KR101601494B1 - 안정화기 장치의 작동 방법 - Google Patents

안정화기 장치의 작동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101601494B1
KR101601494B1 KR1020140130215A KR20140130215A KR101601494B1 KR 101601494 B1 KR101601494 B1 KR 101601494B1 KR 1020140130215 A KR1020140130215 A KR 1020140130215A KR 20140130215 A KR20140130215 A KR 20140130215A KR 101601494 B1 KR101601494 B1 KR 101601494B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control module
control
stabilizer
value
values
Prior art date
Application number
KR1020140130215A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150039567A (ko
Inventor
이고르 일크
토마스 미르발트
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 filed Critical 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20150039567A publication Critical patent/KR20150039567A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101601494B1 publication Critical patent/KR101601494B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/025—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a torsion spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/051—Angle
    • B60G2400/0516—Angular position of a suspension element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/208—Speed of wheel rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/30—Propulsion unit conditions
    • B60G2400/32—Torque on propulsion shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/912—Attitude Control; levelling control
    • B60G2800/9122—ARS - Anti-Roll System Control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명은 2개의 안정화기 모듈들 및 하나의 액추에이터를 구비한 하나 이상의 안정화기 장치의 작동 방법에 관한 것으로, 안정화기 모듈들은 자동차의 차축을 따라 배치되며 액추에이터에 의해 구동되고, 차축에는 복수의 차륜들이 배정되며, 차축의 수직 방향으로 배향되는 각각의 차륜의 하나 이상의 운동학적 변수가 결정되고, 하나 이상의 운동학적 변수의 값을 사용함으로써, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값이 파일럿 제어 장치(61)에 의해 결정되며, 이 값은 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)을 포함하는 제어 캐스케이드(59)에 제공되고, 액추에이터를 작동시키기 위한 전력 제어(96)에 대한 값은 하나 이상의 운동학적 변수의 값에 따라 좌우되는 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값으로부터 제어 캐스케이드(59)에 의해 제공된다.

Description

안정화기 장치의 작동 방법{METHOD FOR OPERATING A STABILIZER ARRANGEMENT}
본 발명은 자동차의 차축의 안정화기 장치를 작동시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
자동차는 2개 이상의 차축들을 포함하며, 각각의 차축에는 일반적으로 2개의 차륜들이 배정된다. 또한, 각각 하나의 차축 및 2개의 차륜들에는, 하나 이상의 비틀림 몸체 및 이에 배치되는 림들을 구비한 소위 안정화기가 배정되며, 각각의 림은 차륜에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 안정화기는 자동차의 주행 방향에 대해 직립하게 및 차축에 대해 직립하게 수직 방향으로 차륜들의 변동을 감쇠하고 그리고/또는 보상하고, 그에 따라 자동차를 위한 롤링 안정화를 달성하기 위해 사용될 수 있다.
문헌 DE 10 2008 000 240 A1에는, 스프링 방식으로 장착되는 차륜들을 구비한 2개의 차축들을 포함하는 자동차의 작동 방법이 기재되어 있고, 각각의 차축에는 전자기계식 안정화기가 배정된다. 이를 위해, 개별 차륜들의 차륜 운동이 검출되어 제어기에 공급되고, 그 결과로 안정화기의 전기 모터는 차축의 일 측의 스프링 압축 운동이 타 측에서 모방되는 것을 방지하는 방식으로 제어된다.
DE 10 2010 051 807 A1에는, 자동차를 위한 롤링 안정화 장치가 기재되어 있고, 롤링 안정화 장치는, 자동차의 차축의 2개의 차륜들에 배정되며 2개의 안정화기 절반부들로 분리되는 안정화기, 2개의 안정화기 절반부들을 서로에 대해 회전시킬 수 있는 액추에이터, 및 자동차의 롤링 운동이 2개의 안정화기 절반부들 사이의 토크 전달에 의해 상쇄되는 방식으로, 적어도 자동차의 제1 작동 상태에서 운전 상태 파라미터들에 따라 액추에이터를 작동시키도록 설계되는 제어 장치를 포함한다.
문헌 EP 1 577 127 A2에는, 자동차의 안정화기를 위한 제어 장치가 기재되어 있다. 여기서, 안정화기는 차축의 2개의 차륜들 사이에 배치되는 한 쌍의 안정화기 로드들, 및 안정화기 로드들 사이에 배치되며, 전기 모터 및 속도 감소 메커니즘을 구비한 액추에이터를 포함한다. 전기 모터를 위한 원하는 토크는 운전자의 조향 작동 및 자동차의 거동에 근거하여 계산된다. 또한, 토크는 각각의 안정화기 로드에 대해 추정된다. 전기 모터는 원하는 토크와 추정된 토크의 비교 결과에 대한 반응으로서 제어된다.
문헌 EP　1　925　472 A2에 공지되어 있는 안정화기 장치는, 차량의 종방향으로 진행되는 각각 하나의 반경 링크를 구비한 2부품 안정화기를 포함하며, 그 안정화기 섹션들은 서로에 대해 상대 회전 운동을 수행한다. 안정화기 섹션들은 조절 가능한 토크 발생 장치에 연결되어 작동하며, 토크 발생 장치는, 안정화기 장치 내부의 비틀림 섹션이 생략될 때에도, 안정화기 장치가 이에 작용하는 토크에 적절한 대항 토크를 인가하게 하는, 높은 제어 역학을 가진다.
이러한 배경에 반하여, 독립항들의 특징부들을 구비한 방법 및 시스템이 제시된다.
본 발명에 따른 방법은 2개의 안정화기 모듈들 및 하나의 액추에이터를 구비한 대개는 전자기계식인 하나 이상의 안정화기 장치를 작동시키도록 설계되고, 안정화기 모듈들은 자동차의 차축을 따라 배치되며 액추에이터에 의해 구동된다(예컨대, 서로에 대해 회전한다). 또한, 차축에는 복수의 차륜들, 일반적으로 2개의 차륜들이 배정된다. 일반적으로 각각의 차륜이 안정화기 모듈에 배정되며, 각각의 차륜은 안정화기 모듈 상에 배치될 수 있다(즉, 안정화기 모듈에 간접 또는 직접적으로 연결될 수 있다).
상기 방법에서, 차축의 수직 방향으로 배향되는 각각의 차륜의 하나 이상의 운동학적 변수가 결정된다. 하나 이상의 운동학적 변수의 값을 사용함으로써, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값이 파일럿 제어 장치에 의해 결정되며, 이 값은 직렬로 연결되는 각도 제어 모듈, 회전 속도 제어 모듈, 및 전력 제어 모듈을 포함하는 제어 캐스케이드에 제공된다. 액추에이터를 작동시키기 위한 전력 제어에 대한 값은 하나 이상의 운동학적 변수의 값에 따라 좌우되는 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값으로부터 제어 캐스케이드에 의해 제공된다.
상기 방법의 범위 내에서, 액추에이터를 위한 설정점 각도에 대한 값은 차륜들의 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 위치에 대한 검출값들 및 설정점 토크에 대한 값으로부터 파일럿 제어 장치의 토크 파일럿 제어 모듈에 의해 결정된다.
