Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schlupfregelung eines über einen elektrischen Antrieb angetriebenen Fahrzeugrades.

Elektrisch angetriebene Fahrzeuge mit einem direkt auf die einzelnen Räder wirkenden elektrischen Antrieb ermöglichen eine individuelle Ansteuerung der einzelnen Fahrzeugräder, der auch als Wheel-Drive bezeichnet wird. Über den elektrischen Antrieb kann eine Radbremsung mit Rekuperation bzw. Rückgewinnung der kinetischen Energie als elektrische Energie erfol gen. Der elektrische Antrieb kann hierbei unmittelbar oder durch ein Getriebe auf das Rad wirken. Weiterhin ist im Allgemeinen eine Reibbremse vorgese hen, die bei Nutzfahrzeugen als pneumatische Bremse ausgebildet ist.

Instabilitäten können insbesondere auftreten, wenn in einer Fahrsituation größere Längs- und Querkräfte übertragen werden sollen, als es der Reib wert zwischen Reifen und Straße zulässt. Bei einer Bremsung wird im Allge meinen ein ABS-Eingriff an dem Rad durchgeführt, bei dem eine Blockiernei gung erkannt wird, so dass durch geeignete Ansteuerung der Reibbremse unter Berücksichtigung eines maximal zulässigen Schlupfwertes ein Blockie ren des Rades verhindert wird. Somit kann die radindividuelle Bremskraft angepasst und der Radschlupf auf einen geeigneten Schlupfwert geregelt werden, bei eine maximale Kraft zwischen Rad und Straße übertragen wer den kann. Durch ein derartiges Verfahren wird somit die Lenkfähigkeit, d. h. Übertragung einer Querkraft, aufrechterhalten.

Bei Systemen mit radindividuell wirkenden elektrischen Antrieben und ergän zenden Reibbremsen ergeben sich jedoch Probleme. So kann das generato rische Bremsmoment des elektrischen Antriebs, d. h. die Rekuperation, zu einer Blockierneigung des Rades führen. Bei Feststellen einer derartigen Blockierneigung wird im Allgemeinen die Energierückgewinnung abgeschal tet und der allein über die Reibbremse wirkende ABS-Regelmechanismus durchgeführt, um die Fahrstabilität zu sichern.

Ein derartiges Umschalten zwischen Systemen ist im Allgemeinen aufwendig und weiterhin energetisch nicht optimal. Bei dem ABS-Regelverfahren wer den dann die Möglichkeiten der elektrischen Antriebe zur schnellen Ausbil dung von positiven und negativen Drehmomenten nicht genutzt.

Die DE 102017211 436 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Elektromotors für ein Fahrzeug, bei dem ein eine Soll drehzahl des Elektromotors repräsentierender Solldrehzahlwert um einen Drehzahlschritt verändert wird und das von dem Elektromotor hierdurch be reitgestellte Drehmoment erfasst wird. Flierdurch können jedoch insbesonde re Probleme bei der Seitenführung auftreten; weiterhin werden hierdurch ge gebenenfalls Radgeschwindigkeiten eingestellt, die nicht an das Geschwin digkeitsniveau angepasst sind.

Die DE 102011 100814 A1 betrifft eine Einrichtung zur Antriebsschlupfrege lung für ein Fahrzeug mit elektromotorischem Fahrzeugantrieb, bei dem die elektrischen Antriebsmotoren der Räder jeweils von einem steuerbaren Um richter gespeist werden, wobei zur Drehzahlsteuerung ein ASR-Steuergerät jedem Umrichter die maximal zulässige Drehzahl des betreffenden An triebsmotors mitteilt. Eine solche Regelung kann somit insbesondere einen Antriebsschlupf begrenzen.

In der DE 102014210537 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid fahrzeugs mit Brennkraftmaschine und elektrischer Maschine beschrieben, wobei die elektrische Maschine in einem generatorischen Betriebsmodus betrieben werden kann und Sicherheitsmaßnahmen unter Erhöhung oder Reduzierung des Radantriebs durchgeführt werden können. Hierbei ist ein Modus zur Konstanthaltung der Summe aus den Antriebsmomenten beider Antriebe vorgesehen.

Die DE 102010003076 A1 beschreibt ein Verfahren und System zur Rege lung eines Radbremsschlupfes für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, bei dem ein Bremssignal von einer Schlupfregeleinrichtung erfasst wird und daraufhin eine Elektroantriebsregeleinrichtung und eine Reibungsbremsregeleinrich tung angesteuert werden. Somit kann ein regeneratives Bremsen unter Be rücksichtigung des Radschlupfes durchgeführt werden.

