一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，屬于車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制領(lǐng)域，包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、單片機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和轉(zhuǎn)向電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器分別與單片機(jī)相連接；所述單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)依次連接。本實(shí)用新型可以根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量信號(hào)和車速信號(hào)經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行分析處理，完成轉(zhuǎn)向助力隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量的控制，實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向，一方面可以滿足汽車低速行駛時(shí)助力作用大，使轉(zhuǎn)向輕便靈活；另一方面滿足汽車高速行駛時(shí)，助力作用減弱，增強(qiáng)高速行車路感和行車安全。該系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)，降低能耗，有效控制其實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向，增強(qiáng)高速行車路感和行車安全。
【專利說(shuō)明】一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，屬于車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車行業(yè)，節(jié)能和減排一直是科研人員致力研究的方向之一。其中，新能源電動(dòng)汽車(包括混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車)倍受青睞。新能源電動(dòng)汽車部分或全部使用電能行駛，其噪音小，行駛穩(wěn)定性高，并且實(shí)現(xiàn)零排放，是目前公認(rèn)的綠色產(chǎn)品之一。其中又以新能源電動(dòng)客車(包括混合動(dòng)力客車和純電動(dòng)客車)的發(fā)展最受人們關(guān)注，隨著政策對(duì)新能源汽車的鼓勵(lì)支持，我國(guó)新能源電動(dòng)客車發(fā)展迅速，各大企業(yè)均在大力發(fā)展新能源電動(dòng)客車。然而，國(guó)內(nèi)的新能源電動(dòng)客車所應(yīng)用的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，大都采用高壓恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行模式，無(wú)法進(jìn)一步精確調(diào)節(jié)，存在嚴(yán)重的能量損失，助力作用大、轉(zhuǎn)向不夠靈活，影響車輛的行車安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，可以在車輛尤其是新能源電動(dòng)客車轉(zhuǎn)向時(shí)，控制其實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向，而且還可以根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量信號(hào)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而完成轉(zhuǎn)向助力隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量的增大而增大的控制。
[0004]本實(shí)用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0005]一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、單片機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和轉(zhuǎn)向電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器分別與單片機(jī)相連接；所述單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)依次連接。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器為TRD-J1000-RZ光電編碼器。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述車速傳感器為HuaXiaMag-JM08-TZ車速傳感器。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述單片機(jī)為STC12C5A60S2系列單片機(jī)。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為MDMA102P1G驅(qū)動(dòng)器。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述轉(zhuǎn)向電機(jī)為SCHABMULLERTSA-150-120-200 電機(jī)。
[0011]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0012]本實(shí)用新型提供的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，可以根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量信號(hào)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速，車速傳感器采集車速信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行分析處理，從而完成轉(zhuǎn)向助力隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量的控制，控制其實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向，一方面可以滿足汽車低速行駛時(shí)助力作用大，使轉(zhuǎn)向輕便靈活；另一方面滿足汽車高速行駛時(shí)，助力作用減弱，防止高速時(shí)轉(zhuǎn)向盤發(fā)飄，增強(qiáng)高速行車路感和行車安全，同時(shí)降低能耗。對(duì)于單片機(jī)，采用的STC12C5A60S2系列單片機(jī)，該單片機(jī)完全兼容傳統(tǒng)的8051，但是速度快8_12倍，且抗干擾能力強(qiáng)，由于對(duì)應(yīng)汽車在高速運(yùn)行時(shí)，就要求單片機(jī)必須快速對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，給出決策，這種單片機(jī)高速性能夠滿足本系統(tǒng)的基本要求，且STC12C5A60S2系列單片機(jī)耗能低。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器為TRD-J1000-RZ光電編碼器，可以提高靈敏度，增強(qiáng)檢測(cè)性能。車速傳感器為HuaXiaMag-JM08-TZ車速傳感器，可以提高車速的感應(yīng)度。轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為MDMA102P1G驅(qū)動(dòng)器可以增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)向電機(jī)為SCHABMULLER TSA-150-120-200電機(jī)，可以提高轉(zhuǎn)向電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，提高效能。因此，該系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)，降低能耗，有效控制其實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向，增強(qiáng)高速行車路感和行車安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量為O時(shí)的控制輸出效果圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量大于O時(shí)的控制輸出效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、單片機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和轉(zhuǎn)向電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器分別與單片機(jī)相連接；所述單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)依次連接。
