[实用新型]一种模拟驾驶器的转向装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机动车模拟驾驶领域，具体涉及一种模拟驾驶器的转向装置。

背景技术

近年来人机交互的汽车模拟驾驶器被汽车制造商广泛利用，以此来节省建模及研发时间，降低成本。汽车模拟驾驶器在驾驶员培训、人机交互系统的设计等方面得到了广泛应用，转向盘装置是人机交互的接口，驾驶员操作过程中所感受到的反馈力是一个重要反馈信息，它提供了车辆与路面之间的交互情况，这对驾驶员来说非常重要。目前，模拟驾驶器转向力反馈装置多种多样，国内外学者对此进行了大量研究，其中“惯性—弹簧—阻尼”系统是一种简单、有效的力反馈模型，该系统的物理模型为转向盘、弹簧和阻尼器，转向盘能够回正到中位。但是系统的可调性差，只能通过更换硬件的方式来解决，不便于调节系统参数。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟驾驶器的转向装置，利用此装置能够模拟不同路况下方向盘回正力矩。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种模拟驾驶器的转向装置，包括转向盘和转向柱，其特征在于，所述转向柱上从上到下依次安装有阻尼器、转角传感器、力矩电机；所述力矩电机位于转向柱的下端部；所述转角传感器的输出端与力矩电机的驱动控制电路的输入端电相连。

本实用新型的特点和改进在于：

所述阻尼器为新锐志方向盘阻尼器。

所述转角传感器为锐志89245-0N020方向盘转角传感器。

所述力矩电机为FE1-002力矩电机。

本实用新型采用了以上技术方案后，当驾驶员转动转向盘时，带动转角传感器、力矩电机和阻尼器，转角传感器将转向盘转角信号传递给力矩电机的驱动控制电路，力矩电机输出回正力矩，回正力矩和阻尼器的阻尼力矩共同作用产生反馈力矩作用于转向盘，反馈给驾驶者，转角越大，回正力矩越大。当驾驶者松开方向盘时，力矩电机产生的回正力矩使方向盘回正。采用力矩电机，力矩电机具有力矩线性特性可调的优点，可以改变力矩线性参数来模拟不同路况和车速下的方向盘的回正力矩。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种模拟驾驶器的转向装置的结构示意图；

图2为转角传感器与力矩电机的电路连接示意图。

图中：1、转向盘；2、转向柱；3、阻尼器；4、转角传感器；5、力矩电机。

具体实施方式

参照图1，为本实用新型的一种模拟驾驶器的转向装置的结构示意图。该装置包括转向盘1和转向柱2，转向柱2上从上到下依次安装有阻尼器3、转角传感器4、力矩电机5；力矩电机5位于转向柱2的下端部；转角传感器4的输出端与力矩电机5的驱动控制电路的输入端电相连。

如图2所示，力矩电机5的驱动控制电路包括单片机AT89S51和电机驱动芯片MSK4201。转角传感器4的输出端与单片机AT89S51的I/O输入端电连接，单片机AT89S51的I/O输出端与电机驱动芯片MSK4201的输入端电连接，电机驱动芯片MSK4201的输出端与力矩电机5的控制端电连接。

电机驱动芯片MSK4201是MSK公司生产的H桥芯片，用于力矩电机的控制和开关放大器的控制。使用者只需要提供TTL电平信号就可控制电机四相位运行。电机驱动芯片MSK4201的内部驱动电路可以为每一个半桥提供反向击穿保护。

转向盘1和转向柱2，充当驾驶模拟器的转向装置，转向盘1采用宝马728转向盘；阻尼器3采用新锐志方向盘阻尼器，当转向盘1转动时阻尼器3提供反方向阻尼力；转角传感器4采用锐志89245-0N020方向盘转角传感器，用于检测转向盘1的转角，并将转角信号传输给力矩电机5的驱动控制电路；驱动控制电路根据转角传感器4输入的角度信号，控制力矩电机输出相应大小和方向的回正力矩，力矩电机5采用深圳市大族电机科技有限公司的FE1-002力矩电机，用于接收驱动控制电路输出的转角信号并输出变化的回正力矩，转角越大，回正力矩越大，回正力矩方向与转角方向相反。当驾驶者松开转向盘1时，回正力矩使转向盘1回正。