DE102012212583A1 - Method for limiting drive- or brake slip of motor vehicle, involves holding target value of drive- or brake slip between zero and optimum slip as maximum slip value, where target value lies between zero and maximum friction value - Google Patents

Method for limiting drive- or brake slip of motor vehicle, involves holding target value of drive- or brake slip between zero and optimum slip as maximum slip value, where target value lies between zero and maximum friction value Download PDF

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Abstract

The method involves holding a target value of the drive- or brake slip between zero and an optimum slip as maximum slip value, where the target value lies between zero and a predetermined maximum friction value during a target-friction value. The target value of the drive- or brake slip is maintained at different friction values. An actual speed of the vehicle is determined over the non-driven wheel. A target speed or a target torque of the driven wheel is adjusted according to the preset target value of the slip. An independent claim is included for a slip control device for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung eines Antriebs- und/oder Bremsschlupfes eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie eine Schlupfregelungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 9. The invention relates to a method for limiting a drive and / or brake slip of a motor vehicle according to the preamble of independent claim 1 and to a slip control device according to the preamble of independent claim 9.

Die Begrenzung des Antriebs- bzw. Bremsschlupfes in Kraftfahrzeugen wird zur optimalen Kraftübertragung im System Fahrbahn/Rad eingesetzt. Der Schlupf ist abhängig von einem Reibbeiwert zwischen Fahrbahn/Rad, der wiederum abhängig von vielen Faktoren ist, wie beispielsweise der Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn, den Reifen und einem Zwischenmedium. Diese Faktoren können sich, abgesehen von wenigen Ausnahmen, während der Fahrt ständig ändern, weshalb der Reibbeiwert erheblichen Einfluss auf die Fahrdynamik des Fahrzeugs hat. Deshalb ist es für eine Antriebsschlupfregelung von hoher Bedeutung, den Reibbeiwert zu kennen, da mit Veränderung dieses Wertes Regelstrategien kontinuierlich angepasst werden können. The limitation of the drive or brake slip in motor vehicles is used for optimum power transmission in the system road / wheel. The slip is dependent on a coefficient of friction between the road / bike, which in turn depends on many factors, such as the surface condition of the road, the tire and an intermediate medium. Apart from a few exceptions, these factors can change constantly during the journey, which is why the coefficient of friction has a considerable influence on the driving dynamics of the vehicle. Therefore, it is very important for a traction control system to know the coefficient of friction since, as this value changes, control strategies can be continuously adapted.

Bei herkömmlichen Schlupfregelungsvorrichtungen wird ein Schlupf in Form eines durchdrehenden Rads detektiert, woraufhin über ein Motormanagement ein Antriebsdrehmoment an dem angetriebenen Rad reduziert wird. Auch kann das durchdrehende Rad individuell abgebremst werden, damit ein niedrigerer Schlupfwert erreicht wird. Diese Verfahren sind jedoch dazu ausgelegt, allein auf ein Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes zu reagieren, bei dem ein oder mehrere Räder durchdrehen. In conventional slip control devices, a slip in the form of a spinning wheel is detected, whereupon a drive torque is reduced at the driven wheel via an engine management system. Also, the spinning wheel can be braked individually, so that a lower slip value is achieved. However, these methods are designed to respond solely to exceeding a certain threshold at which one or more wheels spin.

Die Anpassung der Regelstrategie ist indes aufwendig, weshalb es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die eingangs genannte Verfahren weiterzuentwickeln und eine einfache Schlupfregelung bereitzustellen, die auch für Elektrofahrzeuge anwendbar ist. The adaptation of the control strategy is, however, consuming, which is why it is an object of the present invention to further develop the aforementioned method and to provide a simple slip control, which is also applicable to electric vehicles.

