KR101623258B1 - 롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 방법 - Google Patents

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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 차량의 차체의 롤링 기울기를 교정하기 위해 차량을 위한 섀시의 차륜 현가 시스템에 작용하는 롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 방법에 관한 것으로, 차량의 2개 이상의 차륜들에 의해 스프링 이동 값이 검출된다. 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들의 차이에 따라 토크가 결정되며, 결정된 토크는 차륜 현가 시스템에 인가된다. 차륜 현가 시스템에 작용하는 실제 토크가 바람직하게는 스프링 이동 값들 간 차이에 근거하여 결정된다. 실제 토크는 롤 안정화 시스템을 위한 설정 토크를 연산하기 위해 사용된다.

Description

롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 방법{METHOD FOR CONTROLLING A TORQUE OF A ROLL STABILIZING SYSTEM}
본 발명은 청구항 1에 따른 롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 방법, 및 청구항 12에 따른 제어 장치에 관한 것이다.
US 2005/0206100 A1은 전동기를 이용하여 차량의 차체의 롤 안정화를 수행하는 과정을 개시한다. 이러한 전기기계식 롤 안정화 시스템에서는, 전동기 전류 센서 또는 토크 센서가 구비된다. 차체의 기울어짐을 상쇄하기 위해, 전동기 전류 센서 또는 토크 센서의 신호에 따라 차량의 섀시의 차륜 현가 시스템에 토크가 인가된다.
본 발명의 목적은 차량의 롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 방법 및 청구항 12에 따른 제어 장치에 의해 달성된다.
기재된 방법의 다른 유리한 구현예들이 종속항들에 명시된다.
기재된 방법의 하나의 이점은, 롤 안정화 시스템을 위한 토크가 쉽고 정확하게 조절될 수 있다는 것이다. 이는, 차량의 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들(spring travel values) 간의 차이들을 고려하여 하나 이상의 차륜 현가 시스템을 위한 토크를 결정하기 위해, 토크의 직접 측정 대신에, 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들 간의 차이가 사용됨으로써 달성된다. 따라서, 차륜 현가 시스템의 토크를 측정하기 위해 토크 센서를 별도로 구비할 필요가 없다. 토크 센서가 필요 없게 되면, 기재된 방법이 간단하고 비용효율적으로 구현될 수 있다. 또한, 토크 센서를 위한 설치 공간이 필요하지 않으므로, 설치 공간이 감소될 수 있다. 게다가, 토크 센서의 센서 신호를 평가하기 위한 해당 구성요소들이 제어 장치 내에 필요하지 않게 된다. 그러므로, 제어 장치는 더욱 비용효율적이 된다. 스프링 이동 값들 간의 차이들은 간단하게 결정될 수 있고, 토크를 결정하거나 차륜 현가 시스템의 실제 토크를 추정하기 위한 양호한 파라미터를 제공할 수 있다.
롤 안정화는 전기기계식으로 작동 가능한 액추에이터를 이용하여 수행되고, 액추에이터는 2개의 스테빌라이져 절반부들에 연결된다. 전술한 바와 같이, 롤 안정화 시스템을 위한 토크는 쉽고 정확하게 조절되어야 한다. 토크의 직접 측정 대신에, 스프링 이동 값들이 측정될 뿐만 아니라 액추에이터의 회전도 측정되도록 제공된다. 스프링 이동 값들 간의 차이의 크기는 액추에이터의 회전에 직접적인 영향을 미치고, 그 결과, 액추에이터의 회전의 측정에 의해 롤 안정화 시스템의 토크를 유추하는 것이 가능하다. 스프링 이동 값들 간의 차이들 및 액추에이터의 회전은 쉽게 결정될 수 있고, 토크를 결정하거나 차륜 현가 시스템의 실제 토크를 추정하기 위한 양호한 파라미터를 제공할 수 있다.
다른 구현예에서, 차량의 일 차축의 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들이 검출되며, 스프링 이동 값들 간의 차이를 결정하기 위해 사용된다. 차량의 일 차축의 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들의 사용은 차륜 현가 시스템에 작용하는 토크의 정확한 결정을 가능하게 한다.
