Система для компенсации эффекта закручивания шин транспортного средства
Предложены системы для компенсации эффекта закручивания шин транспортного средства с системами рулевого управления с усилением (варианты). Система содержит электродвигатель, вырабатывающий ток при создании усиления рулевого управления, датчик, способный предоставлять данные о перемещении компонента системы рулевого управления, контроллер. Контроллер запрограммирован на изменение выходной мощности электродвигателя после осуществления парковки на основе данных о перемещении компонента системы рулевого управления и разницы между силой тока электродвигателя во время парковки и заданной величиной силы тока, указывающей на закручивание шины из-за осуществления парковки. Достигается компенсация эффекта закручивания шин. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам для компенсации эффекта закручивания шин транспортного средства с системами рулевого управления с усилением.
Уровень техники
Для обеспечения сцепления транспортного средства с дорогой и обеспечения упругого буфера, поглощающего удары, на колеса транспортных средств устанавливают шины. Большинство шин представляют собой надувные пневматические конструкции, включающие в себя резиновый корпус тороидальной формы с кордом и проволокой внутри, который обычно заполняют сжатым воздухом для формирования надувного буфера.
Благодаря своей конструкции шина может выступать в роли пружины и сохранять потенциальную энергию во время вращения колеса. Такой пружинный эффект возникает из-за трения с дорожным покрытием, которое мешает повороту участка шины, расположенного рядом с пятном контакта шины с дорогой. По мере поворота колеса участок шины рядом с колесом поворачивается вместе с ним, а участки шины рядом с пятном контакта могут оказывать сопротивление повороту. В результате может возникать упругая деформация участка шины между колесом и пятном контакта. Упругая деформация шины, или если быть точнее, стремление шины вернуться в недеформированное состояние, приводит к возникновению потенциальной энергии, т.е. к закручиванию шины.
Закручивание шины может быть наиболее ощутимо в ситуациях, когда транспортное средство не движется или движется с низкой скоростью, например, во время парковки транспортного средства. В результате при остановке транспортного средства и отпускании рулевого колеса в неподвижном транспортном средстве закручивание шины может привести к изменению угла поворота рулевого колеса по сравнению с заданным. При использовании системы автоматической парковки, в которой электродвигатель (мотор) электроусилителя руля поворачивает колеса, по окончании процедуры автоматической парковки и снятия усилия с руля закручивание шин может привести либо к изменению угла поворота колес и(или) руля относительно заданного последнего положения, либо к блокировке системы в нагруженном положении.
Величина закручивания шины может меняться в зависимости от изменения трения между шиной и дорожным покрытием, соответственно, постоянное увеличенное значение поворота для компенсации закручивания шин не гарантирует установку рулевого колеса в требуемое конечное положение или снятие нагрузки с заблокированной системы в каждом конкретном случае.
Система автоматической парковки (или система помощи при парковке) способна выполнять автоматическую парковку, а также может задавать конечный угол колес или рулевого колеса по окончании парковки. Система может задать нулевой угол, но после отключения транспортного средства система может снять нагрузку, после чего под действием закручивания шин колеса или рулевое колесо может переместиться из положения с нулевым углом («нулевое» положение). Если рулевое колесо заблокировано в положении с нулевым углом, то механизм блокировки может оказаться под нагрузкой. Блокировка рулевого колеса под нагрузкой может привести к проблемам при попытке повторного запуска транспортного средства или вызвать сложности при снятии блокировки. Также в некоторых случаях необходимо оставить рулевое колесо в определенном угловом положении, отличном от положения с нулевым углом, при этом любое смещение из данного конечного углового положения будет нежелательным..
Раскрытие изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представлена система для компенсации закручивания шины на ходовом колесе, которое возникает во время парковки. В соответствии с данным аспектом настоящего изобретения контроллер запрограммирован таким образом, чтобы контролировать силу тока двигателя при использовании рулевого управления с усилением во время парковки. Контроллер также способен соотнести силу тока в двигателе с усилием, необходимым для поворота шины на земле. Усилие, необходимое для поворота шины на земле, зависит от трения между пятном контакта шины и землей. Чем меньше сила тока, тем меньше усилие и сила трения. Чем больше сила тока, тем выше усилие и сила трения.
