JPH05262168A - 複数の個別車輪駆動及び制動モジユールを備えた車両の走行及び制動調整方法 - Google Patents

複数の個別車輪駆動及び制動モジユールを備えた車両の走行及び制動調整方法

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JPH05262168A
JPH05262168A JP4325882A JP32588292A JPH05262168A JP H05262168 A JPH05262168 A JP H05262168A JP 4325882 A JP4325882 A JP 4325882A JP 32588292 A JP32588292 A JP 32588292A JP H05262168 A JPH05262168 A JP H05262168A
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クラウス・ニーマン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪の制御機能に介入する複数の個別車輪駆
動及び制動モジユールを持つ車両の走行及び制動調整方
法において，摩擦結合をよく利用し，滑り−固着効果を
防止し，制御を助長する。 【構成】 個別車輪駆動及び制動モジユールを車両
面で調整技術的に対となるように互いに結合し，結合度
を変化する手段を設ける。このためそれぞれ左側及び右
側の車輪に属する個別車輪駆動及び制動モジユールが，
それぞれ固有のトルク調整回路ａ，ｂを持つ個別モジユ
ールの対を形成している。評価素子４′，４及び第１の
最小値段５を介して，許容トルク目標値Ｍｚｕｌが出力
される。第２の最小値段６を介して，右側及び左側のモ
ジユールの調整回路ａ，ｂに対して共通な最小トルク目
標値Ｍｏｌｌが形成される。側方力の外乱をなくす付加
トルク目標値ΔＭｓｏｌｌが形成される。トルク調整の
代りに滑り調整も行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，車輪の制御機能に介入
する複数の個別車輪駆動及び制動モジユールを備えた車
両の走行及び制動調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動及び制動系はこれまで個別車両の中
央に設けられて，そこから駆動及び制動装置を介して車
輪対へ作用するか，又は特に軌道範囲では，機関車又は
軌道車両駆動装置のような特別な駆動車両にのみ設けて
いた。従つて車両の構成及び使用範囲は，使用される駆
動及び制動の考えに大きく左右された。
【０００３】個別駆動装置自体は公知である。この場合
車輪を結合する車軸がなくなるので，車両を最低に下げ
ることが可能となり，乗客室範囲の構成の新たな可能性
が生ずる。例えは″Ｎａｈｖｅｒｋｅｈｒｓｐｒａｘｉ
ｓ″Ｎｒ・５／１９９１，Ｓ１７１〜１７３から公知の
ように，制動装置を一体化された個別車輪駆動装置を使
用すると，こじんまりした構造により，更に車両の構成
を更に改善することが可能となる。このような個別車輪
駆動及び制動装置は，個別車輪駆動及び制動モジユール
（ＥＡＢモジユール）と称される。ＥＡＢモジユール
は，駆動及び制動機能が車輪の制御機能に間接又は直接
に介入するという性質を持つている。これは個々のＥＡ
Ｂモジユールの整合動作を必要とする。
【０００４】現在公知の駆動及び制動系は，機械的又は
電気的な動力結合しか行つていない。従つて車輪制御動
作への不利な影響は防止できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，摩擦
結合を最適に利用しかつ滑り−固着効果を回避するほか
に，これらのＥＡＢモジユールの制御特性への不利な影
響を防止するのみならず，逆に制御を助長するように作
用することができるＥＡＢモジユール付き車両の新しい
調整方法を開発することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば，個々のＥＡＢモジユールを車両面で対
をなして調整技術的に互いに結合し，結合度を変化する
手段を設ける。
【０００７】
【実施態様】この方法の有利な展開は従属請求項から明
らかになる。
【０００８】
【実施例】実施例について本発明を以下に説明する。
【０００９】図１には，複数のＥＡＢモジユール対ｉを
持つ車輪−軌条用車両１が示されている。各ＥＡＢモジ
ユールには，左側車輪２′及び右側車輪２と対応する駆
動及び制動系３′，３か属している。トルクを調整する
この方法では，別々の評価素子４′，４が左側車輪２′
及び右側車輪２に実際に作用する周方向力Ｍ／Ｒｉｓｔ
を求める。最小値Ｍｉ（ＭＲｉｓｔ）が第１の最小値段
５において形成され，車輪直径を考慮して許容トルクＭ
ｚｕｌとして出力される。第２の最小値段６において，
許容トルクＭｚｕｌと，目標値発生器７において所定の
速度ｖｓｏｌｌ，所定の加速度ｄｖｓｏｌｌ／ｄｔ及び
