Avtomobilski sistem krmiljenja-po-žici (SBW)|Sestava, princip in lastnosti
Avtomobilskikrmili-z-žico(SBW) sistem je sestavljen iz treh glavnih komponent: sklopa volana, sklopa za izvedbo krmiljenja in glavne elektronske krmilne enote (ECU), kot tudi pomožnih sistemov, vključno s sistemom za samodejno preprečevanje napak in sistemom za napajanje.
Pregled
Avtomobilski sistem krmiljenja-po{-žici (SBW) je sestavljen iz treh osnovnih komponent: sklopa volana, sklopa za krmiljenje in glavnega ECU-ja, skupaj s pomožnimi sistemi, kot sta sistem za samodejno preprečevanje napak in napajalnik.
Sklop volana vključuje volan, senzor kota volana, senzor navora in motor povratnega momenta volana. Njegova primarna funkcija je pretvoriti voznikovo namero krmiljenja (z merjenjem kota volana) v digitalne signale in jih posredovati glavni ECU. Medtem prejema signale navora iz glavnega ECU-ja, da ustvari povratni navor volana, kar vozniku zagotavlja ustrezne informacije o občutku ceste. Krmilni sklop med drugim obsega senzor kota prednjega kolesa, krmilni motor, krmilnik krmilnega motorja in komponente za krmiljenje prednjih koles. Sprejema ukaze iz glavnega ECU-ja in krmili vrtenje volanov prek krmilnika volanskega motorja, da uresniči voznikovo namero krmiljenja.
Glavna ECU analizira in obdeluje zbrane signale za določitev stanja gibanja vozila ter pošilja navodila motorju povratnega navora volana in krmilnemu motorju za nadzor njunega delovanja. To zagotavlja optimalno odzivnost vozila v vseh delovnih pogojih, kar zmanjša voznikovo potrebo po kompenzaciji sprememb krmiljenja vozila s hitrostjo in olajša voznikovo obremenitev. Poleg tega lahko krmilnik identificira voznikova navodila za delovanje in presodi, ali je krmiljenje v trenutnem stanju razumno. Ko je vozilo v nestabilnem stanju ali voznik izda napačno navodilo, bo sistem SBW blokiral nepravilno krmiljenje in samodejno izvedel nadzor stabilnosti, da bi čim prej povrnil vozilo v stabilno stanje.
Sistem za avtomatsko preprečevanje napak je ključni modul sistema SBW, ki vključuje niz nadzornih in implementacijskih algoritmov. Odzove se na različne vrste in stopnje napak z ustreznimi ukrepi obdelave, da v največji možni meri ohrani normalno vožnjo vozila. Kot eno izmed najbolj razširjenih prevoznih sredstev mora biti varnost vozila primarna obravnava in temelj vseh raziskav. Zato sta avtomatska detekcija in obdelava napak med najpomembnejšimi komponentami sistema SBW. Sprejema strogo logiko zaznavanja napak in obdelave za nadaljnje izboljšanje varnosti vozila.
Napajalni sistem je odgovoren za napajanje krmilnika, dveh izvršnih motorjev in drugih-električnih naprav v vozilu. Največja moč samo motorja za vrtenje prednjih koles je od 500W do 800W, skupaj z drugimi elektronskimi napravami na vozilu pa je napajanje precej obremenjeno. Zato je za zagotovitev stabilnega delovanja električnega omrežja pri velikih obremenitvah še posebej pomembna zmogljivost napajanja.
Načelo delovanja
Krmilni sistem vozila je ključna komponenta, ki določa aktivno varnost vozila. Tradicionalni avtomobilski krmilni sistem je mehanski sistem: voznik manipulira z volanom, krmilno gibanje pa se prenaša na volane prek krmilnega mehanizma in vrste povezav. Avtomobilski sistem SBW odpravlja mehansko povezavo med volanom in volanskimi kolesi, tako da krmiljenje v celoti izvaja z električno energijo. Osvobaja se različnih omejitev tradicionalnih krmilnih sistemov, kar omogoča svobodno oblikovanje tako karakteristik prenosa sile kot tudi karakteristik kotnega prenosa krmiljenja vozila. To prinaša neomejene možnosti pri načrtovanju karakteristik krmiljenja vozil in predstavlja veliko novost v avtomobilskih krmilnih sistemih.
Načelo delovanja avtomobilskega sistema SBW je naslednje: senzorji zaznavajo voznikove podatke o krmiljenju, ki se nato posredujejo v-električno krmilno enoto vozila prek podatkovnega vodila, povratne ukaze pa prejme sistem za krmiljenje. Krmilni sistem prav tako prejema voznikova krmilna navodila od krmilnega mehanizma in informacije o stanju koles od krmilnega sistema, s čimer ukazuje gibanje celotnemu krmilnemu sistemu. Krmilni sistem nadzoruje, da se kolesa zasukajo pod zahtevanim kotom, in vrača kot kolesa in vrtilni moment drugim delom sistema, kot je krmilni mehanizem, da vozniku zagotovi občutek ceste. Intenzivnost tega občutka na cesti je mogoče nadzorovati s krmilnim sistemom glede na različne pogoje.
Značilnosti
Izboljšana varnost vozila Odstranitev mehanskih povezav, kot je volanski drog, popolnoma prepreči poškodbe voznika zaradi volanskega droga v nesrečah trka. Inteligentna ECU presoja racionalnost voznikovega delovanja glede na stanje vožnje vozila in izvaja ustrezne prilagoditve. Ko je vozilo v ekstremnih delovnih pogojih, lahko samodejno izvaja nadzor stabilnosti vozila.
Izboljšane vozne lastnosti in manevriranje Razmerje krmiljenja (razmerje med kotom volana in kotom koles) se dinamično prilagaja glede na hitrost vozila, nadzor oprijema in druge pomembne parametre. Pri nizkih hitrostih nizko krmilno razmerje zmanjša kot zasuka volana, potreben za obračanje ali parkiranje; pri visokih hitrostih povečano krmilno razmerje zagotavlja bolj-zmogljivost vožnje po ravni črti.
Optimiziran voznikov občutek na cesti Ker ni mehanske povezave med volanom in volanskimi kolesi, se voznikov "občutek na cesti" ustvari s simulacijo. Sistem lahko iz signalov izlušči informacije, ki najbolje odražajo dejansko stanje vožnje vozila in razmere na cesti, ter jih uporabi kot kontrolno spremenljivko za povratni navor volana. To zagotavlja, da volan vozniku posreduje samo uporabne informacije in tako zagotavlja bolj realističen občutek na cesti.
Sestava
V bistvu, asistem krmiljenja-z-žicoje sestavljen iz dveh ključnih komponent: modula volana (znanega tudi kot aktuator volana) in modula krmiljenja (znanega tudi kot aktuator kolesa). Volanski modul je nameščen na zgornjem volanskem drogu in vključuje tradicionalni volan, senzorje, ki zaznavajo kot krmiljenja, krmilno silo ali krmilni navor, in električni motor, ki ustvarja ustrezen občutek krmiljenja za voznika.