專利名稱：一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，屬于工業(yè)車輛轉向控制領域。
背景技術：
電動或液壓傳動的工業(yè)車輛轉向裝置，通常配置有電子轉向控制系統(tǒng)，為轉向盤、 手柄之類的轉向操縱裝置配置有檢測其轉動角度的傳感裝置，并在作為轉向驅動裝置的轉向電機上，尤其常見的是在其內部，配置有檢測其輸出角度的傳感裝置，這些傳感裝置向一個轉向控制器輸入信號，由控制器根據設定的規(guī)則進行運算并相應向轉向電機之類的轉向驅動裝置輸入決定其正反轉和轉速或轉動角度的控制信號。上述現有控制系統(tǒng)，實踐中只適用于直流電動工業(yè)車輛，且機械及傳感裝置裝配、拆卸和維修困難，傳感裝置調試復雜， 裝置成本高，系統(tǒng)可靠性差。

實用新型內容本實用新型提供一種成本低、安裝和調試簡單、工作可靠的工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，主要解決現有工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)裝置復雜、可靠性差和成本高的問題。本實用新型利用以下技術方案實現上述技術目的。一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，包括電源、轉向操控裝置、轉向驅動裝置、轉向執(zhí)行裝置、轉向指令傳感器、轉向反饋傳感器、轉向控制器，所述電源、轉向驅動裝置、轉向指令傳感器及轉向反饋傳感器與所述轉向控制器電路聯(lián)接，所述轉向指令傳感器檢測所述轉向操控裝置的轉動角度，所述轉向指令傳感器和轉向反饋傳感器向所述轉向控制器輸入傳感信號，所述轉向控制器向所述轉向驅動裝置輸入控制信號，所述轉向驅動裝置驅動所述轉向執(zhí)行裝置跟隨所述轉向操控裝置轉動，所屬工業(yè)車輛通過所述轉向執(zhí)行裝置的轉動實現車體轉向，其特征在于，所述轉向反饋傳感器持續(xù)檢測所述轉向執(zhí)行裝置的初始角度位置及所述轉向執(zhí)行裝置跟隨所述轉向操控裝置轉動的角度。作為優(yōu)選，所述轉向執(zhí)行裝置包括所述工業(yè)車輛的轉向輪、轉向輪軸及與所述轉向輪軸固聯(lián)的轉向齒輪。作為優(yōu)選，所述轉向反饋傳感器直接與所述轉向執(zhí)行裝置結合聯(lián)動或通過被轉向執(zhí)行裝置驅動的被動傳動部件與所述轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動。所謂結合聯(lián)動可以是固聯(lián)或嚙合等多種能使互相直接接觸的零件同步動作的連接關系。作為優(yōu)選，所述轉向反饋傳感器包括轉動部分和固定部分，所述轉動部分與所述轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動，所述固定部分與所述車體連接。作為優(yōu)選，所述轉向操控裝置包括所述工業(yè)車輛的轉向操作把及其轉向軸，所述轉向軸與所述轉向指令傳感器的轉動部分結合聯(lián)動；所述轉向驅動裝置是轉向電機，所述轉向電機通過減速齒輪箱驅動所述轉向執(zhí)行裝置；所述轉向輪是所述工業(yè)車輛的驅動輪， 而驅動電機外殼固定安裝在所述轉向齒輪上，所述轉向反饋傳感器的轉動部分與所述驅動電機外殼結合聯(lián)動。[0009]作為優(yōu)選，所述轉向操控裝置包括所述工業(yè)車輛的轉向操作把及其轉向軸，所述轉向軸與所述轉向指令傳感器的轉動部分結合聯(lián)動；所述轉向驅動裝置是轉向電機，所述轉向電機通過減速齒輪箱驅動所述轉向執(zhí)行裝置；所述轉向反饋傳感器的轉動部分與嚙合于所述轉向齒輪的齒輪傳動盒的末級齒輪結合聯(lián)動。作為優(yōu)選，所述轉向指令傳感器和轉向反饋傳感器是電位器；所述結合聯(lián)動包括直接固聯(lián)或直接嚙合。