DE102013222749A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausgleichen einer Motorgeschwindigkeit eines Brennstoffzellenfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Ausgleichen einer Motorgeschwindigkeit eines Brennstoffzellenfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug ausgleichen, wenn bestimmt wird, dass ein Drehmelder ausgefallen ist. Insbesondere ist ein Radgeschwindigkeitssensor eingerichtet, um eine Radgeschwindigkeit eines Antriebsrades zu erfassen, und eine ABS-Steuerung ist eingerichtet, um eine mittlere Radgeschwindigkeit zu berechnen und um den berechneten Mittelwert an eine Brennstoffzellensteuerung (FCU) zu übertragen. Die FCU ist eingerichtet, um Informationen in Bezug auf die Radgeschwindigkeit auf ein Erfassen, dass der Drehmelder ausgefallen ist, zu empfangen, und um ein Antreiben des Motors auf der Grundlage der Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit zu steuern/regeln, so dass der Motor den Betrieb beibehalten kann.

Description

  • HINTERGRUND
  • (a) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug und insbesondere eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug, die eine Geschwindigkeit eines Motors genau ausgleicht, auch wenn ein Fehler in einem Drehmelder erzeugt worden ist, der typischerweise die Geschwindigkeit des Motors erfasst.
  • (b) Beschreibung des Standes der Technik
  • Gemäß einem kontinuierlichen Bedarf für Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen und strengeren Vorschriften in Bezug auf die Abgabe von Abgasen in jedem Land, hat die Nachfrage nach einem umweltfreundlichen Fahrzeug zugenommen, und Hybridfahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge sind eine realistische Alternative für die Nachfrage geworden.
  • Brennstoffzellenfahrzeuge unterschieden sich von Hybridfahrzeugen und Elektrofahrzeugen dadurch, dass sie eine alternative Antriebsquelle als ein Mittel zum Antreiben eines Elektromotors verwenden. Diese alternative Antriebsquelle ist eine Brennstoffzelle oder insbesondere ein Brennstoffzellenstapel.
  • Insbesondere liefert der Brennstoffzellenstapel einen elektrischen Strom zu einem Elektromotor durch eine Erzeugung von Elektrizität innerhalb des Brennstoffzellenstapels aus einer chemischen Reaktion zwischen einem Brennstoff (typischerweise Wasserstoff) und einem Oxidationsmittel (typischerweise Sauerstoff).
  • In Abhängigkeit von der Art der Brennstoffzelle, die verwendet wird, kann der zugeführte Brennstoff zum Beispiel Wasserstoff oder Erdgas sein. Unabhängig davon sind Brennstoffzellen aus drei Grundkomponenten hergestellt: einer Anode, einem Elektrolyten und einer Kathode. Zwei chemische Reaktionen treten an den Grenzflächen von jeder der drei unterschiedlichen Komponenten auf. Das Endergebnis der beiden Reaktionen ist, dass Brennstoff verbraucht wird, Wasser oder Kohlendioxid erzeugt wird, und ein elektrischer Strom erzeugt wird, der zum Antreiben eines Elektromotors des Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • Als Ergebnis weisen Brennstoffzellenfahrzeuge keine schädlichen Ausstöße auf, so dass die Verschmutzung minimiert wird. Dementsprechend haben die Brennstoffzellenfahrzeuge eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sie rasch zum Marktführer in der Fahrzeugindustrie werden.
  • Momentan umfassen die Brennstoffzellenfahrzeuge allerdings eine große Anzahl an Komponenten und weisen im Vergleich zu gewöhnlichen Fahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine ein komplexes System auf. Demzufolge ist ein Steueralgorithmus für einen anormalen Betrieb von jeder Komponente erforderlich. Beispielsweise gibt es jedoch keinen Algorithmus, der eine Geschwindigkeit eines Motors wirksam und genau ausgleichen kann, auch wenn ein Fehler in einem Drehmelder erzeugt worden ist, der typischerweise die Geschwindigkeit des Motors erfasst.
