Způsob může synchronizovat pohyb mezi zpětnovazebním ovladačem a ovladačem řízení v systému řízení motorového vozidla typu steer-by-wire. Řídicí systém typu steer-by-wire může obsahovat volant, zpětnovazební ovladač spojený s volantem pro poskytování zpětné vazby od silnice řidiči, silniční kola a ovladač řízení s elektromotorem, který pracuje v reakci na detekované hodnoty různých parametry řízení a orientuje silniční kola požadovaným směrem. Metoda může zahrnovat detekci rotace rotoru elektromotoru pomocí úhlového senzoru způsobeného pohybem silničních kol nebo volantu. Pokud je detekován pohyb, může být změna polohy registrována v paměťovém prostředku. Po zapnutí zapalování se může zpětnovazební ovladač nebo ovladač řízení pohybovat v souladu s uloženou změnou polohy pro udržení synchronizace.
Nejnovější patenty ThyssenKrupp Presta AG:
- Sloupek řízení pro motorové vozidlo
- SLOUPEK ŘÍZENÍ PRO MOTOROVÉ VOZIDLO
- SYSTÉM ŘÍZENÍ PRO MOTOROVÉ VOZIDLO
- Pružinový prvek pro redukční převod elektromechanického systému řízení
- ELEKTROMECHANICKÝ SYSTÉM ŘÍZENÍ A ZPŮSOB KOMPENZACE SIGNÁLU MĚŘENÍ ZE ZAŘÍZENÍ SE SNÍMAČEM MOMENTU
Popis
[0001] Předkládaný vynález se týká způsobu udržování synchronizace zpětnovazebního ovladače s ovladačem řízení v systému řízení motorového vozidla podle předvýznakové části nároku. 1.
V systému řízení typu steer-by-wire je volant vozidla odpojen od mechanismu řízení. V takovém systému řízení neexistuje žádné mechanické spojení mezi volantem a převodkou řízení. Pohyb řízení je dosahován akčním členem řízení s elektromotorem. Akční člen řízení pracuje v reakci na detekované hodnoty různých parametrů řízení, jako je úhel natočení volantu a rychlost vozidla atd. Zjištěné hodnoty jsou elektronicky sdělovány aktuátoru řízení ze snímačů, přičemž elektromotor pohání hřeben a orientuje řiditelná kola v požadovaným směrem.
I když bylo odstraněno mechanické spojení mezi volantem a jízdními koly, očekává se, že systém řízení typu steer-by-wire bude poskytovat stejné funkce a pocit z řízení jako konvenční mechanicky spojený systém řízení. Síly generované při pohybu silničních kol musí být přiváděny zpět do volantu, aby poskytly řidiči informace pro řízení směru. Zpětná vazba také přispívá k pocitu řízení označovanému jako pocit z řízení. V systémech řízení typu steer-by-wire je zpětná vazba a pocit z řízení generován zpětnovazebním ovladačem připojeným k volantu. Jednou nezbytností systému řízení typu steer-by-wire je zpětnovazební akční člen se synchronizací ovladače řízení. Synchronizace je problematická, pokud se silniční kola protáčí ručně např. aby bylo možné v dílnách opravovat komponenty zavěšení nebo jiné díly. Dále je synchronizace problematická, pokud se volantem otáčí rukou při vypnutém systému (např. při nastupování do vozu nebo vystupování z vozu). Tím se pohybuje akční člen řízení a mění se jeho poloha, což vede k nežádoucímu přesazení v systému řízení.
Cílem tohoto vynálezu je poskytnout způsob pro udržování synchronizace zpětnovazebního ovladače s ovladačem řízení v systému řízení motorového vozidla typu steer-by-wire.
Tohoto cíle je dosaženo způsobem, který má znaky nároku 1.
-
- Detekce otáčení rotoru elektromotoru způsobeného pohybem silničních kol a/nebo pohybem volantu alespoň jedním úhlovým snímačem;
- Pokud je detekován pohyb, je změna polohy registrována v paměťovém prostředku;
- Při zapnutém zapalování pohybujte zpětnovazebním ovladačem nebo ovladačem řízení v souladu s detekovaným pohybem, aby byla zachována synchronizace ovladače zpětné vazby s ovladačem řízení.
