テクニカルインフォメーション

パッシブフォースフィードバック
電気ステアリングホイールベース

e-Wheel 100

daikin-sauer-danfoss.com

テクニカルインフォメーション e-Wheel100
改訂履歴2 | © Danfoss | January 2020

改訂表
日付

変更済

改訂

January 2020

第2版 : RPM動作速度を修正

0102

September 2019

初版

0101

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

目次
参考資料 ..................................................................................................................................................................................................4
OEMの責任.............................................................................................................................................................................................. 5
イ ントロダクション ........................................................................................................................................................................... 6e- Wheel100 ..................................................................................................................................................................................................................6
e- Wheelの特長 ............................................................................................................................................................................................................6
e- Wheelのメリット ...................................................................................................................................................................................................7
e- Wheelの安全機能 ...................................................................................................................................................................................................7
応用例............................................................................................................................................................................................................................. 7
ステアリングホイールサイズの違い ..................................................................................................................................................................9e-Wheelのトルク制御アルゴリズム.................................................................................................................................................10
情報フローのブロック図.......................................................................................................................................................................................10
さまざまな制御アルゴリズムによるトルクのグラフ表示 ......................................................................................................................11
エンドストップトルク制御...................................................................................................................................................................................12
ベーストルク制御.....................................................................................................................................................................................................12
RPMトルク制御..........................................................................................................................................................................................................12
警告制御トルク..........................................................................................................................................................................................................14
車速トルク制御..........................................................................................................................................................................................................15
テ クニカルデータ.......................................................................................................................................................................16
機械的特性...................................................................................................................................................................................................................16電気的特性...................................................................................................................................................................................................................16
CAN (コントローラエリアネットワーク) ........................................................................................................................................................16コネクタの種類とピン配置 ...................................................................................................................................................................................16
環境特性 .......................................................................................................................................................................................................................17
機能安全........................................................................................................................................................................................................................17
通信プロトコル....................................................................................................................................................................................18
e- Wheel からステアリングコントローラへのメッセージ [AUX_STW_P and AUX_STW_R] ....................................................19車速センサからステアリングコントローラ および e-Wheelへのメッセージ [VSP_P and VSP_R] .........................................20
ス テアリングコントローラからe-Wheelへのメッセージ........................................................................................................................21
取付........................................................................................................................................................................................................25
寸法 ................................................................................................................................................................................................................................25
取扱説明 .......................................................................................................................................................................................................................25
オ プションと注文仕様.......................................................................................................................................................................26
e- Wheel マスターモデルコード ........................................................................................................................................................................26
部品番号 ......................................................................................................................................................................................................................26
e- Wheel MMCのオプションコード....................................................................................................................................................................27

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

文書の目的
この文書には、e-Wheelの技術仕様と機能情報が記載されています。
ダンフォスの電気油圧ステアリングバルブとステアリングコントローラが適用されます。
参考資料
カタログ

タイプ

カタログ番号

PVED-CLS

通信プロトコル

L1425546

PVED-CLS

ユーザーマニュアル

L1525062

PVED-CLS

セーフティマニュアル

BC00000331

OSPE ステアリングバルブ
SASA センサ

テクニカルインフォメーション

11068682

EHi ステアリングバルブ

テクニカルインフォメーション

BC00000379

定義と略語

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e-Wheel

電気ステアリングホイールベース

SbW

ステアバイワイヤ

AgPL

農業パフォーマンスレベル

SIL

安全度レベルCAN

コントローラエリアネットワーク

PL

パフォーマンスレベル

PVED-CLS

デジタル比例弁 - クローズドループ - 安全性 (ステアリングバルブコントローラ)

OSPE

オービタルステアリング製品 - 電気油圧ステアリングバルブ

EHi

電気油圧インラインステアリングバルブ

Fail Safe

障害を検出するには、システムに障害が発生したことを安全状態に示し、故障または誤動作が発生した場合に元の状態に戻します。

Fail Operational

障害を検出するには、安全な状態のシステムに障害を示し、十分な冗長レベルで完全な動作を継続します。

PAE

製品アプリケーションエンジニアリング

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

OEMの責任
ダンフォス製品が取り付けられる機械または車両のOEMは、発生する可能性があるすべての責任を負います。
ダンフォスは、故障や誤動作によって引き起こされる直接的または間接的な影響については一切の責任を負いません。

• OEMは、対象システムのハザードおよびリスク分析を実行して、関連するリスクが安全機能によって十分に軽減されているかどうかを分析する必要があります。安全機能は、関連する機能安全要素によって提供されます。

• ダンフォスは、機器の不適切な取り付けまたは保守によって引き起こされた事故に対して一切の責任を負いません。
• ダンフォスは、ダンフォス製品が不適切に適用されたこと、または安全を危険にさらす方法でプログラムされているシステムが不正に使用されたことに対して一切の責任を負いません。