또한, 액추에이터를 위한 설정점 회전 속도에 대한 값은 설정점 각도에 대한 값(예컨대, 상기 방법 중에 이미 결정된 설정점 각도의 값), 및 액추에이터의 실제 각도(일반적으로, 액추에이터의 모터 및/또는 변속기의 실제 각도)에 대한 검출값으로부터 각도 제어 모듈에 의해 결정된다.
차륜들의 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 속도에 대한 검출값들, 차체 롤링률에 대한 검출값, 및 설정점 각도에 대한 값 또는 액추에이터의 설정점 각도에 대해 전술한 바와 같이 결정되는 값으로부터 파일럿 제어 장치의 회전 속도 파일럿 제어 모듈에 의해 액추에이터를 위한 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 회전 속도 파일럿 제어에 대한 값이 결정된다.
상기 방법의 다른 개선예에서, 액추에이터를 위한 설정점 전류에 대한 값은 상기 방법에서 미리 결정될 수 있는 액추에이터의 설정점 회전 속도에 대한 값, 액추에이터의 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 회전 속도 파일럿 제어에 대한 값, 및 액추에이터의 실제 회전 속도에 대한 값으로부터 회전 속도 제어 모듈에 의해 결정된다.
차륜들의 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 가속도에 대한 검출값들, 차체 롤링 가속도에 대한 검출값, 액추에이터의 설정점 각도에 대한 값, 및 액추에이터의 설정점 회전 속도에 대한 값으로부터 파일럿 제어 장치의 전력 파일럿 제어 모듈에 의해 액추에이터를 위한 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 파일럿 제어에 대한 값이 결정되고, 마지막 2개의 값들은 또한 상기 방법의 범위 내에서 이미 결정된 것일 수 있다.
액추에이터를 위한 전력 제어에 대한 값은 액추에이터의 설정점 전류에 대한 검출값, 상기 방법에서 이미 결정된 것일 수 있는 액추에이터의 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 전력 파일럿 제어에 대한 값, 및 액추에이터의 실제 전류에 대한 값으로부터 전력 제어 모듈에 의해 결정된다.
게다가, 전력 전자 시스템에 의해, 일반적으로 상기 방법에서 이미 결정된 액추에이터의 전력 제어에 대한 값으로부터, 액추에이터의 모터에 인가되는 실제 전류에 대한 값이 제공되고, 그 결과로 액추에이터의 변속기를 위해 액추에이터의 실제 토크에 대한 값이 제공된다. 전력 전자 시스템 및 모터와 변속기의 작동 중에, 실제 각도 및 액추에이터, 즉 모터 및/또는 변속기의 실제 회전 속도에 대한 값이 작동 중에 제공되며, 각도 제어 모듈 및 회전 속도 제어 모듈에 제공된다. 실제 전류에 대한 값은 전력 제어 모듈에 제공된다.
상기 방법은 복수의 안정화기 장치들에 대해 동시에 수행될 수 있으며, 각각의 경우, 안정화기 장치는 자동차의 차축에 배정된다. 이러한 맥락에서, 각각의 액추에이터를 작동시키기 위한 전력 제어에 대한 값이 각각의 안정화기 장치의 각각의 액추에이터를 위해 제공되고, 액추에이터들을 작동시키기 위한 전력 제어에 대한 값들은 안정화기 장치에 대해 포괄적으로 결정된다. 결과적으로, 모든 차륜들의 특히 수직 운동학적 변수들이 동시에 포괄적으로 고려된다.
전술한 시스템의 모든 구성요소들(즉, 안정화기 장치, 특히 액추에이터의 제어 캐스케이드 및 파일럿 제어 장치의 모듈들)은 방법의 수행 중에 상호작용하며, 운동학적 변수들, 파일럿 제어 파라미터들, 및 작동 파라미터들에 대한 값들은 구성요소들에 의해 처리되고 교환될 수 있다. 이러한 맥락에서, 이들 값들 중 몇몇 값은 서로 종속적일 수 있다.
일반적으로, 각각 하나 이상의 수직 운동학적 변수(여기서, 수직 위치, 수직 속도, 및 수직 가속도)에 대한 값들이 차축의 모든 차륜들(즉, 대개는 차축의 2개의 차륜들)에 대해 동시에 검출된다. 일 구현예에서, 동시에 검출된 이러한 운동학적 변수들 중 하나에 대한 2개의 값들을 비교하고, 그에 따라 차축에 대한 차륜들의 수직 위치 및/또는 운동 외에도, 차륜들의 서로에 대한 상대 위치 및/또는 운동을 고려하는 것이 가능하다.
상기 방법을 수행하도록 설계되는 본 발명에 따른 시스템은 파일럿 제어 장치 및 제어 캐스케이드를 포함한다. 파일럿 제어 장치는 하나 이상의 운동학적 변수의 값을 사용하여, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값을 결정하며, 그 값을 제어 캐스케이드에 제공하도록 설계된다. 제어 캐스케이드는 하나 이상의 운동학적 변수의 값에 따라 좌우되는 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값으로부터, 액추에이터를 작동시키기 위한 전력 제어에 대한 값을 제공하도록 설계된다.
제어 캐스케이드의 모듈들 및 그에 따른 구성요소들(즉, 각도 제어 모듈, 회전 속도 제어 모듈, 및 전력 제어 모듈)은 이러한 시퀀스에 따라 직렬로 연결된다.
시스템은 하나 이상의 안정화기 장치를 제어하도록, 즉 개루프 및/또는 폐루프 제어를 수행하도록 설계되는 하나 이상의 제어부를 포함한다. 하나 이상의 제어부는 제어 캐스케이드 및 파일럿 제어 장치를 포함하며, 상기 방법의 하나 이상의 단계를 제어하도록 설계된다.
일 구현예에서, 하나 이상의 제어부의 전력 전자 시스템은 전력 제어 모듈의 후단에 연결되며, 액추에이터의 모터 및 변속기는 전력 전자 시스템의 후단에 연결된다.
전력 전자 시스템은 전력 제어 모듈과 함께 루프를 형성하고, 이 루프를 통해 전력 전자 시스템의 하나 이상의 작동 파라미터, 예컨대 실제 전류의 값들이 전력 전자 시스템으로부터 전력 제어 모듈로 피드백된다. 모터는 회전 속도 제어 모듈과 함께 루프를 형성하고, 이 루프를 통해 모터의 하나 이상의 작동 파라미터(여기서, 실제 회전 속도)의 값들이 모터로부터 회전 속도 제어 모듈로 피드백된다. 또한, 모터는 각도 제어 모듈과 함께 루프를 형성하고, 이 루프를 통해 모터의 하나 이상의 작동 파라미터, 여기서 실제 각도의 값들이 모터로부터 각도 제어 모듈로 피드백된다. 따라서, 전력 전자 시스템은 전력 제어 모듈에 대한 피드백 연결을 가지며, 모터는 회전 속도 제어 모듈 및 각도 제어 모듈에 대한 피드백 연결을 가진다. 작동 중에 전력 전자 시스템 및 모터에 의해 검출되는 작동 파라미터들의 값들이 또한 설정점 회전 속도 및 설정점 전류에 대한 값들의 결정을 위해 제어 캐스케이드의 명시된 모듈들에 의해 고려된다.
파일럿 제어 장치는, 모듈들로서, 검출된 작동 파라미터들(여기서, 하나 이상의 수직 변수 및 차체 롤링률 및 차체 각가속도)를 고려하여 파일럿 제어 파라미터들을 결정하는 토크 파일럿 제어 모듈, 회전 속도 파일럿 제어 모듈, 및 전력 파일럿 제어 모듈을 포함한다.
