DE102016215004B4 - Method for operating an electric servomotor, roll stabilizer device and vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Stellmotors (12), der anhand einer ihm zugeführten Soll-Größe (MS) ein Drehmoment (M) zwischen zwei Teilen (10a,b) eines geteilten Wankstabilisators (8) für ein Fahrwerk (4) eines zweispurigen Fahrzeugs (2) erzeugt, bei dem in einem Normalbetrieb (BN):- ein Größenregler (16) die Soll-Größe (MS) für den Stellmotor (12) anhand einer dem Größenregler (16) zugeführten Vorgabe-Größe (MV) zwischen den beiden Teilen (10a,b) und einer gemessenen Ist-Größe (MI) zwischen den beiden Teilen (10a,b) erzeugt,- die Soll-Größe (MS) dem Stellmotor (12) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass- überwacht wird, ob der Normalbetrieb (BN) einen Fehler (F) aufweist, und- im Falle eines Fehlers (F) in einem Fehlerbetrieb (BF):- eine Notfall-Größe (MN) ermittelt wird, und- dem Stellmotor (12) die Notfall-Größe (MN) anstelle der Soll-Größe (MS) zugeführt wird,- für den Fall, dass der Fehler (F) den Größenregler (16) und/oder die Ist-Größe (MI) betrifft:- im Fehlerbetrieb (BF) eine Größensteuerung (30) anstelle des Größenreglers (16) die Soll-Größe (MS) anhand der Vorgabegröße (MV) ermittelt, wobei- die Soll-Größe (MS) durch die Größensteuerung (30) mit Hilfe eines inversen physikalischen Modells (32) des Wankstabilisators (8) anhand der Vorgabe-Größe (MV) ermittelt wird.Method for operating an electric servomotor (12), which uses a setpoint variable (MS) supplied to it to generate a torque (M) between two parts (10a, b) of a divided roll stabilizer (8) for a chassis (4) of a two-lane vehicle ( 2), in which, in a normal mode (BN): - a size controller (16) the target size (MS) for the servomotor (12) based on the size controller (16) supplied default variable (MV) between the two parts (10a, b) and a measured actual variable (MI) between the two parts (10a, b) generated, - the target size (MS) is supplied to the servomotor (12), characterized in that- is monitored whether the normal mode (BN) has an error (F), and- in the event of an error (F) in an error mode (BF): - an emergency size (MN) is determined, and- the servomotor (12) the emergency size (MN) is supplied in place of the desired value (MS), - in the event that the error (F) the size controller (16) and / or the actual G size (MI) concerns: - in error mode (BF) a size control (30) instead of the size controller (16) the target size (MS) based on the default size (MV) determined, where- the target size (MS) by the size control (30) by means of an inverse physical model (32) of the roll stabilizer (8) based on the default size (MV) is determined.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stellmotor, der ein Drehmoment zwischen zwei Teilen eines geteilten Wankstabilisators für ein Fahrwerk eines zweispurigen Fahrzeugs erzeugt.The invention relates to an electric servomotor which generates a torque between two parts of a split roll stabilizer for a chassis of a two-lane vehicle.
