[发明专利]一种双电机方向盘回正装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车驾驶模拟技术领域，尤其涉及一种双电机方向盘回正装置及方法。

背景技术

现有技术中，汽车驾驶模拟器的转向盘电动回正机构通常采用一个直流电机驱动方向盘旋转，使方向盘产生回正动作。

但是，一个直流电机在模拟方向盘回正过程中存在缺陷：

需要借助摩擦机构实现方向盘零转速大扭矩工况；同时因方向盘和电机运动惯量，回正过程容易产生超调，换向速度慢，换向过程产生冲击。

发明内容

本发明提供一种双电机方向盘回正装置及方法，解决了或部分解决了现有技术中需要借助摩擦机构实现方向盘零转速大扭矩工况，同时因方向盘和电机运动惯量，回正过程容易产生超调，换向速度慢，换向过程产生冲击的技术缺陷。

依据本发明的一个方面，提供了一种双电机方向盘回正装置，应用于一方向盘，所述方向盘与一转向柱连接，且所述转向柱上设置有一联轴器；所述装置包括：

上位机；

控制器；

第一驱动器；

第二驱动器；

顺时针电机；

逆时针电机，其中，

所述控制器与所述上位机连接，使得通过所述控制器接收所述上位机所发送的车速信息；所述第一驱动器分别与所述控制器和所述顺时针电机连接；所述第二驱动器分别与所述控制器和所述逆时针电机连接；且所述顺时针电机或者所述逆时针电机中设置有一编码器；使得所述编码器所测量的所述方向盘的角度信息，对应的通过所述第一驱动器或者所述第二驱动器传输至所述控制器。

可选的，所述第一驱动器是PWM直流电机调速器；和/或，所述第二驱动器是PWM直流电机调速器。

可选的，所述顺时针电机是200W直流有刷电机；和/或，所述逆时针电机是200W直流有刷电机。

可选的，所述上位机是HPZ220微型计算机；和/或，所述控制器是20MT-4AD-2DA可编程逻辑控制器。

可选的，所述联轴器为弹簧联轴器。

可选的，所述伺服电机设置在所述转向柱上。

依据本发明的又一方面，提供了一种双电机方向盘回正方法，应用于一方向盘；所述方法包括：

采集车辆的车速信息；

采集所述车辆的车轮的基础回正力矩信息；

测量所述方向盘的转角信息；

依据所述车速信息、所述基础回正力矩信息和所述转角信息获取所述方向盘的标准回正力矩信息；

根据所述方向盘的转角信息，以及所述标准回正力矩信息，通过一控制器对一顺时针电机和一逆时针电机进行控制，使得所述方向盘至少包括如下状态：静止状态、方向盘逆时针回正及方向盘顺时针回正。

可选的，所述测量所述方向盘的转角信息包括：通过一编码器的两个引脚产生A、B方波信号，使得方向盘旋转360°时，每个所述引脚发送360个方波；通过一计数器对所述A、B方波信号进行计数，且所述计数的绝对值与所述方向盘的旋转角度绝对值相同。

可选的，所述通过一计数器对所述A、B方波信号进行计数，且所述计数的绝对值与所述方向盘的旋转角度绝对值相同包括：当所述方向盘顺时针旋转时，所述计数器的值为正值；当所述方向盘逆时针旋转时，所述计数器的值为负值。

可选的，所述根据所述方向盘的转角信息，以及所述标准回正力矩信息，通过一控制器对一顺时针电机和一逆时针电机进行控制，使得所述方向盘至少包括如下状态：静止状态、方向盘逆时针回正及方向盘顺时针回正包括：当所述方向盘处于零转角位置时，所述顺时针电机的顺时针旋转扭矩与所述逆时针电机的逆时针旋转扭矩相等，两电机扭矩之差为零，所述方向盘处于静止状态；当所述方向盘处于顺时针旋转位置时，所述顺时针电机的顺时针旋转扭矩减小，所述逆时针电机的逆时针旋转扭矩增加，两电机扭矩之差为逆时针扭矩，所述方向盘逆时针回正；当所述方向盘处于逆时针旋转位置时，所述顺时针电机的顺时针旋转扭矩增加，所述逆时针电机的逆时针旋转扭矩减小，两电机扭矩之差为顺时针扭矩，所述方向盘顺时针回正。

本发明有益效果如下：

本发明提供的双电机方向盘回正装置，通过上位机向控制器发送车速；且编码器将方向盘转角信息发送给控制器；控制器依据车轮回正扭矩-车速-转角关系获取方向盘回正扭矩；控制器根据回正扭矩分别控制顺时针电机和逆时针电机旋转扭矩，且两个电机的扭矩之差作为方向盘回正扭矩。该双电机方向盘回正装置回正过程具有电机不换向，回正速度快，回正平稳和无冲击的特点。

附图说明