상기 시스템의 일 구현예에서, 토크 파일럿 제어 모듈은 각도 제어 모듈의 전단에 연결된다. 또한, 회전 속도 파일럿 제어 모듈은 각도 제어 모듈에 병렬로 연결되며, 토크 파일럿 제어 모듈과 회전 속도 제어 모듈 사이에 직렬로 연결된다. 전력 파일럿 제어 모듈은 회전 속도 제어 모듈에 병렬로 연결되며, 각도 제어 모듈과 전력 제어 모듈 사이에 직렬로 연결된다.
상기 시스템은 또한 자동차의 복수의 안정화기 장치들을 작동시키도록 설계될 수 있고, 각각 하나의 안정화기 장치가 자동차의 하나의 차축에 배정되며, 각각의 안정화기 장치에는 안정화기 장치별 특유의 제어부가 배정된다. 이 경우, 시스템은 안정화기 장치별 특유의 제어부들을 제어하도록 설계되는 상위 제어부를 포함한다.
상기 방법 및 시스템으로, 대개는 자동차의 하나 이상의 차축에 대해 자동차의 전자기계식 롤링 안정화를 구현하기 위한 개념을 구현하는 것이 가능하며, 이를 위해, 다른 경우라면 통상적인 토크 센서의 사용을 생략하는 것이 가능하다.
상기 방법의 범위 내의 전자기계식 롤링 안정화의 구현 중에, 자동차의 차축에 배정되는 하나 이상의 안정화기 장치의 토크는 실제 구동 개입에 의해 전기 모터 및 변속기를 포함하는 액추에이터의 영향을 받는다. 일 구현예에서, 자동차의 각각의 차축에는 안정화기 장치가 배정된다. 이러한 맥락에서, 모든 차축별 특유의 안정화기 장치들은 중앙 상위 제어부를 통해 제어될 수 있다.
안정화기 장치의 액추에이터에 의해 공급되는 설정점 토크가 실제 토크에 대응하도록 보장하기 위해, 선행 기술에 따르면, 토크 센서로 구현되는 센서가 실제 토크를 검출하기 위해 지금까지 사용되었다. 이후, 이러한 과정에서 측정되는 실제 토크는 안정화기 장치의 하나 이상의 출력단을 구동시키기 위한 소프트웨어 로직을 이용하는 정보 처리 제어부로 피드백된다.
상기 방법의 범위 내에서, 실제 토크의 직접 측정 및 측정 결과의 피드백이 생략된다. 대신에, 액추에이터 또는 작동기의 요청된 토크(즉, 설정점 토크)의 파일럿 제어가 구현되며, 이러한 설정점 토크로, 전력 제어에 대한 값이 제공되고, 이후 모터의 실제 전류, 실제 회전 속도, 실제 각도, 및 액추에이터의 실제 토크에 대한 값들이 이 값에 근거한다.
이러한 맥락에서, 설정점 토크에 대한 파일럿 제어는, 구성요소들로서, 하위 각도 제어 회로 또는 각도 제어 모듈, 하위 회전 속도 제어 회로 또는 회전 속도 제어 모듈, 및 하위 전력 제어 회로 또는 전력 제어 모듈을 포함하는 제어 캐스케이드로 결정된다. 상기 방법과 함께 제공되는 실제 필요 토크는 안정화기 장치 및/또는 액추에이터의 모터의 직접 회전에 의해 설정된다.
일 개선예에서, 설정점 토크의 파일럿 제어를 위해, 차축들에 대한 차륜들의 수직 배향된 수직 위치의 반상변화(antiphase change)가 포함된다. 차륜의 수직 위치는 이러한 차륜의 수직 운동학적 변수이고, 이는 차축에 대해 직립하게 및 자동차의 주행 방향에 대해 직립하게 배향된다. 수직 위치의 도함수들 또는 시간에 따른 변화들은 다른 수직 운동학적 변수들로서 사용된다. 즉, 차축에 대한 차륜의 수직 속도는 제1 도함수로 사용되며, 차축에 대한 차륜의 수직 가속도는 제2 도함수로 사용된다.
이러한 맥락에서, 차축의 안정화기 장치가 회전하고 그리고/또는 비틀리는 각도, 차축에 대한 2개의 차륜들의 수직 속도, 및 차체 롤링률은 파일럿 제어 파라미터들로서 파일럿 제어 장치의 모듈들에 의해 제어 캐스케이드에 작동 파라미터들로서 공급되고, 그 결과로 제어 캐스케이드는 동적으로 지원된다. 제어 캐스케이드에 의해 계산되는 실제 회전 속도, 즉 액추에이터 및/또는 안정화기 장치가 회전하는 실제 회전 속도에 대한 신호는 이를 위해 제공된 루프를 통해 모터에 의해 제어 캐스케이드의 회전 속도 제어 모듈에 직접 공급된다. 아울러, 각도 또는 회전 각도, 회전 속도, 수직 차륜 가속도, 및 차체 롤링 가속도는 파일럿 제어 파라미터들로서 제어 캐스케이드에 공급되고, 그 결과로 제어 캐스케이드는 동적으로 지원된다. 실제 전류의 값에 대해 이러한 과정에서 계산되는 신호는 전력 전자 시스템에 의해 제어 캐스케이드의 전력 제어 모듈에 직접 공급된다. 차륜들의 하나 이상의 작동 파라미터(예컨대, 하나 이상의 수직 운동학적 변수)는 대개는 자동차의 상태 및/또는 액추에이터의 상태를 묘사하기 위해 사용된다. 그 결과, 모든 작동 파라미터들은 또한 자동차의 상태 및/또는 액추에이터의 상태를 묘사하기 위해 사용될 수 있다.
방법의 하나 이상의 단계는 본 발명에 따른 시스템의 구성요소인 제어부로 제어된다. 이러한 제어부는 제어 캐스케이드를 포함하고 그리고/또는 제어 캐스케이드의 기능들을 구현하도록 설계된다. 액추에이터를 제어하기 위한 이러한 제어부가 액추에이터 외부에 설치되고, 그에 따라 액추에이터 내에 그리고/또는 액추에이터 상에 직접 설치되지 않은 경우, 하나 이상의 신호선 및/또는 전력선이 액추에이터와 제어부 사이의 전기 연결부로 제공된다.
다른 경우에는 액추에이터에 배정되며 액추에이터의 내부 공간에 규정된 설치 공간을 요구하는 토크 센서를 이용한 토크의 측정을 생략함으로써, 시스템이 현저히 단순화되며, 그 결과로 크기 및 비용을 절약할 수 있고, 설치 공간을 줄일 수 있다. 게다가, 토크 센서의 센서 신호가 더 이상 제어부에서 평가될 필요가 없고, 그 결과로 이를 위해 필요한 제어부의 구성요소들을 생략하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 이점들 및 개선들은 설명 및 첨부 도면에 나타난다.
전술한 특징들 및 더 후술될 특징들은 각각의 지시된 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 벗어남 없이 다른 조합들 또는 단독으로 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 의해, 자동차의 차축의 안정화기 장치를 작동시키는 방법 및 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 구현예가 수행될 때, 본 발명에 따른 시스템의 구현예 및 안정화기 장치의 두 구현예의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 구현예가 수행될 때, 도 1에 제시된 시스템 및 안정화기 장치들 중 하나의 구현예들의 세부 개략도를 도시한다.
