DE10017786B4 - Arrangement of electrical machines whose rotors are each to be connected to a wheel of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Anordnung von elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4), deren Rotoren jeweils mit einem Rad (VR, VL, HR, HL) eines von einem Verbrennungsmotor (VM) angetriebenen Kraftfahrzeuges (KFZ) drehfest zu verbinden sind, wobei die elektrischen Maschinen mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von wenigstens einem Sensorsignal (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) eine oder mehrere der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) motorisch oder generatorisch zu betreiben.arrangement of electric machines (EM1 .. EM4) whose rotors are each with a wheel (VR, VL, HR, HL) of one of an internal combustion engine (VM) driven motor vehicle (motor vehicle) are rotatably connected, the electric machines with an electronic control unit (ECU), which is set up depending on at least one sensor signal (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) one or several of the electrical machines (EM1 .. EM4) motor or generator to operate.

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Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von elektrischen Maschinen, deren Rotoren jeweils mit einem Rad eines Kraftfahrzeuges zu verbinden sind, das durch einen Verbrennungsmotor angetrieben ist. Insbesondere geht es bei der Erfindung um eine Anordnung von elektrischen Maschinen, von denen jeweils einer mit einem Rad eines Kraftfahrzeuges drehfest verbunden ist, wobei die elektrischen Maschinen von einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit betrieben werden.The The invention relates to an arrangement of electrical machines whose Each rotors to connect to a wheel of a motor vehicle are powered by an internal combustion engine. Especially is the invention an arrangement of electrical machines, each of which rotates with a wheel of a motor vehicle is connected, wherein the electric machines of a common operated electronic control unit.

Im Kraftfahrzeug-Bereich sind derzeit praktisch ausschließlich hydraulische Bremsen eingesetzt, bei denen unter Druck stehendes Hydraulikfluid auf einen Kolben wirkt, der ein Reibelement in Reibungseingriff mit einer Scheibe oder Trommel bringt, die mit dem Rad drehfest verbunden ist. Diese Anordnung hat sich insoweit bewährt, als damit bei relativ hoher Dynamik große Kräfte auf das Reibelement ausgeübt werden können. Allerdings ist der Aufwand für die Leitungsführung für das Hydraulikfluid relativ hoch. Außerdem verschleißen die Reibelemente und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Auch die Scheibe oder Trommel ist einem Verschleiß ausgesetzt und muß gelegentlich ersetzt werden. Außerdem stellt die Bremse eine die Fahreigenschaften negativ beeinflussende relativ große ungefederte Masse dar, die in einer Ausnehmung der Felge des Rades angeordnet ist. Daher besteht die Bestrebung, zu dieser Technik Alternati ven, bevorzugt elektrische oder elektronische Alternativen zu finden.in the Motor vehicle area are currently almost exclusively hydraulic Brakes are used in which pressurized hydraulic fluid acting on a piston which frictionally engages a friction element with a disc or drum that rotates with the wheel connected is. This arrangement has proven itself insofar as so that at relatively high dynamics large forces are exerted on the friction element can. However, the effort is for the cable routing for the Hydraulic fluid relatively high. Furthermore wear out the friction elements and must exchanged regularly become. The disc or drum is also exposed to wear and occasionally be replaced. Furthermore The brake is a negatively influencing the driving characteristics relatively large unsprung mass, which is in a recess of the rim of the wheel is arranged. Therefore, there is an aspiration to this technique Alternati ven, preferably electrical or electronic alternatives to find.

Es gibt eine Reihe von Ansätzen, die Hydraulikfluidleitungen durch elektrische Leitungen zu ersetzen. Einer dieser Ansätze besteht darin, ein elektrisches Bremssignal über elektrische Leitungen vom Bremspedal (über eine elektronische Steuerung) zu den Rädern zu führen und nur noch direkt am Rad über elektro-hydraulische Wandler das Reibelement in Reibungseingriff mit der Scheibe oder Trommel zu bringen (sog. halb-trockene Bremse).It gives a number of approaches, to replace the hydraulic fluid lines by electrical lines. One of these approaches is to provide an electrical brake signal via electrical lines from Brake pedal (over an electronic control) to the wheels and only directly on the Wheel over Electro-hydraulic converter, the friction element in frictional engagement to bring with the disc or drum (so-called semi-dry brake).