Ein Verfahren zur Lösung der erfinderischen Aufgabe weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf. Danach wird ein Verfahren zur Begrenzung eines Antriebs- und/oder Bremsschlupfes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens ein durch eine elektrische Maschine angetriebenes und/oder gebremstes Rad und wenigstens ein nicht angetriebenes Rad aufweist, wobei der Schlupf zwischen dem angetriebenen und nicht angetriebenen Rad ermittelt wird, und der Schlupf mit einem Reibbeiwert zwischen einem der Räder und einer Fahrbahn korreliert, wobei ein Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes zwischen 0 und einem vorgegebenen optimalen Schlupf als Maximalschlupfwert gehalten wird, während ein Soll-Reibwert zwischen 0 und einem Maximalreibbeiwert (maximaler Reibbeiwert) liegt. Mit der Festlegung einer Obergrenze des Sollschlupfs wird nicht mehr auf ein Durchdrehen der Räder reagiert, sondern der Schlupf wird in einem Bereich gehalten, in dem stets ein optimaler Reibschlussbeiwert anliegt und eine Kraftübertragung auf die Fahrbahn im Bereich eines Maximums liegt. A method for achieving the inventive task has the features of independent claim 1. Thereafter, a method for limiting a drive and / or brake slip of a motor vehicle is proposed, wherein the motor vehicle has at least one driven by an electric machine and / or braked wheel and at least one non-driven wheel, wherein the slip between the driven and non-driven wheel is determined, and the slip with a coefficient of friction between one of the wheels and a roadway correlated, wherein a target value of the drive and / or brake slip between 0 and a predetermined optimum slip is held as a maximum slip value, while a desired friction coefficient between 0 and a maximum coefficient (maximum friction coefficient) is. With the determination of an upper limit of the nominal slip is no longer responding to a spin of the wheels, but the slip is maintained in a range in which there is always an optimal Reibschlussbeiwert and a power transmission to the road in the range of a maximum.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Sollwert des Schlupfs auf einen vorbestimmten Wert festgelegt werden, wobei insbesondere der vorbestimmte Wert zwischen 0 % und 15 %, bevorzugt zwischen 3 % und 12 % und besonders bevorzugt zwischen 5 % und 10 % liegt. In dem Bereich ist der Reibschlussbeiwert besonders hoch, so dass in diesem Bereich, die meiste Kraft von dem Rad auf die Fahrbahn übertragen werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, the target value of the slip can be set to a predetermined value, wherein in particular the predetermined value is between 0% and 15%, preferably between 3% and 12% and particularly preferably between 5% and 10%. In this area, the friction coefficient is particularly high, so that in this area, most of the force can be transferred from the wheel to the road.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes bei unterschiedlichen Reibbeiwerten beibehalten wird. Durch Festlegung des Sollwerts lassen sich zumindest vorzugsweise alle Reibbeiwerte umfassen, so dass es zu keiner Zeit zu einem unverhältnismäßig hohen Schlupf kommen kann. In a further embodiment of the invention can be provided that the desired value of the drive and / or brake slip is maintained at different Reibbeiwerten. By fixing the desired value, at least preferably all coefficients of friction can be included, so that at no time can a disproportionately high slip occur.

Nach einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann über das nicht angetriebene Rad eine Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs festgestellt werden und eine Sollgeschwindigkeit bzw. ein Sollmoment des angetriebenen Rads entsprechend des voreingestellten Sollwerts des Schlupfs eingeregelt werden. Im Wesentlichen entspricht der Sollschlupf der Sollgeschwindigkeit des angetriebenen Rads, weshalb auf leichte Art und Weise mit dem Vergleich von angetriebenen und nicht angetriebenen Rad dieser Wert eingeregelt werden kann. According to another advantageous embodiment, an actual speed of the vehicle can be determined via the non-driven wheel and a setpoint speed or a setpoint torque of the driven wheel can be adjusted in accordance with the preset setpoint value of the slip. In essence, the nominal slip corresponds to the target speed of the driven wheel, which is why this value can easily be adjusted by comparing driven and non-driven wheels.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes in Abhängigkeit der Fahrbahnbeschaffenheit, wenn ein Istwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes den Sollwert unterschreitet, eingeregelt wird. Mit Abnahme des Schlupfs, sofern dieser nicht zuvor einen möglichen Maximalwert überschritten hat, nimmt auch der Reibbeiwert ab, weshalb ein Überschreiten des Sollschlupfs vermieden werden kann. It may be particularly advantageous if, according to a further exemplary embodiment, the desired value of the drive and / or brake slip is adjusted as a function of the road condition when an actual value of the drive and / or brake slip falls below the nominal value. With decrease of the slip, if this has not previously exceeded a possible maximum value, and the coefficient of friction decreases, why an exceeding of the desired slip can be avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Fahrzeug zwei oder mehr angetriebene und/oder gebremste Räder aufweisen, wobei für ein jedes der angetriebenen und/oder gebremsten Räder eine individuelle Regelung des Antriebs- bzw. Bremsmoments durchgeführt wird, wobei insbesondere für jedes Rad ein entsprechendes Antriebsmoment festgelegt wird. Hierdurch kann eine bessere Fahrdynamik erreicht werden, da bei heterogenen Fahrbahnen der Schlupf an den einzelnen Räder ganz unterschiedlich sein kann. According to one embodiment of the invention, the vehicle may have two or more driven and / or braked wheels, wherein for each of the driven and / or braked wheels an individual control of the drive or braking torque is performed, in particular for each wheel a corresponding drive torque is determined. As a result, a better driving dynamics can be achieved because in heterogeneous Roadways the slip on the individual wheels can be quite different.