Systeme zur Regulierung des Wankverhaltens zweispuriger Kraftfahrzeuge sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Deren vordergründige Zielsetzung besteht in der Reduktion des Wankwinkels und damit einhergehend einer Steigerung von Fahrkomfort, Fahrsicherheit und Agilität. Die Systeme lassen sich grob in passive, schaltbare, semi-aktive und aktive Wankstabilisator-Systeme unterteilen, wobei sich vorliegende Erfindung auf die letztgenannte Gestaltung in Form eines aktiven Querstabilisators bezieht. Während die durch einen passiven Querstabilisator aufgebrachten Gegenkräfte unmittelbar aus den Relativbewegungen des Aufbaus zum Rad resultieren, ermöglichen aktive Systeme das gezielte Aufbringen von Gegenmomenten. Deren Ansteuerung erfolgt beispielweise als Funktion der Querbeschleunigung und/oder des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs. Neben einer reduzierten Wankbewegung des Fahrzeug-Aufbaus lässt sich mit einem aktiven geteilten Querstabilisator, dessen beide Hälften gegeneinander tordierbar sind, ein verbessertes Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs durch eine fahrzustandsabhängige Verteilung der Stabilisatormomente zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeugs erzielen, und es ergeben sich geringere Kopiereffekte bei einseitigen Fahrbahn-Unebenheiten durch eine weitgehende Entkopplung der Stabilisatorhälften. Dabei kann ein oben genanntes gewünschtes Gegenmoment hydraulisch oder elektromotorisch gestellt werden, indem die linke und rechte Stabilisatorhälfte mittels eines geeigneten Aktors oder Motors gegeneinander verdreht werden. Die Erfindung betrifft Systeme mit elektrischem Stellmotor. Ein elektromechanisches bzw. elektromotorisches Wankstabilisierungssystem ist beispielsweise in der
Bei aktiven und somit ansteuerbaren Systemen ist grundsätzlich die Möglichkeiten von Störungen im System zu berücksichtigen und eine geeignete Reaktion hierauf vorzusehen. Bei elektromechanischen Wankstabilisierungssystemen ist daher ein Fails-Safe-Modus wünschenswert. Denkbar ist z.B. eine übergeordnete Störung, die beispielsweise in einer die Vertikaldynamik und die Querdynamik des Kraftfahrzeugs steuernden Steuereinheit oder in deren Kommunikation mit Subsystemen. d. h. in einem Datenbussystem des Fahrzeugs vorliegen könnte.In the case of active and thus controllable systems, the possibilities of disturbances in the system must always be taken into account and a suitable reaction provided thereon. In electro-mechanical roll stabilization systems, therefore, a failsafe mode is desirable. It is conceivable, e.g. a higher-level fault, for example, in a control unit controlling the vertical dynamics and the lateral dynamics of the motor vehicle or in their communication with subsystems. d. H. could be present in a data bus system of the vehicle.
Aus der
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf Störungen in einem bzw. im Umfeld eines Wankstabilisators mit zwei Teilen und elektrischem Stellmotor zu reagieren.Object of the present invention is to respond to disturbances in and around a roll stabilizer with two parts and electric servomotor.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch
Das Verfahren ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Stellmotors. Der elektrische Stellmotor erzeugt anhand einer ihm zugeführten Soll-Größe, insbesondere eines Soll-Moments, ein Drehmoment zwischen zwei Teilen eines geteilten Wankstabilisators. Der Anschaulichkeit und Lesbarkeit halber wird im Rahmen dieser Beschreibung ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit bzw. der Patentansprüche die „Größe“ in der Regel in der Ausführungsform als „Moment“ beschrieben. Dies steht jedoch nur stellvertretend auch für andere „Größen“ wie Kraft, Position oder Torsion etc. Wird nicht das „Soll-Moment“, sondern die Soll-Kraft, Soll-Motorposition, Soll-Torsion, etc. als Soll-Größe zugeführt, tritt hier an die Stelle des „Moments“ eine Kraft/Position/Torsion etc. Die Erfindung gilt sinngemäß auch für diese anderen Fälle. Der Wankstabilisator ist ein solcher für ein Fahrwerk eines zweispurigen Fahrzeugs.The method is a method for operating an electric servomotor. The electric servomotor generates a torque between two parts of a shared roll stabilizer on the basis of a target quantity supplied to it, in particular a desired torque. For the sake of clarity and readability, in the context of this description, without limiting the general validity or the patent claims, the "size" is generally described as "moment" in the embodiment. However, this is only representative of other "sizes" such as force, position or torsion, etc. If not the "target torque", but the target force, target engine position, target torsion, etc. supplied as a target size, occurs here in place of the "moment" a force / position / torsion, etc. The invention applies mutatis mutandis to these other cases. The roll stabilizer is one for a chassis of a two-lane vehicle.