도면은 상호 연관되며 포괄적인 방식으로 설명되고, 동일한 도면 부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 안정화기 장치(2, 4)의 제1 및 제2 구현예의 개략도를 도시하고, 제1 안정화기 장치(2)는 자동차의 전방 차축으로 구현되는 제1 차축(미도시)에 연결될 것이다. 제2 안정화기 장치(4)는 자동차의 후방 차축으로 구현되는 제2 차축(미도시)에 연결될 것이다.
각각의 안정화기 장치(2, 4)는 제1 안정화기 모듈(6, 8) 및 제2 안정화기 모듈(10, 12)을 포함하고, 각각의 안정화기 모듈(6, 8, 10, 12)은 안정화기 절반부로도 지칭될 수 있으며, 비틀림 강성(CSt)을 가진 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)를 구비한다. 이러한 맥락에서, 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13) 각각은 적어도 섹션별로, 또는 적절한 경우 전적으로, 자동차의 각각의 차축들과 평행하게 배향된다. 일반적으로, 각각의 차축의 안정화기 장치(2, 4)의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)은 동일한 방식으로 구현되기 때문에, 각각 하나의 차축을 위한 각각의 안정화기 장치(2, 4)의 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)의 비틀림 강성(CSt)에 대한 값들은 동일한 크기를 가진다.
또한, 각각의 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)는 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)이 배정되는 차축에, 예컨대 베어링으로 구현되는 부착 부재(14)를 통해 연결된다. 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)은 관 또는 로드의 형태로 구현될 수 있으며 적어도 섹션별로 선형일 수 있고, 일 개선예에서, 각각의 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13) 및 그에 따른 각각의 안정화기 모듈(6, 8, 10, 12)은 하나 이상의 절곡된 섹션을 구비할 수 있다. 여기서, 각각의 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)는 이에 배정된 부착 부재(14)에 의해 일 지점에서 둘러싸이고, 이후 부착 부재는 각각의 차축에 부착된다.
각각의 안정화기 장치(2, 4)는 다른 구성요소로서 액추에이터 또는 작동기(16, 18)를 포함하며, 이를 통해 각각의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 2개의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)이 서로 기계적으로 연결되고 결합된다. 각각의 액추에이터(16, 18)는 여기서 변속기와 함께 전기 모터로 구현되며, 그 작동 중에 상기 액추에이터를 통해 결합되는 2개의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13) 및 그에 따른 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)이 대개는 차축 및/또는 2개의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)의 동축 방향으로 서로에 대해 회전될 수 있다. 이러한 맥락에서, 각각의 액추에이터(16, 18)는 작동 파라미터로서 각도(φA) 만큼의 실제 회전을 가지며, 아울러, 제시된 방법의 범위 내에서, 시간에 따른 각도(φA)의 변화 및 그에 따른 각속도(dφA/dt)의 변화가 또한 실제 회전의 작동 파라미터로서 고려될 것이다. 일 구현예에서, 액추에이터(16, 18)의 실제 토크는 액추에이터(16, 18)의 실제 회전의 각도(φA) 및/또는 각속도(dφA/dt)로부터 결정된다.
각각의 안정화기 장치(2, 4)는 제어부(20, 22)를 포함하며, 제어부는 하나 이상의 전력선 및 하나 이상의 신호선(예컨대, CAN 및 Flexray 신호선)을 통해 각각의 안정화기 장치(2, 4)의 액추에이터(16, 18)에 연결되며, 이에 배정된 액추에이터(16, 18)의 기능을 제어하고, 그에 따라 개루프 및/또는 폐루프 제어를 수행하도록 설계되고, 그 결과로 실제 회전의 각도(φA) 및 각속도(dφA/dt)가 설정된다.
또한, 도 1은 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 다른 구성요소들로서 림들(24, 26, 28, 30)을 포함하고, 각각의 경우, 이러한 림들(24, 26, 28, 30) 중 하나가 안정화기 모듈(6, 8, 10, 12)의 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)의 일 단부에 배치된다. 차륜을 위한 차륜 현가 장치는 각각의 림(24, 26, 28, 30)의 일 단부에 배치된다. 각각의 림(24, 26, 28, 30)은 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)의 종축에 대해 예컨대 최대 약 90°의 예각으로 배향되며, 양방향 화살표(32, 34)로 나타낸 길이(LSch)를 가진다.
차륜들(미도시)은 자동차의 작동 중에 수평 주행 방향뿐만 아니라, 주행 방향에 대해 직립하게 수직 방향으로도 움직이며, 각각의 경우, 안정화기 장치(2, 4)의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)에 대한 하나의 차륜의 수직 거리가 변화된다. 이런 점에서, 차륜들의 소위 수직 위치들(zL, zR)은 도 1에서 화살표들(36, 38, 40, 42)에 의해 자동차의 차륜들의 수직 배향된 운동학적 변수들로서 지시된다. 이러한 맥락에서, 전방 좌측에서 전방 차축에 부착되는 차륜은 전방 좌측 수직 위치[zL; 화살표(36)]를 가지며, 전방 우측에서 전방 차축에 부착되는 차륜은 전방 우측 수직 위치[zR; 화살표(38)]를 가진다. 이에 대응하여, 후방 좌측에서 후방 차축에 부착되는 차륜은 후방 좌측 수직 위치[zL; 화살표(40)]를 가지며, 후방 우측에서 후방 차축에 부착되는 차륜은 후방 우측 수직 위치[zR; 화살표(42)]를 가진다.
또한, 각각의 차륜에는 거리 센서(37, 39, 41, 43)가 배정된다. 구체적으로, 전방 좌륜에는 제1 거리 센서(37)가 배정되고, 전방 우륜에는 제2 거리 센서(39)가 배정되며, 후방 좌륜에는 제3 거리 센서(41)가 배정되고, 후방 우륜에는 제4 거리 센서(43)가 배정된다. 안정화기 장치(2, 4)의 비틀림 몸체들(7, 9, 11, 13)로부터의 각각의 차륜의 수직 거리 및 그에 따른 이 차륜의 수직 위치(zL, zR)는 각각의 거리 센서(37, 39, 41, 43)로 검출될 수 있다. 수직 속도 및 가속도는 예컨대 계산에 의해 제어부(20, 22)를 이용하여 시간에 따른 차륜의 수직 위치(zL, zR)의 변화로부터 얻어진다.
2개의 안정화기 장치들(2, 4)의, 이에 도시된 양 제어부들(20, 22)은 신호선들을 통해 중앙 제어부(44)에 연결되며, 이를 이용하여, 안정화기 장치들(2, 4)에 배정되는 제어부들(20, 22) 및/또는 안정화기 장치들(2, 4)이 제어될 수 있고, 그에 따라 개루프 및/또는 폐루프 제어가 수행될 수 있다.
상기 방법의 구현예가 수행될 때, 액추에이터들(16, 18)의 실제 회전의 각도(φA) 및/또는 각속도(dφA/dt), 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)의 비틀림 강성(CSt), 림들(24, 26, 28, 30)의 길이(LSch), 및 차륜들의 상대 수직 위치들(zL, zR)에 대해 전술한 작동 파라미터들 외에도, 차륜들의 수직 속도들(dzL/dt, dzR/dt) 및 차륜들의 수직 가속도들(d2zL/dt2, d2zR/dt2)이 다른 수직 운동학적 변수들로서 고려된다.