In der JP 2018018697 A wird ein ABS für ein vierrädriges Elektrofahrzeug mit einer Schlupfregelung beschrieben.

Die US 2004/0176899 A zeigt eine Steuerung der auf eine Vielzahl von Rä dern eines Motorfahrzeugs ausgeübten Drehmomente, wobei Dreh zahlsensoren und ein Gierraten-Beschleunigungssensor vorgesehen sind. Hierbei werden unter anderem die erforderlichen, an die jeweiligen Räder auszuübenden Drehmomente an lateral gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs bestimmt, um den Radschlupf zu regulieren und ein Korrektur- Moment um die Gierachse des Fahrzeuges zu erzeugen. Weiterhin können vom Fahrer angestrebte Soll-Werte für die Regelung berücksichtigt werden.

In der EP 1 849745 B1 ist eine Steuerung für Bremskräfte und Antriebskräfte eines Fahrzeugs vorgesehen, bei dem der Fahrerwunsch aufgenommen wird und eine Sollbrems-/Antriebskraft und ein Soll-Giermoment ermittelt werden, die über die Brems-/Antriebskräfte, die auf die Reifen auszuüben sind, er zeugt werden sollen. Hierzu ist ein Gierraten-Sensor vorgesehen.

Die EP 2612716 B1 beschreibt eine Bremskraftsteuereinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Elektrokraft-Erzeugungsmechanismus, der eine elekt romagnetische Antriebskraft oder Bremskraft auf ein Rad aufbringen kann, wobei zusätzlich ein Bremskrafterzeugungsmechanismus zur Ausführung mechanischer Bremskräfte vorgesehen ist. Weiterhin ist eine Straßenober- flächenzustands-Erfassungseinrichtung vorgesehen, wobei auf Grundlage der erfassten Daten eine Blockiertendenz der Räder ermittelt wird.

Derartige Verfahren und Systeme ermöglichen zunächst im Allgemeinen eine Längsregelung des Radschlupfes; hierbei wird jedoch die Seitenführung im Allgemeinen nicht oder nur wenig berücksichtigt. Auch sind die Verfahren zum Teil recht aufwendig oder erfordern zusätzliche Sensoren, die nicht in jedem Fahrzeug zur Verfügung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Schlupfregelung eines über einen elektrischen Antrieb angetriebe nen Fahrzeugrades zu schaffen, die eine sichere Stabilisierung des Fahr zeugs bei guter Steuerbarkeit des Fahrzeugs ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den un abhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Weiterhin ist ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vor richtung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schlupfregelung dient insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; das erfindungsgemä ße Verfahren zur Schlupfregelung kann insbesondere mit der erfindungsge mäßen Vorrichtung durchgeführt werden.

Erfindungsgemäß wird somit über einen auf das jeweilige Fahrzeugrad wir kenden elektrischen Antrieb in einem Moment-Steuerungsschritt eine Mo ment-Steuerung durchgeführt und es werden Ist-Antriebsmomente bzw. Kräf te eingesteuert, die sowohl beschleunigend als auch bremsend wirken kön nen. Hierbei wird ein Radschlupf des jeweiligen Fahrzeugrades ermittelt und überprüft, ob eine Instabilität vorliegt. Bei Feststellen einer Instabilität des Fahrzeugrades wird vorteilhafterweise eine Schlupfregelung des Radschlupfs auf einen Soll-Schlupf des Fahrzeugrades durchgeführt, bzw. es wird eine Drehzahlregelung des elektrischen Antriebs auf diesen Soll-Schlupf durchge führt, da eine derartige Schlupfregelung bzw. Drehzahlregelung insbesonde re zum einen eine hohe Übertragung der Längskräfte, insbesondere der zur Abbremsung führenden Längskräfte, ermöglicht und weiterhin eine geeignete Querkraftübertragung sicherstellt.

Hierbei wird das von dem elektrischen Antrieb auf das Fahrzeugrad übertra gene Ist-Antriebsmoment, das beschleunigend oder bremsend sein kann, ermittelt und mit einem End-Kriterium bewertet. Wenn das End-Kriterium bzw. Beendigungs-Kriterium erfüllt ist, wird die überlagerte Drehzahlregelung bzw. Schlupfregelung des elektrischen Antriebs beendet.

