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Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs.
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Elektromaschinen, beispielsweise permanenterregte Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen, werden zum Antrieb von Elektro- oder Hybridfahrzeugen eingesetzt. Hierbei erzeugen die Elektromaschinen in einem motorischen Betriebsmodus ein mechanisches Drehmoment, wobei in z. B. einer Traktionsbatterie gespeicherte elektrische Energie mittels der Elektromaschine in mechanische Antriebsenergie umgesetzt wird. In einem generatorischen Betriebsmodus wandelt die Elektromaschine überschüssige kinetische Energie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs in elektrische Energie, die dann z. B. in der Traktionsbatterie gespeichert werden kann. Die Ansteuerung der Elektromaschine erfolgt in der Regel mittels so genannter Wechselrichter, z. B. mittels dreiphasiger Wechselrichter. Diese Wechselrichter dienen der Erzeugung von Wechselspannungen/Wechselströmen aus einer von der Traktionsbatterie zur Verfügung gestellten Gleichspannung (motorischer Betriebsmodus). Im generatorischen Betriebsmodus dienen die Wechselrichter einer Gleichrichtung von generatorisch erzeugten Wechselgrößen. Der Wechselrichter bzw. elektrische oder elektronische Elemente des Wechselrichters werden hierbei mittels einer Einrichtung zur Steuerung oder Regelung der Elektromaschine angesteuert. Üblich ist, dass die Einrichtung zur Steuerung oder Regelung als Mikrocontroller ausgeführt ist, die Eingangssignale für eine Treiberstufe erzeugt, wobei die Treiberstufe wiederum Eingangssignale, z. B. Gate-Spannungen, für elektrische oder elektronische Elemente, z. B. IGBTs oder MOSFETs, der Elektromaschine erzeugt. Die Einrichtung zur Steuerung oder Regelung kann hierbei beispielsweise eine Drehzahl der Elektromaschine steuern oder regeln.
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So ist z. B. aus der
DE 195 03 500 C2 bekannt, dass eine Steuerung in einem Motorbetrieb einer elektrischen Maschine über Kommutierungsschaltungen ein Antriebsdrehmoment und eine Drehzahl abhängig von einer mittels eines Pedalsensors erfassten Position eines vom Fahrer zu bedienenden Fahrpedals bestimmt. Weiter ist bekannt, dass zum Anfahren in Vorwärtsfahrtrichtung die Steuerung bei auf einem der Vorwärtsfahrgänge eingestellten Wählhebel ausschließlich die elektrische Maschine in ihrer Vorwärtsfahrt-Drehrichtung freigibt.
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Das Erzeugen von hohen Momenten bei geringer Drehzahl der Elektromaschine, insbesondere beim Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs aus einem Stillstand, stellt an leistungselektronische Elemente, z. B. IGBTs oder MOSFETs, hohe Anforderungen bezüglich einer thermischen Belastbarkeit. Dies gilt für permanenterregte Synchronmaschinen wie auch für Asynchronmaschinen. Bei Asynchronmaschinen kommt es beim Anfahren aufgrund eines hohen Schlupfes zwischen einem Rotor der Asynchronmaschine und einem Startordrehfeld zu einer hohen thermischen Belastung im Käfig-Läufer.
