DE102021117011B4 - Force feedback actuator for a steer-by-wire system and method for operating a force feedback actuator for a steer-by-wire system - Google Patents
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Abstract
Force-Feedback-Aktuator (1) für ein Steer-By-Wire-System mit
einer elektrischen Maschine (2) mit mindestens einer ersten Wicklung (11) und einer von der ersten Wicklung (11) getrennten, zweiten Wicklung (12), wobei die erste und zweite Wicklung (11, 12) jeweils mehrere Phasenanschlüsse (U1, V1, W1, U2, V2, W2) aufweist,
einer Schalteinrichtung (3) die mit der ersten und zweiten Wicklung (11, 12) elektrisch verbunden ist und
einer Steuereinrichtung (4) die dazu konfiguriert ist, die Schalteinrichtung (3) derart anzusteuern, dass - in einem Normalbetriebsmodus - jeder Phasenanschluss der ersten Wicklung (U1, V1, W1) mit genau einem Phasenanschluss der zweiten Wicklung (U2, V2, W2) elektrisch verbunden ist und - in einem Fehlermodus - alle Phasenanschlüsse der ersten Wicklung (U1, V1, W1) elektrisch miteinander verbunden sind und die Phasenanschlüsse der zweiten Wicklung (U2, V2, W2) elektrisch voneinander und von den Phasenanschlüssen der ersten Wicklung (U1, V1, W1) getrennt sind.
Force feedback actuator (1) for a steer-by-wire system with
an electrical machine (2) with at least a first winding (11) and a second winding (12) separate from the first winding (11), wherein the first and second windings (11, 12) each have a plurality of phase connections (U1, V1, W1, U2, V2, W2),
a switching device (3) which is electrically connected to the first and second windings (11, 12) and
a control device (4) which is configured to control the switching device (3) such that - in a normal operating mode - each phase connection of the first winding (U1, V1, W1) is electrically connected to exactly one phase connection of the second winding (U2, V2, W2) and - in a fault mode - all phase connections of the first winding (U1, V1, W1) are electrically connected to one another and the phase connections of the second winding (U2, V2, W2) are electrically separated from one another and from the phase connections of the first winding (U1, V1, W1).
Description
Die Erfindung betrifft einen Force-Feedback-Aktuator für ein Steer-By-Wire-System. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Force-Feedback-Aktuators für ein Steer-By-Wire-System.The invention relates to a force feedback actuator for a steer-by-wire system. The invention also relates to a method for operating a force feedback actuator for a steer-by-wire system.
Steer-by-Wire-Systeme können in Fahrzeugen, wie beispielsweise Personenkraftfahrzeugen und Lastkraftfahrzeugen eingesetzt werden. In einem Steer-by-Wire-System existiert keine mechanische Kopplung zwischen den gelenkten Rädern des Fahrzeugs und dem durch den Fahrer betätigten Lenkrad. Daher wird typischerweise ein Force-Feedback-Aktuator eingesetzt, um dem Fahrer Rückmeldung über die aktuelle Fahrdynamik zu geben. Der Force-Feedback-Aktuator umfasst in der Regel eine elektrische Maschine, die entweder über ein Getriebe und/oder weitere mechanische Komponenten oder unmittelbar mit dem Lenkrad verbunden ist. Durch den Force-Feedback-Aktuator kann beispielsweise bei Erreichen des maximal möglichen Radwinkels ein hohes am Lenkrad anliegenden Drehmoment dem Fahrer signalisieren, dass er das Lenkrad nicht weiter in die gewünschte Richtung einschlagen kann.Steer-by-wire systems can be used in vehicles such as passenger cars and trucks. In a steer-by-wire system, there is no mechanical coupling between the steered wheels of the vehicle and the steering wheel operated by the driver. Therefore, a force feedback actuator is typically used to give the driver feedback on the current driving dynamics. The force feedback actuator usually comprises an electric machine that is connected to the steering wheel either via a transmission and/or other mechanical components or directly. The force feedback actuator can, for example, signal to the driver that the maximum possible wheel angle is reached by a high torque applied to the steering wheel that he or she cannot turn the steering wheel any further in the desired direction.