Somit wird vorteilhafterweise eine Regelung ohne Einsatz der Reibbremse angestrebt; somit kann insbesondere auch einer Energierekuperation Vor rang eingeräumt werden. Der elektrische Antrieb kann somit bei Ausübung eines negativen Ist-Antriebsmomentes direkt elektrische Energie erzeugen und dem Fahrzeug bzw. einem Speicher wieder zuführen.

Vor dem Moment-Steuerungsschritt kann ein Soll-Antriebsmoment- Ermittlungsschritt vorgesehen sein, in dem ein Soll-Antriebsmoment ermittelt wird, insbesondere in Abhängigkeit einer Fahrer-Eingabe, und in dem Mo ment-Steuerungsschritt kann bei der Ansteuerung des elektrischen Antriebs des Fahrzeugrades das ausgeübte Ist-Antriebs-Moment gemessen und auf das Soll-Antriebsmoment eingestellt und/oder eingeregelt wird.

Dies ermöglicht somit eine geeignete Ermittlung und Einstellung des Ist-Soll- Antriebsmomentes.

Erfindungsgemäß können trotz der bei der Bremsung bzw. Nutz-Bremsung ermöglichten Rekuperation Instabilitäten sicher erkannt werden. Hierbei kann als Instabilitäts-Kriterium insbesondere ein ermittelter Radschlupf des jeweili gen Fahrzeugrades mit einem Grenzschlupf bzw. einer Schlupfschwelle, z. B. 7 %, verglichen werden. Die Ermittlung des Radschlupfes erfolgt z.B. in üblicherweise mittels Drehzahlsensoren zur Ermittlung der aktuellen Dreh zahl unter Vergleich mit einer Referenzgeschwindigkeit des Rades, die als lokale Geschwindigkeit der Radnabe über dem Grund direkt ermittelt bzw. aus einem ergänzend vorgesehenen ABS oder ESC-System als Referenz geschwindigkeit oder ABS- bzw.- ESC-Referenzgeschwindigkeit entnommen werden kann. Bei Erfüllen des Instabilitäts-Kriteriums wird somit die überla gerte Drehzahlregelung des elektrischen Antriebs begonnen und die Dreh zahl des elektrischen Antriebs somit auf einen Soll-Schlupf, z. B. 15 %, ein geregelt.

Die Auswahl des Soll-Schlupfes kann aufgrund eines Auswahl-Kriteriums oder mehrerer Auswahl-Kriterien erfolgen; vorteilhafterweise wird die maxi male oder hohe Übertragung der Längskräfte und eine geeignete Übertra gung von Querkräften ermittelt. Hierbei können ergänzende Kriterien berück sichtigt werden. Eine Ermittlung kann insbesondere aus zur Verfügung ste henden Modellen zur Längskraft- und Querkraft-Übertragung eines Rades in Abhängigkeit des Radschlupfes, gegebenenfalls unter Berücksichtigung wei terer Parameter wie Schräglaufwinkel usw., herangezogen werden.

Somit wird bereits der erfindungsgemäße Vorteil erreicht, während der Insta bilitäts-Regelung eine geeignete Querkraft-Übertragung zu ermöglichen. Somit wird insbesondere die Seitenführung des Fahrzeugs sichergestellt, sodass auch Kurvenführungen weiter ermöglicht sind. Anders als bei den eingangs genannten Systemen hat somit vorzugsweise der Erhalt der Lenk barkeit Vorrang vor der Verkürzung des Bremswegs; hierbei kann insbesondere auch einer Längsregelung ohne Berücksichtigung der Querkraft-Übertragung kein Vorrang eingeräumt werden

Indem das Beendigung-Kriterium zur Beendigung der überlagerten Drehzahl regelung in Abhängigkeit des ermittelten übertragenen Ist-Antriebsmomentes ausgebildet ist, kann somit bei der Beendigung der Regelung kein instabiler Zustand auftreten. Da bei der Instabilitäts-Regelung eine Drehzahl-Regelung bzw. Schlupfregelung des Antriebs erfolgt, kann somit der aktuelle Rad schlupf nicht als Beendigungs-Kriterium herangezogen werden, da er durch die Regelung eingestellt wird. Daher wird das Beendigungs-Kriterium vor zugsweise in Abhängigkeit des übertragenen Ist-Antriebsmomentes ausge wählt. Hierbei wird erkannt, dass durch den Vergleich des Ist-Antriebs- Mo mentes mit einem Soll-Antriebsmoment sichergestellt werden kann, dass bei der Beendigung der überlagerten Drehzahl-Regelung kein instabiler Umstand vorliegt, sondern der gerade aktuelle Schlupfwert eine hinreichende Stabilität gewährleistet.

