DE102018204384B4 - Method for operating electric motors in a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb von als Asynchronmaschine ausgebildeten Elektromotoren (4, 5) in einem wenigstens zwei Elektromotoren (4, 5) und zwei Achsen (6, 8) aufweisenden Kraftfahrzeug (1), wobei einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Hinterachse (8) und einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Vorderachse (6) und alle Elektromotoren (4, 5) zu einer mittels einer Steueranordnung realisierten aktiven Schwingungsdämpfung ausgebildet sind und wobei in wenigstens einem Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs (1) nur der Elektromotor (4, 5) einer der Achsen (6, 8) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (1) betrieben wird und der andere deaktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilantriebszustand wenigstens eine eine für einen dem deaktivierten Elektromotor (4, 5) vorausliegenden Streckenabschnitt prädizierte Nutzung der aktiven Schwingungsdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors (4, 5) beschreibende Prädiktionsinformation (21) ermittelt wird, wobei nur bei Erfüllung wenigstens eines die Prädiktionsinformation (21) auswertenden Notwendigkeitskriteriums, das eine zukünftig notwendige aktive Schwingungssdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors (4, 5) anzeigt, dieser in einen Bereitschaftsbetriebsmodus versetzt wird, in dem auch außerhalb von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen bereits ein elektrisches Drehfeld innerhalb des Elektromotors (4, 5) aufgebaut ist, und ansonsten der deaktivierte Elektromotor (4, 5) feldfrei geschaltet wird.

Figure DE102018204384B4_0000
Method for operating electric motors (4, 5) designed as asynchronous motors in a motor vehicle (1) having at least two electric motors (4, 5) and two axles (6, 8), one of the electric motors (4, 5) for driving the rear axle (8) and one of the electric motors (4, 5) for driving the front axle (6) and all electric motors (4, 5) are designed to be realized by means of a control arrangement active vibration damping and wherein in at least one partial drive state of the motor vehicle (1) only the Electric motor (4, 5) of one of the axles (6, 8) for driving the motor vehicle (1) is operated and the other is deactivated, characterized in that in the partial drive state at least one for a the deactivated electric motor (4, 5) ahead Section predicted use of the active vibration damping by the deactivated electric motor (4, 5) descriptive prediction information (21) is determined, wherein only in Erfü At least one of the prediction information (21) evaluating necessity criterion indicating a future required active vibration damping by the deactivated electric motor (4, 5), this is placed in a standby mode in which even outside of active vibration damping operations already an electric rotating field within the electric motor ( 4, 5) is constructed, and otherwise the deactivated electric motor (4, 5) is switched field-free.
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von als Asynchronmaschine ausgebildeten Elektromotoren in einem wenigstens zwei Elektromotoren und zwei Achsen aufweisenden Kraftfahrzeug, wobei einer der Elektromotoren zum Antrieb der Hinterachse und einer der Elektromotoren zum Antrieb der Vorderachse und alle Elektromotoren zu einer mittels einer Steueranordnung realisierten aktiven Schwingungsdämpfung ausgebildet sind, und wobei in wenigstens einem Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs nur der Elektromotor einer der Achsen zum Antrieb des Kraftfahrzeugs betrieben wird und der andere deaktiviert wird. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating electric motors designed as an asynchronous machine in a motor vehicle having at least two electric motors and two axles, one of the electric motors for driving the rear axle and one of the electric motors for driving the front axle and all electric motors for active vibration damping realized by means of a control arrangement are formed, and wherein in at least one partial drive state of the motor vehicle only the electric motor of one of the axles for driving the motor vehicle is operated and the other is deactivated. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Für elektrisch betreibbare Kraftfahrzeuge wurde vorgeschlagen, beispielsweise zur Realisierung eines Allradfahrzeugs, eine Antriebseinrichtung mit zwei Antrieben zu verwenden, wobei wenigstens ein Elektromotor an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs und wenigstens ein Elektromotor an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, so dass die Elektromotoren entsprechend ihre zugeordneten Achsen antreiben. Der Betrieb der Elektromotoren zum Antrieb folgt einer Betriebsstrategie, in der Betriebszustände vorkommen können, in denen es die optimale Lösung ist, nur von einem Elektromotor angetrieben zu fahren. Dabei wird mithin nur der Elektromotor verwendet, an dessen Achse der bessere Wirkungsgrad erhalten werden kann.For electrically operable motor vehicles has been proposed, for example, to realize a four-wheel drive vehicle to use a drive device with two drives, wherein at least one electric motor on the front axle of the motor vehicle and at least one electric motor is provided on the rear axle of the motor vehicle, so that the electric motors according to their associated axes drive. The operation of the electric motors to drive follows an operating strategy in which operating conditions may occur in which it is the optimal solution to drive driven only by an electric motor. In this case, only the electric motor is used, on whose axis the better efficiency can be obtained.

Wird nun an der wirkungsgradschlechteren Antriebsachse eine Asynchronmaschine als Elektromotor verwendet, kann diese in verschiedenen Betriebszuständen verbleiben. Zum einen ist es möglich, den Elektromotor bestromt zu lassen, wobei das Drehfeld aufgebaut und vorhanden ist, aber kein aktives Antriebsmoment gestellt wird. Ist das Kraftfahrzeug mit einer aktiven Schwingungsdämpfungsfunktion (auch als Anti-Ruckel-Funktion bekannt) versehen, kann der nicht zum Antrieb betriebene Elektromotor ebenso bestromt bei vorhandenem Drehfeld bleiben, wobei durch Schwingungsdämpfungseingriffe, mithin aktive Schwingungsdämpfungsmomente, unerwünschte Bewegungen des Kraftfahrzeugaufbaus möglichst kompensiert werden. Die energetisch zweckmäßigste Variante ist es, den Elektromotor unbestromt zu lassen, so dass kein Drehfeld aufgebaut ist, Schwingungen jedoch nicht bedämpft werden und Trägheiten auf die Räder wirken.If an asynchronous machine is used as an electric motor on the efficiency-poorer drive axle, it can remain in different operating states. On the one hand, it is possible to let the electric motor energized, the rotating field is built up and present, but no active drive torque is provided. If the motor vehicle is provided with an active vibration damping function (also known as anti-jerking function), the electric motor which is not driven by the drive can remain energized while the rotating field is present, undesired movements of the motor vehicle structure being compensated as far as possible by vibration damping interventions, thus active vibration damping moments. The most energetically expedient variant is to leave the electric motor energized, so that no rotating field is built up, but vibrations are not damped and inertia act on the wheels.

Das Trägheitsmoment der jeweiligen elektrischen Maschine in Verbindung mit äußeren Anregungen, beispielsweise Bremseingriffen eines ABS-Systems oder Unebenheiten der Fahrbahn, kann zu Schwingungen des gesamten Antriebsaggregats führen. Diese haben zum einen unerwünschte Komforteinschränkungen für den Fahrer zur Folge, können jedoch in Extremfällen auch zu Bauteilschäden führen. Mithin wurde im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, alle elektrischen Antriebseinrichtungen mit Schwingungsdämpfungsfunktionen (Anti-Ruckel-Funktionen) zu versehen, die durch aktiven Momentenaufbau auftretende Schwingungen bedämpfen und somit sowohl Komfort als auch Fahrsicherheit ermöglichen, beispielsweise kurze Bremswege bei Bremseingriffen eines ABS-Systems. Die Schwingungsdämpfungsfunktion kann dabei beispielsweise durch eine wenigstens ein Steuergerät umfassende Steueranordnung realisiert sein. Dabei wurde vorgeschlagen, die Regelfunktionen der Schwingungsdämpfungsfunktion durch die den Elektromotoren zugeordnete Leistungselektronik umzusetzen, wobei die Funktion durch ein zentrales Steuergerät aktiviert bzw. deaktiviert werden kann.The moment of inertia of the respective electric machine in conjunction with external stimuli, for example brake interventions of an ABS system or unevenness of the road, can lead to vibrations of the entire drive unit. These have on the one hand undesirable comfort restrictions for the driver result, but can also lead to component damage in extreme cases. Thus, it has already been proposed in the prior art to provide all electric drive devices with vibration damping functions (anti-jerking functions) which attenuate vibrations occurring through active torque build-up and thus enable both comfort and driving safety, for example short braking distances during brake interventions of an ABS system. The vibration damping function can be realized, for example, by a control arrangement comprising at least one control unit. It has been proposed to implement the control functions of the vibration damping function by the electric motors associated power electronics, the function can be activated or deactivated by a central control unit.