Zur Vermeidung eines Ausbrechens des Fahrzeugs kann vorgesehen sein, dass eine Gierrate des Fahrzeug einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, insbesondere eine Differenz des Antriebs- bzw. Bremsmoments, das für jedes Rad jeweils festgelegt wird, auf den vorbestimmten Wert begrenzt wird zur Beibehaltung einer Fahrzeugstabilität. In order to prevent the vehicle from breaking out it can be provided that a yaw rate of the vehicle does not exceed a predetermined value, in particular a difference of the drive or braking torque, which is determined for each wheel, is limited to the predetermined value in order to maintain vehicle stability.

Bevorzugt wird das Antriebs- bzw. Bremsmoment über die elektrische Maschine geregelt. Aufgrund der hohen Dynamik von elektrischen Maschinen kann eine kontinuierliche Schlupfregelung gewährleistet werden, ohne dass zusätzlich die Räder eingebremst werden müssten. Die Dynamik der elektrischen Maschinen erlaubt eine zielgenaue Regelung, die jedes einzelne Rad individuell anspricht. Die Drosselung des gesamten Antriebsmoments, wie es bei Verbrennungsmaschinen üblich ist, ist nicht notwendig. Preferably, the drive or braking torque is controlled by the electric machine. Due to the high dynamics of electric machines, a continuous slip control can be ensured without the wheels additionally having to be braked. The dynamics of the electrical machines allow a precise regulation, which responds individually to each individual wheel. Throttling the entire drive torque, as is common in internal combustion engines, is not necessary.

Weiterhin wird die Erfindung durch einen Schlupfregelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 9 aufweist, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens ein durch eine elektrische Maschine angetriebenes und/oder gebremstes Rad und wenigstens ein nicht angetriebenes Rad aufweist, mit einer Regelungseinrichtung, die derart ausgebildet ist, einen Schlupf zwischen dem angetriebenen und nicht angetriebenen Rad festzustellen, wobei ein Sollwert eines Antriebs- und/oder Bremsschlupfes zwischen 0 und einem optimalen Schlupf als Maximalschlupfwert durch die Regelungseinrichtung festgelegt ist, während ein Soll-Reibbeiwert zwischen 0 und einem vorgegebenen Maximalreibbeiwert liegt. Eine solche Schlupfregelungsvorrichtung ist speziell für elektrisch angetriebene Fahrzeuge gedacht, da durch die hohe Dynamik von elektrischen Maschinen die Schlupfregelung kontinuierlich durchgeführt werden kann. Furthermore, the invention is achieved by a slip control device for a motor vehicle, which has the features of claim 9, wherein the motor vehicle has at least one driven and / or braked by an electric machine wheel and at least one non-driven wheel, with a control device formed in such a way is to detect a slip between the driven and non-driven wheel, wherein a target value of a drive and / or brake slip between 0 and an optimal slip is set as the maximum slip value by the control device, while a target coefficient of friction between 0 and a predetermined maximum friction coefficient. Such a slip control device is intended especially for electrically driven vehicles, since the high dynamics of electric machines, the slip control can be carried out continuously.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. Further advantageous embodiments of the present invention are given in the subclaims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur verschiedene Reib-Schlupf-Kurven bei unterschiedlichen Fahrbahnbelägen. A preferred embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing below. Therein, the single figure shows different friction-slip curves on different road surfaces.