Somit wird erfindungsgemäß der Längsschlupf auf einen Maximalwert be grenzt und der Querkraft und Lenkfähigkeit gegenüber der Bremskraft zu mindest in den Fällen Vorrang einräumt, in denen dieses vorteilhaft ist.

Der Grenzschlupf zur Bewertung der Instabilität ist vorteilhafterweise gerin ger als der einzuregelnde Soll-Schlupf, sodass die überlagerte Drehzahl- Regelung rechtzeitig begonnen wird.

Erfindungsgemäß können somit Ist-Antriebsmomente in beide Richtungen eingeregelt werden. Somit ist zum einen eine Blockier-Regelung während eines Bremsvorgangs, und weiterhin eine Antriebsschlupf-Regelung möglich. Die Vergleiche der Schlupfwerte und des Ist-Antriebsmomentes mit dem je weiligen Grenzwerten oder Vergleichswerten wird somit insbesondere auf Grundlage des Betrags der Werte, d. h. ohne Vorzeichen, durchgeführt.

Gemäß einer Ausbildung kann mehr als ein Grenzschlupf vorgesehen sein. So kann bei Erkennung einer Instabilität zunächst bei Überschreiten eines unteren Grenzschlupfs des Radschlupfes ein Übergang auf eine Drehzahl regelung des Fahrzeugrades erfolgen und bei Überschreiten eines oberen Grenzschlupfs ein Übergang auf die Schlupf regelung des Fahrzeugrades erfolgen, bei der der Radschlupf auf den Soll- Schlupf geregelt wird, d.h. insbesondere als überlagerter Schlupfregel- Schritt.

Hierdurch wird ein verbesserter Übergang von der Moment-Steuerung oder Moment-Regelung des Antriebsmomentes auf die Schlupfregelung ermög licht, d.h. insbesondere auch mit dazwischen vorgesehener Drehzahlrege lung des Fahrzeugrades, wobei die Drehzahlregelung somit auch eine Rad geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugrades darstellt.

Bei Erfüllen des Beendigungs-Kriteriums kann das Verfahren insbesondere zurückgesetzt werden, d. h. es wird wiederum der Schritt der Ansteuerung des elektrischen Antriebs des Fahrzeugrades gemäß der Ist- Antriebsmoment-Steuerung oder der unterlagerten Ist-Antriebsmoment- Regelung durchgeführt.

Das aktuell übertragene oder eingegebene Ist-Antriebsmoment kann insbe sondere durch Messung des von einer Ansteuerschaltung eingespeisten Mo torstroms erfolgen; hierbei kann im Allgemeinen vorteilhafterweise angesetzt werden, dass der - z. B. von Gleichrichtern - zur Verfügung gestellte Motor strom proportional dem eingespeisten oder übertragenen Ist-Antriebsmoment ist. Somit ist mit geringem Aufwand eine Ermittlung des übertragenen Ist- Antriebsmomentes möglich, wobei die hierfür erforderlichen Werte dem Sys tem im Allgemeinen bereits zur Verfügung stehen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfin dungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass somit eine Sicherstellung eine Querkraftführung auch ohne ergänzende Sensoren wie z. B. Gierratensensor oder Querbeschleunigungssensor möglich ist. Es kann auf Grundlage z. B. eines Modells zur Längskraftführung und Seitenkraftführung ein geeigneter Soll-Schlupf für die überlagerte Drehzahl-Regelung angesetzt werden, der mit hoher Genauigkeit die geeignete Längskraftführung und Querkraftführung ermöglicht. Der Einsatz einer Reibungsbremse kann sekundär vorgesehen sein, wobei diese z. B. lediglich bei Erkennen eines erforderlichen Eingriffs, z. B. für die Ausführung eines entsprechen hohen Brems-Momentes vorgesehen ist. An sonsten kann eine Blockierschutz-Regelung oder ABS-Regelung primär durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Ansteuerung des elektrischen Antriebs erfolgen.

Der elektrische Antrieb kann insbesondere ein Radnabenmotor sein, der so mit radindividuell die Einsteuerung eines geeigneten Ist-Antriebsmomentes ermöglicht. Der elektrische Antrieb kann grundsätzlich mit oder ohne Getrie be vorgesehen sein.