Tritt ein Fehler im Force-Feedback-Aktuator auf, so kann dem Fahrer der dynamische Fahrzustand möglicherweise nicht mehr mitgeteilt werden. Beispielsweise kann ein Fehler in der Leistungselektronik des Force-Feedback-Aktuators dazu führen, dass die elektrische Maschine nicht mehr bestromt wird. Der Fahrer nimmt in einem solchen Fehlerfall kein am Lenkrad anliegendes Drehmoment mehr war und kann das Lenkrad ungewollt zu stark einschlagen. Dadurch besteht, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, die Gefahr, dass der Fahrer einen Lenkwunsch über das Lenkrad äußert, welcher den Grenzbereich des Fahrzeugs überschreitet. Das Fahrzeug kann dadurch unkontrollierbar werden.If a fault occurs in the force feedback actuator, the driver may no longer be informed of the dynamic driving state. For example, a fault in the power electronics of the force feedback actuator can result in the electric machine no longer being powered. In such a fault, the driver no longer perceives the torque applied to the steering wheel and can inadvertently turn the steering wheel too far. This means that there is a risk, particularly at higher speeds, that the driver will make a steering request via the steering wheel that exceeds the vehicle's limits. This can make the vehicle uncontrollable.
Die der Anmeldung am nächsten liegende Schrift
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, die Kontrollierbarkeit des Fahrzeugs im Fall eines Fehlers in dem Force-Feedback-Aktuator zu verbessern.Against this background, the task is to improve the controllability of the vehicle in the event of a fault in the force feedback actuator.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Force-Feedback-Aktuator für ein Steer-By-Wire-System mit
einer elektrischen Maschine mit mindestens einer ersten Wicklung und einer von der ersten Wicklung getrennten, zweiten Wicklung, wobei die erste und zweite Wicklung jeweils mehrere Phasenanschlüsse aufweist,
einer Schalteinrichtung die mit der ersten und zweiten Wicklung elektrisch verbunden ist und
einer Steuereinrichtung die dazu konfiguriert ist, die Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass - in einem Normalbetriebsmodus - jeder Phasenanschluss der ersten Wicklung mit genau einem Phasenanschluss der zweiten Wicklung elektrisch verbunden ist und - in einem Fehlermodus - alle Phasenanschlüsse der ersten Wicklung elektrisch miteinander verbunden sind und die Phasenanschlüsse der zweiten Wicklung elektrisch voneinander und von den Phasenanschlüssen der ersten Wicklung getrennt sind.The task is solved by a force feedback actuator for a steer-by-wire system with
an electrical machine with at least a first winding and a second winding separate from the first winding, wherein the first and second windings each have a plurality of phase connections,
a switching device which is electrically connected to the first and second windings and
a control device which is configured to control the switching device such that - in a normal operating mode - each phase connection of the first winding is electrically connected to exactly one phase connection of the second winding and - in a fault mode - all phase connections of the first winding are electrically connected to one another and the phase connections of the second winding are electrically separated from one another and from the phase connections of the first winding.
Gelöst wird die Aufgabe ferner durch ein Verfahren zum Betrieb eines Force-Feedback-Aktuators für ein Steer-By-Wire-System mit
einer elektrischen Maschine mit mindestens einer ersten Wicklung und einer von der ersten Wicklung getrennten, zweiten Wicklung, wobei die erste und zweite Wicklung jeweils mehrere Phasenanschlüsse aufweist,
einer Schalteinrichtung die mit der ersten und zweiten Wicklung elektrisch verbunden ist und
einer Steuereinrichtung, welche die Schalteinrichtung derart ansteuert, dass - in einem Normalbetriebsmodus - jeder Phasenanschluss der ersten Wicklung mit genau einem Phasenanschluss der zweiten Wicklung elektrisch verbunden ist und - in einem Fehlermodus - alle Phasenanschlüsse der ersten Wicklung elektrisch miteinander verbunden sind und die Phasenanschlüsse der zweiten Wicklung elektrisch voneinander und von den Phasenanschlüssen der ersten Wicklung getrennt sind.The object is further achieved by a method for operating a force feedback actuator for a steer-by-wire system with
an electrical machine with at least a first winding and a second winding separate from the first winding, wherein the first and second windings each have a plurality of phase connections,
a switching device which is electrically connected to the first and second windings and