  • Die oben in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Offenbarung und können demzufolge Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung ist im Bestreben gemacht worden, um eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausgleichen eines Fehlers in einem Elektromotor eines Brennstoffzellenfahrzeuges bereitzustellen, wenn der Fehler während eines Übertragens eines zur Antriebssteuerung des Motors erforderlichen Geschwindigkeitssignals erzeugt wird.
  • Genauer gesagt wird in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug bereitgestellt. Insbesondere ist ein Drehmelder eingerichtet, um eine Geschwindigkeit des Motors während eines normalen Betriebs zu erfassen, und ein Radgeschwindigkeitssensor ist eingerichtet, um die Radgeschwindigkeit des Antriebsrades zu erfassen. Eine ABS-Steuerung ist dann eingerichtet, um eine mittlere Geschwindigkeit auf der Grundlage von Daten zu berechnen, die von dem Radgeschwindigkeitssensor empfangen werden, und die berechnete mittlere Geschwindigkeit an eine Brennstoffzellensteuerung zu übertragen. Die Brennstoffzellensteuerung ist eingerichtet, um Informationen in Bezug auf die Radgeschwindigkeit zu empfangen, wenn ein Fehler innerhalb des Drehmelders erfasst worden ist, und um den Antrieb (Betrieb) des Motors durch Berechnen der Geschwindigkeit des Motors auf der Grundlage der von der ABS-Steuerung empfangenen Radgeschwindigkeit zu steuern.
  • Die Brennstoffzellensteuerung kann die Geschwindigkeit des Motors durch Verwenden des berechneten Mittelwertes der Radgeschwindigkeit und eines von dem Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellten abschließenden Untersetzungsverhältnisses berechnen, wenn der Drehmelder ausgefallen ist. Damit kann die ABS-Steuerung die Informationen (Daten) in Bezug auf die Radgeschwindigkeit durch eine Controller Area Network (CAN) Kommunikation übertragen und die Brennstoffzellensteuerung kann die Informationen (Daten) in Bezug auf die Radgeschwindigkeit durch die CAN-Kommunikation empfangen. Diese Übertragung kann zum Beispiel alle 10 ms erfolgen. Zusätzlich kann die ABS-Steuerung den mittleren Wert der Radgeschwindigkeit übertragen, die von Radgeschwindigkeitssensoren empfangen wird, die an allen vier Rädern des Fahrzeugs angeordnet sind.
  • In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Brennstoffzellensteuerung zu einem Notfall-Betriebsmodus umschalten, wenn bestimmt wird, dass der Drehmelder ausgefallen ist, um den Motor zu betreiben, und kann ebenfalls eine Notfall-Anzeige (z. B. eine Leuchte oder eine Benachrichtigung) einschalten, wenn die Brennstoffzellensteuerung zu dem Notfall-Betriebsmodus umgeschaltet wird.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug bereit, umfassend: Überwachen, durch eine Brennstoffzellensteuerung, eines Drehmelders zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Motors; Umschalten der Brennstoffzellensteuerung zu einem Notfall-Betriebsmodus, wenn ein Fehler des Drehmelders bestimmt wird; Empfangen von Daten an der Brennstoffzellensteuerung in Bezug auf die Radgeschwindigkeit von einer ABS-Steuerung; und Berechnen der Geschwindigkeit des Motors von den empfangenen Radgeschwindigkeitsdaten.