각각 하나의 안정화기 장치(2, 4)의 회전을 위한 각도(ΔφHS)는 이러한 작동 파라미터들로부터 하기 수식(1)에 따라 계산되고, 이 각도(ΔφHS)는 안정화기 장치(2, 4)에 연결되는 2개의 차륜들의 2개의 수직 위치들(zL, zR), 및 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)에 각각 배치되는 림들(24, 26, 28, 30)의 각각의 길이(LSch)에 따라 좌우되며, 여기서 안정화기 장치(2, 4)의 림들(24, 26, 28, 30)은 동일한 길이(LSch)를 가진다:
ΔφHS = (zL - zR) / LSch (1)
또한, 안정화기 장치(2, 4)의 회전을 위한 각도(ΔφHS), 액추에이터(16, 18)의 실제 회전의 각도(φA), 및 비틀림 강성(Cst)에 따라 좌우되는 액추에이터(16, 18)의 실제 토크(MA)는 수식(2)을 따라 다음과 같이 얻어진다:
MA = (φA - ΔφHS) * Cst (2)
도시된 제어부들(20, 22, 44) 중 하나 이상은 본 발명에 따른 시스템(46)의 구성요소로 구현된다. 제어부들(20, 22) 중 하나 이상의 일부로 구현되는, 시스템(46)의 제어부(48)의 상세가 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.
여기서, 액추에이터들(16, 18) 중 하나 및 그에 따른 안정화기 장치(2, 4)에 배정되는 제시된 제어부들(20, 22) 각각은 액추에이터(16, 18)를 위한 제어 모듈(50; eAWS 액추에이터 제어)을 구비한 상기 유형의 제어부(48)를 포함한다. 이러한 제어 모듈(50)은 도 1에 도시된 시스템의 구현예에 따라 하나가 다른 하나의 뒤에 직렬로 연결되는 토크 파일럿 제어 모듈(52), 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)을 포함하고, 적어도 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)은 제어 캐스케이드(59)의 모듈들을 형성한다.
또한, 제어 모듈(50)은 직렬로 연결되는 제어 캐스케이드(59)의 모듈들에 대해 하나가 다른 하나의 뒤에 병렬로 연결되는 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60) 및 전력 파일럿 제어 모듈(62)을 포함한다. 토크 파일럿 제어 모듈(52), 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60), 및 전력 파일럿 제어 모듈(62)은 파일럿 제어 장치(61)의 모듈들로 구현되며, 이러한 파일럿 제어 장치에는 작동 파라미터들로서 특히 후술하는 바와 같이, 각각 하나의 차축의 차륜들의 수직 운동학적 변수들에 대한 값들이 제공된다. 파일럿 제어 파라미터들에 대한 값들은 파일럿 제어 장치(61)의 모듈들[즉, 토크 파일럿 제어 모듈(52), 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60), 및 전력 파일럿 제어 모듈(62)]에 의해, 작동 파라미터들 및 그에 따른 운동학적 변수들에 대한 이러한 값들로부터 계산되며, 제어 캐스케이드(59)의 모듈들에 제공된다.
출력단을 구비한 전력 전자 시스템(63)이 제어부(20 또는 22)의 다른 구성요소로서 전력 제어 모듈(58)의 후단에 연결되며, 그에 따라 또한 액추에이터(16 또는 18)를 위한 제어부(48; 도 2 참조)의 제어 모듈(50)의 후단에 연결된다. 아울러, 전기 모터(64; eAWS 모터) 및 변속기(66; eAWS 변속기)가 액추에이터(16 또는 18)의 구성요소들로서 전력 전자 시스템의 후단에 연결되며, 상기 구성요소들은 제어부(20 또는 22)의 전력 전자 시스템(63) 및 제어부(48)로 제어된다. 이러한 맥락에서, 전력 전자 시스템(63)은 전력 제어 모듈(58)과 함께 루프를 형성하고, 이 루프를 통해 하나 이상의 작동 파라미터의 값들이 전력 전자 시스템(63)에 의해 전력 제어 모듈(58)로 피드백될 수 있다. 게다가, 액추에이터(16 또는 18)의 모터(64)는 각도 제어 모듈(54) 및 회전 속도 제어 모듈(56)과 함께 각각의 경우 루프를 형성하고, 이 루프를 통해, 일반적으로 작동 중에 모터(64)의 센서 시스템에 의해 검출되는, 모터(64)의 하나 이상의 현재 작동 파라미터의 값이 각도 제어 모듈(54) 및 회전 속도 제어 모듈(56)에 각각 공급될 수 있다. 따라서, 정의에 따라, 전력 전자 시스템(63) 및 모터(64) 또는 모터(64)의 적어도 센서 시스템이 또한 제어 캐스케이드(59)의 구성요소들 및/또는 모듈들로서 제공되고 그리고/또는 구현될 수 있다.
상기 방법이 수행될 때, 설정점 토크(68)에 대한 원하는 값 및 2개의 차륜들의 수직 위치들(70)에 대한 값들[즉, 차축의 좌륜의 수직 위치(70)에 대한 값 및 우륜의 수직 위치(70)에 대한 값]은 운동학적 변수들로서 토크 파일럿 제어 모듈(52)에 제공되며, 이에 근거하여, 2개의 차륜들의 수직 위치들(70)의 값들 사이의 차도 계산되고 상기 방법의 범위 내에서 수식(1)에 따라 사용될 수 있다. 수직 위치들(70)에 대한 값들은 비틀림 몸체(7, 9, 11, 13)로부터 차륜의 상대 수직 거리를 측정하기 위한 거리 센서들(37, 39, 41, 43)에 의해 결정된다.
또한, 차륜들의 수직 속도들(72)에 대한 값들 및 안정화기 장치(2 또는 4)의 차체 롤링률(74)에 대한 검출값은 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60)에 제공된다. 차륜들의 수직 가속도들(76)에 대한 값들 및 안정화기 장치(2 또는 4)의 차체 롤링 가속도(78)에 대한 검출값은 전력 파일럿 제어 모듈(62)에 제공된다. 차륜들의 수직 속도들 및/또는 가속도들에 대한 값들이 또한 센서들에 의해 검출될 수 있거나, 수직 위치들(70)에 대한 값들로부터 얻어질 수 있다. 게다가, 수직 속도들 및/또는 가속도들 사이의 차에 대한 값들이 결정되어 상기 방법을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
토크 파일럿 제어 모듈(52)은 2개의 차륜들 각각의 설정점 토크(68) 및 수직 위치(70)에 대한 값들로부터, 액추에이터(16 또는 18)가 취해야 하는 작동 파라미터 및/또는 파일럿 제어 파라미터로서 설정점 각도(80)에 대한 값을 계산하도록 설계된다. 그러므로, 설정점 각도(80)에 대한 계산값은 수직 운동학적 변수로서 설정점 토크(68) 및 수직 위치(70)에 대해 파일럿 제어 장치(61)의 토크 파일럿 제어 모듈(52)에 의해 처리되는 값들에 따라 좌우된다.