또 다른 구현예에서, 스프링 이동 값들 간의 차이들이 검출된 2개의 차륜들의 차륜 현가 시스템들 각각에는, 종축을 중심으로 차량의 기울어짐을 상쇄하기 위해 상응하는 토크가 인가된다. 이러한 맥락에서, 예컨대, 차축의 일 측에서 차륜과 차체 간의 간격을 증가시키고, 차축의 타 측에서 차륜과 차체 간의 간격을 감소시키는 것이 가능하다. 반대편들에 배치되는 차량의 차륜 현가 시스템에 대한 개입의 결과로, 각각의 차륜 현가 시스템에 요구되는 스트로크가 감소된다. 롤링 기울기를 상쇄하고 차체의 원하는 기울기를 획득하기 위해, 토크가 바람직하게는 전방 및 후방 차축의 차륜 현가 시스템들에 인가된다.
또 다른 구현예에서, 스프링 이동 값들 간의 차이 외에도, 차륜들 중 하나 이상의 차륜의 스프링 압축 속도도 검출되며, 스프링 압축 속도, 특히 2개 이상의 차륜들의 스프링 압축 속도들 간의 차이들이 실제 토크의 결정 시에 고려된다. 이런 방식으로, 실제 토크는 더 정확해질 수 있다. 그 결과로, 차량의 승객들을 편안하게 하는 방식으로 차체의 원하는 기울기를 조절하기 위해, 설정 토크의 더 정확한 연산이 수행될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 차체의 차체 가속도가 검출되어 실제 토크의 결정 시에 고려된다. 그 결과로, 실제 토크의 결정이 더 정확해질 수 있다.
또 다른 구현예에서, 롤 안정화 시스템을 위한 하나 이상의 차륜 현가 시스템을 위한 실제 토크가 차륜들의 스프링 이동 값들 간의 차이에 근거하여 연산된다. 연산된 실제 토크는 차륜 현가 시스템의 설정 토크와 비교된다. 차륜 현가 시스템에 설정 토크를 인가하기 위해 실제 토크와 설정 토크 간의 차이에 따라서 액추에이터가 구동된다. 이런 방식으로, 토크를 제어하는 간단한 방법이 롤 안정화 시스템을 위해 사용 가능해진다.
또 다른 구현예에서, 전동기가 액추에이터로 사용되며, 전동기는 차륜 현가 시스템에 작동 가능하게 연결된다. 롤 안정화를 달성하기 위해, 원하는 토크가 전동기를 이용하여 차륜 현가 시스템에 인가된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 안전하며 신뢰할 만한 실행이 가능해진다.
또 다른 구현예에서, 액추에이터의 파라미터가 검출되어 실제 토크의 결정 시에 고려된다. 예컨대, 액추에이터를 위한 전류, 특히 전동기를 위한 전류, 액추에이터의 위치, 특히 전동기의 로터의 각도 위치, 및/또는 전동기의 상전류가 파라미터들로 고려될 수 있다. 아울러, 전동기의 온도가 고려될 수 있다. 이러한 파라미터들은 롤 안정화 시스템을 위한 실제 토크의 결정을 더 정확하게 만든다.
본 발명은 도면을 참조하여 이하에 보다 상세히 설명될 것이다:
도 1은 차량의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 차량의 종축에 대해 횡방향으로 일 축을 관통하는 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3은 다른 차량의 종축에 대해 횡방향으로 일 축을 관통하는 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 본 방법을 실행하기 위한 프로그램 블록들의 개략도를 도시한다.