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Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Elektromaschine zu schaffen, welche eine reduzierte thermische Belastung der Elektromaschine und der einer Ansteuerung der Elektromaschine dienenden leistungselektronischen Elementen, insbesondere beim Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs, gewährleisten.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 7 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Regelung einer Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Hierbei wird eine Fahrgeschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs geregelt. In Abhängigkeit der gewünschten Fahrgeschwindigkeit wird eine Drehzahl der Elektromaschine eingestellt. Weiter wird eine gewünschte Fahrtrichtung und eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit in Bezug auf die gewünschte Fahrtrichtung bestimmt, d. h. es wird beispielsweise die Wählhebelstellung („D” oder „R”) für die Fahrtrichtungsbestimmung ausgewertet, und in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit werden beispielsweise Signale von Raddrehzahlsensoren herangezogen. In Bezug auf die gewünschte Fahrtrichtung bedeutet hierbei, dass eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit positiv ist, falls sich das Elektro- oder Hybridfahrzeug mit der gewünschten Fahrgeschwindigkeit in die gewünschte Fahrtrichtung bewegen würde. Weiter wird eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit ebenfalls in Bezug auf die gewünschte Fahrtrichtung bestimmt. Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ist also positiv, falls sich das Elektro- oder Hybridfahrzeug mit dieser aktuellen Fahrgeschwindigkeit in die gewünschte Fahrtrichtung bewegt. Ebenfalls wird eine Fahrbahnsteigung in gewünschter Fahrtrichtung bestimmt. Eine Fahrbahnsteigung ist positiv, falls die Fahrbahn in die gewünschte Fahrtrichtung ansteigt, sie ist negativ, falls die Fahrbahn in die gewünschte Fahrtrichtung hin abfällt. Hierbei kann die Fahrbahnsteigung auch in Fahrzeugrichtung ermittelt werden und das derart ermittelte Vorzeichen der Fahrbahnsteigung entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung angepasst werden.
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Erfindungsgemäß wird die Fahrgeschwindigkeit auf eine erste Minimalgeschwindigkeit geregelt, wobei die Drehzahl der Elektromaschine auf eine erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt wird, falls die Fahrbahnsteigung größer als eine erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung ist und eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit größer als Null und geringer als eine erste Minimalgeschwindigkeit ist. Die erste Minimalgeschwindigkeit entspricht hierbei der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl. Somit wird die einzuregelnde erste Minimalgeschwindigkeit in Abhängigkeit der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl bestimmt. Hierbei wird ein Zusammenhang zwischen Fahrgeschwindigkeit und Drehzahl als bekannt vorausgesetzt. Hierbei wird die Drehzahl der Elektromaschine in der jeweiligen Drehrichtung auf die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt, insbesondere wird also ein Betrag der Drehzahl der Elektromaschine auf die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt. Hiermit wird also ein Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs geregelt (Anfahrregelung). Dieser Anfahrregler kann durch leichte Betätigung des Gaspedals oder eines allgemeinen Vortriebsbedienelements ausgelöst werden. Sogar eine Vortriebspedalbetätigung, die üblicherweise zu keinem Vortrieb führen würde, da die entsprechende Gaspedalstellung ein zu geringes Moment anfordern würde, führt dann mit dem Anfahrregler zu einer Bewegung in Wunschfahrtrichtung. Steigt die Fahrbahn in der gewünschten Fahrtrichtung hin an und ist die z. B. von einem Kraftfahrzeugführer gewünschte Fahrgeschwindigkeit größer als Null, so wird durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt, dass die Drehzahl der Elektromaschine zumindest der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl entspricht. Hierbei gilt, dass eine Geschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs in eine Drehzahl der Elektromaschine umrechenbar ist, insbesondere unter Berücksichtigung von Übertragungsverhältnissen eines Getriebes. Somit entspricht eine Bewegung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit der ersten Minimalgeschwindigkeit der Minimal-Drehzahl der Elektromaschine. Hierbei ist die erste Minimalgeschwindigkeit positiv. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Kraftfahrzeugführer keinen Arbeitspunkt bzw. keine Minimal-Drehzahl der Elektromaschine in einem Drehzahlbereich zwischen Null und der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl einstellen kann, falls das Elektro- oder Hybridfahrzeug in Richtung der ansteigenden Fahrbahn bewegt werden soll. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise thermische Anforderungen bei hohen Anfahrmomenten, insbesondere beim Anfahren eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs in Richtung einer ansteigenden Fahrbahn, reduziert, was zu einer geringeren thermischen Belastung der Bauteile der Elektromaschine sowie der zur Ansteuerung der Elektromaschine benötigten leistungselektronischen Elemente führt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird hierbei angewendet, wenn die gewünschte Fahrtrichtung eine Vorwärts-Fahrtrichtung in Bezug auf das Elektro- oder Hybridfahrzeug ist und die Fahrbahn in dieser Vorwärts-Fahrtrichtung hin ansteigt. Ebenfalls wird das erfindungsgemäße Verfahren angewendet, wenn die gewünschte Fahrtrichtung eine Rückkehr-Fahrtrichtung bezüglich des Elektro- oder Hybridfahrzeugs ist und die Fahrbahn in Rückwärts-Fahrtrichtung ansteigt (und somit in Vorwärts-Fahrtrichtung abfällt).
