SE535141C2 - Styranordning vid midjestyrt fordon - Google Patents

Description

20 25 535 141 utsignal, vilken elektriska utsignal är anordnad att tillfö- ras till en reglerenhet, som styr elmotorn i resp. hjul hos fordonet på så sätt att hjulet på ena sidan av fordonet till- förs signalen, som en liten positiv adderande signal till strömtillförseln till elmotorn för att ge ett hastighetstill- skott och hjulet pà den andra sidan av fordonet tillförs signalen, som en liten negativ subtraherande signal till strömtillförseln till elmotorn för att ge en hastighetsreduk- tion.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är en inverterare anordnad för att invertera utsignalen till hjulet på ena sidan av fordonet.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare i form av ett utföringsexempel, àskàdliggjort med hjälp ritningsfigurerna, där Fig. 1 schematiskt i planvy i form av av de bifogade ett blockschema visar ett midjestyrt fordon och Fig. 2 visar schematiskt ett kopplingsschema för de för uppfinningen vä- sentliga funktionerna för styrningen av fordonet.

Fig. 1 visar således ett blockschema över ett midjestyrt fordon, som exempelvis kan vara en gräsklippare. Fordonet har en främre del 1 och en bakre del 2, vilka delar av fordonet är förbundna med varandra via en vridled 3. Fordonet har fyra hjul, som sitter i den främre delen av fordonet samt två bakhjul 6, 7, två framhjul 4, 5, som sitter i den bakre delen av fordonet. En ratt 8 är anordnad för att styra fordonet och rattens rattstång är med hjälp av ett mekaniskt kraftöverfö- ringsorgan 9 förbunden med en vridskiva 10, som är fast för- bunden med vridleden 3, så att det mekaniska kraftöverfö- ringsorganet 9 genom rattens 8 vridning kan få vridskivan 10 10 15 25 30 535 141 att vridas kring vridleden 3, så att fordonets främre och bakre delar 1, 2 kan vridas i förhållande till varandra.

Fordonet är elmotordrivet och innefattar en elektrisk motor 11, 12 i vart och ett av' bakhjulen 6, 7. Batterier eller annan elektrisk kraftkälla, icke visade, är anordnade i for- donet för att ge erforderlig kraft för att driva fram fordo- net samt för försörjning av eventuellt anordnade aggregat, såsom t.ex. klippaggregat, i fordonet.

För drivningen av fordonet kan det exempelvis vara anordnat dels en huvudbrytare, t.ex. en pedal 13 på fordonet, se Fig. 2, vilken pedal måste hållas nedtryckt för att fordonet över huvud taget ska få någon ström för framdrivning eller till anordnade aggregat. För reglering av fordonets hastighet är anordnat ett reglage 14, ”gaspedal”, pà fordonet, med vilken strömtillförseln till elmotorerna 11, 12 regleras. Strömtill- förseln till motorerna regleras av gaspedalen 14 så att båda motorerna därmed kommer att gå lika fort. Regleringen av strömmen till de båda motorerna sker i en separat reglerenhet 15, 16 för vardera motorn 11, 12.

Styrningen av fordonet blir med ovannämnda utformning tämli- gen trög, beroende på fordonets tyngd. Den kraft som måste läggas på ratten 8 för att med hjälp av det mekaniska kraft- överföringsorganet 9 vrida vridskivan 10 och därmed vridleden 3 hos fordonet.

För att komma till rätta med den tröga styrningen är därför på fordonets rattstång anordnat en kraftsensor 17, som känner av det på rattstången med hjälp av ratten 8 pàlagda momentet samt även i vilken riktning momentet verkar på rattstàngen.

Kraftsensorn 17 avger en elektrisk signal, positiv eller 10 15 25 535 141 negativ och vars storlek är beroende av det pålagda momentet.

Denna elektriska signal leds via en förstärkare 18 vidare till var och en av reglerenheterna 15, 16 för elmotorerna, där dock signalen till den ena reglerenheten 15 leds via en inverterare 19, så att de som vänder polaritet på signalen, båda reglerenheterna 15, 16 tillförs lika stora signaler från kraftsensorn 17, men med olika polaritet. Dessa signaler från 17 tillförs 16 och som tillförs kraftsensorn till reglerenheterna 15, adderas till den hastighetsreglerande signal, från gaspedalen 14.

Om då ratten 8 vrids kommer en positiv elektrisk signal att tillföras det ena hjulet för att driva det i en riktning och en negativ signal till det andra hjulet för att driva det i från gaspedalen kommer fordonet att försöka vrida sig kring vrid- motsatt riktning. Om ingen hastighetssignal tillförs leden 3 i den riktning, som ratten vrids, genom att den ena motorn drivs framåt och den andra bakåt. Om gaspedalen 14 samtidigt är nertryckt kommer signalen från ratten 8 och kraftsensorn 17 att tillföras som en liten positiv adderande signal till hjulet på den ena sidan och som en negativ, has- tighetssänkande, signal till hjulet pà den andra sidan, vil- ket innebär att de båda hjulen drivs olika fort och att for- donet därmed svänger.

