教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】一種教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法，屬于汽車駕駛控制【技術(shù)領域】，包括主轉(zhuǎn)向盤、第一電磁離合器、第一小齒輪、第一角位移傳感器、減速機構(gòu)、主轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向輪、蓄電池、副轉(zhuǎn)向柱等；其特征在于：在學員正常練習或者教練員教學過程中教練車由主轉(zhuǎn)向盤控制，當學員錯誤操作導致危險情況時，教練員及時轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)向盤，當副轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)角超過電子控制單元中預設的角度值時，教練車由副轉(zhuǎn)向盤控制。
【專利說明】教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法【技術(shù)領域】
[0001]在此處鍵入【技術(shù)領域】描述段落。本發(fā)明涉及一種教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法，屬于汽車駕駛控制【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著車輛的普及，現(xiàn)在學車人數(shù)也逐年增加，學員學習駕駛過程中由于駕駛操作還不熟練，加上緊張情緒，難免出現(xiàn)錯誤操作，這些錯誤操作可能會危及車輛甚至人身安全。目前國內(nèi)教練車主要配備副制動器，基本上都沒有配置副轉(zhuǎn)向裝置。因此，在緊急情況下教練員只能采取緊急制動，但是卻很難改變汽車的行使方向，從而難以有效的避免由學員的錯誤操作所引發(fā)的事故。在國外雖然出現(xiàn)過裝備副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的教練車，但是主、副轉(zhuǎn)向盤一般通過純機械式連接，當學員駕駛車輛出現(xiàn)錯誤操作即將發(fā)生危險時，教練員想要實現(xiàn)對車輛的控制，必須先撥動撥叉，然后才能控制方向盤轉(zhuǎn)彎，操縱很不方便，難以及時的實現(xiàn)對車輛的有效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法，能夠克服上述缺陷，及時識別教練員通過副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加在車輛的操作意圖，及時斷開主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對教練車的控制，改由副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制教練車，并保證控制過程操作方便、可靠性高。其技術(shù)方案為:
一種教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法涉及的裝置包括:主轉(zhuǎn)向盤(I)、第一電磁離合器
(2)、第一小齒輪(3)、 第一角位移傳感器(4)、減速機構(gòu)(5)、主轉(zhuǎn)向柱(6)、轉(zhuǎn)向器(7)、轉(zhuǎn)向輪(8)、蓄電池(9)、副轉(zhuǎn)向柱(10)、軸承(11)、第二角位移傳感器(12)、第二小齒輪(13)、副轉(zhuǎn)向盤(14)、負載傳感器(15)、車速傳感器(16)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(17)、第一機體
(18)、第二電磁離合器(19)、助力電機(20)、第二機體(21)、電子控制單元(22);在學員正常練習或者教練員教學過程中教練車由所述主轉(zhuǎn)向盤(I)控制，當學員錯誤操作導致危險情況時，教練員及時轉(zhuǎn)動所述副轉(zhuǎn)向盤(14)，當所述副轉(zhuǎn)向柱(10)轉(zhuǎn)角超過電子控制單元
(22)中預設的角度值時，教練車由所述副轉(zhuǎn)向盤(14)控制，其特征在于所述控制方法包括以下步驟:
步驟1、檢測第二角位移傳感器信號(12)，然后進行步驟2。
[0004]步驟2、判斷副轉(zhuǎn)向柱(10)轉(zhuǎn)過角度的大小是否超過電子控制單元(22)中預設的角度值:若測得角度大小超過預設角度值，則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介入，控制轉(zhuǎn)向，然后進行步驟3、步驟4 ;否則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不介入，然后進行步驟6。
