ระบบคัดท้ายยานยนต์-โดย-ระบบสายไฟ (SBW)|องค์ประกอบ หลักการ และคุณลักษณะ
ยานยนต์บังคับเลี้ยว-โดย-สายระบบ (SBW) ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ ชุดพวงมาลัย ชุดบังคับเลี้ยว และชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์หลัก (ECU) รวมถึงระบบเสริมซึ่งรวมถึงระบบป้องกันข้อผิดพลาดอัตโนมัติและระบบจ่ายไฟ
ภาพรวม
ระบบบังคับเลี้ยวรถยนต์-โดย-สายไฟ (SBW) ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่ ชุดพวงมาลัย ชุดบังคับเลี้ยว และ ECU หลัก พร้อมด้วยระบบเสริม เช่น ระบบป้องกันข้อผิดพลาดอัตโนมัติและแหล่งจ่ายไฟ
ชุดพวงมาลัยประกอบด้วยพวงมาลัย เซ็นเซอร์มุมพวงมาลัย เซ็นเซอร์แรงบิด และมอเตอร์แรงบิดกลับพวงมาลัย หน้าที่หลักของมันคือการแปลงความตั้งใจในการบังคับเลี้ยวของคนขับ (โดยการวัดมุมพวงมาลัย) ให้เป็นสัญญาณดิจิตอลและส่งไปยัง ECU หลัก ในขณะเดียวกัน ก็จะรับสัญญาณแรงบิดจาก ECU หลักเพื่อสร้างแรงบิดกลับของพวงมาลัย โดยให้ข้อมูลความรู้สึกของถนนแก่ผู้ขับขี่ ชุดควบคุมการบังคับเลี้ยวประกอบด้วยเซ็นเซอร์มุมล้อหน้า มอเตอร์ควบคุมการบังคับเลี้ยว ตัวควบคุมมอเตอร์บังคับเลี้ยว และส่วนประกอบการบังคับเลี้ยวที่ล้อหน้า และอื่นๆ อีกมากมาย โดยรับคำสั่งจาก ECU หลักและควบคุมการหมุนพวงมาลัยผ่านตัวควบคุมมอเตอร์พวงมาลัยเพื่อให้ทราบถึงความตั้งใจในการบังคับเลี้ยวของผู้ขับขี่
ECU หลักวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณที่รวบรวมไว้เพื่อกำหนดสถานะการเคลื่อนไหวของรถ และส่งคำสั่งไปยังมอเตอร์แรงบิดกลับพวงมาลัยและมอเตอร์บังคับเลี้ยวเพื่อควบคุมการทำงาน ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารถจะตอบสนองได้ดีที่สุดภายใต้ทุกสภาวะการทำงาน ลดความจำเป็นของผู้ขับขี่ในการชดเชยการเปลี่ยนแปลงในลักษณะการบังคับเลี้ยวของรถด้วยความเร็ว และลดภาระของผู้ขับขี่ นอกจากนี้ ตัวควบคุมยังสามารถระบุคำแนะนำการใช้งานของผู้ขับขี่และตัดสินว่าการทำงานของพวงมาลัยนั้นสมเหตุสมผลหรือไม่ภายใต้สถานะปัจจุบัน เมื่อรถอยู่ในสภาพไม่เสถียรหรือผู้ขับขี่ออกคำสั่งที่ไม่ถูกต้อง ระบบ SBW จะปิดกั้นการทำงานของพวงมาลัยที่ไม่ถูกต้อง และดำเนินการควบคุมเสถียรภาพโดยอัตโนมัติเพื่อฟื้นฟูรถให้อยู่ในสภาพที่มั่นคงโดยเร็วที่สุด
ระบบป้องกันข้อผิดพลาดอัตโนมัติเป็นโมดูลสำคัญของระบบ SBW ซึ่งรวมถึงชุดอัลกอริธึมการตรวจสอบและการใช้งาน ตอบสนองต่อประเภทและระดับความผิดปกติที่แตกต่างกันด้วยมาตรการการประมวลผลที่สอดคล้องกันเพื่อรักษาการขับขี่ตามปกติของยานพาหนะให้อยู่ในระดับสูงสุด เนื่องจากเป็นหนึ่งในวิธีการขนส่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ความปลอดภัยของยานพาหนะจึงต้องคำนึงถึงเป็นอันดับแรกและเป็นรากฐานของการวิจัยทั้งหมด ดังนั้นการตรวจจับและประมวลผลข้อผิดพลาดอัตโนมัติจึงเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบ SBW ใช้ตรรกะการตรวจจับและการประมวลผลที่เข้มงวดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพความปลอดภัยของยานพาหนะให้ดียิ่งขึ้น
ระบบจ่ายไฟมีหน้าที่จ่ายไฟให้กับตัวควบคุม มอเตอร์ควบคุมสองตัว และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ บน-ยานพาหนะ กำลังสูงสุดของมอเตอร์ควบคุมมุมล้อหน้าเพียงอย่างเดียวอยู่ในช่วงตั้งแต่ 500W ถึง 800W และเมื่อรวมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ บนยานพาหนะแล้ว แหล่งจ่ายไฟจะอยู่ภายใต้ภาระที่มาก ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงของโครงข่ายไฟฟ้าภายใต้ภาระหนัก ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
