CN110997383B - 确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定机动车(10)的电动驱动的车轮(12‑1、12‑2、12‑3、12‑4)的车轮打滑信息的方法和装置，根据该方法，在行驶期间获取驱动车轮(12‑1、12‑2、12‑3、12‑4)的电机(16)的转速(nE‑motor)，将所获取的电机(16)转速(nE‑motor)用于确定车轮打滑信息。

Description

确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于尤其在为车轮分配的车轮转速传感器失灵之后确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的方法，以及用于执行该方法的装置。
背景技术
为了即使在平滑的路面上也能保证机动车的车辆稳定性或可转向性，需要关于在车轮处的打滑的信息。当今的ABS/ESC系统利用车轮转速信息来确定哪个车轮打滑及其打滑程度。
如果一个或多个车轮转速传感器失灵，则这当前将显示给驾驶员(通过ABS/ESC灯进行警告)，并且驾驶员有责任安全地控制车辆或将车辆停下。尤其在自主驾驶或(半)自动驾驶功能方面，结果是必须果断停用自主驾驶或(半)自动驾驶的功能，因为由于缺乏关于车轮打滑的信息而可能使车辆陷入不再能由系统掌控的、危及安全的行驶状况中。
发明内容
本发明的目的在于给出一种方法，借助于该方法能够在车轮转速传感器失灵的情况下生成关于机动车车轮的附着情况/抓地情况(打滑)的备用信息/替代信息。
根据用于确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的方法，将在机动车的行驶期间获取的电机转速用于确定车轮转速。
现在通过根据本发明的方法有利地保证，即使在车轮转速传感器失灵的情况下也能生成备用的打滑信息。即，借助于根据本发明的方法提供冗余的车轮打滑信息。这具有的积极效果是，因为现在提供了备用打滑信息，所以在自主驾驶或(半)自动驾驶的情况下并非必须停止使用。
根据第一实施方式，为机动车的每个车轮分配有电机，即，机动车的每个车轮通过单独的电机驱动。在这种情况下，按照根据本发明的方法规定，为了确定或生成备用车轮打滑信息，根据公式由在行驶期间获取的电机转速nE-Motor以及变速器传动比iG(在电机的从动轴和车轮的驱动轴之间布置有变速器的情况下)确定车轮的理论车轮转速nRad,theo。对于在电机的从动轴和车轮的驱动轴之间没有布置变速器的情况，在上述等式中设置成iG＝1。接着，根据公式/>由同样在机动车的行驶期间获取的机动车当前车辆速度VFahrzeug确定理论上的车轮实际车轮转速nRad,Ist，其中，dRad为车轮的直径。在最后一步中，在调节控制单元中通过以下方式进行比较，即，比较确定的理论车轮转速nRad,theo与确定的实际车轮转速nRad,Ist。如果比较得出确定的理论车轮转速nRad,theo与确定的实际车轮转速nRad,Ist有明显偏差，则确定相关车轮处于打滑中，作为车轮打滑信息。
根据第二实施方式，同一车桥的车轮通过公共的电机驱动，在车桥的车轮之间布置有车桥差速器。车桥差速器的传动比在下文中被称为iA。必要时，还可以在电机的从动轴和连到车桥差速器的输入轴之间布置有变速器，其中，变速器传动比表示为iG(如果没有变速器，则iG＝1)。根据该方法，在这种情况下规定，为了确定或生成备用车轮打滑信息，在机动车的行驶期间，除了电机的转速nE-motor之外，还获取在车桥的车轮之间的、由车桥差速器引起的转速差Δn，并且根据公式由所获取的电机转速nE-motor、所获取的转速差Δn以及车桥差速器传动比iA和车桥的两个车轮的变速器传动比iG(如果存在变速器)确定理论车轮转速nRad,theo。在下一步骤中，由在机动车的行驶期间获取的当前车辆速度VFahrzeug确定理论上的车桥的车轮的实际车轮转速nRad,Ist。这根据以下公式：
其中，dRad为车轮的直径。
接着在调节控制单元中通过以下方式进行比较，即，比较车桥的车轮的确定的理论车轮转速nRad,theo与理论上确定的实际车轮转速nRad,Ist。如果比较得出一个或两个车轮的确定的理论车轮转速nRad,theo与确定的实际车轮转速nRad,Ist有明显偏差，则确定车桥的相关的一个车轮或两个车轮处于打滑中，作为车轮打滑信息。
可以各种方式来获取在车桥的车轮之间的转速差Δn，例如通过单独的、为此专门设置的传感器。替代地，还可以借助别的仍可用的其他支持信息计算出转速差Δn，例如以如下方式来计算：因为通常车桥的车轮的车轮转速传感器不是同时失灵，并且因此在车桥处提供参考信息，此外还彼此比较车桥的车轮的确定的理论，由连至车桥差速器的输入轴的转速和未失灵的车轮转速传感器的支持信息来确定转速差Δn。