Um hinreichend reagieren zu können, muss jedoch das Drehfeld in dem Elektromotor ständig aufgebaut sein, der Elektromotor mithin ständig bestromt sein, nachdem der Feldaufbau in der Asynchronmaschine gegebenenfalls eine für die Schwingungsdämpfung nicht mehr akzeptable Zeit benötigt.In order to be able to react sufficiently, however, the rotary field in the electric motor must be constantly built up, the electric motor must consequently be permanently energized, after which the field structure in the asynchronous machine may require a time that is no longer acceptable for the vibration damping.

Bei dauerhaft bestromtem Elektromotor, auch wenn dieser nicht für den Antrieb benötigt wird, ist Energie erforderlich, um das Drehfeld der Asynchronmaschine aufrecht zu erhalten. Zwar ist in diesen Fällen jederzeit ein schneller aktiver Schwingungsdämpfungseingriff möglich, jedoch kann der Energieverbrauch den eigentlich angestrebten Gewinn durch Nichtantrieb mittels dieses Elektromotors zumindest teilweise negieren. Wird der Elektromotor jedoch gänzlich ausgeschaltet, verbleibt er mithin unbestromt ohne aufgebautes Feld, muss für eine Schwingungsdämpfung zunächst das elektrische Drehfeld aufgebaut werden. In dieser Zeit wird durch eine vorhandene Schwingung viel Energie in das System eingebracht, welche gegebenenfalls anschließend nicht/kaum zu bedämpfen ist und Nachteile bezüglich des Komforts/ der Fahrsicherheit und gegebenenfalls Bauteilschäden verursacht.With permanently energized electric motor, even if this is not required for the drive, energy is required to maintain the rotating field of the asynchronous machine. Although in these cases a faster active vibration damping intervention is possible at any time, however, the energy consumption can at least partially negate the actual desired gain by non-driving means of this electric motor. However, if the electric motor is completely switched off, it therefore remains without current without a built-up field, the electric rotary field must first be built up for vibration damping. During this time a lot of energy is introduced into the system by an existing vibration which, if appropriate, can not then / hardly be damped and causes disadvantages with regard to comfort / driving safety and possibly component damage.

DE 10 2009 000 044 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeuges, insbesondere eines Hybridfahrzeuges. Dabei soll jeder der beiden mechanisch nicht gekoppelten Achsen des Fahrzeugs ein Antriebsaggregat zugeordnet sein, wobei das jeweilige Drehmoment des Antriebsaggregats derart beeinflusst wird, dass Unterschiede in den gemittelten Drehzahlen der Räder entgegengewirkt wird. Dabei kann das Fahrzeug auch nur von einem der als Elektromotoren ausgebildeten Antriebsaggregate betrieben werden. DE 10 2009 000 044 A1 relates to a method and a device for operating a vehicle, in particular a hybrid vehicle. A drive unit should be assigned to each of the two mechanically uncoupled axles of the vehicle, the respective torque of the drive unit being influenced in such a way that differences in the average speeds of the wheels are counteracted. The vehicle can also be operated only by one of the drive units designed as electric motors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbrauchsoptimierte und dennoch hohen Komfort, hohe Fahrsicherheit und eine geringe Wahrscheinlichkeit von Bauteilschäden ermöglichende Betriebsart von Elektromotoren in einem Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is therefore based on the object of a consumption-optimized yet high level of comfort, high driving safety and a low probability of component damage to allow enabling operating mode of electric motors in a motor vehicle.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Teilantriebszustand wenigstens eine eine für einen dem deaktivierten Elektromotor vorausliegenden Streckenabschnitt prädizierte Nutzung der aktiven Schwingungsdämpfungsfunktion seitens des für den Antrieb deaktivierten Elektromotors beschreibende Prädiktionsinformation ermittelt wird, wobei nur bei Erfüllung wenigstens eines die Prädiktionsinformation auswertenden Notwendigkeitskriteriums, das eine zukünftig notwendige aktive Schwingungsdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors anzeigt, dieser in einen Bereitschaftsbetriebsmodus versetzt wird, in dem auch außerhalb von aktiven Schwingungsdämpfungsangriffen bereits ein elektrisches Drehfeld innerhalb des Elektromotors aufgebaut ist, und ansonsten der deaktivierte Elektromotor feldfrei geschaltet wird.To solve this problem, it is provided according to the invention in a partial drive state that at least one prediction information describing use of the active vibration damping function predicted for a section lying ahead of the deactivated electric motor is determined by the prediction information that is deactivated for the drive at least one of the prediction information evaluating necessity criterion that indicates a future necessary active vibration damping by the deactivated electric motor, this is placed in a standby mode in which outside of active vibration damping attacks already an electric rotating field is built within the electric motor, and otherwise switched off the disabled electric motor field becomes.

Das bedeutet, außerhalb von Schwingungsdämpfungseingriffen (auch bei vollständiger Deaktivierung des Elektromotors kann dieser selbstverständlich kurz hochgefahren werden, um Schwingungsdämpfungseingriffe durchzuführen und dann nach einer kurzen Wartezeit wieder gänzlich deaktiviert werden) wird es nun ermöglicht, den zurzeit nicht zum Antrieb beitragenden, mithin als Antrieb deaktivierten Elektromotor gänzlich feldfrei, mithin unbestromt, zu schalten, wenn die Prädiktionsinformation anzeigt, dass keine notwendigen aktiven Schwingungsdämpfungseingriffe für den aktuell vorausliegenden Streckenabschnitt zu erwarten sind. Außerhalb von Schwingungsdämpfungseingriffen wird also nur bei Erfüllung des Notwendigkeitskriteriums eine dauerhafte Bestromung des zum Antrieb deaktivierten Elektromotors, um das elektrische Drehfeld aufgebaut zu halten und möglichst schnell reagieren zu können, vorgesehen, wenn tatsächlich ein Schwingungsdämpfungseingriff benötigt wird. Es wird mithin prädiktiv anhand von Fahrzustandsinformationen - der Prädiktionsinformation - zwischen dem Bereitschaftsbetriebsmodus des für den Antrieb deaktivierten Elektromotors und einem vollständig deaktivierten, unbestromten, feldlosen Betriebsmodus gewechselt. Auf diese Weise kann in vielen Fällen der Effizienzvorteil des feldlosen Betriebsmodus realisiert werden, ohne in für die aktive Schwingungsdämpfung relevanten Situationen den Nachteil eines langsamen Aufbaus des elektromagnetischen Drehfeldes zu erhalten.This means that outside of vibration damping interventions (even if the electric motor is completely deactivated, it can of course be started up briefly in order to carry out vibration damping interventions and then deactivated again after a short waiting time), it is now possible to deactivate the drive, which is currently not contributing to the drive Switch the electric motor completely field-free, and therefore de-energized, if the prediction information indicates that no necessary active vibration damping interventions are to be expected for the currently section of the route. Outside of vibration damping interventions, a permanent energization of the electric motor deactivated for driving, in order to keep the rotating electrical field built up and to be able to react as quickly as possible, is provided only if the necessary criterion is met, if an oscillation damping intervention is actually required. A predictive change is therefore made on the basis of driving state information - the prediction information - between the standby operating mode of the electric motor deactivated for the drive and a completely deactivated, de-energized, fieldless operating mode. In this way, the efficiency advantage of the fieldless operating mode can be realized in many cases without having the disadvantage of a slow build-up of the electromagnetic rotating field in situations relevant to active vibration damping.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass das elektrische Drehfeld in einer für die Antriebsaufgabe aktuell nicht genutzten elektrischen Asynchronmaschine nicht permanent aufrechterhalten werden muss, so dass der Energieverbrauch im Kraftfahrzeug deutlich gesenkt werden kann und somit die Reichweite des Elektro-Kraftfahrzeuges bei gleichbleibenden Energiespeicherkapazitäten deutlich gesteigert werden kann.This results in the advantage that the electric rotary field in a currently unused for the drive task electrical asynchronous must not be maintained permanently, so that the energy consumption in the vehicle can be significantly reduced and thus the range of the electric motor vehicle with constant energy storage capacities are significantly increased can.