In einem fehlerfreien, d.h. regulären bzw. Normalbetrieb geschieht folgendes:In an error-free, i. regular or normal operation, the following happens:
Ein Größenregler, insbesondere ein Momentenregler, erzeugt die Soll-Größe für den Stellmotor anhand eines Vorgabe-Moments (stellvertretend für Vorgabe-Größe) und eines gemessenen Ist-Moments (stellv. für Ist-Größe). In Ergänzung zu oben wird nochmals erinnert, dass auch der „Momentenregler“ lediglich stellvertretend für „Kraft-/Positions-/Torsionsregler“ etc. steht. Das Vorgabemoment bezieht sich auf ein Drehmoment bzw. Moment zwischen den beiden Teilen des Wankstabilisators und wird dem Momentenregler zugeführt. Insbesondere wird das Vorgabemoment dem Momentenregler mittels einer Kommunikation bereitgestellt. Das Ist-Moment bezieht sich ebenfalls auf das Moment zwischen den beiden Teilen. Die Bewegungen und Momente im Wankstabilisator beziehen sich auf eine Torsionsachse des Wankstabilisators, um welche die beiden Teile gegeneinander tordierbar sind. Dass das Vorgabemoment mittels „Kommunikation“ bereitgestellt ist, bedeutet, dass dieses insbesondere dem Momentenregler über eine Kommunikationsschnittstelle zugeführt wird, zum Beispiel ausgehend von einer übergeordneten Steuereinheit über eine entsprechende Signalleitung. Gemeint ist also jedwede Übermittlung des Vorgabe-Moments an den Momentenregler.A size controller, in particular a torque controller, generates the desired value for the servomotor based on a default torque (representative of the default value) and a measured actual torque (deputy for actual size). In addition to the above, it is once again mentioned that the "torque controller" is merely representative of "force / position / torsion controller", etc. The default torque refers to a torque or torque between the two parts of the roll stabilizer and is fed to the torque controller. In particular, the default torque is provided to the torque controller by means of a communication. The actual moment also refers to the moment between the two parts. The movements and moments in the roll stabilizer relate to a torsion axis of the roll stabilizer, about which the two parts are twistable against each other. That the default torque is provided by means of "communication" means that this is supplied in particular to the torque controller via a communication interface, for example, starting from a higher-level control unit via a corresponding signal line. So meant is any transmission of the default torque to the torque controller.
Gemäß dem Verfahren wird das Soll-Moment dem Stellmotor zugeführt.According to the method, the target torque is supplied to the servomotor.
„Gemessen“ bedeutet, dass das Ist-Moment, welches aktuell zwischen den beiden Teilen des Wankstabilisators vorhanden ist, auf beliebige Weise direkt oder indirekt ermittelt wird. Alternativ erfolgt, wie oben erläutert z.B. die Messung einer Kraft sowie die Berechnung der Kraft bzw. des Momentes mit Hilfe der Steifigkeit eines Drehstabs und der Messung eines Verdrehwinkels des Drehstabs."Measured" means that the actual moment, which currently exists between the two parts of the roll stabilizer, is determined in any way directly or indirectly. Alternatively, as explained above, e.g. the measurement of a force and the calculation of the force or the moment with the aid of the stiffness of a torsion bar and the measurement of a torsion angle of the torsion bar.
Gleiches gilt z.B. auch für eine Drehzahl des Stellmotors, die aktuell vorhanden ist.The same applies e.g. also for a speed of the servo motor, which is currently available.
Gemäß dem Verfahren wird überwacht, ob der Normalbetrieb einen Fehler aufweist. Im Falle des Auftretens beziehungsweise des Erkennens irgendeines entsprechenden Fehlers wird gemäß dem Verfahren ein Fehlerbetrieb gestartet. In diesem wird ein Notfallmoment (stellv. für Notfall-Größe) ermittelt und dem Stellmotor das Notfallmoment anstelle des Soll-Moments zugeführt.According to the method, it is monitored whether the normal operation has an error. In the case of the occurrence or recognition of any corresponding error, an error operation is started according to the method. In this an emergency torque (deputy for emergency size) is determined and supplied to the servomotor the emergency torque instead of the target torque.
