ITRM990757A1 - Sistema di sterzo per autoveicoli. - Google Patents

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ITRM990757A1
ITRM990757A1 IT1999RM000757A ITRM990757A ITRM990757A1 IT RM990757 A1 ITRM990757 A1 IT RM990757A1 IT 1999RM000757 A IT1999RM000757 A IT 1999RM000757A IT RM990757 A ITRM990757 A IT RM990757A IT RM990757 A1 ITRM990757 A1 IT RM990757A1
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IT
Italy
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steering
vehicle
steerable wheels
knob
steering wheel
Prior art date
Application number
IT1999RM000757A
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English (en)
Inventor
Hubert Bohner
Gerhard Kurz
Karl-Eugen Laubacher
Tobias Speidel
Original Assignee
Daimler Chrysler Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Sistema di sterzo per autoveicoli",
L'invenzione riguarda un sistema di sterzo previsto per autoveicoli, con una manopola di sterzo azionabile dal conducente, in particolare un volano di sterzatura, un aggregato di controllo di sterzatura per la regolazione a motore delle ruote sterzabili del veicolo, con un indicatore di valori nominali di angoli di sterzatura, azionabile dalla manopola di sterzo, con un indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura, azionato dalle ruote sterzabili del veicolo, con un settore di regolazione, che aziona l'aggregato di regolazione di sterzatura in funzione di un confronto tra ì valori nominali e effettivi dell'angolo di sterzatura, con un regolatore di forze manuali, che in correlazione con le forze, che si presentano tra le ruote sterzate del veicolo e l'aggregato di regolazione di sterzatura, comporta sulla manopola di sterzatura una forza di reazione nonché una corsa di regolazione della manopola di sterzatura,. correlata con le variazioni di angoli di sterzatura delle ruote sterzabili del veicolo e con un sistema di emergenza, che entra automaticamente in azione in caso di guasti nel settóre di regolazione o nelle parti coordinate del sistema, per l’accoppiamento forzato meccanico e/o idraulico tra la manopola di sterzatura e le ruote sterzabili del veicolo.
Attualmente vengono sviluppati sistemi di sterzatura del suddetto tipo. A tal fine viene usato il concetto "Steer by wìre", ossia contrariamente ai sistemi di sterzo convenzionali, nell’esercizio normale non è previsto un accoppiamento forzato tra manopola o volano di sterzo e le ruote sterzabili del veicolo, ma piuttosto le ruote sterzabili del veicolo e la manopola di sterzo sono accoppiati operativamente tra di loro solo attraverso un settore di regolazione. Un regolatore di forza manuale serve per generare sulla manopola o sul volante dello sterzo, in funzione dello stato di marcia, una resistenza, vale a dire che il regolatore di forza manuale comporta una reazione delle forze di sterzatura agenti sulle ruote sterzate del veicolo. Contemporaneamente,si possono evitare anche agenti esterni, come urti sulle ruote al passaggio sulle buche che comportano negli sterzi convenzionali colpi sul volante dello sterzo.
Per il caso di un guasto del settore di regolazione o dei componenti del sistema cooperanti con esso, viene previsto un sistema di emergenza idraulico o meccanico, che entra automaticamente in funzione nel caso di guasto, con la conseguenza che tra il volante dello sterzo e le ruote sterzate del veicolo si ottiene un accoppiamento forzato idraulico oppure meccanico - come negli sterzi finora noti.
Di regola, il sistema di sterzo precedentemente indicato funziona, nell'esercizio normale, con un rapporto di trasmissione variabile tra la corsa di regolazione della manopola di sterzo e la variazione dell'angolo di sterzatura delle ruote sterzate del veicolo, essendo di preferenza previsto tuttavia che la manopola di sterzatura assuma, nella posizione di marcia dritta delle ruote sterzabili del veicolo, una posizione di marcia dritta fermamente prestabilita. Il suddetto rapporto di trasmissione variabile della sterzatura si distingue generalmente più o meno in modo chiaro dal rapporto di trasmissione del sistema di emergenza.
