一种应用于电动车辆的转向控制系统的制作方法

本发明涉及一种应用于电动车辆的转向控制系统。

背景技术：

现在市场上存在着各种各样的电动车辆，三轮电动车和低速四轮电动车以其适用性强，机动灵活，维护简单，维修方便，价格低廉等优点，被广泛应用于家庭、城乡、个体出租、厂区、矿区、环卫、社区保洁等短途运输领域。现有的电动车辆上，没有主动的车身稳定结构及控制系统，在电动车辆高速行驶过程中，如果瞬时过度转动方向把或者方向盘，则会使得电动车辆的离心力较大，最终导致电动车辆侧翻，给驾驶者带来人身安全隐患，同时，电动车辆侧翻，严重影响车辆行驶安全，存在极大的交通安全隐患。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种应用于电动车辆的转向控制系统，在车辆高速行驶的状态下，该系统通过电磁节流阀的阻尼作用，能够有效防止电动车辆的方向把或者方向盘瞬时过度转动，从而降低了三轮车发生侧翻的可能性，保证了车辆行驶安全。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种应用于电动车辆的转向控制系统，包括车架、方向柱立管、方向柱、转向联板、车辆控制器、第一液压缸、第二液压缸、转向控制器和角度传感器，所述方向柱立管固定设置在所述车架前部，所述方向柱设置在所述方向柱立管内，所述转向联板设置在所述方向柱底部，且转向联板位于所述方向柱立管下方，在所述车架前部的左右两侧分别设置一第一固定端，在所述转向联板左右两侧分别设置一第二固定端，在所述方向柱的底端面上设置一卡置槽，所述第一液压缸活动设置在位于所述方向柱立管左侧的所述第一固定端和第二固定端之间，所述第二液压缸活动设置在位于所述方向柱立管右侧的所述第一固定端和第二固定端之间，所述第一液压缸与第二液压缸之间设置有液压管路，在所述液压管路上设置有电磁节流阀，所述角度传感器固定设置在所述车架前侧，且所述角度传感器的转动轴卡置在所述卡置槽内，所述转向控制器包括一中央处理器，所述转向控制器可实时获得车辆控制器输出的行驶速度信息和角度传感器输出的方向柱转向角度信息，所述电磁节流阀与所述转向控制器电连接。

优选地，所述第一液压缸和第二液压缸的底座及活塞杆伸缩端头上均设置一万向球接头，位于所述第一液压缸和第二液压缸的活塞杆伸缩端头上的万向球接头分别与两个所述第二固定端相连接，位于所述第一液压缸和第二液压缸的底座上的万向球接头分别与两个所述第一固定端相连接。

优选地，所述第一液压缸和第二液压缸的两端分别通过一销轴与所述第一固定端和第二固定端铰接连接，且第一液压缸和第二液压缸的活塞杆伸缩端头分别连接在两个所述第二固定端上，所述第一液压缸和第二液压缸的底座分别连接在两个所述第一固定端上，所述销轴的底部设置一圆锥端面，在所述圆锥端面的下方设置一螺纹杆，在所述第一固定端和第二固定端上分别设置一与所述销轴相配合的销轴插孔。

进一步地，所述第一液压缸和第二液压缸的无杆腔内充有液压油，所述第一液压缸和第二液压缸的有杆腔内没有液压油，所述液压管路的两端分别与所述第一液压缸和第二液压缸的无杆腔的底部相贯通。

进一步地，在所述第一液压缸和第二液压缸的无杆腔和有杆腔内均充有液压油，所述液压管路包括第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路与所述第一液压缸和第二液压缸的有杆腔相贯通，所述第二连接管路与所述第一液压缸和第二液压缸的无杆腔相贯通。

进一步地，所述电磁节流阀串接在所述第一连接管路上。

进一步地，所述电磁节流阀串接在所述第二连接管路上。

进一步地，在所述第一连接管路和第二连接管路上分别串接一所述电磁节流阀。

优选地，所述中央处理器包括信号比较控制模块和阈值设定模块。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，便于维修，第一液压缸和第二液压缸在第一固定端和第二固定端采用活动连接方式连接，有利于液压缸的活塞杆实时精确的将方向柱的转向角度转化为活塞杆的往复移动，从而为限制方向柱的瞬时转动速率提供了便利。