Ein weitergehender Ansatz verzichtet auch auf die elektrohydraulischen Wandler und bringt statt dessen in Abhängigkeit von dem elektrischen Bremssignal das Reibelement mittels entsprechender elektrischer Stellglieder in Reibungseingriff mit der Scheibe oder Trommel (sog. trockene Bremse).One further approach dispenses with the electro-hydraulic Transducer and instead puts in function of the electrical Brake signal the friction element by means of appropriate electrical Actuators in frictional engagement with the disc or drum (so-called. dry brake).

Allerdings hat sich noch keine dieser Lösungen durchsetzen können, da sie alle noch mit erheblichen Leistungseinbußen oder Kompromissen bei der Sicherheit im Verhältnis zu den sehr ausgereiften hydraulischen Bremssystemen behaftet sind. Dies gilt insbesondere auch für Bremssysteme, bei denen mittels einer entsprechenden elektronischen Steuerung Anti-Blockier-, Anti-Schlupf-, elektronische Stabilitäts-, Fahrdynamik-, oder andere Funktionen realisiert sind.Indeed has not got any of these solutions yet can enforce because they all still with significant performance losses or compromises in the Safety in proportion to the very mature hydraulic brake systems are afflicted. This is especially true for Braking systems in which by means of a corresponding electronic Control Anti-lock, Anti-Slip, Electronic Stability, Vehicle Dynamics, or other functions are realized.

Die DE 195 37 945 offenbart ein Kettenfahrzeug mit einem Antriebsmotor, der mit einem elektrischen Generator zur Versorgung von elektrischen Motoren gekoppelt ist, wobei die elektrischen Motoren ihnen zugeordnete Kettenantriebsräder und somit außenliegende Ketten des Fahrzeugs antreiben.The DE 195 37 945 discloses a tracked vehicle having a drive motor coupled to an electric generator for powering electric motors, the electric motors driving associated drive sprockets and thus outboard chains of the vehicle.

Aus der DE-OS 19 30 501 ist ein vier-rädriger Kraftwagen bekannt, bei dem alle vier Räder durch einzelne, an den Rädern angeordneten Elektromotoren angetrieben werden. Zum Antreiben der Elektromotoren ist ein Schwingkolben-Generator vorgesehen.Out DE-OS 19 30 501 a four-wheeled motor vehicle is known with all four wheels by individual, at the wheels arranged electric motors are driven. To drive the Electric motors is provided an oscillating piston generator.

Der Erfindung zugrundeliegendes ProblemThe invention is based problem

Ausgehend von dieser Situation liegt der Erfindung das Problem zugrunde, die Nachteile der oben genannten Anordnungen zu überwinden und eine Möglichkeit bereitzustellen um einerseits von den hydraulischen Bremssystemen wegzukommen und andererseits auch einen anderen Weg als die bisherigen elektrischen oder elektrohydraulischen Bremssysteme zu beschreiten.outgoing From this situation, the invention is based on the problem that Disadvantages of the above arrangements overcome and a possibility to provide on the one hand by the hydraulic brake systems on the other hand also a different way than the previous ones electrical or electrohydraulic brake systems.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Anordnung von elektrischen Maschinen, deren Rotoren jeweils mit einem Rad eines von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Kraftfahrzeuges drehfest zu verbinden sind, wobei die elektrischen Maschinen mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden sind, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von wenigstens einem Sensorsignal eine oder mehrere der elektrischen Maschinen motorisch oder generatorisch zu betreiben.The inventive solution this Task consists in an arrangement of electrical machines whose Rotors each with a wheel one of an internal combustion engine driven motor vehicle to be connected rotationally fixed, wherein the electric machines with an electronic control unit connected, which is arranged depending on of at least one sensor signal one or more of the electrical To operate machines by motor or generator.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Dieser gegenüber den bisherigen Kraftfahrzeugbremsen konzeptionell völlig neue Ansatz erlaubt das Aufbringen der erforderlichen Bremsmomente mit der notwendigen Dynamik ohne die Verwendung der bisher für erforderlich gehaltenen Reibelemente mit der Scheibe oder Trommel. Außerdem erlaubt dieses Konzept erstmals nicht nur das Dissipieren von Energie aus der Bremse sondern erstmals auch das gezielte Beschleunigen einzelner Räder, sofern dies im Rahmen eines Anti-Blockier-, Anti-Schlupf-, elektronische Stabilitäts-, Fahrdynamik-, oder dergl. Betrieb wünschenswert ist.This across from conceptually completely new to the recent motor vehicle brakes Approach allows the application of the required braking torque with the necessary dynamics without the use of the previously considered necessary held friction elements with the disc or drum. Also allowed For the first time, this concept is not just about dissipating energy the brake but for the first time the targeted acceleration of individual Wheels, provided this as part of an anti-lock, anti-slip, electronic Stability, Fahrdynamik-, or the like. Operation is desirable.

