AT522508A1 - Method for controlling the propulsion of an electric vehicle - Google Patents

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AT522508A1 ATA50430/2019A AT504302019A AT522508A1 AT 522508 A1 AT522508 A1 AT 522508A1 AT 504302019 A AT504302019 A AT 504302019A AT 522508 A1 AT522508 A1 AT 522508A1
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Antriebskraft eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, wobei die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs gemessen bestimmt wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird, und wobei in Abhängigkeit der gemessenen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert werden.Method and device for regulating the driving force of an electric vehicle to prevent uncontrolled rolling, the current speed and acceleration of the vehicle being measured, the speed of the vehicle being regulated as an actual value of a control loop to the setpoint value zero, the drive torque being the manipulated variable of the control loop forms and is fed to the drive train of the vehicle, and differently designed controllers are activated depending on the measured speed and acceleration of the vehicle in the control loop.

Description

Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs Method for controlling the propulsion of an electric vehicle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens auf absteigender oder ansteigender Straße. The invention relates to a method for regulating the drive of an electric vehicle in order to prevent uncontrolled rolling on a descending or ascending road.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um sicherzustellen, dass ein Fahrzeug auf einer Steigung oder einem Gefälle nicht unerwünscht vorwärts oder rückwärts rollt. Zu diesem Zweck sind in der Regel im Fahrzeug Neigungssensoren vorgesehen, die die aktuelle Neigung erfassen und abhängig von der Neigung, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Pedalstellung gegebenenfalls ein Antriebsdrehmoment erzeugen, welches einem unerwünschten Vorwärts- oder Methods are known from the prior art for ensuring that a vehicle does not roll undesirably forwards or backwards on an uphill or downhill gradient. For this purpose, inclination sensors are usually provided in the vehicle, which detect the current inclination and, depending on the inclination, the speed of the vehicle and the pedal position, possibly generate a drive torque that corresponds to an undesired forward or

Rückwärtsrollen entgegenwirkt. Counteracts rolling backwards.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache und präzise Regelung eines elektrischen Fahrzeugs zu realisieren. The object of the present invention is to achieve the simplest and most precise possible control of an electric vehicle.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. These and other objects are achieved according to the invention by a method having the features of claim 1.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung des Antriebseines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens wird zunächst die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs gemessen oder bestimmt. Dies kann beispielsweise durch einen Geschwindigkeitssensor und Bildung der zeitlichen Ableitung erfolgen. Alternativ kann auch eine Drehzahlmessung im Antriebsstrang beispielsweise eines Elektromotors erfolgen, und die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs aus der gemessenen Drehzahl und deren zeitlicher Ableitung bestimmt werden. In a method according to the invention for regulating the drive of an electric vehicle in order to prevent uncontrolled rolling, the current speed and acceleration of the vehicle are first measured or determined. This can be done, for example, by a speed sensor and the formation of the time derivative. Alternatively, a speed measurement can also take place in the drive train, for example of an electric motor, and the speed and acceleration of the vehicle can be determined from the measured speed and its time derivative.

Im nächsten Verfahrensschritt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die The next step is the speed of the vehicle or the

Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet The speed of a prime mover is regulated as the actual value of a control loop to the setpoint zero, the drive torque forming the manipulated variable of the control loop

und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird in diesem Verfahrensschritt die Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine eines Fahrzeugs als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei der elektrisch eingeprägte Strom dieser Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die eletrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird und sich ein Antriebsdrehmoment einstellt. and is fed to the drive train of the vehicle. In an alternative embodiment, the speed of the electric drive machine of a vehicle is regulated as the actual value of a control loop to the setpoint zero in this process step, the electrically impressed current of this drive machine forming the control variable of the control circuit and being fed to the electrical drive machine of the vehicle and being fed into the system Sets the drive torque.