Bei Kraftfahrzeugen stellt eine Interaktion zwischen Rädern und einer von dem Kraftfahrzeug befahrenden Fahrbahn den Haupteinfluss auf ein Fahrverhalten und eine Fahrsicherheit des Fahrzeugs dar. Dieser Interaktion wird der Reibbeiwert μ zugrunde gelegt. Der Reibbeiwert μ hängt von diversen Einflussgrößen ab, die sich in die vier Hauptkategorien einteilen lassen: Fahrzeug (Geschwindigkeit, statische und dynamische Radlast, Radstellung usw.), Reifen (Typ, Mischung, Dimension, Breite, Innendruck, Profiltiefe und -zustand, Temperatur usw.), Fahrbahn (Material, Textur, Drainagevermögen, Temperatur usw.) und Zwischenmedium (Art, Schichtdicke, Aggregatzustand, Temperatur usw.). Die Fahrbahn und das Zwischenmedium stellen dabei die Haupteinflüsse dar, wobei ein höherer Anteil des Zwischenmediums in Form von Wasser, Schmutz oder dergleichen und/oder eine glatte Straße einen Rückgang der maximal übertragbaren Kräfte bewirkt. In motor vehicles, interaction between wheels and a road running on the motor vehicle is the main influence on driving behavior and driving safety of the vehicle. This interaction is based on the friction coefficient μ. The friction coefficient μ depends on various influencing factors, which can be divided into the four main categories: vehicle (speed, static and dynamic wheel load, wheel position, etc.), tires (type, mixture, dimension, width, internal pressure, tread depth and condition, temperature etc.), road surface (material, texture, drainage capacity, temperature, etc.) and intermediate medium (type, layer thickness, aggregate state, temperature, etc.). The roadway and the intermediate medium are the main influences, wherein a higher proportion of the intermediate medium in the form of water, dirt or the like and / or a smooth road causes a decrease in the maximum transferable forces.

Für die Übertragung einer Antriebskraft bzw. einer Bremskraft über die Räder auf die Fahrbahn tritt zwischen den Rädern und der Fahrbahn Schlupf λ auf, der allgemein als eine Abweichung der Geschwindigkeit miteinander in Reibkontakt stehender Elemente bezeichnet werden kann. Bei der Interaktion von Rad und Fahrbahn bedeutet der Schlupf λ die Abweichung einer Sollgeschwindigkeit von einer Istgeschwindigkeit, wobei gewöhnlich ein angetriebenes oder gebremstes Rad die Sollgeschwindigkeit vorgibt und die Istgeschwindigkeit an einem nicht angetriebenen oder gebremsten Rad gemessen wird. Die Differenz der beiden Geschwindigkeiten ergibt den Schlupf λ. Für das nachfolgend beschriebene Verfahren können die Ausführungsbeispiele hinsichtlich eines Antriebsschlupfs im Allgemeinen auch für die Erklärung eines Bremsschlupfs verwendet werden. For the transmission of a driving force or a braking force via the wheels on the roadway occurs between the wheels and the road slip λ, which can be generally referred to as a deviation of the speed with each other in frictional contact elements. In the interaction of wheel and road, the slip λ means the deviation of a target speed from an actual speed, usually a driven or braked wheel sets the target speed and the actual speed is measured on a non-driven or braked wheel. The difference between the two speeds gives the slip λ. For the method described below, the embodiments with regard to drive slip can generally also be used for the explanation of a brake slip.

Zur Übertragung eines Antriebsmoments von dem Rad auf die Fahrbahn ist in Abhängigkeit des Reibbeiwerts μ ein bestimmter Schlupf λ notwendig, damit das Antriebsmoment ohne große Verluste in Geschwindigkeit des Fahrzeugs umgewandelt werden kann. Ein optimaler Schlupf λopt liegt deshalb in Abhängigkeit des Reibbeiwerts μ zwischen 5 und 30 %, wobei vorzugsweise der Wert von 5 % auf einer geschlossenen Schneedecke (Kurve 14) und der Wert von 30 % auf trockenen Schotterfahrbahnen (Kurve 11) anliegt. In diesem Bereich kann der Reibbeiwert μ einen maximalen Wert annehmen und fällt danach mit zunehmenden Schlupf λ wieder ab, wie in der 1 dargestellt ist. Erreicht der Schlupf λ einen Wert von 100 % rutscht oder gleitet das Rad auf der Fahrbahn. To transmit a drive torque from the wheel to the roadway, a specific slip λ is necessary as a function of the friction coefficient μ, so that the drive torque can be converted into the speed of the vehicle without great losses. An optimum slip λ opt therefore lies between 5 and 30% as a function of the coefficient of friction μ, wherein preferably the value of 5% on a closed snowpack (curve 14 ) and the value of 30% on dry gravel roads (curve 11 ) is present. In this area, the coefficient of friction μ can assume a maximum value and then decreases again with increasing slip λ, as in FIG 1 is shown. If the slippage λ reaches a value of 100%, the wheel slips or slides on the road.

