[发明专利]从电池至地面有短路的管理转向

说明书

技术领域

本发明总体涉及转向系统，并且更具体地，涉及用于提供转向系统冗余控制的系统和方法。

背景技术

转向系统普遍应用于各种不同领域，以向操作者提供对于车辆、机器等的方向控制。随着技术的不断发展，逐渐增多的转向系统被实现为电气装置，诸如电动液压转向系统或线控转向系统，其将操作者的输入转换为车辆或机器内的机械或方向变化。然而，由于这些系统依靠连续供应的电能，诸如电池、发电机等，对电源的任意明显中断可能限制操作者对车辆或机器进行控制或转向的能力，或使操作者完全失去对车辆或机器进行控制或转向的能力。

当主电源中存在短路时，会出现已知的电气故障。例如在依靠电池的系统中，连接至电池正极端子的导线可能短路或与地面或地线接触。主电源的这种短路能够停止向连接至此的所有电器元件的电供给，包括其中负责管理转向系统操作的相关联的电子控制器或电子控制模块(ECM)。在故障被修复之前，在没有操作ECM并且没有完全运行转向系统的情况下，操作者不能将车辆或机器转向至更方便或更安全的位置。

对短路问题的解决方案之一是使用受保护的电池导线，该受保护的电池导线构造为提供对潜在导致短路状况的磨损的早期指示。受保护的电池导线为电池导线提供额外的绝缘保护层、以及响应于导线保护层中任意显著磨损而变化的通过电池导线的导电率。当导线或导线保护层磨损或者如果存在潜在的短路状况时，受保护的电池导线可构造为使得其导电率的相应变化触发设计为向操作者警示该状况的可视和/或可听的指示器。

虽然采用受保护的电池导线的系统提供一定级别的保护和预警，但该系统仍然不能在严重的短路状况和/或导线完全或部分切断的状况之前足够可靠地提供警示。上述的保护装置还缺少当机器启动时自动自检测、或用于确保转向系统正常运行的任何其他比较装置、以及用于该保护装置的任意冗余或保护措施。此外，存在降低实施成本的要求。本发明涉及解决上述需求中的一个或多个。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种方法，该方法使用第一控制器和第二控制器中的一个提供转向系统的冗余控制。该方法可在转向系统的至少第一节点和第二节点之间设置有接口电路，其中所述第一节点以电力方式布置在主电源和所述第一控制器之间，而所述第二节点可以电力方式布置在次电源和所述第二控制器之间。该方法进一步包括：当机器启动时，自动接合所述主电源和所述次电源的自检测；响应于所述第一节点处的短路，接合接口电路以将短路与所述次电源隔离，并接合所述第二控制器以操作所述转向系统；以及响应于所述第二节点处的短路，接合接口电路以将短路与所述主电源隔离，并使所述第一控制器能够操作所述转向系统。

根据本发明的另一方面，提供一种用于具有主控制器和主电源的转向系统的冗余系统。所述冗余系统可包括：次控制器，其联接至次电源并构造为管理所述转向系统的控制；以及接口电路，其布置在至少第一节点和第二节点之间。所述第一节点可与所述主电源电连通，并且所述第二节点可与所述次电源电连通。所述接口电路可构造为选择性地接合所述主电源和所述次电源的自检测、将所述第一节点处的短路与所述次电源隔离、以及将所述第二节点处的短路与所述主电源隔离。

根据本发明的另一方面，提供一种控制系统。该控制系统可包括：主电源，其连通与所述控制系统相关联的公共总线；次电源，其与所述公共总线选择性地连通；第一控制器，其与所述公共总线的第一节点连通，构造为管理转向系统的控制；第二控制器，其与所述公共总线的第二节点连通，构造为管理转向系统的控制；以及接口电路，其布置在所述第一节点和所述第二节点之间。所述接口电路可包括构造为将所述第一节点处的短路与所述次电源隔离的闭锁装置、构造为将所述第二节点处的短路与所述主电源隔离的熔线、以及构造为选择性地接合所述主电源和所述次电源的自检测的自检测元件。

附图说明

图1是采用转向系统的一种机器的概略图，该转向系统由根据本发明教导构造的冗余控制系统进行控制；

图2是冗余控制系统的一个示例实施例的示意图；

图3是提供转向系统的冗余控制的一个示例方法的概略图；

图4是在节点1处存在短路的图2的冗余控制系统的示意图；以及

图5是在节点2处存在短路的图2的冗余控制系统的示意图。

具体实施方式

现在将具体参照特定实施例或特征，附图中示出这些实施例或特征的实例。一般而言，在所有附图中，相应的附图标记用于代表相同或相应的部件。