Außerdem kann mit diesem Konzept auch kurzzeitig eine Unterbrechung des Antriebsstranges ausgeglichen werden, wie sie zum Beispiel bei einem Getriebe-Schaltvorgang auftritt. Dies hat den weiteren Vorteil, daß das Schaltgetriebe erheblich einfacher aufgebaut sein kann, da die bisher notwendigen Synchronringe entfallen können, da mit den elek trischen Maschinen an den Rädern die Drehzahl der Eingangs- bzw. Ausgangswelle des Schaltgetriebes konstant gehalten werden kann.In addition, can This concept also briefly compensated for an interruption of the drive train as occurs, for example, in a transmission shift. This has the further advantage that the manual transmission considerably can be simpler, since the previously required synchronizer rings can be omitted, because with the elec tric machines on the wheels, the speed of the input and output shaft of the gearbox can be kept constant.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungadvantageous Further developments of the invention

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine der elektrischen Maschinen an der Abtriebsseite eines Ausgleichsgetriebes des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die bisherigen, im Zentrum des Rades angeordnete Scheiben- oder Trommelbremse entfällt, so daß die ungefederte Masse der Räder sich erheblich verringert.In a first embodiment The invention is at least one of the electrical machines the output side of a differential gear of the motor vehicle is arranged. This has the advantage that the previous, in the center Disc or drum brake arranged in the wheel is omitted, see above that the unsprung mass of wheels significantly reduced.

Vorzugsweise ist dabei die oder jede elektrische Maschine abtriebsseitig über ein Untersetzungsgetriebe, vorzugsweise ein Planetengetriebe (zum Beispiel mit einem Untersetzungsverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 10) mit dem jeweiligen Rad des Kraftfahrzeuges verbunden. Damit kann eine elektrische Maschine verwendet werden, die relativ kompakt baut und eine hohe Drehzahl hat.Preferably is the or each electric machine on the output side over a Reduction gear, preferably a planetary gear (for example with a reduction ratio from 1: 5 to 1:10) with the respective wheel of the motor vehicle connected. Thus, an electric machine can be used the relatively compact builds and has a high speed.

Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, die keinen Allrad-Antrieb haben ist wenigstens eine der elektrischen Maschinen an einem Achszapfen eines unangetriebenen Rades des Kraftfahrzeuges angeordnet.Especially in motor vehicles that have no four-wheel drive is at least one of the electric machines on a journals of a non-driven Wheel of the motor vehicle arranged.

In einer ersten – einfachen – Ausführungsform hat die elektronische Steuereinheit wenigstens einen Signal-Eingang, der zum Empfang eines einen Fahrer-Bremswunsch wiedergebenden Brems-Signals eingerichtet ist. Dieses Brems-Signal wird durch ein sog. elektronisches Bremspedal erzeugt, das nicht wie üblich über ein Gestänge auf einen pneumatischen/hydraulischen Bremskraftverstärker wirkt. Vielmehr wird hierbei ein Weg- oder Winkelgeber verwendet, der mit einem federnd abgestützten Bremspedal gekoppelt ist um das elektrische Brems-Signal zu erzeugen.In a first - simple - embodiment the electronic control unit has at least one signal input, the for receiving a driver braking request reproducing brake signal is set up. This brake signal is by a so-called. Electronic Brake pedal generated, not as usual on a linkage a pneumatic / hydraulic brake booster acts. Much more In this case, a displacement or angle encoder is used with a resiliently supported Brake pedal is coupled to generate the electric brake signal.

