KR102568104B1 - 롤 스태빌라이저, 자동차, 및 자동차를 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

롤 스태빌라이저, 자동차, 및 자동차를 작동시키기 위한 방법 Download PDF

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다비드 나스
안드레아스 잔라이터
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 특히 토크 센서(8), 회전자 위치 센서(6) 및/또는 액추에이터 온도 센서(18)를 구비하는, 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들(6, 8, 18)과; 센서들(6, 8, 18) 중 하나 이상의 센서를 각각 구비하는 복수의 센서 보드들(5, 7, 17)과; 센서 보드들(5, 7, 17)과 별개로 배열된 마더 보드(10);를 갖는, 자동차(100)용 롤 스태빌라이저(1)에 관한 것이며, 이 경우 마더 보더는 토크 센서(8) 없이, 회전자 위치 센서(6) 없이, 그리고 액추에이터 온도 센서(18) 없이 형성되어 있고, 센서들(6, 8, 18)에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 상기 측정 변수들을 외부 제어 장치(101)로 전달하기 위한 전자 장치(20)를 구비한다.

Description

롤 스태빌라이저, 자동차, 및 자동차를 작동시키기 위한 방법
본 발명은, 복수의 측정 변수들, 특히 토크, 회전자 위치 및/또는 온도를 검출하기 위한 복수의 센서들을 갖는 자동차용 롤 스태빌라이저에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이와 같은 롤 스태빌라이저를 갖는 자동차 및 이와 같은 자동차를 작동시키기 위한 방법과도 관련이 있다.
롤 스태빌라이저는, 통상적으로 차량 상부 구조의 원치 않는 롤링 동작을 감소시키기 위하여 자동차에서 사용된다. 전기 기계식 롤 스태빌라이저로서 설계된 능동식 롤 스태빌라이저는, 예를 들어 DE 10 2013 221 248 A1호에서 기술된다. 이 롤 스태빌라이저는, 회전자를 갖는 전기 액추에이터, 및 액추에이터의 토크를 검출하기 위한 그리고 회전자 위치를 검출하기 위한 센서들을 구비한다. 롤 스태빌라이저는, 외부 제어 장치와 연결된 마더 보드를 더 포함하고, 외부 제어 장치를 통해 롤 스태빌라이저가 제어될 수 있다. 이와 같은 롤 스태빌라이저는 사용에 있어서 완전히 적합하다고 입증되었다. 하지만, 회전자 위치를 검출하기 위한 센서가 마더 보드 상에 배열되어 있다는 것이 단점으로서 드러났다. 그렇기 때문에, 마더 보드를 회전자의 출력 샤프트 바로 근처에 배열하는 것, 그리고 회전자 위치 센서와 상호 작용하는 대응 부재에 맞추어 정렬된 상태로 마더 보드를 장착하는 것이 필요하다. 이와 관련하여, 롤 스태빌라이저의 하우징 내부에 마더 보드를 배열할 때에는 자유도가 한정되었다.
상기와 같은 종래 기술을 배경으로 하는 본 발명의 과제는, 롤 스태빌라이저의 하우징 내부의 상대적으로 적은 설치 공간을 보다 유연하게 이용할 수 있게 하는 것이다.
상기 과제는, 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들을 갖는 자동차의 롤 스태빌라이저에 의해서 해결된다. 센서들 중 하나의 센서는 토크 센서이고, 다른 하나의 센서는 회전자 위치 센서이다. 또한, 롤 스태빌라이저에는, 센서들에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 이와 같은 측정 변수들을 외부 제어 장치로 전달하기 위한 전자 장치가 제공되어 있다. 상기 센서들 중 하나 이상의 센서를 각각 구비하는 복수의 센서 보드들이 제공되어 있다. 또한, 센서 보드들과 별개로 배열된 마더 보드가 제공되어 있다. 센서 보드들 중 하나의 센서 보드는 회전자 위치 센서 보드로서 형성되어 있으며, 이 회전자 위치 센서 보드는 회전자 위치 센서를 구비하고, 마더 보드에 평행하게 배열되어 있다. 또 다른 일 센서 보드는 토크 센서 보드로서 형성되어 있으며, 이 토크 센서 보드는 토크 센서를 구비하고, 마더 보드에 횡방향으로 배열되어 있다. 마더 보드는, 토크 센서 없이 그리고 회전자 위치 센서 없이 형성되어 있다.