In konkreter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Prädiktionsinformation aus Eingangsdaten umfassend Sensordaten von Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren und/oder Kraftsensoren und/oder Wegsensoren und/oder Drehzahlsensoren und/oder eine Kamera, des Kraftfahrzeugs und/oder Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Zweckmäßigerweise können als Eingangsdaten zur Ermittlung der Prädiktionsinformation wenigstens einen Einfederweg und/oder eine Aufbaubeschleunigung und/oder wenigstens eine Radträgerbeschleunigung und/oder wenigstens eine Raddrehzahlveränderung und/oder wenigstens eine Antriebsdrehzahlveränderung eines zum Antrieb genutzten Elektromotors und/oder ein vorausliegendes Hindernis und/oder eine Fahrbahnunebenheit der befahrenen Fahrbahn und/oder einen Reibwertwechsel der befahrenen Fahrbahn und/oder eine Fahrbahngüte der befahrenen Fahrbahn und/oder ein Untersteuern und/oder ein Übersteuern und/oder einen Unterschlupf und/oder einen Überschlupf beschreibende Daten verwendet. Hiermit ist es besonders vorteilhaft möglich, als Prädiktionsinformation wenigstens eine Fahrbahnzustandsinformation, insbesondere eine Rauigkeit und/oder eine Welligkeit und/oder einen Reibwert, der befahrenen Fahrbahn des vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder eine Fahrdynamikzustandsinformation des Kraftfahrzeugs zu ermitteln.In concrete embodiment of the present invention can be provided that the prediction information from input data comprising sensor data from sensors, in particular acceleration sensors and / or force sensors and / or displacement sensors and / or speed sensors and / or a camera, the motor vehicle and / or operating data of the motor vehicle is determined , Appropriately, as input data for determining the prediction information, at least one compression travel and / or body acceleration and / or at least one wheel carrier acceleration and / or at least one wheel speed change and / or at least one input rotational speed change of an electric motor used for the drive and / or a preceding obstacle and / or a road bump the traffic lane used and / or a friction value change of the traffic lane and / or a lane quality of the carriage lane and / or an understeer and / or an oversteer and / or a slip and / or a slip descriptive data used. This makes it possible with particular advantage to determine as prediction information at least one road condition information, in particular a roughness and / or a waviness and / or a coefficient of friction, of the traffic lane of the preceding road section and / or a vehicle dynamics state information of the motor vehicle.

Das bedeutet, vorzugsweise erfolgt eine laufende Abschätzung des Fahrbahnzustands auf Basis von im Kraftfahrzeug vorhandenen Eingangsdaten, beispielsweise solchen von Beschleunigungssensoren, Kraftsensoren, Wegsensoren und Drehzahlsensoren, aber auch abgeleiteten und/oder sonstigen Betriebsdaten, die durch andere Fahrzeugsysteme ermittelt werden können. Unter Nutzung entsprechender Prädiktionsalgorithmen kann hierbei eine Fahrbahnzustandsinformation ermittelt werden. Vorzugsweise kann eine Welligkeit und/oder Rauigkeit der Fahrbahn ermittelt werden, beispielsweise anhand von Einfederwegen, Aufbaubeschleunigungen, Radträgerbeschleunigungen, Raddrehzahlveränderungen, Drehzahlveränderungen des antreibenden Elektromotors und dergleichen.This means that the roadway condition is preferably continuously assessed on the basis of input data present in the motor vehicle, for example those from acceleration sensors, force sensors, displacement sensors and speed sensors, but also derived and / or other operating data that can be determined by other vehicle systems. Using appropriate prediction algorithms, road condition information can be determined. A ripple and / or roughness of the roadway can preferably be determined, for example on the basis of deflection paths, body accelerations, wheel carrier accelerations, wheel speed changes, speed changes of the driving electric motor and the like.

In einer konkreten Ausgestaltung kann im Rahmen des Notwendigkeitskriteriums beispielsweise überprüft werden, ob diese Welligkeit/Rauigkeit einen vordefinierten bzw. adaptiv anpassbaren Schwellwert überschreitet, so dass ein Feldaufbau in der nicht zum Antrieb genutzten, deaktivierten Elektromaschine erfolgen kann, um einen zu erwartenden, erforderlichen, aktiven Schwingungsdämpfungseingriff, mithin eine „Anti-Ruckel-Regelung“, schnell durchführen zu können.In a concrete embodiment, for example, it can be checked within the scope of the necessity criterion whether this waviness / roughness exceeds a predefined or adaptively adaptable threshold value, so that a field structure can take place in the deactivated electric machine not used for the drive, in order to achieve an expected, required, required active Vibration damping intervention, thus an "anti-jerk control" to be able to perform quickly.

Besondere Vorteile sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch durch die Hinzunahme von Sensordaten einer Kamera gegeben. Derartige Sensordaten können, beispielsweise mittels eines Bildverarbeitungsalgorithmus, ausgewertet werden, um Hindernisse auf der Fahrbahn, Fahrbahnunebenheiten, einen Reibwertwechsel und/oder eine Fahrbahngüte zu ermitteln. Auch derartige Fahrbahnzustandsinformationen liefern deutliche Hinweise darauf, ob in der Zukunft mit größerer oder geringerer Wahrscheinlichkeit mit der Notwendigkeit aktiver Schwingungsdämpfungseingriffe zu rechnen ist. Insbesondere bei einer zusätzlichen Ermittlung zu einer Welligkeit und/oder Rauigkeit der Fahrbahn kann durch die Einbeziehung von Sensordaten einer Kamera die Leistungsfähigkeit der Vorausschau deutlich gesteigert werden. Dabei sei darauf hingewiesen, dass auch im Allgemeinen ein abgeschätzter Reibwert der Fahrbahn ein wichtiges Indiz für eine erforderliche Anti-Ruckel-Regelung, mithin die Notwendigkeit aktiver Schwingungsdämpfungseingriffe, ist. Die Abschätzung von Reibwerten einer aktuell befahrenen Fahrbahn ist aufgrund verschiedenster Eingangsdaten möglich, wie im Stand der Technik bereits grundsätzlich bekannt, insbesondere für eine Reibwertabschätzung für unterschiedliche Räder.Within the scope of the present invention, special advantages are also given by the addition of sensor data from a camera. Such sensor data can be evaluated, for example by means of an image processing algorithm, in order to determine obstacles on the road, bumps in the road, a change in the coefficient of friction and / or a road quality. Road condition information of this type also provides clear indications as to whether the need for active vibration damping interventions is to be expected with greater or lesser probability in the future. In particular in the case of an additional determination of a ripple and / or roughness of the roadway, the performance of the foresight can be significantly increased by including sensor data from a camera. It should be pointed out here that an estimated coefficient of friction of the road is also an important indication of the necessary anti-jerk control, and therefore the need for active vibration damping interventions. The estimation of the coefficients of friction of a currently used roadway is possible on the basis of various input data, as is already known in principle in the prior art, in particular for an estimation of the coefficient of friction for different wheels.

Neben dem Fahrbahnzustand stellt der Fahrdynamikzustand des Kraftfahrzeugs eine nützliche Prädiktionsinformation dar, nachdem fahrdynamische Zustandsgrößen, beispielsweise ein Untersteuern/Übersteuern/Unterschlupf/ Überschlupf, darauf hindeuten, dass ein Eingriff eines Fahrdynamikregelsystems des Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Ein solcher Fahrdynamikregeleingriff führt häufig auch zur Induzierung von Schwingungen, insbesondere durch Bremseingriffe, in einen für den Antrieb deaktivierten Elektromotor, so dass die Notwendigkeit von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen besteht und mithin mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden kann.In addition to the road condition, the vehicle dynamics state of the motor vehicle represents a useful prediction information, after driving dynamic state variables, for example an understeer / oversteer / slip / slip, indicate that an intervention of a vehicle dynamics control system of the motor vehicle can take place. Such a driving dynamics control intervention often also leads to the induction of vibrations, in particular by braking interventions, in an electric motor deactivated for the drive, so that there is the need for active vibration damping operations and therefore can be predicted with high probability.

In vorteilhafter Weiterbildung kann wenigstens eines des wenigstens einen Notwendigkeitskriteriums adaptiv angepasst werden, insbesondere in Abhängigkeit von die tatsächliche Nutzung der aktiven Schwingungsdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors beschreibenden Daten. Wird beispielsweise von einem höheren Schwellwert für die Welligkeit und/oder Rauigkeit der Fahrbahn ausgegangen und festgestellt, dass dennoch auch unterhalb dieses Schwellwerts häufig aktive Schwingungsdämpfungseingriffe benötigt werden, für die dann der für den Antrieb deaktivierte Elektromotor erst zum Feldaufbau bestromt werden muss, kann eine entsprechende adaptive Anpassung dieses Schwellwerts erfolgen. Auch die Nutzung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz zur adaptiven Anpassung von Parametern des wenigstens einen Notwendigkeitskriteriums ist denkbar.In an advantageous development, at least one of the at least one necessity criterion can be adapted adaptively, in particular depending on the data describing the actual use of the active vibration damping on the part of the deactivated electric motor. If, for example, a higher threshold value for the ripple and / or roughness of the roadway is assumed and it is found that active vibration damping interventions are still often required below this threshold value, for which the electric motor deactivated for the drive then only has to be energized to build up the field, a corresponding one can be used adaptive adaptation of this threshold. The use of algorithms of artificial intelligence for adaptively adapting parameters of the at least one necessity criterion is also conceivable.