Dabei werden erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert. Dies hat den technischen Vorteil, dass je nach aktueller Situation des Fahrzeugs Regler mit unterschiedlichen Charakteristika verwendet werden können. Dies kann bedeuten, dass unterschiedliche physische Regler zugeschalten werden; es kann aber vorzugsweise bedeuten, dass ein einziger, rein elektronisch implementierter According to the invention, differently designed controllers are activated in the control loop as a function of the speed and the acceleration of the vehicle. This has the technical advantage that controllers with different characteristics can be used depending on the current situation of the vehicle. This can mean that different physical controllers are switched on; but it can preferably mean that a single, purely electronically implemented

Regler mit unterschiedlichen Parameterwerten beaufschlagt wird. Different parameter values are applied to the controller.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein erster Regler eine größere Zeitkonstante aufweist als ein anderer Regler. Dadurch kann das Fahrzeug auf leichtem Gefälle ohne grobe Regeleingriffe zum Stillstand gebracht werden. Hingegen kann ein zweiter Regler mit einer geringeren Zeitkonstante in einem anderen Geschwindigkeitsund Beschleunigungsbereich zum Einsatz kommen, wenn beispielsweise klar ist, dass das Fahrzeug zurückrollt und dabei gegebenenfalls auch noch der Betrag der For example, it can be provided that a first controller has a greater time constant than another controller. As a result, the vehicle can be brought to a standstill on a slight slope without any major control interventions. On the other hand, a second controller with a lower time constant can be used in a different speed and acceleration range if, for example, it is clear that the vehicle is rolling back and possibly also the amount of the

Geschwindigkeit zunimmt. Speed increases.

Die Regler können sich auch hinsichtlich ihres vorrangigen Ziels unterscheiden. Beispielsweise kann ein dritter Regler vorgesehen sein, der mit einer ähnlichen Zeitkonstante wie der erste arbeitet, dessen vorrangiges Ziel es jedoch ist, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen und ein erneutes Vorwärtsfahren ohne Fahrereingriff zu verhindern. Dadurch kann erfindungsgemäß ein Schwingen verhindert werden, welches möglicherweise bei der Verwendung von lediglich zwei Reglern The controllers can also differ with regard to their primary objective. For example, a third controller can be provided which works with a similar time constant as the first, but whose primary aim is to bring the vehicle to a standstill and to prevent it from moving forward again without driver intervention. In this way, according to the invention, oscillation can be prevented, which may occur when only two regulators are used

eintreten könnte. could occur.

Bei den Reglern kann es sich erfindungsgemäß um PID-Regler handeln. Es können erfindungsgemäß, zumindest drei unterschiedliche PID-Regler vorgesehen sein, die According to the invention, the controllers can be PID controllers. According to the invention, at least three different PID controllers can be provided

sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, ihre Differentialkomponente, ihre Zeitkonstante, und/oder andere technische Merkmale their proportional component, their integral component, their differential component, their time constant, and / or other technical characteristics

unterscheiden. distinguish.

Bei den Reglern kann es sich auch um PI-Regler handeln, bei denen die Differentialkomponente Null ist. Es können erfindungsgemäß drei unterschiedliche PIRegler vorgesehen sein, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, ihre Zeitkonstante, und/oder andere technische Merkmale The controllers can also be PI controllers in which the differential component is zero. According to the invention, three different PI controllers can be provided which are distinguished by their proportional component, their integral component, their time constant and / or other technical features

unterscheiden. distinguish.

Die Regelkreise der drei Regler können sich unterscheiden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass vorzugsweise der erste Regler und der dritte Regler in Regelkreisen mit unterschiedlichen Regelgrößen angeordnet sind. The control loops of the three controllers can differ. In particular, it can be provided that the first controller and the third controller are preferably arranged in control loops with different control variables.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass bei positiver Geschwindigkeit durch eine Umschaltvorrichtung ein erster Regler aktiviert wird, bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein zweiter Regler aktiviert wird, und bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein dritter Regler aktiviert wird. Die Umschaltvorrichtung kann physisch oder rein elektronisch ausgeführt sein, wobei im Fall eines rein elektronisch implementierten Reglers die Umschaltvorrichtung ein und denselben elektronischen According to the invention it can be provided that a first controller is activated by a switching device at positive speed, a second controller is activated by the switching device at negative speed and negative acceleration, and a third controller is activated by the switching device at negative speed and positive acceleration. The switching device can be physical or purely electronic, in the case of a purely electronically implemented controller, the switching device being one and the same electronic

Regler mit unterschiedlichen Parameterwerten beaufschlagt. Different parameter values are applied to the controller.

