CN112334376A - 具有第二转向角传感器的线控转向式架构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆的线控转向式转向系统(1)，该线控转向式转向系统(1)包括转向控制器(6)和反馈致动器(4)，该转向控制器(6)根据驾驶员的转向命令进行电子控制并且作用在转向车轮(7)上，该反馈致动器(4)将反馈从道路(70)传递至方向盘并且具有第一转向角传感器(40)，其中，转向控制器(6)具有冗余电源(300、301)，并且转向控制器(6)连接至第一电源(300)和第二电源(301)，并且其中，反馈致动器(4)连接至第一电源(300)，并且线控转向式转向系统包括第二转向角传感器(50)，该第二转向角传感器(50)独立于反馈致动器(4)并且连接至第二电源(301)。

Description

具有第二转向角传感器的线控转向式架构
本发明涉及用于具有根据权利要求1的类型限定的特征的机动车辆的线控转向式转向系统。
在线控转向式转向系统中，转向车轮的位置未直接联接至方向盘。方向盘与转向车轮之间经由电信号连接。利用了用于定位车轮的转向致动器以及用于模拟方向盘处的恢复力的反馈致动器来代替机械联接器。为了满足安全要求，转向系统必须以保持功能性的方式进行设计。主要由于所产生的成本，因而此处必须在容错度与冗余部件的数量之间找到合适的折衷方案。
本发明解决的问题是提供一种用于机动车辆的线控转向式转向系统，该转向系统具有成本效益并且以可靠的方式持续运行，以满足安全目标。
该问题通过具有权利要求1的特征的线控转向式转向系统来解决。在从属权利要求中描述了本发明的有利改进方案。
因此，提供了一种用于机动车辆的线控转向式转向系统，该线控转向式转向系统包括转向致动器和反馈致动器，该转向致动器根据驾驶员的转向命令进行电子控制并且作用在转向车轮上，该反馈致动器将反馈从道路传递至方向盘并且包括第一转向角传感器，其中，转向致动器包括冗余电源，并且转向致动器连接至第一电源和第二电源，其中，反馈致动器连接至第一电源，并且线控转向式转向系统包括第二转向角传感器，该第二转向角传感器独立于反馈致动器并且连接至第二电源。
由于外部的第二转向角传感器，因此可以成本有效地将设置成用于定位在转向系处的机电式机动车辆转向系统的致动器(柱式EPS)用作线控转向式转向系统中的反馈致动器，但仍能实现线控转向式转向系统的必要安全目标。反馈致动器优选地而非排他地连接至第一电源。
优选地，两个电源被设计成使得在两个电源中的一者发生故障的情况下，特定的另一电源确保转向致动器可以继续操作。当线控转向式转向系统包括专用通信通道时，反馈致动器经由该专用通信通道与转向致动器进行通信是有利的。在一个实施方式中，设置成线控转向式转向系统包括单个机动车辆通信通道，反馈致动器经由该单个机动车辆通信通道与机动车辆以及转向致动器通信。在通信通道(专用通信通道、机动车辆通信通道)中的一者发生故障的情况下，特定的另一无故障通道可以接管反馈致动器与转向致动器之间的必要通信。因此，通信是冗余设计的。优选地设置成线控转向式转向系统包括位于第二转向角传感器与转向致动器之间的直接通信通道，第二转向角传感器可以经由该直接通信通道将测得的转向角传递至转向致动器。在反馈致动器发生故障的情况下，系统会访问第二转向角传感器，该第二转向角传感器独立于反馈致动器而与转向致动器通信，并且因此第二转向角传感器提供转向系统的正确运行。
在第二实施方式中，线控转向式转向系统可以包括单个机动车辆通信通道，转向致动器经由该单个机动车辆通信通道与机动车辆以及第二转向角传感器通信。转向致动器不会经由机动车辆通信通道与反馈致动器进行通信。在反馈致动器发生故障的情况下，系统会访问第二转向角传感器，该第二转向角传感器经由机动车辆通信通道独立于反馈致动器而与转向致动器通信，并且因此第二转向角传感器提供转向系统的正确运行。
如上所述，反馈致动器优选地由用于机电转向系统的致动器形成。因此，可以将机电转向系统的现有部件安装到线控转向式转向系统中，从而可以节省成本。
优选地，第二转向角传感器从外部安装在反馈致动器处。
下面参照附图更详细地说明本发明的优选实施方式。相同或作用相同的部件在各图中用相同的附图标记来标记。在附图中：
图1示出了线控转向式转向系统的示意图，
图2示出了线控转向式转向系统的架构的框图，以及
图3示出了线控转向式转向系统的第二架构的框图。
在图1中，示出了线控转向式转向系统1。旋转角传感器(未示出)安装在转向轴2处，该旋转角传感器检测驾驶员通过转动方向盘3而施加的转向扭矩。此外，反馈致动器4安装在转向轴2处，该反馈致动器4用于将反馈从路面70传递到方向盘3上，并且因此为驾驶员提供有关车辆的转向和驾驶行为的反馈。驾驶员的转向命令借助于信号线经由转向角传感器测量的转向轴2的旋转角度传递至控制单元5。控制单元5根据来自旋转角传感器的信号以及其他输入变量比如车辆速度、横摆率等激活电动转向致动器6，该电动转向致动器6控制转向车轮7的位置。转向致动器6借助于螺纹驱动器8实现齿条的轴向移位。转向车轮7经由转向连杆9连接至齿条。
图2示出了用于线控转向式转向系统的布线架构的第一实施方式。反馈致动器4和转向致动器6与机动车辆以及反馈致动器4与转向致动器6彼此间经由共同的机动车辆通信通道100通信。反馈致动器4在专用通信通道200上与转向致动器6通信。在两个通信通道(机动车辆通信通道100、专用通信通道200)中的一者发生故障的情况下，转向系统继续正确运行，因为所有必要的信号经由两个通道100、200传递。
提供了用于转向致动器6的冗余电源。反馈致动器4和转向致动器6均连接至第一电源300。转向致动器还连接至第二电源301。在两个电源300、301中的一者发生故障的情况下或发生另一电子故障(例如，短路、软件错误)的情况下，另一无故障电源300、301确保转向致动器6可以继续操作。反馈致动器4包括一体式转向角传感器40(SAS)，该转向角传感器40经由反馈致动器的电源供应有电流。从外部安装在反馈致动器4处的附加的第二转向角传感器50连接至第二电源301。如果第一电源300以及因此包括一体式转向角传感器40的反馈致动器4发生故障，则独立的第二转向角传感器50接管转向轴的角位置的测量以及因此接管驾驶员的转向命令的测量。第二转向角传感器50具有与转向致动器6的直接连接500，以便能够将测得的旋转角转发至转向致动器6，从而控制线控转向式转向系统。
图3示出了用于线控转向式转向系统的布线架构的第二实施方式。同样在这种情况下，转向致动器6是冗余的故障操作系统，即，在系统中存在故障的情况下，可以维持限定程度的可操作性。转向致动器6经由机动车辆通信通道100与机动车辆通信。反馈致动器4在专用通信通道200上与转向致动器6通信。在两个通信通道(机动车辆通信通道100、专用通信通道200)中的一者发生故障的情况下，转向系统继续正确运行，因为所有必要的信号经由两个通道传递。
提供了用于转向致动器6的冗余电源。反馈致动器4和转向致动器6均连接至第一电源300。转向致动器还连接至第二电源301。在两个电源300、301中的一者发生故障的情况下，另一无故障电源300、301确保转向致动器6可以继续操作。反馈致动器4包括一体式转向角传感器40(SAS)。从外部安装在反馈致动器4处的附加的第二转向角传感器50连接至第二电源301。如果第一电源300以及因此反馈致动器发生故障，则独立的第二转向角传感器50接管转向轴的角位置的测量以及因此接管驾驶员的转向命令的测量。对于这种情况，第二转向角传感器50经由机动车辆通信通道100连接至转向致动器6。
在两个实施方式中，反馈致动器优选地由机电转向系统的致动器形成，特别地由设置成用于转向系(柱式EPS)处的动力辅助的致动器形成。