Die Prädiktionsinformation kann in einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs für alle Elektromotoren und/oder in einzelnen Achsen zugeordneten Antriebssteuergeräten ermittelt werden. Es ist mithin sowohl möglich, die Notwendigkeit von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen in einen zentralen Steuergerät zu ermitteln und den elektrischen Antrieben bzw. den jeweiligen Antriebssteuergeräten, insbesondere als Ankoppelinformation, bereitzustellen. Eine Auswertung ist jedoch auch in den jeweiligen Antriebssteuergeräten, beispielsweise in der dem Elektromotor zugeordneten Leistungselektronik, denkbar, jedoch weniger vorteilhaft, da dann die Funktion mehrfach im Kraftfahrzeug umgesetzt werden müsste.The prediction information can be determined in a central control unit of the motor vehicle for all electric motors and / or drive control units assigned in individual axes. It is therefore both possible to determine the need for active vibration damping interventions in a central control device and to make them available to the electric drives or the respective drive control devices, in particular as coupling information. However, an evaluation is also conceivable in the respective drive control devices, for example in the power electronics assigned to the electric motor, but is less advantageous since the function would then have to be implemented multiple times in the motor vehicle.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei für den Antrieb deaktiviertem, der Hinterachse zugeordnetem Elektromotor die Prädiktionsinformation wenigstens eine aus dem Betrieb des der Vorderachse zugeordneten Elektromotors ermittelte Betriebsinformation des der Vorderachse zugeordneten Elektromotors umfassend ermittelt wird. In dieser besonders vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, über den Betriebszustand an der vorderen Asynchronmaschine eine Vorausschau zu erhalten, die anzeigt, ob aktive Schwingungsdämpfungseingriffe aufgrund eines Hindernisses und/oder des Fahrbahnzustands auch an der hinteren Asynchronmaschine zu erwarten sind. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Hinterachse bzw. deren Räder zeitlich verzögert über die kritische Fahrbahnstelle fahren, so dass an der Hinterachse hinreichende Zeit bleibt, einen Feldaufbau des für den Antrieb nicht genutzten Elektromotors herbeizuführen. Es hat sich gezeigt, dass bei üblicherweise genutzten Geschwindigkeiten von Kraftfahrzeugen die zeitliche Differenz zwischen der Überfahrt der Vorderachse über eine kritische Fahrbahnstelle und der Überfahrt der Hinterachse über eine kritische Fahrbahnstelle kleiner ist als die Dauer für den Feldaufbau, was bis hin zu hohen Geschwindigkeiten gilt. Hierdurch ergibt sich ein massiver Funktionsvorteil, nachdem das Feld beim Überfahren mit der Hinterachse in dem dortigen Elektromotor zumindest in der hinreichenden Stärke aufgebaut ist. Nachdem auf tatsächliche Vorkommnisse an der Vorderachse abgestellt wird, ist die Prädiktion zudem äußerst verlässlich.In a particularly advantageous embodiment of the present invention, it may be provided that, when the electric motor is deactivated for the drive and is assigned to the rear axle, the prediction information at least one operating information of the electric motor associated with the front axle is ascertained comprehensively from the operation of the electric motor associated with the front axle. In this particularly advantageous development, it is proposed to obtain a forecast via the operating state on the front asynchronous machine, which indicates whether active vibration damping interventions due to an obstacle and / or the road condition can also be expected on the rear asynchronous machine. This is based on the finding that the rear axle or its wheels travel with a time delay over the critical road surface, so that sufficient time remains at the rear axle to bring about a field construction of the electric motor not used for the drive. It has been found that at commonly used speeds of motor vehicles, the time difference between the crossing of the front axle over a critical road surface and the crossing of the rear axle over a critical road surface is smaller than the duration for the field structure, which applies up to high speeds. This results in a massive functional advantage, after the field is constructed when crossing over with the rear axle in the local electric motor at least in the sufficient strength. Having focused on actual events on the front axle, the prediction is also extremely reliable.

Dabei sei angemerkt, dass diese Ausgestaltung, in denen aus messbaren Effekten am antreibenden Elektromotor der Vorderachse auf anstehende aktive Schwingungsdämpfungseingriffe am nicht zum Antrieb genutzten, deaktivierten Elektromotor der Hinterachse geschlossen wird, auch unabhängig von den Ausführungen zur allgemeinen Prädiktion des Fahrbahnzustands und/oder der Fahrdynamik eingesetzt werden können, was besonders vorteilhaft in Kraftfahrzeugen ist, bei denen der der Vorderachse zugeordnete Elektromotor stärker ausgelegt ist und/oder deutlich häufiger wirkungsgradeffizienter genutzt werden kann, mithin faktisch nur der Elektromotor der Hinterachse für den Antrieb deaktiviert wird. Dabei sei zudem angemerkt, dass sich die Ausführungen dieses Ausführungsbeispiels selbstverständlich auf eine Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs beziehen.It should be noted that this configuration, in which it is concluded from measurable effects on the driving electric motor of the front axle that active vibration damping interventions are being carried out on the deactivated electric motor of the rear axle which is not used for driving, is also concluded can be used independently of the explanations for the general prediction of the road condition and / or driving dynamics, which is particularly advantageous in motor vehicles in which the electric motor assigned to the front axle is designed to be stronger and / or can be used much more efficiently, so in fact only the electric motor the rear axle is deactivated for the drive. It should also be noted here that the explanations of this exemplary embodiment naturally relate to a forward movement of the motor vehicle.

In einer konkreten Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels kann vorgesehen sein, dass die Betriebsinformation eine durch den der Vorderachse zugeordneten Elektromotor durchgeführte aktive Schwingungsdämpfung beschreibt und/oder Drehzahlen und/oder Drehzahlschwankungen des der Vorderachse zugeordneten Elektromotors und/oder der Räder der Vorderachse und/oder das Verhältnis von Drehzahlen des der Vorderachse zugeordneten Elektromotors zu wenigstens einer Drehzahl eines Rades der Vorderachse umfasst und/oder beschreibt. Die Vornahme von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen an der Vorderachse deutet darauf hin, dass diese auch an der Hinterachse erforderlich werden können, so dass hierin ein starker Hinweise gesehen werden kann, dass voraussichtlich auch aktive Schwingungsdämpfungseingriffe an der Hinterachse zu erwarten sind. Weitere Indizien für eine voraussichtlich an der Hinterachse erforderliche aktive Schwingungsdämpfung sind durch die Drehzahlen an der Vorderachse bzw. deren Schwankungen gegeben. Diesbezüglich kann eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass die Betriebsinformation durch einen Mustererkennungsalgorithmus, insbesondere der künstlichen Intelligenz, zur Detektion von Mustern im Verlauf von Betriebsparametern des der Vorderachse zugeordneten Elektromotors, die eine eingebrachte Schwingung beschreiben, ermittelt wird. Beispielsweise können die entsprechenden Betriebsparameter im Zusammenhang mit an der Hinterachse auftretenden aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen als „ground truth“ herangezogen werden, um einen Mustererkennungsalgorithmus der künstlichen Intelligenz zu trainieren und somit besonders verlässliche Voraussagen über notwendige aktive Schwingungsdämpfungseingriffe an der Hinterachse zu erreichen.In a specific embodiment of this embodiment, it may be provided that the operating information describes an active vibration damping performed by the electric motor associated with the front axle and / or rotational speeds and / or speed fluctuations of the electric motor associated with the front axle and / or the wheels of the front axle and / or the ratio of Speeds of the front axle associated electric motor to at least one speed of a wheel of the front axle includes and / or describes. Making active anti-vibration actions on the front axle suggests that they may also be required at the rear axle, so that strong evidence can be seen to suggest that active anti-vibration interventions on the rear axle are also expected. Further evidence for an expected at the rear axle required active vibration damping are given by the speeds at the front or its fluctuations. In this regard, an expedient development of the invention can provide that the operating information is determined by a pattern recognition algorithm, in particular artificial intelligence, for the detection of patterns in the course of operating parameters of the electric motor associated with the front axle, which describe an introduced vibration. For example, the corresponding operating parameters associated with active vibration damping interventions occurring at the rear axle may be used as a "ground truth" to train an artificial intelligence pattern recognition algorithm and thus to obtain particularly reliable predictions about necessary active vibration damping interventions on the rear axle.