作為優(yōu)選，在轉向操控裝置和轉向執(zhí)行裝置轉動角度相同時，所述轉向指令傳感器和轉向反饋傳感器向所述轉向控制器輸入的傳感信號是等值的電壓信號，包括完全相等或絕對值在正常誤差范圍內實質相等的電壓信號。作為優(yōu)選，所述轉向指令傳感器和轉向反饋傳感器是光電傳感器或編碼器或步進電機或霍爾元件。綜上所述，相比于現有技術中在轉向電機上，尤其是在轉向電機內，設置磁電式編碼器甚至步進電機以檢測轉向電機輸出方向及角度，進而比對和控制轉向操控裝置轉動角度和工業(yè)車輛轉向輪轉動角度的技術方案，本實用新型的技術方案具有如下有益效果所述工業(yè)車輛的轉向電機再也用不著內設磁電式編碼器等傳感裝置，而只要選用常規(guī)的標準電機即可，這對于降低工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)的購置、調試和維修成本，都具有重要的意義；同時，讓轉向反饋傳感器的轉動部分直接與轉向執(zhí)行裝置結合聯(lián)動或通過被轉向執(zhí)行裝置驅動的被動傳動部件與轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動，并使轉向指令傳感器及轉向反饋傳感器在檢測到相同的轉動角度時向轉向控制器發(fā)送等值的電壓信號，會使整個工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)的電路結構和信號處理更為簡單，控制效率和可靠性更高，裝置成本也更低；此外，本實用新型突破了現有技術的適用范圍，該工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)同樣適用于交流電動搬運車、交流電動堆高車等工業(yè)車輛的電動助力轉向系統(tǒng)。
圖1為本實用新型實施例一的系統(tǒng)構成示意圖；圖2為本實用新型實施例二的系統(tǒng)構成示意圖。圖中1-轉向操控裝置；11-轉向操作把；12-轉向軸；2-轉向指令傳感器；3-轉向反饋傳感器；4-傳動齒輪盒；41-傳動齒輪盒輸入齒輪；5-轉向控制器；6-轉向電機; 7-電機減速齒輪箱；71-電機減速齒輪箱輸出齒輪；8-轉向齒輪；9-方向輪；91-方向輪軸； 10-電源；81-驅動電機外殼。
具體實施方式
實施例一，如圖1所示，該工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)包括如下主要組成部件電源10，轉向操作把11和轉向軸12組成的轉向操控裝置1，作為轉向驅動裝置的轉向電機 6，介于轉向電機6和轉向執(zhí)行裝置之間的電機減速齒輪箱7，轉向輪9、轉向輪軸91及與轉向輪軸91固聯(lián)的轉向齒輪8和與轉向齒輪8組成的轉向執(zhí)行裝置，與轉向齒輪8嚙合并由其驅動的傳動齒輪盒4，其轉動軸與轉向軸12固聯(lián)的精密線性電位器式轉向指令傳感器2， 其轉動軸與齒輪傳動盒4的末級齒輪中心軸固聯(lián)的精密線性電位器式轉向反饋傳感器3， 轉向控制器5。精密線性電位器式轉向指令傳感器2和精密線性電位器式轉向反饋傳感器 3是相同的產品，其外殼是傳感器的固定部分，固定安裝在該工業(yè)車輛車體上。電源10、轉向電機6、轉向指令傳感器2及轉向反饋傳感器3與轉向控制器5電路聯(lián)接。轉向指令傳感器2不僅能檢測轉向操控裝置1的初始角度位置，而且在轉向軸12轉動一定角度的情況下，與之固聯(lián)的精密線性電位器式轉向指令傳感器2也會持續(xù)地向轉向控制器5輸入相應變化了的電壓傳感信號；于此同時，轉向反饋傳感器3從得電開始即持續(xù)檢測轉向執(zhí)行裝置的角度位置，當傳動齒輪盒4末級齒輪中心軸轉動時，精密線性電位器式轉向反饋傳感器3會因其轉動軸的轉動而向控制器5輸入相應變化了的電壓傳感信號，而由于轉向齒輪8同時通過固定聯(lián)接關系帶動轉向輪軸91旋轉進而帶動轉向輪9在地面上轉向并通過齒輪嚙合聯(lián)接關系帶動傳動齒輪盒輸入齒輪41轉動進而帶動傳動齒輪盒4末級齒輪中心軸轉動，故轉向反饋傳感器3反映的實際上是轉向輪9的方向位置或者說是轉向輪軸91的角度位置，而轉向輪9的方向位置或者轉向輪軸91的角度位置的任何變化都會由轉向反饋傳感器3實時持續(xù)地向轉向控制器5發(fā)送相應數值的電壓信號得到反映。