Se ora il sistema di emergenza dovesse essere inserito durante una marcia in curva, ossia nelle posizioni sterzate dallo stato della marcia rettilinea delle ruote sterzabili del veicolo nonché del volante dello sterzo, il volante non assumerà la sua normale posizione di marcia rettilinea dopo il ritorno delle ruote sterzate del veicolo alla loro posizione di marcia dritta, ma sarà spostato più o meno a destra o a sinistra rispetto a questa normale posizione di marcia rettilinea.
Benché ciò non comporti uno stato pericoloso dai punti di vista tecnici, tuttavia il suddetto effetto può essere irritante per il conducente. Ciò vale particolarmente per le manovre di parcheggio, durante le quali un conducente presta la sua attenzione in modo relativamente frequente alla data posizione del volante dello sterzo; durante la normale marcia nel traffico stradale, un conducente non presterà di regola la sua attenzione sulla posizione del volante dello sterzo e dirigerà le manovre di sterzatura solo conformemente al dato percorso, tuttavia un volante dello sterzo può impedire la vista della strumentazione in una posizione sfavorevole.
Simili problemi possono verificarsi quando il sistema di sterzo è congegnato per un esercizio di sterzatura guidata, in cui il veicolo segue ad esempio automaticamente una striscia di guida sul lato del manto stradale, o simili. In caso di una fase di esercizio del genere può essere eventualmente previsto che il volante dello sterzo rimanga fermo nella normale posizione di marcia rettilinea per la durata dell'esercizio guidato a traccia. Se ora il sistema di emergenza dovesse essere inserito, il volante dello sterzo può avere, alla posizione di marcia rettilinea delle ruote sterzabili del veicolo, una posizione, in certe circostanze notevolmente distante dalla normale posizione di marcia rettilinea .
Il compito dell'invenzione è ora quello di migliorare l’esercizio di emergenza in un sistema di sterzo del tipo precedentemente indicato.
Questo compito viene risolto secondo l'invenzione per il fatto che il sistema di emergenza può essere centrato da parte del conducente tra le posizioni del volante dello sterzo e le ruote sterzabili del veicolo, con la variazione di un coordinamento causato dall'inserimento del sistema di emergenza, in maniera tale che il volante dello sterzo assuma una posizione prestabilita nella posizione di marcia rettilinea delle ruote sterzabili del veicolo.
L'invenzione si basa sul concetto generale di prevedere per il sistema di emergenza un aggiustamento manuale e/o automatico, per coordinare la normale posizione di marcia rettilinea del volante dello sterzo alla posizione di marcia rettilinea delle ruote del veicolo.
Secondo una preferita forma di realizzazione dell'invenzione, in un sistema di emergenza non centrato può apparire un segnale di avviso, per avvisare il conducente sulle posizioni "inconsuete" del volante dello sterzo.
In una variante, particolarmente preferita dell'invenzione, è inseribile un modo di centraggio computerizzato, in cui eventualmente l'accoppiamento forzato viene almeno parzialmente separato, intervenendo su segnali, che riproducono la posizione o posizioni di volante e di ruote sterzabili del veicolo, in particolare sui segnali dell’indicatore di valori nominali di angoli di sterzatura e di indicatori di valori effettivi di angoli di sterzatura e inserisce automaticamente l'accoppiamento forzato, quando viene raggiunta una posizione relativa di volante dello sterzo e di ruote sterzabili del veicolo, adatta per il centraggio e/o si presenta un movimento relativo tra il volante dello sterzo e le ruote sterzabili del veicolo, che si allontana da tale posizione relativa.
Con questo modo di centraggio viene sfruttato il fatto che anche in caso di un guasto causante l'inserimento automatico di un sistema di emergenza, si hanno ancora regolarmente a disposizione segnali per le posizioni del volante dello sterzo e delle ruote sterzabili del veicolo. Infatti, anche in caso di un guasto l'indicatore di valori nominali di angoli di sterzatura e l'indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura restano quasi sempre capaci di funzionare. Di conseguenza, un computer che elabora i predetti segnali è in grado di "riconoscere" se il volante dello sterzo è centrato, con un accoppiamento forzato attivo, rispetto alle ruote sterzabili del veicolo, o meno, oppure se i movimenti relativi che si verificano tra il volante dello sterzo e le ruote sterzabili del veicolo possono causare un miglioramento o un peggioramento del centraggio.