In dem Graphen der Figur entsprechen die dargestellten Kurven unterschiedlichen Fahrbahnbelägen, wobei mit der Bezugsziffer 10 ein trockener Asphalt beschrieben ist, 11 einer trockenen Schotterstraße, 12 einem nassen Asphaltbelag, 13 einer nassen Schotterstraße, 14 einer geschlossen Schneedecke und 15 eine Eisdecke. In the graph of the figure, the curves shown correspond to different road surfaces, with the reference numeral 10 a dry asphalt is described 11 a dry gravel road, 12 a wet asphalt surface, 13 a wet gravel road, 14 a closed snowpack and 15 an ice cream

Das erfinderische Verfahren wird auf ein mit einer elektrischen Maschine angetriebenes Kraftfahrzeug angewendet, wobei das Fahrzeug wenigstens zwei individuell angetriebene Räder aufweist. Weiterhin weist das Fahrzeug wenigstens ein nicht angetriebenes Rad auf, wobei alle vier Räder bremsbar sind. The inventive method is based on an electric machine driven Applied motor vehicle, wherein the vehicle has at least two individually driven wheels. Furthermore, the vehicle has at least one non-driven wheel, wherein all four wheels are braked.

Bei dem Verfahren wird festgelegt, das ein Sollwert des Antriebs- und/oder eines Bremsschlupfes λantr, λbrems zwischen 0 und dem optimalen Schlupf λopt liegt, wobei dieser Sollwert ein Maximalwert ist. Der optimale Schlupf λopt wird in Abhängigkeit des Soll-Reibbeiwerts µsoll gewählt, der vorzugsweise zwischen 0 und einem Maximalreibbeiwert µmax liegt. Auch wenn der Sollwert in Abhängigkeit des Soll-Reibbeiwerts µsoll festgelegt wird, wird der Soll-Reibbeiwert µsoll nicht ermittelt. Das bedeutet, dass es sich bei dem Sollwert um einen festen Parameter handelt, der während einer Fahrt des Fahrzeugs vorzugsweise nicht geändert wird. Deshalb wird der Sollwert derart bestimmt, dass ein großer Bereich unterschiedlicher Soll-Reibbeiwerte µsoll noch einen optimalen Schlupf λopt bietet. In the method, it is determined, which is a target value of the drive and / or a brake slip λ antr, λ braking between 0 and the optimum slip λ opt wherein this set value is a maximum value. The optimum slip λ opt is selected as a function of the desired coefficient of friction μ soll , which is preferably between 0 and a maximum friction coefficient μ max . Even if the desired value is determined as a function of the desired friction coefficient μ soll , the desired friction coefficient μ soll is not determined. This means that the setpoint is a fixed parameter, which is preferably not changed during a drive of the vehicle. Therefore, the desired value is determined in such a way that a large range of different desired friction coefficients μ soll still provides an optimum slip λ opt .

Wird beispielsweise ein Schlupf λ von 10 % gewählt, so würde man auf trockenem Asphalt noch unterhalb des maximalen Reibbeiwerts µsoll von 1,15 liegen und deshalb noch im Bereich einer optimalen Kraftübertragung. Es ist indes aber noch Spiel nach oben, weshalb ein Maximalwert der Kraftübertragung, der Schlupf λ, der beim Maximum des Reibbeiwerts µmax anliegt, noch nicht erreicht ist. Andererseits liegt der Schlupf λ von 10 % im Bereich des maximalen Reibbeiwerts µmax einer nassen Asphaltfahrbahn, so dass mit 10 % Schlupf λ noch eine maximale Kraftübertragung möglich ist. Deshalb kann mit einem Wert von 10 % Schlupf λ die Kraftübertragung noch als gut angesehen werden. Es zeigt sich ferner, dass mit der Wahl des Schlupfwertes von 10 % das Rad für beide Gegebenheiten ausreichend gut Kraft auf die Fahrbahn übertragen kann. Somit kann mit dem vorbestimmten Schlupfwert der Reibbeiwert µsoll insofern vernachlässigt werden, als dass der Reibbeiwert µsoll nicht kontinuierlich bestimmt werden muss. If, for example, a slip λ of 10% is selected, then on dry asphalt it would still be below the maximum friction coefficient μ soll of 1.15 and therefore still within the range of an optimal force transmission. However, it is still game upwards, which is why a maximum value of the power transmission, the slip λ, which is applied at the maximum of the coefficient of friction μ max , has not yet been reached. On the other hand, the slip λ of 10% is in the range of the maximum friction coefficient μ max of a wet asphalt roadway, so that with 10% slip λ still a maximum power transmission is possible. Therefore, with a value of 10% slip λ, the power transmission can still be considered good. It also shows that with the choice of the slip value of 10%, the wheel can transmit sufficient force to the roadway for both conditions. Thus, with the predetermined slip value, the friction coefficient μ soll can be neglected insofar as that the coefficient of friction μ soll does not have to be determined continuously.