[0005]步驟3、電子控制單元(22)將第二角位移傳感器(12)信號代替第一角位移傳感器
(4)信號，電子控制單元(22)繼續(xù)接收并處理負載傳感器(15)信號、車速傳感器(16)信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(17 )信號和助力電機(20 )反饋電流信號，然后進行步驟4。
[0006]步驟4、電子控制單元(22 )控制第一電磁離合器(2 )斷開，使主轉(zhuǎn)向盤(I)對第一角位移傳感器(4)沒有角度輸入，然后進行步驟5。[0007]步驟5、車輛轉(zhuǎn)向完全由副轉(zhuǎn)向盤(14)控制，然后回到步驟I。
[0008]步驟6、第一電磁離合器(2)持續(xù)閉合，然后進行步驟7。
[0009]步驟7、車輛轉(zhuǎn)向繼續(xù)由主轉(zhuǎn)向盤(I)控制，然后回到步驟I。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為:
1、教練員每完成一次教學不需要下車和學員互換位置繼續(xù)教學，節(jié)省了時間，提高了教學效率。
[0011]2、教練員可以坐在副駕駛的位置對學員的駕駛操作進行監(jiān)督指導:當學員操作錯誤將要發(fā)生危險時，教練員可以通過副轉(zhuǎn)向盤(14)及時調(diào)整車輛行駛方向，避免危險發(fā)生。
[0012]3、電子控制單元(22)通過對比接收到的第二角位移傳感器(12)信號和電子控制單元(22)中預設的角度值的大小，判斷副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否控制轉(zhuǎn)向，使得控制更加準確，靈敏
度更高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的實施教練車副轉(zhuǎn)向控制的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]1、主轉(zhuǎn)向盤；2、第一電磁離合器；3、第一小齒輪；4、第一角位移傳感器；5、減速機構(gòu)；6、主轉(zhuǎn)向柱；7、轉(zhuǎn)向器；8、轉(zhuǎn)向輪；9、蓄電池；10、副轉(zhuǎn)向柱；11、軸承；12、第二角位移傳感器；13、第二小齒輪；14、副轉(zhuǎn)向盤；15、負載傳感器；16、車速傳感器；17、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；18、第一機體；19、第二電磁離合器；20、助力電機；21、第二機體；22、電子控制單元。
[0016]下面結(jié)合實施附圖作進一步說明。
[0017]如圖1所示，教練車副轉(zhuǎn)向控制裝置包括:主轉(zhuǎn)向盤1、第一電磁離合器2、第一小齒輪3、第一角位移傳感器4、減速機構(gòu)5、主轉(zhuǎn)向柱6、轉(zhuǎn)向器7、轉(zhuǎn)向輪8、蓄電池9、副轉(zhuǎn)向柱10、軸承11、第二角位移傳感器12、第二小齒輪13、副轉(zhuǎn)向盤14、負載傳感器15、車速傳感器16、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器17、第一機體18、第二電磁離合器19、助力電機20、第二機體21、電子控制單元22。
[0018]主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接方式為:主轉(zhuǎn)向盤I通過第一電磁離合器2與主轉(zhuǎn)向柱6連接,主轉(zhuǎn)向柱6通過一對嚙合的第一小齒輪3連接到第一角位移傳感器4，其中第一小齒輪3的主動齒輪套裝在主轉(zhuǎn)向柱6上并固定，隨主轉(zhuǎn)向柱6 —起轉(zhuǎn)動，第一小齒輪3的從動齒輪套裝在第一角位移傳感器4上,第一角位移傳感器4安裝在駕駛室內(nèi)的第一機體18上,第一角位移傳感器4的輸出端接電子控制單元22，電子控制單元22的輸入端還分別接負載傳感器
15、車速傳感器16和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器17，電子控制單元22的輸出端接助力電機20和第二電磁離合器19,助力電機20和第二電磁離合器19的輸出軸固定連接,蓄電池9為汽車蓄電池。
[0019]副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的連接方式為:副轉(zhuǎn)向盤14與副轉(zhuǎn)向柱10固定連接，套裝在副轉(zhuǎn)向柱10上的軸承11固定在第二機體21上，副轉(zhuǎn)向柱10通過一對第二小齒輪13與第二角位移傳感器12連接，第二小齒輪13的主動齒輪套裝在主轉(zhuǎn)向柱10上并固定，第二小齒輪13的從動齒輪套裝并固定在第二角位移傳感器12上，第二角位傳感器12固定在駕駛室內(nèi)的第二機體21上，第二角位移傳感器12的輸出端接電子控制單元22。