Dadurch kann erreicht werden, dass je nach momentanem Zustand des Fahrzeugs, beispielsweise langsamer werdendes Vorwärtsrollen, schneller werdendes Rückwärtsrollen, langsamer werdendes Rückwärtsrollen, etc., unterschiedlich ausgebildete Regler mit gegebenenfalls auch unterschiedlichen Regelkreisgrößen In this way it can be achieved that, depending on the current state of the vehicle, for example slowing forward rolling, faster rolling backward, slowing backward rolling, etc., differently designed controllers with possibly also different control loop variables

aktiviert werden. Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein computerlesbares Speichermedium, to be activated. The invention also extends to a computer-readable storage medium,

umfassend Instruktionen zur Veranlassung einer Steuereinheit eines Fahrzeugs zur comprising instructions for causing a control unit of a vehicle to

Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Execution of a method according to the invention.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Vorrichtung zur Regelung des Antriebsdrehmoments eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, umfassend Vorrichtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei erfindungsgemäß zumindest ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert abgreift und auf den Sollwert Null regelt, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, und wobei in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler vorgesehen sind. The invention also extends to a device for regulating the drive torque of an electric vehicle to prevent uncontrolled rolling, comprising devices for determining the speed and acceleration of the vehicle, wherein according to the invention at least one control circuit is provided that the speed of the vehicle or the speed of a The drive machine taps off as the actual value and regulates it to the setpoint value zero, the drive torque forming the manipulated variable of the control loop and being fed to the drive train of the vehicle or the electrically impressed current of an electric drive machine forming the manipulating variable of the control loop and being fed to the electric drive machine of the vehicle and wherein differently designed controllers are provided in the control loop as a function of the speed and acceleration of the vehicle.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass es sich bei den Reglern um PID-Regler oder um PI-Regler handelt. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass im Regelkreis zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, Integralkomponente, Differentialkomponente und/oder ihre According to the invention it can be provided that the controllers are PID controllers or PI controllers. According to the invention it can be provided that at least three different controllers are provided in the control loop, which are distinguished by their proportional component, integral component, differential component and / or their

Zeitkonstante oder andere technische Merkmale unterscheiden. Differentiate between time constants and other technical features.

Wie oben erwähnt können sich die Regelgrößen der Regelkreise, in denen die unterschiedlichen Regler angeordnet sind, ebenfalls unterscheiden, um flexibel auf die As mentioned above, the controlled variables of the control loops, in which the different controllers are arranged, can also differ in order to be flexible on the

momentane Situation des Fahrzeugs reagieren zu können. to be able to react to the current situation of the vehicle.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgeführt ist, bei positiver Geschwindigkeit einen ersten Regler zu aktivieren, bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung einen zweiten Regler zu aktivieren, und bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung According to the invention it can be provided that a switching device is provided which is designed to activate a first controller at positive speed, to activate a second controller at negative speed and negative acceleration, and at negative speed and positive acceleration

einen dritten Regler zu aktivieren. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Regelkreis in einer Steuereinheit des activate a third controller. According to the invention it can be provided that the control loop in a control unit of the

Fahrzeugs in vorzugsweise digitaler elektronischer Form implementiert und einen Vehicle implemented in preferably digital electronic form and a

elektronischen Regler umfasst, der in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und includes electronic controller that depends on the speed and

Beschleunigung unterschiedliche Parameterwerte, insbesondere unterschiedliche Proportional- und Differentialkomponenten aufweist. Acceleration has different parameter values, in particular different proportional and differential components.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung der Further features according to the invention emerge from the description of FIG

nachfolgenden Ausführungsbeispiele, den Figuren und den Patentansprüchen. the following exemplary embodiments, the figures and the claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand nicht-ausschließlicher Ausführungsbeispiele The invention is explained below on the basis of non-exclusive exemplary embodiments

näher erläutert. explained in more detail.

Fig.1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 shows a first embodiment of a method according to the invention; Fig. 2 shows a second embodiment of a method according to the invention; 3 shows an embodiment of a device according to the invention;

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der unterschiedlichen Parameterwahl eines Fig. 4 shows an embodiment of the different parameter selection of a

digitalen Reglers für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. digital controller for carrying out a method according to the invention.

