CN117980217A - 具有外部的方向盘转角传感器的道路车辆的线控转向*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种道路车辆的线控转向***(1),该***具有作用于可转向车轮(4)并且根据驾驶员的转向要求进行电子控制的路轮执行器(5),将路面反应传递给方向盘(3)的反馈执行器(7),以及测量方向盘角度的方向盘转角传感器(8),其中所述方向盘转角传感器(8)是外部传感器且能够在第二车辆通信通道(101)上或经由专用通信与所述方向盘执行器(5)通信,并且其中所述线控转向***(1)包括外部方向盘执行器位置传感器(9),其用于测量方向盘执行器(5)的位置并能够在所述第二车辆通信通道(101)上或通过所述专用通信与所述方向盘执行器(5)通信。
Description
技术领域
本发明涉及根据方案1的前序部分的道路车辆的线控转向***。
背景技术
在线控转向***中,转向车轮的位置不直接连接到方向盘。方向盘和转向轮之间通过电信号连接。代替机械耦合的是用于定位车轮的转向执行器和用于模拟方向盘的恢复力的反馈执行器。为了满足可用性要求,转向***的设计必须始终保证其功能。主要是由于所涉及的成本,因此必须在容错程度和冗余组件数量之间找到合适的折中方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种道路车辆的线控转向***,该***具有成本效益,并且总是可靠地工作以满足可用性目标。
该目的通过具有方案1特征的道路车辆的线控转向***来实现。
因此,提供了一种道路车辆的线控转向***,该***包括:
-路轮执行器,其作用在可转向车轮上并且根据驾驶员的转向请求进行电子控制,
-反馈执行器,所述反馈执行器将道路的反作用力传递到方向盘,以及
-单个的方向盘转角传感器,其用于测量方向盘角度,其中所述方向盘转角传感器是外部传感器,其能够在第二车辆通信通道上或经由专用通信与所述路轮执行器进行通信,并且其中所述线控转向***包括外部的路轮执行器位置传感器,其用于测量路轮执行器的位置并且能够在第二车辆通信通道上或者经由专用通信与路轮执行器进行通信。
***使用现有组件来确保冗余。通常的,车辆通信通道意味着其他控制单元或设备也在该通道上进行通信。这样的车辆通信通道可以是诸如CAN、CAN FD、FlexRay、LIN、以太网或类似***。
优选地,所述路轮执行器具有冗余电源,并且连接到第一电源和第二电源,其中所述反馈执行器与所述所述第一电源连接,并且外部的方向盘转角传感器和所述外部的路轮执行器位置传感器与所述第二电源连接。因此,传感器的电源独立于反馈执行器的电源。
然而,由于冗余的原因,反馈执行器可以附加地连接到第二电源。
反馈执行器和路轮执行器可以在至少一个专用通信通道和第一车辆通信通道上相互通信,这也使得两个执行器之间的通信是冗余的。
在另一个优选实施例中,反馈执行器和路轮执行器可以在冗余通信通道上相互通信。
为了进一步增加冗余度,反馈执行器和路轮执行器可以在第二车辆通信通道上相互通信。
优选地,外部的方向盘转角传感器测量方向盘的绝对角度。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的优选实施例,其中:
图1:道路车辆的线控转向***的示意图;和
图2:是线控转向***的结构框图的示意图。
具体实施方式
图1是线控转向***1的示意图,其中转向轴2连接到方向盘3。在方向盘3和路面车轮4之间没有机械连接。路轮执行器5通过循环球齿轮7操作齿条6。
当驾驶员操作方向盘3时,转向轴2旋转,这由图中未示出的方向盘转角传感器检测到。控制单元根据由方向盘转角传感器检测到的信号来计算用于路轮执行器5的操作信号。通过用操作信号操作齿条6,路面车轮4转动。同时,通过图中未示出的另一传感器识别从路面车轮4引入到齿条6中的力,并且计算反馈信号,该反馈信号通过方向盘执行器7,也称为反馈执行器,施加到转向轴2上,使得操作者能够识别方向盘3中的反馈。