하나의 차축의 각각의 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)은 각각의 액추에이터(16 또는 18)에 의해, 요청된 설정점 각도(80)만큼 서로에 대해 회전할 것이다. 설정점 각도(80)에 대한 계산값은 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60), 및 전력 파일럿 제어 모듈(62)에 전송된다.
아울러, 모터(64)의 설정점 각도(80)에 대한 값 외에도, 액추에이터(16 또는 18)가 회전하고 그리고/또는 각각의 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)이 액추에이터(16 또는 18)에 의해 서로에 대해 회전하는 실제 각도(82)의 현재 값은 작동 파라미터로서 각도 제어 모듈(54)에 제공된다. 실제 각도(82)의 이러한 값은 모터(64)에 의해 제공된다. 실제 각도(82) 및 설정점 각도(80)는 수식(1)에 따라 계산되는 각도(ΔφHS)에 대응한다. 각도 제어 모듈(54)은 설정점 각도(80)에 대한 값 및 실제 각도(82)의 값으로부터 설정점 회전 속도(84)에 대한 값을 계산하도록 설계되며, 이 값으로 액추에이터(16 또는 18)가 회전해야 하고 그리고/또는 이 값으로 각각의 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)이 액추에이터(16 또는 18)에 의해 서로에 대해 회전할 것이다. 이러한 맥락에서, 각도 제어 모듈(54)은 실제 각도(82)의 값을 설정점 각도(80)의 값에 순응시키도록 설계되며, 이는 설정점 회전 속도(84)를 제어함으로써 가능하다. 설정점 회전 속도(84)에 대한 값은 회전 속도 제어 모듈(56) 및 전력 파일럿 제어 모듈(62) 모두에 전송된다.
동시에, 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60)에 의해 회전 속도 파일럿 제어(86)에 대한 값은 설정점 각도(80)에 대한 값, 차륜들의 수직 속도들(72)에 대한 값들, 및 차체 롤링률(74)에 대한 값으로부터 액추에이터(16, 18)의 파일럿 제어 파라미터로서 계산되며, 회전 속도 제어 모듈(56)에 전송된다. 따라서, 회전 속도 파일럿 제어(86)에 대한 값은 수직 운동학적 변수로서 차체 롤링률(74) 및 차륜들의 수직 속도(72)에 대해 파일럿 제어 장치(61)의 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60)에 의해 처리되는 값들에 따라 특히 좌우된다.
설정점 회전 속도(84)에 대한 값 및 회전 속도 파일럿 제어(86)에 대한 값 외에도, 파일럿 제어 파라미터들로서, 실제 회전 속도(88)에 대한 현재 값은 또한 전기 모터(64)에 의해 결정되는 액추에이터(16 또는 18)의 작동 파라미터로서 회전 속도 제어 모듈(56)에 제공된다. 이러한 명시된 값들로부터, 액추에이터(16 또는 18)[즉, 액추에이터(16 또는 18)의 전기 모터(64) 및/또는 변속기(66)]를 작동시키고 그리고/또는 구동시키기 위한 설정점 전류(90)에 대한 값이 회전 속도 제어 모듈(56)에 의해 계산된다. 여기서, 실제 회전 속도(88)는 설정점 회전 속도(84)에 순응될 것이며, 이는 설정점 전류(90)를 제어함으로써 가능하다.
전력 파일럿 제어 모듈(62)은, 설정점 회전 속도(84)와 설정점 각도(80)에 대한 계산값들, 및 차체 롤링 가속도(78)와 차륜들의 수직 가속도들(76)에 대한 값들로부터, 수직 운동학적 변수로서 차륜들의 수직 가속도(76) 및 차체 롤링 가속도(78)에 대해 파일럿 제어 장치(61)의 전력 파일럿 제어 모듈(62)에 의해 처리되는 값들에 따라 특히 좌우되는 파일럿 제어 파라미터로서 전력 파일럿 제어(92)에 대한 값을 계산하고, 그에 따라 상기 값을 전력 제어 모듈(58)에 전송하도록 설계된다.
전력 제어(96)에 대한 값은 전력 파일럿 제어(92)에 대한 이러한 값, 설정점 전류(90)에 대한 값, 및 작동 파라미터로서 실제 전류(94)에 대한 현재 값[출력단을 구비한 전력 전자 시스템(63)에 의해 전력 제어 모듈(58)에 전송됨]으로부터 전력 제어 모듈(58)에 의해 계산되며, 전력 전자 시스템(63)에 전송되고, 여기서 실제 전류(84)는 설정점 전류(90)에 순응된다.
전력 제어(96)에 대한 이러한 값에 근거하여, 전력 전자 시스템(63)은 실제 전류(94)에 대한 값을 제공하고, 이 값으로 전기 모터(64)가 전력 전자 시스템(63)에 의해 구동되고 그리고/또는 작동되며, 그 결과로 모터(64)는 회전한다. 작동 중에 전력 전자 시스템(63)에 의해 결정되는 실제 전류(94)에 대한 이러한 값은 또한 전력 전자 시스템(63)에 대한 피드백 연결을 가진 전력 제어 모듈(58)에 피드백되고, 그에 따라 상기 값은 이에 제공된다.
실제 전류(94)에 대한 값으로부터 초래된 모터(64)의 회전(98)은 변속기(66)에 작용하고, 그 결과로 안정화기 장치(2 또는 4)의 실제 토크(100)에 대한 값이 제공된며, 그에 의해 차축의 각각의 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)은 액추에이터(16 또는 18)[즉, 액추에이터(16 또는 18)의 구성요소로서 전기 모터(64) 및/또는 변속기(66)]에 의해 서로에 대해 회전한다. 이러한 실제 토크(100)는 수식(2)에 따라 계산되는 실제 토크(MA)에 대응한다. 이러한 맥락에서, 실제 각도(82) 및 실제 회전 속도(88)에 대한 값들이 또한 작동 중에 모터(64)에 의해 작동 파라미터들로서 결정되며, 실제 각도(82)에 대한 값은 모터(64)에 대한 피드백 연결을 가진 각도 제어 모듈(54)에 피드백되어, 각도 제어 모듈(54)에 제공되고, 실제 회전 속도(88)에 대한 값은 마찬가지로 모터(64)에 대한 피드백 연결을 가진 회전 속도 제어 모듈(56)에 피드백되어, 회전 속도 제어 모듈에 제공된다.