Weiterhin hat die elektronische Steuereinheit wenigstens einen Signal-Eingang, der zum Empfang eines das Drehverhalten eines Rades wiedergebenden Dreh-Signals eingerichtet ist. Dieser Rad-Drehzahlsensor entspricht einem Sensor, wie er zum Beispiel im Zusammenhang mit bekannten Anti-Blockier -Systemen verwendet wird um das Blockieren eines Rades zu erkennen.Farther the electronic control unit has at least one signal input, for receiving a rotational behavior of a wheel reproducing Turn signal is set up. This wheel speed sensor corresponds a sensor, such as those associated with known Anti-lock braking systems is used to block a wheel to recognize.

In einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung hat die elektronische Steuereinheit wenigstens einen Signal-Eingang, der zum Empfang eines das Gier-Verhalten des Kraftfahrzeuges wiedergebenden Gierraten-Signals eingerichtet ist. Damit ist es im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Funktionaliät der Erfindung, nicht nur Bremssondern auch Antriebsmomente gezielt auf einzelne der Räder auszuüben möglich, das Gierverhalten eines Kraftfahrzeuges besonders schnell zu beeinflussen indem einerseits einzelne Räder abgebremst und gleichzeitig abgestimmt andere Räder durch die elektrischen Maschinen beschleunigt werden.In a further embodiment of the Invention, the electronic control unit has at least one signal input to the Reception of the greed behavior of the motor vehicle reproducing Yaw rate signal is set up. It's related to that with the above-described functionality of the invention, not just brake also drive torques targeted at individual wheels exercise, the yaw of a Motor vehicle particularly fast influence on the one hand individual wheels braked and at the same time tuned other wheels by the electric Machines are accelerated.

Erfindungsgemäß ist die elektronische Steuereinheit mit den elektrischen Maschinen über Ansteuer-Anschlüsse verbunden ist um auf das Drehverhalten eines oder mehrerer Räder in Abhängigkeit von wenigstens einem an einem der Signal-Eingänge anliegenden Signale im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung und/oder Blockade des jeweiligen Rades Einfluß zu nehmen.According to the invention electronic control unit connected to the electrical machines via control ports is about the rotational behavior of one or more wheels depending on at least one signal applied to one of the signal inputs in the Sense of acceleration or deceleration and / or blockage of respective wheel influence to take.

Die elektronische Steuereinheit hat eine Signal-Eingangsstufe für die an jedem der Signal-Eingänge anliegenden Si gnale, eine Signal-Verarbeitungsstufe für die von der Signal-Eingangsstufe kommenden Signale, und eine Ansteuerstufe für den motorischen oder generatorischen Betrieb der elektrischen Maschinen in Abhängigkeit von von der Signal-Verarbeitungsstufe erzeugten Ansteuersignalen aufweist.The electronic control unit has a signal input stage for the each of the signal inputs adjacent signals, a signal processing stage for the the signal input stage coming signals, and a drive stage for the Motor or generator operation of electrical machines dependent on from the signal processing stage having generated drive signals.

Dabei hat die Ansteuerstufe wenigstens eine Wechselrichterstufe, die dazu eingerichtet ist, eine mit ihr verbundene elektrische Maschine mit elektrischer Energie im motorischen Betrieb zu beaufschlagen bzw. von dieser im generatorischen Betrieb Energie zu entnehmen.there the control stage has at least one inverter stage that is set up with an electrical machine connected to it electrical energy in engine operation to act or to take energy from this in generator operation.

Außerdem ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, aus einer der elektrischen Maschinen im generatorischen Betrieb entnommene Energie zumindest teilweise in eine andere der elektrischen Maschinen im motorischen Betrieb einzuspeisen. Dies erlaubt eine besonders energie-effiziente Auslegung der Gesantanordnung mit einer Energiequelle (Akkumulator), deren Spitzenkapazität geringer ausgelegt sein kann.Besides that is in a preferred embodiment according to the invention, the electronic control unit is arranged from one of the electrical machines in generator mode taken energy at least partially into another of the electrical Feed in machines during motor operation. This allows one particularly energy-efficient design of the Gesantanordnung with a Energy source (accumulator) whose peak capacity is lower can be designed.