优选地，在所阐述的两个实施方式中还将所确定的、同一车桥的车轮的理论的车轮转速相比较。例如，如果对同一车桥的车轮的比较得出nRad,links,theo>nRad,rechts,theo，则这表明，在加速或以恒定的速度行驶的情况下，左车轮处于打滑中并且必须进行制动，或者在减速、即激活制动或电机拖拽再生的情况下，右车轮被锁止，并且必须从制动器释放压力，或者必须取消电机拖拽再生。
优选地，电机的转速由电流历程(电流分布/电流曲线)和/或电压降和/或电机操控的信息来确定。一替代的实施方式规定，电机的转速通过传感器、例如霍尔传感器形式的传感器来确定。
按照根据本发明的方法的另一有利实施方式，如果车轮转速满足nRad,Ist≤0.9nRad,theo或nRad,Ist≥1.1nRad,theo，确定的理论车轮转速nRad,theo与确定的实际车轮转速nRad,Ist存在明显偏差。
本发明的目的还在于给出一种用于执行用于确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的方法的装置。
根据本发明的用于确定机动车的电动驱动的车轮的车轮打滑信息的装置包括用于驱动车轮的电机、为车轮分配的车轮转速传感器以及用于获取电机转速的器件。装置还包括调节控制单元，为其提供作为输入信号的、当前的机动车速度以及为车轮分配的车轮转速传感器的输出信号。根据本发明，还为调节控制单元提供作为其他的输入参量的、所获取的关于电机转速的数据。
基于此时为调节控制单元作为其他的输入参量提供的、关于电机转速的信息，现在能够有利地确定冗余的车轮打滑信息。
优选地，用于获取电机转速的器件构造成，由电流历程和/或电压降和/或电机操控的信息生成电机转速。
一替代设计方案规定，用于获取电机转速的器件以单独的传感器的形式来构造。
附图说明
由以下的说明结合以附图所示的实施例可得到本发明的其他的优点和适用性。其中：
图1示出了机动车的示意图，其用于说明用于确定机动车的电动驱动的车轮的冗余车轮打滑信息的方法。
具体实施方式
图1以示意图示出了总地用附图标记10表示的机动车。在此，后车轮12-1和12-2借助于电机14驱动，前桥的车轮12-3和12-4不被驱动。在后车桥的车轮12-1、12-2之间已知地布置有通过附图标记16表示的车桥差速器。此外，为机动车10的每个车轮12-1、12-2、12-3、12-4分配有车轮转速传感器18-1、18-2、18-3和18-4，以便确定哪个车轮打滑及其打滑程度。基于该信息进行调节，即，对处于打滑中的车轮进行制动。
此时，例如如果车轮转速传感器18-1失灵，则这导致在车轮12-1处不再能进行打滑调节。尤其是关于将来的功能，例如自主驾驶或(半)自动驾驶，这导致的后果是，这些功能必须至少暂时停用，因为由于在车轮12-1处的车轮转速传感器18-1的失灵而不再能进行打滑调节，并且因此机动车10可能会陷入危及安全的行驶状态中。
此时，恰好在此使用本发明：如图1所示，设置有调节控制单元20，作为为其提供的输入参量，除了提供车轮转速传感器18-1、18-2、18-3和18-4的输出信号之外，还如示意性地表示的那样提供当前的车辆速度VFahrzeug(参见附图标记22)、电机20转速nE-Motor(参见附图标记24)、以及由车桥差速器16引起的、在后车桥的车轮12-1、12-2之间的转速差Δn(参见附图标记26)。
为了下面阐述方法，假设为左后车轮12-1分配的车轮转速传感器18-1失灵。
在第一方法步骤中，现在由调节控制单元14计算出左后车轮12-1的基于电机16的功率输出引起的理论车轮转速nRad,links,theo：
其中，在此，因为在电机16和车桥差速器之间没有布置变速器，iG＝1，并且车桥差速器传动比iA的值存储在控制单元中。
在第二步骤中，在调节控制单元14中由车辆速度VFahrzeug确定左后车轮12-1的理论上的实际车轮转速nRad,links,Ist：
其中，车轮的直径dRad作为值存储在控制单元中。
在第三步骤中，现在为了确定备用车轮打滑信息，在调节控制单元14中比较左后车轮12-1的确定的车轮转速，即确定的理论车轮转速nRad,links,theo与确定的理论上的实际车轮转速nRad,links,Ist。
在此比较得出，对于车轮12-1，实际车轮转速nRad,links,Ist是理论车轮转速nRad,links,theo的两倍，并且因此明显大于理论车轮转速nRad,links,theo。
基于左后车轮12-1的确定的明显提高的实际车轮转速nRad,links,Ist，现在确定的备用车轮打滑信息是，车轮12-1打滑并且因此处于打滑中，结果调节控制单元通过对相关车轮12-1进行制动来引起打滑调节。
因此，如所解释的，通过根据本发明的方法能够实现，尤其是即使在在车轮转速传感器失灵之后也能生成备用打滑信息。

Claims (6)

1.一种用于确定机动车(10)的电动驱动的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的车轮打滑信息的方法，根据该方法，在行驶期间获取驱动车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的电机的转速(nE-motor)，将所获取的电机转速(nE-motor)用于确定车轮打滑信息，
