JP2024537728A

JP2024537728A - 外部ハンドル角センサーを有する道路車両のステアバイワイヤーステアリングシステム

Info

Publication number: JP2024537728A
Application number: JP2024518552A
Authority: JP
Inventors: ミクローシュアラーニ，; ピーターカカス，; 隆司栗林; 洋介小嶋; イムレセペッシー，
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2024-10-16
Also published as: DE112021008257T5; CN117980217A; US20240227915A1; WO2023046272A1

Abstract

操舵可能なホイール（４）に作用し、かつ運転者のステアリング要求の関数として電子的に接続されるロードホイールアクチュエータ（５）、ハンドル（３）に道路の反応を送信するフィードバックアクチュエータ（７）、及びハンドル角を測定するハンドル角センサー（８）を有する、道路車両のためのステアバイワイヤーステアリングシステム（１）であって、（８）が、外部センサーであり、外部センサーが、第二車両通信チャネル（１０１）で、又は（５）との専用通信を介して通信することができ、外部ハンドル角センサーが、唯一のハンドル角センサーであること、及び（１）が、外部ロードホイールアクチュエータ位置センサーを含み、外部ロードホイールアクチュエータ位置センサーが、（５）の位置を測定し、かつ（５）と専用通信を介して、又は（１０１）で通信することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前提文による道路車両のステアバイワイヤーステアリングシステムに関する。

ステアバイワイヤーステアリングシステムでは、操舵されるホイールの位置は、ハンドルに直接結合されない。ハンドルと操舵されるホイールの間には電気信号による接続がある。機械結合の代わりに、ステアリングアクチュエータがホイールを位置付けるために使用され、フィードバックアクチュエータがハンドルに対する復元力をシミュレートするために使用される。利用可能な条件に合致するため、ステアリングシステムは、機能が常に保証されるように設計されなければならない。主に伴なわれるコストのため、故障に対する耐性の程度と重複構成要素の数の間で好適な妥協をここで見い出さなければならない。

本発明の目的は、利用可能性の目的に合致するようにコスト効果的でありかつ常に信頼性高く作動する道路車両のステアバイワイヤーステアリングシステムを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する道路車両のステアバイワイヤーステアリングシステムによって達成される。

従って、以下のものを有する、道路車両のためのステアバイワイヤーステアリングシステムが提供される：
－操舵可能なホイールに作用しかつ運転者のステアリング要求の関数として電子的に制御されるロードホイールアクチュエータ、
－ハンドルに道路の反応を送信するフィードバックアクチュエータ、及び
－ハンドル角を測定するハンドル角センサーを有する単一のハンドル角センサー、但し、ハンドル角センサーが、外部センサーであり、外部センサーが、ロードホイールアクチュエータと専用通信を介して、又は第二車両通信チャネルで通信することができ、ステアバイワイヤーステアリングシステムが、外部ロードホイールアクチュエータ位置センサーを含み、外部ロードホイールアクチュエータ位置センサーが、ロードホイールアクチュエータの位置を測定し、かつロードホイールアクチュエータと専用通信を介して、又は第二車両通信チャネルを介して通信することができる。

システムは、重複性（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）を確実にするために実在の構成要素を使用する。一般に、車両通信チャネルは、他の制御ユニット又は装置もまた、このチャネルで通信することを意味する。かかる車両通信チャネルは、ＣＡＮ，ＣＡＮＦＤ，ＦｌｅｘＲａｙ，ＬＩＮ，Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの自動車バスシステムであることができる。

好ましくは、ロードホイールアクチュエータは、重複パワー供給部を有し、かつ第一パワー供給部及び第二パワー供給部に接続され、フィードバックアクチュエータは、第一パワー供給部に接続され、外部ハンドル角センサー及び外部ロードホイールアクチュエータ位置センサーは、第二パワー供給部に接続される。従って、センサーのパワー供給部は、フィードバックアクチュエータのパワー供給部から独立している。