Anstelle von Raddrehzahlsensoren des ABS kann auch die Drehzahl der elektrischen Maschine, d. h. ein zur Verfügung gestelltes Gebersignal, ver wendet werden. Wenn die Elektromaschine über ein Getriebe auf das Rad einwirkt, kann die jeweilige Getriebeübersetzung zur Berechnung der Rad drehzahl herangezogen werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nach der initialen Einstellung des Soll-Schlupfes bei der Drehzahl-Regelung der Soll-Schlupf-Wert um die sen Zielwert herum in z. B. inkrementeilen Schritten variiert werden. Somit kann die durch der Drehzahl-Regelung des elektrischen Antriebs unterlagerte Drehmoment-Regelung oder Drehmoment-Einstellung die daraus folgende Drehmoment-Änderung des elektrischen Antriebs messen. So kann z. B. der zunächst vorgesehene und als optimal bewertete Soll-Schlupf von z. B. 15 % additiv in Richtung z. B. höherer übertragener Drehmomente bzw. Radkräfte verändert werden. Hierbei kann vorteilhafterweise eine obere Schlupfgrenze zur Begrenzung dieser Variation vorgesehen sein, die nicht überschritten werden darf, z. B. mit einem oberen Grenzschlupf (Radschlupf-Grenzwert) von 22 %. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung bzw. Antriebssteuerung ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Aus führungsform;

Fig. 3 eine Darstellung der Reifenlängskraft und Reifenquerkraft in

Abhängigkeit des Radschlupfes in verschiedenen Fahrsituatio nen;

Fig. 4 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein Fahrzeug 1 weist gemäß Figur 1 vier Räder 2 auf, die jeweils über einen elektrischen Radnabenmotor 3 angetrieben werden. Grundsätzlich kann das jeweilige Fahrzeugrad 2 wie gezeigt direkt über einen Motor, oder auch indi rekt über ein Getriebe von einem Motor angesteuert werden. Die Raddreh zahlen der einzelnen Räder 2 werden jeweils über - aktive oder passive - Raddrehzahlsensoren 4 gemessen, die Drehzahl-Signale n ausgeben. Ge mäß der grundsätzlich vereinfachten Darstellung der Figur 1 ist eine An triebs-Steuereinrichtung 6 vorgesehen, die die einzelnen Radnabenmotoren 3 über Antriebs-Steuersignale S1 ansteuert. Die Radnabenmotoren 3 ermög lichen zum einen einen Antrieb der einzelnen Fahrzeugräder 2 und weiterhin eine Rekuperation, d. h. eine Rückgewinnung der kinetischen Energie beim Bremsen der Fahrzeugräder 2.

Die Ansteuereinrichtung 3a des Radnabenmotors 3 ermittelt das tatsächlich ausgegebene Ist-Antriebsmoment M2; so kann z. B. angesetzt werden, dass die dem Radnabenmotor 3 zugeführte Stromstärke I3 dem ausgeübten Ist- Antriebsmoment M2 proportional ist. Somit gibt jede Ansteuereinrichtung 3a Informationssignale S2 über das auf das jeweilige Fahrzeugrad 2 ausgeübte Ist-Antriebsmoment M2 an die zentrale Antriebs-Steuereinrichtung 6. Das Ist- Antriebsmoment M2 ist hierbei positiv, wenn es zur Beschleunigung des Fahrzeugrades 2 dient, und negativ, wenn es zum Bremsen des Fahrzeug rades 2, insbesondere mittels Rekuperation, dient.

Die von einem Fahrzeugrad 2 in Längsrichtung des Fahrzeugs übertragene Reifenlängskraft FL und die in Querrichtung des Reifens 2 übertragene Rei fenquerkraft FQ hängen von dem jeweiligen Radschlupf s ab, sowie z. B. einem Schräglaufwinkel a. Der Radschlupf s hängt wiederum insbesondere von dem Reibwert m der Straße bzw. des Untergrundes ab. Figur 3 zeigt eine entsprechende Modellbildung, wonach die beiden Kräfte FL und FQ in Ab hängigkeit des Radschlupfes s dargestellt sind und die Kurven mit dem Schräglaufwinkel a variieren.