[0020]主副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過電子控制單元22連接成為一個整體。
[0021]如圖2所示，教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法流程為:
接通點火開關后，電子控制單元22上電開始，電子控制單元22完成上電開始后，整個控制方法包括的步驟有:
首先進行步驟SlO。
[0022]在步驟SlO中，電子控制單元22接收第二角位移傳感器12信號，然后進行步驟Sn。
[0023]在步驟Sll中，電子控制單元22根據(jù)第二角位移傳感器12信號判斷副轉(zhuǎn)向柱10轉(zhuǎn)過的角度是否超過電子控制單元22中預設的角度值，若測得角度值大小超過預設角度值，則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介入，控制轉(zhuǎn)向，然后進行步驟S12、S13 ;
在步驟S12中，電子控制單元22將第二角位移傳感器12的信號代替第一角位移傳感器4的信號，電子控制單元22繼續(xù)接收并處理負載傳感器15的信號、車速傳感器16的信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器17的信號和助力電機20的反饋電流信號，然后進行步驟S14。
[0024]在步驟S13中，電子控制單元22控制第一電磁離合器2斷開，使主轉(zhuǎn)向盤I對主轉(zhuǎn)向柱6沒有力矩輸入，然后進行步驟S14。
[0025]在步驟S14中，車輛轉(zhuǎn)向完全由副轉(zhuǎn)向盤14控制。
[0026]在步驟Sll中，若測得角度值大小沒有超過電子控制單元22中預設的角度值，則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有介入，進行步驟S20 ；
在步驟S20中，第一電磁離合器2持續(xù)閉合，然后進行S21。
[0027]在步驟S21中，車輛轉(zhuǎn)向繼續(xù)由主轉(zhuǎn)向盤I控制。
[0028]當流程進行到步驟S14或者步驟S21時，均返回到步驟SlO重復以上步驟，在下次主副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)換之前的過程中，同時進行步驟S30。
[0029]在步驟S30中，車輛按照之前選定的轉(zhuǎn)向系控制車輛，根據(jù)駕駛者意圖行駛。
[0030]通過上述教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法，可實現(xiàn)在必要的情況下，坐在副駕駛位的教練員通過對副轉(zhuǎn)向盤的操縱，糾正學員的錯誤駕駛。
[0031]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明做了詳細的闡述，但本發(fā)明在相關專業(yè)技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)，在不脫離實際情況的前提下可以做出適當?shù)淖兓?br> 【權(quán)利要求】
1.一種教練車轉(zhuǎn)向系統(tǒng),包括主轉(zhuǎn)向盤(I)、第一電磁離合器(2)、第一小齒輪(3)、第一角位移傳感器(4)、減速機構(gòu)(5)、主轉(zhuǎn)向柱(6)、轉(zhuǎn)向器(7)、轉(zhuǎn)向輪(8)、蓄電池(9)、副轉(zhuǎn)向柱(10)、軸承(11)、第二角位移傳感器(12)、第二小齒輪(13)、副轉(zhuǎn)向盤(14)、負載傳感器(15)、車速傳感器(16)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(17)、第一機體(18)、第二電磁離合器(19)、助力電機(20)、第二機體(21)、電子控制單元(22)，上述部件協(xié)同工作，形成主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實現(xiàn)學員和教練均能夠?qū)叹氒囘M行轉(zhuǎn)向控制。