도 1은 차체(2)를 구비한 차량(1)의 개략도를 도시하되, 4개의 차륜들(3, 4, 5, 6)이 차륜 현가 시스템들(9)을 통해 차체(2)에 부착된다. 각각의 경우, 2개의 차륜들이 차량(1)의 반대편 종방향 측들에서 하나의 차축(7, 8)에 배치된다. 각각의 차륜(3)은 차륜 현가 시스템(9)에 의해 적어도 종축에 대해 수직인 평면의 설정된 영역에서 차체(2)에 대해 이동 가능하도록 배치된다. 차륜 현가 시스템(9)은 차체(2)에 대한 차륜(3, 4, 5, 6)의 수직 위치의 변화에 댐핑 효과를 주는 댐퍼(10)를 포함한다. 댐퍼(10)는 간단한 완충기의 형태나, 가변 댐퍼, 예컨대 전기유압식 또는 전기공압식 댐퍼의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 제어 장치(11)가 차량(1) 내에 개략적으로 도시되어 있다. 아울러, 각각의 차륜(3, 4, 5, 6)의 스프링 이동을 검출할 수 있는 센서(12, 13, 14, 15)가 각각의 차륜(3, 4, 5, 6)에 각각 배정된다. 차륜(3, 4, 5, 6)의 스프링 이동은 차륜(3, 4, 5, 6)과 차체 간의 상대 간격을 나타낸다. 스프링 이동이 더 클수록, 각각의 차륜(3, 4, 5, 6)과 차체(2) 간의 간격이 더 작아진다. 그러므로, 스프링 이동 및 상대 간격에 대한 기준 시스템들이 상이할지라도, 스프링 이동은 상대 간격에 상응하기 때문에, 스프링 이동 또는 상대 간격이 본 방법을 위해 사용되는지 여부는 무의미하다. 시간에 따른 스프링 이동의 도함수는 스프링 압축 속도, 즉 각각의 차륜(3, 4, 5, 6)이 스프링 압축을 경험하는 속도, 즉 차체(2)의 방향으로 이동하는 속도를 제공한다. 대안적으로, 다른 센서(미도시)가 또한 이러한 맥락에서 각각의 차륜(3, 4, 5, 6)의 스프링 압축 속도를 검출할 수 있다. 센서들은 제어 장치(11)에 연결되며, 제어 장치(11)에 스프링 이동 및/또는 측정 신호(이에 근거하여 스프링 이동을 연산할 수 있음)를 전달한다. 제어 장치(11)는 또한 메모리(16)에 연결된다. 차륜들의 스프링 이동 값들 간의 차이 또는 차이들에 근거하여, 하나 이상의 차륜 현가 시스템 또는 모든 차륜 현가 시스템들을 위한 실제 토크가 제어 장치(11)에 의해 추정된다.
아울러, 차륜들(3, 4, 5, 6) 중 하나 이상의 차륜의 롤 안정화를 수행할 수 있는 장치(17, 18)가 구비된다. 도시된 예시적인 구현예에서, 각각의 경우, 하나 이상의 차륜, 바람직하게는 차량(1)의 일 차축(7, 8)의 2개의 차륜들의 롤 안정화를 제공하기 위해 2개의 상응하는 장치들(17, 18)이 구비된다. 선택된 구현예에 따라, 예컨대 하나의 차륜(3) 또는 일 차축(7)의 2개의 차륜들(3, 4)을 위한 롤 안정화를 수행하는 하나의 장치(17)만을 구비하는 것 역시 가능하다.
도 2는 차량(1)의 제1 차축(7)을 관통하는 개략적인 단면도를 도시하되, 제1 스테빌라이져 절반부(20) 및 제2 스테빌라이져 절반부(21)에 연결되는 액추에이터(19)가 구비된다. 액추에이터(19)와 제1 및 제2 스테빌라이져 절반부들(20, 21)은 롤 안정화를 위한 장치(17)를 구성한다. 제1 및 제2 스테빌라이져 절반부들(20, 21)은 예컨대 로드들의 형태로 구현되며, 이 로드들은 각각 제1 또는 제2 베어링(22, 23)에 의해 차체(2)에 회전 가능하게 장착되며 지지된다. 제1 및 제2 스테빌라이져 절반부들(20, 21)은 일 축을 따라 배치된다. 제1 및 제2 스테빌라이져 절반부들(20, 21)은 각각의 경우 단부 영역에서 절곡되며, 스테빌라이져 단부들(24, 25)에서 차륜 현가 시스템(미도시)에 작동 가능하게 연결된다. 각각의 경우, 상응하는 차륜 현가 시스템에 힘을 전달하기 위한 힘 전달 장치가 스테빌라이져 단부들(24, 25)에 구비된다. 예컨대, 제1 스테빌라이져 단부(24)는 제2 차륜(4)의 차륜 현가 시스템에 배정되고, 제2 스테빌라이져 단부(25)는 제1 차륜의 차륜 현가 시스템에 배정된다.