Hierbei kann der Radschlupf s als Verhältnis der Radgeschwindigkeit, d. h. Radumfangsgeschwindigkeit v2 gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit v1 ermittelt werden, da bei reiner Haftreibung ohne Radschlupf die Radge schwindigkeit (Radumfangsgeschwindigkeit) v2 mit der Fahrzeuggeschwin digkeit v1 bei Geradeausfahrten übereinstimmt.

Gemäß Figur 3 tritt bei Übertragung einer Reifenlängskraft FL immer ein ge wisser Radschlupf s auf, so dass die Kurve von FL mit steigendem Rad schlupf zunächst ansteigt, und - gegebenenfalls in Abhängigkeit des Schräg laufwinkels a- nachfolgend mit höherem Wert des Radschlupfes s abfällt, wobei bei höherem Radschlupf entsprechend insbesondere auch ein Blockie ren des Fahrzeugrades 2 auftreten kann. Die Reifenquerkraft FQ nimmt hin gegen mit steigendem Radschlupf s ab.

Die oben genannten Überlegungen sind grundsätzlich sowohl bei einem Bremsvorgang als auch Beschleunigungsvorgang anzusetzen, wobei beim Bremsvorgang ein Blockieren der gebremsten Räder auftreten kann, und beim Antriebsvorgang ein Durchdrehen der Räder. Erfindungsgemäß wird angestrebt, das Fahrzeugrad 2 über die Antriebsein richtung, d. h. hier den Radnabenmotor 3, in einem Bereich einzuregeln, bei dem sowohl eine Reifenlängskraft FL als auch eine hinreichende Reifen querkraft FQ ausgeübt werden kann, um somit eine geeignete Kurvenfüh rung bzw. Querführung des Fahrzeuges 1 zu erreichen.

Während der Fahrt überprüft die Antriebs-Steuereinrichtung 6 den Rad schlupf s der einzelnen Fahrzeugräder 2 auf Grundlage der jeweiligen Rad drehzahlsignale n sowie einer Referenzgeschwindigkeit v1-ref des Fahr zeugs 1 oder einer Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugrades v2ref, die grundsätzlich aus einer Modellbildung berechnet werden können, wie es bei Antiblockiersystemen (ABS) üblich ist.

Eine Instabilität kann z. B. durch Vergleich des Radschlupfes s mit mindes tens einer Schlupfschwelle s-thr erfolgen, d. h. mit dem Instabilitäts-Kriterium k1 : s > s-thr, z. B. mit s-thr = 7 % bzw. s-thr = 0,07.

Bei Erkennen einer Instabilität gemäß dem Instabilitäts-Kriterium k1 erfolgt eine Drehzahlregelung des Radnabenmotors 3 auf einen Soll-Schlupfwert s-soll, z. B. s-soll = 0,15 (15 %), wobei hier vorteilhafterweise ein Übergang zwischen dem Startwert der Schlupfregelung, d.h. z.B. mit dem erkannten Wert der Schlupfschwelle von z.B. s-thr = 7 %, und dem einzuregelnden Sollwert von z. B. s-soll = 0,15 (15 %) vorgesehen sein kann. Der genaue Wert des Schlupf-Sollwertes s-soll kann hierbei gemäß Figur 3 in Abhängig keit der Fahrsituation gewählt werden; hierbei kann insbesondere die erfor derliche Reifenquerkraft FQ berücksichtigt werden. Somit wird eine maximale oder hohe Übertragung der z. B. zur Abbremsung führenden Längskraft bzw. Reifenlängskraft FL unter Aufrechterhaltung eines Potentials zur Querkraft übertragung gemäß der jeweiligen Fahrsituation ermöglicht. Flierzu kann die Antriebs-Steuereinrichtung 6 insbesondere auch Informationen über eine Kurvenfahrt, z. B. eine Gierrate w oder eine gegebenenfalls einem entspre chendem Sensor direkt ermittelte Querbeschleunigung aq heranziehen. Wei- terhin kann entsprechend der jeweilige Schräglaufwinkel a berücksichtigt werden, so dass ein Auswahlkriterium k2 für den Soll-Schlupf s-soll gebildet wird.

Somit erfolgt durch Ansteuerung des Radnabenmotors 3 eine Drehzahlrege lung des Reifenschlupfes s auf den Soll-Schlupf s-soll, indem somit der Radnabenmotor zum Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugrades 2 angesteuert wird. Durch Messung des Antriebsstroms (Ansteuerstroms) I3 wird entsprechend das eingesteuerte Ist-Antriebsmoment M2 aktuell ermit telt.

