DE19935872A1 - Verfahren zur Begrenzung der Maximalbeschleunigung eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Das Verfahren zur Begrenzung der Maximalbeschleunigung eines mit einem Elektroantrieb versehenen Fahrzeugs, insbesondere eines Stadtbusses, als Funktion des Fahrzeuggewichts sowie der Steigungsverhältnisse der befahrenen Straße besteht darin, daß das vom Elektroantrieb abgegebene Drehmoment mittels eines Reglers derart eingestellt wird, daß einerseits das vollbeladene Fahrzeug eine vorgegebene Anfahrsteigfähigkeit aufweist und andererseits eine vorgegebene Maximalbeschleunigung des weitgehend leeren Fahrzeugs in der Ebene oder bei Bergabfahrt nicht überschritten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung der Maximalbeschleunigung eines mit einem Elek­ troantrieb versehenen Fahrzeugs, insbesondere eines Stadt­ busses, als Funktion des Fahrzeuggewichts sowie der Stei­ gungsverhältnisse der befahrenen Straße.

Fahrzeuge mit einem Elektroantrieb kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn ein Schadstoffausstoß vermieden wer­ den soll. Dies ist insbesondere in Fabrikhallen und in Ge­ meinden bzw. Städten nicht nur bei Smoggefahr erwünscht. In manchen Gemeinden sind ganze Bereiche nur noch für Fahrzeu­ ge mit Elektroantrieb zugelassen, wobei insbesondere Stadt­ busse mit derartigen elektrischen Antrieben versehen wer­ den.

Als Energiequelle für den Elektroantrieb kommen dabei beispielsweise Dieselgeneratoren, Akkumulatoren oder Brenn­ stoffzellen in Frage, an die Elektromotore angeschlossen sind, welche die Räder des Kraftfahrzeuges antreiben. Als Elektromotoren für herkömmliche Fahrzeuge mit Elektroan­ trieb eignen sich Drehstrommotoren, deren Drehzahl leicht steuerbar ist.

Ein Problem bei Kraftfahrzeugen mit einem Elektromo­ tor, unabhängig von welcher Energiequelle der Motor ange­ trieben wird, ist darin zu sehen, daß der Elektroantrieb eine maximale zulässige Beschleunigung nicht überschreiten darf. Insbesondere bei Stadtbussen, bei denen die Fahrgäste oftmals während des Transports stehen, existiert nun die Forderung, daß aus Sicherheits- und Komfortgründen bestimm­ te Maximalbeschleunigungen des Fahrzeugs nicht überschrit­ ten werden dürfen. Die aus dem abgegebenen Drehmoment des Elektroantriebs resultierende Maximalbeschleunigung des Fahrzeugs hängt jedoch einerseits vom Gewicht des Fahrzeugs und damit von der Anzahl der aktuell transportierten Perso­ nen sowie andererseits von den Steigungsverhältnissen der Straße ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren zur Begrenzung der Maximalbeschleunigung eines mit ei­ nem Elektroantrieb versehenen Fahrzeugs, insbesondere eines Stadtbusses, zu schaffen, als Funktion des Fahrzeuggewichts sowie der Steigungsverhältnisse der befahrenen Straße.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltun­ gen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für Kraftfahrzeuge mit einem Elektroantrieb als auch für Hy­ bridfahrzeuge während des Serien-Hybridbetriebs als auch für den Parallel-Hybridbetrieb während des alleinigen Ein­ satzes ihres Elektromotors, d. h. bei abgeschaltetem Ver­ brennungsmotor. Es sieht also vor, daß das vom Elektroan­ trieb abgegebene Drehmoment mittels eines Reglers derart eingestellt wird, daß einerseits das vollbeladene Fahrzeug eine vorgegebene Anfahrsteigfähigkeit aufweist und anderer­ seits eine vorgegebene Maximalbeschleunigung des weitgehend leeren Fahrzeugs in der Ebene oder bei Bergabfahrt nicht überschritten wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der einzigen Figur näher erläutert, wobei in dem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Verfahren zur Begrenzung der Maximalbe­ schleunigung schematisch dargestellt ist.

Von einem nicht dargestellten Lastgeber wird einem ersten Schaltkreis 1 ein Signal zugeführt, wobei in diesem Schaltkreis das Wunschantriebsmoment M_wunsch gebildet wird. Einem Regler 2, der als PI-Regler ausgestaltet ist, wird als Eingangsgröße die Differenz zwischen der gewünschten Maximalbeschleunigung a_max und der aus der Drehzahl durch einen Schaltkreis 3 ermittelten Ist-Beschleunigung a_ist zu­ geführt. Da der Regler nur eine Überschreitung der Maximal­ beschleunigung für das Fahrzeug F verhindern soll, dessen Vorwärtsgeschwindigkeit mit v angedeutet ist, wird das Aus­ gangssignal des PI-Reglers 2 auf negative Signalwer­ te M_regler begrenzt. Durch eine Summation des Ausgangs­ signals des PI-Reglers 2 mit dem aus der Fahrzeugstrategie ermittelten Sollwert für das Drehmoment M_soll wird letzteres soweit begrenzt, daß unabhängig von den Steigungsverhält­ nissen und dem Beladungszustand des Fahrzeugs, das insbe­ sondere ein Stadtbus ist, eine vorgegebene Maximalbeschleu­ nigung nicht überschritten wird.

Bezugszeichen

1

Schaltkreis

2

Regler

3

Schaltkreis

4

Fahrzeug

Claims (3)

1. Verfahren zur Begrenzung der Maximalbeschleunigung eines mit einem Elektroantrieb versehenen Fahrzeugs, insbe­ sondere eines Stadtbusses, als Funktion des Fahrzeugge­ wichts sowie der Steigungsverhältnisse der befahrenen Stra­ ße, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Elektroantrieb abgegebene Drehmoment mittels eines Reglers derart eingestellt wird, daß einerseits das vollbeladene Fahrzeug eine vorgegebene Anfahrsteigfähigkeit aufweist und andererseits die vorgegebene Maximalbeschleunigung des weitgehend leeren Fahrzeug in der Ebene oder bei Bergab­ fahrt nicht überschritten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Regler, der als PI-Regler aus­ gestaltet ist, als Eingangsgröße die Differenz zwischen der vorgegebenen Maximalbeschleunigung und der aus der Dreh­ zahländerung des Elektroantriebs berechneten Ist-Beschleu­ nigung zugeführt wird und daß das Ausgangssignal des PI- Reglers auf negative Signalwerte begrenzt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch Summation des Aus­ gangssignals des Reglers mit dem aus der Fahrstrategie er­ mittelten Sollwert des Drehmoments dieses auf die vorgege­ bene Maximalbeschleunigung begrenzt wird.