按照事先設定的程序，轉向控制器5對來自轉向指令傳感器2和轉向反饋傳感器3的電壓信號進行對比運算，向轉向電機6發(fā)出電機控制信號，轉向電機6轉動，驅動電機減速齒輪箱7，減速齒輪箱輸出齒71帶動轉向齒輪8轉動，實現轉向輪9在地面上前進或后退時的方向角度跟隨轉向操作把11而改變。當然，這種跟隨改變既可以是等值的，也可以是按固定比例放大或縮小的。在本實施例中，通過對上述機械傳動比例關系的設置及對精密線性電位器的選型配置， 可以使轉向指令傳感器2和轉向反饋傳感器3在轉向操控裝置1和轉向執(zhí)行裝置轉動角度相同時，向轉向控制器5輸入完全相等或絕對值在正常誤差范圍內實質相等的電壓信號， 并且使轉向輪9的的方向改變程度與轉向操作把11的水平角度改變程度相等，這樣會使車輛操控者感覺最為直接、舒適。實施例二，如圖2所示，該工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)的構成與實施例一基本相同，不同之處在于，轉向齒輪8上固定安裝著驅動電機外殼81，在驅動電機外殼81的頂端連接著轉向反饋傳感器3，該轉向反饋傳感器3的轉動軸與該驅動電機外殼81固聯(lián)在一起，該轉向反饋傳感器3的外殼即固定部分與該工業(yè)車輛的車體固聯(lián)在一起，該驅動電機外殼81 的轉動角度反映轉向輪9的方向改變程度。上述實施例一與二中，轉向反饋傳感器3均通過與被轉向齒輪8驅動的被動傳動部件結合聯(lián)動實現與包括轉向輪軸在內的轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動。顯而易見地，轉向反饋傳感器3也可以直接地與轉向執(zhí)行裝置結合聯(lián)動，包括與轉向齒輪8嚙合或與轉向輪軸91固聯(lián)等。而且，無論是轉向指令傳感器2還是轉向反饋傳感器3，也可以以其中心軸固定在車體上，以其外殼作為轉動部分與轉向執(zhí)行裝置直接聯(lián)動或通過被轉向齒輪8驅動的被動傳動部件間接聯(lián)動。此外，除了使用電位器作為轉向指令傳感器2和轉向反饋傳感器3以外，也可以選用光電傳感器或編碼器或步進電機或霍爾元件作為傳感器。
權利要求1.一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，包括電源(10)、轉向操控裝置(1)、轉向驅動裝置、轉向執(zhí)行裝置、轉向指令傳感器(2)、轉向反饋傳感器(3)、轉向控制器(5)，所述電源 (10)、轉向驅動裝置、轉向指令傳感器(2)及轉向反饋傳感器(3)與所述轉向控制器(5)電路聯(lián)接，所述轉向指令傳感器(2)檢測所述轉向操控裝置(1)的轉動角度，所述轉向指令傳感器(2 )和轉向反饋傳感器(3 )向所述轉向控制器(5 )輸入傳感信號，所述轉向控制器(5 ) 向所述轉向驅動裝置輸入控制信號，所述轉向驅動裝置驅動所述轉向執(zhí)行裝置跟隨所述轉向操控裝置(1)轉動，所屬工業(yè)車輛通過所述轉向執(zhí)行裝置的轉動實現車體轉向，其特征在于，所述轉向反饋傳感器(3)持續(xù)檢測所述轉向執(zhí)行裝置的初始角度位置及所述轉向執(zhí)行裝置跟隨所述轉向操控裝置(1)轉動的角度。
2.如權利要求1所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向執(zhí)行裝置包括所述工業(yè)車輛的轉向輪(9)、轉向輪軸(91)及與所述轉向輪軸(91)固聯(lián)的轉向齒輪(8)。