其特征在于，
为每个电动驱动的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)分配有单独的电机，由所获取的电机转速(nE-motor)和变速器传动比(iG)确定车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的理论车轮转速(nRad,theo)，由机动车(10)的当前行驶速度(VFahrzeug)确定车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的实际车轮转速(nRad,Ist)，在车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的理论车轮转速(nRad,theo)与车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的实际车轮转速(nRad,Ist)有偏差的情况下确定如下的车轮打滑信息：车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)处于打滑中。
2.一种用于确定机动车(10)的电动驱动的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的车轮打滑信息的方法，根据该方法，在行驶期间获取驱动车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的电机的转速(nE-motor)，将所获取的电机转速(nE-motor)用于确定车轮打滑信息，
其特征在于，
通过公共的电机和车桥差速器(16)驱动同一车桥的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)，获取在该车桥的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)之间的由车桥差速器(16)引起的转速差(Δn)，由所获取的电机转速(nE-motor)、转速差(Δn)以及变速器传动比(iG)和车桥差速器传动比(iA)为车桥的两个车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)确定理论车轮转速(nRad,theo)，由机动车(10)的当前行驶速度(VFahrzeug)确定车桥的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的实际车轮转速(nRad,Ist)，在一个或两个车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的理论车轮转速(nRad,theo)与实际车轮转速(nRad,Ist)有偏差的情况下确定如下的车轮打滑信息：车桥的相关的该一个或两个车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)处于打滑中，
根据以下公式计算出车桥的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的理论车轮转速(nRad,theo)：
根据以下公式计算出车桥的车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的实际车轮转速(nRad,Ist)：
其中，dRad为车轮的直径，
所述转速差(Δn)由连至车桥差速器的输入轴的转速和未失灵的车轮转速传感器的支持信息来确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由电流历程和/或电压降和/或电机操控信息确定电机的转速(nE-motor)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过传感器确定电机的转速(nE-motor)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算出车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的理论车轮转速(nRad,theo)：
根据以下公式计算出车轮(12-1、12-2、12-3、12-4)的实际车轮转速(nRad,Ist)，
其中，dRad为车轮的直径。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果车轮转速满足：
nRad,Ist≤0.9nRad,theo或nRad,Ist≥1.1nRad,theo，
则实际车轮转速(nRad,Ist)与理论车轮转速存在偏差。
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