傳統(tǒng)工程機(jī)械的前照燈采用的是固定式結(jié)構(gòu),安裝時(shí)采用螺栓緊固的方式將照明燈固定,安裝后不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的照明角度調(diào)節(jié)。工程機(jī)械在夜間或昏暗環(huán)境作業(yè)過程中,由于作業(yè)環(huán)境比較惡劣,在車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí),由于無法調(diào)節(jié)照明角度,常常會(huì)在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”,導(dǎo)致操作者不能提前了解轉(zhuǎn)向側(cè)的狀況,容易發(fā)生危險(xiǎn)事故,降低了工程機(jī)械的可操控性,極大的威脅了操作者夜間作業(yè)的安全性。為了提高工程機(jī)械夜間作業(yè)的安全性,本文對電控工程機(jī)械前照燈智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
重慶工程燈整機(jī)智能控制器即整車的控制中心
傳統(tǒng)工程機(jī)械的前照燈采用的是固定式結(jié)構(gòu),安裝時(shí)采用螺栓緊固的方式將照明燈固定,安裝后不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的照明角度調(diào)節(jié)。工程機(jī)械在夜間或昏暗環(huán)境作業(yè)過程中,由于作業(yè)環(huán)境比較惡劣,在車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí),由于無法調(diào)節(jié)照明角度,常常會(huì)在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”,導(dǎo)致操作者不能提前了解轉(zhuǎn)向側(cè)的狀況,容易發(fā)生危險(xiǎn)事故,降低了工程機(jī)械的可操控性,極大的威脅了操作者夜間作業(yè)的安全性。為了提高工程機(jī)械夜間作業(yè)的安全性,本文對電控工程機(jī)械前照燈智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
重慶工程燈整機(jī)智能控制器即整車的控制中心,包括ECU、CAN模塊、外圍驅(qū)動(dòng)電路。ECU和CAN模塊之間采用光偶、分別獨(dú)立電源,杜絕ECU和CAN模塊之間的互擾,保證CAN模塊和ECU交互數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,外圍驅(qū)動(dòng)電路其中包括PWM驅(qū)動(dòng),用來驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的液壓閥,行走轉(zhuǎn)向手柄采用CANOPEN協(xié)議,整車CAN總線采用CAN2.0B規(guī)范,及支持重型發(fā)動(dòng)機(jī)1939擴(kuò)展幀,同時(shí)兼容了心走轉(zhuǎn)向手柄標(biāo)準(zhǔn)幀格式,總線屏蔽采用整車單點(diǎn)搭鐵,保證屏蔽的電勢的一致性,增強(qiáng)抗干擾能力。步進(jìn)電機(jī)連接前大燈,根據(jù)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)前大燈進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為整機(jī)智能控制器和步進(jìn)電機(jī)的紐帶,解決智能控制器無法直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的問題。
2 系統(tǒng)控制的原理
當(dāng)操作者控制行走轉(zhuǎn)向控制手柄進(jìn)行左/右轉(zhuǎn)向時(shí),智能控制器通過CAN總線的CAN OPEN協(xié)議采集左/右轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)(左/右轉(zhuǎn)向各占一個(gè)字節(jié)),根據(jù)該字節(jié)數(shù)據(jù)大小對工程機(jī)械轉(zhuǎn)向幅度進(jìn)行預(yù)判,并計(jì)算出照明燈(步進(jìn)電機(jī))的實(shí)時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角度,通過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)向角度。隨后智能控制器通過PWM信號(hào)控制器液壓閥,使左右馬達(dá)以不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度運(yùn)行,從而工程機(jī)械完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作。在轉(zhuǎn)向前,駕駛員已經(jīng)通過燈光看到目標(biāo)轉(zhuǎn)向的角度內(nèi)路況,隨時(shí)決定終止/繼續(xù)進(jìn)行工程機(jī)械的轉(zhuǎn)向,從而完成操作要求,保證工作安全。、整機(jī)控制器將這個(gè)角度值轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)后輸出至步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向姿態(tài)旋轉(zhuǎn)一定的角度,使前照燈隨著車輛的實(shí)際轉(zhuǎn)彎狀態(tài)進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動(dòng)與實(shí)時(shí)調(diào)整,讓照明光束始終集中在行車的路線上[1]。當(dāng)行走控制手柄無轉(zhuǎn)向動(dòng)作時(shí),整機(jī)控制器采集到的y向的轉(zhuǎn)向信號(hào)l為零,經(jīng)過分析計(jì)算得出前照燈需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度θ為零,此時(shí)整機(jī)控制器輸出至步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電信號(hào)也為零,步進(jìn)電機(jī)無轉(zhuǎn)角,前照燈線束處于車輛正前方,符合駕駛者的操作狀態(tài)。在這里,燈光照射的方向和角度是始終和轉(zhuǎn)彎角度相同的,行走控制手柄無轉(zhuǎn)向動(dòng)作時(shí)前照燈無轉(zhuǎn)向,行走控制手柄有轉(zhuǎn)向動(dòng)作時(shí),轉(zhuǎn)彎角度越大,前照燈隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的角度θ也越大,反之越小。這樣車輛操作者可實(shí)時(shí)地了解轉(zhuǎn)向側(cè)的路況,提高了夜間作業(yè)的安全性。另外,該智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了自動(dòng)復(fù)位功能,當(dāng)行走控制手柄不在中位時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或關(guān)掉前照燈,大燈會(huì)自動(dòng)回正。
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