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的线控转向式转向系统(1)，所述线控转向式转向系统(1)包括转向致动器(6)和反馈致动器(4)，所述转向致动器(6)根据驾驶员的转向命令进行电子控制并且作用在转向车轮(7)上，所述反馈致动器(4)将反馈从道路(70)传递至方向盘并且包括第一转向角传感器(40)，其特征在于，所述转向致动器(6)包括冗余电源(300、301)，并且所述转向致动器(6)连接至第一电源(300)和第二电源(301)，其中，所述反馈致动器(4)连接至所述第一电源(300)，并且所述线控转向式转向系统包括第二转向角传感器(50)，所述第二转向角传感器(50)独立于所述反馈致动器(4)并且连接至所述第二电源(301)。
2.根据权利要求1所述的线控转向式转向系统，其特征在于，两个电源(300、201)被设计成使得在所述两个电源(300、301)中的一者发生故障的情况下，特定的另一电源(300、301)确保所述转向致动器(6)能够继续操作。
3.根据权利要求1或2所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述线控转向式转向系统包括专用通信通道(200)，所述反馈致动器(4)经由所述专用通信通道(200)与所述转向致动器(6)通信。
4.根据前述权利要求1至3中的一项所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述线控转向式转向系统包括单个机动车辆通信通道(100)，所述反馈致动器(4)经由所述单个机动车辆通信通道(100)与所述机动车辆以及所述转向致动器(6)通信。
5.根据权利要求4所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述线控转向式转向系统包括位于所述第二转向角传感器(50)与所述转向致动器(6)之间的直接通信通道(500)，所述第二转向角传感器(50)能够经由所述直接通信通道(500)将测得的转向角传递至所述转向致动器(6)。
6.根据权利要求1至3中的一项所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述线控转向式转向系统包括单个机动车辆通信通道(100)，所述转向致动器(6)经由所述单个机动车辆通信通道(100)与所述机动车辆以及所述第二转向角传感器(50)通信。
7.根据前述权利要求中的一项所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述反馈致动器(4)由用于机电转向系统的致动器形成。
8.根据前述权利要求中的一项所述的线控转向式转向系统，其特征在于，所述第二转向角传感器(50)从外部安装在所述反馈致动器(4)处。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114906210A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 本田技研工业株式会社 电动助力转向装置
US11702125B2 (en) 2018-03-22 2023-07-18 Thyssenkrupp Presta Ag Steer-by-wire architectures

