电动叉车以及用于电动叉车的转向控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于电动叉车的转向控制系统以及一种具有该转向控制系统的电动叉车。
【背景技术】
[0002]目前，电动叉车的电动助力转向系统中主要是采用有刷直流电机，但是，电动叉车的电动助力转向系统采用有刷直流电机时，会大大增加维护成本，并且效率较低。
[0003]相关技术中，也有将直流无刷电机应用在电动叉车上，电动助力转向系统采用直流无刷电机时，一般需要采用怠速控制，从而在电动叉车转向时不能实现实时响应，并且很难满足电动叉车大功率要求。因此，现有的电动叉车的电动助力转向系统需要进行改进。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电动叉车的转向控制系统，该用于电动叉车的转向控制系统能够实时响应电动叉车的转向要求，减少了电动叉车的功耗，提高了转向的效率，节省了维修成本。
[0006]本发明的另一个目的在于提出一种电动叉车。
[0007]为了实现上述目的，本发明一方面实施例提出的一种用于电动叉车的转向控制系统，包括:直流无刷电机；方向盘编码器，所述方向盘编码器用于检测所述电动叉车的方向盘的转速信号和方向信号；功率驱动器，所述功率驱动器与所述直流无刷电机相连，所述功率驱动器用于驱动所述直流无刷电机；采样器，所述采样器与所述直流无刷电机相连，所述采样器采集所述直流无刷电机的工作状态以生成采样信号；控制器，所述控制器与所述方向盘编码器、所述功率驱动器和所述采样器分别相连，所述控制器根据所述方向盘的转速信号和方向信号、所述采样信号以及预设的控制策略生成脉冲宽度调制PWM控制信号，并将所述PWM控制信号发送至所述功率驱动器以通过所述功率驱动器控制所述直流无刷电机。
[0008]根据本发明实施例提出的用于电动叉车的转向控制系统，通过方向盘编码器检测电动叉车的方向盘的转速信号和方向信号，并通过采样器采集直流无刷电机的工作状态以生成采样信号，同时，控制器根据方向盘的转速信号和方向信号、采样信号以及预设的控制策略生成脉冲宽度调制PWM控制信号，并将PWM控制信号发送至功率驱动器以通过功率驱动器控制直流无刷电机。这样，该用于电动叉车的转向控制系统能够实时响应电动叉车的转向要求，保证方向盘转动的手感，并且减少了电动叉车的功耗，提高了转向的效率，减少了维修成本。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述预设控制策略具体包括:当所述控制器根据所述方向盘的转速信号和方向信号、所述采样信号判断所述方向盘转动时，控制所述直流无刷电机启动；如果所述直流无刷电机的启动时间小于第一预设阈值，则控制所述直流无刷电机以第一加速度运行；如果所述直流无刷电机的启动时间大于所述第一预设阈值且小于所述第二预设阈值，则控制所述直流无刷电机以第二加速度运行，其中，所述第二加速度小于所述第一加速度；如果所述控制器判断所述方向盘还处于运转状态，且所述直流无刷电机的启动时间大于所述第二预设阈值且小于所述第三预设阈值，则控制所述直流无刷电机以第三加速度运行，其中，所述第三加速度小于所述第一加速度且所述第三加速度大于所述第二加速度。这样，采用分段速度上升策略来缓解硬件驱动压力，从而实现零速启动，并且所述时间阈值为毫秒级，保证了方向盘转动的手感。
[0010]优选地，所述的用于电动叉车的转向控制系统还包括:CAN通信接口，所述控制器通过所述CAN通信接口与整车控制器相互通信。
[0011]优选地，所述的用于电动叉车的转向控制系统还包括:通用异步收发传输器UART接口，所述控制器通过所述UART接口与上位机相互通信。
[0012]这样，该用于电动叉车的转向控制系统可以实现人机交互。
[0013]优选地，所述的用于电动叉车的转向控制系统还包括:记忆模块，所述记忆模块用于记录所述控制器的运行状态。
[0014]优选地，所述的用于电动叉车的转向控制系统还包括:保护模块，所述保护模块用于对所述转向控制系统进行过压和/或过流保护。
[0015]在一个优选实施例中，所述功率驱动器包括第一相驱动单元、第二相驱动单元和第三相驱动单元，所述第一相驱动单元、第二相驱动单元和第三相驱动单元均包含N级驱动器，其中，所述N为正整数。这样使得功率驱动器能够承受由于采用实时响应的方式而瞬间增大的驱动电流，进而实现实时响应。
[0016]为了实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电动叉车，包括所述的用于电动叉车的转向控制系统。
[0017]根据本发明实施例提出的电动叉车能够实时响应电动叉车的转向要求，保证方向盘转动的手感，并且减少了电动叉车的功耗，提高了转向的效率，减少了维修成本。
[0018]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0019]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
[0020]图1为根据本发明一个实施例的用于电动叉车的转向控制系统的方框示意图；
[0021]图2为根据本发明一个实施例的用于电动叉车的转向控制系统中预设控制策略的工作示意图；
[0022]图3为根据本发明另一个实施例的用于电动叉车的转向控制系统的结构示意图；
[0023]图4为根据本发明一个具体实施例的用于电动叉车的转向控制系统中功率驱动器的第一相驱动单元的电路原理图；以及
[0024]图5为根据本发明实施例的电动叉车的方框示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0026]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0028]下面结合说明书附图详细说明本发明实施例的用于电动叉车的转向控制