Die elektronische Steuereinheit kann mit Vorteil auch dazu eingerichtet sein, aus einer der elektrischen Maschinen im generatorischen Betrieb entnommene Energie zumindest teilweise in einen Energiespeicher einzuspeisen. Diese Maßnahme stellt eine Rückführung der ansonsten lediglich in Wärme umgesetzten Bremsenergie sicher.The electronic control unit can also be set up to advantage be taken from one of the electrical machines in generator mode To feed energy at least partially into an energy store. This measure provides a return of the otherwise only in heat safely converted braking energy.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges mit vier Rädern, in dem die Erfindung verwirklicht ist. 1 shows a schematic representation of a drive train of a motor vehicle with four wheels, in which the invention is realized.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 sind vier Räder VR, VL, HR, HL eines heckangetriebenen Kraftfahrzeuges mit einem (Vierzylinder-)Verbrennungsmotor VM gezeigt, dessen Abtriebswelle über eine Kupplung K mit einem Schaltgetriebe SG verbunden ist. Ausgangsseitig ist das Schaltgetriebe SG über eine Gelenkwelle GW über zwei Gelenke G1, G2 mit der Eingangsseite eines Ausgleichsgetriebes AG verbunden. Auf den beiden Abtriebswellen des Ausgleichsgetriebes AG ist jeweils ein Rotor einer elektrischen Maschine EM1, EM2 über ein Planetengetriebe PG1 bzw. PG2 angeordnet. Damit kann der jeweilige Elektromotor EM1, EM2 auf die mit dem jeweiligen Rad HR, HL drehfest verbundenen Wellenzapfen W1, W2 eine zu der von dem Verbrennungsmotor VM kommenden Drehbewegung überlagerte Drehbewegung ausüben. Diese Drehbewegung bzw. das durch die jeweilige elektrische Maschine EM1, EM2 ausgeübte Drehmoment ist damit sowohl im Betrag als auch in der Drehrichtung unabhängig von der Drehbewegung bzw. dem Drehmoment die/das von dem Verbrennungsmotor VM kommt. Auf diese Weise kann das jeweilige Rad HR, HL sowohl angetrieben als auch abgebremst werden.In 1 four wheels VR, VL, HR, HL are shown a rear-wheel drive motor vehicle with a (four-cylinder) internal combustion engine VM, whose output shaft is connected via a clutch K to a manual transmission SG. On the output side, the gearbox SG is connected via a hinge shaft GW via two joints G1, G2 to the input side of a differential gear AG. On the two output shafts of the differential gear AG is in each case a rotor of an electric machine EM1, EM2 arranged via a planetary gear PG1 and PG2. In this way, the respective electric motor EM1, EM2 can exert on the shaft journals W1, W2 connected in a rotationally fixed manner to the respective wheel HR, HL a rotational movement superimposed on the rotational movement coming from the internal combustion engine VM. This rotational movement or the torque exerted by the respective electric machine EM1, EM2 is thus independent of the rotational movement or the torque that comes from the internal combustion engine VM both in magnitude and in the direction of rotation. In this way, the respective wheel HR, HL can be both driven and decelerated.

Die beiden in der vorliegenden Ausführungsform nicht angetriebenen Vorderrädern VR, VL haben jeweils einen über Gelenke G3, G4 verschwenkbaren Achszapfen A1, A2, an dem jeweils eine elektrische Maschine EM3, EM4 angeordnet ist. Diese elektrischen Maschinen EM3, EM4 sind ebenfalls über entsprechende Planetengetriebe PG3 bzw. PG4 mit den Rädern VR, VL drehfest gekoppelt. So kann mit den elektrischen Maschinen EM3, EM4 entweder auf die Räder VR, VL ein diese antreibendes Drehmoment ausgeübt werden. In entsprechender Weise kann auch eine Drehbewegung der Räder VR, VL abgebremst werden kann, in dem die jeweilige der elektrischen Maschinen EM3, EM4 im generatorischen Betrieb Drehmomente aufnimmt und in elektrische Energie umwandelt. Als elektrische Maschinen EM1 .. EM4 kommen für die Erfindung grund sätzlich alle Arten elektrischer Maschinen in Betracht. Bevorzugt sind allerdings Asynchron- oder Reluktanzmaschinen.The both in the present embodiment non-driven front wheels VR, VL each have one over Joints G3, G4 pivotable axle journal A1, A2, at the respective an electric machine EM3, EM4 is arranged. This electrical Machines EM3, EM4 are also via corresponding planetary gearboxes PG3 or PG4 with the wheels VR, VL rotatably coupled. So can with the electric machines EM3, EM4 either on the wheels VR, VL be applied to this driving torque. In appropriate Way can also be a rotational movement of the wheels VR, VL slowed down can, in which the respective one of the electric machines EM3, EM4 in regenerative operation absorbs torques and into electrical energy transforms. As electric machines EM1 .. EM4 come for the invention basically all kinds of electric machines are considered. However, preference is given Asynchronous or reluctance machines.