2.如權(quán)利要求1所述的教練車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中:主轉(zhuǎn)向盤(I)通過第一電磁離合器(2)與主轉(zhuǎn)向柱6連接，主轉(zhuǎn)向柱6通過一對嚙合的第一小齒輪3連接到第一角位移傳感器4，其中第一小齒輪3的主動齒輪套裝在主轉(zhuǎn)向柱6上并固定，隨主轉(zhuǎn)向柱6 —起轉(zhuǎn)動，第一小齒輪3的從動齒輪套裝在第一角位移傳感器4上，第一角位移傳感器4安裝在駕駛室內(nèi)的第一機體18上,第一角位移傳感器4的輸出端接電子控制單兀22,電子控制單兀22的輸入端還分別接負載傳感器15、車速傳感器16和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器17，電子控制單元22的輸出端接助力電機20和第二電磁離合器19,助力電機20和第二電磁離合器19的輸出軸固定連接，蓄電池9為汽車蓄電池，形成教練車主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2 所述的教練車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中:副轉(zhuǎn)向盤14與副轉(zhuǎn)向柱10固定連接，套裝在副轉(zhuǎn)向柱10上的軸承11固定在第二機體21上，副轉(zhuǎn)向柱10通過一對第二小齒輪13與第二角位移傳感器12連接，第二小齒輪13的主動齒輪套裝在主轉(zhuǎn)向柱10上并固定，第二小齒輪13的從動齒輪套裝并固定在第二角位移傳感器12上，第二角位傳感器12固定在駕駛室內(nèi)的第二機體21上，第二角位移傳感器12的輸出端接電子控制單元22，形成教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的教練車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中:主副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過電子控制單元22連接成為一個整體。
5.如權(quán)利要求1-4所述的教練車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法:在學員正常練習或者教練員教學過程中教練車由所述主轉(zhuǎn)向盤(I)控制，當學員錯誤操作導致危險情況時，教練員及時轉(zhuǎn)動所述副轉(zhuǎn)向盤(14)，當所述副轉(zhuǎn)向柱(10)轉(zhuǎn)角超過電子控制單元(22)中預設的角度值時，教練車由所述副轉(zhuǎn)向盤(14)控制，其特征在于所述控制方法包括以下步驟: 步驟1、檢測第二角位移傳感器信號(12)，然后進行步驟2 ; 步驟2、判斷副轉(zhuǎn)向柱(10)轉(zhuǎn)過角度的大小是否超過電子控制單元(22)中預設的角度值:若測得角度大小超過預設角度值，則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介入，控制轉(zhuǎn)向，然后進行步驟3、步驟4 ;否則判斷為副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不介入，然后進行步驟6 ; 步驟3、電子控制單元(22)將第二角位移傳感器(12)信號代替第一角位移傳感器(4)信號，電子控制單元(22)繼續(xù)接收并處理負載傳感器(15)信號、車速傳感器(16)信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(17 )信號和助力電機(20 )反饋電流信號，然后進行步驟4 ； 步驟4、電子控制單元(22 )控制第一電磁離合器(2 )斷開，使主轉(zhuǎn)向盤(I)對第一角位移傳感器(4)沒有角度輸入，然后進行步驟5 ; 步驟5、車輛轉(zhuǎn)向完全由副轉(zhuǎn)向盤(14)控制，然后回到步驟I ; 步驟6、第一電磁離合器(2)持續(xù)閉合，然后進行步驟7 ; 步驟7、車輛轉(zhuǎn)向繼續(xù)由主轉(zhuǎn)向盤(I)控制，然后回到步驟I。
6.如權(quán)利要求2所述的一種教練車副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制方法，其特征在于:電子控制單元(22)通過對比接收到的第二角位移傳感器(12)信號和電子控制單元(22)中預設的角度值，判斷副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否控制轉(zhuǎn)向，當?shù)诙俏灰苽鞲衅?12)信號大于電子控制單元(22)中預設的角度值時，教練車由副轉(zhuǎn)向盤(14)控制，當?shù)诙俏灰苽鞲衅?12)信號小于電子控制單元(22)中預設 的角度值時，教練車由主轉(zhuǎn)向盤(I)控制。
【文檔編號】B62D3/02GK104015780SQ201410296883
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月28日
【發(fā)明者】張震 申請人:青島大學