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

イントロダクション
e-Wheel 100
ダンフォスのステアリング製品は、オペレータが高いステアリング力を確実に、快適に、最大限の安全性を持って制御する必要がある車両に使用されています。
電気油圧ステアリングシステムとステアバイワイヤ ステアリングシステムの採用により、電気ステアリングホイールを適用すると、可変ロックtoロッ
クレシオ、ソフトストップ、アンチドリフトなどの高度なステアリング機能が可能になり、新しい車両だけでなく、新しい車両にも簡単に組み込むことができます。既存の車両をアップグレードする改造。電気ステアリングホ
イールの主な目的は、高品質のステアリングフィールを提供し、オペレータの快適性を向上させ、オペレータの疲労を軽減することです。
この目的を達成するために、ダンフォスは電気ステアリング入力デバイス「e-Wheel100」を提供します。

e-Wheel100はElectric Steering Wheel Baseの略で、「100」はダンフォス電気ステアリング入力デバイスシリーズの最初のものを表します。
e-Wheel100は受動的な力フィードバックトルクを備えた触覚ステアリング入力デバイスです。e-Wheel100は「e-Wheel」と呼ばれますこのドキュメントでさらに詳しく説明します。e-Wheelからの測定入力ステアリングアングル位置とステアリングアングルの変化率がステアリング
バルブコントローラに送信され、望ましいステアリング応答が決定されます。
• e-Wheelは、ステアリングバルブコントローラPVED-CLSに直接接続された場合の「プラグ アンド プレイ ソリューション」です(詳細についてはPVED-CLSユーザーマニュアル「プラグ アンド プレイ ソリューション」を参照してください)。
電気油圧ステアリングユニット OSPE/EHiとともに使用します。
• e-Wheelとステアリングバルブコントローラ間の通信プロトコルは、ダンフォス独自の安全性に基づいています。
CAN プロトコル (PVED-CLS通信プロトコルを参照)。
• PVED-CLSを備えたe-Wheelサブシステムは、SIL 2/PL d/AgPL dを満たすように設計された安全なステアリングソリュー
ションの実現をサポートします。
e-Wheel100が主ステアリング入力デバイスまたは補助ステアリング入力デバイスとして使用されるアプリケーションでは、ステアリングは従来の機械的にリンクされたステアリングシステムと同じ機能(静油圧強制フィードバックなど)を複製するだけではないため、フォースフィー
ドバックが必要です。次のような高度なステアリング機能も提供します。
• 方向制御とホイール同期• 可変ステアリングレシオ• スムーズなステアリングフィール
静圧による強制フィードバックが存在しないため、オペレータは車両のステアリングフィードバックから切り離され、オーバーステアリングやアンダーステアリングを引き起こす可能性があります。そのためe-Wheelのハプティック パッシブ フォースフィードバックは、従来のステ
アリングシステムの感触を模倣しており、特殊な特性となっています。

e-Wheelの特長

•
•
•
•

PVED-CLSをステアリングコントローラとして使用するプラグ アンド プレイ ソリューション
SIL 請求制限 : 2
デュアルチャネル冗長CANバスインターフェース
上質なステアリングフィール•
スムーズな操舵トルク制御•
従来のステアリングホイールのバックラッシュやドリフトがない•
車輪が極端なエンドロックにステアリングされたときのエンドストップフィーリング
•クイックステア時の制御性を向上させるRPMトルク•

ステアリングホイールの振動による警告またはイベント信号

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

e-Wheelのメリット• 人間工学の改善によるオペレータの疲労の軽減• さま ざまなステアリングソリューションの利点• 電気油圧ステアリングソリューション
•ステアリング補助入力装置としてe-Wheelを適用•障害が発生した場合は、プライマリ手動ステアリングホイールに確実にフォールバックします。
• フェールセーフSbWソリュー ション
•
•
•

•
•
•

ステアリングコラムを排除
OEM向けのキャビン設計の自由度
オペレータのアクセシビリティの向上、シートの動きと方向の柔軟性の向上

低消費電力
コンパクトで堅牢な設計
設置が簡単

e-Wheelの安全機能

1.

安全なステアリングアングル位置と安全なステアリング速度:
e-Wheelの2つのチャネル (各チャネルは、ホール効果アングルセンサ、マイクロプロセッサ ロジック ブロック、電源調整および保護、CANトランシーバなどのサブシステム要素を提供します)はアングル位置を独立して測定します。ステアリング速度を計算し、ステアリングアングル位置とステアリング速度の両方をCANバスに送信します（PVED-CLS通信プロトコルによる安全プロトコル)

2.

安全なフォースフィードバックブレーキトルク:
CANバス(PVED-CLS通信プロトコルに基づく安全プロトコル)経由で受信したデータに応答して、e-Wheelによってフォー
スフィードバックトルクを適用します。マイクロプロセッサ内のソフトウェアは、システム入力に応じてさまざまなトルク
アルゴリズムを実行し、e-Wheelの力フィードバックブレーキトルクに必要な電流を定義します。e-Wheel内の両方のマイクロプロセッサは、サブシステム要素の独立した監視も実行して、サブシステムの障害を特定して対応します。

アプリケーション例
e-Wheelはカテゴリ3アーキテクチャをサポートしており、ステアリングバルブコントローラとしてダンフォスEHi/OSPEおよびPVEDCLSを備えたダンフォスCAT3フェールセーフステアリングシステムに統合可能 (EHi/OSPEテクニカルインフォメーションを参照)。
図1に示す以下の例では、ステアバイワイヤ(SbW)システムを使用したフェールセーフステアリングソリューションを検討します。
コンポーネント

説明
プライマリステアリング入力装置

e-Wheel 100
EHi (PVED-CLS
WAS
VSP

7)

電気油圧ステアリングユニット
ステアリングバルブコントローラ
デュアルアナログホイールアングルセンサ
CAN車速センサ（デュアルチャンネル)MMI

マンマシンインターフェースと主な車両速度メッセージのゲートウェイ(デュアルチャンネル)MC012

セカンダリ車両速度メッセージ用の外部コントローラ (冗長コントローラとして)