Claims (21)

  1. 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12) 및 하나의 액추에이터(16, 18)를 구비한 하나 이상의 안정화기 장치(2, 4)의 작동 방법으로서,
    안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)은 자동차의 차축을 따라 배치되며 액추에이터(16, 18)에 의해 구동되고, 상기 차축에는 복수의 차륜들이 배정되며, 상기 차축의 수직 방향으로 배향되는 각각의 차륜의 하나 이상의 운동학적 변수가 결정되고, 하나 이상의 운동학적 변수는 차축에 대한 차륜의 수직 위치에 기초하고, 상기 하나 이상의 운동학적 변수의 값을 사용함으로써, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값이 파일럿 제어 장치(61)에 의해 결정되며, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값은 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)을 포함하는 제어 캐스케이드(59)에 제공되고, 상기 하나 이상의 운동학적 변수의 값에 따라 좌우되는 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값으로부터 제어 캐스케이드(59)에 의해, 액추에이터(16, 18)를 작동시키기 위한 전력 제어(96)에 대한 값이 제공되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차축의 상기 차륜들의 상기 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 위치(70)에 대한 값들 및 설정점 토크(68)에 대한 값으로부터 파일럿 제어 장치(61)의 토크 파일럿 제어 모듈(52)에 의해 액추에이터(16, 18)를 위한 설정점 각도(80)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 액추에이터(16, 18)를 위한 설정점 각도(80)에 대한 값 및 액추에이터(16, 18)의 실제 각도(82)에 대한 값으로부터 각도 제어 모듈(54)에 의해 액추에이터(16, 18)를 위한 설정점 회전 속도(84)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차륜들의 상기 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 속도(72)에 대한 값들, 차체 롤링률(74)에 대한 값 및 상기 액추에이터(16, 18)의 설정점 각도(80)에 대한 값으로부터 상기 파일럿 제어 장치(61)의 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60)에 의해 상기 액추에이터(16, 18)를 위한 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 회전 속도 파일럿 제어(86)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  5. 제1항에 있어서, 액추에이터(16, 18)의 설정점 회전 속도(84)에 대한 값, 액추에이터(16, 18)의 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 회전 속도 파일럿 제어(86)에 대한 값, 및 액추에이터(16, 18)를 위한 실제 회전 속도(88)에 대한 값으로부터 회전 속도 제어 모듈(56)에 의해 액추에이터(16, 18)를 위한 설정점 전류(90)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 차륜들의 상기 하나 이상의 운동학적 변수로서 수직 가속도(76)에 대한 값들, 차체 롤링 가속도(78)에 대한 값, 액추에이터(16, 18)를 위한 설정점 각도(80)에 대한 값, 및 액추에이터(16, 18)의 설정점 회전 속도(84)에 대한 값으로부터 파일럿 제어 장치(61)의 전력 파일럿 제어 모듈(62)에 의해 액추에이터(16, 18)를 위한 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 전력 파일럿 제어(92)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  7. 제1항에 있어서, 액추에이터(16, 18)의 설정점 전류(90)에 대한 값, 액추에이터(16, 18)의 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터로서 전력 파일럿 제어(92)에 대한 값, 및 액추에이터(16, 18)의 실제 전류(94)에 대한 값으로부터 전력 제어 모듈(58)에 의해 액추에이터(16, 18)를 위한 전력 제어(96)에 대한 값이 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  8. 제1항에 있어서, 전력 전자 시스템(63)에 의해 액추에이터(16, 18)의 전력 제어(96)에 대한 값으로부터, 액추에이터(16, 18)의 모터(64)에 인가되는 실제 전류(94)에 대한 값이 제공되고, 그 결과로 액추에이터(16, 18)의 변속기(66)를 위해 액추에이터(16, 18)를 위한 실제 토크(100)에 대한 값이 제공되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  9. 제1항에 있어서, 각각 하나의 안정화기 장치(2, 4)가 자동차의 하나의 차축에 배정되는 복수의 안정화기 장치들(2, 4)을 위해 각각의 안정화기 장치(2, 4)의 각각의 액추에이터(16, 18)에 대해 각각의 액추에이터(16, 18)를 작동시키기 위한 전력 제어(96)에 대한 값이 제공되고, 액추에이터(16, 18)를 작동시키기 위한 전력 제어(96)에 대한 값들은 상기 안정화기 장치에 대해 포괄적으로 결정되는, 안정화기 장치의 작동 방법.
  10. 2개의 안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12) 및 하나의 액추에이터(16, 18)를 구비한 하나 이상의 안정화기 장치(2, 4)의 작동 시스템에 있어서,
    안정화기 모듈들(6, 8, 10, 12)은 자동차의 차축을 따라 배치되며 액추에이터(16, 18)에 의해 작동되고, 상기 차축에는 복수의 차륜들이 배정되며, 상기 차축의 수직 방향으로 배향되는 각각의 차륜의 하나 이상의 운동학적 변수가 결정되고, 하나 이상의 운동학적 변수는 차축에 대한 차륜의 수직 위치에 기초하고, 시스템(48)은 파일럿 제어 장치(61) 및 제어 캐스케이드(59)를 포함하며, 상기 제어 캐스케이드는 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)을 포함하고, 파일럿 제어 장치(61)는 상기 하나 이상의 운동학적 변수의 값을 사용하여 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값을 결정하며, 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값을 제어 캐스케이드(59)에 제공하도록 설계되며, 제어 캐스케이드(59)는 상기 하나 이상의 운동학적 변수의 값에 따라 좌우되는 상기 하나 이상의 파일럿 제어 파라미터에 대한 값으로부터, 액추에이터(16, 18)를 작동시키기 위한 전력 제어(96)에 대한 값을 제공하도록 설계되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 각도 제어 모듈(54), 회전 속도 제어 모듈(56), 및 전력 제어 모듈(58)은 제어 캐스케이드(59)의 모듈들로서 직렬로 연결되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 안정화기 장치(2, 4)를 제어하도록 설계되는 하나 이상의 제어부(20, 22, 44)를 포함하며, 하나 이상의 제어부(20, 22, 44)는 제어 캐스케이드(59) 및 파일럿 제어 장치(61)를 포함하는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 전력 제어 모듈(58)의 후단에는 하나 이상의 제어부(20, 22, 44)의 전력 전자 시스템(63)이 연결되며, 전력 전자 시스템의 후단에는 액추에이터(16, 18)의 모터(64) 및 변속기(66)가 연결되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 전력 전자 시스템(63)은 전력 제어 모듈(58)과 함께 루프를 형성하고, 상기 루프를 통해 전력 전자 시스템(63)의 하나 이상의 작동 파라미터의 값들이 전력 전자 시스템(63)으로부터 전력 제어 모듈(58)로 피드백되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 모터(64)는 회전 속도 제어 모듈(56)과 함께 루프를 형성하고, 상기 루프를 통해 모터(64)의 하나 이상의 작동 파라미터의 값들이 모터(64)로부터 회전 속도 제어 모듈(56)로 피드백되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 모터(64)는 각도 제어 모듈(54)과 함께 루프를 형성하고, 상기 루프를 통해 모터(64)의 하나 이상의 작동 파라미터의 값들이 모터(64)로부터 각도 제어 모듈(54)로 피드백되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서, 파일럿 제어 장치(61)는 모듈들로서 토크 파일럿 제어 모듈(52), 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60), 및 전력 파일럿 제어 모듈(62)을 포함하는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 토크 파일럿 제어 모듈(52)은 각도 제어 모듈(54)의 전단에 연결되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 회전 속도 파일럿 제어 모듈(60)은 각도 제어 모듈(54)에 병렬로 연결되며, 토크 파일럿 제어 모듈(52)과 회전 속도 제어 모듈(56) 사이에 직렬로 연결되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 전력 파일럿 제어 모듈(62)은 회전 속도 제어 모듈(56)에 병렬로 연결되며, 각도 제어 모듈(54)과 전력 제어 모듈(58) 사이에 직렬로 연결되는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
  21. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 시스템은 복수의 안정화기 장치들(2, 4)을 작동시키도록 설계되고, 각각 하나의 안정화기 장치(2, 4)가 자동차의 하나의 차축에 배정되며, 각각의 안정화기 장치(2, 4)에는 안정화기 장치별 특유의 제어부(20, 21)가 배정되고, 상기 시스템은 상기 안정화기 장치별 특유의 제어부들(20, 21)을 제어하도록 설계되는 상위 제어부(44)를 포함하는, 안정화기 장치의 작동 시스템.