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Die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl kann hierbei in Abhängigkeit von Spezifikationen der Elektromaschine und/oder Spezifikationen der leistungselektronischen Elemente zur Ansteuerung der Elektromaschine gewählt werden. Beispielsweise kann der Betrag der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl 250 U/min betragen. Die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl gilt hierbei vorzugsweise für beide mögliche Drehrichtungen eines Rotors der Elektromaschine. So kann die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl z. B. beim Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs in Vorwärtsrichtung auf einer in Vorwärtsrichtung ansteigenden Fahrbahn als auch beim Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs in Rückwärtsrichtung auf einer in Rückwärtsrichtung ansteigenden Fahrbahn eingestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die Fahrgeschwindigkeit auf eine zweite Minimalgeschwindigkeit geregelt, wobei die Drehzahl oder ein Betrag der Drehzahl der Elektromaschine auf eine zweite vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt wird, falls die Fahrbahnsteigung größer als eine zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigung und die Bremse nicht oder nicht ausreichend betätigt wurde und eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine zweite Minimalgeschwindigkeit ist. Die zweite Minimalgeschwindigkeit entspricht der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl. Somit wird die einzuregelnde zweite Minimalgeschwindigkeit ebenfalls in Abhängigkeit der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl bestimmt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Geschwindigkeit eines Rückrollens des Elektro- oder Hybridfahrzeugs begrenzt (Rückroll-Regelung). Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit und die zweite Minimalgeschwindigkeit ist also negativ. Ein Rückrollen bezieht sich auf ein Rollen des Elektro- oder Hybridfahrzeugs entgegen der gewünschten Fahrtrichtung, nicht auf eine Rückwärtsbewegung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Beim Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs in Richtung einer ansteigenden Fahrbahn wird z. B. beim Lösen einer Feststellbremse und ohne Einstellen einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit durch den Kraftfahrzeugführer das Elektro- oder Hybridfahrzeug sich in Richtung der abfallenden Fahrbahn mit zunehmender (negativer) Geschwindigkeit bewegen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine aktuelle (negative) Fahrgeschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs auf eine zweite Minimalgeschwindigkeit begrenzt, wobei die zweite Minimalgeschwindigkeit zu der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl korrespondiert. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine durch eine Fahrbahnsteigung verursachte Bewegung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs entgegen einer gewünschten Fahrtrichtung in einer Geschwindigkeit begrenzt. Dies ermöglicht ein komfortables Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs am Berg durch Verhinderung eines z. B. zu schnellen Rückrollens des Elektro- oder Hybridfahrzeugs.