액추에이터(19)는 예컨대 전동기(26) 및 변속기(27)의 형태로 구현된다. 액추에이터(19)는, 제어 장치(11)에 의한 구동에 따라, 스테빌라이져 절반부들(20, 21) 및 그 스테빌라이져 단부들(24, 25)을 서로에 대해 회전시키도록 구비된다. 선택된 구현예에 따라, 액추에이터(19)는 스테빌라이져 절반부들(20, 21)에 반대 회전 방향들로 상이한 토크들을 인가하도록 설계된다. 이런 방식으로, 예컨대, 차체(2)에 대한 각각의 차륜(3, 4)의 수직 위치는 상이한 방향들로, 즉 차체의 방향에서 위쪽이나 차체로부터 멀리 아래쪽으로 영향을 받을 수 있다.
그 결과로, 예컨대 구부러진 길을 주행할 때, 차체의 롤링 기울기를 초래하는 원심력에도 불구하고, 차량(1)의 차체(2)를 일 평면에 배향시키는 것이 가능하다. 그 결과로, 구부러진 길의 내측에서, 롤 안정화 시스템은 예컨대 롤링 기울기에 대항하여 차륜을 차체에 더 가깝게 위쪽으로 이동시킨다. 또한, 예컨대, 롤 안정화 시스템의 결과로, 차륜은 구부러진 길의 외측에서 차체(2)로부터 더 멀리 이동된다. 이를 위해, 상응하는 토크들이 장치(17, 18)를 이용하여 차륜들의 차륜 현가 시스템들(9)에 인가된다.
도시된 예시적인 구현예에서, 액추에이터(19)는 서로에 대해 회전할 수 있는 2개의 하우징 부분들을 포함하며, 각각의 경우, 하나의 스테빌라이져 절반부(20, 21)는 2개의 하우징 부분들 중 하나와 회전 불가능하게 연결된다. 예컨대, 전동기(26)의 스테이터가 제1 하우징 부분 내에 부착되고, 전동기(26)의 작동 중에, 상기 스테이터는 로터 및 기계식 변속기(27)를 통해 제2 하우징 부분에 토크를 전달하고, 제2 하우징 부분은 제1 스테빌라이져 절반부(20)와 회전 불가능하게 연결된다. 전동기(26)는 예컨대 그 회전 방향으로 전환될 수 있도록 설계될 수 있다. 또한, 도 2의 구현예에 따르면, 전방 차축의 차륜들 및 후방 차축의 차륜들 모두가 롤 안정화를 위한 액추에이터(19)를 구비할 수 있다.
센서가 전동기의 로터의 위치를 검출한다. 따라서, 로터의 위치는 액추에이터(19)의 회전의 측정값이므로, 롤 안정화의 토크의 직접적인 표시이다.
도 3은 차량의 롤 안정화를 위한 장치(17, 18)의 다른 구현예를 도시한다. 본 구현예에서, 다른 액추에이터(28)가 차륜(3, 4)의 각각의 차륜 현가 시스템(9)에 각각 배정된다. 다른 액추에이터(28)는 차체(2)와 차륜 현가 시스템(9) 사이에 클램핑된다. 다른 액추에이터들(28)은 예컨대 왕복 피스톤들 또는 레버 장치들의 형태로 구현될 수 있다. 차륜 현가 시스템(9)은 적어도 차량(1)의 종축에 수직인 평면에서 이동 가능하도록 베어링에 의해 차체(2)에 연결된다. 각각의 경우, 차륜(3, 4, 5, 6)은 차륜 현가 시스템(9)에 회전 가능하게 장착된다. 도 3에 도시된 구현예에 따르면, 차량의 모든 차륜 현가 시스템들은 상응하는 액추에이터들(28)을 포함할 수 있다.