[0018]轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，安裝在轉(zhuǎn)向軸上。可以采用采TRD-J1000-RZ光電編碼器，其分辨率為1000P/R，可以提高靈敏度，增強(qiáng)檢測(cè)性能。其輸出的脈沖信號(hào)與高速計(jì)數(shù)器輸入端相連，需將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值通過(guò)變量計(jì)算實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)角度數(shù)值輸出值。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信息傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)分析處理，可以得到轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量信息，且可據(jù)此信息做出相應(yīng)處理。
[0019]車速傳感器用于采集車速信號(hào)，并將此信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)此車速信號(hào)發(fā)出相應(yīng)指令?？梢圆捎肏uaXiaMag-JM08-TZ車速傳感器，可以提高車速的感應(yīng)度。
[0020]單片機(jī)用于處理傳感器信號(hào)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速，繼而控制液壓泵的供油量，從而完成對(duì)轉(zhuǎn)向助力大小的控制?？梢圆捎肧TC12C5A60S2系列單片機(jī)，這種單片機(jī)高速性能夠滿足本系統(tǒng)的基本要求，耗能低。
[0021]轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器其輸入端與單片機(jī)相連接，接受單片機(jī)輸出的指令，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端與轉(zhuǎn)向電機(jī)相連接，依據(jù)單片機(jī)的指令完成對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以采用松下MDMA102P1G驅(qū)動(dòng)器，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力。
[0022]轉(zhuǎn)向電機(jī)連接于轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出端接受其控制，并以相應(yīng)轉(zhuǎn)速帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，控制油泵供油量，從而完成對(duì)轉(zhuǎn)向的助力作用。轉(zhuǎn)向電機(jī)可以采用SCHABMULLERTSA-150-120-200電機(jī)，該電機(jī)效率高且耐久性好，可以提高轉(zhuǎn)向電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，提高效倉(cāng)泛。
[0023]系統(tǒng)在工作時(shí)，單片機(jī)首先判斷輸入的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量信號(hào)和車速傳感器采集的車速信號(hào)。根據(jù)車速信號(hào)判斷車速，再通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)的分析處理，單片機(jī)可以獲取轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量Λ Θ。若判斷得出Λ θ=ο，則表明車輛沒(méi)有進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。此時(shí)，單片機(jī)發(fā)出指令給轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，使轉(zhuǎn)向電機(jī)以怠速Iii運(yùn)轉(zhuǎn),且nfav+b。其中，V為車速，a、b均為系數(shù)，a〈0，b>0。具體控制輸出效果如圖2所示。
[0024]當(dāng)車輛以某一車速Vtl行駛時(shí)，若單片機(jī)判斷得出Λ Θ >0，則單片機(jī)接著作進(jìn)一步的判斷。如果判斷得出Λ Θ小于設(shè)定值Λ Θ。，則單片機(jī)發(fā)出指令使轉(zhuǎn)向電機(jī)以怠速Iii運(yùn)轉(zhuǎn)；如果判斷得出Λ Θ大于另一設(shè)定值Λ Q1，則單片機(jī)發(fā)出指令使轉(zhuǎn)向電機(jī)以設(shè)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；如果判斷得出Λ θ位于兩個(gè)設(shè)定值之間，即Λ θ 0< Δ θ < Δ θ:，則單片機(jī)發(fā)出指令使轉(zhuǎn)向電機(jī)以轉(zhuǎn)速η運(yùn)轉(zhuǎn)，且η=Α.Λ θ+B。其中，Α、Β均為系數(shù)。具體控制輸出效果如圖3所示。
[0025]在上述過(guò)程中，單片機(jī)發(fā)出指令給轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制轉(zhuǎn)向電機(jī)以相應(yīng)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)油泵以相應(yīng)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵供油量就會(huì)隨之改變，最終完成對(duì)輔助轉(zhuǎn)向力大小的調(diào)整。在這一過(guò)程中，該系統(tǒng)就完成了對(duì)車輛隨速轉(zhuǎn)向的控制。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，具體控制策略和上述各系數(shù)(a、b、Α、B)需要視系統(tǒng)和實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整。
[0026]本實(shí)用新型采用的電子元器件均為已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案即可知電子元器件的具體連接方式。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、單片機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和轉(zhuǎn)向電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器分別與單片機(jī)相連接；所述單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器為TRD-J1000-RZ光電編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:所述車速傳感器為HuaXiaMag-JM08-TZ車速傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為STC12C5A60S2系列單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為MDMA102P1G驅(qū)動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電動(dòng)客車隨速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向電機(jī)為 SCHABMULLER TSA-150-120-200 電機(jī)。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK203581089SQ201320631959
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】王用林, 李松濤, 李英文 申請(qǐng)人:茵卡動(dòng)力新能源江蘇有限公司