Также для предоставления контролеру данных о перемещении компонентов системы рулевого управления используется датчик. Компонентом системы рулевого управления может быть рулевое колесо, редуктор рулевого управления или поворачиваемые колеса и шины. Сочетание значений расстояния, пройденного таким компонентом, и силы тока в двигателе, необходимого для прохождения данного расстояния, позволяет выполнить оценку величины закручивания шин, которое произошло при прохождении указанного расстояния. Физические характеристики шины позволяют определить величину закручивания шины, а, следовательно, и упругий возврат шины, вызванный закручиванием. Контроллер может быть также запрограммирован таким образом, чтобы изменять выходную мощность двигателя на основании данных о перемещении компонента системы рулевого управления и силе тока в двигателе для снижения эффекта закручивания шины при парковке.
В одном варианте при высокой силе тока в двигателе закручивание шин может привести к упругому возврату в системе, в результате чего требуемое положение остановки колеса и шины (т.е. заданное угловое положение ходовых колес) окажется нежелательным. В данном случае контроллер может подать питание в электродвигатель, чтобы повернуть колесо и шину чуть дальше требуемого положения остановки, при этом после отключения питания в двигателе произойдет разблокировка системы и упругий возврат колеса и шины в требуемое положение остановки.
В другом варианте во время парковки для последнего поворота колеса и шины может потребоваться небольшая или нулевая сила тока. В данном случае шины могут быть скручены в другом направлении, а контроллер может быть запрограммирован на более раннее отключение двигателя, ослабив влияние на колесо и шину для того, чтобы система сама установилась в требуемое положение остановки.
В других вариантах для достижения требуемого конечного положения остановки других компонентов системы рулевого управления, например, рулевого колеса (т.е. требуемого углового положения рулевого колеса) могут быть применены те же принципы. В системах рулевого управления, в которых колесо и шина жестко связаны с рулевым колесом, так что они перемещаются в соответствии друг с другом, упругий возврат шины из-за ее закручивания также будет приводить к перемещению рулевого колеса. Перемещение рулевого колеса, возникшее из-за закручивания шины, может привести к установке руля в новое положение, что нежелательно. Перемещение рулевого колеса, возникшее из-за закручивания шины, также создает нагрузку на систему блокировки рулевого колеса. В данных вариантах электродвигатель по команде может повернуть колесо и шину на величину, превышающую конечное положение, или может быть преждевременно отключен, что позволит снять нагрузку с системы и даст колесу установиться в конечное положение за счет закручивания шины.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлена система для компенсации эффекта закручивания шины во время автоматической парковки. В соответствии с данным аспектом контроллер способен определить угловое положение рулевого колеса, при этом он запрограммирован на определение величины закручивания шины на основании силы тока в двигателе системы рулевого управления с усилением и данных об угловом положении рулевого колеса. Контроллер также запрограммирован с возможностью управления двигателем системы рулевого управления с усилением для установки рулевого колеса в положение с увеличенным/уменьшенным углом поворота, из которого рулевое колесо сможет установиться в требуемое конечное угловое положение при упругом возврате шины.
Контроллер может установить соотношение между силой тока в двигателе и трением между пятном контакта шины и дорогой или поверхностью, на которой расположена шина, и определить величину закручивания шин на основании силы тока в двигателе и коэффициента закручивания шин.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут рассмотрены ниже более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлено схематическое изображение системы рулевого управления транспортным средством.
На Фиг. 2 представлен поперечный разрез колеса и шины на поверхности дороги.
На Фиг. 3 представлена блок-схема способа контроля закручивания шин.
