本發(fā)明涉及電動車輛轉向系統，特別涉及一種小型電動倉儲車轉向系統的直流永磁有刷電機控制器。

背景技術：

叉車的轉向系統主要有液動、氣動助力轉向和電動助力轉向，電動助力轉向因為具有結構簡單，操作輕便，維護方便，無污染，已在國內電動叉車領域越來越廣泛應用。但是針對小型電動倉儲車輛應用，目前市場上很少用到電動轉向系統，因為國內外市場上的電轉向系統普遍使用的是交流轉向電機和交流電轉向控制器，其系統成本高昂，控制技術復雜，不適合應用在小型電動倉儲車輛上，很難被國內市場接受。

技術實現要素：

本發(fā)明目的是：提供一種可靠性高，操作簡便，成本較低，用于小型電動倉儲車轉向系統的直流永磁有刷電機控制器。

本發(fā)明的技術方案是：

一種小型電動倉儲車轉向系統的直流永磁有刷電機控制器，包括通過CAN總線與車輛的行走控制器進行數據交互的轉向控制器，所述轉向控制器連接控制車輛的轉向電機，依次經過轉向電機減速器和減速齒輪盤使行走橡膠輪轉向，所述轉向控制器上還分別連接有：

轉向指令傳感器，安裝在控制手柄軸上，將控制手柄轉動的大小和方向信息發(fā)送給轉向控制器；

位置反饋傳感器，安裝在轉向電機轉子軸上，將轉向輪的位置反饋給轉向控制器，實現對控制手柄位置和轉向輪位置的閉環(huán)控制；

零位接近開關，安裝在齒輪盤上，為轉向控制器計算位置提供已知的零位參考信號。

所述行走控制器根據轉彎角度來限制車輛行走速度，轉向控制器根據行走車速來改變轉向靈敏度。

優(yōu)選的，所述轉向控制器采用單片機。

優(yōu)選的，所述單片機輸出PWM，通過功率器件驅動轉向電機轉動。

優(yōu)選的，所述單片機連接車輛的互鎖開關，互鎖開關一旦閉合，單片機就開始以一個固定的PWM輸出，驅動轉向電機去尋找零位信號，零位接近開關感應到安裝在齒輪盤上對應的金屬條后，轉向位置處于零位狀態(tài)；單片機再根據輸入轉向指令信號和位置反饋信號，進行PID調節(jié)，使轉向輪達到目標位置。

優(yōu)選的，所述單片機還通過電流檢測電路來監(jiān)測轉向電機電流，進行PID調節(jié), 當轉向控制器發(fā)生故障時，將通過關閉故障輸出驅動來斷開車輛的主接觸器。

優(yōu)選的，所述單片機還連接有狀態(tài)LED，當轉向控制器發(fā)生故障時，通過控制器的故障指示輸出端口驅動狀態(tài)LED，或通過串口通訊由外部專用編程器讀取故障碼。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1．本發(fā)明的直流永磁有刷轉向控制器通過CAN通訊和行走控制器進行數據交互，使行走控制器可以根據轉彎角度來限制車輛行走速度，轉向控制器可以根據行走車速來改變轉向靈敏度，從而提高駕駛車輛的舒適性。

2． 本發(fā)明的直流永磁有刷轉向控制器為小型電動倉儲車轉向系統的市場推廣提供了成本優(yōu)勢，并大大提高了車輛駕駛的舒適性和可靠性，操作簡便，售后方便。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明所述的直流永磁有刷電機轉向系統框圖；

圖2為本發(fā)明所述的轉向控制器的結構原理圖；

圖3為本發(fā)明所述的轉向控制器的控制流程圖；

圖4為實施例中轉向控制器的實際接線圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明所揭示的小型電動倉儲車轉向系統的直流永磁有刷電機控制器，包括通過CAN總線與車輛的行走控制器進行數據交互的轉向控制器，所述轉向控制器連接控制車輛的轉向電機，依次經過轉向電機減速器和減速齒輪盤使行走橡膠輪轉向，所述轉向控制器上還分別連接有轉向指令傳感器、位置反饋傳感器和零位接近開關。

工作原理：當控制手柄轉動方向時，帶動安裝在手柄軸上的轉向指令傳感器轉動，轉向控制器根據轉向指令傳感器轉動的大小和方向來控制轉向電機，經過減速機構（轉向電機減速器和齒輪盤）使行走橡膠輪轉向，安裝在轉向電機轉子軸上的位置反饋傳感器將轉向輪的位置反饋給轉向控制器，實現對手柄位置和轉向輪位置的閉環(huán)控制，安裝在齒輪盤上的接近開關為轉向控制器計算位置提供已知的零位參考信號（適用于編碼器作為位置反饋器件）。另外可以通過CAN通訊和行走控制器進行數據交互，使行走控制器可以根據轉彎角度來限制車輛行走速度，轉向控制器可以根據行走車速來改變轉向靈敏度，從而提高駕駛車輛的舒適性。

如圖2所示，為轉向控制器的結構原理圖。所述轉向控制器采用單片機。所述單片機輸出PWM，通過功率器件驅動轉向電機轉動。車輛上的鑰匙開關閉合，經過線性電源轉換輸出+3.3V、+15V和外部+5V，分別給單片機、功率器件、外部轉向和位置傳感器供電。

所述單片機連接車輛的互鎖開關，如圖3所示，車輛上的互鎖開關一旦閉合，單片機就開始以一個固定的PWM輸出，驅動轉向電機去尋找零位信號，零位接近開關感應到安裝在齒輪盤上對應的金屬條后，轉向位置處于零位狀態(tài)。單片機再根據輸入轉向指令信號和位置反饋信號，進行PID調節(jié)，準確地使轉向輪達到目標位置，即位置/速度閉環(huán)控制。

如圖4所示，為某轉向控制器的實際接線圖，控制器參數如下：

額定電壓：24V

額定電流：40A

控制模式：絕對位置模式控制

工作頻率：PWM 15.6KHZ

通訊方式：CAN，串口

轉向指令輸入支持雙通道互補的模擬量傳感器

轉角反饋輸入支持正交編碼器或模擬量兩種類型的傳感器。

結合圖2，所述單片機通過電流檢測電路來監(jiān)測電機電流，進行PID調節(jié), 即電流閉環(huán)控制。當轉向控制器發(fā)生故障時，將通過關閉故障輸出驅動來斷開車輛的主接觸器，停止車輛，確保安全行駛。單片機還通過控制器的故障指示輸出端口驅動狀態(tài)LED，并且也可以通過串口通訊由外部專用編程器讀取故障碼，實現人機交互，便于售后維修?？撮T狗電路可以實時監(jiān)控單片機程序的運行，一旦程序運行出錯，可以立即復位單片機，確保程序運行安全。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。