Der Schlupfwert von 10 % ist auch, wie aus der 1 hervorgeht, auf andere Fahrbahnen anwendbar. Zwar liegt der Schlupf λ von 10 % auf trockenen Schotterstraßen deutlich unterhalb eines maximalen Reibbeiwerts µmax und damit einer optimalen Kraftübertragung, der Schlupf λ bedeutet aber auch, dass das Kraftfahrzeug in einem Bereich betrieben werden kann, der das Fahrzeug nicht instabil werden lässt. Weiterhin liegt der Schlupf λ von 10 % innerhalb der möglichen Grenzen, wenn das Kraftfahrzeug auf einer nassen Schotterstraße gefahren wird. Zwar weist eine nasse Schotterstraße einen sehr viel niedrigeren Soll-Reibbeiwert µsoll als eine nasse Asphaltstraße auf, der Bereich eines möglichen Maximums beider Fahrbahnbeläge liegt jedoch im Bereich von 10 % Schlupf λ. Damit kann der Schlupf λ gerade für nasse Fahrbahnbeläge auf 10 % eingestellt werden. The slip value of 10% is also how from the 1 apparent, applicable to other lanes. Although the slip λ of 10% on dry gravel roads is well below a maximum coefficient of friction μ max and thus optimum power transmission, the slip λ also means that the motor vehicle can be operated in a range that does not cause the vehicle to become unstable. Furthermore, the slip λ of 10% is within the possible limits when the motor vehicle is driven on a wet gravel road. Although a wet gravel road has a much lower desired coefficient of friction μ soll than a wet asphalt road, the range of a possible maximum of both road surfaces is in the range of 10% slip λ. Thus, the slip λ just for wet pavement surfaces can be set to 10%.

Es ist weiterhin auch möglich, den Schlupf λ aufgrund von fahrrelevanten Daten während der Fahrt des Kraftfahrzeugs zu ändern. Somit kann der Sollwert beispielsweise nach einer Bremsung des Fahrzeugs neu festgelegt werden, wenn bei der Bremsung festgestellt worden ist, dass bislang von einem anderen als dem aktuellen Reibbeiwert μ ausgegangen wurde. Mit der neuerlichen Festlegung des Sollwerts kann die Kraftübertragung in einen optimalen Bereich gebracht werden, was beispielweise der Fall sein kann, wenn die befahrende Straße abtrocknet und ein sehr viel höherer Schlupfwert gewählt werden kann. It is also possible to change the slip λ due to driving-related data during the drive of the motor vehicle. Thus, the setpoint can be redefined, for example, after a braking of the vehicle, if it has been determined during the braking that was previously assumed by a different than the current friction coefficient μ. With the renewed determination of the desired value, the power transmission can be brought into an optimal range, which may be the case, for example, when the driving road dries off and a much higher slip value can be selected.

Die Festlegung eines neuen Sollwerts, wie vorstehend beschrieben, kann in unregelmäßigen Abständen erfolgen, weshalb es nicht mit einer kontinuierlichen Anpassung des Schlupfes λ aufgrund einer ständigen Messung des Reibbeiwerts µsoll zu vergleichen ist. Zudem kann auch mit anderen Methoden als einer Bremsung festgestellt werden, ob ein Fahrbahnbelag einen grundsätzlich anderen Reibbeiwert µsoll ergibt. So kann beispielsweise über ein Regensensor festgestellt werden, dass die Fahrbahn nass ist, was ein anderes Verhältnis von Reibbeiwert/Schlupf ergibt, weshalb eine Anpassung des Sollwerts erforderlich sein kann. Es ist vorgesehen, die angetriebenen Räder einzeln anzutreiben, jedem Rad also einen eigenen Motor zuzuweisen. Dadurch können unterschiedliche Drehmomente eingeregelt werden, was über ein Differentialgetriebe mit nur einem Motor nicht der Fall ist. Mit der elektrischen Maschinen innewohnenden Dynamik kann sehr viel besser der vorgegebene Sollwert des Schlupfs λ eingeregelt und gehalten werden. Durch die separate Ansteuerung der Räder hinsichtlich des Sollwerts des Schlupfs λ wird ein Antriebsmoment für jedes angetriebene Rad entsprechend festgelegt. The determination of a new setpoint, as described above, can take place at irregular intervals, which is why it is not to be compared with a continuous adaptation of the slip λ due to a continuous measurement of the friction coefficient μ soll . In addition, it can be determined with other methods than a braking, whether a road surface results in a fundamentally different coefficient of friction μ soll . Thus, it can be determined, for example via a rain sensor, that the road surface is wet, which results in a different ratio of friction coefficient / slip, for which reason an adjustment of the desired value may be necessary. It is intended to drive the driven wheels individually, so assign a separate motor each motor. As a result, different torques can be adjusted, which is not the case via a differential gear with only one engine. With the inherent dynamics of the electrical machinery much better the predetermined setpoint of the slip λ can be adjusted and maintained. By the separate control of the wheels with respect to the desired value of the slip λ, a drive torque for each driven wheel is set accordingly.