Tímto způsobem nedochází ke ztrátě synchronizace, pokud jsou silniční kola a/nebo volant posunuty externě, např. v dílně. Alespoň jedním snímačem úhlu může být snímač polohy rotoru nebo snímač úhlu řízení na sloupku řízení.
-
- Ovladač řízení bude sledovat polohu zpětnovazebního aktuátoru a budou synchronizovány. Systém steer-by-wire nemusí hýbat volantem, takže si řidič synchronizace nevšimne. Během pohybu má ovladač řízení omezený točivý moment ovladače, aby byl zajištěn bezpečný pohyb. Pokud tento scénář není možný, systém zkusí druhou možnost. Pokud například jakákoli překážka brání otáčení kol, dojde k překročení limitu točivého momentu a synchronizace se zastaví.
- Během druhé možnosti bude zpětnovazební akční člen sledovat polohu řídicího akčního členu, aby mohl být synchronizován. Vozidlo bude signalizovat řidiči situaci a bude pohybovat volantem s omezeným točivým momentem. Pokud během pohybu proud zpětnovazebního akčního členu překročí limit, systém steer-by-wire zpětnovazební akční člen vypne. V dalším cyklu to systém zkusí znovu.
Výhodně má alespoň jeden úhlový senzor režim spánku, který periodicky probouzí úhlový senzor, aby detekoval a změřil rotaci rotoru elektromotoru.
V jiném výhodném provedení se úhlový senzor probudí při pohybu buď rotoru elektromotoru ovladače jízdního kola nebo rotoru motoru zpětnovazebního ovladače.
Ve výhodném provedení je ovladač řízení hřebenový ovladač, který způsobuje axiální posunutí hřebenu řízení pro řízení silničních kol.
Ovladačem řízení může být rovněž ovladač silničního kola, který je uspořádán v blízkosti silničního kola, přičemž silniční kolo je otočně a funkčně spojeno s uvedeným ovladačem řízení. V tomto případě má každé silniční kolo přiřazený akční člen řízení. Tímto způsobem je systém steer-by-wire schopen řídit řiditelná silniční kola nezávisle na sobě.
Výhodné provedení tohoto vynálezu bude popsáno s odkazem na výkres.
OBR. 1 schematicky znázorňuje řídicí systém steer-by-wire podle stavu techniky 1 motorového vozidla. Zpětnovazební akční člen 2 je spojen s volantem 3 za účelem vytvoření pocitu z řízení. Stojan 4 je poháněn aktuátorem řízení 5 mající elektromotor 6 který je spojen s kuličkovým šroubem 7 uspořádány na stojanu 4 přes řemenový pohon 8. Rotace kuličkového šroubu 7 vede k axiálnímu posunutí hřebenu 4. Hřebenové tyče řízení 9 jsou připojeny ke stojanu 4 a na řízená silniční kola 10 motorového vozidla. Elektronická řídicí jednotka (ECU) 11 ovládání elektromotoru 6 tvoří součást ovladače řízení 5. ECU však lze umístit samostatně.
Pohon řízení 5 dále má snímač úhlu rotoru 12.
Aby byla zachována synchronizace mezi zpětnovazebním ovladačem a ovladačem řízení, např. pokud se silniční kola otáčí rukou nebo se volantem pohybuje vně, je pohyb detekován a při zapalování na zpětnovazebním aktuátoru nebo aktuátoru řízení se pohybuje v souladu s detekovaným pohybem. K tomu může být ovladač řízení vybaven snímačem úhlu rotoru v režimu spánku, který se periodicky zapíná, aby detekoval a změřil rotaci rotoru elektromotoru. Synchronizace zahrnuje dvě možnosti; Nejprve bude akční člen řízení sledovat polohu zpětnovazebního akčního členu a budou synchronizovány. Systém steer-by-wire nemusí hýbat volantem, takže si řidič synchronizace nevšimne. Během pohybu má ovladač řízení omezený točivý moment ovladače, aby byl zajištěn bezpečný pohyb. Pokud tento scénář není možný, systém zkusí druhou možnost. Pokud například jakákoli překážka brání otáčení kol, dojde k překročení limitu točivého momentu a synchronizace se zastaví.