본 발명에 따른 롤 스태빌라이저에서, 마더 보드는 토크, 회전자 위치 및/또는 롤 스태빌라이저의 액추에이터의 온도를 검출하기 위한 센서 없이 형성되어 있다. 그렇기 때문에, 본 발명에 따른 롤 스태빌라이저에서는, 센서들과 무관하게 롤 스태빌라이저의 하우징 내부에 마더 보드를 배열하는 것이 가능하다. 개별 센서들을 구비하는 센서 보드들은, 마더 보드에 비하여 줄어든 크기를 가질 수 있고, 마더 보드의 위치와 무관하게 하우징 내부에 위치될 수 있다. 결과적으로, 하우징 내부의 설치 공간이 보다 유연하게 이용될 수 있다.
회전자 위치 센서 보드는, 마더 보드의 위치와 무관하게 하우징 내부에 배열될 수 있고, 회전자 위치 센서와 상호 작용하고 액추에이터의 출력 샤프트와 함께 회전하도록 배열된 대응 부재에 맞추어 정렬될 수 있다. 예를 들어, 회전자 위치 센서 보드가 액추에이터의 회전축에 수직으로, 다시 말해 액추에이터의 액추에이터 축에 횡방향으로 배열될 수 있음으로써, 결과적으로 회전축의 단부 면에 배열된 대응 부재의 회전이 검출될 수 있다. 바람직하게, 회전자 위치 센서 보드는 마더 보드로부터 이격되어 있다. 특히 바람직하게는, 회전자 위치 센서 보드가, 회전자 위치 센서와 별개로 형성되어 있고 회전자 위치 센서에 의해 검출된 측정 변수를 평가하기 위한 그리고/또는 상기 측정 변수를 전달하기 위한 전자 장치 없이 형성되어 있음으로써, 결과적으로 회전자 위치 센서 보드의 크기가 줄어들 수 있다. 특히 바람직한 경우는, 회전자 위치 센서 보드가 회전자 위치 센서 외에 또 다른 능동 부품들을 전혀 구비하지 않는 경우이다.
토크 센서 보드는 마더 보드에 횡방향으로, 다시 말해 액추에이터 축을 포함하는 평면에 평행하게 배열되어 있는 평면에 배열되어 있다. 이와 같은 배열 방식에 의해서는, 토크 센서를 측정될 토크에 맞추어 정렬하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 토크 센서의 측정 방향 또는 우선 방향이 롤 스태빌라이저의 액추에이터의 회전축에 맞추어 정렬될 수 있다. 토크 센서는 바람직하게 집적 회로 장치로서 형성되어 있다. 특히 바람직하게는, 토크 센서 보드가, 토크 센서와 별개로 형성되어 있고 토크 센서에 의해 검출된 측정 변수를 평가하기 위한 그리고/또는 상기 측정 변수를 전달하기 위한 전자 장치 없이 형성되어 있음으로써, 결과적으로 토크 센서 보드의 크기가 줄어들 수 있다. 특히 바람직한 경우는, 토크 센서 보드가 토크 센서 외에 또 다른 능동 부품들을 전혀 구비하지 않는 경우이다.
롤 스태빌라이저가, 마더 보드 및 센서 보드들 중 하나의 센서 보드, 특히 토크 센서를 구비하는 토크 센서 보드를 지지하는 공통 지지 요소를 포함하는 일 실시예가 바람직한 것으로서 입증되었다. 공통 지지 요소가 바람직하게 롤 스태빌라이저의 하우징과 별개로 형성되어 있음으로써, 결과적으로 롤 스태빌라이저의 제조 시에, 먼저 마더 보드 및 센서 보드가 공통 지지 요소 상에 장착될 수 있고, 그 다음에 지지 요소와 함께 롤 스태빌라이저의 하우징 내로 삽입될 수 있다. 토크 센서 보드가 마더 보드에 횡방향으로, 특히 수직으로 배열되어야만 하는 경우에, 공통 지지 요소를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 공통 지지 요소는, 마더 보드를 위한 제1 수용 영역 및 센서 보드를 위한 제2 수용 영역을 구비할 수 있으며, 이 경우 이들 수용 영역들은 서로 횡방향으로, 특히 수직으로 정렬되어 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 마더 보드와 센서 보드, 특히 마더 보드에 횡방향으로 배열된 센서 보드는 가요성 회로 기판에 의해 서로 연결되어 있다. 가요성 회로 기판은, 예를 들어 80° 내지 100°, 특히 90°의 범위 내에 있는 각도만큼 구부러질 수 있다. 가요성 회로 기판은 박막, 특히 폴리이미드 박막으로부터 형성될 수 있다.