Zusätzlich zu der Möglichkeit den Sollwert des Schlupfes λ festzulegen, wird auch eine Gierrate des Fahrzeugs durch das Verfahren überwacht, damit eine Fahrzeugstabilität gegeben ist. Bei der Überwachung der Gierrate wird vorzugsweise eine Differenz des Antriebs- bzw. Bremsmoments, das für jedes Rad jeweils festgelegt wird, auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Bei einem sehr großen Unterschied der Momente könnte das Fahrzeug instabil werden und ausbrechen. Durch die Begrenzung des Unterschieds treten somit keine zu großen Gierkräfte auf, wenn insbesondere Räder derselben Achse ein unterschiedliches Moment aufweisen. In addition to being able to set the target value of the slip λ, a yaw rate of the vehicle is also monitored by the method for giving vehicle stability. In monitoring the yaw rate, preferably, a difference of the driving or braking torque, which is set for each wheel, is limited to a predetermined value. With a very large difference in moments, the vehicle could become unstable and break out. Due to the limitation of the difference, therefore, there are no excessive yawing forces, in particular if wheels of the same axle have a different moment.

Das oben stehende Verfahren wird durch eine Schlupfregelungsvorrichtung gesteuert, die insbesondere dazu ausgelegt ist, den Sollwert des Antriebs- bzw. Bremsschlupfs λantr, λbrems in einem Bereich zwischen 0 und einem Maximalwert, der einem optimalen Schlupf λopt entspricht festzulegen, während der Soll-Reibbeiwert µsoll zwischen 0 und einem Maximalwert liegt. Die Schlupfregelungsvorrichtung weist hierfür eine entsprechende Steuer- und/oder Regelungseinrichtung auf, die vorzugsweise auch mit der Antriebsmaschine des oder der Räder gekoppelt ist, wodurch der Schlupf λ optimal eingeregelt werden kann. Hierzu werden die angetriebenen Räder derart angetrieben, dass sie eine dem vorgewählten Schlupfwert entsprechende Sollgeschwindigkeit aufweisen. The above method is controlled by a slip control apparatus which is particularly adapted to set the target value of the drive or brake slip λ antr, λ brake in a range between 0 and a maximum value corresponding to an optimum slip λ opt, while the target -Reibbeiwert μ should be between 0 and a maximum value. For this purpose, the slip control device has a corresponding control and / or regulating device which is preferably also coupled to the drive machine of the wheel or wheels, as a result of which the slip λ can be optimally adjusted. For this purpose, the driven wheels are driven in such a way that they have a setpoint speed corresponding to the preselected slip value.

Durch die Vorwahl des Schlupfwertes ist das oben stehend beschriebene Verfahren leicht für jeden Fahrzeugtyp einsetzbar, da durch die bloße Einregelung auf den Schlupfwert auf eine Einstellung hinsichtlich der Reibbeiwerterkennung verzichtet werden kann. Es müssen demnach keine Parameter festgelegt werden, die eine Erkennung und Auswertung des Reibbeiwerts μ ermöglichen. Due to the preselection of the slip value, the method described above can easily be used for any type of vehicle, since the mere adjustment to the slip value makes it possible to dispense with a setting with regard to the friction coefficient detection. Accordingly, it is not necessary to specify any parameters which enable recognition and evaluation of the friction coefficient μ.