Die Erfindung beruht auf der Idee, dass im Falle des Erkennens irgendeines Fehlers nicht mehr sichergestellt ist, dass das Soll-Moment korrekt ermittelt wird und somit der Stellmotor wie gewünscht betrieben wird. Bei dem „Soll-Moment“ handelt es sich um ein Motormoment, also den Ausgang des Größenreglers. Es handelt sich hier also nicht z.B. um die Vorgabe des Momentenreglers (Vorgabemoment). Sicherheitshalber wird daher zumindest teilweise unabhängig von der oben beschriebenen Vorgehensweise gemäß Normalbetrieb ein Ersatzwert für das Soll-Moment, nämlich ein Notfall-Moment, ermittelt und dieses dem Stellmotor als Vorgabe zugeführt. So können kritische Fahrsituationen in einem Fahrzeug mit einem entsprechenden Wankstabilisator vermieden werden.The invention is based on the idea that in the case of recognizing any error is no longer ensured that the target torque is determined correctly and thus the servomotor is operated as desired. The "target torque" is an engine torque, ie the output of the size regulator. It is therefore not, for example, the specification of the torque controller (default torque). For safety's sake, therefore, a substitute value for the target torque, namely an emergency torque, is at least partially determined independently of the above-described procedure according to normal operation, and this supplied to the servomotor as a default. So can critical driving situations in one Vehicle with a corresponding roll stabilizer can be avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Fall betrachtet, dass der Fehler das Ist-Moment betrifft. In diesem Fall wird im Fehlerbetrieb ein Ersatzmoment (stellv. für Ersatzgröße) für das Ist-Moment ermittelt und dem Momentenregler das Ersatzmoment anstelle des Ist-Moments zugeführt. Bis auf diese Abweichung wird im Fehlerbetrieb ansonsten wie im Normalbetrieb vorgegangen. Das heißt, es wird gleichermaßen ein „Soll-Moment“ gemäß obigem Vorgehen ermittelt, welches dann das Notfall-Moment darstellt. Dabei wird also das Notfall-Moment, aus dem Ersatzmoment mit Hilfe des Vorgabemoments und des Momentenreglers ermittelt. Lediglich wird dabei im Momentenregler das Ersatzmoment anstelle des Ist-Moments verwendet. Das ermittelte „Soll-Moment“ stellt damit das Notfallmoment dar und wird dem Stellmotor zugeführt.In a preferred embodiment, the case is considered that the error relates to the actual moment. In this case, in fault mode, a substitute torque (deputy for substitute variable) is determined for the actual torque and the torque controller is supplied with the substitute torque instead of the actual torque. Apart from this deviation, the procedure is otherwise the same as in normal operation in error mode. That is, it is equally determined a "target moment" according to the above procedure, which then represents the emergency moment. In this case, therefore, the emergency torque is determined from the replacement torque with the aid of the default torque and the torque controller. Only in the torque controller, the replacement torque is used instead of the actual torque. The determined "desired torque" thus represents the emergency torque and is supplied to the servomotor.
Der Fehler betrifft dabei insbesondere einen Ausfall des oder eine Fehlmessung an einem Sensors für das Ist-Moment, einen Fehler an einer Signalleitung, über die das Ist-Moment zum Momentenregler übertragen wird, oder einen Eingang am Momentenregler, über den das Ist-Moment von diesem entgegengenommen wird, und so weiter.The error relates in particular to a failure of or a faulty measurement on a sensor for the actual torque, an error on a signal line via which the actual torque is transmitted to the torque controller, or an input on the torque controller, via which the actual torque of this is accepted, and so on.
Gemäß dieser Ausführungsform werden also die fehlerfreien Komponenten des Normalbetriebs entsprechend diesem weiter genutzt, um nahezu identisch das reguläre Verfahren auszuführen, lediglich wird ein Ersatzmoment anstelle des Ist-Moments verwendet. Entsprechend können hochqualitative Notfallmomente erzeugt werden.Thus, according to this embodiment, the error-free components of the normal operation according to this are further used to perform the regular procedure almost identically, only substitute torque is used instead of the actual torque. Accordingly, high-quality emergency moments can be generated.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird das Ersatz-Moment anhand eines physikalischen Modells des Wankstabilisators ermittelt. Hierdurch können Ersatzmomente erzeugt beziehungsweise ermittelt werden, die den gemessenen Ist-Momenten in der Regel nahekommen, sodass hochqualitative Notfallmomente erzeugt werden.In a preferred variant of this embodiment, the replacement torque is determined on the basis of a physical model of the roll stabilizer. As a result, replacement moments can be generated or determined which usually approximate the measured actual moments, so that high-quality emergency moments are generated.