3.如權利要求2所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向反饋傳感器(3 )直接與所述轉向執(zhí)行裝置結合聯(lián)動或通過被轉向執(zhí)行裝置驅動的被動傳動部件與所述轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動。
4.如權利要求3所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向反饋傳感器(3)包括轉動部分和固定部分，所述轉動部分與所述轉向執(zhí)行裝置聯(lián)動，所述固定部分與所述車體連接。
5.如權利要求4所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向操控裝置(1)包括所述工業(yè)車輛的轉向操作把(11)及其轉向軸(12)，所述轉向軸(12)與所述轉向指令傳感器(2)的轉動部分結合聯(lián)動；所述轉向驅動裝置是轉向電機(6)，所述轉向電機(6 )通過減速齒輪箱(7 )驅動所述轉向執(zhí)行裝置；所述轉向輪(9 )是所述工業(yè)車輛的驅動輪，而驅動電機外殼(81)固定安裝在所述轉向齒輪(8)上，所述轉向反饋傳感器(3)的轉動部分與所述驅動電機外殼(81)結合聯(lián)動。
6.如權利要求4所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向操控裝置(1)包括所述工業(yè)車輛的轉向操作把(11)及其轉向軸(12)，所述轉向軸(12)與所述轉向指令傳感器(2)的轉動部分結合聯(lián)動；所述轉向驅動裝置是轉向電機(6)，所述轉向電機 (6)通過減速齒輪箱(7)驅動所述轉向執(zhí)行裝置；所述轉向反饋傳感器(3)的轉動部分與嚙合于所述轉向齒輪(8)的齒輪傳動盒(4)的末級齒輪結合聯(lián)動。
7.如權利要求5或6所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向指令傳感器(2 )和轉向反饋傳感器(3 )是電位器。
8.如權利要求1或2或3或4或5或6所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，在轉向操控裝置(1)和轉向執(zhí)行裝置轉動角度相同時，所述轉向指令傳感器(2)和轉向反饋傳感器(3)向所述轉向控制器(5)輸入的傳感信號是等值的電壓信號。
9.如權利要求7所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，在轉向操控裝置(1)和轉向執(zhí)行裝置轉動角度相同時，所述轉向指令傳感器(2 )和轉向反饋傳感器(3 )向所述轉向控制器(5)輸入的傳感信號是等值的電壓信號。
10.如權利要求1所述的一種工業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向指令傳感器(2 )和轉向反饋傳感器(3 )是光電傳感器或編碼器或步進電機或霍爾元件。
專利摘要本實用新型公開一種業(yè)車輛電子轉向控制系統(tǒng)，屬于工業(yè)車輛控制技術領域，包括電源、轉向操控裝置、轉向驅動裝置、轉向執(zhí)行裝置、轉向指令傳感器、轉向反饋傳感器、轉向控制器，轉向指令傳感器和轉向反饋傳感器向轉向控制器輸入傳感信號，轉向控制器向轉向驅動裝置輸入控制信號，轉向驅動裝置驅動轉向執(zhí)行裝置跟隨轉向操控裝置轉動，所屬工業(yè)車輛通過轉向執(zhí)行裝置的轉動實現車體轉向，轉向反饋傳感器持續(xù)檢測所述轉向執(zhí)行裝置的初始角度位置及轉向執(zhí)行裝置跟隨所述轉向操控裝置轉動的角度。本實用新型的控制系統(tǒng)安裝和調試簡單、工作可靠、控制效率和可靠性更高，裝置成本更低。
文檔編號B62D113/00GK202264816SQ20112036295
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者張靜明 申請人:杭州拜特電驅動技術有限公司