หลักการทำงาน
ระบบบังคับเลี้ยวของยานพาหนะเป็นองค์ประกอบสำคัญที่กำหนดความปลอดภัยเชิงรุกของยานพาหนะ ระบบบังคับเลี้ยวของรถยนต์แบบดั้งเดิมเป็นระบบกลไก โดยผู้ขับขี่จะควบคุมพวงมาลัย และการเคลื่อนไหวของพวงมาลัยจะถูกส่งไปยังพวงมาลัยผ่านทางเฟืองพวงมาลัยและชุดการเชื่อมต่อ ระบบ SBW ของรถยนต์ขจัดการเชื่อมต่อทางกลระหว่างพวงมาลัยและพวงมาลัย ทำให้การบังคับเลี้ยวทั้งหมดใช้พลังงานไฟฟ้า หลุดพ้นจากข้อจำกัดต่างๆ ของระบบบังคับเลี้ยวแบบเดิมๆ ทำให้สามารถออกแบบทั้งลักษณะการส่งแรงและลักษณะการส่งมุมของการบังคับเลี้ยวของยานพาหนะได้ฟรี สิ่งนี้นำมาซึ่งความเป็นไปได้ไม่จำกัดในการออกแบบคุณลักษณะการบังคับเลี้ยวของยานพาหนะ และแสดงถึงนวัตกรรมที่สำคัญในระบบบังคับเลี้ยวของยานยนต์
หลักการทำงานของระบบ SBW ของรถยนต์มีดังนี้: เซ็นเซอร์จะตรวจจับข้อมูลการบังคับเลี้ยวของคนขับ ซึ่งจะถูกส่งไปยัง- ECU ของยานพาหนะผ่านบัสข้อมูล และรับคำสั่งป้อนกลับจากระบบควบคุมพวงมาลัย ระบบควบคุมพวงมาลัยยังได้รับคำแนะนำในการบังคับเลี้ยวของผู้ขับขี่จากกลไกควบคุมพวงมาลัยและข้อมูลสถานะล้อจากระบบบังคับเลี้ยว ดังนั้นจึงสั่งการการเคลื่อนที่ของระบบพวงมาลัยทั้งหมด ระบบบังคับเลี้ยวจะควบคุมล้อให้หมุนไปยังมุมที่ต้องการและป้อนมุมล้อและแรงบิดในการหมุนกลับไปยังส่วนอื่นๆ ของระบบ เช่น กลไกการควบคุมพวงมาลัย เพื่อให้ผู้ขับขี่รู้สึกถึงถนน ความเข้มข้นของความรู้สึกบนถนนนี้สามารถควบคุมได้ด้วยระบบควบคุมพวงมาลัยตามเงื่อนไขต่างๆ
ลักษณะเฉพาะ
ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของยานพาหนะที่เพิ่มขึ้น การถอดการเชื่อมต่อทางกล เช่น คอพวงมาลัย ช่วยป้องกันการบาดเจ็บของผู้ขับขี่จากคอพวงมาลัยในอุบัติเหตุการชนกันโดยสิ้นเชิง ECU อัจฉริยะจะตัดสินความสมเหตุสมผลของการทำงานของผู้ขับขี่โดยพิจารณาจากสถานะการขับขี่ของยานพาหนะ และทำการปรับเปลี่ยนที่เกี่ยวข้อง เมื่อรถอยู่ในสภาพการทำงานที่รุนแรง รถจะสามารถควบคุมเสถียรภาพของรถได้โดยอัตโนมัติ
คุณลักษณะการขับขี่และความคล่องตัวที่ได้รับการปรับปรุง อัตราพวงมาลัย (อัตราส่วนของมุมพวงมาลัยต่อมุมล้อ) จะถูกปรับแบบไดนามิกตามความเร็วของรถ ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ที่ความเร็วต่ำ อัตราทดพวงมาลัยต่ำจะช่วยลดมุมการหมุนพวงมาลัยที่จำเป็นสำหรับการเลี้ยวหรือจอดรถ ที่ความเร็วสูง อัตราทดพวงมาลัยที่เพิ่มขึ้นช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการขับขี่ทางตรง-ที่ดีขึ้น
ปรับความรู้สึกบนถนนของผู้ขับขี่ให้เหมาะสม เนื่องจากไม่มีการเชื่อมต่อทางกลไกระหว่างพวงมาลัยกับพวงมาลัย "ความรู้สึกบนท้องถนน" ของผู้ขับขี่จึงถูกสร้างขึ้นโดยการจำลอง ระบบสามารถดึงข้อมูลที่สะท้อนถึงสภาพการขับขี่จริงของรถและสภาพถนนจากสัญญาณได้ดีที่สุด และใช้เป็นตัวแปรควบคุมสำหรับแรงบิดกลับของพวงมาลัย เพื่อให้แน่ใจว่าพวงมาลัยจะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์แก่ผู้ขับขี่เท่านั้น จึงให้ความรู้สึกสมจริงบนท้องถนนมากขึ้น
องค์ประกอบ
โดยพื้นฐานแล้วกบังคับเลี้ยว-โดย-ระบบสายไฟประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน: โมดูลพวงมาลัย (หรือที่เรียกว่าแอคทูเอเตอร์พวงมาลัย) และโมดูลพวงมาลัย (หรือที่เรียกว่าแอคทูเอเตอร์ล้อ) โมดูลพวงมาลัยติดตั้งอยู่ที่คอพวงมาลัยส่วนบน และประกอบด้วยพวงมาลัยแบบดั้งเดิม เซ็นเซอร์ที่ตรวจจับมุมบังคับเลี้ยว แรงบังคับเลี้ยว หรือแรงบิดในการบังคับเลี้ยว และมอเตอร์ไฟฟ้าที่สร้างความรู้สึกในการบังคับเลี้ยวที่เหมาะสมสำหรับผู้ขับขี่