Wird der Fall betrachtet, dass der Fehler den Momentenregler und/oder das Ist-Moment betrifft, dann ermittelt im Fehlerbetrieb eine Momentensteuerung (stellv. für Größensteuerung) anstelle des Momentenreglers die Soll-Größe. Diese tut dies alleine anhand des Vorgabe-Moments, ohne das Ist-Moment weiter zu berücksichtigen. Die Soll-Größe wird also nur noch in gesteuerter Weise alleine aus dem Vorgabe-Moment ermittelt und nicht mehr in geregelter Weise zusätzlich anhand des Ist-Moments. Der Momentenregler wird nicht mehr benutzt, sondern eine entsprechende Momentensteuerung als Ersatz benutzt. Ansonsten wird - wie oben beschrieben - das „Soll-Moment“ in Form des Notfall-Moments wie im Normalbetrieb ermittelt und dem Stellmotor zugeführt. Das Notfall-Moment beruht zwar nun nicht mehr auf einer geregelten, aber zumindest auf einer gesteuerten Größe und ist somit immer noch variabel beziehungsweise situationsabhängig angepasst. Somit wird nach wie vor ein hochqualitatives Notfallmoment zur Verfügung gestellt.If the case is considered that the error relates to the torque controller and / or the actual torque, then in error mode, a torque control (deputy for size control) determines the setpoint value instead of the torque controller. This does this alone on the basis of the default moment without taking the actual moment further into account. The target size is thus determined only in a controlled manner alone from the default moment and no longer in a regulated manner additionally based on the actual moment. The torque controller is no longer used, but a corresponding torque control is used as a replacement. Otherwise - as described above - the "target torque" in the form of the emergency torque as determined in normal operation and fed to the servomotor. Although the emergency moment is no longer based on a regulated, but at least on a controlled size and is therefore still variable or situation-dependent adapted. Thus, a high quality emergency response is still provided.
Dabei wird die Soll-Größe durch die Momentensteuerung mit Hilfe eines inversen physikalischen Modells des Wankstabilisators anhand des Vorgabemoments ermittelt. Die Momentensteuerung bildet damit den Wankstabilisator in inverser Weise ab und erzeugt somit hochqualitative Soll-Größen anhand der zugeführten Vorgabe-Momente. Auch so wird ein hochqualitatives Notfallmoment sichergestellt.In this case, the desired value is determined by the torque control using an inverse physical model of the roll stabilizer based on the default torque. The torque control thus forms the roll stabilizer in an inverse manner and thus generates high-quality setpoint variables on the basis of the supplied default moments. Even so, a high quality emergency response is ensured.
Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft den Fall, dass der Fehler nicht eine Ist-Drehzahl betrifft. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Sollwert für den Momentenregler (Vorgabemoment) fehlerhaft ist bzw. eine Kommunikation abreißt, die der Übermittlung des Vorgabemoments an den Momentenregler dient bzw. der Sollwert für die Momentenregelung fehlt. Im Fehlerbetrieb wird das Notfall-Moment anhand einer Ersatzvorschrift aus der Ist-Drehzahl ermittelt. Die Ersatzvorschrift ist so gewählt, dass der Stellmotor einen Dämpfungsbetrieb des Wankstabilisators bewirkt. Jeder (insbesondere von außen verursachten) Drehung bzw. Torsion des Wankstabilisators wird also (insbesondere durch den Stellmotor) ein entgegen gerichtetes Moment entgegengesetzt, das insbesondere kleiner dem die Torsion verursachenden Moment ist. Diese Ausführungsform ist für nahezu beliebige Fehlerfälle geeignet, da lediglich die Ist-Drehzahl benötigt wird, insbesondere für solche, die das Vorgabemoment beziehungsweise die Kommunikation, über welche das Vorgabemoment bereitgestellt wird, betrifft. Diese Maßnahme greift somit für Fehler in der Kommunikation zum restlichen Fahrzeug und Fehler im Momentenregler. Gemäß dieser Variante wird auch bei einem gravierenden Systemfehler immerhin noch ein Notfallmoment zur Verfügung gestellt, um dem Stellmotor zumindest anhand der Ersatzvorschrift noch ein Notfall-Moment vorgeben zu können. Zumindest die Ist-Drehzahl des Stellmotors geht damit in die Ersatzvorschrift ein, sodass die Ersatzvorschrift entsprechend parametrisiert ist. So kann ein immerhin von der Ist-Drehzahl abhängiges Notfallmoment erzeugt werden.A preferred embodiment relates to the case that the error does not relate to an actual speed. This is especially the case when the setpoint for the torque controller (default torque) is faulty or breaks off a communication that is used to transmit the default torque to the torque controller or missing the setpoint for the torque control. In error mode, the emergency torque is determined based on a replacement instruction from the actual speed. The replacement rule is chosen so that the servomotor causes a damping operation of the roll stabilizer. Each (especially caused from the outside) rotation or torsion of the roll stabilizer is thus (in particular by the servo motor) opposed to an opposing moment, which is in