ES2614469T3

ES2614469T3 - Dispositivo de dirección para un automóvil

Info

Publication number: ES2614469T3
Application number: ES12191831.2T
Authority: ES
Inventors: Frank BLÄSING
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: EP2591976A1; EP2591976B1; DE102011118133A1

Abstract

Dispositivo de dirección para un automóvil, con un asidero primario (5), que está acoplado a través de una conexión mecánica (4) a un mecanismo de dirección (8) para influir en la dirección de marcha del automóvil, con un sistema de control de dirección accionado eléctricamente (1), que presenta un aparato de control de dirección (2) y un actuador eléctrico (3) conectado al mismo para actuar sobre el mecanismo de dirección (8), y con un asidero secundario (6), que está conectado a través de una conexión eléctrica (7) al aparato de control de dirección (2), caracterizado por que el asidero secundario (6) actúa con una parte, que puede predeterminarse mediante el aparato de control de dirección (2) en función de la respectiva situación de funcionamiento del automóvil, de todo el efecto de dirección que puede conseguirse mediante el actuador eléctrico, sobre el mecanismo de dirección (8).

Description

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Dispositivo de direccion para un automovil

La invencion se refiere a un dispositivo de direccion para un automovil, con un asidero primario, que esta acoplado a traves de una conexion mecanica a un mecanismo de direccion para influir en la direccion de marcha del automovil, con un sistema de control de direccion accionado electricamente, que presenta un aparato de control de direccion y un actuador electrico conectado al mismo para actuar sobre el mecanismo de direccion, y con un asidero secundario, que esta conectado a traves de una conexion electrica al aparato de control de direccion.

Un dispositivo de direccion de este tipo se conoce por la patente estadounidense US 4.476.954. Este documento describe un dispositivo de control remoto para un automovil, en el que un actuador de giro electrico esta acoplado a un arbol de direccion mecanico, y en el que unos actuadores lineales electricos estan conectados con los dispositivos de pedal para acelerar y desacelerar el automovil. Puede influirse en todos los actuadores accionando un dispositivo similar a una palanca de mando a traves de un aparato de control electronico. En este sentido, se permite tambien que personas con minusvalfas corporales graves (por ejemplo una paraplejia) conduzcan un automovil. El dispositivo similar a una palanca de mando representa en este caso un asidero secundario para controlar el vehfculo; el control de direccion primario, es decir el volante del automovil asf como los dispositivos de pedal mencionados estan presentes como una posibilidad de control adicional del automovil. Con ello el automovil sigue pudiendo utilizarse de una manera convencional, lo que es ventajoso para personas, para las que el uso del asidero secundario no es habitual.

En el caso de este dispositivo de direccion conocido previamente, el asidero secundario sirve esencialmente para repetir las posibilidades de control del asidero primario y de los dispositivos de pedal mediante elementos de maniobra realizados de manera alternativa.

La solicitud de patente US 2006/118350 A1 describe un dispositivo de regulacion/control de vehfculo, que registra magnitudes de estado de accionamiento de dos elementos de accionamiento independientes para, basandose en una diferencia entre las magnitudes de estado de accionamiento registradas, controlar o regular una unidad de direccion.

Se planteo el objetivo de crear un dispositivo de direccion para un automovil, en el que un asidero secundario abra posibilidades de utilizacion ventajosas adicionales con respecto al asidero primario.

Este objetivo se alcanza segun la invencion porque el asidero secundario actua con una parte, que puede predeterminarse mediante el aparato de control de direccion en funcion de la respectiva situacion de funcionamiento del automovil, de todo el efecto de direccion que puede conseguirse mediante el actuador electrico, sobre el mecanismo de direccion.

Al contrario que las soluciones conocidas, el asidero secundario no sirve en este caso como posibilidad de control alternativa para el asidero primario, sino que pone a disposicion funciones adicionales, en concreto preferiblemente en funcion de las condiciones de entorno y secundarias externas. El asidero secundario puede complementar ventajosamente de ese modo en determinadas situaciones de funcionamiento la funcion del asidero primario.

Como ejemplo se menciona una situacion de autopista o atasco, en la que en la mayorfa de los casos solo son necesarias pequenas correcciones de direccion para mantener el vehfculo en la via.