지지 요소는, 목적에 부합하는 일 개선예에 따라, 가요성 회로 기판 또는 가요성 도체 트랙에 의해 마더 보드와 연결된 토크 센서 보드 및 마더 보드를 지지한다.
바람직하게, 롤 스태빌라이저는 액추에이터 온도 센서를 구비하며, 이 온도 센서를 통해 롤 스태빌라이저의 액추에이터의 온도가 측정될 수 있다. 특히 바람직하게, 센서 보드들 중 하나의 센서 보드는 액추에이터 온도 센서를 구비하는 온도 센서 보드로서 형성되어 있다. 대안적으로, 액추에이터 온도 센서는 토크 센서 보드 상에 또는 회전자 위치 센서 보드 상에 배열될 수 있다. 추가로는, 액추에이터 온도로부터 벗어날 수 있는 마더 보드의 주변 온도를 결정하는 온도 센서가 마더 보드 상에 배열될 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 마더 보드는 센서 보드들을 위한 에너지 공급 유닛을 구비한다. 에너지 공급 유닛을 통해 개별 센서 보드들을 위한 공급 전압들, 특히 다양한 공급 전압들이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 에너지 공급 유닛이 하나 또는 복수의 전압 변환기를 구비함으로써, 결과적으로 롤 스태빌라이저에 제공되는 전압으로부터 벗어나는 공급 전압이 내부적으로 제공될 수 있다.
바람직하게, 마더 보드 및 센서 보드들은 롤 스태빌라이저의 하우징 내부에 배열되어 있다.
특히 바람직한 일 개선예는, 마더 보드가 회전자 위치 센서 보드와 토크 센서 보드 사이에 배열되어 있는 것을 제안한다. 액추에이터 내에서의 구조적인 구현에서는, 이와 같은 개선예가 특별한 장점을 제공한다. 회전자 위치 센서 보드와 토크 센서 보드는 마더 보드에 의해서 공간적으로 상호 분리되어 있으며, 마더 보드는 축 방향으로 액추에이터 축을 따라 볼 때 이들 2개의 센서 보드들 사이에 배열되어 있다. 액추에이터는 바람직한 방식으로 토션 바의 2개의 토션 바 절반부들 사이에 결합되어 있다.
모터 쪽을 향하는 마더 보드의 단부 면에 배열된 회전자 위치 센서 보드는, 회전자 위치를 결정하기 위해 아무 문제없이 사용될 수 있다. 마더 보드의 다른 단부 면에 배열된 토크 센서 보드는, 액추에이터의 하우징에 일체로 회전하도록 고정 연결된 플랜지 쪽을 향할 수 있고, 그 내부에 맞물릴 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 상기 플랜지를 통해 전달되는 토크가 토크 센서에 의해서 아무 문제없이 측정될 수 있다. 많은 적용예들에서, 역-자기 변형에 기초한 토크 측정이 특히 유리한 것으로서 입증되었다. 이 경우, 플랜지는 자기 코딩되고, 플랜지 상에 가해지는 토크의 작용에 의해 자기장이 생성되며, 이 자기장은 보드의 자기장 센서를 통해 검출될 수 있다. 모터로부터 토크 센서 보드를 공간적으로 분리하는 것은, 모터에 의해 생성되는 전자기장의 영향을 유리한 방식으로 감소시킨다. 또한, 센서 보드들의 이와 같은 배열 상태에서는, 토크 센서 보드가 하우징 내에서 또는 플랜지 내에서 액추에이터의 축 방향 일 단부에 아무 문제없이 제공될 수 있다. 토크 센서 보드는 바람직한 방식으로 액추에이터 축이 놓여 있는 평면에 배열되어 있으며, 회전자 위치 센서 보드는 바람직한 방식으로 액추에이터 축에 횡방향으로 배열되어 있다. 수많은 적용예들에서, 액추에이터 축과 토션 바 축은 일치한다.
바람직하게, 마더 보드 및/또는 센서 보드들은 고정 회로 기판으로서 형성되어 있다. 이와 같은 유형의 고정 회로 기판들은 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)으로서도 지칭된다.
