DE19826945A1

DE19826945A1 - Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektroantrieb versehenen Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19826945A1
Application number: DE19826945A
Authority: DE
Inventors: Friedrich J Ehrlinger; Udo Gillich; Bert Hellwig; Gerald Karch; Bernd Mueller; Thomas Voss; Werner Wolfgang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 1999-12-23
Also published as: EP1087876A1; JP2002518972A; WO1999065724A1

Abstract

Das Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektroantrieb versehenen Kraftfahrzeuges, das mit einzelnen angetriebenen Rädern und mit zwei nicht angetriebenen Rädern versehen ist, besteht darin, daß die Drehzahlen (n¶1¶, n¶2¶) der angetriebenen Räder von je einem Sensor ermittelt werden und in einem Vergleicher einer elektronischen Steuerschaltung mit den Drehzahlen (r¶1¶ = r¶2¶) der beiden nicht angetriebenen Räder verglichen werden und daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes deltan um den eine der Drehzahlen (n¶1¶, n¶2¶) des angetriebenen Rades die Drehzahl (r¶1 ¶=¶ ¶r¶2¶) der nicht angetriebenen Räder übersteigt, das Antriebsmoment für dieses angetriebene Rad reduziert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektroantrieb versehenen Kraftfahrzeuges, das mit zwei einzeln eingetriebenen Rädern und mit zwei nicht angetrie benen Rädern versehen ist.

Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung der Schlupf begrenzung bei Kraftfahrzeugen sind bekannt. So beschreibt die DE-C 36 37 820 ein Verfahren zur Steuerung der Schlupf begrenzung bei einem Kraftfahrzeug-Differentialgetriebe, mit einer Schlupfbegrenzungseinrichtung, durch die ein schlupfbegrenzendes Drehmoment zur Beeinflussung der Auf teilung des Antriebsdrehmoments auf die linken und die rechten Räder des Fahrzeugs erzeugt wird und wobei das schlupfbegrenzende Drehmoment in Abhängigkeit von Fahrbe dingungen des Fahrzeugs gesteuert wird. Dies geschieht durch eine Überwachung wenigstens einer vorgegebenen Fahr bedingung des Fahrzeugs, die eine die Schlupfbegrenzung bestimmende Variable repräsentiert und durch Erzeugen eines dieser Variablen entsprechenden ersten Signals sowie Abta sten des Betriebszustandes eines variablen Federungssystems des Fahrzeugs und Erzeugen eines für den Betriebszustand des Federungssystems repräsentativen zweiten Signals durch Auswählen einer von mehreren vorgegebenen Steuercharakteri stiken anhand des zweiten Signals und durch Erzeugen eines Steuersignals für die Schlupfbegrenzungseinrichtung anhand des ersten Signals und der ausgewählten Steuercharakteri stik. Als vorgewählte Steuerparameter dienen hierbei die Fahrzeugsgeschwindigkeit und die Stellung des Gaspedals.

Aus der DE-A 196 08 039 ist eine Regelungsvorrichtung für eine Asynchron-Maschine, die als Antrieb für Elektro fahrzeuge dient, bekannt, mit einem Inkrementalgeber für die Drehzahl der Asynchron-Maschine und mit einem Drehmo ment-Sollwertgeber, deren Signale einer Sollwert-Vorgabe einrichtung zur Erzeugung von Sollwerten für einen geregel ten Wechselrichter zum Betrieb der Asynchron-Maschine zuge führt werden. Die Sollwert-Vorgabeeinrichtung enthält eine Anordnung zur Vorgabe wenigstens der Schlupffrequenz und der Amplitude in Abhängigkeit des gewünschten Drehmoment- Sollwertes. Ferner enthält diese Sollwert-Vorgabeeinrich tung eine Summiereinrichtung zum Addieren oder Subtrahieren der Schlupffrequenz mit oder von der der Drehzahl entspre chenden mechanischen Drehfrequenz der Asynchron-Maschine, abhängig von der augenblicklichen Drehrichtung, der ge wünschten Drehrichtung und der Richtung des gewünschten Drehmoments. Durch das Ausgangssignal der Summiereinrich tung sind aus einem Sollwertspeicher Strom-Sollwertverläufe für den Wechselrichter auswählbar, deren Amplitude in Ab hängigkeit der vorgegebenen Amplitude einstellbar sind. Mit dieser Regelungsvorrichtung, die sich vor allem für Elek trofahrzeuge eignet, wird ein ruckfreies Anfahren aus dem Stand und aus dem beliebig schnellen Rollen entgegen der gewünschten Fahrtrichtung erreicht.