Eventualmente, può essere previsto che in caso del modo di centraggio inserito, abbia luogo un centraggio automatico del sistema di emergenza. Ciò è sempre possibile quando, nonostante il guasto causante l'inserimento del sistema di emergenza, oltre ad un sistema di sensori per il rilevamento delle posizioni per il volante dello sterzo e delle ruote sterzabili del veicolo, si hanno a disposizione anche dispositivi aggregati, come ad esempio il dispositivo di regolazione della sterzatura e/o il regolatore di forza manuale, con i quali diventa possibile, con un corrispondente azionamento da parte di un computer, uno spostamento relativo tra il volante dello sterzo e le ruote sterzabili del veicolo.
Per ragioni di sicurezza può essere conveniente di rendere possibile o inseribile il centraggio o il modo di centraggio solo con il veicolo fermo e/o alle velocità dimarcia estremamente ridotte.
Per le stesse ragioni, non solo organi autonomi dovrebbero rendere possibile, in caso di un esercizio di emergenza, una separazione dell'accoppiamento forzato e/o un inserimento del modo di centraggio. Del resto, per quanto riguarda le caratteristiche preferite dell'invenzione si rimanda alle rivendicazioni e alla seguente descrizione degli esempi di realizzazione particolarmente preferiti, con riferimento al disegno, in cui:
la figura 1 mostra una vista a forma di circuito di una prima forma di realizzazione; e
la figura 2 rappresenta una vista corrispondente di un'altra forma di realizzazione.
Nell'esempio della figura 1, un autoveicolo, non illustrato più da vicino, presenta ruote anteriori sterzabili 1, che sono accoppiate tra di loro in modo sterzabile attraverso barre articolate 2 nonché una barra 3.
La barra 3 forma lo stelo di pistone di due aggregati pistone-cilindro 4 e 5, disposti parallelamente tra di loro, che sono conformati come aggregati a doppia azione, le due camere dell'aggregato pistone-cilindro 4 essendo disposte su entrambi i lati delle camere intermedie dell'aggregato pistone-cilindro.
L'aggregato pistone-cilindro 4 è accoppiato attraverso due condotti idraulici 6 e 7 con le due camere di lavoro di pistoni di un aggregato pistonecilindro a doppia azione 8, il cui pistone è collegato operativamente per via meccanica con un volante 9 dello sterzo. Il pistone dell’aggregato 8 si sposta quindi nella figura 1 verso la destra o verso la sinistra, quando il volante 9 viene fatto ruotare nel senso orario o nel senso antiorario. Allo spostamento del pistone dell'aggregato 8 viene corrispondentemente fatto ruotare il volante 9 dello sterzo .
Il volante 9 dello sterzo è collegato operativamente con un motore elettrico non autofrenante 10, il quale è in grado di lavorare, con l'albero motore fermato, quale semplice generatore di forza, il cui compito sarà descritto qui di seguito.
Tra i condotti idraulici 6 e 7 è disposto un complesso di valvole, normalmente chiuso, con le valvole di bloccaggio 11' e 11", che possono essere commutate insieme o separatamente,alimentando con la corrente i loro magneti di regolazione, contro la forza di una molla di richiamo,dalla posizione di chiusura illustrata alla loro posizione di apertura e al disinnesto della corrente elettrica, che sollecita il rispettiva magnete di regolazione, vengono portate automaticamente dalla molla di richiamo alla posizione di chiusura illustrata oppure mantenute in questa posizione.
Ai condotti 6 e 7 o alle camere con esse collegate dell'aggregato pistone-cilindro 8 sono coordinate valvole di ventilazione 12' e 12", che assumono nella posizione di chiusura illustrata, anche la funzione di valvole di limitazione di pressione. Le valvole di ventilazione 12' e 12" possono essere spostate alla loro posizione di apertura insieme o separatamente, contro la forza di molle di richiamo, alimentando con la corrente i rispettivi magneti di regolazione. Al disinnesto della corrente, le valvole di ventilazione 12' e 12" tornano alla posizione di chiusura illustrata.