  • Das Berechnen der Geschwindigkeit des Motors kann ein Berechnen der Geschwindigkeit des Motors durch Verwenden eines mittleren Wertes der Radgeschwindigkeit und eines von dem Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellten abschließenden Untersetzungsverhältnisses bei der Berechnung umfassen. Zusätzlich können die Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit von der ABS-Steuerung über eine CAN-Kommunikation empfangen werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Fahrzeug ohne Stoppen des Fahrzeugs durch Umschalten der Brennstoffzellensteuerung in einen Notfall-Betriebsmodus anzutreiben, wenn die Geschwindigkeit des Motors aufgrund eines Fehlers innerhalb des Drehmelders nicht erfasst werden kann, indem die Brennstoffzellensteuerung eingerichtet wird, um Radgeschwindigkeitsdaten von der ABS-Steuerung über die CAN-Kommunikation zu empfangen, und die Geschwindigkeit des Motors auf der Grundlage der empfangenen Radgeschwindigkeitsdaten berechnet wird.
  • Demzufolge ist es möglich, die Stabilität und Zuverlässigkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen während eines Betriebs zu erhöhen, auch wenn ein Fehler des Drehmelders aufgetreten ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Diagramm, das schematisch eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen umfassen, die durch eine Brennstoffzellenquelle betrieben werden.
  • Zusätzlich versteht es sich, dass die unten beschriebenen Verfahren durch zumindest eine Steuerung ausgeführt werden. Der Ausdruck Steuerung oder Steuereinheit bezieht sich auf eine Hardware-Vorrichtung, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um die besagten Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Darüber hinaus kann die Steuereinheit der vorliegenden Offenbarung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung sind aus Gründen der Veranschaulichung lediglich bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden. Wie der Durchschnittsfachmann erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise geändert werden, ohne von dem Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die Beschreibung als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.
  • Zusätzlich werden in der ganzen Beschreibung, wenn nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben ist, das Wort ”aufweisen” und Variationen wie ”aufweist” oder ”aufweisend” derart verstanden, dass dies die Einbeziehung der genannten Elemente aber nicht der Ausschluss von irgendwelchen anderen Elementen bedeutet.
  • 1 zeigt ein Diagramm, das schematisch eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit des Motors von dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeitssteuerung 101, eine Feldschwächungssteuerung 102, eine Brennstoffzellensteuerung (Fuel Cell Controller – FCU) 103, eine Motorsteuereinheit (Motor Control Unit – MCU) 105, einen Motor 300, einen Drehmelder 310, Antriebsräder 500, einen Radgeschwindigkeitssensor 510 und eine Antiblockiersystem-(ABS)Steuerung 104.
  • Insbesondere ist die Geschwindigkeitssteuerung 101 eingerichtet, um einen durch einen Schalthebel ausgewählten Schaltbereich zu erfassen, und liefert der FCU 103 Informationen über den erfassten Schaltbereich. Die Feldschwächungssteuerung 102 ist für den Zweck eines Fahrens bei hoher Geschwindigkeit während der Fahrt vorgesehen und steuert/regelt einen Stromwert gemäß einem Steuersignal, das angelegt wird, um den Magnetfluss eines Feldmagneten von einem Hauptmotor zu verringern.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, stellt die FCU 103 eine übergeordnete Steuerung auf höherer Ebene dar, und steuert/regelt durch ein Netzwerk verbundene untergeordnete Steuerungen integral und sammelt und analysiert Informationen über die entsprechenden untergeordneten Steuerungen, um ein Gesamtverhalten des Brennstoffzellenfahrzeugs zu steuern/regeln, z. B. die ABS-Steuerung, die MCU, etc.. Wenn ein Fehler des Drehmelders 310 erfasst wird, stoppt die FCU 103 das in Betrieb stehende Fahrzeug nicht, sondern schaltet zu einem Notfallmodus, um eine Geschwindigkeit des Antriebsmotors 300 aus Daten zu berechnen, die von der ABS-Steuerung 104 empfangen werden.