An jedem der Räder VR, VL, HR, HL ist ein Drehzahlsensor SVR, SVL, SHR, SHL angeordnet, die jeweils ein für die Drehzahl des jeweiligen Rades charakteristisches Digitalimpulssignal erzeugen. Diese charakteristischen Digitalimpulssignale werden über entsprechende Leitungen einer elektronischen Steuereinheit ECU zugeführt. Dieser elektronischen Steuereinheit ECU wird auch ein einen Fahrer-Bremswunsch wiedergebendes Brems-Signal zugeführt, das ein Fahrer mittels eines sog. elektronischen Bremspedals BP erzeugt.At each of the wheels VR, VL, HR, HL is a speed sensor SVR, SVL, SHR, SHL arranged, the one for each the speed of each wheel characteristic digital pulse signal produce. These characteristic digital pulse signals are transmitted via corresponding Lines an electronic control unit ECU supplied. This Electronic control unit ECU also becomes a driver brake request reproduced braking signal, which a driver by means of a so-called electronic brake pedal BP generated.

Des weiteren ist mit der elektronischen Steuereinheit ECU auch ein Gierraten-Sensor GS verbunden, der dazu dient, ein das Gier-Verhalten des Kraftfahrzeuges wiedergebendes Gierraten-Signal zu erzeugen.Of Further, with the electronic control unit ECU is also a yaw rate sensor GS, which serves the yaw-behavior of the motor vehicle reproducing yaw rate signal.

Als Ausgänge hat die elektronische Steuereinheit ECU Ansteuer-Anschlüsse für die elektrischem Maschinen EM 1 .. EM4, die von einer rechnergesteuerten Ansteuerung so angesteuert werden, daß das Drehverhalten eines oder mehrerer der Räder VR, VL, HR, HL in Abhängigkeit von wenigstens einem der Sensorsignale SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung und/oder Blockade des jeweiligen Rades VR, VL, HR, HL beeinflußt wird.When outputs The electronic control unit ECU has drive connections for the electric Machines EM 1 .. EM4, which are controlled by a computer-controlled control be controlled so that the Rotational behavior of one or more of the wheels VR, VL, HR, HL depending of at least one of the sensor signals SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS in the sense of acceleration or deceleration and / or blockade of the respective wheel VR, VL, HR, HL is affected.

Dazu hat die elektronische Steuereinheit ECU eine Signal-Eingangsstufe SES für die an jedem der Signal-Eingänge anliegenden Sensorsignale SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS. Die Signal-Eingangsstufe SES setzt diese Signale in die richtigen Pegel bzw. weiterverarbeitbare Signalfolgen um. In einer anschließenden Signal-Verarbeitungsstufe SVS, die eine Rechnereinheit enthält, werden diese Signale verarbeitet, um in einer Leistungs-Ansteuerstufe LAS für den motorischen oder generatorischen Betrieb der elektrischen Maschinen EM1 .. EM4 verstärkt bzw. umgesetzt zu werden.To the electronic control unit ECU has a signal input stage SES for the at each of the signal inputs applied sensor signals SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS. The signal input stage SES sets these signals to the correct levels or processable ones Signal sequences around. In a subsequent signal processing stage SVS, which contains a computer unit, these signals are processed, in a power drive stage LAS for motor or generator Operation of electrical machines EM1 .. EM4 amplified or to be implemented.