Během druhé možnosti bude zpětnovazební akční člen sledovat polohu řídicího akčního členu, aby mohl být synchronizován. Vozidlo bude signalizovat řidiči situaci a bude pohybovat volantem s omezeným točivým momentem. Pokud během pohybu proud zpětnovazebního akčního členu překročí limit, systém steer-by-wire zpětnovazební akční člen vypne. V dalším cyklu to systém zkusí znovu.
Tento způsob zajišťuje bezproblémové udržování synchronizace zpětnovazebního akčního členu a akčního členu řízení a lze jej použít po jakýchkoli opravách a/nebo reinicializaci polohy akčního členu řízení.
Způsob není omezen na ovladač řízení s mechanismem kuličkového šroubu nebo ovladače řízení uspořádané na hřebenu obecně. V dalším provedení má řídicí systém steer-by-wire ovladače řízení, které jsou uspořádány přímo na silničních kolech.
Nároky
10. Způsob udržování synchronizace zpětnovazebního ovladače s ovladačem řízení v systému řízení motorového vozidla s řízením po drátě, kde systém řízení po drátě obsahuje volant, zpětnovazební ovladač spojený s řízením. kolo pro poskytování zpětné vazby řidiči, silničním kolům a ovladači řízení s elektromotorem, který pracuje v reakci na zjištěné hodnoty různých parametrů řízení a orientuje silniční kola v požadovaném směru, přičemž pohyb ovladače zpětné vazby je synchronizován s pohyb ovladače řízení, přičemž způsob zahrnuje:
detekování úhlovým snímačem otáčení rotoru elektromotoru způsobeného alespoň jedním pohybem silničních kol nebo pohybem volantu; registraci změny polohy v úložném prostředku, pokud je detekován pohyb; a po zapnutí zapalování pohyb zpětnovazebního ovladače nebo ovladače řízení v souladu se změnou polohy, která byla uložena pro udržení synchronizace ovladače zpětné vazby s ovladačem řízení.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že zahrnuje periodické probouzení úhlového snímače z klidového režimu pro detekci a měření rotace rotoru.
12. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že ovladačem řízení je hřebenový ovladač, který způsobuje axiální přemístění hřebenu řízení pro řízení silničních kol.
13. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že ovladačem řízení je ovladač silničního kola, který je umístěn v blízkosti silničních kol, přičemž alespoň jedno ze silničních kol je otočně a funkčně spojeno s ovladačem řízení.
14. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že ovladač řízení sleduje polohu zpětnovazebního ovladače, aby byl synchronizován, s volantem, který se nepohybuje, přičemž během pohybu má ovladač řízení omezený krouticí moment ovladače pro zajištění bezpečného pohybu.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že pokud otáčení silničních kol brání překážka, způsob zahrnuje překročení meze točivého momentu a zastavení synchronizace.
16. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že zpětnovazební ovladač sleduje polohu ovladače řízení za účelem synchronizace, přičemž způsob zahrnuje signalizaci řidiči o pohybu volantu a zpětnovazební ovladač pohybuje volantem s omezeným kroutícím momentem.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že řídicí systém steer-by-wire vypne zpětnovazební akční člen, pokud proud zpětnovazebního akčního členu překročí předem definovaný limit.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že řídicí systém steer-by-wire se znovu pokusí o synchronizaci.
Historie patentů
Číslo publikace: 20200398891
Typ: editaci videa
Soubor: 15. září 2017
Datum publikace: 24. prosince 2020
Uchazeči: ThyssenKrupp Presta AG (Eschen), thyssenkrupp AG (Essen)
Vynálezci: Imre SZEPESSY (Mauren), Gergely HORVÁTH (Fülöpszállás)
Číslo žádosti: 16 / 643,623