Die Betriebsinformation bzw. zu ihrer Ermittlung verwendete Eingangsdaten können über einen Datenbus des Kraftfahrzeugs übermittelt werden. Denkbar ist es jedoch auch, dass beispielsweise eine Information über die Raddrehzahlen durch eine Analogverdrahtung von die Raddrehzahlen messenden Sensoren der Vorderachse an den elektrischen Antrieb der Hinterachse, insbesondere ein entsprechendes Antriebssteuergerät, übermittelt wird. Hierdurch können sich weitere Geschwindigkeitsvorteile ergeben.The operating information or input data used for its determination can be transmitted via a data bus of the motor vehicle. However, it is also conceivable that, for example, information about the wheel speeds is transmitted to the electric drive of the rear axle, in particular a corresponding drive control unit, by analog sensors from sensors of the front axle measuring the wheel speeds. This can result in further speed advantages.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens zwei als Asynchronmaschine ausgebildete Elektromotoren und zwei Achsen, wobei einer der Elektromotoren zum Antrieb der Hinterachse und einer der Elektromotoren zum Antrieb der Vorderachse und alle Elektromotoren zu einer mittels einer Steueranordnung realisierten aktiven Schwingungsdämpfung ausgebildet sind und wobei in wenigstens einem Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs nur der Elektromotor einer der Achsen zum Antrieb des Kraftfahrzeug betrieben wird und der andere deaktiviert wird, welches Kraftfahrzeug sich dadurch auszeichnet, dass das Kraftfahrzeug ferner eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung aufweist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesem die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.In addition to the method, the invention also relates to a motor vehicle, comprising at least two electric motors designed as an asynchronous and two axes, wherein one of the electric motors for driving the rear axle and one of the electric motors for driving the front axle and all electric motors are formed to a realized by means of a control arrangement active vibration damping and wherein in at least one partial drive state of the motor vehicle only the electric motor of one of the axles is driven to drive the motor vehicle and the other is deactivated, which motor vehicle is characterized in that the motor vehicle further comprises a trained for carrying out the method according to the invention control device. All statements relating to the method according to the invention can be analogously applied to the motor vehicle according to the invention, so that the already mentioned advantages can also be obtained therewith.

Dabei sei an dieser Stelle noch allgemein angemerkt, dass die als Elektromotoren verwendeten Asynchronmaschinen mit permanenter Magnetisierung arbeiten können, nachdem das elektrische Drehfeld, welches den in seiner Aufbaugeschwindigkeit relevanten Anteil auch bei sonstiger Erzeugung der Magnetisierung stellt, beispielsweisen nur so stark aufgebaut wird, dass noch kein Antriebsmoment des nicht zum Antrieb beitragenden Elektromotors besteht; dieser kann jedoch durchaus der Bewegung der entsprechenden Achse folgend mitlaufen. Bei notwendigen aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen wird das bereits aufgebaute Drehfeld dann derart, beispielsweise durch Ansteuerung mittels des die aktive Schwingungsdämpfung realisierenden Antriebssteuergeräts bzw. einer in einer dem Elektromotor zugeordneten Leistungselektronik vorgesehenen Regelfunktion der Schwingungsdämpfungsfunktion, angepasst, dass ein Schwingungsdämpfungsmoment entsteht und dem Aufbau von Schwingungen entgegenwirkt.It should be noted at this point even more generally that the asynchronous motors used as electric motors can work with permanent magnetization after the rotating electrical field, which makes the relevant in its build speed share even with other generation of magnetization, for example, only so strong that still there is no drive torque of the non-driving electric motor; However, this can certainly follow the movement of the corresponding axis following. When necessary active vibration damping operations, the already established rotating field is then such, for example, by means of the activation of the active vibration damping drive control device or provided in the electric motor associated control function of the vibration damping function, adjusted that a vibration damping torque is generated and counteracts the build-up of vibrations.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
  • 2 einen Ablaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 3 einen Ablaufplan eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:
  • 1 a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention,
  • 2 a flowchart of a first embodiment of the method according to the invention, and
  • 3 a flowchart of a second embodiment of the method according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1, das als ein Elektro-Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist vorliegend zwei elektrische Antriebe 2, 3 mit jeweils wenigstens einem als Asynchronmaschine ausgebildeten Elektromotor 4, 5 auf, wobei der Antrieb 2 einer Vorderachse 6 mit entsprechenden Rädern 7 und der Antrieb 3 einer Hinterachse 8 mit entsprechenden Rädern 9, diese entsprechenden Achsen 6, 8 antreibend, zugeordnet ist. Jeder der Antriebe 3 weist zudem ein entsprechendes Antriebssteuergerät 10, 11 auf, welches vorliegend auch als Teil einer Steueranordnung zur Umsetzung einer jeweiligen aktiven Schwingungsdämpfungsfunktion wirkt. Dabei kann einer hier nicht näher gezeigten Leistungselektronik des jeweiligen Elektromotors 4, 5 beispielsweise eine Regelfunktionskomponente zugeordnet sein. 1 shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention 1 , which is designed as an electric motor vehicle. The car 1 has two electric drives in the present case 2 . 3 each with at least one electric motor designed as an asynchronous machine 4 . 5 on, with the drive 2 a front axle 6 with appropriate wheels 7 and the drive 3 a rear axle 8th with appropriate wheels 9 , these corresponding axes 6 . 8th driving, is assigned. Each of the drives 3 also has a corresponding drive control unit 10 . 11 , which in the present case also acts as part of a control arrangement for implementing a respective active vibration damping function. Power electronics of the respective electric motor, not shown here, can be used 4 . 5 For example, a control function component can be assigned.

Die allgemeine Betriebsstrategie für die Antriebe 2, 3 wird in einem zentralen Steuergerät 12 ermittelt. Dabei kann es, insbesondere hinsichtlich der Hinterachse 8, auch zu Betriebszuständen der Antriebe 2, 3 kommen, in denen aufgrund eines zu schlechten Wirkungsgrades eines der Elektromotoren 4, 5, hier vorwiegend des Elektromotors 5 der Hinterachse 8, zu einer Nutzung nur eines der Elektromotoren 4, 5 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 kommt. Ein solcher Betriebszustand der Antriebe 2, 3 (die insgesamt als Antriebseinrichtung bezeichnet werden können) kann als Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs 1 bezeichnet werden.The general operating strategy for the drives 2 . 3 is in a central control unit 12 determined. It can, especially with regard to the rear axle 8th , also on the operating states of the drives 2 . 3 come in which due to poor efficiency of one of the electric motors 4 . 5 , mainly the electric motor 5 the rear axle 8th , to use only one of the electric motors 4 . 5 to drive the motor vehicle 1 comes. Such an operating state of the drives 2 . 3 (which can be referred to as a drive device as a whole) can be the partial drive state of the motor vehicle 1 can be designated.