Bei Fahrzeugen mit elektrischen Einzelradantrieben sind die Raddrehzahlen nicht mechanisch miteinander gekop pelt. Hierdurch kann es zu deutlich unterschiedlichen Dreh zahlen der Räder kommen, insbesondere dann, wenn die Trak tionsverhältnisse an den einzelnen Rädern unterschiedlich sind. Dies führt zu unterschiedlichen Antriebskräften an den Rädern und damit zu unsicheren Fahrsituationen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Fahrzeug mit Elektroantrieb, das mit mindestens zwei ein zeln angetriebenen Rädern und mit zwei nicht angetriebenen Rädern versehen ist, ein ausgeglichenes Traktionsverhältnis zu gewährleisten.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher ge nannten Art, erfolgt die Lösung mit den in den kennzeich nenden Teilen der beiden unabhängigen Ansprüche angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäss wird also vorgeschlagen, dass eine Schlupfbegrenzung und somit eine Sicherung der Traktion durch Vergleich der Drehzahlen der einzeln angetriebenen Räder mit den Drehzahlen der nicht angetriebenen Räder er folgt, und zwar durch eine Rücknahme des Sollantriebsmomen tes an den durchdrehenden Rädern. Das Antriebsmoment wird dabei derart eingeregelt, dass sich die entsprechende Rad drehzahl in einem definierten Drehzahlfenster relativ zur Drehzahl der nicht angetriebenen Räder befindet.

Erfindungsgemäss ist ferner vorgesehen, dass dann, wenn kein Drehzahlsignal der nicht angetriebenen Räder zur Verfügung steht, ein Vergleich der Drehzahl der angetriebe nen Räder erfolgt, die durchdrehenden Räder ermittelt und das entsprechende Sollantriebsmoment wiederum derart gere gelt wird, dass die Raddrehzahl in einem entsprechenden Drehzahlfenster gehalten wird.

Bei ausgeglichenen Traktionsverhältnissen werden die zurückgenommenen Antriebsmomente an den entsprechenden Rä der wieder (beispielsweise über eine Rampe) auf den ur sprünglichen Wert angehoben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt dabei schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

In der Figur sind mit 1 und 2 die beiden angetriebenen Räder, beispielsweise die Hinterräder eines Fahrzeuges be zeichnet, dessen Vorwärtsfahrt durch den Pfeil F angedeutet ist und mit 3 und 4 die beiden nicht angetriebenen Räder, wobei das Fahrzeug mit einem Elektroantrieb versehen ist und die beiden Räder 1 und 2 über die beiden Antriebssträn ge 9, 11 einzeln angetrieben werden. Jedem Rad ist dabei ein Sensor 5, 6, 7, 8 zugeordnet, der die Drehzahl des zu gehörigen Rades ermittelt und einer Steuerschaltung 10 zu geführt, die einen Vergleicher aufweist. Die Drehzahlen der angetriebenen Räder 1, 2 sind dabei mit n₁, n₂ bezeichnet und die Drehzahlen der nicht angetriebenen Räder 3, 4 sind mit r₃, r₄ bezeichnet, wobei diese beiden Werte im wesent lichen gleich gross sind, d. h. r₃ = r₄.