바람직하게, 롤 스태빌라이저는 능동식 롤 스태빌라이저, 특히 전기 기계식 롤 스태빌라이저이며, 이 롤 스태빌라이저를 통해 자동차의 롤링 동작이 감소될 수 있다. 이와 같은 바람직하지 않은 롤링 동작은, 커브를 통과하거나 돌출부를 넘어갈 때에 생성될 수 있다. 롤 스태빌라이저는 이와 같은 롤링 거동을 저지할 수 있다. 특히 바람직하게, 롤 스태빌라이저는 토크 또는 비틀림 모멘트의 생성을 위한 액추에이터, 특히 전기 모터를 포함한다. 전기 모터는 바람직하게 롤 스태빌라이저의 하우징과 일체로 회전하도록 고정 연결되어 있고, 하우징에 대하여 회전될 수 있는 회전 가능한 회전자를 구비한다. 회전자는 바람직하게 출력 샤프트를 통해 롤 스태빌라이저의 스태빌라이저 요소, 특히 토션 바 스프링과 연결되어 있으며, 이 토션 바 스프링이 비틀림 부하를 받는다.
본 발명의 또 다른 대상은, 전술된 롤 스태빌라이저, 및 롤 스태빌라이저와 별개로 배열되어 있고 롤 스태빌라이저를 제어하기 위한 제어 장치를 갖는 자동차이며, 이 제어 장치는 통신 링크를 통해 롤 스태빌라이저의 마더 보드와 연결되어 있다.
제어 장치에는, 롤 스태빌라이저의 센서들에 의해서 결정된 측정 변수들, 특히 토크, 회전자 위치 및/또는 액추에이터 온도가 마더 보드를 통해 제공될 수 있다. 제어 장치는, 상기 측정 변수들에 기초하여 액추에이터 및/또는 롤 스태빌라이저의 센서들에 대한 명령들을 생성할 수 있다. 센서들 중 하나의 센서를 위해 결정된 제어 장치의 상기와 같은 명령들은 마더 보드를 통해 센서들로 공급될 수 있다.
바람직하게, 롤 스태빌라이저는 자동차의 일 축에 배열되어 있다. 바람직하게, 자동차는 복수의, 특히 2개의 롤 스태빌라이저들을 구비하는데, 예를 들어 자동차의 전방 축 상의 제1 롤 스태빌라이저 및 자동차의 후방 축 상의 제2 롤 스태빌라이저를 구비한다.
도입부에 언급된 과제를 해결하기 위해, 롤 스태빌라이저 및 롤 스태빌라이저를 제어하기 위한 제어 장치를 갖는 자동차를 작동시키기 위한 방법이 또한 제안되며, 이 경우 롤 스태빌라이저는 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들, 특히 토크 센서, 회전자 위치 센서 및/또는 액추에이터 온도 센서를 구비하며, 이 경우에는 센서 보드 상에 각각 배열된 센서들에 의해서 측정 변수들이 검출되고, 검출된 측정 변수들은 센서 보드들과 별개로 배열된 마더 보드의 전자 장치에 의해서 평가되고 그리고/또는 제어 장치로 전달되며, 이 경우 마더 보드는 토크 센서 없이, 회전자 위치 센서 없이, 그리고 액추에이터 온도 센서 없이 형성되어 있다.
롤 스태빌라이저를 갖는 자동차를 작동시키기 위한 방법에서는, 본 발명에 따른 롤 스태빌라이저와 관련하여 이미 기술된 바와 동일한 장점들이 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 세부 사항들 및 장점들이 도면부에 도시된 실시예를 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 도면부에서,
도 1은 본 발명에 따른 롤 스태빌라이저의 일 실시예를 개략적인 부분 단면도로 도시하고,
도 2는 마더 보드 및 센서 보드를 위한 공통 지지부의 일 실시예를 개략적인 단면도로 도시하며(도 1에 도시된 상세부 Ⅱ), 그리고
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 일 실시예의 블록 회로도를 도시한다.
도 1에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스태빌라이저(1)가 부분 단면도로 도시되어 있다. 롤 스태빌라이저(1)는 능동적인 전자 기계식 롤 스태빌라이저로서 형성되어 있고, 자동차의 축에 적용될 수 있다. 롤 스태빌라이저(1)는, 스태빌라이저 아암들로서 형성된 2개의 스태빌라이저 요소들(12, 13)을 구비하고, 이들 스태빌라이저 요소들은 개별 축의 휠 서스펜션들에 연결된다. 스태빌라이저 요소들(12, 13) 사이에는, 스태빌라이저 요소들(12, 13)에 비틀림 모멘트를 가할 수 있는 액추에이터(2)가 제공되어 있다.