車両ECU

誤作動や故障時のブレーキ機能を提供するOEMコントローラ

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

図1 e-Wheelを備えたフェールセーフ ステアバイワイヤ ステアリング サブシステム
ここで、e-Wheelはフェールセーフステアリングシステムを備えた車両の主要なステアリング入力デバイスであり、ステアリングアン
グル位置とステアリングアングルの変化率をCANバス経由でステアリングバルブコントローラに送信します。ステアリングバルブコン
トローラは、PVED-CLS通信プロトコルに従って、デュアル冗長アナログホイールアングルセンサ入力、デュアル冗長車速メッセー
ジ、およびデュアル MMI (ディスプレイ) メッセージを使用します。
この例では、車両速度 (VSP) メッセージは標準CAN J1939 プロトコルに従っています。そのためVSPメッセージは、2つの外部冗長コン
トローラ (ダンフォスディスプレイおよびMC-012コントローラ) のPLUS+1機能ブロックを使用して、標準CANプロトコルからPVEDCLS通信プロトコルにさらに変換する必要があります。上記メッセージとe-Wheel入力により、ステアリングバルブコントローラは適切なステアリング応答を決定します。
EHiステアリングバルブのみを使用するフェールセーフSbWステアリングシステムを備えた車両の場合、手動で作動する緊急ステアリ
ングは使用できません。このようなステアリングシステムは完全な冗長性を備えてセットアップされ、オフロードでの使用にのみ制限される必要があります。故障が発生した場合、車両を停止したり、バックアップステアリングシステムに切り替えたりするなど、車両を定義された安全な状態にする必要があります。
図1に示すように、誤動作または故障イベント中に、ステアリングコントローラからの動作ステータスメッセージと2つのPLUS+1コン
トローラからの車速CAN安全メッセージに基づいて、車両ECUは車両ブレーキシステムに減速の信号を送信できます。速度を制限し、安全状態の応答として車両を停止します。車両製造者はステアリングサブシステムに要求される「安全な車両ブレーキ」という安全機能を持たせるため、ハザードとリスクの分析を必ず実行する必要があります。上記のステアリングシステムと統合するために、推奨されるカテゴリはカテゴリ3です。ステアリングコントローラはブレーキシステムからのステータスメッセージを監視せず、ブレーキシ
ステムのステータスに関連するステアリングシステムに対するアクションは意図されていません。

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100
ステアリングホイールサイズの違い
ダンフォスは、図2に示すように、トップにステアリングホイールを取り付けないe-Wheel―Iを提供しています。
e-Wheelのシャフトは、次のような「フラットD字型」シャフトです。
最大軸力1500N
曲げモーメント50Nm••

図2
上部に取り付けるステアリング ホイールは、図3に示すように、
e-Wheelの「フラットD字型」シャフトを受け入れるように加工する必要があります。

図3

以下は、e-Wheel のシャフトに適合するさまざまなステアリングホイールサイズの可能性をいくつか示しています。
例*(*ダンフォスはステアリング
ホイールを提供していません。以下はe-Wheelでの可能性のみです）

e-Wheelに適合する
ステアリングホイールのサイズ対応するステアリングホイール
サイズの推奨トルク

推奨部品番号

ミニステアリングホイール

2 Nm

11224128 / 11198022

中型ステアリングホイール

5 Nm

11224129 / 11243182

大型ステアリングホイール

5 Nm

11224129 / 11243182

推奨•

ダンフォスは、最大操作トルクを実現する標準バージョンとして 5 Nm および 2 Nm のe-Wheelを提供しています。
これらのバリエーションの選択は、主にアプリケーションのタイプと、それぞれのアプリケーションで必要なステアリング
ホイールサイズのタイプによって異なります。

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

e-Wheelのトルク制御アルゴリズム
受動的なフォースフィードバックトルクは、比例電流を適用することによって制御されます。この電流はe-Wheelで後述する制御
アルゴリズムの関数です。フォースフィードバックトルクは、e-Wheelの設定されたオプションで利用可能なすべての制御アルゴ
リズムのうち、ステアリング中の任意の瞬間に最大トルクを提供する1つの指令制御アルゴリズムのみに基づいています。
以下は、e-Wheelトルク制御アルゴリズムのリストです。
•
•
•
•
•

エンドストップトルク
ベーストルクRPMトルク
車速依存トルク
警告制御トルク

情報フローのブロック図
車速センサ

プライ
マリ

プライ
マリ

冗長

MMI_P と MMI_R

プライマリ
コントローラ

MMI
ディスプレイ
冗長

VSP_P と VSP_R

プライマリ
コントローラAUX_STW_P と AUX_STW_R

e-Wheel 100
ステアリング照合

アナログ入力1
STR_FB_MSG_X

入力デバイス

アナログ入力2

冗長
コントローラプライ
マリアナログ WAS
プライマリ
冗長

STAT_MSG_OP_X

冗長
コントローラステアリングバルブ
コントローラ

図4 ステアリングバルブコントローラを備えたe-Wheelのブロック図
各コンポーネントからの関連メッセージを含むステアリングシステム内の e-Wheelとステアリングコントローラ間の操作は、図4に簡略化されています。e-Wheelの主な目的に関して言えば、ステアリング入力 (ステアリングアングルとステアリング速度) を与えることです。一方、ステアリングコントローラは、ステアリングサブシステム内のすべてのコンポーネントから入手可能なデータに基づいてステアリング応答を定義します。図4の各コンポーネントからのメッセージはPVED-CLS 通信プロトコルに従っており、それぞれの注釈で指定されています。
推奨:
•
•
•