2、本发明内的中央处理器能够实时监测车辆行驶过程中的方向柱转向角度及车辆行驶速度，当车辆行驶速度或者转向角度达到设定阈值之后，中央处理器依据行驶速度信息或者转向角度信息，实时控制电磁节流阀的开口度，车辆行驶速度越高或者转向角度越大，电磁节流阀的开口度越小，导致方向柱受的转向液压阻尼越大，从而可有效防止在车辆高速行驶时，方向柱发生瞬时过度转向的可能性，方向柱瞬时过度转向操作得到控制，从而降低了在车辆高速行驶的状态下，因方向柱瞬时过度转向而导致的车辆侧翻事故的发生率，继而极大的提高了车辆行驶安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的信号传递流程图；

图3为第一液压缸在第一固定端及第二固定端之间安装的第二种具体实施例结构示意图；

图4为液压管路与电磁节流阀在第一液压缸和第二液压缸之间连接的第二种具体实施例示意图；

图5为液压管路与电磁节流阀在第一液压缸和第二液压缸之间连接的第三种具体实施例示意图；

图6为液压管路与电磁节流阀在第一液压缸和第二液压缸之间连接的第四种具体实施例示意图；

图7为图1种a出放大图；

图中：1方向柱立管、2方向柱、21卡置槽、3转向联板、31第二固定端、4第一液压缸、5第二液压缸、6液压管路、61第一连接管路、62第二连接管路、7电磁节流阀、81万向球接头、82销轴、821圆锥端面、822螺纹杆、83螺母、9角度传感器、91转动轴、10转向控制器、101第一固定端、102螺母、103方向把、104底座、105活塞杆伸缩端头。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1-7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提供了一种应用于电动车辆的转向控制系统(如图1所示)，包括车架、方向柱立管1、方向柱2、转向联板3、车辆控制器、第一液压缸4、第二液压缸5、转向控制器10和角度传感器9，为保持附图清晰，在图1中未将车架和车辆控制器画出，所述方向柱立管1固定设置在所述车架前部，所述方向柱2套置在所述方向柱立管1内，方向柱2上端设置有方向把103，通过方向把103实现方向柱2的转动，所述转向联板3设置在所述方向柱2底部，且转向联板3位于所述方向柱立管1下方，转向联板2、方向柱2和方向柱立管1为电动车辆上现有的结构部件，其详细结构及相互连接细节，在本具体实施例中不再做详细描述，在所述车架前部的左右两侧分别设置一第一固定端101，在本具体实施例中，第一固定端101为一支撑板，支撑板固定设置在车架上，在所述转向联板3左右两侧分别设置一第二固定端31，在本具体实施例中第二固定端31同样为一支撑板，在所述方向柱2底端设置一卡置槽21，在方向柱立管1的左右两侧各分部有一个第一固定端101和第二固定端31，所述第一液压缸4活动设置在位于所述方向柱立管1左侧的所述第一固定端101和第二固定端31之间，所述第二液压缸5活动设置在位于所述方向柱立管1右侧的所述第一固定端101和第二固定端31之间。

方向柱2的转动来驱动第一液压缸4和第二液压缸5的活塞杆运动，为便于活塞杆能够实时精确跟随方向柱2的转动来运动，在此，设置了两种第一液压缸4和第二液压缸5在第一固定端101和第二固定端31之间安装的具体实施例，第一液压缸4和第二液压缸5在第一固定端101和第二固定端31之间安装的第一种具体实施例为：所述第一液压缸4和第二液压缸5的底座104及活塞杆伸缩端头105上均固定设置一万向球接头81，位于所述第一液压缸4和第二液压缸5的活塞杆伸缩端头105上的万向球接头81分别与两个所述第二固定端31相连接，位于所述第一液压缸4和第二液压缸5的底座105上的万向球接头81分别与两个所述第一固定端101相连接，万向球接头81上的螺纹杆穿过第一固定端101和第二固定端31上的通孔，然后通过螺母102实现拧紧固定；第一液压缸4和第二液压缸5在第一固定端101和第二固定端31之间安装的第二种具体实施例为：所述第一液压缸4和第二液压缸5的两端分别通过一销轴82与所述第一固定端101和第二固定端31铰接连接，且第一液压缸4和第二液压缸5的活塞杆伸缩端头105分别连接在两个所述第二固定端31上，所述第一液压缸4和第二液压缸5的底座104分别连接在两个所述第一固定端101上，所述销轴82的底部设置一圆锥端面821，在所述圆锥端面821的下方设置一螺纹杆822，在所述第一固定端101和第二固定端31上分别设置一与所述销轴82相配合的销轴插孔，销轴82通过圆锥端面821来实现在销轴插孔内的定位，通过螺母83来实现在第一固定端101和第二固定端31上的固定，在销轴82被螺母83固定后，销轴82销帽的底平面与底座104和活塞杆伸缩端头105的上平面留有两道2到3毫米的间隙，以便利于第一液压缸4和第二液压缸5活动。