액추에이터(2)는 롤 스태빌라이저(1)의 하우징(11) 내부에 배열되어 있다. 하우징(11) 내부에는, 다양한 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들(6, 8)이 또한 배열되어 있다. 제1 센서(6)는 회전자 위치 센서로서 형성되어 있다. 회전자 위치 센서(6)는 회전자 위치 센서 보드(5) 상에 배열되어 있다. 회전자 위치 센서는, 디지털화 유닛 및 송신 유닛을 갖는 회전자 위치 센서로서 형성되어 있고, 출력 샤프트로서 형성된 액추에이터(2)의 회전자(3)와 함께 동작하는 대응 부재와 상호 작용한다. 제2 센서(8)는, 토크 센서로서 형성되어 있고, 토크 센서 보드(7) 상에 배열되어 있다. 토크 센서 보드(7) 및 토크 센서는, 액추에이터(2)에 의해 생성된 토크, 특히 비틀림 모멘트에 평행하게 배열되어 있다. 이와 관련하여, 토크 센서 보드(7)는 회전자 위치 센서 보드(5)에 수직으로 정렬되어 있다. 토크 센서(8)는, 바람직하게 자기장 센서로서 형성되어 있고, 이 센서를 둘러싸는 스태빌라이저 요소(12)의 자화된 영역과 상호 작용한다.
롤 스태빌라이저(1)의 또 다른 일 구성 부품은 센서 보드들(5, 7)과 별개로 배열된 마더 보드(10)이며, 이 마더 보드는 토크 센서 또는 회전자 위치 센서 또는 액추에이터 온도 센서 없이 형성되어 있고, 센서들(6, 8)에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 상기 측정 변수들을 외부 제어 장치(101)로 전달하기 위한 전자 장치(20)를 구비한다. 센서들(6, 8)에 의해 검출된 측정 변수들은 연결 라인들(15, 16)을 통해 마더 보드(10)로 전송된다. 또 다른 일 연결 라인(14)은 롤 스태빌라이저 외부에 배열된 제어 장치(101)와 마더 보드(10)를 연결한다.
상기 실시예에서, 회전자 위치 보드(5)는 마더 보드(10)에 평행하게 이격된 상태로 배열되어 있다. 토크 센서 보드(7)는 마더 보드(10)에 수직으로 제공되어 있다.
선택적으로, 도 1에 따른 롤 스태빌라이저(1)는 액추에이터 온도 센서를 구비할 수 있다. 액추에이터 온도 센서는, 예를 들어 또 다른 센서 보드, 다시 말해 온도 센서 보드의 부분으로서 제공될 수 있거나, 토크 센서 보드 또는 회전자 위치 센서 보드 상에 배열될 수 있다. 어떠한 경우에든지, 액추에이터 온도 센서가 또 다른 연결 라인을 통해 마더 보드(10)와 연결됨으로써, 결과적으로 액추에이터 온도 센서에 의해 검출된 측정 변수의 평가 및/또는 상기 측정 변수의 전달은 마더 보드(10)의 전자 장치(20)에 의해서 이루어질 수 있다.
도 2는, 마더 보드(10) 및 토크 센서 보드(7)를 포함하는 영역 Ⅱ(도 1 참조)의 상세도를 보여준다. 마더 보드(10) 및 토크 센서 보드(7)는, 2개의 보드들(7, 10)을 지지하는 공통 지지 요소(9) 상에 배열되어 있다. 이 목적을 위해, 지지 요소(9)는 마더 보드(10)를 수용하기 위한 제1 수용 영역(9.1) 및 토크 센서(8)를 갖는 토크 센서 보드(7)를 수용하기 위한 제2 수용 영역(9.2)을 구비한다. 제1 수용 영역(9.1)이 제2 수용 영역(9.2)에 대하여 90°만큼 회전되어 있음으로써, 결과적으로 보드들(7, 10)은 서로에 대해 수직으로 배열될 수 있다.
토크 센서 보드(7)는 토크 센서(8) 외에 또 다른 능동 구성 요소들을 구비하지 않는다. 마더 보드에는 전자 장치(20) 및 에너지 공급 유닛(30)이 장착되어 있다. 전자 장치(20)는 데이터 전달 유닛(22), 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23), 그리고 통신 유닛(24)을 구비하며, 이들 유닛들에 대해서는 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도면에 도시되지 않은 상기 실시예의 일 변형예에 따르면, 마더 보드(10)와 토크 센서 보드(7)는 가요성 회로 기판에 의해 또는 가요성 도체 트랙, 예컨대 리본 케이블에 의해 서로 연결되어 있다.