L’aggregato di pistone-cilindro 5 è collegato attraverso condotti idraulici 13 e 14 con due raccordi di una valvola di comando 15 che è collegata attraverso due altri raccordi con un serbatoio idraulico 16, relativamente privo di pressione e con una sorgente di pressione idraulica, nell'esempio rappresentato una pompa 17 connessa sul lato di aspirazione al serbatoio idraulico 16. La pompa 17 viene azionata da un motore elettrico non illustrato e/o dal motore, ugualmente non illustrato, di un autoveicolo.
Tra i condotti idraulici 13 e 14 è disposta una valvola di bloccaggio 18, normalmente aperta, che può essere portata dalla posizione di apertura illustrata alla sua posizione di chiusura, oppure mantenuta in questa posizione di chiusura, contro la forza di una molla di richiamo, alimentando con la corrente il suo magnete di regolazione.
Un complesso elettronico di regolazione e controllo 19 è collegato dal lato di entrata con un indicatore 20 del valore effettivo dell’angolo di sterzatura delle ruote anteriori 1. Questo indicatore 20 può cooperare ad esempio con la barra 3, che esegue alla sterzatura delle rote 1 una corsa di spostamento analoga al valore effettivo dell'angolo di sterzatura.
Inoltre, il lato di entrata del complesso di regolazione e controllo 19 con un indicatore 21 del valore nominale dell'angolo di sterzatura, azionato dal volante 9 dello sterzo.
Inoltre, il lato di entrata del complesso di regolazione e controllo è collegato con un sensore di momenti torcenti 22, che rileva le forze o momenti trasmessi tra il volante 9 dello sterzo e il motore elettrico 10.
Inoltre, al lato di entrata del complesso di regolazione e controllo 19 è connessa una pluralità di sensori di pressione da 23 a 27, i cui segnali indicano le pressioni idrauliche nei condotti idraulici 6 e 7 rispettivamente 13 e 14 o sul lato di pressione della pompa 17, ossia all'entrata di pressione della valvola di regolazione 15.
Sul lato di uscita, il complesso di regolazione e controllo 19 è collegato con i magneti di regolazione delle valvole di bloccaggio 111, 11" e 18 nonché delle valvole di ventilazione 12' e 12". Inoltre, dall'uscita del complesso di regolazione e controllo 19 vengono azionati il motore elettrico 10 e la valvola di regolazione 15.
Il sistema di sterzo della figura 1 funziona normalmente come segue:
nell’esercizio normale, le valvole di bloccaggio 11', 11" e 18 vengono portate, alimentando con la corrente i rispettivi magneti di regolazione, alle posizioni non illustrate e mantenute in esse. Di conseguenza, l'aggregato pistone-cilindro 4 è disaccoppiato idraulicamente dall'aggregato pistone-cilindro 8 nonché dal volante 9 dello sterzo.
Tra le due camere di lavoro del pistone dell'aggregato pistone-cilindro 5, mediante l'azionamento della valvola di regolazione 15, una pressione differenziale viene regolata nella seguente maniera :
il complesso di regolazione e di controllo 19 rileva attraverso l'indicatore 20 il valore effettivo dell'angolo di sterzatura delle ruote anteriori 1. Attraverso l'indicatore 21, azionato dal volante 9 dello sterzo, viene prestabilito il valore nominale dell'angolo di sterzatura. Conformemente ad un confronto tra il valore nominale e quello effettivo, eseguito dal complesso di regolazione e controllo 19, vengono comandati i magneti della valvola di controllo 15. Se non esiste alcuna deviazione tra il valore nominale e quello effettivo, la valvola dì controllo 15 resta nella posizione centrale illustrata, in cui l'aggregato pistone-cilindro 5 è inserito idraulicamente a funzionamento libero ed è collegato con il serbatoio 16. Qualora si verifica una deviazione tra il valore nominale e quello effettivo, la valvola di controllo 15 viene spostata dalla posizione centrale illustrata, a seconda del senso di deviazione tra il valore nominale e quello effettivo, a destra o a sinistra, per cui una camera di lavoro dell'aggregato pistone-cilindro 5 viene collegata in modo controllabile con il raccordo di pressione della valvola di controllo 15 e l'altra camera di lavoro del pistone dell'aggregato 5 con il serbatoio 16 e in tale maniera nell'aggregato pistone-cilindro 5 diventa attiva una differenza di pressione controllabile, con la conseguenza che l'aggregato pistone-cilindro 5 genera una forza di controllo in una direzione data dalla direzione della deviazione tra il valore nominale e quello effettivo dell'angolo di sterzatura. In questo modo viene regolata per un breve periodo di tempo una deviazione tra il valore nominale e quello effettivo dell'angolo di sterzatura e le ruote anteriori 1 seguono il movimento del volante 9 dello sterzo.