particular smaller than the torque causing the torsion. This embodiment is suitable for almost any error cases, since only the actual speed is needed, especially for those who the default torque or the communication over which the default torque is provided concerns. This measure thus intervenes for errors in the communication to the rest of the vehicle and errors in the torque controller. According to this variant, an emergency torque is still provided even in the case of a serious system fault, in order to be able to specify an emergency torque for the servomotor, at least based on the replacement rule. At least the actual speed of the servomotor is thus included in the replacement rule, so that the replacement instruction is parameterized accordingly. Thus, an emergency torque dependent on the actual speed can be generated.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird gemäß der Ersatzvorschrift ein Notfallmoment ermittelt, das einer Ist-Drehrichtung des Stellmotors entgegengerichtet ist und abhängig von dessen Ist-Drehzahl ist. Insbesondere wird die Drehrichtung derart ermittelt, dass überprüft wird, ob die Ist-Drehzahl einen positiven (dann eine entsprechende erste Drehrichtung) oder einen negativen Wert (dann andere Drehrichtung) aufweist. Somit kann eine von der Drehzahl abhängige effektive und hochqualitative Dämpfung im System erreicht werden.In a preferred variant of this embodiment, an emergency torque is determined in accordance with the replacement rule, which is opposite to an actual direction of rotation of the servomotor and is dependent on its actual speed. In particular, the direction of rotation is determined in such a way that it is checked whether the actual rotational speed has a positive (then a corresponding first rotational direction) or a negative value (then different rotational direction). Thus, can be achieved depending on the speed of effective and high-quality damping in the system.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird das Notfallmoment direkt proportional zur Ist-Drehzahl ermittelt. Somit kann auch bei lediglich intakter Ist-Drehzahl ein hochqualitatives Notfallmoment als Dämpfungsmoment zur Verfügung gestellt werden.In a preferred variant of this embodiment, the emergency torque is determined directly proportional to the actual speed. Thus, a high-quality emergency torque can be provided as a damping torque even with only intact actual speed.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Wankstabilisatoreinrichtung. Diese enthält einen Wankstabilisator für ein Fahrwerk eines zweispurigen Fahrzeugs, wobei der Wankstabilisator in zwei Teile geteilt ist. Die Wankstabilisatoreinrichtung enthält einen Stellmotor, der dazu eingerichtet ist, gemäß einer Soll-Größe (Soll-Moment) ein Drehmoment zwischen den zwei Teilen zu erzeugen. Die Einrichtung enthält einen Größenregler (Momentenregler), der dazu eingerichtet ist, eine Soll-Größe für den Stellmotor anhand einer mittels einer Kommunikation bereitgestellten Vorgabegröße (Vorgabemoment) zwischen den beiden Teilen und einer gemessenen Ist-Größe (Ist-Moment) zwischen den beiden Teilen zu erzeugen. Die Wankstabilisatoreinrichtung enthält eine Steuer- und Auswerteeinheit. Diese ist dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.The object of the invention is also achieved by a roll stabilizer device. This includes a roll stabilizer for a chassis of a two-lane vehicle, the roll stabilizer is divided into two parts. The roll stabilizer device includes a servomotor that is configured to generate a torque between the two parts according to a target amount (target torque). The device includes a size controller (torque controller) arranged to set a target size for the servo motor based on a preset amount (default torque) between the two parts and a measured actual size (actual torque) between the two parts to create. The roll stabilizer device contains a control and evaluation unit. This is set up to carry out the method according to the invention.
Die Wankstabilisatoreinrichtung und zumindest ein Teil deren Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert. Insbesondere enthält die Steuer- und Auswerteeinheit ein Mittel zur Erzeugung des Ersatzmoments und/oder ein physikalisches Modell des Wankstabilisators und/oder eine Momentensteuerung und/oder ein inverses physikalisches Modell des Wankstabilisators und/oder ein Mittel zur Umsetzung der Ersatzvorschrift und/oder eine Recheneinheit zur Berechnung des direkt proportionalen Notfallmoments aus der Ist-Drehzahl.The roll stabilizer device and at least some of its embodiments as well as the respective advantages have already been explained analogously in connection with the method according to the invention. In particular, the control and evaluation unit contains a means for generating the replacement torque and / or a physical model of the roll stabilizer and / or torque control and / or an inverse physical model of the roll stabilizer and / or a means for implementing the replacement rule and / or a computing unit for Calculation of the directly proportional emergency torque from the actual speed.