Dazu weist die Leistungs-Ansteuerstufe LAS wenigstens eine Wechselrichterstufe WRS auf, die dazu eingerichtet ist, eine bzw. jede mit ihr verbundene elektrische Maschine EM1 .. EM4 mit elektrischer Energie im motorischen Betrieb zu beaufschlagen bzw. von dieser im generatorischen Betrieb Energie zu entnehmen. Die aus einer der elektrischen Maschinen EM1 .. EM4 im generatorischen Betrieb entnommene Energie wird bei entsprechender Anforderung zumindest teilweise in eine andere der elektrischen Maschinen EM1 .. EM4 im motorischen Betrieb eingespeist oder zumindest teilweise in einen Energiespeicher ES eingespeist. Falls die erzeugte Energie einer oder mehrerer der elektrischen Maschinen EM1 .. EM4 nicht unmittelbar in eine der anderen elektrischen Maschinen umgeleitet werden kann, oder auch eine Einspeisung in den Energiespeicher ES in vollem Umfang ausscheidet, kann die überschießende Energie mittels einer Widerstandsanordnung WA in Wärme umgesetzt werden. Diese Widerstandsanordnung WA kann ggf. auch in der Wasserkühlanlage des Fahrzeuges angeordnet sein.To the power drive stage LAS has at least one inverter stage WRS set up, one or each connected to it electric machine EM1 .. EM4 with electrical energy in the motor Operation or from this in regenerative operation To take energy. The from one of the electric machines EM1 .. EM4 extracted in regenerative operation energy is at appropriate Requirement at least partially in another of the electrical Machines EM1 .. EM4 fed in motor operation or at least partially fed into an energy storage ES. If the energy generated one or more of the electric machines EM1 .. EM4 not diverted directly into one of the other electrical machines can be, or even a feed into the energy storage ES can excrete in full, the surplus energy can by means of a Resistor assembly WA in heat be implemented. This resistance arrangement WA may possibly also in the chiller plant be arranged of the vehicle.

Claims (12)