또한, 도 3은 각각의 차륜(3, 4)의 스프링 압축 이동을 검출하기 위한 신호를 검출하고, 이 신호를 제어 장치(11)에 전달하는 센서들(12, 13)을 개략적으로 도시한다. 제어 장치(11)는 또한 메모리(16)에 연결되며, 메모리는, 예컨대 2개의 차륜들 간의 스프링 이동 값들 간의 차이와 같은 파라미터들에 따라, 차량의 하나 이상의 차륜을 위한 실제 토크를 연산할 수 있는 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 방법들을 저장한다. 그 결과로, 제어 장치(11)는, 예컨대, 제1 차륜(3)과 제2 차륜(4) 간의 스프링 이동 값들 간의 차이에 따라, 제1 차륜(3)의 차륜 현가 시스템(9) 또는 제2 차륜(4)의 차륜 현가 시스템(9)을 위한 실제 토크를 결정한다. 차륜 현가 시스템들의 실제 토크에 따라, 제어 장치(11)는 차체(2)의 롤링 기울기를 상쇄하고 차체의 원하는 기울기를 설정하기 위해 다른 액추에이터들(28)을 이용하여 제1 차륜(3)의 차륜 현가 시스템(9) 및/또는 제2 차륜(4)의 차륜 현가 시스템(9)에 인가되는 설정 토크를 결정한다. 설정 토크의 연산을 위해, 제어 장치(11)는 메모리(16)의 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 데이터에 액세스한다. 설정 주행 상황들에 따라, 차체의 원하는 기울기들에 대한 다양한 값들 및/또는 차륜 현가 시스템들을 위한 설정 토크들이 메모리(16)에 저장될 수 있다.
차량의 승객들의 편안한 승차감 및/또는 차량(1)의 더 양호한 주행 안전성을 위해 차량의 원하는 기울기에 대한 상응하는 값들이 저장된다. 예컨대, 차량의 더 양호한 주행 안전성을 위해서는, 도로에 대한 차체(2)의 평면 배향이 바람직하다. 그에 따라, 차체(2)의 평면 배향을 달성하거나 차체(2)의 기울기를 원하는 기울기의 방향으로 변경하기 위해, 상응하는 토크들이 제어 장치(11)에 의해 차륜 현가 시스템들에 상응하여 인가된다.
또한, 제어 장치(11)는 개선된 롤 안정화, 즉 차륜 현가 시스템들의 실제 토크 및/또는 차륜 현가 시스템들을 위한 설정 토크의 개선된 연산을 수행할 수 있도록, 차량의 주행 상황 및/또는 차량의 다른 파라미터들을 검출하도록 설계될 수 있다. 제어 장치는 또한 2개를 초과하는 차륜 현가 시스템들을 위해 실제 토크를 추정할 수 있고, 예컨대 차량의 차륜들(3, 4, 5, 6)의 모든 차륜 현가 시스템들을 위해 실제 토크들을 추정할 수 있다. 또한, 제어 장치(11)는 차체(2)의 원하는 배향을 달성하기 위해 상응하는 설정 토크를 2개를 초과하는 차륜 현가 시스템들, 특히 차량의 모든 차륜 현가 시스템들에 인가할 수 있다. 아울러, 차륜 현가 시스템들에 설정 토크들을 상응하게 인가함으로써, 제어 장치(11)는, 차량의 종축을 중심으로 롤링 기울기에 대한 차량의 배향 외에도, 차량의 횡축을 중심으로 롤링 기울기를 상쇄할 수도 있다. 그 결과로, 상응하는 토크들을 전방 차륜들 및/또는 후방 차륜들의 차륜 현가 시스템들에 인가함으로써, 예컨대 제동 과정 중에 차체의 전방부의 고꾸라짐을 상쇄할 수 있다.
제어 장치(11)는 차륜 현가 시스템(들)의 실제 토크를 결정하기 위한 다른 파라미터들로, 예컨대 차륜들의 스프링 압축 속도, 특히 예컨대 하나의 차축 또는 복수의 차축들의 차륜들의 스프링 압축 속도들의 차이를 고려할 수 있다. 또한, 차체 가속도, 즉 차량의 일 측에서 차체의 상승 속도의 변화가 상응하는 센서로 검출될 수 있으며, 하나 이상의 차륜의 롤 안정화를 위한 실제 토크의 결정 시에 고려될 수 있다. 예컨대, 차량은 차체 가속도를 검출하기에 적합한 롤 센서를 포함할 수 있다.