Die Wankstabilisatoreinrichtung ist damit entsprechend ausgerüstet, um auch sämtliche Varianten des oben genannten Verfahrens durchführen zu können.The roll stabilizer device is thus equipped accordingly to be able to carry out all variants of the above-mentioned method.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, das ein zweispuriges Fahrzeug ist und ein Fahrwerk enthält. Das Fahrzeug enthält eine erfindungsgemäße Wankstabilisatoreinrichtung. Das Fahrwerk des Fahrzeugs enthält den Wankstabilisator der Wankstabilisatoreinrichtung. Das Fahrzeug und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wankstabilisatoreinrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.The object of the invention is also achieved by a vehicle which is a two-lane vehicle and includes a chassis. The vehicle includes a roll stabilizer device according to the invention. The chassis of the vehicle contains the roll stabilizer of the roll stabilizer device. The vehicle and at least part of its embodiments and the respective advantages have been explained analogously already in connection with the roll stabilizer device according to the invention and the method according to the invention.
Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen beziehungsweise Überlegungen, wobei in diesem Zusammenhang als Erfindung auch Ausführungsformen der Erfindung genannt sind, die Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.The invention is based on the following findings or considerations, in which context embodiments of the invention are also mentioned as the invention, which correspond to combinations of the abovementioned embodiments and / or optionally also include previously not mentioned embodiments.
Die Erfindung beschreibt ein Fail-Safe-Konzept für einen elektromechanischen Wankstabilisator. Die Erfindung beschreibt eine alternative Lösung zu der aus der
Kommt es dagegen zu einem Ausfall der Kommunikation zum übergeordneten Steuergerät, so fehlt die Information des zu stellenden Momentes (Vorgabe-Moment). Eine sinnvolle Annahme kann hier auf Ebene des Aktuators nicht getroffen werden. Um die Stabilität des Fahrzeugs zu erhöhen, wird in diesem Fehlerfall eine Dämpfung an der Vorderachse und/oder der Hinterachse eingestellt. Hierbei wird vom Stellmotor ein seiner Drehzahl entgegengerichtet proportionales Stellmoment angefordert. Der Stellmotor wirkt somit als Drehschwingungsdämpfer.On the other hand, if there is a failure of the communication to the higher-level control unit, the information of the moment to be set (default moment) is missing. A reasonable assumption can not be made here on the level of the actuator. In order to increase the stability of the vehicle, an attenuation at the front axle and / or the rear axle is set in this case of error. In this case, the servo motor requests a rotational speed proportional to its rotational speed that is proportional to its rotational speed. The servomotor thus acts as a torsional vibration damper.
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
-
1 ein Fahrzeug mit einer Wankstabilisatoreinrichtung im Normalbetrieb, -
2 die Wankstabilisatoreinrichtung in einem Fehlerbetrieb, -
3 die Wankstabilisatoreinrichtung in einem alternativen Fehlerbetrieb, -
4 die Wankstabilisatoreinrichtung in einem weiteren alternativen Fehlerbetrieb.
-
1 a vehicle with a roll stabilizer device in normal operation, -
2 the roll stabilizer device in a fault mode, -
3 the roll stabilizer device in an alternative fault mode, -
4 the roll stabilizer device in a further alternative fault operation.