Fig.1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens für den typischen Fall, dass das Fahrzeug auf einer moderat ansteigenden Straße zum Stillstand gebracht werden soll, und zwar beginnend mit einer positiven Geschwindigkeit und geringem Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs. Das Fahrzeug rollt mit niedrigem Drehmoment und abnehmender Geschwindigkeit auf einer Steigung nach oben. Dargestellt ist der Verlauf des Antriebsdrehmoments M für den Antriebsstrang 1 shows a first exemplary embodiment of a method according to the invention for the typical case that the vehicle is to be brought to a standstill on a moderately sloping road, starting with a positive speed and a low drive torque of the vehicle. The vehicle is rolling up an incline with low torque and decreasing speed. The course of the drive torque M for the drive train is shown

des Fahrzeugs sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs v im Verlauf der Zeit. of the vehicle as well as the speed of the vehicle v over time.

Der schraffiert dargestellte Bereich stellt jenen Bereich des Antriebsdrehmoments dar, der bei der betreffenden Steigung der Straße zu einem Stillstand des Fahrzeugs führen würde (Stillstandsdrehmomentbereich). Befindet sich das Antriebsdrehmoment im Stillstand über diesem Bereich, würde es das Fahrzeug nach vorwärts antreiben; befindet sich das Antriebsdrehmoment darunter, würde das Fahrzeug rückwärts rollen. The hatched area represents that area of the drive torque which would lead to a standstill of the vehicle on the relevant slope of the road (standstill torque area). If the drive torque is above this range at standstill, it would propel the vehicle forward; if the drive torque is below that, the vehicle would roll backwards.

Schematisch ist in dieser Darstellung auch das Rückrollmoment Mdrag mit einer strichlierten Linie angedeutet. Je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, umso höher ist auch das Rückrollmoment. Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Regelkreises kann darin gesehen werden, das Antriebsdrehmoment in den Bereich des The rollback torque Mdrag is also indicated schematically in this illustration with a dashed line. The higher the speed of the vehicle, the higher the rollback torque. The task of the control loop according to the invention can be seen in the drive torque in the range of

Rückrollmoments zu führen und gleichzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Null zu reduzieren. Im Stillstand soll das Antriebsdrehmoment im Wesentlichen gleich To lead rollback torque and at the same time reduce the speed of the vehicle to zero. At a standstill, the drive torque should be essentially the same

dem Rückrollmoment sein. be the rollback moment.

Im Bereich | weist das Fahrzeug bei einem konstant niedrigen Antriebsdrehmoment eine positive Geschwindigkeit auf, die sich jedoch im Lauf der Zeit reduziert, da das Fahrzeug die Ansteigung bewältigen muss und somit aufgrund des unzureichenden Antriebsdrehmoments langsamer wird. Das Rückrollmoment ist aufgrund der positiven Geschwindigkeit des Fahrzeugs hoch, reduziert sich jedoch gleichermaßen wie die In the area | For example, the vehicle has a positive speed at a constantly low drive torque, which, however, reduces over time because the vehicle has to cope with the incline and thus slows down due to the insufficient drive torque. The rollback torque is high due to the positive speed of the vehicle, but it is reduced in the same way as that

Geschwindigkeit. Speed.

Ab dem Zeitpunkt t1 (Bereich Il) beginnt der Regelkreis, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf den Sollwert Null zu regeln. Dabei wird ein erster Regler PID1 im Regelkreis aktiviert. Das Antriebsdrehmoment bildet die Stellgröße des Regelkreises und wird an den Antriebsstrang des Fahrzeugs, der die Regelstrecke bildet, geführt. Der Regler erhöht zunächst das Antriebsdrehmoment leicht, sodass es sich dem Rückrollmoment annähert. Ruckartige Änderungen des Drehmoments sollen verhindert werden, sodass dieser erste Regler eine niedrige Proportionalkomponente und eine hohe Zeitkonstante aufweist. From time t1 (area II), the control loop begins to regulate the speed of the vehicle to the setpoint value zero. A first controller PID1 is activated in the control loop. The drive torque forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the drive train of the vehicle, which forms the controlled system. The controller initially increases the drive torque slightly so that it approaches the rollback torque. Sudden changes in the torque should be prevented so that this first controller has a low proportional component and a high time constant.