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Die Einstellung der Drehzahl der Elektromaschine auf die zweite vorbestimmten Minimal-Drehzahl kann hierbei in einem generatorischen Betriebsmodus erfolgen, insbesondere in einem so genannten Rekuperationsmodus. Hierbei wird das Elektro- oder Hybridfahrzeug generatorisch auf die zweite Minimalgeschwindigkeit geregelt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Laden z. B. einer Traktionsbatterie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs während des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
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Die zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigerung kann hierbei gleich der ersten vorbestimmten Fahrbahnsteigung sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, das Anfahren und Rückrollen des Elektro- oder Hybridfahrzeugs bei unterschiedlichen Fahrbahnsteigungen mittels der erfindungsgemäßen Verfahren zu regeln. Auch ein Betrag der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl kann gleich einem Betrag der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl sein. Selbstverständlich können diese aber auch unterschiedlich gewählt werden. Auch kann ein Betrag der ersten Minimalgeschwindigkeit einem Betrag der zweiten Minimalgeschwindigkeit entsprechen, diese können aber auch unterschiedlich sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine Stellgröße zur Einstellung der Drehzahl ein Drehmoment. Ein Stellbereich des Drehmoments ist erfindungsgemäß abhängig von der Fahrbahnsteigung. Somit kann in vorteilhafter Weise eine Stellgröße an beispielsweise durch steilere Fahrbahnsteigungen erforderliche steigende Anfahrmomente angepasst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform steigt zumindest in einem Teilbereich von Fahrbahnsteigungen eine maximale Stellgröße mit steigender Fahrbahnsteigung monoton oder streng monoton, vorzugsweise stetig, an. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass das für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Drehmoment zur Regelung der Drehzahl auf die erste oder zweite Minimal-Drehzahl mit steigender Fahrbahnsteigung zunimmt, wodurch die z. B. zum Anfahren des Elektro- oder Hybridfahrzeugs erforderlichen Drehmomente bereitgestellt werden können.
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Zu beachten ist, dass das zumindest die Anfahrregelung bei keiner Fahrbahnsteigung (ebener Fahrbahn) oder bei Fahrbahnsteigungen, die kleiner als die erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung sind, nicht angewendet wird. Allerdings kann die Rückroll-Regelung in diesem Fall angewendet werden, falls die Fahrbahnsteigung zwar größer als die zweite, aber kleiner als die erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine maximale Stellgröße für Fahrbahnsteigungen, die kleiner als die erste oder die zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigung sind, Null. Weiter steigt die maximale Stellgröße für Fahrbahnsteigungen, die größer als die erste oder die zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigung oder gleich der ersten oder der zweiten Fahrbahnsteigung sind, mit steigender Fahrbahnsteigung monoton oder streng monoton, vorzugsweise stetig, an. Durch die erfindungsgemäße Beschränkung der maximalen Stellgröße auf den Wert Null, falls die Fahrbahnsteigung kleiner als die erste oder zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigung ist, wird gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur beim Anfahren oder Rückrollen an ansteigenden Fahrbahnen und nicht in der Ebene angewendet wird. Vorzugsweise ergibt sich somit über alle Fahrbahnsteigungen ein stetiger Verlauf der maximalen Stellgröße. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise sprunghafte Änderungen der verfügbaren Stellgröße bei sich ändernden Fahrbahnsteigungen und somit auch ein unregelmäßiges Anfahr- oder Rückrollverhalten des Elektro- oder Hybridfahrzeugs vermieden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die Fahrbahnsteigung in Abhängigkeit einer Längsbeschleunigung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs und einer aus einer Raddrehzahl bestimmten Beschleunigung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs bestimmt. Beispielsweise kann die Fahrbahnsteigung wie folgt bestimmt werden: m = arcsin((a1 – a2)/g) Formel 1, wobei m die Steigung, a1 die Längsbeschleunigung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs, a2 die aus der Raddrehzahl des Elektro- oder Hybridfahrzeugs bestimmte Beschleunigung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs und g die Erdbeschleunigung bezeichnet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine einfache Bestimmung der Fahrbahnsteigung im erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht.
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Weiter kann eine gewünschte Fahrtrichtung in Abhängigkeit einer Wählhebelposition und/oder eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung bestimmt werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass für das erfindungsgemäße Verfahren notwendige Informationen mittels bereits im Fahrzeug integrierter Verfahren und Vorrichtungen bestimmt werden können.