e-Wheel は PVED-CLSを備えた「プラグ アンド プレイ ソリューション」であるため、ステアリングバルブコントローラとしてPVED-CLSを使用することをお勧めします。
ステアリングプライマリコントローラと冗長コントローラは、e-Wheelを安全に使用するためにクロスチェックを実行する必要があります。PVED-CLS 安全マニュアルを参照してください。
オフロードリアクション/ノンリアクションモードでは、コントローラはステアリングがオンになったときにAUXオープン
ループデバイス (e-Wheel100) を検出します。ステアリングホイール速度とステアリングホイールアングル位置がステアリ
ングコントローラで設定されたしきい値を上回っており、AUXデバイスが存在するように設定されており、ステアが許可されているという前提条件があります。 (PVED-CLS通信プロトコルによるMMIメッセージ内のフラグを参照)

10 | © Danfoss | January 2020

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

さまざまな制御アルゴリズムによるトルクのグラフ表示
e-Wheelの制御アルゴリズムは、図5および図6に示すトルク値を備えた標準バージョンとして提供されます。

% エンドストップトルク% ベーストルク% RPMトルク

100
90
80

最大トルクの％

70
60
50
40
30
20
10
-100 -90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

0
-20 -10 0
10 20% ホイールアングル

30

40

50

60

70

80

90

100

図5 5Nmに対するトルク制御アルゴリズム% エンドストップトルク% ベーストルク% RPM トルク

100
90
80
最大トルクの％

70
60
50
40
30
20
10
0
-100 -90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% ホイールアングル
図6 2Nmに対するトルク制御アルゴリズム
上の図5と図6では、それぞれ次のとおりです。
•±100%のホイールアングルは、左右のエンドストップの最大ホイールアングルに対応します。
•
図5は、最大操作トルクの100%として5Nmを使用するe-Wheelの場合を表し、図6は、最大操作トルクの100%として2Nmのホイールを表します。
•
上の両方のグラフのRPMトルクは、ホイールアングル位置に関係なく実現できることを示しています。

11 | © Danfoss | January 2020

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100

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

許容RPMに応じて、ステアリングコントローラからの対応するステアリングロックtoロックレシオで決まります。図5に示すように、5Nmの最大RPMトルクは最大動作トルクの90%として定義されます。一方、図6は、2NmのRPMトルクが最大動作トルクの60%として定義されていることを示しています。
エンドストップトルク制御
ホイールアングルセンサはステアリングコントローラとのフィードバックループを閉じ、車両ホイールのステアリングコマンドとの一致を保証します。操作中、ステアリングコントローラは、推定されたホイールアングル値をCANバス経由でe-Wheel にフィードバックメッ
セージとして送信します(図4を参照)。このメッセージに基づいて、e-Wheelはホイールアングル値を検出し、トルク力フィードバックを決定します。図5と図6に示すように、エンドストップ制御アルゴリズムはホイールアングル90%から100%まで直線的に増加し、ホイー
ルアングル100%で最大動作トルク(選択したe-Wheelオプションに基づいて5Nmまたは2Nmのトルク)を提供します。したがってオペレー
タは、車両の車輪が最大ホイールアングル制限に達すると、エンドストップトルクフィードバックを実現します。
オペレータがエンドストップから中立方向にステアリングを切るとすぐに、以下で説明するように、トルクはベーストルク制御まで低下します。
ベーストルク制御
エンドストップ条件を除く通常のステアリングのバックグラウンドトルクがベーストルク制御です。このトルクは図5と図6に示すように、最大操作トルクの10%として、さまざまなホイールアングルでのステアリング全体にわたってスムーズかつ持続的です。
RPMトルク制御
e-Wheelは低速でのより正確な制御を提供します。たとえば、資材運搬用途では車両が低速で操作するために、ロックtoロックまで
ステアリングホイールを2～3回転する必要がある場合があります。他の用途では、ステアリングホイールのロックtoロック回転では、
高速時の感度が低下するため、範囲を6回転以上に調整する必要があります。
オぺレータがどれだけ早くステアリングホイールを回しても、e-Wheelが特定のロックtoロック構成の最大許容ステアリング速度を超えないようにステアリング速度を制限します。ロックtoロック構成は、ステアリングバルブコントローラからe-Wheel へのフィードバック
メッセージで提供されます。したがって、許容ステアリング速度よりも高いステアリング速度を制限するこの属性は、RPMトルク制御と呼ばれます。
図7は、オペレータが各ロックtoロック比の最大許容RPM (内部分解能1200にスケール) に近づくときに要求されるトルクの量 (最大許容トルクのパーセンテージとして) を示しています。e-Wheelのトルクブレーキは、最大ステアリング速度を大きく超えないように、実際のステアリング速度を制限するアルゴリズムによって適用されます。図7は、最大RPMトルクが最大操作トルク5Nmの90%に制限されていることを示しています。これは中型から大型のステアリングホイールサイズのアプリケーションの場合に適用されます。

% 最大トルク% RPMトルク

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0

200

400

600

800

1000

1200

最大許容RPMの% (1200 IRにスケール)
図7 e-Wheelの5NmのRPMトルク

12 | © Danfoss | January 2020

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100% RPM トルク70
60

% 最大トルク

50
40
30
20
10
0
0

200

400

600

800

1000

1200

最大許容RPMの% (1200 IRにスケール)
図8 2Nmでのe-WheelのRPM制御
図8は、最大RPMトルクが最大操作トルク2Nmの60%に制限されていることを示しています。
これはミニステアリングホイール用途の場合に適用されます。
以下の表に示すさまざまなロックtoロックの場合、標準オプションでは最大許容ステアリング速度 (RPM) がデフォルトで次のようになります。
ロックtoロック