a control device which controls the switching device such that - in a normal operating mode - each phase connection of the first winding is electrically connected to exactly one phase connection of the second winding and - in a fault mode - all phase connections of the first winding are electrically connected to one another and the phase connections of the second winding are electrically separated from one another and from the phase connections of the first winding.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine mindestens zwei voneinander getrennte Wicklungen aufweist. Im Normalbetriebsmodus des Force-Feedback-Aktuators werden die voneinander getrennt aufgebauten Wicklungen über die Schalteinrichtung elektrisch verbunden, d.h. parallelgeschaltet. Die elektrische Maschine kann in dem Normalbetriebsmodus wie eine Maschine mit nur einer Wicklung betrieben werden. In dem Fehlermodus wird hingegen die erste Wicklung der elektrischen Maschine über die Schalteinrichtung kurzgeschlossen, indem die Phasenanschlüsse dieser Wicklung elektrisch miteinander verbunden werden. Eine Drehbewegung eines mit dem Force-Feedback-Aktuator gekoppelten Lenkrads kann eine Spannung in der elektrischen Maschine induzieren. Durch die kurzgeschlossene Wicklung resultiert hieraus ein Kurzschluss-Strom und damit ein Kurzschluss-Drehmoment, welches der Drehbewegung des Lenkrads und damit dem Lenkwunsch des Fahrers entgegenwirkt. Somit können unkontrollierte Lenkbewegungen, insbesondere ruckartige Lenkbewegungen, durch ein spürbares Gegenmoment abgebremst werden. Durch die Erfindung wird es möglich, das Verhalten des Force-Feedback-Aktuators im Fehlermodus durch die Ausgestaltung der elektrischen Maschine zu beeinflussen ohne dabei das Verhalten des Force-Feedback-Aktuators im Normalbetriebsmodus zu verändern. So kann das Kurzschluss-Drehmoment durch die Wahl einer geeigneten Anzahl an Windungen der ersten Wicklung im Verhältnis zur Anzahl an Windungen der zweiten Wicklung eingestellt werden.According to the present invention, it is provided that the electrical machine has at least two separate windings. In the normal operating mode of the force feedback actuator, the separately constructed windings are electrically connected via the switching device, i.e. connected in parallel. In the normal operating mode, the electrical machine can be operated like a machine with only one winding. In the fault mode, however, the first winding of the electrical machine is short-circuited via the switching device by electrically connecting the phase connections of this winding to one another. A rotary movement of a steering wheel coupled to the force feedback actuator can induce a voltage in the electrical machine. The short-circuited winding results in a short-circuit current and thus a short-circuit torque that counteracts the rotation of the steering wheel and thus the driver's steering request. Uncontrolled steering movements, in particular jerky steering movements, can thus be braked by a noticeable counter-torque. The invention makes it possible to influence the behavior of the force feedback actuator in error mode by designing the electrical machine without changing the behavior of the force feedback actuator in normal operating mode. The short-circuit torque can thus be adjusted by selecting a suitable number of turns of the first winding in relation to the number of turns of the second winding.
Unter einer elektrischen Maschine mit voneinander getrennten Wicklungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine elektrische Maschine verstanden, die mehrere, insbesondere mehrphasige Wicklungen, aufweist, wobei die elektrische Maschine jeweils mit einer der Wicklungen betrieben werden kann, ohne dass eine weitere Wicklung zum Betrieb der Maschine erforderlich ist. Bevorzugt ist die erste Wicklung und die zweite Wicklung als mehrphasige Wicklung ausbildet, also als Wicklung mit mehreren Wicklungssträngen. Besonders bevorzugt ist die erste Wicklung und die zweite Wicklung als Drehstromwicklung ausgebildet, also als Wicklung mit genau drei Wicklungssträngen.For the purposes of the present invention, an electrical machine with separate windings is understood to mean an electrical machine that has several, in particular multi-phase windings, wherein the electrical machine can be operated with one of the windings without a further winding being required to operate the machine. The first winding and the second winding are preferably designed as a multi-phase winding, i.e. as a winding with several winding strands. The first winding and the second winding are particularly preferably designed as a three-phase winding, i.e. as a winding with exactly three winding strands.
Bevorzugt umfasst die erste Wicklung eine erste Windung und die die zweite Wicklung eine zweite Windung, wobei die erste und die zweite Windung um einen gemeinsamen Zahn der elektrischen Maschine angeordnet sind.Preferably, the first winding comprises a first turn and the second winding comprises a second turn, wherein the first and the second turn are arranged around a common tooth of the electrical machine.