En styranordning enligt uppfinningen kan även vara anordnad vid ett midjestyrt fordon, som drivs av fler än tvâ hjul, t.ex. drivning av samtliga hjul pà fordonet, exempelvis fyra eller fler hjul och där då även i ett sådant fall utsignalen från en kraftsensor pà rattstàngen tillförs till reglerenhe- terna för drivmotorerna, med en negativ signal tillförd på ena sidan av fordonet och en positiv signal till andra sidan av fordonet vid svängning. 10 15 20 25 535 141 Med styranordningen enligt uppfinningen erhålls således på ett mycket enkelt sätt en kraftassisterad styrning för ett midjestyrt fordon, så att den kraft, som behöver påläggas på ratten för att åstadkomma den eftersträvade styrningen mins- kas avsevärt jämfört med en helt mekanisk manuell styrning.

Styrningen enligt uppfinningen ger en servoverkan, som redu- cerar det manuella kraftbehovet och detta med ett minimum av ytterligare komponenter. Detta ger således en kostnadseffek- tiv och säker lösning av styrkraftsbehovet. Styranordningen gör också att det erforderliga rattutslaget för att åstadkom- ma den avsedda styrningen kan hållas begränsat, vilket gör att styregenskaperna också förbättras jämfört med ett fordon där man för att reducera den erforderliga kraften varit tvungen att ha en hög utväxling vid överföringen från ratt- stången.

Styranordningen enligt uppfinningen är i första hand avsedd för lätta och relativt billiga eldrivna fordon, såsom t.ex. gräsklippare eller andra mindre fordon. Det är dock möjligt att utnyttja styrningsprincipen för alla typer av fordon, som har elmotorer till de enskilda hjulen för att driva fordonet.

Det är också givet att fordonet inte behöver ha en vanlig ratt, utan det kan istället vara anordnat ett styre sittande på en styrstång, med motsvarande funktion som ratt och ratt- stång, eller annat motsvarande styrande organ.

Claims (8)

10 15 20 25 535 141 Patentkrav särskilt ett elmotordrivet (ll, vart och ett av åtminstone två hjul (6,

1. Styranordning för ett fordon, midjestyrt fordon, där en elmotor 12) är anordnad för 7) hos fordonet för att driva hjulen, varvid en rattstàng hos fordonet via ett kraftöverföringsorgan (9) är direkt kopplad för överföring av en på en ratt (8) vridled (3) hos rattstàngen pàlagd vridkraft till en hos fordonet, (17) lagda vridkraften och alstra en elektrisk utsignal, k ä n n e t e c k n a d av att en kraftsensor är anordnad att känna av den på ratten på- vilken elektriska utsignal är anordnad att tillföras till en regler- (15, 16), (11, 12) 7) hos fordonet på så sätt att hjulet på ena sidan av fordo- enhet som styr elmotorn i resp. hjul (6, net tillförs signalen som en liten positiv adderande signal till strömtillförseln till elmotorn för att ge ett hastig- hetstillskott och hjulet på den andra sidan av fordonet till- förs signalen som en liten negativ subtraherande signal till strömtillförseln till elmotorn för att ge en hastighetsreduk- tion.

2. Styranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kraftsensorn (17) är anordnad att avge en positiv elekt- risk utsignal, när ratten (8) vrids àt ett håll och en nega- tiv elektrisk signal, när ratten vrids åt motsatt håll.

3. Styranordning enligt krav 1 eller 2, (17), anordnad att avge en elektrisk utsignal, k ä n n e t e c k - n a d av att kraftsensorn analog eller digital, är vars storlek är beroende av storleken på den pålagda vridkraften. 10 15 20 25 535 141

4. Styranordning enligt krav 1, (15, 16) k ä n n e t e c k n a d av att en reglerenhet 12). är anordnad för var och en av elmotorerna (11,

5. Styranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av (19) (17) log är anordnad för att ändra polaritet på den till den ena 12) tillför- att en inverterare i det fall kraftsensorn är ana- av reglerenheterna (15, 16) för elmotorerna (11, da elektriska utsignalen.

6. Styranordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den tillförda elektriska utsignalen adderas eller subtra- heras beroende pà typ av kraftsensor (17) till resp. regler- enhet (15, 16) tillförd moment- eller hastighetsreglersignal.

7. Styranordning enligt krav 1, (ll, 12) drivande hjul (6, 7) k ä n n e t e c k n a d av att en elmotor är anordnad för vart och ett av hos fordonet och att den elektriska (15, 16) utsignalen tillförs till reglerenheterna för dessa elmotorer.

8. Styranordning' enligt krav 14 k ä n n e t e c k n a d av att en elmotor är anordnad i vart och ett av hjulen hos for- donet och att den elektriska utsignalen tillförs till var och en av reglerenheterna för dessa elmotorer.