最大許容ステアリング速度 (RPM)

1
2
3
4
5
6
7
8

25
50
75
100
125
150
175
200

13 | © Danfoss | January 2020

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

警告制御トルク
CANメッセージにメッセージの欠落またはエラーがある場合、ステアリングバルブコントローラは安全状態になり、e-Wheelは関連するエラーコードをステアリングバルブコントローラに提供し、ステアリングコントローラを安全状態モードにトリガーします。こ
れにより、e-Wheelはステアリングホイールを介した振動感覚でオペレータに警告を発します。e-Wheelの振動フィードバックは警告制御トルクとも呼ばれ、ステアリング制御の喪失をオペレータに知らせます。このような故障が発生した場合、車両には必要な安全状態の条件が定義されている必要があります。
ステアリングコントローラ出力数値 (Dec)

数値 (Hex)

0
16
17
32
33
34
35
36
48
49
50
51
52
64
65
208
224
225
226
227
240
255

0x00
0x10
0x11
0x20
0x21
0x22
0x23
0x24
0x30
0x31
0x32
0x33
0x34
0x40
0x41
0xD0
0xE0
0xE1
0xE2
0xE3
0xF0
0xFF

14 | © Danfoss | January 2020現在の動作状態
オンロード

e-Wheel 100 応答
警告制御トルク

オフロードリアクション

アクティブスルーアウト動作状態
アクティブスルーアウト動作状態

オフロードノンリアクション

アクティブスルーアウト動作状態

STW プログラム 1

アクティブスルーアウト動作状態

STW プログラム 2

アクティブスルーアウト動作状態

STW プログラム 3

アクティブスルーアウト動作状態

STW プログラム 4

アクティブスルーアウト動作状態

STW プログラム 5

アクティブスルーアウト動作状態

AUX プログラム 1
AUX プログラム 2

エラー発生時アクティブのみ
エラー発生時アクティブのみ

AUX プログラム 3

エラー発生時アクティブのみ

AUX プログラム 4

エラー発生時アクティブのみ

AUX プログラム 5

エラー発生時アクティブのみ

GPS ステアリング

エラー発生時アクティブのみ

GPS 2 ステアリング

エラー発生時アクティブのみ

オフロード安全点検

アクティブスルーアウト動作状態

サービスモード ‒ ダイレクト出力制御

アクティブスルーアウト動作状態

サービスモード ‒ ホイールアングルセンサキャリブレーション
サービスモード - スプールキャリブレーション

アクティブスルーアウト動作状態

シービスモード - ジョイスティックキャリブレーション

アクティブスルーアウト動作状態

初期化

アクティブスルーアウト動作状態

安全な状態

アクティブスルーアウト動作状態

コントローラメッセージなしで電源を入れる

アクティブスルーアウト動作状態

アクティブスルーアウト動作状態

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

車速トルク制御
このトルクは、車両速度に応じて徐々に増加するトルク依存性を提供することにより、e-Wheelに入る車両の共振を除去します。

% 車速トルク10
98

最大トルクの％

7
6
5
4
3
2
1
0
0

10

20

30

40

50

車速 (km/h)
図9 車速トルク

15 | © Danfoss | January 2020

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

テクニカルデータ
機械的特性
説明

数値

定格トルク

公称 5.5 Nm (100% コマンド)

オフ状態トルク< 0.5 Nm (0% コマンド)

動作速度

最大 300 RPM

最大軸力1500 N

最大曲げモーメント

50 Nm

シャフトの種類

D型

回転角度

360°メカニカル停止なし

重量

1.5kg

電気的特性
説明

数値

供給電圧

12 VDC または24 VDC (9-36 V), 単一共通電源

コイル抵抗

公称10 Ω

最大消費電力15 ワットケーブル

20 AWG x 4 線(シングルコネクタのシールドケーブルはケーブル引っ張り
荷重最大100 N に耐えます)

CAN(コントローラエリアネットワーク)
説明

数値

標準

CAN 2.0B

チャンネル

2

ボーレート

250k ボーコネクタの種類とピン配置

コネクタ

DEUTSCH DT 04-4P**嵌合部品は社外品となります。
PIN

ワイヤの色

機能

1

白

CAN-H

2

青

CAN-L

3

赤

V+

4

黒

V-

16 | © Danfoss | January 2020

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テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

環境特性

動作温度

数値
-40 ℃ ～ 85 ℃

保管温度

-40 ℃ ～ 95 ℃

IP定格 (IP)

IP66

環境試験

ISO 16750-4 §5.1 IEC 60068-2 準拠

説明

機能安全
説明

e-Wheel センサ安全仕様

e-Wheel ブレーキ安全仕様

パフォーマンスレベル (EN13849-1: 2015)

PLd

PLd

ハードウェアフォールトレランス (HFT)

1 (1)

1

システム

フェールセーフフェールセーフ

安全要素分類 (IEC 62061)

タイプ B

タイプ B

危険な障害の確率 (PFHDssD)(IEC 62061 : 2005)

1.597 x 10-8

5.289 x 10-9

安全側故障割合 (SFF)

98.72%

99.25%

SIL 要求制限 (IEC 62061:2005)

2

2

アーキテクチャ (ISO13849)

カテゴリ3

カテゴリ 3DCHigh

プルーフ試験間隔 / ミッション時間

High (2)20 年

チャンネル毎のMTTFd (ISO13849 表K.1)