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023016424A (ja) * 2021-07-21 2023-02-02 株式会社ジェイテクト 操舵装置
WO2023046272A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 Thyssenkrupp Presta Ag Steer-by-wire steering system of a road vehicle with external steering wheel angle sensor
DE102022205355A1 (de) 2022-05-30 2023-11-30 Zf Automotive Germany Gmbh Steer-by-Wire-Lenksystem und Verfahren
DE102022206630A1 (de) * 2022-06-29 2024-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Steer-by-Wire-Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems
BE1030908B1 (de) 2022-09-23 2024-04-22 Thyssenkrupp Presta Ag Steer-by-Wire-Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems bei blockierendem Feedback-Aktuator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060042858A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Trw Automotive U.S. Llc Steer-by-wire steering apparatus with redundant electric motor drive systems
CN101213127A (zh) * 2005-07-04 2008-07-02 米其林研究和技术股份公司 在车轮转向致动器故障的情况下包括降低等级的工作模式的车辆转向系统
CN103587576A (zh) * 2013-12-06 2014-02-19 中国石油大学(华东) 一种电动汽车线控转向系统及控制方法
CN108116488A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 本田技研工业株式会社 线控转向的转向系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19833460A1 (de) * 1998-07-24 2000-01-27 Bosch Gmbh Robert Fehlertoleranter Lenksteller
DE10038167B4 (de) * 2000-08-04 2006-11-02 Robert Bosch Gmbh Steer-By-Wire-Lenkanlage für ein Fahrzeug
DE10042308A1 (de) * 2000-08-29 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Steer-by-wire-Lenkanlage für ein Fahrzeug mit Servounterstützung der Rückfallebene
DE10053335B4 (de) * 2000-10-27 2006-09-07 Robert Bosch Gmbh SbW-Lenkanlage für Kraftfahrzeuge
US6548969B2 (en) * 2000-12-29 2003-04-15 Delphi Technologies, Inc. Redundant steer-by-wire system
DE10103404A1 (de) * 2001-01-26 2002-08-01 Daimler Chrysler Ag Lenksystem für Fahrzeuge, Verfahren zum Initialisieren eines Lenksystems und Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems
DE10157666A1 (de) * 2001-11-24 2003-06-05 Zf Lenksysteme Gmbh Lenksystem für ein Fahrzeug
DE10352494A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Momentensteller für ein Lenksystem in einem Kraftfahrzeug
DE102013006378A1 (de) * 2013-04-13 2014-10-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensoranordnung an einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs
DE102015213304A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 Thyssenkrupp Ag Elektromechanische Servolenkung
US10442459B2 (en) * 2017-07-07 2019-10-15 GM Global Technology Operations LLC Fail operational control of steer-by-wire system without mechanical backup connection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060042858A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Trw Automotive U.S. Llc Steer-by-wire steering apparatus with redundant electric motor drive systems
CN101213127A (zh) * 2005-07-04 2008-07-02 米其林研究和技术股份公司 在车轮转向致动器故障的情况下包括降低等级的工作模式的车辆转向系统
CN103587576A (zh) * 2013-12-06 2014-02-19 中国石油大学(华东) 一种电动汽车线控转向系统及控制方法
CN108116488A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 本田技研工业株式会社 线控转向的转向系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11702125B2 (en) 2018-03-22 2023-07-18 Thyssenkrupp Presta Ag Steer-by-wire architectures
CN114906210A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 本田技研工业株式会社 电动助力转向装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3810487B1 (de) 2023-08-02
DE102018114988A1 (de) 2019-12-24
WO2019243300A1 (de) 2019-12-26
CN112334376B (zh) 2023-06-06
US20210253157A1 (en) 2021-08-19
EP3810487A1 (de) 2021-04-28

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