Осуществление изобретения
Представленные варианты воплощения рассмотрены ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются только примерами и могут быть осуществлены в различных альтернативных формах. Фигуры необязательно соответствуют детальному чертежу, некоторые части могут быть увеличены или уменьшены для того, чтобы подробнее изобразить конкретные компоненты. Конкретные конструктивные и функциональные особенности, раскрытые в настоящем документе, должны рассматриваться не как ограничения, а как пример для ознакомления специалистов в данной области техники с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 1 представлена система 10 рулевого управления с рулевым колесом 12, которое соединено с возможностью вращения с управляемым узлом 14 колеса и шины (далее просто называемым ходовым колесом 14) посредством редуктора 16 рулевого управления. Редуктор 16 рулевого управления передает крутящий момент рулевого колеса 12 на ходовое колесо 14 и наоборот. Положения поворота ходового колеса 14 обозначены как угловые положения α ходового колеса, а положения рулевого колеса 12 представлены как угловые положения β рулевого колеса.
Угловое положение, при котором ходовое колесо 14 главным образом направлено прямо вперед, обозначено как нулевое положение, при котором угол α также приблизительно равен нулю. Развал/схождение может внести небольшие отклонения углового положения от нуля, однако нулевое положение является таким положением ходовых колес, при котором транспортное средство может двигаться главным образом в прямом направлении. Угол α поворота соответствует отклонению от нулевого положения, в виде положительного, отрицательного или абсолютного значения, поскольку ходовое колесо 14 поворачивается из нулевого положения в любом направлении. Положение, при котором рулевое колесо 12 расположено практически по центру, также соответствует нулевому положению (положению хорошей видимости). Нулевое положение рулевого колеса 12 соответствует нулевому углу β поворота руля. Рулевое колесо 12 можно повернуть на несколько оборотов относительно нулевого положения, при этом положительное, отрицательное или абсолютное значение будет равно 360 градусам (или значению, кратному 360 градусам), также рулевое колесо 12 с каждым оборотом возвращается обратно положение хорошей видимости, но нулевое положение рулевого колеса 12 является положением, соответствующим нулевому положению ходовых колес 14.
Редуктор 16 рулевого управления может обеспечивать передаточное отношение при передаче вращения от рулевого колеса 12 на ходовое колесо 14. Передаточное отношение редуктора 16 рулевого управления может быть таким, что несколько оборотов рулевого колеса 12 в одном направлении может соответствовать повороту колес менее чем на 180 градусов в одном направлении от крайнего левого положения в крайнее правое положение или наоборот. Редуктор 16 рулевого управления схематически изображен в виде редуктора рулевого управления при помощи зубчатой рейки и шестерни, хотя в других вариантах могут применяться и другие конструкции. Редуктор 16 рулевого управления также может иметь переменное передаточное отношение, при этом скорость вращения ходового колеса 14 увеличивается или уменьшается в области рядом с нулевым положением (как в системах, используемых большегрузными транспортными средствами) или рядом с крайним левым/правым положением (как в системах, используемых небольшими пассажирскими автомобилями).
Электродвигатель (мотор) 18 может быть соединен с системой рулевого управления и использован для помощи повороту ходовых колес 14 или перемещения компонентов редуктора 16 рулевого управления. Электродвигатель 18 может представлять собой электродвигатель электроусилителя, используемый для усиления при повороте ходовых колес 14, когда водитель поворачивает рулевое колесо 12, либо электродвигатель, способный выполнять автоматическое руление, при котором электродвигатель 18 поворачивает ходовые колеса 14 во время автоматической парковки транспортного средства без участия водителя. Электродвигатель 18 имеет соединение с контроллером 20 и активируется им, как показано линией 22. Контроллер приводит электродвигатель в движение для поворота ходовых колес 14 и во время работы в двигателе генерируется ток на основании величины дополнительного усилия, необходимого двигателю 18 для поворота ходового колеса 14. Чем легче поворачивать ходовое колесо 14, тем меньше требуемая сила тока, а чем труднее повернуть ходовое колесо 14, тем больше требуемая сила тока в двигателе.