それでもなお、重複性の理由のため、フィードバックアクチュエータは、さらに第二パワー供給部に接続されることができる。

フィードバックアクチュエータ及びロードホイールアクチュエータは、少なくとも一つの専用通信チャネルで、及び第一車両通信チャネルで互いに通信できることが好ましい。それはまた、二つのアクチュエータ間の通信を重複にする。

別の好ましい実施形態では、フィードバックアクチュエータ及びロードホイールアクチュエータは、重複通信チャネルで互いに通信することができる。

重複性をさらに高めるため、フィードバックアクチュエータ及びロードホイールアクチュエータが、さらに第二車両通信チャネルで互いに通信することができる。

外部ハンドル角センサーが絶対ハンドル角を測定することが好ましい。

本発明の好ましい実施形態は、図面を参照して記載されるだろう。
図１は、道路車両のステアバイワイヤーステアリングシステムの概略図である。図２は、ステアバイワイヤーステアリングシステムのアーキテクチャーのブロック図の概略図を示す。

図１は、ハンドル３に接続されたステアリング軸２を有するステアバイワイヤーステアリングシステム１の概略図である。ハンドル３とロードホイール４の間に機械的接続は全くない。ロードホイールアクチュエータ５は、リサーキュレーティングボールギヤ７によってギヤラック６を作動させる。

運転者がハンドル３を操作するとき、ステアリング軸２が回転され、それは、ハンドル角センサー（図には示されず）によって検出される。制御ユニットは、ハンドル角センサーによって検出された信号からロードホイールアクチュエータ５のための作動信号を計算する。作動信号でギヤラック６を作動させることによって、ロードホイール４は、方向変換される。同時に、ロードホイール４からギヤラック６に導入された力は、別のセンサー（図には示されず）によって認識され、フィードバック信号が計算され、それは、フィードバックアクチュエータとも称されるハンドルアクチュエータ７によってステアリング軸２に付与され、従って運転者は、ハンドル３においてフィードバックを認識することができる。

図２はまた、ステアバイワイヤーステアリングシステムのアーキテクチャーのブロック図を示す。フィードバックアクチュエータ７及びロードホイールアクチュエータ５は、車両と、及び互いに、共通の第一車両通信チャネル１００を介して通信する。一般に、車両通信チャネルは、他の制御ユニット又は装置がまた、このチャネルで通信することを意味する。かかる車両通信チャネルは、ＣＡＮ，ＣＡＮＦＤ，ＦｌｅｘＲａｙ，ＬＩＮ，Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの自動車バスシステムである。フィードバックアクチュエータ７は、専用通信チャネル２００でロードホイールアクチュエータ５とさらに通信する。二つの通信チャネル（第一車両通信チャネル１００及び専用通信チャネル２００）のうちの一つの欠陥の事象の場合でも、ステアリングシステムは、正確に機能し続けるだろう。なぜなら全ての必要な信号は、両チャネル１００，２００で送信されるからである。

重複パワー供給部がロードホイールアクチュエータ５に対して与えられる。フィードバックアクチュエータ７及びロードホイールアクチュエータ５は、各々第一パワー供給部３００に接続される。ロードホイールアクチュエータ５はまた、第二パワー供給部３０１に接続される。二つのパワー供給部３００，３０１のうちの一つの欠陥又は他の電子的欠陥（例えば短絡、ソフトウェアエラー）の事象の場合には、他の欠陥のないパワー供給部３００，３０１は、ロードホイールアクチュエータ５が操作し続けることができることを保証する。フィードバックアクチュエータ７はまた、重複性の理由のため、第二パワー供給部３０１に接続されることが可能である。

