AT522508B1 - Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs - Google Patents
Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs Download PDFInfo
- Publication number
- AT522508B1 AT522508B1 ATA50430/2019A AT504302019A AT522508B1 AT 522508 B1 AT522508 B1 AT 522508B1 AT 504302019 A AT504302019 A AT 504302019A AT 522508 B1 AT522508 B1 AT 522508B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- vehicle
- speed
- controllers
- acceleration
- controller
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 101000609957 Homo sapiens PTB-containing, cubilin and LRP1-interacting protein Proteins 0.000 description 7
- 102100039157 PTB-containing, cubilin and LRP1-interacting protein Human genes 0.000 description 7
- 101150109471 PID2 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 101100190466 Caenorhabditis elegans pid-3 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
- B60L15/2018—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking for braking on a slope
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/02—Details of stopping control
- H02P3/025—Details of stopping control holding the rotor in a fixed position after deceleration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/423—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/46—Drive Train control parameters related to wheels
- B60L2240/463—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/40—Control modes
- B60L2260/42—Control modes by adaptive correction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Antriebskraft eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, wobei die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs gemessen bestimmt wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird, und wobei in Abhängigkeit der gemessenen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert werden.
Description
VERFAHREN ZUR REGELUNG DES ANTRIEBS EINES ELEKTRISCHEN FAHRZEUGS
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens auf absteigender oder ansteigender Straße.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um sicherzustellen, dass ein Fahrzeug auf einer Steigung oder einem Gefälle nicht unerwünscht vorwärts oder rückwärts rollt. Zu diesem Zweck sind in der Regel im Fahrzeug Neigungssensoren vorgesehen, die die aktuelle Neigung erfassen und abhängig von der Neigung, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Pedalstellung gegebenenfalls ein Antriebsdrehmoment erzeugen, welches einem unerwünschten Vorwärts- oder Rückwärtsrollen entgegenwirkt.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche solche Funktionen bei Fahrzeugen realisieren, hier sind beispielsweise die KR 20180022297 A, DE 102012223866 A1, EP 3000648 A1, EP 3078539 A1, DE 102005039788, EP 2840707 A1, EP 2810811 A1 zu nennen.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache und präzise Regelung eines elektrischen Fahrzeugs zu realisieren.
[0005] Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens wird zunächst die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs gemessen oder bestimmt. Dies kann beispielsweise durch einen Geschwindigkeitssensor und Bildung der zeitlichen Ableitung erfolgen. Alternativ kann auch eine Drehzahlmessung im Antriebsstrang beispielsweise eines Elektromotors erfolgen, und die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs aus der gemessenen Drehzahl und deren zeitlicher Ableitung bestimmt werden.
[0007] Im nächsten Verfahrensschritt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird in diesem Verfahrensschritt die Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine eines Fahrzeugs als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei der elektrisch eingeprägte Strom dieser Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird und sich ein Antriebsdrehmoment einstellt.
[0008] Dabei werden erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert. Dies hat den technischen Vorteil, dass je nach aktueller Situation des Fahrzeugs Regler mit unterschiedlichen Charakteristika verwendet werden können. Dies kann bedeuten, dass unterschiedliche physische Regler zugeschalten werden; es kann aber vorzugsweise bedeuten, dass ein einziger, rein elektronisch implementierter Regler mit unterschiedlichen Parameterwerten beaufschlagt wird.
[0009] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein erster Regler eine größere Zeitkonstante aufweist als ein anderer Regler. Dadurch kann das Fahrzeug auf leichtem Gefälle ohne grobe Regeleingriffe zum Stillstand gebracht werden. Hingegen kann ein zweiter Regler mit einer geringeren Zeitkonstante in einem anderen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbereich zum Einsatz kommen, wenn beispielsweise klar ist, dass das Fahrzeug zurückrollt und dabei gegebenenfalls auch noch der Betrag der Geschwindigkeit zunimmt.
[0010] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass bei positiver Geschwindigkeit durch eine Umschaltvorrichtung ein erster Regler aktiviert wird, bei negativer Geschwindigkeit und negativer
Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein zweiter Regler aktiviert wird, und bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein dritter Regler aktiviert wird. Die Umschaltvorrichtung kann physisch oder rein elektronisch ausgeführt sein, wobei im Fall eines rein elektronisch implementierten Reglers die Umschaltvorrichtung ein und denselben elektronischen Regler mit unterschiedlichen Parameterwerten beaufschlagt.
[0011] Die Regler können sich auch hinsichtlich ihres vorrangigen Ziels unterscheiden. Beispielsweise kann ein dritter Regler vorgesehen sein, der mit einer ähnlichen Zeitkonstante wie der erste arbeitet, dessen vorrangiges Ziel es jedoch ist, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen und ein erneutes Vorwärtsfahren ohne Fahrereingriff zu verhindern. Dadurch kann erfindungsgemäß ein Schwingen verhindert werden, welches möglicherweise bei der Verwendung von lediglich zwei Reglern eintreten könnte.
[0012] Bei den Reglern kann es sich erfindungsgemäß um PID-Regler handeln. Es können erfindungsgemäß, zumindest drei unterschiedliche PID-Regler vorgesehen sein, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, ihre Differentialkomponente, ihre Zeitkonstante, und/oder andere technische Merkmale unterscheiden.