Система 10 также может иметь ряд различных датчиков для предоставления данных контроллеру 20 о перемещении различных компонентов системы рулевого управления. Датчик 24 угла поворота руля может быть соединен с контроллером 20, как показано линией 26. Датчик 24 угла поворота руля может предоставлять данные о перемещения компонента системы рулевого управления, например, об угловом положении β рулевого колеса 12. Датчик 28 угла поворота ходового колеса может быть соединен с контроллером 20, как показано линией 30. Датчик 28 угла поворота ходового колеса может предоставлять данные о перемещения компонента системы рулевого управления, например, углового положения α ходового колеса 14. Датчик 32 перемещения рейки может быть соединен с контроллером 20, как показано линией 34. Датчик 32 перемещения рейки может предоставлять данные о перемещении компонента системы рулевого управления, расположенного внутри редуктора 16 рулевого управления. Датчик 32 перемещения рейки может представлять собой любой датчик, регистрирующий перемещение любого компонента внутри редуктора 16 рулевого управления.
На Фиг. 2 представлен поперечный разрез ходового колеса 14, состоящего из колеса 40 и шины 42. Колесо 40 является полужесткой конструкцией, обычно изготовленной из металла, на которую во время парковки не действует значительная упругая деформация. С другой стороны, шина 42 может быть жесткой надувной конструкцией, обычно наполняемой сжатым воздухом 44 для формирования надувного буфера. Благодаря своей конструкции шина 42 может выступать в роли пружины и сохранять потенциальную энергию при вращении колеса 40. Шина имеет пятно 46 контакта, которым шина 42 контактирует с землей 48. По мере поворота колеса 40 системой 10 рулевого управления, как показано стрелкой 50, силы 52 трения между пятном 46 контакта и землей 48 оказывают сопротивление вращению 50. Пружинящая конструкция шины 42 обеспечивает упругую деформацию, которая, в свою очередь, обеспечивает потенциальную энергию, для возвращения ходовых колес назад, в противоположном направлении. Возникновение потенциальной энергии в шине 42 из-за упругой деформации шины 42 под действием сил 52 трения пятна 46 контакта с землей 48, известно как закручивание шины. Стремление ходового колеса повернуться в противоположном направлении из-за закручивания шины изображено пунктирной линией 54.
Коэффициент закручивания (не показан) является переменной, которая может быть введена в контроллер 20 на основании характеристик шины 42 транспортного средства. Коэффициент закручивания шины может быть настраиваемым коэффициентом, который может быть введен в контроллер 20 изготовителем, дилером или водителем. Коэффициент закручивания шины может зависеть от характеристик шины, включая композиционный состав, количество слоев, рисунок протектора, ширину, диаметр обода, отношение высоты профиля к ширине, радиус качения, рекомендуемые диапазоны давления воздуха, расчетную нагрузку, пятно контакта с землей и скоростной режим. Например, шина повышенной проходимости изготавливается из губчатой резины, может не иметь стального каркаса, иметь крупный след протектора, большое отношение высоты к ширине и радиус качения с относительно малым давлением воздуха, высокую грузоподъемность, а также большое пятно контакта, большой коэффициент закручивания, а гоночная шина изготавливается из твердой резины, имеет стальной каркас, малую глубину протектора, малое отношение высоты к ширине и радиус качения, высокое давление воздуха и малую грузоподъемность, а также небольшой коэффициент закручивания. Это связано с тем, что внедорожное транспортное средство может производить больше потенциальной энергии во время упругой деформации при повороте колеса по сравнению с гоночной шиной.
Вместе с коэффициентом закручивания шин можно использовать дополнительные входные данные, например, показания датчиков давления в шинах для определения фактического давления в шинах, а также показания датчиков транспортного средства, включая датчики высоты в пневматической подвеске, либо акселерометры в активных амортизаторах для определения фактической массы транспортного средства. Сюда также входит определение внутреннего давления шин в режиме реального времени и нагрузки на шины для повышения точности значений потенциальной энергии, сохраняемой в шине.