第一液压缸4与第二液压缸5之间设置有液压管路6，在所述液压管路6上设置有电磁节流阀7，所述角度传感器9固定设置在所述车架前侧，且所述角度传感器9的转动轴91卡置在所述卡置槽21内，所述转向控制器10包括一中央处理器，进一步地，中央处理器包括信号比较控制模块和阈值设定模块，所述转向控制器10可通过信号采集电路实时获得车辆控制器输出的行驶速度信息和角度传感器9输出的方向柱转向角度信息，同时通过信号输出电路实现与电磁节流阀7的连接。电磁节流阀7在转向控制器10的控制下实现对液压管路6上的液压阻力控制，进而实现对方向柱2转向的控制，在本具体实施例中，设置了液压管路6及电磁调节阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间安装的四种具体实施例，液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第一种具体实施例为：所述第一液压缸4和第二液压缸5的无杆腔内充有液压油，所述第一液压缸4和第二液压缸5的有杆腔内没有液压油，液压管路6只有一条流通管路，所述液压管路6的两端分别与所述第一液压缸4和第二液压缸5的无杆腔的底部相贯通；液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第二种具体实施例为(如图4所示)：在所述第一液压缸4和第二液压缸5的无杆腔和有杆腔内均充有液压油，所述液压管路6包括第一连接管路61和第二连接管路62，所述第一连接管路61与所述第一液压缸4和第二液压缸5的有杆腔相贯通，所述第二连接管路62与所述第一液压缸4和第二液压缸5的无杆腔相贯通，电磁节流阀7串接在所述第一连接管路61上；将液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第二种具体实施例中电磁节流阀7从第一连接管路61上移动到第二连接管路62上，便为液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第三种具体实施例(如图5所述)；在液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第二种具体实施例的基础上，在第二连接管路62上串接一电磁节流阀7，便为液压管路6与电磁节流阀7在第一液压缸4和第二液压缸5之间连接的第四种具体实施例(如图6所示)。

在行驶过程中中央处理器内的信号比较控制模块实时将行驶速度信息和转向角度信息与阈值设定模块内相对应的阀值进行比较，且同时将行驶速度信息和转向角度信息进行比较，然后中央处理器依据比较结果，控制电磁节流阀7的开口度，依据行驶速度信息和转向角度信息，本发明有四种控制流程，第一种控制流程为：当行驶速度信息及转向角度信息的值均小于中央处理器内阈值设定模块的设定值时，中央处理器不向电磁节流阀7发出控制信号，此时，电磁节流阀7处于全开状态，方向柱2能够灵活自由转动；第二种控制流程为：当行驶速度信息值未超过设定阈值，而转向角度值已超过相对应的设定阈值时，中央处理器依据转向角度信息实时向电磁节流阀7发出控制信号，电磁节流阀7接收到信号之后，依据控制信息实时控制其开口度的大小，从而实现对转向的控制，进一步的，当车辆关闭后且车把转向角度达到40°以上时，电磁节流阀7的阀口完全关闭，实现方向锁死；第三种控制流程为：当行驶速度信息值超过设定阈值，而转向角度值未超过相对应的设定阈值时，中央处理器依据行驶速度信息实时向电磁节流阀7发出控制信号，电磁节流阀7接收到信号之后，依据控制信息实时控制其开口度的大小，从而实现对转向的控制；第四种控制流程为：当行驶速度信息和转向角度信息值均值超过设定阈值，中央处理器依据信号比较控制模块进行信号比较之后发出的控制结果(信号比较控制模块优先选择进一步减小电磁节流阀7开口度的信号进行结果输出)，实时向电磁节流阀7发出控制信号，电磁节流阀7接收到信号之后，依据控制信息实时控制其开口度的大小，从而实现对转向的控制。

本发明中，“左”、“右”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。