一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，包括動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上設(shè)有ADC通道和數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置連接到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置發(fā)出的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；本發(fā)明專利技術(shù)通過動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置以及連接的驅(qū)動電機，可以驅(qū)動目前工業(yè)車輛中所采用的全部常用的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機，可以匹配轉(zhuǎn)向柱帶扭矩傳感器式和方向盤非接觸式兩類不同的機械結(jié)構(gòu)，可以實施絕對位置式、位置差式、速度控制式、以及雙模和多模控制式電動轉(zhuǎn)向。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元
本專利技術(shù)涉及一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，屬于電子控制

技術(shù)介紹
工業(yè)車輛的的類型包括三支點、四支點平衡重式電叉、托盤堆垛車、托盤搬運車、揀選車、牽引車，上述工業(yè)車輛在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用越來越廣泛，而且從節(jié)能環(huán)保的角度考慮，逐漸由以前的燃油動力驅(qū)動轉(zhuǎn)變成電驅(qū)動的形式，它們的共同特點是車速較慢，在比較固定場地運行，傳統(tǒng)的工業(yè)車輛沒有助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得工作人員勞動強度偏大，而且身材矮小的的操作人員有時無法完成駕駛某些重載的工業(yè)車輛的工作，有些工業(yè)車輛采用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)常常出現(xiàn)漏油的問題，而且機械結(jié)構(gòu)復雜，為了改變這種情況，工業(yè)車輛逐步采用了電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；由于工業(yè)車輛的種類很多，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理不盡相同，主要表現(xiàn)在三個方面：轉(zhuǎn)向助力電機的種類的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機械機構(gòu)不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中被控量不同；助力電機的種類有直流有刷力矩電機，直流無刷電機、交流永磁電機、交流異步電機；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機械機構(gòu)可分為轉(zhuǎn)向柱帶扭矩傳感器式和方向盤/操縱桿非接觸式；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的被控制量有角位置、方向盤轉(zhuǎn)矩等等。上述的這些差別導致了工業(yè)車輛電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的電子控制單元ECU相互之間不具備互換性，一旦電子控制單元ECU出現(xiàn)故障，只有到原廠返修，另一方面，由于電子控制單元ECU種類繁多，不少廠家設(shè)計出的ECU缺乏必要的保護功能和安全性的考慮，沒有考慮到ECU作為一種車載長時間工作的設(shè)備的特殊性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的是：提出了一種可以驅(qū)動工業(yè)車輛中所采用的全部常用的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機，可以匹配轉(zhuǎn)向柱帶扭矩傳感器式和方向盤非接觸式兩類不同的機械結(jié)構(gòu)的工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的：一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，包括動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上設(shè)有ADC通道和數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置連接到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置發(fā)出的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與驅(qū)動電機的三相半橋電路相連，并根據(jù)前向通道采集裝置采集到的信息相應(yīng)地驅(qū)動工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向電機工作；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與三相半橋電路之間還設(shè)有單片集成穩(wěn)壓器，所述單片集成穩(wěn)壓器為三相半橋電路提供穩(wěn)定電壓；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC還設(shè)有CAN通信接口電路；所述CAN通信接口電路連接有CAN總線收發(fā)器，來實現(xiàn)車輛驅(qū)動信號的發(fā)出與接收；所述三相半橋電路與動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC之間還設(shè)有三相驅(qū)動IC；所述三相驅(qū)動IC實現(xiàn)反極性保護、溫度保護，當驅(qū)動電源欠壓的時候主動關(guān)閉；所述單片集成穩(wěn)壓器和三相半橋電路之間連接有電機繼電器控制電路；所述電機繼電器控制電路主要控制驅(qū)動電機的三相半橋電路和電源的接通和斷開。優(yōu)選的，所述前向通道采集裝置包括啟動按扭、0位傳感器、扭矩傳感器、位置反饋編碼器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度指令單元和電流傳感器；所述前向通道采集裝置還包括用于處理各個部件輸入信號的處理電路；使用時，通用電子控制單元檢測啟動按鈕信號、0位傳感器信號、位置反饋編碼信號、轉(zhuǎn)向角度指令信號、電流傳感器信號、扭矩傳感器信號、車速傳感器信號供各種轉(zhuǎn)向控制算法使用；車速傳感器信號除了來自于車速傳感器，還可以來自于CAN總線，由行走驅(qū)動器通過CAN總線收發(fā)器發(fā)出；在通用電子控制單元和驅(qū)動器不能通過CAN總線收發(fā)器連接的時候，可以在車輛轉(zhuǎn)彎的時候給行走電機的控制器發(fā)出一個使用行走使能信號，使得車輛在轉(zhuǎn)彎的時候車速下降。優(yōu)選的，所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC采用16位或者32位內(nèi)核。由于上述技術(shù)方案的運用，本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本專利技術(shù)的一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，通過動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置以及連接的驅(qū)動電機，可以驅(qū)動目前工業(yè)車輛中所采用的全部常用的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機，可以匹配轉(zhuǎn)向柱帶扭矩傳感器式和方向盤非接觸式兩類不同的機械結(jié)構(gòu)，可以實施絕對位置式、位置差式、速度控制式、以及雙模和多模控制式電動轉(zhuǎn)向。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)技術(shù)方案作進一步說明：附圖1為本專利技術(shù)的一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為本專利技術(shù)的一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元的工作流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖來說明本專利技術(shù)。