所定の牽引力Ｍａｘｚから形成されるトルク目標値Ｍ
ｓｏｌｌとから，トルク目標値Ｍｓｏｌｌの最小値が形
成される。
【００１０】この値Ｍｓｏｌｌは，ＥＡＢモジユール用
トルク調整の左側及び右側の調整回路ａ，ｂへ同じよう
に供給される。評価素子４′，４のトルク実際値と最小
値Ｍｓｏｌｌとの偏差が比較段８′，８に生じて，別々
の調整回路ａ，ｂの調整器９′，９へ供給され，これら
の調整器が操作器１０′，１０を介して駆動及び制動系
３′，３に影響を及ぼす。これらの調整系が右側及び左
側のＥＡＢモジユールを制御して，すべてのＥＡＢモジ
ユールを精確に同じ最小値に調整する（電気的差動装
置）。従つてＥＡＢモジユール対の制御機能にもはや障
害は生じない。駆動及び制動系は滑り限界内で動作す
る。しかし外部から作用する側方力ΔＹ（進路選定力及
び空力）に反応できるようにするため，目標値発生器１
１により付加的なトルクΔＭｓｏｌｌが規定されて，適
当な逆符号で比較段８′，８へ供給される。それにより
右対左のトルク偏差が生じ，両方のＥＡＢモジユール又
は車輪の制御される横方向滑りが生ずる。車輪と走行路
との接触点に，外部から作用する側方力ΔＹに抗する向
きの横方向力が発生される。従つてＥＡＢモジユール
は，所定の軌道偏差内で外部横方向力にも反応でき，従
つて制御目的を果す。
【００１１】調整されるＥＡＢモジユールの結合度は，
評価素子４′，４及び調整器９′，９を介して設定可能
で，種々の要求に合わすことができる。
【００１２】図２は，左側車輪２′及び右側車輪２の周
速度を調整する滑り調整方法における両方のＥＡＢモジ
ユールの調整技術的結合を示している。ここでは，単一
の速度センサ２１により求められる車両の実際速度ｖ
ｉｓｔから，調整回路ａ用計算機２２′及び調整回路ｂ
用計算機２２により，例えば牽引複合体により規定され
る速度ｖｓｏｌｌ，加速度ｄｖｓｏｌｌ／ｄｔ及び最大
牽引力ＭａｘＺのような量を使用して，両側で滑り限界
を超過しない両方の調整回路ａ及びｂ用の車輪周速度Ｕ
ｓｏｌｌが別々に求められる。
【００１３】両方の値のうち目標値は最小値形成器２３
を介して求められ，それから両方のＥＡＢモジユールに
おいて同じ目標値Ｕｓｏｌｌとして規定される車輪周速
度用目標値か求められる。この目標値は，別のセンサ２
５′及び２５により測定される車輪周速度の実際値Ｕ
ｉｓｔと比較段２４′，２４において比較される。それ
により生ずる偏差信号は調整器９′，９において処理さ
れ，かつ制御信号に変換され，これらの制御信号が車輪
周速度に影響を及ぼして，推進力又は制動力の発生に必
要な微小滑り偏差を維持する。
【００１４】進路選定力又は空力的に生ずる側方力ΔＹ
は，図１について述べたのと同じように，特別な発生器
２６において，付加的な所定の周速度目標値ΔＵ
ｓｏｌｌに変換され，この周速度目標値が互いに逆の符
号で右側及び左側のＥＡＢモジユールへ供給される。そ
れにより右側ＥＡＢモジユールと左側ＥＡＢモジユール
との周速度差が導入されて，垂直軸線の周りにモーメン
トを生じ，かつ車輪接触点即ち車輪と走行路との接触点
における横方向滑りを発生して，外部の横方向力を打消
す。
【００１５】調整技術的結合は，ここでは計算機２
２′，２２及び調整器９′，９を介して行われる。結合
度はソフトウエアにより整合可能である。
【００１６】図３は図２による制動調整方法の変形例を
示している。ここでは周速度目標値Ｕｓｏｌｌが，左側
及び右側のＥＡＢモジユールのために２２′，２２を介
して別々に求められる。滑り限界を超過しないようにす
るため，例えば牽引複合体における速度ｖｓｌｌ，加速
度ｄｖｓｏｌｌ／ｄｔ又は最大牽引力ＭａｘＺのような
所定の値を使用する際，左側及び右側について別々の最
小値が求められる。それぞれ固有のセンサ３１，３１′
が，左側及び右側で地面上の車両１の速度を精確に求め
るために使用される（例えば左側及び右側の車輪を介し
て）。なお図２に対応する部分は同じ符号で示されてい
る。
【００１７】従つて外部側方力への反応のために，空気
力学的に生ずる力を付加的な車輪周速度目標値に変換し
さえすればよい。これは適当な付加的車輪周速度目標値
ΔＵｓｏｌｌを発生して供給することによつて行われる
（これについては図１又は２参照）。
【００１８】図４は滑り調整方法の別の変形例を示し，
図３による実際速度センサ３１′，３１の代りに，左側
及び右側のＥＡＢモジユールのために地上の走行速度を
求めるため評価素子４１′，４１が使用されて，進路選
定の影響を考慮して車両の既知の走行速度から，関係す
る値を右側及び左側のＥＡＢモジユールのために求め
る。それ以外の動作態様は図３のそれと同じである。
【００１９】本発明によれば，装置の僅かな改変及び最
小の所要自由空間により，乗客の観点から車両を量適に
構成することができる。同じ構造のＥＡＢモジユールを
軌道車両にもバスにも使用することができる。使用速度
及び出力に関する車両の使用における融通性は，特にソ
フトウエア変更によるＥＡＢモジユールの調整技術的結