Claims (9)

Verfahren zur Begrenzung eines Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem durch eine elektrische Maschine angetriebenen und/oder gebremstes Rad und wenigstens einem nicht angetriebenen Rad, wobei der Schlupf (λantr, λbrems) zwischen dem angetriebenen und nicht angetriebenen Rad ermittelt wird, und der Schlupf (λantr, λbrems) mit einem Reibbeiwert (µ) zwischen einem der Räder und einer Fahrbahn korreliert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) zwischen 0 und einem optimalen Schlupf (λopt) als Maximalschlupfwert gehalten wird, während ein Soll-Reibbeiwert (µsoll) zwischen 0 und einem vorgegebenen Maximalreibeiwert (µmax) liegt. A method for limiting a drive and / or brake slip (antr λ, λ brake) of a motor vehicle with at least one driven by an electric machine and / or braked wheel and at least one non-driven wheel, the slip (λ antr, λ brake) between the driven and non-driven wheel is determined, and the slip (λ antr , λ brake ) with a coefficient of friction (μ) between one of the wheels and a roadway correlated, characterized in that a target value of the drive and / or brake slip (λ antr , λ brake ) is held between 0 and an optimum slip (λ opt ) as a maximum slip value , while a desired coefficient of friction (μ soll ) is between 0 and a predetermined Maximalreibeiwert (μ max ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Schlupfs (λantr, λbrems) auf einen vorbestimmten Wert festgelegt wird, wobei insbesondere der vorbestimmte Wert zwischen 0 % und 15 %, bevorzugt zwischen 3 % und 12 % und besonders bevorzugt zwischen 5 % und 10 % liegt. A method according to claim 1, characterized in that the desired value of the slip (λ antr , λ brake ) is set to a predetermined value, in particular the predetermined value between 0% and 15%, preferably between 3% and 12% and more preferably between 5% and 10%. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) bei unterschiedlichen Reibbeiwerten beibehalten wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the target value of the drive and / or brake slip (λ antr, λ brake) is maintained with different coefficients of friction. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das nicht angetriebene Rad eine Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs festgestellt wird und eine Sollgeschwindigkeit bzw. ein Sollmoment des angetriebenen Rads entsprechend des voreingestellten Sollwerts des Schlupfs (λantr, λbrems) eingeregelt wird. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the non-driven wheel, an actual speed of the vehicle is detected and a desired speed or a desired torque of the driven wheel according to the preset target value of the slip (λ antr , λ brake ) is adjusted. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) in Abhängigkeit der Fahrbahnbeschaffenheit, wenn ein Istwert des Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) den Sollwert unterschreitet, eingeregelt wird. A method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the target value of the drive and / or brake slip (antr λ, λ brake) in response to road conditions, when an actual value of the drive and / or brake slip (antr λ, λ brake) the setpoint below, is adjusted. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zwei oder mehr angetriebene und/oder gebremste Räder aufweist, wobei für ein jedes der angetriebenen und/oder gebremsten Räder eine individuelle Regelung des Antriebs- bzw. Bremsmoments durchgeführt wird, wobei insbesondere für jedes Rad ein entsprechendes Antriebsmoment festgelegt wird. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the vehicle has two or more driven and / or braked wheels, wherein for each of the driven and / or braked wheels an individual control of the drive or braking torque is performed, in particular for each wheel a corresponding drive torque is set. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gierrate des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, insbesondere eine Differenz des Antriebs- bzw. Bremsmoments, das für jedes Rad jeweils festgelegt wird, auf den vorbestimmten Wert begrenzt wird zur Beibehaltung einer Fahrzeugstabilität. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a yaw rate of the vehicle does not exceed a predetermined value, in particular a difference of the driving or braking torque, which is determined for each wheel, is limited to the predetermined value for maintaining a vehicle stability , Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs- bzw. Bremsmoment über die elektrische Maschine regelbar ist. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive or braking torque can be regulated via the electric machine. Schlupfregelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das wenigstens ein durch eine elektrische Maschine angetriebenes und/oder gebremstes Rad und wenigstens ein nicht angetriebenes Rad aufweist, mit einer Regelungseinrichtung, die derart ausgebildet ist, einen Schlupf zwischen dem angetriebenen und nicht angetriebenen Rad festzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert eines Antriebs- und/oder Bremsschlupfes (λantr, λbrems) zwischen 0 und einem optimalen Schlupf (λopt) als Maximalschlupfwert durch die Regelungseinrichtung festgelegt ist, während ein Soll-Reibbeiwert (µsoll) zwischen 0 und einem vorgegebenen Maximalreibbeiwert (µmax) liegt. A slip control device for a motor vehicle, comprising at least one wheel driven and / or braked by an electric machine and at least one non-driven wheel, with a control device adapted to detect slippage between the driven and non-driven wheels, characterized in that a target value of a drive and / or brake slip (λ antr, λ brake) between 0 and is set to an optimum slip (λ opt) as the maximum slip value by the control device, while a target coefficient of friction (it should μ) between 0 and a predetermined Maximalreibbeiwert ( μ max ).
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