Dabei ist es zum einen wünschenswert, zum Sparen von Energie des wenigstens einen der Antriebseinrichtung zugeordneten, der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigten Energiespeichers den für den Antrieb deaktivierten Elektromotor 4, 5 gänzlich stromfrei zu schalten, mithin auch das Drehfeld herunter zu fahren, zum anderen kann es jedoch auch bei dem deaktivierten Elektromotor 4, 5 dazu kommen, dass durch das Trägheitsmoment der entsprechenden Asynchronmaschine in Verbindung mit äußeren Anregungen aufgrund der Fahrdynamik und/oder der Fahrbahnbeschaffenheit Schwingungen des gesamten jeweiligen Antriebs 2, 3 auftreten, die durch die aktive Schwingungsdämpfungsfunktion (Anti-Ruckel-Funktion) bedämpft werden sollen. Um hier schnell reagieren zu können, wäre eine dauerhafte Bestromung des entsprechenden, für den Antrieb deaktivierten Elektromotors 4, 5 und somit ein bereits vorhandenes elektrisches Drehfeld wünschenswert. Um dennoch eine möglichst weitgehende Energieeinsparung bei Deaktivierung eines Elektromotors 4, 5 für den Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 zu erreichen, ist eine durch die Steuergeräte 10 bis 12 gebildete Steuereinrichtung 13 des Kraftfahrzeugs 1 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, bei dem für den für den Antrieb deaktivierten Elektromotor 4, 5 prädiziert wird, ob notwendige aktive Schwingungsdämpfungseingriffe eher wahrscheinlich oder eher unwahrscheinlich sind. Dies wird durch eine Prädiktionsinformation beschrieben, welche mittels wenigstens eines Notwendigkeitskriteriums ausgewertet wird. Außerhalb von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen bleibt das Drehfeld des entsprechenden deaktivierten Elektromotors 4, 5 nur dann aufgebaut bzw. aufgebaut gehalten, wenn das Notwendigkeitskriterium erfüllt ist, mithin mit notwendigen aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen aufgrund der Prädiktionsinformation zu rechnen ist. Ansonsten ist der für den Antrieb deaktivierte Elektromotor 4, 5 energiesparend stromfrei geschaltet und es liegt kein aufgebautes, aktives Drehfeld vor. Dabei sei an dieser Stelle nochmals allgemein angemerkt, dass „zum Antrieb deaktiviert“ bezüglich eines Elektromotors 4, 5 derart zu verstehen ist, dass der entsprechende Elektromotor 4, 5 kein Antriebsmoment für das Kraftfahrzeug 1 liefern soll, mithin nicht zur Lieferung von Antriebsmomenten angesteuert wird. Wohl aber ist es denkbar, im Rahmen der aktiven Schwingungsdämpfungsfunktion Schwingungsdämpfungsmomente anzufordern.It is desirable, on the one hand, to save the energy of the at least one energy store associated with the drive device and not shown for the sake of clarity, the electric motor deactivated for the drive 4 . 5 to switch completely current-free, thus also to lower the rotating field, but on the other hand it can also be done with the deactivated electric motor 4 . 5 In addition, the moment of inertia of the corresponding asynchronous machine in connection with external excitations due to the driving dynamics and / or the condition of the roadway cause vibrations of the entire respective drive 2 . 3 occur, which should be dampened by the active vibration damping function (anti-jerk function). In order to be able to react quickly here, a permanent energization of the corresponding electric motor deactivated for the drive would be required 4 . 5 and thus an existing rotating electrical field is desirable. In order to save as much energy as possible when deactivating an electric motor 4 . 5 for driving the motor vehicle 1 can be reached by the control units 10 to 12 formed control device 13 of the motor vehicle 1 trained to carry out a method according to the invention in the case of the electric motor deactivated for the drive 4 . 5 it is predicted whether necessary active vibration damping interventions are more likely or rather unlikely. This is described by prediction information, which is evaluated using at least one necessity criterion. The rotating field of the corresponding deactivated electric motor remains outside of active vibration damping interventions 4 . 5 only built up or kept built up if the necessity criterion is fulfilled, therefore necessary active vibration damping interventions based on the prediction information can be expected. Otherwise, the electric motor is deactivated for the drive 4 . 5 Switched to power-saving in an energy-saving manner and there is no established, active rotating field. At this point it should be generally noted that "deactivated for drive" with regard to an electric motor 4 . 5 is to be understood in such a way that the corresponding electric motor 4 . 5 no drive torque for the motor vehicle 1 should deliver, is therefore not controlled for the delivery of drive torque. However, it is conceivable to request vibration damping moments as part of the active vibration damping function.

Um die Prädiktionsinformation im Allgemeinen zu ermitteln, was vorliegend durch das zentrale Steuergerät 12 geschieht, werden verschiedene Eingangsdaten genutzt, die teilweise als Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs 1 von anderen Fahrzeugsystemen bereitgestellt werden können, zum anderen aber auch Sensordaten verschiedener Sensoren 14 des Kraftfahrzeugs 1 umfassen können. Einige beispielhafte, nutzbare Sensoren 14 sind in 1 ebenso gezeigt. Dabei können an den Rädern 7, 9 gezeigte Sensoren 14 beispielsweise Drehzahlsensoren und/oder Kraftsensoren und/oder Wegsensoren, aber auch Beschleunigungssensoren, umfassen, die beispielsweise einen Einfederweg, eine Aufbaubeschleunigung, eine Radträgerbeschleunigung und/oder eine Raddrehzahlveränderung messen können. Elektromotoren 4, 5 zugeordnete Sensoren 14 können beispielsweise die Antriebsdrehzahl des Elektromotors 4, 5, falls nicht ohnehin anderweitig bestimmbar, ermitteln. Als weitere Sensoren sind noch eine Inertialplattform 15 mit entsprechenden Beschleunigungssensoren 16 sowie eine auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 gerichtete Kamera 17 dargestellt. Die Kamera 17 liefert insbesondere nützliche Eingangsdaten hinsichtlich des Zustands der vorausliegenden Fahrbahn und/oder möglicher anstehender Fahrmanöver, beispielsweise um einem Hindernis auszuweichen.In order to determine the prediction information in general, what is present in the central control unit 12 happens, various input data are used, some of which are operating data of the motor vehicle 1 can be provided by other vehicle systems, but also sensor data from various sensors 14 of the motor vehicle 1 can include. Some exemplary, usable sensors 14 are in 1 also shown. Doing so on the wheels 7 . 9 shown sensors 14 for example, speed sensors and / or force sensors and / or displacement sensors, but also acceleration sensors, which can measure, for example, a spring deflection, a body acceleration, a wheel carrier acceleration and / or a wheel speed change. electric motors 4 . 5 assigned sensors 14 can, for example, the drive speed of the electric motor 4 . 5 , if not otherwise determinable anyway. An inertial platform is another sensor 15 with appropriate acceleration sensors 16 as well as one on the apron of the motor vehicle 1 directional camera 17 shown. The camera 17 provides in particular useful input data regarding the state of the road ahead and / or possible upcoming maneuvers, for example to avoid an obstacle.

Zwei konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen nun im Hinblick auf die 2 und 3 näher erläutert werden. Beide Ausführungsbeispiele können im Übrigen auch kombiniert eingesetzt werden.Two specific exemplary embodiments of the present invention are now intended in view of the 2 and 3 are explained in more detail. Incidentally, both exemplary embodiments can also be used in combination.

Gemäß 2 wird zunächst in einem Schritt S1 die Prädiktionsinformation ermittelt. Dabei werden als Eingangsdaten 18 vorliegend Sensordaten 19 von Sensoren 14 und Betriebsdaten 20, beispielsweise aus Sensordaten 19 und/oder Steuersignalen im Kraftfahrzeug 1 abgeleitet, verwendet, um als Prädiktionsinformation 21 eine Fahrbahnzustandsinformation 22 und eine Fahrdynamikzustandsinformation 23 zu ermitteln. Der Fahrbahnzustand kann beispielsweise auf Basis der Daten von Beschleunigungssensoren 16, Kraftsensoren, Wegsensoren und Drehzahlsensoren sowie der Kamera 17 abgeschätzt werden, wobei beispielsweise eine Welligkeit und Rauigkeit der Fahrbahn des vorausliegenden Streckenabschnitts anhand von Einfederwegen, Aufbaubeschleunigungen, Radträgerbeschleunigungen, Raddrehzahlveränderungen und/oder Antriebsmaschinendrehzahlveränderungen ermittelt werden kann. Sensordaten 19 der Kamera 17 können zudem Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, Reibwertewechsel und/oder eine allgemeine Fahrbahngüte beschreiben, um die Leistungsfähigkeit der Prädiktion zu erhöhen. Auch aktuelle, abgeschätzte Reibwerte können auf grundsätzlich bekannte Arten aus den Sensordaten 19 und gegebenenfalls Betriebsdaten 20 abgeschätzt werden, um die Abschätzung des Fahrbahnzustands und somit die Ermittlung der Fahrbahnzustandsinformation 22 zu verbessern. Zur Ermittlung der Fahrdynamikzustandsinformation werden insbesondere fahrdynamische Zustandsgrößen, die beispielsweise ein Untersteuern, ein Übersteuern, einen Unterschlupf oder einen Überschlupf beschreiben können, herangezogen, insbesondere entsprechende Betriebsparameter 20. Auch das Vorliegen von zu umfahrenden Hindernissen auf der Fahrbahn, feststellbar mit der Kamera 17, kann hierbei berücksichtigt werden. Dabei wird insbesondere prädiziert, ob ein Eingriff eines Fahrdynamikregelsystems 24 des Kraftfahrzeugs 1, vgl. 1, bevorsteht, insbesondere ein Bremseingriff. Ein solcher Eingriff des Fahrdynamikregelsystems 24 kann ebenso aktive Schwingungsdämpfungseingriffe zur Folge haben, um durch ihn induzierte Schwingungen zu bedämpfen. According to 2 is first in one step S1 determines the prediction information. Thereby as input data 18 in the present case sensor data 19 from sensors 14 and operating data 20 , for example from sensor data 19 and / or control signals in the motor vehicle 1 derived, used as prediction information 21 a road condition information 22 and a vehicle dynamics state information 23 to determine. The road condition can be based, for example, on the data of acceleration sensors 16 , Force sensors, displacement sensors and speed sensors as well as the camera 17 can be estimated, for example, a ripple and roughness of the roadway of the route section lying ahead can be determined by means of compression travel, body accelerations, Radträgerbeschleunigungen, wheel speed changes and / or engine speed variations. sensor data 19 the camera 17 may also describe obstacles, road bumps, friction coefficient and / or general road surface quality to increase the performance of the prediction. Current, estimated coefficients of friction can also be derived from the sensor data in fundamentally known ways 19 and possibly operating data 20 be estimated to estimate the road condition and thus the determination of the road condition information 22 to improve. To determine the driving dynamics state information, in particular driving dynamic state variables which can describe, for example, an understeer, an oversteer, a slip or a slip, are used, in particular corresponding operating parameters 20 , Also, the presence of obstacles to be avoided on the road, detectable with the camera 17 , can be taken into account. It is particularly predicated whether an intervention of a vehicle dynamics control system 24 of the motor vehicle 1 , see. 1 , is imminent, in particular a braking intervention. Such an intervention of the vehicle dynamics control system 24 may also result in active vibration damping interventions to dampen vibrations induced by it.