如附圖1、2所示為本專利技術(shù)所述的一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，包括動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上設(shè)有ADC通道和數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置連接到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置發(fā)出的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與驅(qū)動電機的三相半橋電路相連，并根據(jù)前向通道采集裝置采集到的信息相應(yīng)地驅(qū)動工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向電機工作；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與三相半橋電路之間還設(shè)有單片集成穩(wěn)壓器，所述單片集成穩(wěn)壓器為三相半橋電路提供穩(wěn)定電壓；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC還設(shè)有CAN通信接口電路；所述CAN通信接口電路連接有CAN總線收發(fā)器，來實現(xiàn)車輛驅(qū)動信號的發(fā)出與接收；所述三相半橋電路與動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC之間還設(shè)有三相驅(qū)動IC；所述三相驅(qū)動IC實現(xiàn)反極性保護、溫度保護，當驅(qū)動電源欠壓的時候主動關(guān)閉；所述單片集成穩(wěn)壓器和三相半橋電路之間連接有電機繼電器控制電路；所述電機繼電器控制電路主要控制驅(qū)動電機的三相半橋電路和電源的接通和斷開；所述前向通道采集裝置包括啟動按扭、0位傳感器、扭矩傳感器、位置反饋編碼器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度指令單元和電流傳感器；所述前向通道采集裝置還包括用于處理各個部件輸入信號的處理電路；使用時，通用電子控制單元檢測啟動按鈕信號、0位傳感器信號、位置反饋編碼信號、轉(zhuǎn)向角度指令信號、電流傳感器信號、扭矩傳感器信號、車速傳感器信號供各種轉(zhuǎn)向控制算法使用；車速傳感器信號除了來自于車速傳感器，還可以來自于CAN總線，由行走驅(qū)動器通過CAN總線收發(fā)器發(fā)出；在通用電子控制單元和驅(qū)動器不能通過CAN總線收發(fā)器連接的時候，可以在車輛轉(zhuǎn)彎的時候給行走電機的控制器發(fā)出一個使用行走使能信號，使得車輛在轉(zhuǎn)彎的時候車速下降。本專利技術(shù)采用16位或者32位的動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC作為控制核心，前向通道采集裝置包括啟動按扭、0位傳感器、位置反饋編碼器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度指令單元和電流傳感器，前向通道采集裝置產(chǎn)生的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到DSC的ADC通道或者數(shù)字端口，動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC還設(shè)有CAN通信接口電路，CAN通信接口電路連接有CAN總線收發(fā)器，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動電機的CAN通信；驅(qū)動電機的主功率電路設(shè)計成三相半橋電路的結(jié)構(gòu)，當轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機為單相交流或者是直流永磁力矩電機的時候，可以僅接三相半橋電路其中的兩個橋臂，電機繼電器控制電路主要控制驅(qū)動電機的三相半橋電路和電源的接通和斷開。本專利技術(shù)的主功率的短路保護水平可以由外部電阻調(diào)整或禁用，死區(qū)時間和消隱時間可調(diào)節(jié)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，其特征在于：包括動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上設(shè)有ADC通道和數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置連接到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置發(fā)出的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與驅(qū)動電機的三相半橋電路相連，并根據(jù)前向通道采集裝置采集到的信息相應(yīng)地驅(qū)動工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向電機工作；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與三相半橋電路之間還設(shè)有單片集成穩(wěn)壓器，所述單片集成穩(wěn)壓器為三相半橋電路提供穩(wěn)定電壓；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC還設(shè)有CAN通信接口電路；所述CAN通信接口電路連接有CAN總線收發(fā)器，來實現(xiàn)車輛驅(qū)動信號的發(fā)出與接收；所述三相半橋電路與動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC之間還設(shè)有三相驅(qū)動IC；所述三相驅(qū)動IC實現(xiàn)反極性保護、溫度保護，當驅(qū)動電源欠壓的時候主動關(guān)閉；所述單片集成穩(wěn)壓器和三相半橋電路之間連接有電機繼電器控制電路；所述電機繼電器控制電路主要控制驅(qū)動電機的三相半橋電路和電源的接通和斷開。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的通用電子控制單元，其特征在于：包括動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC、前向通道采集裝置；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上設(shè)有ADC通道和數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置連接到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述前向通道采集裝置發(fā)出的信號通過相應(yīng)的處理電路輸入到動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC上的ADC通道或數(shù)字端口；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與驅(qū)動電機的三相半橋電路相連，并根據(jù)前向通道采集裝置采集到的信息相應(yīng)地驅(qū)動工業(yè)車輛用電動轉(zhuǎn)向電機工作；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC與三相半橋電路之間還設(shè)有單片集成穩(wěn)壓器，所述單片集成穩(wěn)壓器為三相半橋電路提供穩(wěn)定電壓；所述動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC還設(shè)有CAN通信接口電路；所述CAN通信接口電路連接有CAN總線收發(fā)器，來實現(xiàn)車輛驅(qū)動信號的發(fā)出與接收；所述三相半橋電路與動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DSC之間還設(shè)有三相驅(qū)動IC；所述三相驅(qū)動IC實現(xiàn)反極性保護、溫度保護，當驅(qū)動電源欠壓的時候主動關(guān)閉；所述單片集成穩(wěn)壓器和三相半橋電路之間連接有電機繼電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：季翼鵬，姚文賢，
申請(專利權(quán))人：蘇州市職業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32