合の可能性によつて得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＡＢモジユール対のトルク調整装置の構成図
である。
【図２】ＥＡＢモジユール対の滑り調整装置の構成図で
ある。
【図３】図２の変形例の構成図である。
【図４】図２の別の変形例の構成図である。
【符号の説明】
１ 車両 ａ，ｂ 調整回路
フロントページの続き (72)発明者 ヨーアヒム・ケルベル ドイツ連邦共和国ヴアインハイム・デイー ムシユトラーセ11 (72)発明者 クラウス・ニーマン ドイツ連邦共和国ヴエルツハイム・シユテ ツテイネル・シユトラーセ24 (72)発明者 フリツツ・フレーデリヒ ドイツ連邦共和国クレーフエルト・ブラン デンブルゲル・シユトラーセ18 (72)発明者 クリステイアン・ギユンテル ドイツ連邦共和国ハール・ルートヴイヒー トーマーシユトラーセ71

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 個々の個別車輪駆動及び制動モジコール
    を車両面で対をなして調整技術的に互いに結合し，結合
    度を変化する手段を設けることを特徴とする，車輪の制
    御内機能に介入する複数の個別車輪駆動及び制動モジユ
    ールを備えた車両の走行及び制動調整方法。
  2. 【請求項２】 個別車輪駆動及び制動モジユールのうち
    それぞれ左側及び右側の車輪に属するモジユールによ
    り，それぞれ固有のトルク調整回路（ａ，ｂ）を持つ個
    別モジユールの対を形成し，周方向力（Ｍ／Ｒｉｓｔ）
    から車輪（２′，２）のそれぞれのトルク実際値を求め
    る評価素子（４′，４）を設け，許容最小値（Ｍｉｎ
    （Ｍ／Ｒ））を形成しかつ対応する許容トルク目標値
    （Ｍｚｕｌ）を出力する第１の最小値段（５）と，その
    後に接続されて両方の調整回路（ａ，ｂ）用の共通な最
    小トルク目標値（Ｍｓｏｌｌ）を形成する第２の最小値
    段（６）とを介して結合を行い，外部から側方力（Δ
    Ｙ）が作用する際対応する付加トルク目標値を形成し，
    この付加トルク目標値を異なる符号で両方の調整回路
    （ａ，ｂ）へ供給して，外乱の影響をなくし，かつ側方
    力に抗して作用する車輪の横方向滑りにより車輪接触点
    に生ずる制御力を発生することを特徴とする，請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 個別車輪駆動及び制動モジユールのうち
    それぞれ左側及び右側の車輪に属するモジユールによ
    り，それぞれ滑り調整回路（ａ，ｂ）を持つ個別モジユ
    ールの対を形成し，車両（１）の実際速度（ｖｉｓｔ）
    を求める速度センサ（２１）を設け，それぞれの調整回
    路に属して車輪周速度目標値（Ｕｓｏｌｌ）を形成する
    計算機（２２′，２２）を介して結合を行い，最小値段
    （２３）に形成される最小値を比較段（２４′，２４）
    を介して両方の調整回路（ａ，ｂ）へ供給し，外部から
    側方力又は進路選定力（ΔＹ）が作用する際付加的な周
    速度目標値（ΔＵｓｏｌｌ）を形成し，この付加的な周
    速度目標値を異なる符号で両方の調整回路（ａ，ｂ）へ
    供給して，外乱の影響をなくし，かつ側方力に抗して作
    用する車輪の横方向滑りにより車輪接触点に生ずる制御
    力を発生することを特徴とする，請求項１に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 共通な速度センサの代りに，計算機（２
    ２′，２２）へ実際速度を供給する速度センサ（３
    １′，３１）を各調整回路（ａ，ｂ）に付属させ，各調
    整回路に属して車輪周速度目標値（Ｕｓｏｌｌ）を形成
    する計算機（２２′，２２）を介して結合を行い，それ
    ぞれの車輪周速度目標値（Ｕｓｏｌｌ）をそれぞれの比
    較段（２４′，２４）へ直接供給し，外部から側方力又
    は進路選定力（ΔＹ）が作用する際付加的な周速度目標
    値（ΔＵｓｏｌｌ）を形成し，この付加的な周速度目標
    値を異なる符号で両方の調整回路（ａ，ｂ）へ供給し
    て，側方力に抗する車輪の横方向滑りを車輪接触点に生
    ずることを特徴とする，請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 速度センサの代りに，地面上の走行速度
    （ｖｉｓｔ）の評価素子（４１′，４１）を各調整回路
    （ａ，ｂ）に付属させ，進路選定の影響を考慮してこれ
    らの評価素子により，車両の既知の走行速度から左側及
    び右側の個別車輪駆動及び制動モジユール用の値を求め
    ることを特徴とする，請求項４に記載の方法。
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