In einem Schritt S2 wird dann das wenigstens eine Notwendigkeitskriterium ausgewertet. Ist es erfüllt, wird gemäß dem Schritt S3 ein Bereitschaftsbetriebsmodus des deaktivierten Elektromotors 4, 5, in dem das Drehfeld bereits aufgebaut ist, herbeigeführt, oder, falls der Bereitschaftsbetriebsmodus bereits besteht, dieser aufrechterhalten, so dass schnelle, den Komfort und die Fahrsicherheit erhöhende aktive Schwingungsdämpfungseingriffe möglich sind. Ist das wenigstens eine Notwendigkeitskriterium im Schritt S2 nicht erfüllt, wird in einem Schritt S4, falls nicht bereits vorliegend, der für den Antrieb deaktivierte Elektromotor 4, 5 feldfrei geschaltet, insbesondere durch Beendigung einer Bestromung. So kann Energie eingespart werden, wenn keine aktiven Schwingungsdämpfungseingriffe zu erwarten stehen.In one step S2 then the at least one requirement criterion is evaluated. If it is fulfilled, according to the step S3 a standby mode of operation of the deactivated electric motor 4 . 5 in which the rotating field is already established, brought about, or, if the standby mode already exists, this maintained, so that fast, comfort and driving safety enhancing active vibration damping operations are possible. Is this at least a necessity criterion in the step S2 not met, will in one step S4 if not already present, the electric motor deactivated for the drive 4 . 5 switched field-free, in particular by termination of a current supply. So energy can be saved if no active vibration damping interventions are to be expected.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem der vordere Elektromotor 4 der Vorderachse 6 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 1, also zum Stellen des Antriebsmoments, genutzt wird, während der Elektromotor 5 der Hinterachse 8 für den Antrieb deaktiviert ist. Dann kann aus Betriebsgrößen des Elektromotors 4 auf die Wahrscheinlichkeit notwendiger aktiver Schwingungsdämpfungseingriffe am Elektromotor 5 geschlossen werden, nachdem dieser bei Vorwärtsfahrt entsprechende kritische Fahrbahnstellen später überfährt. Dabei sei angemerkt, dass es vorteilhaft ist, diverse Betriebsparameter der Vorderachse 6 dem Antriebssteuergerät 11 direkt bereitzustellen, ohne Nutzung eines langsameren Fahrzeugbusses. 3 shows a further embodiment of the method according to the invention, in which the front electric motor 4 the front axle 6 for driving the motor vehicle 1 , That is used to set the drive torque, while the electric motor 5 the rear axle 8th is disabled for the drive. Then can from operating variables of the electric motor 4 on the probability of necessary active vibration damping interventions on the electric motor 5 be closed after it passes later during forward travel corresponding critical lanes later. It should be noted that it is advantageous to various operating parameters of the front axle 6 the drive control unit 11 directly without using a slower vehicle bus.

In 3 werden als Eingangsdaten 18 mithin Betriebsparameter 25 des der Vorderachse 6 zugeordneten Elektromotors 4 verwendet, welche vorliegend durch den der Vorderachse 6 zugeordneten Elektromotor 4 durchgeführte aktive Schwingungsdämpfungseingriffe, Drehzahlen/Drehzahlschwankungen des Elektromotors 4 und der Räder 7 bzw. das Verhältnis von Drehzahlen des Elektromotors 4 zu wenigstens einer Drehzahl eines Rades 7, beschreiben. Während an der Vorderachse 6 durchgeführte aktive Schwingungsdämpfungseingriffe unmittelbar als Indiz für auch an der Hinterachse 8 notwendige Schwingungsdämpfungseingriffe herangezogen werden können, kann bei der Ermittlung der Prädiktionsinformation 21 im Schritt S1', die dann eine Betriebsinformation 26 darstellt, auch Mustererkennungsalgorithmen eingesetzt werden, beispielsweise solche der künstlichen Intelligenz, um Muster zu detektieren, die im Verlauf der Betriebsparameter 25 an der Vorderachse 6 auftreten und eingebrachte Schwingungen in den Elektromotor 4 bzw. äußerst wahrscheinlich eingebrachte Schwingungen für den Elektromotor 5 beschreiben.In 3 are used as input data 18 hence operating parameters 25 of the front axle 6 assigned electric motor 4 used, which in this case by that of the front axle 6 assigned electric motor 4 performed active vibration damping interventions, speed / speed fluctuations of the electric motor 4 and the wheels 7 or the ratio of speeds of the electric motor 4 to at least one speed of a wheel 7 , describe. While on the front axle 6 Active vibration damping interventions carried out immediately as an indication of also on the rear axle 8th necessary vibration damping interventions can be used when determining the prediction information 21 in step S1 ' which then has operational information 26 represents, pattern recognition algorithms are used, for example those of artificial intelligence to detect patterns that occur in the course of the operating parameters 25 on the front axle 6 occur and vibrations introduced into the electric motor 4 or extremely likely vibrations introduced for the electric motor 5 describe.

Die Prädiktionsinformation 21, hier die Betriebsinformation 26, wird in einem Schritt S2' wiederum durch wenigstens ein entsprechendes Notwendigkeitskriterium ausgewertet, wobei sich 2 entsprechende Schritte S3 und S4 je nach Erfüllung oder Nichterfüllung des Notwendigkeitskriteriums anschließen.The prediction information 21 , here the operating information 26 , becomes in one step S2 ' in turn evaluated by at least one corresponding criterion of necessity, wherein 2 appropriate steps S3 and S4 depending on the fulfillment or non-fulfillment of the necessity criterion.

Es sei abschließend noch angemerkt, dass sich die Schritte S1 bis S4 bzw. S1' bis S4 selbstverständlich zyklisch/ständig wiederholen, um immer aktuelle Prädiktionsinformationen 21 vorliegen zu haben und entsprechend den deaktivierten Elektromotor 4, 5 in einen Bereitschaftsbetriebsmodus mit aufgebautem Drehfeld versetzen zu können.Finally, it should be noted that the steps S1 to S4 respectively. S1 ' to S4 Of course cyclically / constantly repeat to always current prediction information 21 to have available and according to the deactivated electric motor 4 . 5 be able to put in a standby mode with built-up rotary field.