Anordnung von elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4), deren Rotoren jeweils mit einem Rad (VR, VL, HR, HL) eines von einem Verbrennungsmotor (VM) angetriebenen Kraftfahrzeuges (KFZ) drehfest zu verbinden sind, wobei die elektrischen Maschinen mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von wenigstens einem Sensorsignal (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) eine oder mehrere der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) motorisch oder generatorisch zu betreiben.Arrangement of electrical machines (EM1 .. EM4), whose rotors are each equipped with a wheel (VR, VL, HR, HL) motor vehicle (motor vehicle) driven by an internal combustion engine (VM) rotatably to connect, the electric machines with an electronic control unit (ECU) connected to it is set up, depending on at least one sensor signal (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) or more of the electric machines (EM1 .. EM4) motor or to operate as a generator. Anordnung von elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der elektrischen Maschinen (EM3, EM4) an der Abtriebsseite eines Ausgleichsgetriebes (AG) des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.Arrangement of electrical machines (EM1 .. EM4) according to claim 1, wherein at least one of the electrical machines (EM3, EM4) on the output side of a differential gear (AG) of the Motor vehicle is arranged. Anordnung von elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) nach Anspruch 2, wobei die oder jede elektrische Maschine abtriebsseitig über ein Untersetzungsgetriebe (PG1 .. PG4), vorzugsweise ein Planetengetriebe mit dem jeweiligen Rad (VR, VL, HR, HL) des Kraftfahrzeuges verbunden ist.Arrangement of electrical machines (EM1 .. EM4) according to claim 2, wherein the or each electric machine on the output side via a Reduction gear (PG1 .. PG4), preferably a planetary gear connected to the respective wheel (VR, VL, HR, HL) of the motor vehicle is. Anordnung von elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der elektrischen Maschinen (EM1, EM2) an einem Achszapfen (A1, A2) eines unangetriebenen Rades (VR, VL) des Kraftfahrzeuges anzuordnen ist.Arrangement of electrical machines (EM1 .. EM4) according to claim 1, wherein at least one of the electrical machines (EM1, EM2) on a journal (A1, A2) of a non-driven wheel (VR, VL) of the motor vehicle is to be arranged. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) – wenigstens einen Signal-Eingang aufweist, der zum Empfang eines einen Fahrer-Bremswunsch wiedergebenden Brems-Signals (BP) eingerichtet ist.Arrangement according to claim 1, wherein the electronic Control unit (ECU) - at least having a signal input for receiving a driver's brake request reproducing brake signal (BP) is set up. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) – wenigstens einen Signal-Eingang aufweist, der zum Empfang eines das Drehverhalten eines Rades wiedergebenden Dreh-Signals (SVR, SVL, SHR, SHL) eingerichtet ist.Arrangement according to claim 1, wherein the electronic Control unit (ECU) - at least having a signal input for receiving the rotational behavior a wheel reproducing rotary signal (SVR, SVL, SHR, SHL) is set up. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) – wenigstens einen Signal-Eingang aufweist, der zum Empfang eines das Gier-Verhalten des Kraftfahrzeuges wiedergebenden Gierraten-Signals (GS) eingerichtet ist.Arrangement according to claim 1, wherein the electronic Control unit (ECU) - at least has a signal input that is responsive to the greed behavior of the motor vehicle reproducing yaw rate signal (GS) set is. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) – mit den elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) über Ansteuer-Anschlüsse verbunden ist um auf das Drehverhalten eines oder mehrerer Räder (VR, VL, HR, HL) in Abhängigkeit von wenigstens einem an einem der Signal-Eingänge anliegenden Signale (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung und/oder Blockade des jeweiligen Rades (VR, VL, HR, HL) Einfluß zu nehmen.Arrangement according to one or more of claims 4 to 7, wherein the electronic control unit (ECU) - with the electrical machines (EM1 .. EM4) connected via control ports is about the rotational behavior of one or more wheels (VR, VL, HR, HL) depending of at least one signal applied to one of the signal inputs (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS) in terms of acceleration or deceleration and / or Blockade of the respective wheel (VR, VL, HR, HL) influence. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) – eine Signal-Eingangsstufe (SES) für die an jedem der Signal-Eingänge anliegenden Signale (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS), – eine Signal-Verarbeitungsstufe (SVS) für die von der Signal-Eingangsstufe kommenden Signale (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS), und – eine Ansteuerstufe (LAS) für den motorischen oder generatorischen Betrieb der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) in Abhängigkeit von von der Signal-Verarbeitungsstufe (SVS) erzeugten Ansteuersignalen aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the electronic control unit (ECU) - a signal input stage (SES) for at each of the signal inputs applied signals (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS), A signal processing stage (SVS) for the signals coming from the signal input stage (SVR, SVL, SHR, SHL, BP, GS), and - one Control stage (LAS) for the motor or generator operation of the electrical machines (EM1 .. EM4) depending of drive signals generated by the signal processing stage (SVS). Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Ansteuerstufe (LAS) wenigstens eine Wechselrichterstufe (WRS) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine mit ihr verbundene elektrische Maschine (EM1 .. EM4) mit elektrischer Energie im motorischen Betrieb zu beaufschlagen bzw. von dieser im generatorischen Betrieb Energie zu entnehmen.Arrangement according to claim 9, wherein the drive stage (LAS) has at least one inverter stage (WRS) to it is set up, an electrical machine connected to it (EM1 .. EM4) to apply electrical energy in motor operation or to remove energy from this in generator operation. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) dazu eingerichtet ist, aus einer der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) im generatorischen Betrieb entnommene Energie zumindest teilweise in eine andere der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) im motorischen Betrieb einzuspeisen.Arrangement according to claim 1, wherein the electronic Control unit (ECU) is adapted to one of the electric Machines (EM1 .. EM4) energy extracted during regenerative operation at least partially into another of the electrical machines (EM1 .. EM4) in motor operation. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (ECU) dazu eingerichtet ist, aus einer der elektrischen Maschinen (EM1 .. EM4) im generatorischen Betrieb entnommene Energie zumindest teilweise in einen Energiespeicher (ES) einzuspeisen.Arrangement according to claim 1, wherein the electronic Control unit (ECU) is adapted to one of the electric Machines (EM1 .. EM4) energy extracted during regenerative operation at least partially into an energy storage (ES) feed.
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