Ab dem Zeitpunkt t2 (Bereich Ill) befindet sich das Fahrzeug im Stillstand und das Antriebsmoment entspricht dem Rückrollmoment; das Antriebsmoment verbleibt nun durch die aktive Regelung im Stillstandsdrehmomentbereich. Sowohl im Bereich Il, als auch im Bereich Ill erfolgt die Regelung durch den ersten Regler PID1. From time t2 (area III) the vehicle is at a standstill and the drive torque corresponds to the rollback torque; the drive torque now remains in the standstill torque range due to the active control. Both in area II and in area III, regulation is carried out by the first controller PID1.

Fig.2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, dass das Fahrzeug auf einer stärker ansteigenden Straße als im ersten Ausführungsbeispiel zum Stillstand gebracht werden soll, wieder beginnend mit einer positiven Geschwindigkeit und geringem Antriebsdrehmoment. Dargestellt ist wieder der Verlauf des geregelten Antriebsdrehmoments für den Antriebsstrang eines elektrischen Fahrzeugs sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs v im Verlauf der Zeit. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a method according to the invention for the case that the vehicle is to be brought to a standstill on a road that climbs more steeply than in the first exemplary embodiment, starting again with a positive speed and low drive torque. Again, the curve of the regulated drive torque for the drive train of an electric vehicle and the speed of the vehicle v over time are shown.

Im Bereich | weist das Fahrzeug bei einem konstant niedrigen Antriebsdrehmoment eine positive Geschwindigkeit auf, die sich jedoch im Lauf der Zeit reduziert, da das Fahrzeug die Ansteigung bewältigen muss und somit langsamer wird. In the area | For example, the vehicle has a positive speed at a constantly low drive torque, which, however, reduces over time as the vehicle has to cope with the incline and thus becomes slower.

Ab dem Zeitpunkt t1 (Bereich Il) beginnt der Regelkreis, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert auf den Sollwert Null zu regeln. Das Antriebsdrehmoment bildet die Stellgröße des Regelkreises und wird an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt. Im Bereich | wird wieder der erste PID-Regler PID1 eingesetzt, der das Antriebsdrehmoment langsam erhöht, sodass es sich dem Rückrollmoment annähert. In diesem Fall ist jedoch die Steigung zu stark, sodass das Fahrzeug im Zeitpunkt t2 bereits zum Stillstand kommt, obwohl das Antriebsdrehmoment das Rückrollmoment noch nicht erreicht hat. Folglich beginnt das Fahrzeug im Bereich Ill rückwärts zu rollen. From time t1 (area II) the control loop begins to regulate the speed of the vehicle as an actual value to the setpoint value zero. The drive torque forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the vehicle's drive train. In the area | the first PID controller PID1 is used again, which slowly increases the drive torque so that it approaches the rollback torque. In this case, however, the gradient is too steep, so that the vehicle comes to a standstill at time t2, although the drive torque has not yet reached the rollback torque. As a result, the vehicle begins to roll backwards in the area III.

Im Bereich Ill ist die Geschwindigkeit negativ und auch die Beschleunigung ist negativ; das Fahrzeug rollt mit steigender Geschwindigkeit rückwärts. Der erfindungsgemäße Regelkreis schaltet mittels einer Umschaltvorrichtung auf einen zweiten PID-Regler PID2 um, der das Antriebsmoment stärker und schneller erhöht, als der erste PIDRegler PID1. Der Regler PID2 weist zu diesem Zweck eine höhere Proportionalkomponente und niedrigere Zeitkonstanten auf, als der Regler PID1. In area III the speed is negative and the acceleration is also negative; the vehicle rolls backwards with increasing speed. The control loop according to the invention switches over to a second PID controller PID2 by means of a switching device, which increases the drive torque more strongly and faster than the first PID controller PID1. For this purpose the PID2 controller has a higher proportional component and lower time constants than the PID1 controller.