Gemäß Figur 2 kann der in Figur 1 gezeigte Aufbau entsprechend auch mit tels der Antriebs-Steuereinrichtung 6 und der zentralen Brems- Steuereinrichtung 10 erfolgen, die die jeweiligen Radbremsen 9, z. B. pneu matische Radbremsen zum Bremsen einzelner Fahrzeugräder 2, direkt oder beim EBS insbesondere auch indirekt über Brems-Steuersignale S3 ansteu ert. Zur Ansteuerung kann insbesondere eine elektropneumatische Ventilein richtung, z. B. mit Relaisventilen und ABS-Ventilen, eingesetzt werden, damit die jeweiligen Radbremsen 9 nachfolgend Bremskräfte FB auf die einzelnen Fahrzeugräder 2 übertragen. Bei einem derartigen Aufbau geben somit die Raddrehzahlsensoren 4 in üblicherweise die Raddrehzahlsignale n an die Brems-Steuereinrichtung 10 aus, die mit der zentralen Antriebs- Steuerein richtung 6 in Datenverbindung steht, oder mit dieser integriert ist.

Somit kann in die Regelung auch entsprechend die Brems-Steuereinrichtung 10 eingebunden werden, wenn z. B. eine stärkere Abbremsung der Fahr zeugräder 2 mittels der als Reibbremsen ausgebildeten Radbremsen 9 erfor derlich ist. Vorteilhafterweise erfolgt ansonsten die erfindungsgemäße Rege lung allein durch Ansteuerung der Antriebseinrichtung, d. h. hier der Rad nabenmotoren 3. Gemäß dem Flussdiagramm der Figur 4 erfolgt somit nach dem Start in Schritt StO in dem Schritt St1 die Einstellung oder Regelung eines Ist- Antriebsmomentes M2 an dem jeweiligen Fahrzeugrad 2, mittels Rekuperati- on.

Während und/oder nach dem Schritt St1 ist weiterhin gemäß Schritt St2 vor gesehen, die Raddrehzahlen n, den Radschlupf s und eine Referenzge schwindigkeit v2ref zu bestimmen, sowie den Soll-Schlupf s-soll festzulegen oder abzurufen. Gemäß Schritt St3 wird fortlaufend überprüft, ob das Instabi litäts-Kriterium K1 erfüllt ist. Bei Vorliegen einer entsprechenden Instabilität wird gemäß Verzweigung y1 in Schritt St4 die Drehzahlregelung durchge führt, um den Radschlupf s auf den Soll-Schlupf s-soll einzuregeln.

Hierbei wird gemäß Schritt St4 fortlaufend überprüft, ob das übertragene Ist- Antriebsmoment M2 bzw. die übertragenen Kräfte ein Endkriterium K3 zur Beendigung des Schlupf-Regelverfahrens erfüllen.

Als Endkriterium K3 kann entsprechend nicht mehr gemäß dem Kriterium k1 der Radschlupf bewertet werden, da dieser gerade als Regelgröße auf den Soll-Schlupfwert s-soll eingeregelt wird. Daher erfolgt die Bewertung des Endkriteriums k3 mittels des übertragenen Ist-Antriebsmomentes M2.

Das Endkriterium k3 ist vorteilhafterweise von der unterlagerten An triebsmoment-Regelung oder -Steuerung abhängig, um somit zu bewerten, ob eine stabile Situation vorliegt und die überlagerte Schlupfregelung bereits keine relevanten Änderungen verursacht.

So kann das Endkriterium insbesondere bewerten, ob das angeforderte Sollmoment unterhalb des übertragenen Ist-Antriebsmomentes M2 liegt, d.h. M2 < x ^* M-soll. wobei insbesondere auch x=1 angesetzt werden kann, d.h. M2 < M-soll. Falls dies der Fall ist, wird somit auf eine stabile Situation erkannt, und es wird gemäß Verzweigung y2 die Schlupfregelung beendet, d. h. gemäß der Darstellung der Figur 3 wiederum auf die unterlagerte Moment-Regelung, zurückgestellt, bzw. wie hier gezeigt wird auf die Regelung des Ist-Antriebsmomentes M2 gemäß Schritt St1 zurückgestellt.