Die Schalteinrichtung umfasst bevorzugt mehrere Halbleiterschalter, insbesondere Leistungshalbleiterschalter, beispielsweise MOSFETs, IGBTs oder Thyristoren.The switching device preferably comprises a plurality of semiconductor switches, in particular power semiconductor switches, for example MOSFETs, IGBTs or thyristors.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Force-Feedback-Aktuator mindestens einen Widerstand, der zwischen einem Phasenanschluss der ersten Wicklung und der Schalteinrichtung angeordnet ist. Besonders bevorzugt umfasst der Force-Feedback-Aktuator mehrere Widerstände, die jeweils zwischen einem Phasenanschluss der ersten Wicklung und der Schalteinrichtung angeordnet sind. Grundsätzlich ist das im Fehlermodus resultierende Kurzschluss-Drehmoment abhängig von der Ausgestaltung der elektrischen Maschine. Mit steigender Drehzahl steigt das Kurzschluss-Drehmoment bis zu einem Maximum an und fällt dann ab. Durch den einen Widerstand oder die mehreren Widerstände kann die Kurzschluss-Charakteristik verändert werden. Dabei kann das Maximum des Kurzschluss-Drehmoments durch den Widerstand zu höheren Drehzahlen verschoben werden. Durch geeignete Auswahl der Anzahl an Windungen der ersten Wicklung, insbesondere im Verhältnis zu den Windungen der zweiten Wicklung, kann in Kombination mit der Wahl eines oder mehrerer geeigneter Widerstände eine besonders flexible Einstellung der Kurzschluss-Kennlinie erfolgen.According to an advantageous embodiment of the invention, the force feedback actuator comprises at least one resistor, which is arranged between a phase connection of the first winding and the switching device. The force feedback actuator particularly preferably comprises a plurality of resistors, each of which is arranged between a phase connection of the first winding and the switching device. In principle, the short-circuit torque resulting in the fault mode depends on the design of the electrical machine. As the speed increases, the short-circuit torque increases to a maximum and then drops. The short-circuit characteristic can be changed by the one resistor or the multiple resistors. The maximum of the short-circuit torque can be shifted to higher speeds by the resistor. By suitably selecting the number of turns of the first winding, in particular in relation to the turns of the second winding, in combination with the selection of one or more suitable resistors, a particularly flexible setting of the short-circuit characteristic curve can be achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, einen Fehler in dem Force-Feedback-Aktuator zu erkennen und bei erkanntem Fehler von dem Normalbetriebsmodus in den Fehlermodus zu schalten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung einen Fehler in dem Force-Feedback-Aktuator erkennt und bei erkanntem Fehler von dem Normalbetriebsmodus in den Fehlermodus wechselt. Zur Erkennung des Fehlers kann ein mit der Steuereinrichtung verbundener Sensor in dem Force-Feedback-Aktuator vorgesehen sein, beispielsweise ein Stromsensor oder ein Spannungssensor.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the control device is configured to detect an error in the force feedback actuator and, if an error is detected, to switch from the normal operating mode to the error mode. In the method according to the invention, it can be provided that the control device detects an error in the force feedback actuator and, if an error is detected, switches from the normal operating mode to the error mode. To detect the error, a sensor connected to the control device can be provided in the force feedback actuator, for example a current sensor or a voltage sensor.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Force-Feedback-Aktuator eine Leistungselektronik, die mit der Schalteinrichtung elektrisch verbunden ist. Über die Leistungselektronik kann die Ansteuerung der elektrischen Maschine erfolgen, um ein Force-Feedback-Moment an einem mit der elektrischen Maschine gekoppelten Lenkrad zu erzeugen. Die Leistungselektronik umfasst bevorzugt einen Wechselrichter.According to an advantageous embodiment of the invention, the force feedback actuator comprises power electronics that are electrically connected to the switching device. The electric machine can be controlled via the power electronics in order to generate a force feedback torque on a steering wheel coupled to the electric machine. The power electronics preferably comprise an inverter.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leistungselektronik dazu konfiguriert, in dem Normalbetriebsmodus die erste und die zweite Wicklung parallel anzusteuern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass die Leistungselektronik in dem Normalbetriebsmodus die erste und die zweite Wicklung parallel ansteuert und in dem Fehlermodus nur die zweite Wicklung ansteuert.According to an advantageous embodiment of the invention, the power electronics are configured to control the first and second windings in parallel in the normal operating mode. In the method according to the invention, it can be provided that the power electronics control the first and second windings in parallel in the normal operating mode and only control the second winding in the fault mode.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein mit einem Lenkrad und einem vorstehend beschriebenen Force-Feedback-Aktuator.Another object of the invention is a steering wheel with a force feedback actuator as described above.
