[實用新型]一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置

有效

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• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203111302U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 王橋醫(yī);高瑞進;陳娟;方敏
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領域

本實用新型屬于工業(yè)車輛助力轉(zhuǎn)向控制技術(shù)領域，尤其是涉及到一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置。

背景技術(shù)

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric?Power?Steering，簡稱EPS）是當今動力轉(zhuǎn)向技術(shù)領域的研究熱點和前沿技術(shù)之一，是新一代的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的機械和液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確轉(zhuǎn)向,?減小因路面不平引起的對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擾動，能在各種行駛工況下提供最佳助力，并具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由電機提供助力，助力大小由電子控制單元(ECU)控制，助力作用于叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上，可以使叉車的轉(zhuǎn)向操作輕便、靈活、可靠，從而獲得最佳動力控制，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能，提高叉車的工作效率。

目前市場上的電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)大部分是轉(zhuǎn)向盤、手柄等轉(zhuǎn)向操縱裝置配置有檢測其轉(zhuǎn)動角度的傳感裝置（通常為雙電位器），執(zhí)行裝置電動機內(nèi)置有檢測其轉(zhuǎn)速和方向的傳感裝置（通常為磁電式編碼器或步進電機），轉(zhuǎn)向輪配置有檢測其方向零位的傳感裝置（位置傳感器）,三處傳感裝置向控制器輸入信號，由控制器根據(jù)設定的規(guī)則進行運算并相應向電機之類的執(zhí)行裝置輸入決定其正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速的控制信號。一方面，這些電子轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，控制電路復雜，系統(tǒng)設置復雜，所以成本很高，并且斷電后轉(zhuǎn)向輪需要重新找零位；另一方面，由于轉(zhuǎn)向控制器只是將轉(zhuǎn)向手柄上獲得的角度信息與中間執(zhí)行裝置轉(zhuǎn)向電機上端編碼器獲得的信息(換算成驅(qū)動輪大齒輪角度的脈沖信號)來進行運算比對,這樣轉(zhuǎn)向手柄的轉(zhuǎn)向角度與輪子實際轉(zhuǎn)向角度不一致的情況就無法完全避免，使工業(yè)車輛在實際使用過程中存在一定的安全風險性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置。

本實用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：

一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置包括：方向盤、轉(zhuǎn)向編碼器、行走控制器、行走電動機、位置傳感器、檢測小齒輪、轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向大齒輪、助力小齒輪、助力轉(zhuǎn)向電動機、助力編碼器、車載電源、助力控制器。

所述的車載電源是直流鉛酸蓄電池，車載電源為助力電動機、行走電動機以及行走控制器和助力控制器供電。

所述的方向盤通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向編碼器聯(lián)接；轉(zhuǎn)向編碼器檢測方向盤的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動方向，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電信號。

所述的行走電動機經(jīng)傳動齒輪盒與轉(zhuǎn)向輪聯(lián)接；轉(zhuǎn)向大齒輪固定安裝在轉(zhuǎn)向輪上方的主軸上。

所述的助力轉(zhuǎn)向電動機的主軸上方與助力編碼器聯(lián)接，助力編碼器檢測助力轉(zhuǎn)向電動機的轉(zhuǎn)動角度，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電信號，助力轉(zhuǎn)向電動機的主軸下方經(jīng)過減速器與助力小齒輪聯(lián)接。

所述的轉(zhuǎn)向大齒輪與轉(zhuǎn)向輪固定安裝，助力小齒輪安裝在轉(zhuǎn)向大齒輪的一側(cè)并與轉(zhuǎn)向大齒輪嚙合，從而通過助力轉(zhuǎn)向電動機驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

所述的檢測小齒輪安裝在轉(zhuǎn)向大齒輪的另一側(cè)，并與轉(zhuǎn)向大齒輪嚙合傳動；位置傳感器安裝在檢測小齒輪的上方；所述的位置傳感器實地檢測轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動方向，并將檢測到的信號傳遞給助力控制器。

所述的轉(zhuǎn)向編碼器和助力編碼器通過通信電路與助力控制器連接，并向助力控制器輸入檢測信號。

所述的助力控制器通過比較轉(zhuǎn)向編碼器和助力編碼器的檢測信號，并確定助力電動機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)精確助力轉(zhuǎn)向。

所述的行走控制器與助力控制器采用RS232串行方式通訊。

本實用新型的有益效果：本實用新型提出的一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方案，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于安裝調(diào)試、可靠性和安全性高，并且系統(tǒng)在斷電后重啟后，轉(zhuǎn)向輪無需重新找零位，使整個電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機械裝置和電路的組裝和連接更方便、可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.方向盤、2.轉(zhuǎn)向編碼器、3.行走控制器、4.行走電動機、5.位置傳感器、6.檢測小齒輪、7.轉(zhuǎn)向輪、8.轉(zhuǎn)向大齒輪、9.助力小齒輪、10.助力轉(zhuǎn)向電動機、11.助力編碼器、12.車載電源、13.助力控制器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種用于電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方案，其主要結(jié)構(gòu)部件包括：方向盤1、轉(zhuǎn)向編碼器2、行走控制器3、行走電動機4、位置傳感器5、檢測小齒輪6、轉(zhuǎn)向輪7、??轉(zhuǎn)向大齒輪8、助力小齒輪9、助力轉(zhuǎn)向電動機10、助力編碼器11、車載電源12、助力控制器13。