Folglich stabilisiert sich im Bereich Ill die negative Geschwindigkeit und erreicht im Zeitpunkt t3 ihr negatives Maximum; die Beschleunigung wird ab diesem Zeitpunkt positiv; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bleibt negativ, nähert sich aber wieder dem Wert Null. Gleichzeitig nähert sich das Antriebsdrehmoment zunehmend dem As a result, the negative speed stabilizes in area III and reaches its negative maximum at time t3; the acceleration becomes positive from this point in time; the speed of the vehicle remains negative, but approaches zero again. At the same time, the drive torque is increasingly approaching

Rückrollmoment an. Rollback torque.

Im Bereich IV ist die Geschwindigkeit negativ und die Beschleunigung positiv; das Fahrzeug rollt mit abnehmender Geschwindigkeit rückwärts. Der erfindungsgemäße Regelkreis schaltet folglich auf einen dritten PID-Regler PID3 um, der das In area IV the speed is negative and the acceleration is positive; the vehicle rolls backwards at a decreasing speed. The control loop according to the invention consequently switches to a third PID controller PID3, which does the

Antriebsmoment wiederum langsamer und erhöht, als der zweite PID-Regler PID2. Drive torque again slower and increased than the second PID controller PID2.

Schließlich erreicht das Fahrzeug im Bereich IV den stabilen Stillstand, da das Antriebsmoment sich dem Rückrollmoment angenähert hat und im Finally, the vehicle reaches a stable standstill in area IV, since the drive torque has approached the rollback torque and in the

Stillstandsdrehmomentbereich verbleibt. Standstill torque range remains.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Regelkreises für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Der Regelkreis ist derart ausgeführt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert abgegriffen und auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment Msoll die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird. Der Regler ist Jedoch nicht konstant, sondern in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v und Beschleunigung a = dv/dt des Fahrzeugs werden unterschiedlich ausgebildete Regler PID1, PID2 und PID3 eingesetzt. Fig. 3 shows an embodiment of a control loop for a device according to the invention. The control loop is designed in such a way that the speed of the vehicle is tapped as an actual value and regulated to the setpoint value zero, the drive torque Msoll forming the manipulated variable of the control loop and being fed to the drive train of the vehicle. However, the controller is not constant, but differently designed controllers PID1, PID2 and PID3 are used as a function of the speed v and acceleration a = dv / dt of the vehicle.

Im konkreten Ausführungsbeispiel sind drei unterschiedliche Regler vorgesehen, die jeweils als PID-Regler ausgeführt sind. Bei positiver Geschwindigkeit wird durch eine nicht dargestellte Umschaltvorrichtung ein erster Regler PID1 aktiviert, bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung ein zweiter Regler PID2, und bei In the specific embodiment, three different controllers are provided, each designed as a PID controller. In the case of a positive speed, a switching device (not shown) activates a first controller PID1; in the case of negative speed and negative acceleration, a second controller PID2, and in the case of

negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung ein dritter Regler PID3. a third PID3 controller for negative speed and positive acceleration.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der unterschiedlichen Parameterwahl des digitalen Reglers eines elektronischen Regelkreises in einer Steuereinheit eines Fahrzeugs für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Regler in Form eines einzigen elektronischen Reglers ausgebildet, der je nach Bereich mit unterschiedlichen Parametern realisiert wird. Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung sorgt in diesem Ausführungsbeispiel dafür, dass der elektronische 4 shows an exemplary embodiment of the different parameter selection of the digital controller of an electronic control circuit in a control unit of a vehicle for the execution of a method according to the invention. In this exemplary embodiment, the controllers are designed in the form of a single electronic controller that is implemented with different parameters depending on the area. The switching device according to the invention in this embodiment ensures that the electronic

Regler je nach Bereich mit unterschiedlichen Parameterwerten realisiert wird. Controller is implemented with different parameter values depending on the area.