Der Stellmotor
Die Wankstabilisatoreinrichtung
Es wird überwacht, ob im Normalbetrieb ein Fehler
Im Beispiel wird das Ersatzmoment
Gemäß der Ersatzvorschrift
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Fahrzeugvehicle
- 44
- Fahrwerklanding gear
- 66
- WankstabilisatoreinrichtungWankstabilisatoreinrichtung
- 88th
- Wankstabilisatorroll stabilizer
- 10a,b10a, b
- Teilpart
- 1212
- Stellmotorservomotor
- 1414
- Torsionsachsetorsion
- 1616
- Momentenregler (Größenregler)Torque controller (size controller)
- 1818
- Kommunikationcommunication
- 2020
- Steuerungcontrol
- 2222
- Momentensensor (Größensensor)Moment sensor (size sensor)
- 2626
- Steuer- und AuswerteeinheitControl and evaluation unit
- 2828
- Modellmodel
- 3030
- Momentensteuerung (Größensteuerung)Torque control (size control)
- 3232
- inverses Modell inverse model
- MM
- Drehmomenttorque
- MSMS
- Soll-Moment (Soll-Größe)Target torque (target size)
- MVMV
- Vorgabe-Moment (Vorgabegröße)Default moment (default size)
- MIMI
- Ist-Moment (Ist-Größe)Actual moment (actual size)
- MEME
- Ersatzmoment (Ersatz-Größe)Replacement moment (replacement size)
- MNMN
- Notfall-Moment (Notfall-Größe)Emergency moment (emergency size)
- DIDI
- Ist-DrehzahlActual speed
- BNBN
- Normalbetriebnormal operation
- BFBF
- Fehlerbetrieberror operation
- FF
- Fehlererror
- VEVE
- Ersatzvorschriftreplacement provision
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019213277A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for operating an adjustable roll stabilizer |
CN111308269A (en) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 厦门盈盛捷电力科技有限公司 | Dynamic inversion method and system for fault diagnosis of power system |
WO2023066449A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | Jaguar Land Rover Limited | Functional safety test for high asil automotive systems |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5627751A (en) | 1992-06-22 | 1997-05-06 | Lotus Cars Limited | Land vehicle suspension system having a failure detector for detecting failure of a sensor of the system |
DE10047414A1 (en) | 2000-09-26 | 2002-04-11 | Bombardier Transp Gmbh | Air spring control and air suspension for a rail vehicle |
DE102008053003A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Volkswagen Ag | Method and system for influencing the movement of a controllable in his movements vehicle structure of a motor vehicle and vehicle |
DE102008053481A1 (en) | 2008-10-28 | 2010-04-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Split motor vehicle stabilizer for roll stabilization at front axle and rear axle of motor vehicle, has actuator with housing and output side connected with stabilizer parts, and torque limiting device adjusting maximum transmitted torques |
DE102013201537A1 (en) | 2013-01-30 | 2014-07-31 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Feeding system for a medium |
DE102013203442A1 (en) | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for controlling electrical servomotor utilized in divided transverse stabilizer in chassis of two-lane vehicle i.e. passenger car, involves determining base angle by control unit in operating condition after starting of vehicle |
DE102013205370A1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | Ovalo Gmbh | A method of controlling a chassis stabilizer assembly and active chassis stabilizer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6942227B2 (en) * | 2001-07-19 | 2005-09-13 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Failsafe actuator |
CN2544463Y (en) * | 2002-04-08 | 2003-04-09 | 姚湘江 | Quick braking dc motor and electric driven vehicle brake system thereof |
JP4438406B2 (en) * | 2003-06-27 | 2010-03-24 | アイシン精機株式会社 | Stabilizer control device |
JP3675459B2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-07-27 | アイシン精機株式会社 | Stabilizer control device |
US7109679B2 (en) * | 2004-03-09 | 2006-09-19 | Hr Textron, Inc. | Damping for electromechanical actuators |
JP2007195331A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toyota Motor Corp | Electric motor drive device and stabilizer system for vehicles provided with the drive device |
JP2008143427A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Toyota Motor Corp | Stabilizer control device for vehicle |
DE102009027984B4 (en) * | 2009-07-24 | 2019-06-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Stabilizer of a motor vehicle |
DE102013221248A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Electronic control system for a motor vehicle |
-
2016
- 2016-08-11 DE DE102016215004.9A patent/DE102016215004B4/en active Active
-
2017
- 2017-08-04 WO PCT/DE2017/100660 patent/WO2018028746A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5627751A (en) | 1992-06-22 | 1997-05-06 | Lotus Cars Limited | Land vehicle suspension system having a failure detector for detecting failure of a sensor of the system |
DE10047414A1 (en) | 2000-09-26 | 2002-04-11 | Bombardier Transp Gmbh | Air spring control and air suspension for a rail vehicle |
DE102008053003A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Volkswagen Ag | Method and system for influencing the movement of a controllable in his movements vehicle structure of a motor vehicle and vehicle |
DE102008053481A1 (en) | 2008-10-28 | 2010-04-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Split motor vehicle stabilizer for roll stabilization at front axle and rear axle of motor vehicle, has actuator with housing and output side connected with stabilizer parts, and torque limiting device adjusting maximum transmitted torques |
DE102013201537A1 (en) | 2013-01-30 | 2014-07-31 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Feeding system for a medium |
DE102013203442A1 (en) | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for controlling electrical servomotor utilized in divided transverse stabilizer in chassis of two-lane vehicle i.e. passenger car, involves determining base angle by control unit in operating condition after starting of vehicle |
DE102013205370A1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | Ovalo Gmbh | A method of controlling a chassis stabilizer assembly and active chassis stabilizer |
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