Dem Vergleicher in der Steuerschaltung 10 werden die Drehzahlen n₁ und n₂ der angetriebenen Räder 1, 2 übermit telt sowie die Drehzahlen r₁ = r₂ der beiden nicht ange triebenen Räder 4, 5, wobei diese Werte miteinander vergli chen werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes δn um den eine Drehzahl n₁, n₂ des angetriebenen Rades die Drehzahl r₁ = r₂ der nicht angetriebenen Räder übersteigt, wird das Antriebsmoment für dieses angetriebene Rad derart reduziert, dass es einen vorgegebenen Bereich, d. h. ein Drehzahlfenster weder über- noch unterschreitet, wobei die ses Drehzahlfenster eine Funktion der Drehzahl r₁ = r₂ der nicht angetriebenen Räder 3, 4 ist.

Steht nun kein Drehzahlsignal für die nicht angetrie benen Räder 3, 4 zur Verfügung, z. B. wenn diese nicht mit Sensoren versehen sind, so werden die Drehzahlen n₁, n₂ der beiden einzeln angetriebenen Räder 1, 2 ermittelt und vom Vergleicher in der Steuerschaltung 10 miteinander vergli chen. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes δn, um den die Drehzahl n₁, n₂ eines der angetriebenen Räder 1, 2 die Drehzahl n₂, n₁, des anderen angetriebenen Rades über steigt, wird nun das Antriebsmoment für das angetriebene Rad mit der Drehzahl n + δn derart reduziert, dass es einen vorgegebenen Bereich, d. h. ein Drehzahlfenster weder über schreitet noch unterschreitet, wobei dieses Drehzahlfenster eine Funktion der Drehzahl des anderen angetriebenen Rades mit der niedrigeren Drehzahl ist.

Bei ausgeglichenen Traktionsverhältnissen werden die reduzierten Antriebsmomente an den entsprechenden Räder wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben.

Claims

1. Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektrogerät versehenen Kraftfahrzeu ges, das mit mindestens zwei einzeln angetriebenen Rädern und mit nicht angetriebenen Rädern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen (n₁, n₂) der angetriebenen Räder (1, 2) von je einem Sensor (5, 6) ermittelt werden und in einem Vergleicher einer elektro nischen Steuerschaltung (10) mit den von je einem Sen sor (7, 8) ermittelten Drehzahlen (r₁ = r₂) der nicht ange triebenen Räder (3, 4) verglichen werden und dass bei Über schreiten eines vorgegebenen Wertes (δn), um den eine der Drehzahlen (n₁, n₂) der angetriebenen Räder die Drehzah len (r₁ = r₂) der nicht angetriebenen Räder übersteigt, das Antriebsmoment für dieses angetriebene Rad derart reduziert wird, dass es einen vorgegebenen Bereich weder über- noch unterschreitet, der eine Funktion der Drehzahl (r₁ = r₂) der nicht angetriebenen Räder (3, 4) ist.

2. Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektroantrieb versehenen Kraftfahr zeuges, das mit mindestens zwei einzeln angetriebenen Rä dern und mit nicht angetriebenen Rädern versehen ist, da durch gekennzeichnet, dass die Drehzah len (n₁, n₂) der einzeln angetriebenen Räder (1, 2) von je einem Sensor (5, 6) ermittelt werden und in einem Verglei cher einer elektronischen Steuerschaltung (10) miteinander verglichen werden und dass bei Überschreiten eines vorgege benen Wertes (δn) um den die Drehzahl (n₁, n₂) eines der angetriebenen Räder (1, 2) die Drehzahl (n₂, n₁) der ande ren angetriebenen Räder (2, 1) übersteigt, das Antriebsmo ment für das angetriebene Rad mit der Drehzahl (n + δn) derart reduziert wird, dass es einen vorgegebenen Bereich weder überschreitet noch unterschreitet, wobei dieser Be reich eine Funktion der Drehzahl der anderen angetriebenen Räder ist.