Как показано на Фиг. 1, поскольку транспортное средство припарковано, ходовое колесо 14 может быть повернуто системой 10 рулевого управления с помощью двигателя 18, как показано стрелкой 50. Заданное требуемое угловое положение α ходового колеса является предпочтительным, однако из-за закручивания шины (стремление повернуться обратно, как показано пунктирной стрелкой 54) при отключении системы 10 рулевого управления ходовое колесо 14 может повернуться из положения с углом α в положение с углом αʹ. Угол αʹ не может быть предпочтительным угловым положением ходового колеса 14 при завершении парковки. Предпочтительное угловое положение ходового колеса 14 может отличаться от прямого положения колес. В одном примере, который не является ограничивающим, по окончании парковки транспортного средства на дороге с уклоном, предпочтительно оставить ходовое колесо под углом к бордюру с правой стороны дороги. Предпочтительное угловое положение α ходового колеса может быть угловым положением ходовых колес, повернутых практически полностью влево так, чтобы задняя часть правого колеса была направлена в сторону бордюра. Существует множество других ситуаций, в которых предпочтительно направить ходовые колеса 14 в конкретном направлении по окончании парковки на время стоянки или даже для того, чтобы при запуске транспортного средства колеса были расположены удобным образом.
Для компенсации закручивания шины система 10 рулевого управления может повернуть ходовое колесо в положение αʹʹ с увеличенным углом, из которого при отключении системы рулевого управления упругий возврат шины может переместить ходовое колесо 14 в заданное предпочтительное угловое положение α. Однако из-за варьирования в шинах 42 характеристик и фрикционных различий между пятном 46 контакта и землей 48 использование какого-либо стандартного значения положения с увеличенным углом недопустимо. Также в зависимости от величины последнего поворота ходового колеса 14 во время парковки оно может оказаться в предварительной ситуации, в которой положение αʹ с уменьшенным углом будет предпочтительнее, так что электродвигатель 18 преждевременно отключается, а упругий возврат колеса может завершить поворот в требуемое предпочтительное угловое положение α.
Контроллер 20 может быть запрограммирован на выполнение переменной компенсации закручивания шин на ходовом колесе 14. Контроллер 20 может быть запрограммирован на изменение выходной мощности двигателя 18 на основании данных о перемещении компонента системы рулевого управления, например, данных от датчика 24 угла поворота руля, датчика 28 угла поворота ходового колеса, или датчика 32 перемещения рейки, также электродвигатель 18 может сгенерировать ток, который будет использован для поворота ходовых колес 14. Сила тока в двигателе предоставляет контроллеру информацию об усилии, требуемом для поворота ходового колеса 14, а также предоставляет оценку трения между ходовым колесом 14 и землей 48. Большее усилие требует подачи большей силы тока, особенно ближе к концу поворота, что может указывать на большое значение закручивания шины, которое необходимо компенсировать. Скачкообразный характер поведения ходового колеса 14 может свидетельствовать о возникновении большой силы тока, после чего последует резкое падение силы тока в конце поворота, соответствующее малому закручиванию шины, что требует малой компенсации или не требует компенсации вообще. Если требуемое угловое положение ходового колеса устанавливается само по себе после поворота, то через электродвигатель может пройти меньше тока, чем необходимо для его работы, контроллер может позволить двигателю 18 работать без приложения усилия к колесу 14.
Контроллер 20 может быть запрограммирован на использование двигателя 18 для достижения предпочтительного углового положения α ходового колеса путем поворота колеса в другое угловое положение, позволяя затем силе упругого возврата вернуть колесо в требуемое угловое положение α, либо не влияя на работу двигателя 18 вовсе, если закручивание шины отсутствует, либо данное значение несущественное. Контроллер 20 использует информацию о силе тока в двигателе, угловом перемещении ходового колеса 14 и уровнях сил тока, которые существуют за пределами угловых расстояний.
Контроллер 20 может выдать двигателю 18 команду повернуть ходовое колесо 14 за пределы указанного углового положения α ходового колеса в положение αʹʹ с увеличенным углом, позволяя ходовому колесу 14 посредством упругого возврата вернуться в заданное угловое положение α. Также контроллер 20 может уменьшить энергию двигателя 18 до того, как ходовое колесо 14 достигнет заданное угловое положение α ходового колеса при уменьшенном угле αʹ, позволяя ходовому колесу 14 посредством упругого возврата вернуться в заданного углового положения α. Угловые положения αʹ, αʹʹ с увеличенным/уменьшенным углом рассчитываются для каждого конкретного последнего поворота во время парковки на основании данных о силе тока в двигателе и перемещении системы 10.