Im Bereich I sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem niedrigen Wert. Im Bereich II sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem hohen Wert. Im Bereich Ill sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem mittleren Wert. In den drei Bereichen |, Il und Ill ist der Differentialanteil jeweils Null, das heißt der Regler fungiert als reiner Pl-Regler. Die unterschiedlichen Proportional- und Integralanteile werden derart gewählt, dass das schematisch dargestellte Antriebsdrehmoment einen In area I, the proportional component and the integral component are at a low value. In area II, the proportional component and the integral component are at a high value. In the area III the proportional component and the integral component are at a medium value. The differential component is zero in each of the three areas |, II and III, i.e. the controller functions as a pure PI controller. The different proportional and integral components are selected in such a way that the drive torque shown schematically is one

stetigen Verlauf ohne Sprünge aufweist. Beim Übergang zwischen den Bereichen erfolgt kein Rücksetzen der Anteile. has a steady course without jumps. There is no reset of the shares when transitioning between the areas.

Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, dadurch gekennzeichnet, dass 1. A method for controlling the drive of an electric vehicle to prevent uncontrolled rolling, characterized in that a. die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt wird, a. the current speed and acceleration of the vehicle is determined, b. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird wobei b. the speed of the vehicle or the speed of a prime mover is regulated as an actual value of a control loop to the target value zero, with c. das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, und wobei c. the drive torque forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the drive train of the vehicle or the electrically impressed current of an electric drive machine forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the electric drive machine of the vehicle, and wherein d. in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert werden. d. Depending on the speed and acceleration of the vehicle in the control loop, differently designed controllers are activated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Reglern um PID-Regler oder um PI-Regler handelt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the controllers are PID controllers or PI controllers. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, und/oder ihre Zeitkonstante unterscheiden. 3. The method according to claim 2, characterized in that at least three different regulators are provided which differ in their proportional component, their integral component, and / or their time constant. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. bei positiver Geschwindigkeit durch eine Umschaltvorrichtung ein erster Regler aktiviert wird, b. bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein zweiter Regler aktiviert wird, und c. bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein dritter Regler aktiviert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a. a first controller is activated by a switching device at a positive speed, b. in the case of negative speed and negative acceleration, the switching device activates a second controller, and c. in the case of negative speed and positive acceleration, a third controller is activated by the switching device. 10 10 5. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen zur Veranlassung einer Steuereinheit eines Fahrzeugs zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4. 5. Computer-readable storage medium, comprising instructions for causing a control unit of a vehicle to carry out a method according to one of claims 1 to 4. 6. Vorrichtung zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, umfassend Vorrichtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass 6. A device for controlling the drive of an electric vehicle to prevent uncontrolled rolling, comprising devices for determining the speed and acceleration of the vehicle, characterized in that a. zumindest ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert abgreift und auf den Sollwert Null regelt , wobei a. at least one control loop is provided which picks up the speed of the vehicle or the speed of a prime mover as an actual value and regulates it to the target value zero, wherein b. das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, und wobei b. the drive torque forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the drive train of the vehicle or the electrically impressed current of an electric drive machine forms the manipulated variable of the control loop and is fed to the electric drive machine of the vehicle, and wherein c. in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler vorgesehen sind. c. Controllers designed differently are provided in the control loop as a function of the speed and acceleration of the vehicle. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Regler um PID-Regler oder um PI-Regler handelt. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the controller is a PID controller or a PI controller. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Regelkreis zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, und/oder ihre Zeitkonstante unterscheiden. 8. The device according to claim 7, characterized in that at least three different controllers are provided in the control loop, which differ in their proportional component, their integral component, and / or their time constant. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgeführt ist, a. bei positiver Geschwindigkeit einen ersten Regler zu aktivieren, b. bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung einen zweiten Regler zu aktivieren, und c. bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung einen dritten Regler zu aktivieren. 9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that a switching device is provided which is designed to a. to activate a first controller at positive speed, b. to activate a second controller in the case of negative speed and negative acceleration, and c. to activate a third controller in the case of negative speed and positive acceleration. 11 11 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis in einer Steuereinheit des Fahrzeugs in elektronischer Form implementiert und einen elektronischen Regler umfasst, der in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung unterschiedliche Parameterwerte, insbesondere unterschiedliche Proportional- und Differentialkomponenten aufweist. 10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the control loop is implemented in electronic form in a control unit of the vehicle and comprises an electronic controller which has different parameter values, in particular different proportional and differential components, depending on the speed and acceleration. 12 12
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