Intelligent eQUALIZER – Komponenten für ein aktives und intelligentes Automotive Fahrwerk

  • Der zweifach ausgezeichnete TOP100 Innovator Deutschlands, die Silver Atena GmbH, entwickelte zusammen mit dem Partner RAPA die innovative Komponente für das derzeit beste aktive Fahrwerk der Welt. Es verbindet höchste Agilität und Fahrkomfort indem es individuell an jedem Rad die Feder- und Dämpferkräfte regelt. Notwendig hierfür ist das hochperformante Zusammenspiel von Hydraulik, Mechanik und Elektronik. Die hochintegrierte Motor-Pumpen-Einheit (MPE), der sogenannte „Intelligent eQUALIZER“, wurde 2018 mit dem „Daimler Special Award for Innovation“ ausgezeichnet. Der Intelligent eQUALIZER besteht aus einer Innenzahnradhydraulikpumpe, einer permanenterregten Synchronmaschine (PMSM) sowie einem 48 V, 3,5 kW Steuergerät inklusive Software und hochdynamischer Regelung. Die Hauptherausforderung lag in sehr hohen Anforderungen hinsichtlich Bauraum, Stabilität, Leistung und Dynamik. In diesem Beitrag wird speziell auf die Elektronik und die Regelung der PMSM eingegangen. Die Elektronik des Intelligent eQUALIZER besteht aus einer Leistungs- und einer Rechnerplatine. Beide Platinen sind bauraumoptimiert über einen Spritzgussträger verbunden. Zur Erfassung der Ist-Lage des Rotors dient ein Rotor-Positionssensor. Daneben stellt die Elektronik zahlreiche Zustandsgrößen der MPE über einen CANBus zur Verfügung. Die integrierten Überwachungs- und Diagnosefunktionen ermöglichen größtmögliche Funktionssicherheit, so dass das Gesamtsystem mit ASIL-C entsprechend ISO 26262 bewertet ist. Die größten Herausforderungen für die Regelung sind die auftretende Drehzahldynamik und Leistungsbeschränkungen durch Vorgaben des Bordnetzes. Ersteres tritt auf, da Einwirkungen der Fahrbahn auf das Fahrwerk sehr kurzfristig und hochdynamisch erfolgen. Letzteres, da der Intelligent eQUALIZER im Gesamtsystem Auto nur einen Nebenverbraucher darstellt. Zur Regelung des Fahrkomforts wird die PMSM im Vierquadrantenbetrieb mit der Möglichkeit zur Rückspeisung in die Batterie mit einer feldorientieren Regelung in Feldschwächung mit Raumzeigermodulation betrieben. Der Fahrkomfortregelung ist eine hochdynamische Leistungslimitierungsregelung überlagert.

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Metadaten
Verfasserangaben:Harald Voit, Josef Eder, Martin Klepatsch, Stefan Pfau, Peter Toth
URN:urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2181
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"
Verlagsort:Landshut
Dokumentart:Konferenzveröffentlichung
Sprache:Deutsch
Jahr der Fertigstellung:2020
Veröffentlichende Institution:Hochschule für Angewandte Wissenschaften Landshut
Datum der Freischaltung:16.04.2020
Seitenzahl:9
Erste Seite:111
Letzte Seite:119
Bemerkung:
Die Konferenzveröffentlichung erschien im Band "Fachbeiträge 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020" mit dem Titel „Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung“. Die Fachtagung, geplant für den 01. April 2020 an der Hochschule Landshut, wurde aufgrund der Corona-Pandemie abgesagt, die eingereichten Fachbeiträge im Band veröffentlicht. Hrsg.: Artem Ivanov, Marc Bicker und Peter Patzelt. Hochschule Landshut, 2020, ISBN 978-3-9818439-4-1.
Fakultät / Institut:Cluster Mikrosystemtechnik
Sammlungen:Symposium Elektronik und Systemintegration / Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"
Lizenz (Deutsch):Keine Creative Commons Lizenz (es gilt das deutsche Urheberrecht)