Подобным образом контроллер 20 также можно использовать для установки рулевого колеса 12 в требуемом положении. Поскольку рулевое колесо 12 связано с ходовым колесом 14, при снятии управляющей нагрузки с ходового колеса 14 и(или) системы 10 рулевого управления, и перемещении вследствие упругого возврата шины, рулевое колесо 12 также может быть установлено в требуемое положение. Может быть удобно расположить рулевое колесо 12 в таком угловом положении β, в котором видно замок зажигания (когда водитель может видеть замок 60 зажигания через отверстие рулевого колеса 12). Также может быть полезно расположить рулевое колесо 12 в конечном положении, в котором к рулевому колесу не будет приложена нагрузка после выключения транспортного средства. Другим предпочтительным угловым положением рулевого колеса является положение, в котором хорошо виден приборный щиток или другая часть приборной панели, а также существует множество других причин, по которым рулевое колесо должно быть расположено определенным образом.
Для достижения предпочтительного углового положения β рулевого колеса после упругого возврата шины контроллер 20 может быть запрограммирован на активацию двигателя 18 для поворота рулевого колеса 12 за пределы указанного углового положения β рулевого колеса в положение βʹʹ с увеличенным углом, позволяя ходовому колесу 14 посредством упругого возврата вернуть рулевое колесо 12 в заданное угловое положение β. Контроллер 20 также может быть запрограммирован на уменьшение энергии двигателя 18 до того, как рулевое колесо 12 достигнет заданного углового положения β ходового колеса в положении βʹ с уменьшенным углом, позволяя ходовому колесу 14 посредством упругого возврата вернуть рулевое колесо 12 в заданное угловое положение β. Контроллер 20 также может определить нейтральный вариант закручивания шины, в котором он ничего не предпринимает для изменения процесса парковки. Контроллер 20 может управлять двигателем 18 для осуществления ситуации, в которой рулевое колесо 12 находится в требуемом угловом положении β, которое лучше всего обеспечивает видимость замка 60 зажигания, либо для обеспечения блокировки рулевого колеса 12 без приложения к механизму блокировки значительного крутящего момента (не показано).
Контроллер 20 способен принимать информацию о перемещении компонента системы рулевого управления и управлять двигателем 18 системы рулевого управления с усилением для установки рулевого колеса 12 в угловое положение βʹ, βʹʹ с увеличенным/уменьшенным углом, позволяя рулевому колесу 12 вращаться до достижения требуемого конечного углового положения при упругом возврате шины. Контроллер 20 может быть запрограммирован на сопоставление силы тока в двигателе с трением и определение величины закручивания шин на основании силы тока в двигателе и коэффициента закручивания шин. Коэффициент закручивания шины может быть настраиваемым коэффициентом, который может быть введен в контроллер изготовителем, дилером или водителем. Коэффициент закручивания шины также может быть настраиваемым коэффициентом в зависимости от характеристик шины, включая композиционный состав, количество слоев, рисунок протектора, ширину, диаметр обода, отношение высоты профиля к ширине, радиус качения, рекомендуемые диапазоны давления воздуха, расчетную нагрузку, пятно контакта и скоростной режим. Контроллер 20 также может быть запрограммирован на последующее увеличение точности и чувствительности посредством применения дополнительных входных параметров автомобиля, включая помимо прочего сигнал о торможении, данные от датчика скорости колеса, скорость транспортного средства, положение коробки передач, положение дросселя, крутящий момент рулевого колеса и продольное ускорение. Контроллер 20 также может управлять процессом автоматической парковки, одновременно контролируя компенсацию закручивания шины.