도 3에는, 본 발명에 따른 예시적인 자동차(100)의 블록 회로도가 도시되어 있다. 자동차(100)는, 전방 축 상에 배열된 제1 롤 스태빌라이저(1) 및 후방 축 상에 배열된 제2 롤 스태빌라이저(1)를 구비하며, 이들 롤 스태빌라이저들 중 도 3에는 도면에 대한 개관을 명확하게 할 목적으로 다만 제1 롤 스태빌라이저(1)만 도시되어 있다. 자동차(100)의 또 다른 일 구성 부품은, 롤 스태빌라이저들(1)과 별개로 배열되어 있고 롤 스태빌라이저들을 제어하기 위한 제어 장치(101)이며, 이 제어 장치는 통신 링크(14.1, 14.2)를 통해서 개별 롤 스태빌라이저(1)의 마더 보드(10)와 연결되어 있다.
롤 스태빌라이저들(1)은 능동식, 특히 전자 기계식 롤 스태빌라이저들로서 형성되어 있다. 제1 및 제2 롤 스태빌라이저(1)는 각각 도 3에 도시되지 않은 액추에이터(2), 특히 전기 모터를 구비하며, 이 액추에이터가 토크 또는 비틀림 모멘트를 생성할 수 있다. 2개의 롤 스태빌라이저들(1)은, 스태빌라이저 요소(12)에 비틀림을 가하는 토크를 측정하기 위한 토크 센서(8)를 각각 포함한다. 또한, 각 롤 스태빌라이저(1) 내에는 회전자 위치 센서(6)가 제공되어 있으며, 이 회전자 위치 센서를 통해 회전자(3)의 회전자 위치가 측정될 수 있다. 또한, 각각의 롤 스태빌라이저(1)는, 롤 스태빌라이저(1)의 액추에이터(2)의 온도를 측정하기 위한 액추에이터 온도 센서(18)를 구비한다. 선택적으로, 롤 스태빌라이저는 하나 또는 복수의 또 다른 센서(40), 특히 온도 센서를 구비할 수 있다.
센서들(6, 8, 18, 40)은 각각 고유의 센서 보드(5, 7, 17) 상에 배열되어 있으며, 이들 센서 보드들은 필요에 따라 하우징의 내부 공간에 배치될 수 있다. 기능적인 관점에서, 센서 보드들(5, 7, 17)은 간단한 데이터 수집 요소들로서 형성되어 있다. 센서 보드들(5, 7, 17)과 별개로, 토크 센서 없이, 회전자 위치 센서 없이 그리고 액추에이터 온도 센서 없이 형성된 마더 보드(10)가 또한 제공되어 있다. 마더 보드(10) 상에는, 전자 장치(20)와, 센서 보드들(5, 7, 17)을 위한 에너지 공급 유닛(30)이 제공되어 있다.
온도 센서 보드(17)는 액추에이터 온도 센서(18)를 포함하며, 이 액추에이터 온도 센서를 통해서는 특히 액추에이터(2)의 온도(T)가 측정된다. 온도 센서 보드(17)와 마더 보드(10) 사이의 제1 연결 라인(19)을 통해서는, 특히 아날로그 전압 신호가 마더 보드(10)의 전자 장치(20)로 전송된다.
토크 센서 보드(7)는 토크 센서(8)를 구비하며, 이 토크 센서를 통해서는 액추에이터(2)에 의해 생성되거나 외부로부터 스태빌라이저 요소들(12, 13)에 인가되는 토크(M)가 측정된다. 토크 센서 보드(7)와 마더 보드(10) 사이의 제2 연결 라인(15)을 통해서는, 특히 아날로그 신호가 마더 보드(10)의 전자 장치(20)로 전송된다.
회전자 위치 센서 보드(5)는 회전자 위치 센서(6)를 포함하며, 이 회전자 위치 센서를 통해 회전자 위치(W)가 측정된다. 회전자 위치 센서(6) 내에 통합된 신호 처리부 및 신호 디지털화부는 디지털 회전자 위치 신호를 제공한다. 회전자 위치 센서 보드(5)는 제3 연결 라인(16.1) 및 제4 연결 라인(16.2)을 통해 마더 보드(10)와 연결되어 있다. 제3 연결 라인(16.1)을 통해서는, 검출된 회전자 위치가 마더 보드(10)의 전자 장치(20)로 전송된다. 제4 연결 라인(16.2)은, 전자 장치(20) 또는 외부 제어 장치(101)로부터 회전자 위치 센서(5)로의 트리거 신호의 전달을 가능하게 한다.
