CN103121467B - 工业车辆电子转向速度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了工业车辆转向速度控制装置与方法，包括车架、设于车架上的操控装置、设于车架上的牵引电机、设于车架下方且与所述牵引电机传动连接的牵引驱动轮、控制所述牵引电机转速的牵引控制器，所述操控装置包括转向轴、设于转向轴上用于检测所述转向轴角位移幅度的角位移传感器、用于向所述牵引控制器发送牵引电机转速指令并记录当前车速并能够接收来自所述角位移传感器的角位移信号并根据当前角位移信号与当前车速判定并计算牵引电机是否需降速及降速幅度且将该降速幅度指令发送至所述牵引控制器的MCU主控制器。本发明通过对车辆电子控制系统进行改进，使配置有电子转向系统的工业车辆增加能够在工业车辆转向时，将车辆行驶速度自动调整为适当的牵引速度行驶的功能，以达到转向安全，操作简便的目的。
Description
技术领域
本发明涉及工业车辆技术领域，尤其涉及设有电子转向装置的堆垛车或搬运车等工业车辆在行驶过程中进行左右转向时降低车辆牵引速度的技术。
背景技术
工业车辆在行驶当中，当需要转向时，必需将车辆行驶的速度适当地下降，以保证车辆不会因为车辆的转向角度与车速不合适导致车辆重心不稳而倾倒，造成事故。要在配置有电子转向系统的工业车辆转向的同时将车辆行驶的速度适当地下降，可以通过操作人员手动控制来实现，但会增加操作人员操控的技术难度。为解决上述问题，可以通过对车辆电子控制系统进行改进，使配置有电子转向系统的工业车辆增加能够在工业车辆转向时，将车辆行驶速度自动调整为适当的牵引速度行驶的功能，以达到转向安全，操作简便的目的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了工业车辆转向速度控制装置，主要解决的是现有的工业车辆转向行驶时的降速方法复杂的问题，是一种低价、可靠、实用的控制装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：工业车辆转向速度控制装置，包括车架、设于车架上的操控装置、设于车架上的牵引电机、设于车架下方且与所述牵引电机传动连接的牵引驱动轮、控制所述牵引电机转速的牵引控制器，所述操控装置包括转向轴、设于转向轴上用于检测所述转向轴角位移幅度的角位移传感器、用于向所述牵引控制器发送牵引电机转速指令并记录当前车速并能够接收来自所述角位移传感器的角位移信号并根据当前角位移信号与当前车速判定并计算牵引电机是否需降速及降速幅度且将该降速幅度指令发送至所述牵引控制器的MCU主控制器。
作为优选，所述MCU主控制器包括：
当前车速v1控制模块，向所述牵引控制器发送车速调控指令，以限定当前车速v1并记录当前车速v1；
判定模块，判定模块中设定有角位移阀值w0及车速阀值v0，当MCU主控制器接收到来自所述角位移传感器的角位移信号w1，即通过判定模块对w1进行判定，判定w1是否大于或等于或小于w0，若w1＞w0，则继续对当前车速v1进行判定，判定v1是否大于或等于或小于v0；
计算模块，若判定模块判定w1＞w0且v1＞v0，则计算模块接收来自判定模块的计算指令并对当前w1信号及当前v1进行分析，得出应降速幅度p，并将降速幅度指令发送至所述牵引控制器；
若判定模块判定w1≤w0，则判定模块不会向计算模块发送计算指令；若判定模块判定w1＞w0，而v1≤v0，则判定模块也不会向计算模块发送计算指令。
作为优选，15°≤w0≤25°，1km/h≤v0≤3km/h，降速幅度： 。
作为优选，w0=20°。
作为优选，v0=3km/h。
作为优选，15°≤w0≤25°，4km/h≤v0≤6km/h，降速幅度： 。
作为优选，w0=20°。
作为优选，v0=6km/h。
作为优选，该控制装置还包括设于车架上为所述牵引驱动轮提供转向扭矩的转向电机、设于车架上为所述转向电机提供能量的直流电源、接收来自所述角位移传感器的角位移信号并根据当前角位移信号控制转向电机向牵引驱动轮提供转向扭矩量的电子转向控制器。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单，安全可靠，提高了工作效率；通过角位移传感器、MCU主控制器与牵引控制器的配合作用，使工业车辆在转向时，可以根据当前车速及转向角度自动判断是否需降速，及需降速的幅度，从而降低现有技术中转弯时降速的操作难度，提高安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的转角电位电压变化示意图；
图3为本发明的慢速车转向降速线性变化示意图；
图4为本发明的快速车转向降速线性变化示意图；
图5为本发明的流程图。
图中：
1- 车架；
2- 操控装置；201-转向轴；202-角位移传感器；203-MCU主控制器；
3- 牵引电机；
4- 牵引驱动轮；
5- 牵引控制器；
6- 转向电机；
7- 直流电源；
8- 电子转向控制器。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例一，见附图1、2、3、和5，工业车辆转向速度控制装置，包括车架1、设于车架上的操控装置2、设于车架上的牵引电机3、设于车架1下方且与所述牵引电机3传动连接的牵引驱动轮4、控制所述牵引电机3转速的牵引控制器5，所述操控装置2包括转向轴201、设于转向轴201上用于检测所述转向轴角位移幅度的角位移传感器202、用于向所述牵引控制器5发送牵引电机3转速指令并记录当前车速并能够接收来自所述角位移传感器202的角位移信号并根据当前角位移信号与当前车速判定并计算牵引电机3是否需降速及降速幅度且将该降速幅度指令发送至所述牵引控制器5的MCU主控制器203。该控制装置还包括设于车架1上为所述牵引驱动轮4提供转向扭矩的转向电机6、设于车架1上为所述转向电机3提供能量的直流电源7、接收来自所述角位移传感器202的角位移信号并根据当前角位移信号控制转向电机6向牵引驱动轮4提供转向扭矩量的电子转向控制器8。