Контроллер 20 также может управлять двигателем 18 для случая, в котором производится компенсация закручивания шин и устанавливаются предпочтительные угловые положения рулевого колеса и ходовых колес. В качестве примера можно привести случай, в котором во время параллельной парковки на дороге с уклоном ходовое колесо может быть повернуто влево, а задняя часть переднего правого колеса расположена напротив бордюра. Контроллер 20 может определить силу закручивания шин и управлять двигателем 18 для выполнения компенсации путем расположения правого ходового колеса в требуемом положении, при этом снимая какую-либо нагрузку, которая может воздействовать на механизм блокировки рулевого колеса, либо даже располагая рулевое колесо в таком положении, которое улучшает для водителя видимость замка зажигания.
На Фиг. 3 представлена блок-схема способа контроля закручивания шин. На этапе 100 электродвигатель системы рулевого управления с усилением поворачивает ходовое колесо во время автоматической парковки. На этапе 102 контроллер анализирует значение силы тока в двигателе системы рулевого управления с усилением, требуемое для последнего поворота колес в процедуре автоматической парковки. Если сила тока в двигателе выше заданного значения, то алгоритм переходит на этап 104 и определяет увеличенный угол αʹʹ. Если сила тока в двигателе ниже заданного значения, то способ переходит на этап 106 и определяет с уменьшенный угол αʹ. Если сила тока в двигателе соответствует заданному значению в пределах допуска, то способ переходит на этап 108, при этом установка в положение с увеличенным/уменьшенным углом не требуется. На этапе 110 при необходимости контроллер выдает двигателю системы рулевого управления с усилением команду повернуть ходовое колесо в заданное положение с увеличенным/уменьшенным углом. На этапе 112 способ позволяет системе снять нагрузку, что обеспечивает поворот ходового колеса в заданное положение под действием положительного или отрицательного упругого возврата шин. Предпочтительное угловое положение ходового колеса может отличаться от прямого положения колес. Предпочтительный угол поворота ходового колеса соответствует требуемому конечному углу рулевого колеса. Предпочтительный угол поворота ходового колеса и рулевого колеса может представлять собой угол, при котором рулевая колонка заблокирована и на нее не действуют нагрузки. Предпочтительный угол поворота ходового колеса и рулевого колеса может представлять собой угол, при котором замок зажигания хорошо виден водителю.
Хотя выше приведены примеры вариантов осуществления, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы изобретения. Приведенный текст используется исключительно для описания, а не для ограничения, следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности изобретения. Как было описано выше, отличительные особенности различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов осуществления.
1. Система для компенсации эффекта закручивания шины, содержащая:
электродвигатель, вырабатывающий ток при создании усиления рулевого управления;
датчик, способный предоставлять данные о перемещении компонента системы рулевого управления; и
контроллер, запрограммированный на изменение выходной мощности электродвигателя после осуществления парковки на основе
- данных о перемещении компонента системы рулевого управления и
- разницы между силой тока электродвигателя во время парковки и заданной величиной силы тока, указывающей на закручивание шины из-за осуществления парковки.
2. Система по п. 1, в которой компонент системы рулевого управления представляет собой рулевое колесо, угловое положение которого определяется датчиком.
3. Система по п. 1, в которой контроллер запрограммирован на изменение выходной мощности электродвигателя на основе данных о перемещении компонента системы рулевого управления и силе тока в электродвигателе для достижения заданного предпочтительного углового положения ходового колеса после упругого возврата шины.
4. Система по п. 3, в которой контроллер активирует электродвигатель для поворота ходового колеса дальше заданного предпочтительного для него углового положения, позволяя ходовому колесу при упругом возврате шины отпружинить назад в заданное предпочтительное угловое положение.
5. Система по п. 3, в которой контроллер уменьшает энергию, выводимую электродвигателем, до того, как ходовое колесо достигнет заданного предпочтительного углового положения, позволяя ходовому колесу при упругом возврате шины повернуться дальше в заданное предпочтительное угловое положение.
6. Система по п. 3, в которой заданное предпочтительное угловое положение ходового колеса задается в направлении, отличном от направления транспортного средства прямо вперед.