Gemäß weiteren bevorzugten Ausbildungen kann bei der Schlupf-Regelung in Schritt St4 der Radschlupf s in einem Schritt St4a um den Zielwert, d. h. den Schlupf-Sollwert s-soll, herum in inkrementeilen Schritten variiert wer den. Die durch die der Drehzahlregelung des Radnabenmotors 3 unterlager te Drehmomentregelung kann in Schritt St4b die daraus folgende Drehmo mentänderung des Radnabenmotors 3 messen. Der optimale Schlupfpunkt von z. B. 15 % wird dann in Schritt St4c adaptiv in Richtung höherer übertra gener Drehmomente M2 bzw. Radkräfte verändert. Hierbei kann vorgesehen sein, eine obere Schlupfgrenze s-up nicht zu überschreiten, z.B. mit s-up = 22 %, sodass der Radschlupf s auf 22 % limitiert wird, was somit ein Adapti- ons-Endkriteriums k5 darstellt.

Bei der Ausbildung nach Fig. 2 kann die Antriebs-Regelung mit einer ABS- Regelung kombiniert werden. So kann die elektrische Abbremsung bzw. Re- kuperation mit einer unterlagerten Reibbremsung mit konstantem Moment überlagert werden. Somit kann bei Blockierneigung eines Fahrzeugrades 2 eine Reibbremsung über die Radbremse 9 mittels eines ABS- Regelverfah rens über die zentrale Bremssteuereinrichtung 10 (ABS-Regeleinrichtung) geregelt werden unter gleichzeitigen Wirken des Radnabenmotors 3, insbe sondere zur Rekuperation.

Gemäß einerweiteren Ausführungsform kann eine optimale Schlupfge schwindigkeit über einen Konstantanteil der Gleitgeschwindigkeit ermittelt werden. Der Soll-Schlupf s-soll kann von einem Fahrdynamik-System vorgegeben werden. So kann der Soll-Schlupf s-soll in Abhängigkeit des Querkraftbedarfs modifiziert und dann stärker limitiert werden, wenn entsprechende Seitenfüh rungskräfte erforderlich sind. Diese können aus einem ESC- Fahrzeugbewegungsmodel entnommen werden.

Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform anstatt der gezeigten Rad drehzahlsensoren 4 die Drehzahl des Radnabenmotors 3, d.h. z.B. das Ge bersignal verwendet werden. Wird der elektrische Antrieb 3 über ein Getriebe auf das Fahrzeugrad 2 eingegeben, so wird die jeweilige Getriebebesetzung zur Berechnung der Raddrehzahl n herangezogen.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

1 Fahrzeug

2 Fahrzeugrad

3 Radnabenmotor

3a Ansteuereinrichtung des Radnabenmotors 3

4 Raddrehzahlsensor

6 Antriebs-Steuereinrichtung

9 Radbremse, insbesondere pneumatische Radbremse

10 Brems-Steuereinrichtung

11 elektropneumatisches EBS-Bremssystem mit: zentraler Brems-Steuereinrichtung 10, pneumatischen Radbremsen 9 und über Brems-Steuersignale S3 angesteuerten elektropneumati schen Ventilen

12 Vorrichtung aus den Radnabenmotoren 3 mit Ansteuereinrichtungen 3a und der Antriebs-Steuereinrichtung 6

FL Reifenlängskraft

FQ Reifenquerkraft

51 Antriebs-Steuersignale

52 Motormoment-Informationssignal

53 Brems-Steuersignal n Raddrehzahlsignal s Radschlupf s-soll Soll-Radschlupf s-thr Grenzschlupf zur Bewertung der Instabilität s-thr-lo unterer Grenzschlupf s-thr-up oberer Grenzschlupf s-up oberer Schlupfwert k1 Instabilitätskriterium k2 Auswahlkriterium zur Ermittlung des Soll-Schlupfwertes s-soll k3 Endkriterium v1 Fahrzeuggeschwindigkeit v1 -ref Fahrzeug-Referenzgeschwindigkeit v2-soll Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugrades 2 v2 Radgeschwindigkeit v2ref Rad-Referenzgeschwindigkeit w Gierrate aq Querbeschleunigung

M2 Ist-Antriebsmoment, übertragenes Ist-Antriebsmoment M-soll Soll-Antriebsmoment

SLC Schlupfregelung (slip loop control) nLC Drehzahlregelung des Fahrzeugrades 2

TC Moment-Steuerung, Steuerung des Antriebsmoments M als Steuerung und/oder Regelung

VLC Fahrdynamik-Regelung

StO bis St5 Schritte des Verfahrens