Bei dem können dieselben Vorteile erreicht werden, die bereits im Zusammenhang mit dem Force-Feedback-Aktuator erläutert worden sind.The same advantages can be achieved that have already been explained in connection with the force feedback actuator.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Force-Feedback-Aktuators in einer schematischen Darstellung in einem Normalbetriebsmodus; -
2 der Force-Feedback-Aktuator gemäß1 in einem Fehlermodus; -
3 eine Detaildarstellung der elektrischen Maschine des Force-Feedback-Aktuators gemäß1 ; und -
4 eine Darstellung des Drehmoments des Force-Feedback-Aktuators gemäß1 in Abhängigkeit von der Drehzahl im Vergleich zu bekannten Force-Feedback-Aktuatoren.
-
1 an embodiment of a force feedback actuator according to the invention in a schematic representation in a normal operating mode; -
2 the force feedback actuator according to1 in a failure mode; -
3 a detailed representation of the electric machine of the force feedback actuator according to1 ; and -
4 a representation of the torque of the force feedback actuator according to1 depending on the speed compared to known force feedback actuators.
In der
Die elektrische Maschine 1 umfasst eine erste mehrphasige, hier dreiphasige, Wicklung und eine zweite mehrphasige, hier dreiphasige, Wicklung, die voneinander getrennt ausgebildet sind. Die erste Wicklung umfasst dabei drei Phasenanschlüsse U1, V1, W2 und die zweite Wicklung drei Phasenanschlüsse U2, V2, W2. Wie der Darstellung in
Wie in den Darstellungen in
Ein erster Halleiterschalter S1 ist zwischen einem ersten Phasenanschluss der ersten Wicklung U1 und einem zweiten Phasenanschluss der ersten Wicklung V1 angeordnet. Ein zweiter Halbleiterschalter S2 ist zwischen dem zweiten Phasenanschluss der ersten Wicklung U1 und einem dritten Phasenanschluss der ersten Wicklung W1 angeordnet. Ein dritter Halleiterschalter S3 ist zwischen dem ersten Phasenanschluss der ersten Wicklung U1 und einem ersten Phasenanschluss der zweiten Wicklung U2 angeordnet. Ein vierter Halleiterschalter S4 ist zwischen dem zweiten Phasenanschluss der ersten Wicklung V1 und einem zweiten Phasenanschluss der zweiten Wicklung V2 angeordnet. Ein fünfter Halleiterschalter S5 ist zwischen dem dritten Phasenanschluss der ersten Wicklung W1 und einem dritten Phasenanschluss der zweiten Wicklung W2 angeordnet.A first semiconductor switch S1 is arranged between a first phase connection of the first winding U1 and a second phase connection of the first winding V1. A second semiconductor switch S2 is arranged between the second phase connection of the first winding U1 and a third phase connection of the first winding W1. A third semiconductor switch S3 is arranged between the first phase connection of the first winding U1 and a first phase connection of the second winding U2. A fourth semiconductor switch S4 is arranged between the second phase connection of the first winding V1 and a second phase connection of the second winding V2. A fifth semiconductor switch S5 is arranged between the third phase connection of the first winding W1 and a third phase connection of the second winding W2.