Dai segnali dei sensori di pressione 25 e 26 e/o dalle tensioni elettriche e dalle intensità di corrente nei magneti di controllo della valvola dì controllo 15 il complesso di regolazione e controllo 19 può rilevare direttamente o indirettamente la differenza di pressione attiva; la misura di questa differenza di pressione è correlata con le forze o momenti trasmessi tra le ruote anteriori sterzabili 1 e l’aggregato pistone-cilindro 5. In correlazione con queste forze e momenti, mediante il complesso di regolazione e controllo 19 viene determinato un valore nominale per una forza manuale sensìbile sul volante 9 dello sterzo e regolato mediante una corrispondente regolazione del motore elettrico 10, il sensore di momenti torcenti 22 rilevando forze o momenti, attivi tra il motore elettrico 10 e il volante 9 dello sterzo e quindi il valore effettivo della forza manuale. Di conseguenza, il motore 10 viene regolato in funzione di un confronto tra il valore nominale e quello effettivo delle forze manuali. In questo modo il conducente riceve sul volante 9 dello sterzo una reazione attica delle forze agenti tra le ruote sterzabili 1 del veicolo e l'aggregato pistone-cilindro 5.
Il complesso di regolazione e controllo 19 sorveglia continuamente il suo funzionamento corretto. Inoltre, i segnali di indicatori e sensori, collegati con il lato di entrata del complesso di regolazione e controllo 19, vengono controllati continuamente per quanto riguarda la loro plausibilità. Se si dovesse constatare un difetto del sistema, i magneti di controllo delle valvole di bloccaggio 11' e 11" vengono privati di corrente, con la conseguenza che le valvole di bloccaggio 11’ e 11" vengono commutate alla posizione di chiusura illustrata nella figura 1 e gli aggregati pistone-cilindro 4 e 8 e quindi le ruote anteriori sterzabili 1 e il volante 9 dello sterzo vengono accoppiati forzatamente tra di loro per via idraulica.
Finché si ha una sufficiente funzione residua del complesso di regolazione e di controllo 19 nonché del sistema di sensori cooperati con esso, il sistema di sterzo secondo l'invenzione funziona, ad inserimento dell'accoppiamento forzato tra il volante 9 dello sterzo e le ruote anteriori sterzabili 1, a guisa di un convenzionale servosterzo. Ciò significa che il complesso di regolazione e di controllo 19 controlla la valvola di regolazione 15 in funzione delle forze e dei momenti trasmessi tra il volante 9 dello sterzo e le ruote sterzabili 1 del veicolo, in maniera tale che l'aggregato pistone-cilindro 5 genera una servoforza che riduce la forza manuale da applicare al volante 9 dello sterzo. Le forze e i momenti trasmessi tra il volante 9 dello sterzo e le ruote sterzabili 1 del veicolo possono essere rilevati ad esempio dai segnali del sensore di momenti torcenti 22 oppure dai segnali dei sensori di pressione 23 e 24, ossia dalla differenza di pressione, indicata da questi segnali, tra i conduttori 6 e 7.
Qualora non dovesse essere possibile un esercizio di emergenza analogo ad una servosterzatura convenzionale, viene interrotta l'alimentazione della corrente all'elettromagnete della valvola di bloccaggio 18, per cui la valvola di bloccaggio 18 assume la posizione di apertura illustrata nella figura 1 e l'aggregato pistone-cilindro 5 è inserito idraulicamente a funzionamento libero, indipendentemente dalla posizione della valvola di controllo 15.