150 年

180 年

CCF 係数 (IEC 62061)

5%

5%

注意:

20 年

(1)

センササブシステムは冗長化されています。1つのチャネルに障害が発生しても、もう1つのチャネルはデータの送信を続けます。
ただし、ステアリングコントローラは診断を実行できなくなり、システムは安全な状態に達する必要があります。
システムインテグレータは十分な診断を行う必要があります。ブロック図を参照してください。
(2) DC=Highに達するかどうかは、ステアリングコントローラの診断機能が正しく動作しているかどうかによって決まります。
(PVED-CLS安全マニュアルを参照)

17 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

通信プロトコル以下の表は、メインセンサと冗長センサCANメッセージを正しく送信するためにステアリングコントローラをパラメータ化する方法を示しています。 CANメッセージ、補助ステアリングデバイスIDは、フェールセーフアプリケーションに使用されます。
(詳細については、PVED-CLS通信プロトコルを参照してください)

e-Wheelからステアリングコントローラへのメッセージ
センサメッセージ

デフォルトのメッセージID

メインコントローラ
パラメータ

補助ステアリングデバイス(ミニ STW) ‒e-Wheelプライマリ

0x0CFF144F

P3299 =0x4F
P3321 =0x14

補助ステアリングデバイス(ミニ STW) ‒e-Wheel 冗長

0x0CFF154F

セーフティコントローラ
パラメータ

P3299 = 0x4F
P3321 = 0x15

PVED-CLS ステアリングコントローラからe-Wheelへのメッセージ
ステアリングフィードバック

0xCFF1813

P3297 = 0x13

P3297= 0x5A

操作状況

0x18FF2013

P3297 = 0x13

P3297= 0x5A

車速センサからe-Wheel および ステアリングコントローラへのメッセージ
車速 -0xCFF40FB

プライマリ

車速 -

P3294 =0xFB
P3318 =0x40

0xCFF41FB

P3294 = 0xFB
P3318 = 0x41

冗長

ステアリングコントローラへのセンサCANメッセージ
ホイールアングルセンサ‒ プライマリ

0x0CFF12FA

ホイールアングルセンサ‒ 冗長

0x0CFF13FA

マンマシン
インターフェース
‒ プライマリ

0x0CEF13FC

マンマシン
インターフェース
‒ セカンダリ

0x0CEF5AFC

18 | © Danfoss | January 2020

P3298 = 0xFA
P3320 = 0x12
P3298 = 0xFA
P3320 = 0x13
P3295 =0xFC
P3297 =0x13
P3295 = 0xFC
P3297 = 0x5A

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

e-Wheelからステアリングコントローラへのメッセージ [AUX_STW_PおよびAUX_STW_R]
このメッセージは、e-Wheelからの角度、電流、障害情報を送信します。
優先度: 3
公称伝送速度: 50ms
送信者: e-Wheel
送信先: PVED-CLSステアリングコントローラ

バイト

コード化

1..2

U16

3..4

U16

5

-

6

Bits 8..5

Bits 4..1

数値/範囲

説明

0..4095

0-インデックスポイントを基準としたステアリングアングル1[AUX_STW_pos_P]: [360/4096 deg] ステップのステアリングアングル、
ここで: 0は0 degに対応し、4095は359.912 degに相当
注:ステアリングアングルは、時計回りに作動させると4095から0に変化し、
反時計回りに作動させると0から4095に変化

4096..65535

利用可能な情報はありません

0..40960

ステアリング速度[AUX_STW_速度_P]: ステアリングアングル速度 (オフセット -20480)([30/20480 RPM] ステップ)、
0は -300RPM (反時計回りに300RPM)に対応
20480は0 RPMに対応
40960は300 RPMに対応 (時計回りに300RPM)

40961..65535

利用可能な情報はありません

すべて 1

予約済

0
1
2
3
4
5
6
7
8..13
14
15
0..15

7..8

U16

0..65535

エラーコード[AUX_STW_error_code_P]:
予約済
センサチップエラー
ステアリングアングル異常
CAN入力メッセージ失敗
電源異常
CPU障害
フォースフィードバック失敗
予約済
温度警告
エラーなし
シーケンス番号 [AUX_STW_Seq_P]、AUXプライマリメッセージ毎に1ずつ増分
15から0に変化
データバイト 1..6のCRC16 [AUX_STW_CRC_P]:
多項式:0 × C86C

注意:•

上記のメッセージは、プライマリコントローラと冗長コントローラの両方に対して二重メッセージである必要があります。

19 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

車速センサからステアリングコントローラおよびe-Wheelへのメッセージ [VSP_PおよびVSP_R]
このメッセージには、ステアリングコントローラからe-wheelへの情報が含まれています。
公称伝送速度: 100ms優先度: 3
送信者: 車速センサの送信先: e-Wheel

バイト

コード化

数値/範囲

説明

1

U8

すべて1

予約済

2

Bits 8..7

00
01
10
11

方向指示 [VSP_Dir_P]:
フォワード
リバース
エラー状態
利用可能な情報はありません

すべて1

予約済

0..64255
64256..65535

車両速度 [VSP_Speed_P]:
測定された車両速度 [1/256 kmph]
利用可能な情報はありません

すべて1

予約済

すべて1

予約済

Bits 6..1
3..4

U16

5

-

6

Bits 8..5
Bits 4..1

7..8

U16

シーケンス番号 [VSP_Seq_P]、VSPプライマリメッセージごとに1ずつ増分

0..15

15から0に変化

0..65535

データバイト 1..6のCRC16 [VSP_CRC_P]:
多項式: 0 × C86C

車速
このパラメータは、車両の速度を (1/256 km/h) 単位で指定します。
シーケンス番号
このパラメータは、0～15で実行され、その後ループバックする内部カウンタです。これは受信メッセージの有効性をチェックするためにe-Wheelによって使用される可能性があります。
注意:•