마더 보드(10)는 센서 보드들(5, 7, 17)을 위한 에너지 공급 유닛(30)을 포함한다. 에너지 공급 유닛(30)을 통해서는, 개별 센서 보드들(5, 7, 17)을 위한 공급 전압들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 에너지 공급 유닛(30)이 하나 또는 복수의 전압 변환기를 구비할 수 있음으로써, 결과적으로 센서 보드들(5, 7, 17)에는, 롤 스태빌라이저에 제공된 전압과 상이한 공급 전압들이 제공될 수 있다.
또한, 마더 보드(10)는, 센서들(6, 8, 18, 40)에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 이와 같은 측정 변수들을 외부 제어 장치(101)로 전달하기 위한 전자 장치(20)를 포함한다. 전자 장치(20)의 부분으로서, 다른 무엇보다 데이터 전달 유닛(22), 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23) 및 통신 유닛(24)이 마더 보드 상에 제공되어 있다. 데이터 전달 유닛(22)을 통해서는, 측정값, 특히 회전자 위치 센서(5)에 의해 측정된 회전자 위치가 변경 없이 외부 제어 장치(101)로 전달될 수 있다. 전달된 데이터의 처리는 데이터 전달 유닛(22) 내에서 이루어지지 않는다. 선택적으로는, 측정된 회전자 위치가 대안적으로 또는 추가로 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23)에 공급될 수 있다. 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23) 내에서는, 측정된 회전자 위치를 참조하여 회전자 속도 및/또는 회전자 가속도가 결정될 수 있다. 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23)은, 또한 토크 센서(8), 온도 센서(18) 및 상황에 따라 존재할 수 있는 또 다른 센서들(40)의 측정된 신호들을 수집하고, 디지털화하며, 처리하기 위해 사용된다. 이와 관련하여, 공통 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛(23)은, 롤 스태빌라이저(1)의 복수의 센서들(5, 7, 18, 40), 특히 모든 센서들의 신호들을 처리하기 위해 사용될 수 있다.
자동차(100)를 위한 전술된 롤 스태빌라이저들(1)은, 각각 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들(6, 8, 18, 40), 특히 토크 센서(8), 회전자 위치 센서(6) 및/또는 액추에이터 온도 센서(18)를 구비한다. 롤 스태빌라이저들(1)은, 각각 센서들(6, 8, 18) 중 하나 이상의 센서를 구비하는 복수의 센서 보드들(5, 7, 17), 및 센서 보드들(5, 7, 17)과 별개로 배열된 마더 보드(10)를 포함하며, 이 경우 마더 보드는 토크 센서 없이, 회전자 위치 센서 없이 그리고 액추에이터 온도 센서 없이 형성되어 있고, 센서들(6, 8, 18)에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 이와 같은 측정 변수들을 외부 제어 장치(101)로 전달하기 위한 전자 장치(20)를 구비한다. 이로 인해, 롤 스태빌라이저(1)의 하우징(11) 내부의 상대적으로 적은 설치 공간이 보다 유연하게 이용될 수 있다. 또한, 다음과 같은 장점들도 있다:
- 센서 보드(5, 7, 17)는 필요에 따라 마더 보드(10)와 연결되거나 연결되지 않을 수 있으며, 이 경우 이와 같은 상황에 의해서는 마더 보드(10) 또는 다른 센서 보드들(5, 7, 17)에서의 추가 변경이 필요치 않게 된다.
- 센서 보드들(5, 7, 17)은 상대적으로 적은 크기를 가질 수 있는데, 그 이유는 센서 보드들 상에 소수의 구성 요소들만 배열되면 되기 때문이다.
- 센서 보드들(5, 7, 17)의 정렬이 마더 보드(10)의 정렬과 무관하기 때문에, 센서들(6, 8, 18, 40)은 측정 원리에 따라 (예컨대 축 방향으로 또는 반경 방향으로) 배열될 수 있다.