Claims (10)

Verfahren zum Betrieb von als Asynchronmaschine ausgebildeten Elektromotoren (4, 5) in einem wenigstens zwei Elektromotoren (4, 5) und zwei Achsen (6, 8) aufweisenden Kraftfahrzeug (1), wobei einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Hinterachse (8) und einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Vorderachse (6) und alle Elektromotoren (4, 5) zu einer mittels einer Steueranordnung realisierten aktiven Schwingungsdämpfung ausgebildet sind und wobei in wenigstens einem Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs (1) nur der Elektromotor (4, 5) einer der Achsen (6, 8) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (1) betrieben wird und der andere deaktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilantriebszustand wenigstens eine eine für einen dem deaktivierten Elektromotor (4, 5) vorausliegenden Streckenabschnitt prädizierte Nutzung der aktiven Schwingungsdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors (4, 5) beschreibende Prädiktionsinformation (21) ermittelt wird, wobei nur bei Erfüllung wenigstens eines die Prädiktionsinformation (21) auswertenden Notwendigkeitskriteriums, das eine zukünftig notwendige aktive Schwingungssdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors (4, 5) anzeigt, dieser in einen Bereitschaftsbetriebsmodus versetzt wird, in dem auch außerhalb von aktiven Schwingungsdämpfungseingriffen bereits ein elektrisches Drehfeld innerhalb des Elektromotors (4, 5) aufgebaut ist, und ansonsten der deaktivierte Elektromotor (4, 5) feldfrei geschaltet wird.Method for operating asynchronous machines (4, 5) in a motor vehicle (1) having at least two electric motors (4, 5) and two axles (6, 8), one of the electric motors (4, 5) for driving the rear axle (8) and one of the electric motors (4, 5) for driving the front axle (6) and all the electric motors (4, 5) are designed for active vibration damping realized by means of a control arrangement, and in at least one partial drive state of the motor vehicle (1) only the Electric motor (4, 5) of one of the axles (6, 8) for driving the motor vehicle (1) is operated and the other is deactivated, characterized in that in the partial drive state at least one for a deactivated electric motor (4, 5) Predictive information (21) describing the use of the active vibration damping predicted by the deactivated electric motor (4, 5) is determined, At least one of the necessity criteria evaluating the prediction information (21), which indicates a future active vibration damping on the part of the deactivated electric motor (4, 5), is put into a standby operating mode in which an electric rotating field inside the electric motor is already outside of active vibration damping interventions ( 4, 5), and otherwise the deactivated electric motor (4, 5) is switched field-free. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionsinformation (21) aus Eingangsdaten (18) umfassend Sensordaten (19) von Sensoren (14), insbesondere Beschleunigungssensoren (16) und/oder Kraftsensoren und/oder Wegsensoren und/oder Drehzahlsensoren und/oder eine Kamera (17), des Kraftfahrzeugs (1) und/oder Betriebsdaten (20) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the prediction information (21) comprises input data (18) comprising sensor data (19) from sensors (14), in particular acceleration sensors (16) and / or force sensors and / or displacement sensors and / or rotational speed sensors and / or a camera (17 ), the motor vehicle (1) and / or operating data (20) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsdaten (18) zur Ermittlung der Prädiktionsinformation (21) wenigstens einen Einfederweg und/oder eine Aufbaubeschleunigung und/oder wenigstens eine Radträgerbeschleunigung und/oder wenigstens eine Raddrehzahlveränderung und/oder wenigstens eine Antriebsdrehzahlveränderung eines zum Antrieb genutzten Elektromotors (4, 5) und/oder ein vorausliegendes Hindernis und/oder eine Fahrbahnunebenheit der befahrenen Fahrbahn und/oder einen Reibwertwechsel der befahrenen Fahrbahn und/oder eine Fahrbahngüte der befahrenen Fahrbahn und/oder ein Untersteuern und/oder ein Übersteuern und/oder einen Unterschlupf und/oder einen Überschlupf beschreibende Daten verwendet werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that as input data (18) for determining the prediction information (21) at least one compression travel and / or body acceleration and / or at least one Radträgerbeschleunigung and / or at least one Raddrehzahlveränderung and / or at least one drive speed change of an electric motor used for the drive (4 , 5) and / or a preceding obstacle and / or a road surface unevenness of the carriageway and / or a friction value change of the carriageway and / or a carriageway quality of the carriageway and / or an understeer and / or an oversteer and / or a hiding place and / or or data describing a slip. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Prädiktionsinformation (21) wenigstens eine Fahrbahnzustandinformation (22), insbesondere eine Rauigkeit und/oder eine Welligkeit und/oder einen Reibwert, der befahrenen Fahrbahn des vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder eine Fahrdynamikzustandsinformation (23) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as prediction information (21) at least one road condition information (22), in particular a roughness and / or a ripple and / or a coefficient of friction, of the road traveled on the route section ahead and / or a driving dynamics status information (23 ) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines des wenigstens einen Notwendigkeitskriteriums adaptiv angepasst wird, insbesondere in Abhängigkeit von die tatsächliche Nutzung der aktiven Schwingungsdämpfung seitens des deaktivierten Elektromotors (4, 5) beschreibenden Daten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least one necessity criterion is adapted adaptively, in particular depending on the actual use of the active vibration damping by the deactivated electric motor (4, 5) descriptive data. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionsinformation (21) in einem zentralen Steuergerät (12) des Kraftfahrzeugs (1) für alle Elektromotoren (4, 5) und/oder in einzelnen Achsen (6, 8) zugeordneten Antriebsteuergeräten (10, 11) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prediction information (21) in a central control unit (12) of the motor vehicle (1) for all electric motors (4, 5) and / or in individual axes (6, 8) associated drive control devices ( 10, 11) is determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei deaktiviertem, der Hinterachse (8) zugeordnetem Elektromotor (5) die Prädiktionsinformation (21) wenigstens eine aus dem Betrieb des der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotors (4) ermittelte Betriebsinformation (26) des der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotors (4) umfassend ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when deactivated, the rear axle (8) associated electric motor (5) the prediction information (21) at least one from the operation of the front axle (6) associated with the electric motor (4) determined operating information (26) of the front axle (6) associated with the electric motor (4) is determined. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsinformation (26) eine durch den der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotor (4) durchgeführte aktive Schwingungsdämpfung beschreibt und/oder Drehzahlen und/oder Drehzahlschwankungen des der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotors (4) und/oder der Räder (7) der Vorderachse (6) und/oder das Verhältnis von Drehzahlen des der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotors (4) zu wenigstens einer Drehzahl eines Rades (7) der Vorderachse (6) umfasst und/oder beschreibt.Method according to Claim 7 Characterized in that said operation information (26) describes an assigned by the front axle (6) electric motor (4) carried out active vibration damping and / or speed and / or rotational speed fluctuations of the front axle (6) associated with the electric motor (4) and / or the Wheels (7) of the front axle (6) and / or the ratio of rotational speeds of the electric motor (4) associated with the front axle (6) to at least one rotational speed of a wheel (7) of the front axle (6) and / or describes. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsinformation durch einen Mustererkennungsalgorithmus, insbesondere der künstlichen Intelligenz, zur Detektion von Mustern im Verlauf von Betriebsparametern (25) des der Vorderachse (6) zugeordneten Elektromotors (4), die eine eingebrachte Schwingung beschreiben, ermittelt wird.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that the operating information is determined by a pattern recognition algorithm, in particular artificial intelligence, for the detection of patterns in the course of operating parameters (25) of the electric motor (4) associated with the front axle (6), which describe a vibration introduced. Kraftfahrzeug (1), aufweisend wenigstens zwei als Asynchronmaschine ausgebildete Elektromotoren (4, 5) und zwei Achsen (6, 8), wobei einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Hinterachse (8) und einer der Elektromotoren (4, 5) zum Antrieb der Vorderachse (6) und alle Elektromotoren (4, 5) zu einer mittels einer Steueranordnung realisierten aktiven Schwingungsdämpfung ausgebildet sind und wobei in wenigstens einem Teilantriebszustand des Kraftfahrzeugs (1) nur der Elektromotor (4, 5) einer der Achsen (6, 8) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (1) betrieben wird und der andere deaktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ferner eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildete Steuereinrichtung (13) aufweist.Motor vehicle (1), comprising at least two electric motors (4, 5) designed as an asynchronous machine and two axles (6, 8), one of the electric motors (4, 5) for driving the rear axle (8) and one of the electric motors (4, 5) for driving the front axle (6) and all electric motors (4, 5) are designed to be realized by means of a control arrangement active vibration damping and wherein in at least one partial drive state of the motor vehicle (1) only the Electric motor (4, 5) of one of the axles (6, 8) for driving the motor vehicle (1) is operated and the other is deactivated, characterized in that the motor vehicle (1) further designed for carrying out a method according to one of the preceding claims Control device (13).
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