게다가, 제어 장치(11)는 하나 이상의 차륜 현가 시스템의 실제 토크의 결정 시에, 다른 파라미터로서, 액추에이터의 전류, 특히 전동기의 전류를 고려할 수 있다. 또한, 제어 장치(11)는 실제 토크의 결정 시에, 다른 파라미터로서, 액추에이터, 특히 전동기의 로터의 위치를 고려할 수 있는데, 이는 이 위치가 액추에이터의 회전의 측정값이기 때문이다. 아울러, 제어 장치(11)는 실제 토크의 결정을 위해, 다른 파라미터로서, 전동기의 상전류를 고려할 수 있다. 제어 장치(11)가 다른 파라미터(들)에 근거하여 차량의 차륜들의 차륜 현가 시스템들 중 하나 이상을 위한 실제 토크를 연산할 수 있도록, 상응하는 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 방법들이 데이터 메모리(16)에 저장된다. 제어 장치(11)가 다른 파라미터들에 근거하여 롤 안정화를 위해 차량의 차륜들(3, 4, 5, 6)의 차륜 현가 시스템들 중 하나 이상을 위한 설정 토크를 연산할 수 있도록, 상응하는 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 방법들이 데이터 메모리(16)에 저장된다.
도 4는 제어 장치(11)에 의해 실행되는 롤 안정화를 수행하기 위한 프로그램 블록들의 개략도를 도시한다. 토크 제어기(40)가 구비되고, 설정 토크에 대한 값 또는 스프링 압축 이동에 대한 값이 제1 입력부(41)에서 토크 제어기(40)에 공급된다. 스프링 압축 이동은 차량의 차체의 2개의 차륜들, 특히 제1 차축(7)의 2개의 차륜들(3, 4) 또는 제2 차축(8)의 2개의 차륜들(5, 6) 간의 스프링 압축 이동 값들 간의 차이와 관련될 수 있다.
또한, 실제 토크에 대한 값이 제2 입력부(42)를 통해 토크 제어기(40)에 공급된다. 실제 토크는 예컨대 차량의 주행 상황 및 차량의 파라미터들에 근거하여 결정된다. 이를 위해, 차량의 주행 상황이 예컨대 센서들을 이용하여 검출되고, 하나 이상의 차륜 현가 시스템의 토크에 대한 상응하는 실제 값 또는 차량의 모든 차륜 현가 시스템들의 토크들에 대한 상응하는 실제 값들이 특성 곡선들 및/또는 특성 필드들에 근거하여 결정되며, 토크 제어기(40)에 사용 가능해진다.
선택된 구현예에 따라, 설정 토크의 결정 시에 고려될 수 있는 다른 파라미터가 제3 입력부(43)를 통해 토크 제어기(40)에 공급된다. 다른 파라미터는 예컨대 차륜들의 스프링 압축 속도, 차륜들, 특히 일 차축의 차륜들의 스프링 압축 속도들의 차이, 차체(2)의 차체 가속도일 수 있다. 또한, 다른 파라미터는 액추에이터(19), 특히 전동기(26)의 파라미터일 수 있다. 이러한 맥락에서, 액추에이터(19) 또는 전동기(26)의 전류, 액추에이터(19) 또는 전동기(26)의 로터의 위치, 및/또는 전동기(26)의 상전류가 예컨대 다른 파라미터들일 수 있다.
토크 제어기(40)는 롤 안정화를 위해 섀시의 하나 이상의 차륜 현가 시스템에 인가될 설정 토크를 결정하기 위해, 적어도 제1 입력부의 값 및 제2 입력부(42)의 값을 고려한다. 선택된 구현예에 따라, 토크 제어기(40)는 또한 제3 입력부(43)의 값 또는 값들을 고려할 수 있다. 설정 토크를 연산하기 위해, 토크 제어기(40)는 메모리(16)에 저장되어 있는, 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 원하는 토크, 즉 차량의 차륜(3, 4, 5, 6)의 하나 이상의 차륜 현가 시스템을 위한 설정 토크를 결정하기 위한 방법들에 액세스한다. 특히, 차량의 일 차축의 2개의 차륜들 및/또는 차량의 모든 차륜들(3, 4, 5, 6)을 위한 설정 토크가 결정될 수 있다. 결정된 설정 토크에 따라, 제1 출력(44)을 통해 제어 파라미터가 출력된다.