Non appena gli aggregati pistone-cilindro 4 e 5 e quindi le ruote anteriori sterzabili 1 e il volante 9 dello sterzo vengono accoppiati forzatamente tra di loro per via idraulica, come ciò è previsto per un caso di emergenza, il rapporto di trasmissione tra la corsa di rotazione del volante 9 dello sterzo e lo spostamento della barra 3 viene indicato solo dai rapporti dimensionali degli aggregati pistonecilindro 4 e 8 nonché dalla configurazione costruttiva dell'accoppiamento meccanico tra il volante 9 dello sterzo e il pistone dell'aggregato pistone-cilindro 8. Ciò vale di conseguenza anche per il rapporto tra la variazione dell'angolo di sterzatura delle ruote anteriori sterzatili 1 e la variazione della posizione di rotazione del volante 9 dello sterzo. Questo rapporto di trasmissione esistente in caso di rapporto forzato idraulico degli aggregati pistone-cilindro 4 e 8, si distingue generalmente dal rapporto di trasmissione che esiste in caso di un esercizio normale, tra la corsa di rotazione del volante dello sterzo e la corsa di spostamento della barra 3. Quest'ultimo rapporto viene determinato dal complesso di controllo e regolazione 19 principalmente in un qualsiasi modo, potendo prendere in considerazione eventualmente anche parametri prestabiliti. Ad esempio esiste la possibilità di lavorare, nell’esercizio normale durante le manovre di parcheggio o alle velocità di marcia molto ridotte, con un altro rapporto di trasmissione ,diverso da quello esistente in caso di elevate velocità di marcia, i rapporti di trasmissione essendo però variati ogniqualvolta in maniera tale che il volante 9 dello sterzo assuma una prestabilita posizione normale, quando la barra 3 si trova nella sua posizione centrale conformemente alla posizione di marcia rettilinea delle ruote anteriori sterzabili 1.
Se ora l'accoppiamento forzato idraulico tra gli aggregati pistone-cilindro 4 e 8 avviene in caso di una posizione diversa dalla posizione di marcia rettilinea delle ruote sterzabili 1 nonché del volante dello sterzo, si deve generalmente presumere che le posizioni di spostamento della barra 3 e le posizioni di rotazione del volante 9 dello sterzo siano coordinate tra di loro in una maniera,in cui il volante 9 dello sterzo assume una posizione diversa dalla sua suddetta posizione normale, quando la barra 3 si trova nella sua posizione centrale, ossia quando le ruote sterzabili 1 si trovano nella posizione di marcia rettilinea.
Ne risulta quindi che il volante 9 dello sterzo non è più centrato rispetto alle ruote anteriori sterzabili 1 .
Secondo l'invenzione vengono ora previsti particolari accorgimenti, con i quali anche nel caso di un esercizio di emergenza, ossia in caso di aggregati pistone-cilindro 4 e 8 accoppiati tra di loro forzatamente per via-idraulica, viene reso possibile un centraggio dello sterzo.
A tale riguardo si tiene conto del fatto che anche in un caso di emergenza si hanno a disposizione regolarmente ancora funzioni residue del complesso di controllo e di regolazione 19 nonché del relativo sistema di sensori e degli aggregati controllati dal complesso di controllo e regolazione 19.
Fino a che il complesso di controllo e regolazione 19 è ancora in grado di elaborare i segnali provenienti dagli indicatori di valori effettivi e nominali 20 e 21, il complesso di controllo e regolazione 19 "conosce'1 le posizioni della barra 3, da un lato, nonché del volante 9 dello sterzo, dall'altro lato,e da queste posizioni può rilevare la direzione in cui e in che misura si verifica una deviazione rispetto al centraggio mirato, in caso di accoppiamento forzato degli aggregati pistone-cilindro 4 e 8.
Dapprima, il complesso di controllo e di regolazione 19 può azionare solo una indicazione di avviso 29, per avvisare il conducente dello stato non centrato dello sterzo. Questo stato non è pericoloso dai punti di vista tecnici. E' solo inconsueto per il conducente.
In base del segnale di avviso, il conducente può guidare, alla prima occasione, il veicolo verso un parcheggio o simile e inserire - preferibilmente con il veicolo fermo - un modo di centraggio automatico, ad esempio a mezzo di un complesso di interruttori ad automantenimento 30, che mantiene il suo stato di inserimento solo quando esso viene volontariamente azionato .
