[實用新型]一種基于單片機的四輪轉向驅動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220629680.X
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN203020370U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳海鵬;王立峰;劉高洋;包建超;范文旭;宋曉磊;吳海亮;吳海燕;胡筱密;陳丁躍
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D137/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本實用新型屬于汽車轉向控制領域，具體涉及一種基于單片機的四輪轉向驅動裝置。

背景技術

傳統(tǒng)的兩輪轉向汽車在轉彎時，現(xiàn)有各類轉向機構均不能保證全部車輪繞瞬時中心轉動，從而在技術上難以完全消除車輛行駛中的車輪側滑，這就使汽車在高速轉彎時有一定的危險性。隨著社會的發(fā)展，人們對于汽車的安全性提出了更高的要求，這就要求汽車在日常使用及突發(fā)狀況時表現(xiàn)出更好的操控性。汽車四輪轉向驅動控制裝置對汽車的安全性有著非常重要的影響，合理的四輪轉向驅動控制能夠在一定程度上提高汽車的各項安全性能指標。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種能夠更好的解決汽車在高、低速轉彎時候的一系列問題的基于單片機的四輪轉向驅動裝置。

為了實現(xiàn)上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn)：

一種基于單片機的四輪轉向驅動裝置，包括傳感器單元、單片機、步進電機和后輪轉向機構，其中，傳感器單元通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電機驅動電路與步進電機相連，步進電機與后輪轉向機構相連；所述的傳感器單元包括車速傳感器、車輪轉向傳感器和橫擺角速度傳感器。

本實用新型還具有如下技術特點：

所述的單片機采用MC9S12XS256MAL單片機，單片機的輸出端還連接有電磁繼電器。

所述的車速傳感器采用光電傳感器WS-DNPW1。

所述的車輪轉向傳感器為兩個，采用非接觸式的霍爾傳感器MLX90360。

所述的橫擺角速度傳感器采用CJSYS橫擺角速度傳感器。

本實用新型能夠使汽車在較低速度轉彎時有更小的轉彎半徑，增加了汽車低行駛的靈活性，使汽車的轉向更為機動敏捷，進一步降低駕駛員轉彎、調頭及泊車的技術要求。本實用新型能夠使汽車在較高速度轉彎、超車時有更好的操控穩(wěn)定性，減小汽車的橫向加速度，降低汽車側翻的可能性，進一步提高汽車高速行駛時的安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接關系示意圖。

以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。

具體實施方式

以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。

遵從上述技術方案，如圖1所示，一種基于單片機的四輪轉向驅動裝置，包括傳感器單元、單片機、步進電機和后輪轉向機構，其中，傳感器單元通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電機驅動電路與步進電機相連，步進電機與后輪轉向機構相連；所述的傳感器單元包括車速傳感器、車輪轉向傳感器和橫擺角速度傳感器。

所述的車速傳感器采用光電傳感器WS-DNPW1，安裝在靠近車輪的齒輪盤上方用來檢測汽車的瞬時速度；所述的車輪轉向傳感器為兩個，采用非接觸式的霍爾傳感器MLX90360，分別安裝在前后車輪轉向機構靠近車輪的一側，用來檢測車輪的瞬時偏轉角；所述的橫擺角速度傳感器采用CJSYS橫擺角速度傳感器，安裝在汽車質心位置處的車身上，用來檢測汽車轉向行駛時的汽車橫擺角速度。

所述的單片機采用MC9S12XS256MAL單片機，單片機的輸出端還連接有電磁繼電器，單片機對信息進行處理比較后向執(zhí)行元件輸出控制信號。

所述的電磁繼電器安裝在車載蓄電池為本實用新型提供電源的電路中，用來控制供電電源的通斷；所述的電機驅動電路為本領域常規(guī)的電機驅動電路，用來驅動步進電機的啟動和停止。

當本實用新型發(fā)生故障時，本實用新型的單片機控制電磁繼電器自動切斷車載蓄電池對本實用新型的電源供應。此時后輪回正，汽車仍可以正常的使用前輪轉向驅動的各種功能。

傳感器單元將采集到的信號經A/D轉換器將信號轉換成所需的數(shù)字信號傳遞給單片機。在汽車的某種轉彎運行狀況下，單片機根據傳感器傳遞過來的信號，經過相應的邏輯運算得出后輪轉向及轉角大小，單片機通過電機驅動電路向步進電機發(fā)出指令，步進電機驅動后輪轉向機構，使汽車后輪轉動一定的方向和角度。從而實現(xiàn)當汽車低速轉彎時具有良好的機動性及較小的轉彎半徑；當汽車高速過彎時擁有良好的操縱穩(wěn)定性和較小的橫向加速度。從而實現(xiàn)了汽車更容易操控，安全性能更好的目的。