7. Система по п. 1, дополнительно содержащая рулевое колесо, причем эффект закручивания шины может повлиять на конечное угловое положение рулевого колеса, при этом контроллер запрограммирован на изменение выходной мощности электродвигателя на основе данных о перемещении компонента системы рулевого управления и силе тока в электродвигателе для достижения заданного предпочтительного углового положения рулевого колеса после упругого возврата шины.
8. Система по п. 7, в которой контроллер запрограммирован на активацию электродвигателя для поворота рулевого колеса дальше заданного предпочтительного для него углового положения, позволяя ходовому колесу отпружинить назад при упругом возврате шины, что вызывает поворот рулевого колеса в заданное предпочтительное для него угловое положение.
9. Система по п. 7, в которой контроллер запрограммирован на уменьшение энергии для электродвигателя до того, как рулевое колесо достигнет заданного предпочтительного для него углового положения, позволяя ходовому колесу повернуться дальше при упругом возврате шины, что вызывает поворот рулевого колеса в заданное предпочтительное для него угловое положение.
10. Система по п. 7, в которой заданным предпочтительным угловым положением рулевого колеса является положение, которое позволяет его заблокировать, а упругий возврат закрученной шины происходит таким образом, что рулевое колесо блокируется без приложения к механизму блокировки значительного крутящего момента.
11. Система по п. 7, в которой предпочтительным угловым положением рулевого колеса является положение, в котором отверстие в рулевом колесе выровнено относительно замка зажигания, обеспечивая водителю хорошую видимость замка.
12. Система по п. 1, в которой контроллер запрограммирован на изменение выходной мощности после осуществления парковки
посредством первой величины на основе силы тока электродвигателя во время парковки, которая превышает заданную величину силы тока, и
посредством второй величины на основе силы тока электродвигателя во время парковки, которая меньше заданной величины силы тока.
13. Система для компенсации эффекта закручивания шины, содержащая:
контроллер, запрограммированный для получения данных об угловом положении рулевого колеса и управления электродвигателем системы рулевого управления с усилением для установки рулевого колеса в положение с увеличенным/уменьшенным углом на основе сравнения силы тока электродвигателя системы рулевого управления с усилением во время осуществления парковки с заданной величиной для обеспечения вращения рулевого колеса в предпочтительное конечное для парковки угловое положение.
14. Система по п. 13, в которой контроллер устанавливает соответствие между силой тока электродвигателя и трением и определяет величину эффекта закручивания шины на основе силы тока электродвигателя и коэффициента закручивания шины.
15. Система по п. 14, в которой коэффициент закручивания шины является настраиваемым коэффициентом, который может быть введен в контроллер изготовителем, дилером или водителем.
16. Система по п. 14, в которой коэффициент закручивания шины является настраиваемым коэффициентом, зависящим от характеристик шины, включая композиционный состав, количество слоев, рисунок протектора, ширину, диаметр обода, отношение высоты профиля к ширине, радиус качения, рекомендуемые диапазоны давления воздуха, расчетную нагрузку, пятно контакта с землей и скоростной режим.
17. Система по п. 13, в которой контроллер управляет электродвигателем системы рулевого управления с усилением для поворота ходового колеса и рулевого колеса за предпочтительное конечное для парковки угловое положение, позволяя ходовому колесу отпружинить назад рулевое колесо для поворота в предпочтительное угловое положение рулевого колеса при парковке.
18. Система по п. 13, в которой компенсация эффекта закручивания шины обеспечивает блокировку рулевого колеса в предпочтительном конечном для парковки угловом положении по существу без приложения к механизму блокировки крутящего момента.
19. Система по п. 13, в которой предпочтительное конечное для парковки угловое положение рулевого колеса является угловым положением, которое обеспечивает улучшенное расположение замка зажигания.
20. Система по п. 13, в которой контроллер также запрограммирован на управление электродвигателем системы рулевого управления с усилением на основе закручивания шины, определяемого из сигнала о торможении, данных от датчика скорости колеса, скорости транспортного средства, положения коробки передач, положения дросселя, крутящего момента рулевого колеса и продольного ускорения.