All'inserimento del modo di centraggio, il complesso di controllo 19 può ad esempio da un alto aprire o la valvola di bloccaggio 11' o la valvola di bloccaggio 11" e, dall'altro lato la valvola di ventilazione 12' o 12" e far ruotare il volante 9 dello sterzo a mezzo del motore elettrico 10, con la barra 3 sostanzialmente ferma, fino a che dai segnali di indicatori di valori effettivi e di valori nominali 20 e 21 non si ottiene un centraggio all'accoppiamento forzato degli aggregati pistonecilindro 4 e 8. Non appena viene raggiunto questo stato, ciò viene evidenziato chiaramente dal disinnesto dell'indicazione di avviso 29; inoltre, con il disinnesto dell'indicazione di avviso 29 le valvole da 11' a 12" vengono riportate di nuovo al loro stato di chiusura.
Con la predetta regolazione del volante 9 dello sterzo, dai condotti idraulici 6 o 7 il mezzo idraulico viene espulso attraverso una delle valvole di deareazione 12' o 12", mentre l'altro condotto idraulico 7 o 8 accoglie attraverso la valvola di bloccaggio 11' o 11", ogniqualvolta aperta e attraverso un condotto 40,un mezzo idraulico dal condotto 14.
In alternativa o in aggiunta può essere reso possibile anche un centraggio manuale, ad esempio per il fatto che quando il veicolo è fermo e quando il modo di centraggio è inserito, vengono aperte entrambe le valvole di bloccaggio 11' e 11" e il conducente fa ruotare il volante 9 dello sterzo a destra o a sinistra, fino a raggiungere un centraggio. Sì può in tal caso prevedere che al raggiungimento del centraggio, le valvole di bloccaggio 11' e 11" si chiudono immediatamente, ristabilendo in tale maniera l’accoppiamento forzato idraulico tra gli aggregati pistone-cilindro 4 e 8. Contemporaneamente, al raggiungimento del centraggio viene disinnestata l'indicazione di avviso 29.
Nella stessa maniera si può eseguire principalmente anche un centraggio automatico dello sterzo. Quando il veicolo è fermo e quando il modo di centraggio è inserito, il complesso di controllo e regolazione 19 può aprire le valvole di bloccaggio 11’ e 11" e spostare il volante dello sterzo a mezzo del motore elettrico 10 fino a raggiungere il centraggio desiderato.
La forma di realizzazione secondo la figura 2 si distingue da quella della figura 1 innanzitutto per il fatto che in un caso di emergenza ha luogo un accoppiamento forzato meccanico tra il volante 9 dello sterzo e le ruote sterzabili 1 del veicolo. Nell'esempio illustrato la barra 3 è a tal fine realizzata a settori quale asta dentata, che ingrana con un pignone 31, il quale a sua volta è collegato meccanicamente con il volante 9 dello sterzo attraverso un giunto 39, sollecitato da un sistema elastico in direzione di chiusura e un albero 33 che si unisce ad esso. Il giunto 32 può essere aperto mediante un servomotore 34 e/o idraulicamente, contro la forza del suo sistema di chiusura elastico, per separare la trasmissione meccanica tra le ruote sterzate 1 del veicolo e il volante 9 dello sterzo. Questo stato di separazione esiste nell'esercizio normale del sistema di sterzo. In questo caso il conducente aziona con il volante 9 dello sterzo l'indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura 21 e il complesso di controllo e regolazione 19 aziona la valvola di controllo 15, in maniera tale da regolare nell'indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura 20 l'angolo di sterzatura desiderato. Per il resto viene di nuovo azionato il motore elettrico 10 per generare una forza manuale sensibile sul volante 9 dello sterzo. Se ora dovesse verificarsi un guasto, il giunto 32 viene automaticamente chiuso, ottenendo di regola uno stato non centrato dello sterzo.
In caso di un modo di centraggio inseribile dal conducente, il giunto 32 può essere temporaneamente di nuovo aperto e il volante 9 dello sterzo può essere spostato a mano o mediante il motore elettrico 10 in maniera da ottenere un centraggio.
Per aumentare la sicurezza può essere previsto che il modo di centraggio sia inseribile solo all'azionamento del freno di esercizio del veicolo. Inoltre, per il modo di centraggio possono essere previsti un controllo separato dal complesso di controllo 19 e/o una alimentazione di corrente indipendente o batteria, separati dalla alimentazione di corrente elettrica o dalla batteria del complesso di controllo 19.