以角位移传感器202电位电压2.45V作为转向的0°角基准点，假设当前电压为U0，考虑到实际误差和损耗，U0的范围为0.8≤U0≤4.2,当转向角度为-90°时，电压值最低为0.8V，当转向角度从-90°向90°变化时，电压U0增大，当转向角度为90°时，电压U0达到最大值4.2V。
以常见慢速车车型为例，所述MCU主控制器203包括：
当前车速v1控制模块，向所述牵引控制器5发送车速调控指令，以限定当前车速v1并记录当前车速v1；
判定模块，判定模块中设定有角位移阀值w0及车速阀值v0，当MCU主控制器203接收到来自所述角位移传感器202的角位移信号w1，即通过判定模块对w1进行判定，判定w1是否大于或等于或小于w0，若w1＞w0，则继续对当前车速v1进行判定，判定v1是否大于或等于或小于v0；
计算模块，若判定模块判定w1＞w0且v1＞v0，则计算模块接收来自判定模块的计算指令并对当前w1信号及当前v1进行分析，得出应降速幅度p，并将降速幅度指令发送至所述牵引控制器5；
若判定模块判定w1≤w0，则判定模块不会向计算模块发送计算指令；若判定模块判定w1＞w0，而v1≤v0，则判定模块也不会向计算模块发送计算指令。
假设w0=20°，v0=3km/h，降速幅度，当w1=90°，v1=6km/h时，得到降幅p=50%，此时车速限定为v1×p=3 km/h。
实施例二，见附图1、2、4和5，以快速车车型为例，所述MCU主控制器203包括：
当前车速v1控制模块，向所述牵引控制器5发送车速调控指令，以限定当前车速v1并记录当前车速v1；
判定模块，判定模块中设定有角位移阀值w0及车速阀值v0，当MCU主控制器203接收到来自所述角位移传感器202的角位移信号w1，即通过判定模块对w1进行判定，判定w1是否大于或等于或小于w0，若w1＞w0，则继续对当前车速v1进行判定，判定v1是否大于或等于或小于v0；
计算模块，若判定模块判定w1＞w0且v1＞v0，则计算模块接收来自判定模块的计算指令并对当前w1信号及当前v1进行分析，得出应降速幅度p，并将降速幅度指令发送至所述牵引控制器5；
若判定模块判定w1≤w0，则判定模块不会向计算模块发送计算指令；若判定模块判定w1＞w0，而v1≤v0，则判定模块也不会向计算模块发送计算指令。
假设w0=20°，v0=6km/h，降速幅度 ，当w1=90°v1=12km/h时，得到降幅p=50%，此时车速限定为v1×p=6 km/h。其他同实施例一。
以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.工业车辆转向速度控制装置，包括车架（1）、设于车架（1）上的操控装置（2）、设于车架（1）上的牵引电机（3）、设于车架（1）下方且与所述牵引电机（3）传动连接的牵引驱动轮（4）、控制所述牵引电机（3）转速的牵引控制器（5），其特征在于，所述操控装置（2）包括转向轴（201）、设于转向轴（201）上用于检测所述转向轴（201）角位移幅度的角位移传感器（202）、用于向所述牵引控制器（5）发送牵引电机（3）转速指令并记录当前车速并能够接收来自所述角位移传感器（202）的角位移信号并根据当前角位移信号与当前车速判定并计算牵引电机（3）是否需降速及降速幅度且将该降速幅度指令发送至所述牵引控制器（5）的MCU主控制器（203）；
所述MCU主控制器（203）包括：
当前车速v1控制模块，向所述牵引控制器（5）发送车速调控指令，以限定当前车速v1并记录当前车速v1；
判定模块，判定模块中设定有角位移阀值w0及车速阀值v0，当MCU主控制器（203）接收到来自所述角位移传感器（202）的角位移信号w1，即通过判定模块对w1进行判定，判定w1是否大于或等于或小于w0，若w1＞w0，则继续对当前车速v1进行判定，判定v1是否大于或等于或小于v0；
计算模块，若判定模块判定w1＞w0且v1＞v0，则计算模块接收来自判定模块的计算指令并对当前w1信号及当前v1进行分析，得出应降速幅度p，并将降速幅度指令发送至所述牵引控制器（5）；
若判定模块判定w1≤w0，则判定模块不会向计算模块发送计算指令；若判定模块判定w1＞w0，而v1≤v0，则判定模块也不会向计算模块发送计算指令。
2.根据权利要求1所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于： 15°≤w0≤25°，1km/h≤v0≤3km/h，降速幅度： 。
3.根据权利要求2所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于：w0=20°。
4.根据权利要求2所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于：v0=3km/h。
5.根据权利要求1所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于： 15°≤w0≤25°，4km/h≤v0≤6km/h，降速幅度：。
6.根据权利要求5所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于：w0=20°。
7.根据权利要求5所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于：v0=6km/h。
8.根据权利要求1所述的工业车辆转向速度控制装置，其特征在于：该控制装置还包括设于车架（1）上为所述牵引驱动轮（4）提供转向扭矩的转向电机（6）、设于车架（1）上为所述转向电机（6）提供能量的直流电源（7）、接收来自所述角位移传感器（202）的角位移信号并根据当前角位移信号控制转向电机（6）向牵引驱动轮（4）提供转向扭矩量的电子转向控制器（8）。
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