KR1020140130215A 2013-10-02 2014-09-29 안정화기 장치의 작동 방법 KR101601494B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013110953.5 2013-10-02
DE201310110953 DE102013110953A1 (de) 2013-10-02 2013-10-02 Verfahren zum Betreiben einer Stabilisatoranordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150039567A KR20150039567A (ko) 2015-04-10
KR101601494B1 true KR101601494B1 (ko) 2016-03-08

Family

ID=52672940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130215A KR101601494B1 (ko) 2013-10-02 2014-09-29 안정화기 장치의 작동 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9333830B2 (ko)
KR (1) KR101601494B1 (ko)
CN (1) CN104512214B (ko)
DE (1) DE102013110953A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014109318A1 (de) * 2014-07-03 2016-01-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Einstellung eines Wankmomentes einer Achse eines Fahrzeuges für eine Wankstabilisierung
DE102014217246B3 (de) 2014-08-29 2015-12-24 Ford Global Technologies, Llc Stabilisierungsanordnung für ein Neigefahrwerk eines Fahrzeugs
DE102014217386A1 (de) 2014-09-01 2016-03-03 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Neigefahrwerks sowie aktives Neigefahrwerk für ein schienenungebundenes Fahrzeug
US10076939B2 (en) 2014-11-26 2018-09-18 Ford Global Technologies, Llc Suspension systems for laterally tiltable multitrack vehicles
US9925843B2 (en) * 2015-02-24 2018-03-27 Ford Global Technologies, Llc Rear suspension systems for laterally tiltable multitrack vehicles
US10023019B2 (en) * 2015-02-24 2018-07-17 Ford Global Technologies, Llc Rear suspension systems with rotary devices for laterally tiltable multitrack vehicles
WO2017042055A1 (de) * 2015-09-07 2017-03-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dämpfungssystem eines zweispurigen fahrzeugs
DE102016105865A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Wankstabilisierung
JP6443395B2 (ja) * 2016-06-06 2018-12-26 トヨタ自動車株式会社 スタビライザ制御装置
DE102017202954A1 (de) * 2017-02-23 2018-09-27 Zf Friedrichshafen Ag Ermittlung des Stabilisatordrehmoments eines aktiven Fahrwerksstabilisators
JP6607229B2 (ja) * 2017-05-11 2019-11-20 トヨタ自動車株式会社 車両姿勢制御装置
DE102017209144A1 (de) * 2017-05-31 2018-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Wankstabilisierung
US20200223279A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 Nio Usa, Inc. Anti-roll bar with heave spring or actuator
DE102019213265B4 (de) 2019-09-03 2024-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und System zum Betreiben eines verstellbaren Wankstabilisators für ein Kraftfahrzeug
DE102019213272A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines verstellbaren Wankstabilisators
DE102019213280B4 (de) 2019-09-03 2023-03-30 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines verstellbaren Wankstabilisators
DE102019213277A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines verstellbaren Wankstabilisators
DE102019213309A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Zf Friedrichshafen Ag Aktive Wankstabilisierung mit mittels einer Sollwertbegrenzung verbesserter Ansteuerung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070119644A1 (en) * 2004-02-12 2007-05-31 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Stabilizer control apparatus

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4314403A1 (de) 1992-07-01 1994-01-05 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von mechanisch und thermisch stabilen, gasarmen Agglomeraten wie Briketts oder Pellets
JP4303422B2 (ja) * 1998-06-25 2009-07-29 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 車両の横揺れ安定化装置および方法
DE10012131B4 (de) * 2000-03-13 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Fahrwerkregelungssystem für Fahrzeuge
JP4045445B2 (ja) * 2004-02-12 2008-02-13 アイシン精機株式会社 スタビライザ制御装置
JP4336217B2 (ja) * 2004-02-12 2009-09-30 アイシン精機株式会社 スタビライザ制御装置
JP2005238971A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Aisin Seiki Co Ltd スタビライザ制御装置
JP2005262946A (ja) 2004-03-17 2005-09-29 Aisin Seiki Co Ltd スタビライザ制御装置
JP4430459B2 (ja) * 2004-05-26 2010-03-10 トヨタ自動車株式会社 車両のスタビライザ装置
JP4240010B2 (ja) * 2005-06-16 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 車両用スタビライザシステム
JP4244999B2 (ja) 2006-02-09 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 車両用スタビライザシステム
DE102006055733A1 (de) 2006-11-25 2008-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisatoranordnung
DE102007006589A1 (de) * 2007-02-09 2008-08-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau und mit einem Fahrwerk
JP4877240B2 (ja) * 2008-01-29 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンションシステム
DE102008000240A1 (de) 2008-02-06 2009-08-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Vermeiden des Kopierens von einseitigen Einfederbewegungen auf die andere Achsseite
DE102010051807A1 (de) 2010-11-18 2012-05-24 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Wankstabilisierungseinrichtung
US8690175B2 (en) * 2012-05-21 2014-04-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stabilizer bar

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070119644A1 (en) * 2004-02-12 2007-05-31 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Stabilizer control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN104512214B (zh) 2017-07-21
CN104512214A (zh) 2015-04-15
DE102013110953A1 (de) 2015-04-02
KR20150039567A (ko) 2015-04-10
US9333830B2 (en) 2016-05-10
US20150094909A1 (en) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101601494B1 (ko) 안정화기 장치의 작동 방법
CN104520167A (zh) 控制电动动力转向***的装置及其方法
JP5925640B2 (ja) ステアバイワイヤの操舵反力制御装置
JP4868397B2 (ja) 電動可変ギア伝達装置と電動パワーステアリング装置の制御装置
CN107000782B (zh) 转向装置以及用于控制转向装置的方法
CN104228935A (zh) 电动动力转向装置
CN104960571B (zh) 转向装置和用于评估齿条力的方法
CN101189138B (zh) 车辆稳定器***
CN102232030B (zh) 动力转向装置
US9283824B2 (en) Method for controlling a torque of a roll stabilizing system
CN109774783A (zh) 用于电动转向的控制方法和控制***
CN109484470A (zh) 转向操纵控制装置
JP5911482B2 (ja) 操舵角を電気機械的に調整するための方法および電気機械式ステアリングを備えた自動車
JP6199426B2 (ja) ステアバイワイヤの操舵反力制御装置
US8594891B2 (en) Method for a vehicle steering using a vehicle steering device
JP2010260470A (ja) 車両用サスペンションシステム
KR20140100324A (ko) 조향 시스템
KR20160066415A (ko) 차량의 능동 회전형 스태빌라이저의 롤 각 추정 방법
US7810606B2 (en) Electric power steering systems for vehicles with adjustable torsion bars and methods of retrofitting electric power steering systems for vehicles
JP2009047542A (ja) トルク検出装置および操舵装置
KR20190056732A (ko) 액티브 롤 제어 시스템의 사용 전류 제한 시스템 및 방법
US11414123B2 (en) Steering control device and power steering device
JP5055941B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2017125525A (ja) 車両制御システム
KR20190084482A (ko) 액티브 롤 스태빌라이저의 데드 밴드 보상 및 응답 성능 향상 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200220

Year of fee payment: 5