  • Wenn der Fehler des Drehmelders 310 erfasst wird, berechnet die FCU 103 die Geschwindigkeit des Motors 300 durch Verwenden von Radgeschwindigkeitsdaten, wie beispielsweise von einem mittleren Wert der Geschwindigkeit des Antriebsrades 500, einem abschließenden Untersetzungsverhältnis, das von dem Radgeschwindigkeitssensor 510 bereitgestellt wird, und dem Durchmesser eines Reifens. In diesem Fall kann die FCU 103 die Geschwindigkeit des Antriebsrades 500 von der ABS-Steuerung 104 zum Beispiel durch eine Controller Area Network (CAN) Kommunikation empfangen.
  • Die MCU 105 kann einen Wechselrichter und eine aus einer Mehrzahl von Leistungsschaltelementen gebildete Schutzschaltung umfassen und kann eine von der Batterie 106 gelieferte Gleichspannung (DC-Spannung) in eine Dreiphasen-Wechselspannung (Dreiphasen-AC-Spannung) umwandeln, um den Betrieb des Motors 300 gemäß einem von der FCU 103 angelegten Steuersignal zu steuern/regeln. Dieses in der MCU 105 umfasste Leistungsschaltelement kann einen/eines aus einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (Insulated Gate Bipolar Transistor – IGBT), einem MOSFET, einem Transistor und einem Relais umfassen.
  • Ferner kann die in der MCU 105 umfasste Schutzschaltung einen Fluss der Antriebsleistung überwachen und die Antriebsleistung verteilen oder blockieren, wenn eine Überspannung und ein Überstrom innerhalb der Antriebsleistung aufgrund verschiedener Gründe, wie einer Kollision oder eines Unfalls des Fahrzeugs und eines Brandes umfasst ist, wodurch das Gesamtsystem der Brennstoffzellenfahrzeugs geschützt wird und die Passagiere in dem Prozess geschützt werden.
  • Der Motor 300 kann mit der durch die MCU 105 zugeführten Dreiphasen-Wechselspannung angetrieben werden, um als ein Generator betrieben zu werden. Der Drehmelder 310 erfasst (während eines normalen Betriebs, d. h., wenn er nicht ausgefallen ist) eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors und liefert Informationen in Bezug auf die erfasste Rotationsgeschwindigkeit an die FCU 103, um eine Rückkopplungsregelung der Geschwindigkeit und des Drehmoments des Motors 300 gemäß einer Beanspruchung und einem benachbarten Umgebungszustand durchzuführen.
  • In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst der Radgeschwindigkeitssensor 510 die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsrades gemäß einem Fahren und überträgt Informationen über die erfasste Rotationsgeschwindigkeit an die ABS-Steuerung 104.
  • Die ABS-Steuerung 104 ist eingerichtet, um die Räder an einem Fahrzeug und die Bremskräfte, die auf diese Räder ausgeübt werden, zu überwachen, um so ein Blockieren der Räder zu vermeiden und um eine bessere Gesamtsteuerung des Fahrzeugs bereitzustellen. Zusätzlich empfängt in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ABS-Steuerung ebenfalls Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit von den Radgeschwindigkeitssensoren 510 von den vier Rädern, um einen mittleren Wert von jedem der Räder zu berechnen, und überträgt die Informationen über den berechneten mittleren Wert durch die CAN-Kommunikation 110 an die FCU 103 (z. B. alle 10 ms).
  • Insbesondere, neben der obigen Beschreibung, wird der allgemeine Betrieb des Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung einschließlich der oben erwähnten Funktion identisch oder ähnlich zu dem eines Brennstoffzellenfahrzeuges im Stand der Technik ausgeführt, so dass eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Jedoch wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit des Motors in einer alternativen Art und Weise während eines Fehlers eines Drehmelders berechnet, um die stabile Rückkopplungsregelung beizubehalten, wenn ein solcher Fehler aufgetreten ist, so dass als solches nur ein Betrieb in Bezug auf diese Berechnung ausführlich beschrieben wird.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In einem Zustand, wo das Brennstoffzellenfahrzeug, bei welchem die vorliegende Erfindung eine Anwendung findet, betrieben wird (S101), überwacht die FCU 103 einen Zustand des Drehmelders 310, um zu bestimmen, ob ein Fehler in dem Drehmelder 310 erfasst wird (S103). Wenn ein Fehler des Drehmelders 310 in S103 nicht erfasst wird, führt die FCU 103 eine Rückkopplungsregelung gemäß der Geschwindigkeit des Motors 300 aus, die von dem Drehmelder 310 bereitgestellt wird.