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Die Rückroll-Regelung stellt hierbei eine eigene Erfindung dar. Weiter vorgeschlagen wird daher ein Verfahren zur Regelung einer Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Hierbei wird eine Fahrgeschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs geregelt, wobei in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit eine Drehzahl der Elektromaschine eingestellt wird. Weiter wird eine gewünschte Fahrtrichtung und eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit in Bezug auf die gewünschte Fahrtrichtung bestimmt. Weiter wird eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit ebenfalls in Bezug auf die gewünschte Fahrtrichtung bestimmt. Ebenfalls wird eine Fahrbahnsteigung in gewünschter Fahrtrichtung bestimmt. Erfindungsgemäß wird die Fahrgeschwindigkeit auf eine zweite Minimalgeschwindigkeit geregelt, wobei die Drehzahl oder ein Betrag der Drehzahl der Elektromaschine auf eine zweite vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt wird, falls die Fahrbahnsteigung größer als eine zweite vorbestimmte Fahrbahnsteigung und eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit Null und eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine zweite Minimalgeschwindigkeit ist. Die zweite Minimalgeschwindigkeit entspricht der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl. Somit wird die einzuregelnde zweite Minimalgeschwindigkeit in Abhängigkeit der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl bestimmt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Geschwindigkeit eines Rückrollens des Elektro- oder Hybridfahrzeugs begrenzt wird, wobei eine Drehzahl aus einem Drehzahlbereich zwischen Null und der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl vermieden wird, was zu einer geringeren thermischen Belastung der Elektromaschine und der einer Ansteuerung der Elektromaschine dienenden leistungselektronischen Elemente führt.
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Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Regelung einer Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Einrichtung zur Einstellung, eine Einrichtung zur Bestimmung einer gewünschten Fahrtrichtung und einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Bestimmung einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit und mindestens eine Einrichtung zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung. Hierbei ist mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend genannten Verfahren, insbesondere die Anfahrregelung und/oder die Rückroll-Regelung, durchführbar. Insbesondere kann die Einrichtung zur Einstellung ein bereits existierendes Steuergerät einer Elektromaschine sein. Die Einrichtung zur Bestimmung einer gewünschten Fahrtrichtung kann die gewünschte Fahrtrichtung beispielsweise in Abhängigkeit einer Wählhebelposition bestimmen. Weiter kann die Einrichtung eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung bestimmen, wobei die Fahrpedalstellung beispielsweise mittels eines Fahrpedalsensors erfasst wird. Eine Einrichtung zur Bestimmung einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit kann beispielsweise ein existierender Geschwindigkeitssensor sein. Die Einrichtung zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung kann hierbei eine Fahrbahnsteigung in Abhängigkeit einer von einem Längsbeschleunigungssensor erfassten Längsbeschleunigung und einer von einem Raddrehzahlsensor erfassten Raddrehzahl, z. B. gemäß Formel 1, bestimmen.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
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1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Regelung einer Elektromaschine,
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2 einen schematischen Verlauf eines maximalen Drehmoments für steigende Fahrbahnsteigungen und
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3 eine schematische Darstellung der Bestimmung einer Fahrbahnsteigung.