사용된 예시적인 구현예에서, 제어 파라미터는 전류에 대한 설정값의 형태로 형성된다. 제어 파라미터는 전류 제어기(46)의 제2 입력부(45)에 공급된다. 전류 제어기(46)는 공급된 제어 파라미터, 및 제4 입력부(47)를 통해 전류 제어기(46)에 공급되는 전류에 대한 실제 값으로부터 전류의 설정값에 대한 제어 신호를 결정한다. 제어 신호는 제2 출력(49)을 통해 전류 제어기(46)에 의해 출력단(48)에 전달된다. 도시된 예시적인 구현예에서, 전류에 대한 제어 신호가 출력단(48)에 전달된다. 출력단(48)은 제어 신호에 상응하게 실제 전류를 발생시키고, 이 전류로 액추에이터(19)를 구동시킨다. 액추에이터(19)는 예컨대 전동기(26)를 포함할 수 있다.
선택된 구현예에 따라, 전동기(26)의 로터의 각도 위치 및/또는 전동기(26)의 로터의 각속도가 토크 관측기(50)에 지시될 수 있다.
또한, 각도 또는 각속도가 추가로 다른 파라미터로서 토크 제어기(40)에 전달될 수 있다. 아울러, 실제 전류에 대한 값이 검출되고, 제4 입력부(47)를 통해 전류 제어기(46)에 공급될 수 있다. 게다가, 실제 전류의 값은 마찬가지로 토크 관측기(50)에 지시될 수 있다. 또한, 토크 관측기(50)는 제5 입력부(51)를 통해 하나 이상의 차륜, 일 차축의 2개의 차륜들, 또는 차량의 모든 차륜들의 스프링 이동 값들에 관한 정보를 수신한다. 이러한 정보는 센서들(12 내지 15)을 이용하여 토크 관측기(50)에 전달된다. 토크 관측기(50)는 2개의 차륜들, 특히 차량의 일 차축의 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들 간의 차이로부터, 차륜 현가 시스템에 작용하는 실제 토크에 대한 값을 결정한다.
선택된 구현예에 따라, 토크 관측기(50)는, 차량의 일 차축의 2개의 차륜들의 하나 이상의 스프링 이동 값들 간 차이에 따라, 일 차축의 2개의 차륜들의 차륜 현가 시스템들을 위한 실제 토크를 각각 결정하여, 차륜 현가 시스템들의 토크들에 대한 실제 값들을 토크 제어기(40)에 전달한다. 선택된 구현예에 따라, 토크 관측기(50)는, 차량의 4개의 차륜들의 스프링 이동 값들 간 차이들에 따라, 4개의 차륜들의 차륜 현가 시스템들을 위한 실제 토크를 각각 결정하며, 이 값들을 토크 제어기(40)에 전달한다. 실제 토크에 대한 값 또는 값들은 제2 입력부(42)를 통해 토크 관측기(50)에 의해 토크 제어기(40)에 공급된다.
또한, 토크 관측기(50)는 추가로 센서들(12, 13, 14, 15)로부터 개별 차륜들, 특히 차량의 모든 차륜들의 스프링 압축 속도들에 관한 정보를 수신할 수 있다. 토크 관측기(50)는 차륜 현가 시스템 또는 시스템들의 실제 토크의 결정 시에 예컨대 하나 이상의 차륜 또는 복수의 차륜들의 스프링 압축 속도를 고려한다. 아울러, 전동기(26)의 로터의 각도 및/또는 각속도도, 선택된 구현예에 따라 토크 관측기에 공급되며, 이 로터는 액추에이터(19)로서 롤 안정화를 수행하기 위해 그 회전에 의해 차륜 현가 시스템에 토크를 인가한다. 게다가, 차륜 현가 시스템의 롤 안정화를 수행하는 액추에이터(19), 예컨대 전동기(26)의 전류, 특히 상전류에 대한 값이 또한 토크 관측기(50)에 공급될 수 있다.
토크 관측기(50)는, 예컨대, 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들 간 차이에 따라, 특히 일 차축의 2개의 차륜들의 스프링 이동 값들 간 차이에 따라, 차륜 현가 시스템의 실제 토크를 연산할 수 있는 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 프로그램들에 액세스한다. 또한, 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 방법들은 추가로 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 압축 속도들, 및/또는 동일한 차축의 차륜들뿐만 아니라 차량의 각각 다른 차축의 차륜들의 스프링 이동 값들간 차이들, 및/또는 다른 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 압축 속도들을 추가로 고려할 수 있다.