图2显示了线控转向***的结构框图。反馈执行器7和路轮执行器5通过公共的第一车辆通信通道100与车辆通信并且彼此通信。通常来说,车辆通信通道意味着其他控制单元或设备也可以在该通道上进行通信。这样的车辆通信通道是汽车总线***,诸如CAN、CANFD、FlexRay、LIN、以太网或类似***。此外,反馈执行器7在专用通信通道200上与路轮执行器5通信。在两个通信通道(第一车辆通信通道100,专用通信通道200)中的一个发生故障的情况下,转向***将继续正常工作,因为所有需要的信号都在两个通道100,200上传输。
为路轮执行器5提供了一个冗余电源。反馈执行器7和路轮执行器5分别与第一电源300连接。路轮执行器5与第二电源301连接。在两个电源300,301中的一个发生故障或出现任何其他电子故障(例如短路、软件错误)的情况下,另一个无故障电源300,301可以保证路轮执行器5能够继续运行。反馈执行器7也可能由于冗余原因而连接到第二电源301上。
反馈执行器7没有集成的方向盘转角传感器。提供了外部的方向盘转角传感器(SAS,steering wheel angle sensor)8,其由第二电源301供电。如果第一电源300并且因此反馈执行器7发生故障,则独立的方向盘转角传感器8接管对转向轴的旋转位置的测量,从而满足驾驶员的转向请求。在这种情况下,外部的方向盘转角传感器8可以经由第二车辆通信通道101与路轮执行器5通信,以便能够将测量的旋转角度传递给路轮执行器5,用于控制线控转向。
路轮执行器5没有集成的位置传感器。提供了外部的位置传感器9,其由第二电源301供电。外部的位置传感器9经由第二车辆通信通道101与路轮执行器5连接。
在路轮执行器5的硬件故障或路轮执行器5出现其他不可用的情况下,第二车辆通信通道101上的其他***可以读取并处理方向盘转角传感器的值。例如,如果要通过断开或扭矩矢量控制来保持至少部分的转向功能,则这是必要的。由于路轮执行器位置传感器9也通过第二车辆通信通道101进行通信,因此在路轮执行器5不工作的情况下,该位置值也可以由其他***检索到。
Claims (6)
1.道路车辆的线控转向***(1),该***具有作用于可转向车轮(4)并且根据驾驶员的转向请求进行电子控制的路轮执行器(5),将道路的反应传递给方向盘(3)的反馈执行器(7),以及测量方向盘角度的方向盘转角传感器(8),其中所述方向盘转角传感器(8)是外部传感器且能够在第二车辆通信通道(101)上或者经由专用通信与所述路轮执行器(5)通信,其特征在于,外部的所述方向盘转角传感器(8)为唯一的方向盘转角感测器,并且所述线控转向***(1)包括外部的路轮执行器位置传感器(9),其用于测量所述路轮执行器(5)的位置,并且能够通过所述第二车辆通信通道(101)或者所述专用通信与所述路轮执行器(5)通信。
2.根据权利要求1所述的线控转向***,其特征在于,所述路轮执行器(5)具有冗余电源(300,301),并且与第一电源(300)和第二电源(301)连接,其中,所述反馈执行器(7)与所述第一电源(300)连接,并且外部的所述方向盘转角传感器(8)以及所述外部的路轮执行器位置传感器(9)与所述第二电源(301)连接。
3.根据权利要求2所述的线控转向***,其特征在于,所述反馈执行器(7)附加地连接到所述第二电源(300)。
4.根据前述权利要求之一所述的线控转向***,其特征在于,所述反馈执行器(7)和所述路轮执行器(5)能够在至少一个专用通信通道(200)和第一车辆通信通道(100)上相互通信。
5.根据权利要求3所述的线控转向***,其特征在于,所述反馈执行器(7)和所述路轮执行器(5)能够附加地在所述第二车辆通信通道(101)上相互通信。
6.根据前述权利要求任一项所述的线控转向***,其特征在于,外部的方向盘转角传感器(8)测量方向盘的绝对角度。
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