Puede estar previsto ventajosamente asociar al asidero secundario en funcion de las situaciones de funcionamiento presentes del automovil diferentes funcionalidades o posibilidades de accion. La respectiva situacion de funcionamiento puede reconocerse automaticamente a este respecto por el aparato de control de direccion mediante datos de sensor o/y predeterminarse manualmente por el conductor.

De este modo, la transmision de un accionamiento del asidero secundario en un movimiento de direccion puede tener lugar en funcion de la velocidad del vehfculo determinada actualmente mediante sensores. Por ejemplo, puede estar previsto que, en el caso de velocidades del vehfculo altas, se transmitan accionamientos fuertemente reducidos al actuador de direccion, de modo que el asidero secundario realizado a modo de ejemplo como palanca de mando permite un control de direccion sensible del automovil. Por el contrario, en el caso de velocidades del vehfculo bajas puede estar previsto un accionamiento de direccion de alta transmision para facilitar una maniobra, por ejemplo para aparcar.

La adaptacion de una relacion funcional entre un accionamiento del asidero secundario y un accionamiento de direccion resultante a partir del mismo puede tener lugar, ademas de en funcion de la velocidad del vehfculo, tambien en funcion de variables de estado adicionales, registradas mediante sensores, tales como angulo de giro del volante, o angulo de guinada del vehfculo, asf como tambien de datos de navegacion y datos de estado del conductor, pudiendo tener en cuenta el aparato de control de direccion naturalmente tambien varias de estas variables al mismo tiempo.

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Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la estructura y del modo de funcionamiento de un dispositivo de direccion segun la invencion se derivan de las reivindicaciones dependientes y del ejemplo de realizacion de la invencion representado a continuacion mediante el dibujo. La unica figura esboza la estructura principal del dispositivo de direccion. Se representa un volante 5 como un asidero primario para controlar un automovil que, a traves de una conexion mecanica 4, que esta realizada habitualmente como arbol de direccion, esta conectado con un mecanismo de direccion 8, que a su vez esta conectado con las ruedas delanteras 9 del automovil. Mediante un giro del volante 5 puede predeterminarse de manera mecanica la posicion angular de las ruedas delanteras 9 y con ello la direccion de marcha del automovil.

Sobre la conexion mecanica 4 o directamente sobre el mecanismo de direccion 8 actua adicionalmente un sistema de control de direccion electrico 1, que presenta al menos un actuador electrico 3, que se activa mediante un aparato de control de direccion 2. El sistema de control de direccion 1 configura por ejemplo una servodireccion o un sistema de estabilizacion de direccion.

El sistema de control de direccion 1 puede implementar ademas tambien funciones adicionales como por ejemplo funciones de asistencia al aparcamiento, en las que el sistema de control de direccion 1 basandose en sensores 10, como por ejemplo sensores de radar o de ultrasonidos, se hace cargo automaticamente del control de direccion durante una operacion de aparcamiento.

Como uno de los sensores 10 puede estar prevista una camara de asistencia al conductor, que registra senalizaciones de calles, debido a las que el sistema de control de direccion 1 soporta una estabilidad de direccion automatica del automovil. Las funciones mencionadas en este caso que pueden implementarse mediante un sistema de control de direccion naturalmente son meramente a modo de ejemplo y no se enumeran de manera concluyente.

El sistema de control de direccion 1 se complementa mediante un asidero secundario 6, que esta conectado a traves de una conexion electrica 7 al aparato de control de direccion 2. El asidero secundario 6, que se representa en este caso simbolicamente como un accionador de giro electrico, puede estar realizado tambien en forma de rodillo, de palanca, de pantalla tactil o de puntero tactil.

El asidero secundario 6 genera en el caso de un accionamiento manual por el conductor del automovil una senal electrica, que representa una especificacion de angulo de direccion o de momento de direccion y que se trasmite a traves de la conexion electrica 7 al aparato de control de direccion 2 como una variable de entrada. El conductor tiene con ello, ademas del volante 5 como asidero primario, una posibilidad adicional para influir en el mecanismo de direccion 8.

El aparato de control de direccion 2 determina la parte de la influencia posible por el asidero secundario 6 sobre la direccion del mecanismo de direccion 8 en concreto en funcion de la respectiva situacion de funcionamiento del automovil. La situacion de funcionamiento determina el aparato de control de direccion 2 a partir de senales de diferentes sensores 10 asf como de otras variables de estado, a las que pueden pertenecer entre otros los valores actuales de la velocidad del vehfculo, del angulo de giro del volante, del angulo de guinada del vehfculo. Igualmente pueden tenerse en cuenta datos de navegacion y datos de estado del conductor.