フィードバックアクチュエータ７は、一体化されたハンドル角センサーを持たない。外部ハンドル角センサー（ＳＡＳ）８が与えられ、それは、第二パワー供給部３０１によってパワーを与えられる。もし第一パワー供給部３００、従ってフィードバックアクチュエータ７が故障するなら、独立したハンドル角センサー８がステアリング軸の回転位置の測定を引き継ぎ、従って運転者のステアリング要求を引き継ぐ。このケースでは、外部ハンドル角センサー８は、ステアバイワイヤーステアリングを制御するために、測定された回転角をロードホイールアクチュエータ５に移すことができるようにロードホイールアクチュエータ５と第二車両通信チャネル１０１を介して通信することができる。

ロードホイールアクチュエータ５は、一体化された位置センサーを持たない。外部位置センサー９が与えられ、それは、第二パワー供給部３０１によってパワーを与えられる。外部位置センサー９は、ロードホイールアクチュエータ５と第二車両通信チャネル１０１を介して接続される。

ロードホイールアクチュエータ５のハードウェア欠陥又はロードホイールアクチュエータ５が他の理由で利用不可能の場合には、第二車両通信チャネル１０１で他のシステムがハンドル角センサー値を読み取り、処理することができる。これは、もし例えばステアリング機能がブレーキ又はトルクベクタリングによって少なくとも部分的に維持されることになるなら必要である。ロードホイールアクチュエータ位置センサー９はまた、第二車両通信チャネル１０１を介して通信するので、この位置値はまた、ロードホイールアクチュエータ５が作動しない場合には他のシステムによって補償されることができる。

Claims

操舵可能なホイール（４）に作用しかつ運転者のステアリング要求の関数として電子的に制御されるロードホイールアクチュエータ（５）、ハンドル（３）に道路の反応を送信するフィードバックアクチュエータ（７）、及びハンドル角を測定するハンドル角センサー（８）を有する、道路車両のためのステアバイワイヤーステアリングシステム（１）であって、前記ハンドル角センサー（８）が、外部センサーであり、前記外部センサーが、前記ロードホイールアクチュエータ（５）と専用通信を介して、又は第二車両通信チャネル（１０１）で通信することができる、ステアバイワイヤーステアリングシステムにおいて、前記外部ハンドル角センサー（８）が、唯一のハンドル角センサーであること、及び前記ステアバイワイヤーステアリングシステム（１）が、外部ロードホイールアクチュエータ位置センサー（９）を含み、前記外部ロードホイールアクチュエータ位置センサー（９）が、前記ロードホイールアクチュエータ（５）の位置を測定し、かつ前記ロードホイールアクチュエータ（５）と専用通信を介して、又は前記第二車両通信チャネル（１０１）で通信することができることを特徴とするステアバイワイヤーステアリングシステム。
前記ロードホイールアクチュエータ（５）が、重複パワー供給部（３００，３０１）を有し、かつ前記第一パワー供給部（３００）及び前記第二パワー供給部（３０１）に接続され、前記フィードバックアクチュエータ（７）が、前記第一パワー供給部（３００）に接続され、前記外部ハンドル角センサー（８）及び前記外部ロードホイールアクチュエータ位置センサー（９）が、前記第二パワー供給部（３０１）に接続されることを特徴とする請求項１に記載のステアバイワイヤーステアリングシステム。
前記フィードバックアクチュエータ（７）が、前記第二パワー供給部（３００）にさらに接続されることを特徴とする請求項２に記載のステアバイワイヤーステアリングシステム。
前記フィードバックアクチュエータ（７）及び前記ロードホイールアクチュエータ（５）が、少なくとも一つの専用通信チャネル（２００）で、及び前記第一車両通信チャネル（１００）で互いに通信できることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のステアバイワイヤーステアリングシステム。
前記フィードバックアクチュエータ（７）及び前記ロードホイールアクチュエータ（５）が、さらに前記第二車両通信チャネル（１０１）で互いに通信できることを特徴とする請求項３に記載のステアバイワイヤーステアリングシステム。
前記外部ハンドル角センサー（８）が、絶対ハンドル角を測定することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のステアバイワイヤーステアリングシステム。