  • Wenn jedoch der Fehler des Drehmelders 310 in S103 erfasst wird, schaltet die FCU 103 zu einem Notfall-Betriebsmodus um (S104). In dem Notfall-Betriebsmodus kann in einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die FCU 103 eine Notfall-Leuchte, eine Benachrichtigung und/oder dergleichen einschalten. Das heißt, in der obigen Situation empfängt die FCU 103 keine Geschwindigkeitsinformationen des Motors von dem Drehmelder 310, so dass an seiner Stelle die mittleren Radgeschwindigkeitsinformationen von der ABS-Steuerung 104 (S105) gesammelt/empfangen werden.
  • In diesem Fall empfängt die ABS-Steuerung 104 periodisch die Radgeschwindigkeitsinformationen von den Radgeschwindigkeitssensoren 510 des einen oder der mehreren Räder (z. B. alle vier Räder), um einen durchschnittlichen Geschwindigkeitswert für diese Räder zu berechnen, und überträgt die Informationen über den berechneten durchschnittlichen Geschwindigkeitswert über z. B. eine CAN-Kommunikation 110, so dass die FCU 103 mittlere Radgeschwindigkeitsinformationen empfangen kann, um eine oder mehrere Geschwindigkeitsberechnungen auszuführen, um den Motor zu steuern/regeln.
  • Nach einem Empfang an der FCU 103 wird ein Mittelwert der Radgeschwindigkeit der Antriebsräder für eine vorbestimmte Zeitdauer berechnet und die Geschwindigkeit des Motors 300 wird durch Verwenden eines Zustandes, wie des mittleren Radgeschwindigkeitswertes, eines abschließenden Untersetzungsverhältnisses in einem aktuellen Schaltbereichszustand und einem Radius eines Reifens berechnet (S106). Auf der Grundlage dieser Geschwindigkeitsberechnung in der FCU 103 wird der Motor 300 dann basierend auf der berechneten Geschwindigkeit des Motors 300 gesteuert/geregelt (S107).
  • Wie oben beschrieben, ist es möglich, die Stabilität und Zuverlässigkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen durch genaues Berechnen der Geschwindigkeit des Motors 300, wenn ein Fehler in dem Drehmelder 310 erfasst worden ist, und Anwenden der berechneten Geschwindigkeit des Motors 300 bei der Rückkopplungsregelung zu verbessern.
  • Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen erachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu vorgesehen ist, um verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und des Umfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Geschwindigkeitssteuerung
    102
    Feldschwächungssteuerung
    103
    FCU
    104
    ABS-Steuerung
    105
    MCU
    110
    CAN-Kommunikation
    300
    Motor
    310
    Drehmelder
    500
    Antriebsräder
    510
    Radgeschwindigkeitssensor

Claims (12)

  1. Vorrichtung, das eine Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug während eines Fehlers eines Drehmelders ausgleicht, aufweisend: einen Drehmelder, der eingerichtet ist, um die Geschwindigkeit des Motors während eines normalen Betriebs zu erfassen; einen Radgeschwindigkeitssensor, der eingerichtet ist, um eine Radgeschwindigkeit eines an dem Brennstoffzellenfahrzeug angebrachten Antriebsrades zu erfassen; eine ABS-Steuerung, die eingerichtet ist, um eine mittlere Radgeschwindigkeit zu berechnen und um die berechnete mittlere Radgeschwindigkeit zu übertragen; und eine Brennstoffzellensteuerung, die eingerichtet ist, um einen Fehler des Drehmelders zu erfassen, Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit zu empfangen, wenn ein Fehler des Drehmelders erfasst worden ist, und einen Antrieb des Motors durch Berechnen der Geschwindigkeit des Motors auf der Grundlage der Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit zu steuern/regeln.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Brennstoffzellensteuerung eingerichtet ist, um die Geschwindigkeit des Motors durch Anwenden der mittleren Radgeschwindigkeit und eines von dem Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellten abschließenden Untersetzungsverhältnisses zu berechnen, wenn der Fehler des Drehmelders erfasst wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die ABS-Steuerung die Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit über eine CAN-Kommunikation überträgt und die Brennstoffzellensteuerung die Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit durch die Controller Area Network-(CAN)Kommunikation empfängt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei: die ABS-Steuerung die Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit über die CAN-Kommunikation alle 10 ms überträgt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei: die ABS-Steuerung einen mittleren Radgeschwindigkeitswert überträgt, der von einer Mehrzahl von Radgeschwindigkeitssensoren an jedem der vier Räder des Fahrzeugs empfangen wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Brennstoffzellensteuerung zu einem Notfall-Betriebsmodus umschaltet, sobald der Fehler des Drehmelders erfasst wird, um den Motor des Brennstoffzellenfahrzeugs zu betreiben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: die Brennstoffzellensteuerung eine Notfall-Anzeige einschaltet, wenn die Brennstoffzellensteuerung zu dem Notfall-Betriebsmodus umgeschaltet wird.
  8. Verfahren zum Ausgleichen einer Geschwindigkeit eines Motors von einem Brennstoffzellenfahrzeug, aufweisend: Überwachen, durch eine Brennstoffzellensteuerung, eines Drehmelders, der eine Geschwindigkeit eines Motors während eines normalen Betriebs erfasst; Umschalten, durch die Brennstoffzellensteuerung, zu einem Notfall-Betriebsmodus, wenn bestimmt wird, dass der Drehmelder ausgefallen ist; Empfangen, an der Brennstoffzellensteuerung, von Daten in Bezug auf eine Radgeschwindigkeit, die mit einem oder mehreren Rädern des Brennstoffzellenfahrzeugs zusammenhängt, von einer ABS-Steuerung; und Berechnen, durch die Brennstoffzellensteuerung, der Geschwindigkeit des Motors aus den empfangenen Radgeschwindigkeitsdaten.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei: das Berechnen der Geschwindigkeit des Motors umfasst ein Berechnen der Geschwindigkeit des Motors durch Verwenden eines mittleren Wertes der Radgeschwindigkeit und eines von dem Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellten abschließenden Untersetzungsverhältnisses bei der Motorberechnung.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei: das Empfangen der Informationen über die Radgeschwindigkeit von der ABS-Steuerung umfasst ein Empfangen von Daten in Bezug auf die Radgeschwindigkeit über eine Controller Area Network Kommunikation.
  11. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Programmbefehle enthält, die durch eine Steuerung ausgeführt werden, das computerlesbare Medium aufweisend: Programmbefehle, die einen Drehmelder überwachen, der eine Geschwindigkeit eines Motors während eines normalen Betriebs erfasst; Programmbefehle, die eine Brennstoffzellensteuerung zu einem Notfall-Betriebsmodus umschalten, wenn bestimmt wird, dass der Drehmelder ausgefallen ist; und Programmbefehle, die die Geschwindigkeit des Motors aus Radgeschwindigkeitsdaten in Bezug auf eine mit einem oder mehreren Rädern des Brennstoffzellenfahrzeugs zusammenhängende Radgeschwindigkeit berechnen, die von einer ABS-Steuerung empfangen wird.
  12. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 11, ferner aufweisend Programmbefehle, die eine Notfall-Anzeige einschalten, wenn die Brennstoffzellensteuerung zu dem Notfall-Betriebsmodus umgeschaltet wird.
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