게다가, 특성 곡선들, 특성 필드들, 및/또는 연산 프로그램들은 또한 전동기(26)의 로터의 각도 및/또는 각속도, 및/또는 액추에이터(19), 예컨대 전동기(26)의 전류, 특히 상전류를 고려할 수 있고, 액추에이터(19) 또는 전동기(26)는 차륜 현가 시스템들의 롤 안정화를 위해 사용된다.
선택된 구현예에 따라, 토크 제어기(40), 전류 제어기(46), 및 토크 관측기(50)는 제어 장치(11)의 일부인 전자 회로의 형태뿐만 아니라, 제어 장치(11)를 위한 연산 프로그램의 형태로서도, 그리고/또는 전자 회로와 연산 프로그램의 조합으로 구현될 수 있다.
기재된 방법에 의해, 롤 안정화를 달성하기 위해 차륜 현가 시스템에 인가되는 설정 토크가 각각의 차륜 현가 시스템을 위해 결정될 수 있다. 이러한 맥락에서, 실제 토크가 바람직하게는 차량의 각각의 차륜 현가 시스템을 위해 토크 관측기를 이용하여 추정된다. 그 결과로, 차륜 현가 시스템들에서 실제 토크의 측정이 필요없게 될 수 있다.

Claims (12)

  1. 차량의 차체(2)의 롤링 기울기를 교정하기 위해 차량을 위한 섀시의 차륜 현가 시스템에 작용하는 롤 안정화 시스템의 토크를 제어하는 방법으로서,
    적어도 차량의 2개의 차륜들(3, 4, 5, 6)에 의해 스프링 이동 값이 검출되고,
    차륜에 대한 실제 토크는, 메모리에 저장되어 있는 특성 곡선, 특성 필드, 연산 방법, 또는 이들 모두를 이용하여, 2개의 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 이동 값들 간 차이에 따라 결정되고,
    차륜 현가 시스템에 인가되는 설정 토크는 상기 실제 토크에 따라서 결정되고,
    결정된 설정 토크는 차륜 현가 시스템에 인가되고,
    각각의 스프링 이동 값은 차륜들 중 하나와 차량의 차체 사이의 상대적인 거리를 측정한 값이 되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 스프링 이동 값들은 차량의 일 차축의 2개의 차륜들(3, 4, 5, 6)에 의해 검출되어 상기 스프링 이동 값들의 차이를 결정하기 위해 사용되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2개의 차륜들(3, 4, 5, 6)의 차륜 현가 시스템들을 위한 토크들이 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 이동 값들의 차이에 따라 결정되고, 결정된 토크들은 2개의 차륜들(3, 4, 5, 6)의 차륜 현가 시스템들에 인가되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 압축 속도가 검출되고, 스프링 압축 속도들이 토크의 결정 시에 고려되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차체(2)의 차체 가속도가 검출되며, 차체 가속도는 토크의 결정을 위해 사용되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차륜들(3, 4, 5, 6)의 스프링 이동 값들의 차이로부터 실제 토크가 연산되며, 실제 토크는 설정 토크와 비교되고, 상기 설정 토크를 차륜 현가 시스템에 인가하도록 액추에이터(19)가 구동되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 액추에이터(19)로서 전동기(26)가 사용되며, 전동기(26)는 차륜 현가 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 상기 토크는 전동기(26)를 이용하여 차륜 현가 시스템에 인가되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 전동기(26)의 파라미터가 추가로 검출되고, 상기 추가 파라미터는 토크의 결정 시에 고려되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 파라미터로서 액추에이터(19)를 위한 전류가 고려되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 파라미터로서, 액추에이터(19)의 위치가, 2개의 회전 가능한 스테빌라이져 절반부들(20, 21)과 상호 작용하는 액추에이터(19)의 회전의 측정값으로서 고려되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 파라미터로서 전동기(26)의 상전류가 고려되는, 롤 안정화 시스템의 토크 제어 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하도록 설계되는 제어 장치.
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