Zur Ansteuerung der Schalteinrichtung 3, insbesondere der Halbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, weist der Force-Feedback-Aktuator 1 ferner eine Steuereinrichtung 4 auf. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als programmierbarer Microcontroller ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung ist gemäß der Erfindung dazu konfiguriert, die Schalteinrichtung 3 derart anzusteuern, dass - in einem in
Die Steuereinrichtung 4 ist gemäß der Erfindung ferner dazu konfiguriert - in einem in
Die Steuereinrichtung 4 ist ferner dazu konfiguriert, einen Fehler in dem Force-Feedback-Aktuator 1 zu erkennen, beispielsweise anhand eines Signals eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Sensors. Der Sensor kann als Stromsensor oder Spannungssensor ausgebildet sein. Bei dem Fehler kann es sich beispielsweise um einen Fehler in der Leistungselektronik 5 handeln, insbesondere einen Ausfall der Leistungselektronik 5. Die Steuereinrichtung 4 ist ferner dazu konfiguriert und bei erkanntem Fehler von dem Normalbetriebsmodus in den Fehlermodus zu schalten. Durch die kurzgeschlossene Wicklung kann in dem Fehlermodus ein Kurzschluss-Strom und damit ein Kurzschluss-Drehmoment erzeugt werden, welches der Drehbewegung des Lenkrads und damit dem Lenkwunsch des Fahrers entgegenwirkt. Somit können unkontrollierte Lenkbewegungen, insbesondere ruckartige Lenkbewegungen, durch ein spürbares Gegenmoment abgebremst werden.The
Die Leistungselektronik 5 ist mit der Schalteinrichtung 3 elektrisch verbunden. In dem Normalbetriebsmodus steuert die Leistungselektronik 5 die erste und die zweite Wicklung parallel an, um ein Drehmoment mit der elektrischen Maschine 2 zu erzeugen.The
Optional kann bei dem Force-Feedback-Aktuator gemäß
Bei dem Force-Feedback-Aktuator 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dessen Verhalten im Fehlermodus durch die Ausgestaltung der elektrischen Maschine 2 zu beeinflussen ohne dabei das Verhalten des Force-Feedback-Aktuators 1 im Normalbetriebsmodus zu verändern. So kann das Kurzschluss-Drehmoment durch die Wahl einer geeigneten Anzahl an Windungen der ersten Wicklung 11 eingestellt werden. Ferner lässt sich die Drehmomentkennline des Force-Feedback-Aktuators im Fehlermodus flexible einstellen. Dies soll im Folgenden anhand der Darstellung in
Zum Vergleich sind die Kurven 21, 22 aus dem Stand der Technik bekannter Force-Feedback-Aktuatoren gezeigt. Die Kurve 21 stammt von einem Force-Feedback-Aktuator, dessen elektrische Maschine 2 eine gemeinsame Drehstromwicklung mit drei Phasenanschlüssen aufweist. Es ist erkennbar, dass das Maximum des Drehmoments M gemäß Kurve 21 einen größeren Wert als bei dem Force-Feedback-Aktuator 1 gemäß der Erfindung umfasst. Insofern bei dem erfindungsgemäßen Force-Feedback-Aktuator 1 ein weniger schwankender Verlauf des Drehmoments über der Drehzahl erreicht werden.For comparison, curves 21, 22 of force feedback actuators known from the prior art are shown.
Die Kurve 22 stammt von einem Force-Feedback-Aktuator, dessen elektrische Maschine 2 ebenfalls eine gemeinsame Drehstromwicklung mit drei Phasenanschlüssen aufweist. Zudem ist bei dem Force-Feedback-Aktuator ein Widerstand zwischen dem Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine vorgesehen. Dieser Widerstand verschiebt das Maximum der Drehmomentkennlinie im Vergleich zu der Kurve 21 in Richtung größerer Drehzahlen n. Es ist erkennbar, dass das Maximum des Drehmoments M gemäß Kurve 22 einen größeren Wert als bei dem Force-Feedback-Aktuator 1 gemäß der Erfindung umfasst. Insofern bei dem erfindungsgemäßen Force-Feedback-Aktuator 1 ein weniger schwankender Verlauf des Drehmoments M über der Drehzahl n erreicht werden.
Bezugszeichenlistelist of reference symbols
- 11
- Force-Feedback-Aktuatorforce feedback actuator
- 22
- elektrische Maschineelectric machine
- 33
- Schalteinrichtungswitching device
- 44
- Steuereinrichtungcontrol device
- 55
- Leistungselektronikpower electronics
- S1-S5S1-S5
- Halbleiterschaltersemiconductor switches
- U1, V1, W1U1, V1, W1
- Phasenanschluss der ersten Wicklungphase connection of the first winding
- U2, V2, W2U2, V2, W2
- Phasenanschluss der zweiten Wicklungphase connection of the second winding
- U, V, WU, V, W
- Phasenanschluss der Leistungselektronikphase connection of the power electronics
- 1010
- ZahnTooth
- 1111
- erste Wicklungfirst winding
- 1212
- zweite Wicklungsecond winding
- MM
- Drehmomenttorque
- NN
- Drehzahlspeed
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DE102015213304A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Thyssenkrupp Ag | Electromechanical power steering |
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DE102015213304A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Thyssenkrupp Ag | Electromechanical power steering |
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