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Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
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In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Regelung einer Elektromaschine 2 eines in 3 dargestellten Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 dargestellt. Hierbei wird mittels eines Fahrpedalsensors 3 eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit und eine zu der gewünschten Fahrgeschwindigkeit korrespondierende Soll-Drehzahl der Elektromaschine 2 bestimmt. Weiter umfasst die Vorrichtung 1 eine Einrichtung 4 zur Einstellung, einen Geschwindigkeitssensor 5, einen Sensor 6 zur Erfassung einer Wählhebelstellung, einen Längsbeschleunigungssensor 7, einen Raddrehzahlsensor 8 sowie einen Drehzahlsensor 9 zur Erfassung einer Drehzahl ω eines Rotors der Elektromaschine 2. In Abhängigkeit einer Wählhebelstellung wertet die Einrichtung 4 zur Einstellung eine gewünschte Fahrtrichtung aus. Aus dem mittels des Fahrpedalsensors 3 erfassten Signals bestimmt die Einrichtung 4 zur Einstellung eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit. Aus einer mittels des Beschleunigungssensors 7 erfassten Längsbeschleunigung a1 sowie einer mittels des Raddrehzahlsensors 8 erfassten Raddrehzahl bestimmt die Einrichtung 4 zur Einstellung eine Fahrbahnsteigung m (siehe 3). Mittels der Einrichtung 4 zur Einstellung wird dann eine Drehzahl ω der Elektromaschine 2 auf eine erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt, falls die Fahrbahnsteigung m größer als eine erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung m1 (siehe 2), beispielsweise 5%, ist und die gewünschte Fahrgeschwindigkeit größer als Null und geringer als eine erste vorbestimmte Minimalgeschwindigkeit ist. Hierbei korrespondiert die erste vorbestimmte Minimal-Drehzahl zu der ersten Minimalgeschwindigkeit. Eine Fahrgeschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 wird somit auf die erste Minimalgeschwindigkeit geregelt, die in Abhängigkeit der ersten vorbestimmten Minimal-Drehzahl bestimmt wird. Auch wird mittels der Einrichtung 4 zur Einstellung die Drehzahl ω der Elektromaschine 2 auf eine zweite vorbestimmte Minimal-Drehzahl eingestellt, falls die Fahrbahnsteigung m größer als die vorbestimmte Fahrbahnsteigung m1 und eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit Null und eine mittels des Geschwindigkeitssensors 7 erfasste aktuelle Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine zweite vorbestimmte Minimalgeschwindigkeit ist. Eine Fahrgeschwindigkeit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 wird hierbei auf die zweite Minimalgeschwindigkeit geregelt, die in Abhängigkeit der zweiten vorbestimmten Minimal-Drehzahl bestimmt wird.
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In 2 ist ein schematischer Verlauf eines maximalen Drehmoments Mmax einer z. B. in 1 dargestellten Elektromaschine 2 über verschiedenen Fahrbahnsteigungen m dargestellt. Hierbei ist dargestellt, dass ein maximales Drehmoment Mmax für Fahrbahnsteigungen m, die kleiner als eine erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung m1 sind, Null ist und für Fahrbahnsteigungen m, die größer als die erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung m1 oder gleich der ersten vorbestimmten Fahrbahnsteigung m1 sind, mit einer Fahrbahnsteigung m linear ansteigt. Ein Anstieg kann selbstverständlich auch exponentiell oder anderweitig stetig ansteigend erfolgen.
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In 3 ist eine schematische Bestimmung einer Fahrbahnsteigung m dargestellt. Hierbei wird mittels eines z. B. in 1 dargestellten Längsbeschleunigungssensors 7 eine Längsbeschleunigung a1 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 erfasst. Weiter wird mittels eines Raddrehzahlsensors 8 eine Raddrehzahl oder ein zeitlicher Verlauf der Raddrehzahl des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 erfasst. Die Fahrbahnsteigung m kann gemäß Formel 1 bestimmt werden, wobei die Beschleunigung a2 in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der Raddrehzahl bestimmt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Elektromaschine
- 3
- Fahrpedalsensor
- 4
- Einrichtung zur Einstellung
- 5
- Sensor zur Erfassung einer Wählhebelstellung
- 6
- Geschwindigkeitssensor
- 7
- Längsbeschleunigungssensor
- 8
- Raddrehzahlsensor
- 9
- Drehzahlsensor
- 10
- Elektro- oder Hybridfahrzeug
- ω
- Drehzahl
- m
- Fahrbahnsteigung
- m1
- erste vorbestimmte Fahrbahnsteigung
- Mmax
- maximales Drehmoment
- a1
- Längsbeschleunigung
- g
- Erdbeschleunigung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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