A differenza dalla illustrazione della figura 2, l'aggregato pistone-cilindro 5 può essere conformato come aggregato a semplice azione doppia, ossia sullo stelo di pistone 3 è disposto un solo pistone, che suddivide il cilindro in due camere. In questo caso gli sbocchi delle condutture 13 e 14 devono essere disposti in prossimità delle estremità frontali o delle guarnizioni dello stelo di pistone del cilindro.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di sterzo per autoveicoli, con: una manopola, in particolare un volante dello sterzo azionabile dal conducente; - un aggregato per la regolazione a motore della sterzatura delle ruote sterzabili del veicolo; - un indicatore di valori nominali di angoli di sterzatura, azionato dalla manopola dello sterzo; indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura azionato con le ruote sterzabili del veicolo; - un settore di regolazione, che aziona l'aggregato di regolazione della sterzatura in funzione di un confronto tra il valore nominale e quello effettivo dell'angolo di sterzatura; un regolatore di forza manuale, il quale in correlazione con le forze, che si verificano tra le ruote sterzabili del veicolo e l'aggregato di regolazione di sterzatura, comporta sulla manopola dello sterzo una forza di reazione nonché una corsa di regolazione della manopola dello sterzo, correlata alle variazioni dell'angolo di sterzatura delle ruote sterzabili del veicolo; e - un sistema di emergenza, che entra automaticamente in azione in caso di guasti del settore di regolazione o di rispettivi componenti del sistema, per l'accoppiamento forzato meccanico e/o idraulico tra la manopola dello sterzo e le ruote sterzabili del veicolo; caratterizzato dal fatto che il sistema di emergenza è centrabile dal conducente -in un modo di centraggio - con la variazione di un coordinamento, causato dall'inserimento del sistema di emergenza, tra le posizioni della manopola di sterzatura (9) e le ruote sterzabili (1) del veicolo, in maniera tale che la manopola (9) dello sterzo può assumere una posizione prestabilita rispetto alle ruote sterzabili (1) del veicolo e/o nella posizione di marcia rettilinea delle ruote sterzabili (1) del veicolo .
  2. 2. Sistema di sterzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quando il sistema di emergenza non è centrato viene emesso un segnale di avviso (29).
  3. 3. Sistema di sterzo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che con una separazione, almeno parziale, dell'accoppiamento forzato è inseribile un modo di centraggio sostenuto da un computer (19), il computer (19) ricorrendo a segnali, che indicano le posizioni della manopola (9) dello sterzo e le ruote sterzabili (1) del veicolo - in particolare ai segnali provenienti dall'indicatore di valori nominali di angoli di sterzatura (21) e l'indicatore di valori effettivi di angoli di sterzatura (20) - e inserendo automaticamente l'accoppiamento forzato, quando viene raggiunta una posizione relativa, appropriata per il centraggio, tra la manopola o volante (9) dello sterzo e le ruote sterzabili (1) del veicolo e/o quando si verifica un movimento relativo di allontanamento da tale posizione relativa, tra il volante (9) dello sterzo e le ruote sterzabili (1) del veicolo.
  4. 4. Sistema di sterzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il modo di centraggio è inseribile solo in un modo non automantenibile.
  5. 5. Sistema di sterzo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il modo di centraggio può essere inserito ripetutamente, però ogniqualvolta solo per un intervallo di tempo limitato.
  6. 6. Sistema di sterzo secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che il computer (19) sposta la manopola di sterzatura, all'inserimento del modo di centraggio, a mezzo di un aggregato (10), fungente normalmente quale regolatore della forza manuale, in una posizione centrata rispetto alle ruote sterzabìlì 81). 1.
  7. Sistema di sterzatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il modo di centraggio è inseribile o realizzabile in funzione della velocità di marcia e si svolge in particolare solo al di sotto di una soglia di velocità .
  8. 8. Sistema di sterzatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il modo di centraggio è inseribile o si svolge solo all'azionamento del freno di esercizio.
  9. 9. Sistema di sterzo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che per il modo di centraggio è previsto un controllo indipendente da controlli elettronici del normale esercizio dello sterzo e/o una alimentazione di corrente e batteria, indipendente dalla alimentazione di corrente elettrica o batteria per il normale esercizio dello sterzo.
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