于所述转向控制指令控制所述前车轮1的转向；

后转向器7，所述后转向器7与所述第一转向控制单元81、所述第二转向控制单元82和所述后车轮2相连接，所述后转向器7用于基于所述转向控制指令控制所述后车轮2的转向。

具体的，分别通过所述前转向器6和所述后转向器7实现前车轮1和所述后车轮2的独立转向功能，所述左车轮3和所述右车轮4均为驱动轮。

本发明的车辆底盘中，通过设置所述第一转向控制单元81、所述第二转向控制单元82、所述前转向器6及所述后转向器7，基于控制指令，所述前转向器6和所述后转向器7可以实现所述前车轮1和所述后车轮2的独立转向功能，可以精确控制所述前车轮1和所述后车轮2的转向角度相等，方向相反，能够保证准确所述前车轮1和所述后车轮2均处于滚动状态，避免因滑动导致的过度磨损；另外，所述前转向器6和所述后转向器7均与所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82，当所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82二者中之一失效时，可以由未失效的电子转向控制单元发出指令给的所述前转向器6和所述后转向器7，执行相关转向功能，实现了控制单元的冗余功能，避免单一电子转向控制单元在失效时，导致车辆失去转向控制而危及车辆安全和财产安全。同时，本发明的车辆底盘结构简单，稳定性好。

实施例二

请继续参阅图1，本实施例中还提供一种车辆底盘，本实施例中的车辆底盘除包括实施例一中的车辆底盘外，还包括如下更为具体的结构。

作为示例，所述车辆底盘还包括车辆信息采集单元，所述车辆信息采集单元用于采集车辆信息；所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82均与所述车辆信息采集单元相连接，所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82用于在接收到转向请求时基于所述车辆信息生成所述转向控制指令。

作为示例，请参阅图1，所述车辆信息采集单元可以包括：方向盘转角传感器、方向盘扭矩传感器、前轮转角传感器501、后轮转角传感器502、车速传感器503、轮速传感器503和横摆角速度传感器(未示出)。具体的，所述方向盘转角传感器可以包括第一方向盘转角传感器504和第二方向盘转角传感器505；所述方向盘扭矩传感器可以包括第一方向盘扭矩传感器506和第二方向盘扭矩传感器507。

作为示例，所述前车轮1、所述后车轮2、所述左车轮3及所述右车轮4可以呈菱形分布。

上述示例中，所述前车轮1、所述后车轮2、所述左车轮3及所述右车轮4可以呈菱形分布，使得具有所述车辆底盘的车辆可以满足L4级以上的无人扫地车辆的需求，实现在狭窄环境下的灵活转向，且载重大，可以满足车辆长时间工作的需求。

作为示例，所述第一转向控制单元81或所述第二转向控制单元82向所述前转向器6和所述后转向器7同时发送所述转向控制指令。通过上述设置，可以使得所述前转向器6和所述后转向器7同时收到所述第一转向控制单元81发送的所述转向控制指令或所述第二转向控制单元82发送的所述转向控制指令。

作为示例，在所述转向控制指令的控制下，所述前车轮1的转向角度和所述后车轮2的转向角度相等，所述前车轮1的转向方向与所述后车轮2的转向方向相反。

实施例三

请继续参阅图1及图2，本发明还提供一种车辆，所述车辆包括如实施例一或实施例二中所述的车辆底盘。

作为示例，所述车辆还可以包括整车控制器9，所述整车控制器9与所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82均相相连接。

作为示例，所述车辆可以为扫地车辆或智能环卫车辆。

具体的，所述车辆可以为L4级以上的无人驾驶扫地车。

作为示例，所述车辆左转时，所述前车轮1、所述后车轮2、所述左车轮3及所述右车轮4的示意图如图2所示；所述车辆右转时，所述前车轮1、所述后车轮2、所述左车轮3及所述右车轮4的示意图如图3所示。

上述示例中的车辆中，由于车辆底盘中设置有转向控制单元9和转向器，可以通过转向器可以实现所述前车轮1和所述后车轮2的独立转向功能，可以精确控制转向的角度，能够保证准确转向路径；车辆结构简单，稳定性好，可以实现自动驾驶或远程操控。由于所述前车轮1、所述后车轮2、所述左车轮3及所述右车轮4可以呈菱形分布，使得所述车辆可以满足L4级以上的无人扫地车辆的需求，实现在狭窄环境下的灵活转向，且载重大，可以满足所述车辆长时间工作的需求。同时，所述车辆可以避免像三轮车在拐弯时侧翻的风险，同时可以实现线控转向。

实施例四

请结合图1至图3参阅图4至图5，本发明还提供一种如实施例三中所述的车辆的转向控制方法，所述车辆的转向控制方法可以包括如下步骤：

S10：所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82在接收到转向请求时生成转向控制指令，并向所述前转向器6和所述后转向器7发出所述转向控制指令；

S20：所述前转向器6接收所述转向控制指令，控制所述前车轮1的转向；所述后转向器7接收所述转向控制指令，控制所述后车轮2的转向。

具体的，所述第一转向控制单元81和所述第二转向控制单元82向所述前转向器6和所述后转向器7发出转向控制指令，所述前转向器6和所述后转向器7接收所述转向控制指令，分别控制所述前车轮1的转向和所述后车轮2的转向。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。