1: 롤 스태빌라이저
2: 액추에이터
3: 회전자
4: 지지부
5: 회전자 위치 센서 보드
6: 회전자 위치 센서
7: 토크 센서 보드
8: 토크 센서
9: 지지 요소
9.1: 수용 영역
9.2: 수용 영역
10: 마더 보드
11: 하우징
12: 스태빌라이저 요소
13: 스태빌라이저 요소
14.1: 연결 라인
14.2: 연결 라인
15: 연결 라인
16.1: 연결 라인
16.2: 연결 라인
17: 온도 센서 보드
18: 온도 센서
19: 연결 라인
20: 전자 장치
22: 데이터 전달 유닛
23: 데이터 수집 및 데이터 처리 유닛
24: 통신 유닛
30: 에너지 공급 유닛
100: 자동차
101: 제어 장치
T: 온도
M: 토크
W: 회전 각도

Claims (10)

  1. 토크 센서(8) 그리고 회전자 위치 센서(6)를 구비하는, 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들(6, 8, 18); 및 센서들(6, 8, 18)에 의해 검출된 측정 변수들을 평가하기 위한 그리고/또는 상기 측정 변수들을 외부 제어 장치(101)로 전달하기 위한 전자 장치(20);를 갖는, 자동차(100)용 롤 스태빌라이저(1)에 있어서,
    상기 롤 스태빌라이저는 센서들(6, 8, 18) 중 하나 이상의 센서를 각각 구비하는 복수의 센서 보드들(5, 7, 17)과; 센서 보드들(5, 7, 17)과 별개로 배열된 마더 보드(10);를 구비하며, 센서 보드들 중 하나의 센서 보드(5)는, 회전자 위치 센서(6)를 구비하고 마더 보드(10)에 평행하게 배열된 회전자 위치 센서 보드로서 형성되어 있으며, 센서 보드들 중 하나의 센서 보드(7)는, 토크 센서(8)를 구비하고 마더 보드(10)에 횡방향으로 배열된 토크 센서 보드로서 형성되어 있으며, 마더 보드(10)는 토크 센서(8) 없이 그리고 회전자 위치 센서(6) 없이 형성되어 있고,
    상기 롤 스태빌라이저의 액추에이터(2)는 액추에이터 축 둘레로 토크를 생성하며, 마더 보드(10)는 액추에이터 축에 횡방향으로 배열되어 있고 그리고 회전자 위치 센서 보드와 토크 센서 보드 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  2. 제1항에 있어서, 상기 롤 스태빌라이저는, 마더 보드(10) 및 센서 보드들 중 하나의 센서 보드(7)를 지지하는 공통 지지 요소(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 마더 보드(10)와 센서 보드(7)는 가요성 회로 기판 또는 가요성 회로 트랙에 의해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  4. 제2항에 있어서, 마더 보드(10)와 센서 보드(7)는 가요성 회로 기판 또는 가요성 회로 트랙에 의해 서로 연결되어 있고,
    상기 롤 스태빌라이저의 지지 요소(9)는, 가요성 회로 기판 또는 가요성 회로 트랙에 의해 마더 보드(10)와 연결된 토크 센서 보드; 및 마더 보드(10);를 지지하는, 롤 스태빌라이저.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 보드들 중 하나의 센서 보드(17)는 액추에이터 온도 센서(18)를 구비하는 온도 센서 보드로서 형성되어 있거나, 액추에이터 온도 센서(18)는 토크 센서 보드(7) 상에 또는 회전자 위치 센서 보드(5) 상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마더 보드(10)는 센서 보드들(5, 7, 17)을 위한 에너지 공급 유닛(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  7. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마더 보드(10) 및 센서 보드들(5, 7, 17)은 롤 스태빌라이저(1)의 하우징(11) 내부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스태빌라이저.
  8. 삭제
  9. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 롤 스태빌라이저를 갖는 자동차에 있어서,
    상기 자동차는, 롤 스태빌라이저(1)와 별개로 배열되어 있고 롤 스태빌라이저(1)를 제어하기 위한 제어 장치(101)를 구비하며, 상기 제어 장치는 통신 링크(14)를 통해 롤 스태빌라이저(1)의 마더 보드(10)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차.
  10. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 롤 스태빌라이저(1); 및 롤 스태빌라이저(1)를 제어하기 위한 제어 장치(101);를 갖는 자동차(100)를 작동시키기 위한 방법이며, 롤 스태빌라이저(1)는 복수의 측정 변수들을 검출하기 위한 복수의 센서들(6, 8, 18)을 구비하는, 자동차를 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    센서 보드(5, 7, 17) 상에 각각 배열된 센서들(6, 8, 18)에 의해서는 측정 변수들이 검출되며, 검출된 측정 변수들은 센서 보드들(5, 7, 17)과 별개로 배열된 마더 보드(10)의 전자 장치(20)에 의해 평가되고 그리고/또는 제어 장치(101)로 전달되며, 마더 보드(10)는 토크 센서(8) 없이, 회전자 위치 센서(6) 없이 그리고 액추에이터 온도 센서(18) 없이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차를 작동시키기 위한 방법.
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