一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于：包括微控制器、电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路，所述的电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路分别与微控制器连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器
本技术涉及电动助力转向控制电路，尤其是涉及一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器。
技术介绍
传统的货物搬运车转向部分大多采用机械转向方式，随着搬运车体的不断增大，承重货物能力的不断提高，这种采用机械结构进行转向的搬运车不仅操作费力，而且难以在各种颠簸的地面平稳行驶，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉重。使得驾使人员在驾使时容易疲劳，降低了工作效率。随着工业自动化的普及，人们对货物搬运车的智能化，节能化和安全性提出了更高的要求。随之而来的各种电动助力转向系统渐入头角，一个电动转向控制器包括:方向盘传感器、转向电动传感器、MCU控制电路和电机驱动电路等。由方向盘传感器获得方向、角度，传输给MCU控制电路计算参数，通过电机驱动电路来现实轮子的转向。这些电动转向控制器只能进行简单的转向控制，操作手感不理想，并且不具备各种全面的全安保护措施，当系统出现故障时无法作出精确的判断，只是简单的断开主电源，这将造成操作人员对故障的不明确，不能及时的修复故障，影响正常工作，并会有很大的安全隐患。本技术为了克服上述缺陷，进行了有益的改进。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供了一种智能型、节能型、高安全性的用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案:—种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特殊之处在于:包括微控制器、电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路，所述的电机管理电路、夕卜部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路分别与微控制器连接；进一步地，所述微控制器为8位内核的单片机，内部自带温度检测功能，所述单片机负责对外部电路的信号处理及控制；进一步地，所述的电源管理电路，由蓄电池电源、防反接电路一、防反接电路二、防反接电路三、防反接电路四、15V第一电源、5V第二电源、5V第三电源、5V第四电源和电池电源检测电路组成，所述的蓄电池电源电压为直流24伏，为接近开关和直流电机供电；所述的15V第一电源为电流信号滤波放大电路和H桥电机驱动电路供电；所述的5V第二电源为单片机及片外数字电路供电；所述的片外数字电路包括:施密特信号传输电路一、施密特信号传输电路二、控制信号处理电路、信号比较电路、整形电路、硬件过流保护电路、MOS管温度检测电路、外部电源控制电路、中心定位传感器故障检测电路、方向盘传感器故障检测电路、电池电压检测电路、EEPROM电路和上位机通信电路供电；所述的5V第三电源为方向盘传感器供电；所述的5V第四电源为电机传感器供电；进一步地，所述电机管理电路主要由电机电源控制电路、转向电机传感器故障检测电路、转向电机传感器信号处理电路、转向电机传感器、电机驱动信号处理电路、H桥驱动电路、转向电机、电机电流采集处理电路、MOS管温度检测电路、MOS管故障检测电路组成，其中，所述转向电机为直流有刷电机；所述的电机电源控制电路由所述的微控制器控制开启和关闭，所述的转向电机传感器故障检测电路用来检测所述的转向电机的运行状态，并转换成方向信号和速度信号，所述速度信号经施密特信号传输电路一、方向信号经施密特信号传输电路二分别传输给所述微控制器进行分析处理；所述转向电机传感器为磁编码传感器，当所述的转向电机加速时所述的转向电机传感器输出的速度信号脉冲频率增加、当所述的转向电机减速时所述的转向电机传感器输出的速度信号脉冲频率减小、当所述的转向电机正转时所述的转向电机传感器的方向信号为正逻辑输出、当所述的转向电机反转时所述的转向电机传感器的方向信号为负逻辑输出；所述的电机驱动信号处理电路对所述的微控制器输出的刹车信号、速度信号、方向信号和使能信号通过控制信号处理电路进行分析处理，并将处理过的信号传输给所述的H桥驱动电路，再经过所述的H桥驱动电路驱动所述的转向电机；同时所述的H桥驱动电路还与电机电流采集处理电路连接，所述H桥驱动电路发出的信号经电机电流检测电路后分别再经信号比较电路、整形电路、信号滤波放大电路，转换成三种形式的电流信号，其中所述信号比较电路经过硬件过流保护电路处理直接硬件控制所述的电机驱动信号处理电路中的信号电路来保护所述的转向电机，其中所述的信号比较电路另外一路信号传输给整形电路，经硬件中断滤波电路传输给所述的微控制器进行过流智能处理并判断是否需要采取保护措施，其中信号滤波放大电路将所述的电机电流检测信号进行放大和滤波，经过软件电流检测电路处理，传输给所述的微控制器检测运行过程中所述的转向电机电流是否正常，并适当的调节所述的转向电机工作电流，从而实现三重电机电流保护功能；所述的MOS管温度检测电路，用来检测MOS管温度是否在正常温度范围之内，当MOS管的温度异常时，将通知所述的微处理器进行保护控制，所述的MOS管正常温度范围为负40摄氏度到正110摄氏度之间；所述的MOS管故障检测电路，用来检测MOS管是否良好，当MOS管故障时将通知所述的微处理器进行保护控制；进一步地，所述H桥驱动电路S26由H桥驱动芯片、四个MOS管、自举电容、二极管组成；进一步地，所述中心定位传感器电路，由中心定位传感器、电平转换与滤波电路和中心定位传感器故障检测电路组成，所述的中心定位传感器为24V供电的接近开关，中心定位传感器故障检测电路用来检测中心定位传感器是否正常，一旦出现异常将通知所述的微控制器进行保护；进一步地，所述的方向盘传感器电路，由方向盘传感器、滤波电路和方向盘传感器故障检测电路组成，所述的方向盘传感器为磁编码角度传感器，输出为976.5625Hz的PWM信号，分辨率为I / 1024，当方向盘角度变化时，输出PWM信号的占空比也跟随改变；进一步地,所述的工作状态指示电路，由工作状态指示LED —和工作状态指示LED二组成，所述的工作状态指示电路用来显示所述智能电动助力转向控制器的工作状态；进一步地，所述的EEPROM存储电路，为电可擦除存储电路，可读可写，用来记录所述的智能电动助力转向控制器的开机运行次数、不同类型的故障出现次数以及用来保存与所述的直流电机相关的一些性能参数；进一步地，所述上位机通信接口电路，为串口 RS232接口电路，所述的上位机通信接口电路用来与上位机进行通信；可以用上位机软件经过所述的上位机通信接口电路对所述的智能电动助力转向控制器进行运行参数的修改和读取，以及对所述的智能电动助力转向控制器的故障进行分析和修复；进一步地，所述的外部电源控制电路由所述的微处理器控制，可提供二种逻辑的电源输出，其中当所述的电动助力转向控制器运行正常时，外部电源控制低电平有效电路输出直流0V，外部电源控制高电平有效电路输出直流24V ;当电动助力转向控制器运行异常时，外部电源控制低电平有效电路输出直流24V，外部电源控制高电平有效电路输出直流OV0所述的微控制器实时采样来自方向盘传感器的角度数据，并进行分析处理，转换成方向和速度信号，经过所述的控制信号处理电路，传输给所述的H桥驱动电路驱动所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于：包括微控制器、电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路，所述的电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路分别与微控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于:包括微控制器、电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路，所述的电机管理电路、外部电源控制电路、工作状态指示电路、方向盘传感器电路、中心定位传感器电路、电源管理电路、EEPROM存储电路、上位机通信接口电路分别与微控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于:所述微控制器为8位内核的单片机，内部自带温度检测功能，所述单片机负责对外部电路的信号处理及控制。3.根据权利要求1或2所述的一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于:所述的电源管理电路，由蓄电池电源、防反接电路一、防反接电路二、防反接电路三、防反接电路四、15V第一电源、5V第二电源、5V第三电源、5V第四电源和电池电源检测电路组成，所述的蓄电池电源电压为直流24伏，为接近开关和直流电机供电；所述的15V第一电源为电流信号滤波放大电路和H桥电机驱动电路供电；所述的5V第二电源为单片机及片外数字电路供电；所述的片外数字电路包括:施密特信号传输电路一、施密特信号传输电路二、控制信号处理电路、信号比较电路、整形电路、硬件过流保护电路、MOS管温度检测电路、外部电源控制电路、中心定位传感器故障检测电路、方向盘传感器故障检测电路、电池电压检测电路、EEPROM电路和上位机通信电路供电；所述的5V第三电源为方向盘传感器供电；所述的5V第四电源为电机传感器供电。4.根据权利要求3所述的一种用于货物搬运车的智能电动助力转向控制器，其特征在于:所述电机管理电路主要由电机电源控制电路、转向电机传感器故障检测电路、转向电机传感器信号处理电路、转向电机传感器、电机驱动信号处理电路、H桥驱动电路、转向电机、电机电流采集处理电路、MOS管温度检测电路、MOS管故障检测电路组成，其中，所述转向电机为直流有刷电机；所述的电机电源控制电路由所述的微控制器控制开启和关闭，所述的转向电机传感器故障检测电路用来检测所述的转向电机的运行状态，并转换成方向信号和速度信号，所述速度信号经施密特信号传输电路一、方向信号经施密特信号传输电路二分别传输给所述微控制器进行分析处理；所述转向电机传感器为磁编码传感器，当所述的转向电机加速时所述的转向电机传感器`输出的速度信号脉冲频率增加、当所述的转向电机减速时所述的转向电机传感器输出的速度信号脉冲频率减小、当所述的转向电机正转时所述的转向电机传感器的方向信号为正逻辑输出、当所述的转向电机反转时所述的转向电机传感器的方向信号为负逻辑输出；所述的电机驱动信号处理电路对所述的微控制器输出的刹车信号、速度信号、方向信号和使能信号通过控制信号处理电路进行分析处理，并将处理过的信号传输给所述的H桥驱动电路，再经过所述的H桥驱动电路驱动所述的转向电机；同时所述的H桥驱动电路还与电机电流采集处理电路连接，所述H桥驱动电路发出的信号经电机电流检测电路后分别再经信号比较电路、整形电路、信号滤波放大电路，转换成三种形式的电流信号，其中所述信号比较电路经过硬件过流保护电路处理直接硬件控制所述的电机驱动信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭萍，
申请(专利权)人：宁波储力叉车有限公司，
类型：实用新型
国别省市：