上記のメッセージは、プライマリコントローラと冗長コントローラの両方に対して二重メッセージである必要があります。

20 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

ステアリングコントローラからe-Wheelへのメッセージ
フィードバックメッセージ [STR_FB_MSG_X]
このメッセージには、制御コマンドや関連するシステムレベル情報など、
ステアリングコントローラからe-Wheelへの情報が含まれています。
優先度: 3
公称伝送速度: 50ms
送信者: ステアリングコントローラ
送信先: e-Wheel

バイト

コード化

1..2

U16

数値/範囲

0..2000
2001..65535
3..4

U16

0..2000

2001..65535

5U8

推定ホイールアングル【STR_FB_Est_WA_X】：【0.1%】のホイールアングル (-1000オフセット)
0は最左位置 (-100.0%)、1000は中立位置 (0.0%)、
2000は最右位置(100.0%)
利用可能な情報はありません

1..80

81..254

予約済
利用可能な情報はありません-

255

Bits 8..5

すべて1

U16

利用可能な情報はありません

予約済
ステアリングの回転数を【0.1Rev】で表します
80は8 回転に相当します

Bits 4..1

7..8

推定EH流量【STR_FB_Est_flow_X】：【0.1%】の流量（-1000オフセット)。0は左への流量100.0%、1000は中立位置 (0.0%)、2000は右への流量100.0%に対応

ステアリングの希望回転数【STR_FB_STW_2L_X】

0

6

説明

予約済
シーケンス番号【STR_FB_Seq_X】
各ステアリングフィードバックメッセージで1ずつ増加

0..15

15から0に変化

0..65535

データバイト1～6【STR_FB_CRC_X】のCRC16：
多項式 0xC86C

注意:•

上記のメッセージは、プライマリコントローラと冗長コントローラの両方からの二重メッセージです。

| © Danfoss |BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

操作メッセージ [STAT_MSG_OP_X]
このメッセージには、ステアリングコントローラからe-Wheelへの情報が含まれています。
優先度: 6
公称伝送速度: 100ms
送信者: ステアリングコントローラ
送信先: e-Wheel
バイト

コード化

1

U8

2

数値/範囲

現在の操作状態 [OperationState_X]:

0x00

オンロード

0x10

オフロードリアクション

0x11

オフロードノンリアクション

0x20

STW プログラム 1

0x21

STW プログラム 2

0x22

STW プログラム 3

0x23

STW プログラム 4

0x24

STW プログラム 5

0x30

AUX プログラム 1

0x31

AUX プログラム 2

0x32

AUX プログラム 3

0x33

AUX プログラム 4

0x34

AUX プログラム 5

0x40

GPS ステアリング

0x41

GPS2 ステアリング

0xD0

オフロード安全性チェック

0xE0

サービスモード ‒ ダイレクト出力制御

0xE1

サービスモード ‒ ホイールアングルセンサキャリブレーション

0xE2

サービスモード - スプールキャリブレーション

0xE3

サービスモード ‒ ジョイスティックキャリブレーション

0xF0

初期化

0xFF

安全な状態
ステアリングデバイス変更時のロックアウト状態[ロックアウト_デバイス_変更_X]:

Bits 8..700

ステアリングデバイスの変更が可能

01

ステアリングデバイスの交換禁止

10

エラー状態

11

情報がありません
STW/AUXプログラムチェンジのロックアウト状態[ロックアウト_プログラム_変更_X]:

Bits 6..5

22 | © Danfoss | January 2020

説明

00

プログラムの変更が可能

01

プログラム変更禁止

10

エラー状態

11

情報がありません

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

Bits 4..3

Bits 2..1

3

4

Bits 8..7

Bits 6..1
U8

EHステアリング機能のロックアウト状態 [Lockout_EH_steering_X]:

00
01

EHステアリング機能許可

10
11

エラー状態

00

AUX ステアリングデバイス許可

01

AUX ステアリングデバイス禁止

10
11

エラー状態

EHステアリング機能は外部スイッチにより禁止
情報がありません
AUX ステアリングデバイスのロックアウト状態 [Lockout_AUX_X]:

情報がありません
GPS受信機の選択とロックアウト状態 [Lockout_GPS_X]:

00

GPS受信機が選択されていません (GPSステアリング禁止）

01

GPS ステアリング選択

10
11

GPS2 ステアリング選択

すべて 1

予約済

予約済
サービスモード状態 [Service_mode_state_X]:

0x00

ダイレクト出力制御リセット

0x01

ダイレクト出力制御アクティブ

0x02..0x0F

予約済

0x10

WAS キャリブレーションリセット

0x11

WAS キャリブレーション実行中

0x12..0x1C

予約済

0x1D

WAS キャリブレーションカウンターアップデート

0x1E

WAS キャリブレーション失敗

0x1F

WAS キャリブレーション完了

0x20

スプールキャリブレーションリセット

0x21

スプールキャリブレーション非アクティブ

0x22

スプールキャリブレーション準備中

0x23

スプールキャリブレーション完了

0x24

スプールキャリブレーション実行中

0x25

スプールパラメータ妥当性チェック

0x26

スプールパラメータアップデート準備完了

0x27

スプールパラメータアップデート

0x28..0x2C

予約済

0x2D

スプールキャリブレーションカウンタアップデート

0x2E

スプールキャリブレーション失敗

0x2F

スプールキャリブレーション完了

0x30
0x31

ジョイスティックキャリブレーションリセット

23 | © Danfoss | January 2020

ジョイスティックキャリブレーション実行中

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

56Bits 8..57..80x32..0x3C

予約済

0x3D

ジョイスティックキャリブレーションカウンターアップデート

0x3E

ジョイスティックキャリブレーション失敗

0x3F

ジョイスティックキャリブレーション完了

0x40..0xFC

予約済

0xFD

アナログジョイスティック設定なし

0xFE
0xFF

ホイールアングルセンサ設定なし
情報なし（サービスモード以外の動作状態）

すべて 1

予約済

すべて 1

予約済

Bits 4..1

0..15

シーケンス番号 [OperationState_Seq_X]:
オペレーションステータスメッセージごとに1ずつ増加
15から0に変化

U160..65535

データバイトのCRC16 [OperationState_CRC_X]:多項
式:0xC86C

注意•

上記のメッセージは、プライマリコントローラと冗長コントローラの両方からの二重メッセージです。

•

オフロードリアクション/ノンリアクションモードでは、ステアリングホイールの速度とステアリングホイールのアングル位置が前提条件とともにステアリングコントローラで設定されたしきい値を超えたときに、コントローラはAUXオープンルー
プデバイス(e-Wheel100)を検出します。そのAUXデバイスが存在するように設定されており、ステアが許可されています(PVED-CLS通信プロトコルに従ってMMIメッセージ内のフラグを参照してください)。

24 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

取付
寸法

取扱説明

-

シャフトが垂直軸と水平軸から -10°の間にあるように取り付けてください。
過大な負荷を引き起こす位置ずれを避けてください。

25 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100
オプションと注文仕様
e-Wheel マスターモデルコード
マスターモデルコード(MMC)を決定します。e-Wheel100を指定するには、e-Wheelのオプションコードを入力します。
e-WheelのMMC値

e-Wheel 100
例

e-Wheel 100

1

CAN2

53

ES4

BS5

RPM6

Reserved7

VSP8

D9

Package10

1 e-Wheel100 ベース
2 通信チャネル
3 最大操作トルク(N•m)
4 エンドストップトルク(Nm)
5 ベーストルク (Nm)
6 RPMトルク(Nm)
7予約済
8 車速トルク(Nm)9 コネクタタイプ
10

パッケージ

部品番号
次の表の構成番号は、e-Wheelの標準構成表の説明を参照しています。
仕様を含むカタログバージョンのコード番号:
部品番号

構成

上記記述形式によるMMC仕様

11224128

タイプ 1

CAN

2

ES

BS

N

-

VSP

D

S

11224129

タイプ 2

CAN

5

ES

BS

RPM

-

VSP

D

S

11198022

タイプ 3

CAN

2

ES

BS

N

-

VSP

D

M

11243182

タイプ 4

CAN

5

ES

BS

RPM

-

VSP

D

M

26 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

e-Wheel MMCのオプションコード
1)e-Wheel 100 ベース

e-Wheel

電気ステアリングホイールベース

コード

e-Wheel 100

2)

通信チャネル

Type

デジタル

コード

CAN

3)

最大操作トルク(N•m)

最大操作トルク

5 Nm

2 Nm

コード

5

2

エンドストップトルク

含む

含まない

コード

ES

N

ベーストルク

含む

含まない

コード

BS

N

RPMトルク

含む

含まない

コード

RPM

N

車速トルク

含む

含まない

コード

VSP

N

4)

5)

6)

エンドストップトルク(Nm)ベーストルク(Nm)RPMトルク (Nm)

7)

予約済

8)

車速トルク(Nm)27 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 1009)コネクタの種類

種類、コネクタ

Deutsch DT, 4 ピン x1

コードD10) パッケージ
パッケージ

シングル

マルチプル

コード

S

M

28 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

テクニカルインフォメーション e-Wheel 100

29 | © Danfoss | January 2020

BC318774147046ja-000102

主な取扱製品：

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

油圧ポンプ

油圧モータ

ダイキン・ザウアーダンフォスは、世界各地に製造拠点と販売拠点を展開し、世界の車両市
場にシステムソリューションを提供する総合油圧機器メーカーのダンフォスグループとともに、車両用油圧 システムの専門メーカーとして皆様のベストパートナーを目指しています。

PLUS+1® ソフトウェア

閉回路用ポンプ･モータ、 開回路用ポンプ、 オービタルモータ、 バルブ、 ステアリングコ
ンポーネント、 電子油圧制御機器など、 豊富で広範囲にわたる製品群とシステムを取り揃
え、 農業･建設･ 物流･道路･芝刈･林業･オフハイウエイ環境等、 様々な分野で幅広く使用されています。

ディスプレイ

また豊富な販売代理店網および認定サービスセンターのネットワークを通して、グローバルなサービスを提供できる国際企業として高い評価をいただいています。

ギアポンプ

ギアモータ

コントローラジョイスティック

リモートコントロール

位置制御およびセンサ
PVG 比例弁油圧ステアリングe ステアリング

オービタルモータ

テレマティクス

-

- 3

- 2

- 3

32-

- -2

- 3

-

- 3

3

-

2- -

3- 2

- 3 3

3- 2

-

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