Mechatronika špičkové třídy, to je TCM

, 19 února 2018, 13:09

Snímač úhlu a momentu natočení volantu, přepínače i mechanismus řízení náboje. To vše je skryto v zařízení ve vozidle, které se pro zjednodušení označuje třemi písmeny TCM a znamená Top Column Modules, česky modul sloupku řízení.

Top Column Modules TCM, modul sloupku řízení Valeo

Modul sloupku řízení má za sebou poměrně dlouhou a vývojově bouřlivou historii. Zařízení se zprvu „staralo“ o pár přepínačů a jednoduchých funkcí, ale jak se postupně vozidlo stávalo chytřejším a sofistikovanějším, museli tomu vývojáři přizpůsobit i jednotlivé generace modulu sloupku řízení.

Logo Valeo Smart TechnologyTen tak musel nejen zvládnout zavedení spousty nových funkcí, ale bylo i nutné zjednodušit kabeláž a zajistit komunikaci s komunikační sítí ve vozidle. Výsledkem byla přeměna z čistě mechanického zařízení na zařízení schopné zvýšit zabezpečení vozidla a dodávat data pro bezpečnostní funkce vozidla. Jinými slovy z modulární konstrukce TCM se postupně stal komplexní mechatronický produkt.

Řidič žádá, TCM plní požadavky
Modul sloupku řízení je rozhraním několika světů ve vozidle – od velmi základních funkcí až po ty mnohem složitější. Jednotka ovládá systémy osvětlení (např. přepínání dálkových a potkávacích světel, režim automatického vypnutí a zapnutí světel, mlhová světla, natáčení světel do zatáčky atd.), stěrače, audio systémy, hands free, tempomat, řazení automatické převodovky, ovládání indikací palubního počítače a další ovládací tlačítka na volantu.

Top Column Modules TCM, modul sloupku řízení

Komfort a zabezpečení
V modulu sloupku řízení jsou často umístěny funkce centrálního zamykání a imobilizéru. Je zde přijímač pro bezdrátovou komunikaci s ovladačem, spojení s datovou sběrnicí pro ovládání blokování a povolení funkcí vozidla, ovládání elektrického nebo mechanického blokování volantu.

TCM hraje důležitou roli i z hlediska bezpečnosti při předcházení dopravním nehodám. K tomu slouží aktivní funkce pro zlepšení viditelnosti, jako je například natáčení světlometů do zatáčky, či senzor natočení volantu pro ESP a dále pasivní funkce určené pro ochranu cestujících ve vozidle jako je aktivace airbagu. Nezapomeňme zmínit také funkce elektrického ovládání řízení, čímž je míněno nastavení točivého momentu pro elektricky ovládané řízení, kdy je snímač spojen s torzní tyčí řízení.

Ke komfortním funkcím patří i vyhřívání volantu, Park 4U patentované společností Valeo nebo varování při opuštění jízdního pruhu, kdy je řidič na tuto skutečnost upozorněn jemnými vibracemi volantu.

Top Column Modules TCM, příklad modulu sloupku řízení Valeo

Od modulárního k integrovanému systému
Je jasné, že funkce modulu sloupku řízení jsou velmi rozmanité, proto i konstrukce modulů musí být různá. Tu ovlivňuje i design a konstrukce automobilu, požadavky výrobců vozidel i samotných řidičů a různá rozhraní mechaniky a elektroniky. Zda bude použit modulární nebo integrovaný systém, závisí na výrobci jednotlivých typů vozidel, potažmo na objednávce zákazníka, co všechno od vozidla očekává. Významnou roli hraje i prodejní strategie v oblasti náhradních dílů. Rostoucí požadavky na to, co všechno by měl modul sloupku řízení zvládat, postupně směřují k integraci do řešení „vše v jednom“.

Pro modulární systém TCM jsou typickými částmi držák, konvenční moduly se spínači (osvětlení, stěrače), modul snímače úhlu natočení volantu (SAS) a modul s hodinovou pružinou. SAS má několik funkcí: informace pro systémy kontroly stability podvozku, natáčení světel do zatáčky nebo vypínání směrových světel, pokud nejsou vypínána mechanicky. SAS může být buď samostatným zařízením, které je upevněno na modulárním TCM (dodavatel SAS se může lišit od modulu TCM), nebo může jít o integrovanou funkci, která je součástí elektroniky TCM. Úkolem modulu s hodinovou pružinou je zajištění připojení ke kabeláži, obousměrné zajištění přenosu signálu z volantu do řídicí jednotky, spouštění signálu pro funkci airbagu nebo vyhřívání volantu.

Nabídka společnosti Valeo v oblasti sloupku řízení je velmi rozmanitá. Zahrnuje například na sto kompletních modulů pro výrobce jako jsou VW Group, Opel, BMW nebo Rolls Royce či na dvě desítky typů modulů s hodinovou pružinou.

Top Column Modules TCM, příklad modulu sloupku řízení Valeo 2

Nové komunikační sítě
Rostoucí poptávka po nových funkcích vozidel a snaha o globalizaci nákladů vede k využití sdílení dat prostřednictvím komunikačních sítí ve vozidle. V TCM se běžně používají sběrnice typu CAN a Lin, které umožňují zjednodušit elektrickou architekturu modulu a šetřit náklady na elektroinstalaci a konektivitu.

Pro náročnější funkce se však stále častěji využívá sběrnice typu FlexRay, která dokáže přenášet až 10 Mbit informací za sekundu. Tato vysokorychlostní sběrnice vyvinutá pro automobilový průmysl je velmi odolná proti chybám. Tento typ sběrnice je v současnosti jediným možným řešením pro systémy typu „x-by-wire“. Místo písmene „x“ si můžeme dosadit například brzdy nebo řízení. Jde tedy o systémy, které jsou ovládány pouze „po drátě“ bez dalšího mechanického, hydraulického či pneumatického propojení. Společnost Valeo používá sběrnici typu FlexRay v některých modulech sloupku řízení již od roku 2008.

Komentáře

Komentář musí být delší než 5 znaků!

Potvrďte prosím předpisy!

Ještě nikdo tento článek nekomentoval. Buďte první!