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Title:
METHOD FOR PREVENTING THE WHEELS OF A MOTOR VEHICLE FITTED WITH AN ELECTRIC DRIVE MECHANISM FROM SPINNING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/065724
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for preventing the wheels of a motor vehicle fitted with an electric drive mechanism from spinning, said motor vehicle having individually driven wheels and two non-driven wheels. The method is characterised in that the speeds (n¿1?, n¿2?) of the driven wheels are each detected by a sensor and compared with the speeds (r¿1?=r¿2?) of the two non-driven wheels in a comparator of an electronic circuit. In the event that a predetermined value $g(d) by which one of the speeds (n¿1?, n¿2?) of the driven wheels exceeds the speed (r¿1?=r¿2?) of the non-driven wheels is exceeded, the drive torque for the driven wheel concerned is reduced.

Inventors:
EHRLINGER FRIEDRICH J (DE)
VOSS THOMAS (DE)
MUELLER BERND (DE)
GILLICH UDO (DE)
HELLWIG BERT (DE)
KARCH GERALD (DE)
WOLFGANG WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/004026
Publication Date:
December 23, 1999
Filing Date:
June 11, 1999
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
EHRLINGER FRIEDRICH J (DE)
VOSS THOMAS (DE)
MUELLER BERND (DE)
GILLICH UDO (DE)
HELLWIG BERT (DE)
KARCH GERALD (DE)
WOLFGANG WERNER (DE)
International Classes:
B60K28/16; B60L3/10; B60T8/175; (IPC1-7): B60L3/10; B60K28/16; B60T8/00
Foreign References:
DE2228129A11973-12-20
US5508924A1996-04-16
DE19540067A11997-04-30
DE19616582A11996-11-07
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
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Description:
Verfahren zur Verhinderung des Durchdrehens der Räder eines mit einem Elektroantrieb versehenen Kraftfahrzeuges 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 Raddrehzahl in einem definierten Drehzahlfenster relativ zur Drehzahl der nicht angetriebenen Räder befindet.

Erfindungsgemäss ist ferner vorgesehen, dass dann, wenn kein Drehzahlsignal der nicht angetriebenen Rader zur Verfügung steht, ein Vergleich der Drehzahl der angetriebe- nen Rader erfolgt, die durchdrehenden Rader 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 nl, 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 ni und n2 der angetriebenen Räder 1,2 übermit- telt sowie die Drehzahlen ri = r2 der beiden nicht ange- triebenen Räder 4,5, wobei diese Werte miteinander vergli- chen werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes An um den eine Drehzahl nl, n2 des angetriebenen Rades die Drehzahl ri = r2 der nicht angetriebenen Rader 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 ri = 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 nl, n2 der beiden einzeln angetriebenen Räder 1,2 ermittelt und vom Vergleicher in der Steuerschaltung 10 miteinander vergli- chen. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes An, um den die Drehzahl nl, n2 eines der angetriebenen Räder 1,2 die Drehzahl n2, nl, des anderen angetriebenen Rades über- steigt, wird nun das Antriebsmoment für das angetriebene Rad mit der Drehzahl n + An 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.