A partir del conjunto de los datos de sensor ponderados incluyendo la senal de salida emitida por el asidero secundario 6, el aparato de control de direccion 2 calcula una senal de activacion para el actuador electrico 3 y activa el actuador 3 de manera correspondiente.

Es ventajoso que el asidero secundario 6 presente un efecto tactil estatico, que puede generarse a traves de una curva de retencion 3D o a traves de una unidad de retroalimentacion de fuerza. El conductor obtiene de ese modo directamente una respuesta tactil a su accionamiento del asidero secundario 6, mediante lo cual puede tener lugar un control con una precision superior. La unidad de retroalimentacion de fuerza puede implementarse ventajosamente usando un actuador electromotriz o magnetorreologico.

Para colocar el asidero secundario 6 de la manera ergonomicamente mas favorable, este puede estar colocado ventajosamente en la consola central del automovil, en la columna de direccion o incluso directamente en el volante 5.

El asidero secundario 6 puede conectarse ventajosamente a traves de un enlace radioelectrico con el aparato de control de direccion 2, de modo que su disposicion no necesita cableado adicional.

La descripcion indica en este caso solo a modo de ejemplo algunas de las muchas posibilidades, que se basan en la idea de la invencion, de que un asidero secundario puede utilizarse ventajosamente como elemento de maniobra adicional para controlar un dispositivo de direccion, en particular cuando se lleva a cabo una consideracion y ponderacion de sus senales en funcion de la situacion de funcionamiento.

Numeros de referencia

: 1 sistema de control de direccion

: 2 aparato de control de direccion

5: 3 actuador

: 4 conexion mecanica (arbol)

: 5 asidero primario (volante)

: 6 asidero secundario

: 7 conexion electrica

10: 8 mecanismo de direccion

: 9 ruedas delanteras

: 10 sensores

Claims

REIVINDICACIONES

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Dispositivo de direccion para un automovil,

con un asidero primario (5), que esta acoplado a traves de una conexion mecanica (4) a un mecanismo de direccion (8) para influir en la direccion de marcha del automovil,

con un sistema de control de direccion accionado electricamente (1), que presenta un aparato de control de direccion (2) y un actuador electrico (3) conectado al mismo para actuar sobre el mecanismo de direccion

(8),

y con un asidero secundario (6), que esta conectado a traves de una conexion electrica (7) al aparato de control de direccion (2),

caracterizado por que

el asidero secundario (6) actua con una parte, que puede predeterminarse mediante el aparato de control de direccion (2) en funcion de la respectiva situacion de funcionamiento del automovil, de todo el efecto de direccion que puede conseguirse mediante el actuador electrico, sobre el mecanismo de direccion (8).

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el asidero secundario (6) esta realizado como accionador de giro, rodillo, palanca, pantalla tactil o puntero tactil.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el asidero secundario (6) registra una fuerza de presion y/o fuerza de traccion aplicada por el conductor.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el asidero secundario (6) genera un efecto tactil estatico mediante una curva de retencion 3D.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el asidero secundario (6) genera un efecto tactil mediante una unidad de retroalimentacion de fuerza.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 5, caracterizado por que la unidad de retroalimentacion de fuerza presenta un actuador electromotriz o magnetorreologico.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el asidero secundario (6) esta dispuesto en la consola central o en la columna de direccion.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la conexion electrica del asidero secundario (6) comprende con el aparato de control de direccion (2) comprende un enlace radioelectrico.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el aparato de control de direccion (2) convierte la senal emitida por el asidero secundario (6) en una especificacion de angulo de direccion o de momento de direccion para activar el actuador electrico (3).

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el aparato de control de direccion (2) limita la especificacion de angulo de direccion o de momento de direccion con respecto a un intervalo de valores admisibles en funcion de la situacion.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el aparato de control de direccion (2) convierte la senal emitida por el asidero secundario (6) en funcion de variables de estado adicionales en una especificacion de angulo de direccion o de momento de direccion.

Dispositivo de direccion segun la reivindicacion 11, caracterizado por que al menos una de las siguientes variables pertenece a las variables de estado adicionales: velocidad del vehfculo, angulo de giro del volante, angulo de guinada del vehfculo, asf como variables de datos de navegacion y datos de estado del conductor.