[0013] Bei den Reglern kann es sich auch um PI-Regler handeln, bei denen die Differentialkomponente Null ist. Es können erfindungsgemäß drei unterschiedliche PlI- Regler vorgesehen sein, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, ihre Zeitkonstante, und/oder andere technische Merkmale unterscheiden.
[0014] Die Regelkreise der drei Regler können sich unterscheiden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass vorzugsweise der erste Regler und der dritte Regler in Regelkreisen mit unterschiedlichen Regelgrößen angeordnet sind.
[0015] Dadurch kann erreicht werden, dass je nach momentanem Zustand des Fahrzeugs, beispielsweise langsamer werdendes Vorwärtsrollen, schneller werdendes Rückwärtsrollen, langsamer werdendes Rückwärtsrollen, etc., unterschiedlich ausgebildete Regler mit gegebenenfalls auch unterschiedlichen Regelkreisgrößen aktiviert werden.
[0016] Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen zur Veranlassung einer Steuereinheit eines Fahrzeugs zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0017] Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Vorrichtung zur Regelung des Antriebsdrehmoments eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, umfassend Vorrichtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei erfindungsgemäß zumindest ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert abgreift und auf den Sollwert Null regelt, wobei das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, und wobei in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler vorgesehen sind.
[0018] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass es sich bei den Reglern um PID-Regler oder um PI-Regler handelt. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass im Regelkreis zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, Integralkomponente, Differentialkomponente und/oder ihre Zeitkonstante oder andere technische Merkmale unterscheiden.
[0019] Wie oben erwähnt können sich die Regelgrößen der Regelkreise, in denen die unterschiedlichen Regler angeordnet sind, ebenfalls unterscheiden, um flexibel auf die momentane Situation des Fahrzeugs reagieren zu können.
[0020] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgeführt ist, bei positiver Geschwindigkeit einen ersten Regler zu aktivieren, bei ne-
gativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung einen zweiten Regler zu aktivieren, und bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung einen dritten Regler zu aktivieren.
[0021] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Regelkreis in einer Steuereinheit des Fahrzeugs in vorzugsweise digitaler elektronischer Form implementiert und einen elektronischen Regler umfasst, der in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung unterschiedliche Parameterwerte, insbesondere unterschiedliche Proportional- und Differentialkomponenten aufweist.
[0022] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele, den Figuren und den Patentansprüchen.
[0023] Die Erfindung wird im Folgenden anhand nicht-ausschließlicher Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0024] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; [0025] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; [0026] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
[0027] Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der unterschiedlichen Parameterwahl eines digitalen Reglers für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0028] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens für den typischen Fall, dass das Fahrzeug auf einer moderat ansteigenden Straße zum Stillstand gebracht werden soll, und zwar beginnend mit einer positiven Geschwindigkeit und geringem Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs. Das Fahrzeug rollt mit niedrigem Drehmoment und abnehmender Geschwindigkeit auf einer Steigung nach oben. Dargestellt ist der Verlauf des Antriebsdrehmoments M für den Antriebsstrang des Fahrzeugs sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs v im Verlauf der Zeit.
[0029] Der schraffiert dargestellte Bereich stellt jenen Bereich des Antriebsdrehmoments dar, der bei der betreffenden Steigung der Straße zu einem Stillstand des Fahrzeugs führen würde (Stillstandsdrehmomentbereich). Befindet sich das Antriebsdrehmoment im Stillstand über diesem Bereich, würde es das Fahrzeug nach vorwärts antreiben; befindet sich das Antriebsdrehmoment darunter, würde das Fahrzeug rückwärts rollen.
[0030] Schematisch ist in dieser Darstellung auch das Rückrollmoment Mdrag mit einer strichlierten Linie angedeutet. Je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, umso höher ist auch das Rückrollmoment. Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Regelkreises kann darin gesehen werden, das Antriebsdrehmoment in den Bereich des Rückrollmoments zu führen und gleichzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Null zu reduzieren. Im Stillstand soll das Antriebsdrehmoment im Wesentlichen gleich dem Rückrollmoment sein.
[0031] Im Bereich | weist das Fahrzeug bei einem konstant niedrigen Antriebsdrehmoment eine positive Geschwindigkeit auf, die sich jedoch im Lauf der Zeit reduziert, da das Fahrzeug die Ansteigung bewältigen muss und somit aufgrund des unzureichenden Antriebsdrehmoments langsamer wird. Das Rückrollmoment ist aufgrund der positiven Geschwindigkeit des Fahrzeugs hoch, reduziert sich jedoch gleichermaßen wie die Geschwindigkeit.
[0032] Ab dem Zeitpunkt t1 (Bereich Il) beginnt der Regelkreis, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf den Sollwert Null zu regeln. Dabei wird ein erster Regler PID1 im Regekkreis aktiviert. Das Antriebsdrehmoment bildet die Stellgröße des Regelkreises und wird an den Antriebsstrang des Fahrzeugs, der die Regelstrecke bildet, geführt. Der Regler erhöht zunächst das Antriebsdrehmoment leicht, sodass es sich dem Rückrollmoment annähert. Ruckartige Anderungen des Drehmoments sollen verhindert werden, sodass dieser erste Regler eine niedrige Proportionalkomponente und eine hohe Zeitkonstante aufweist.
[0033] Ab dem Zeitpunkt t2 (Bereich Ill) befindet sich das Fahrzeug im Stillstand und das Antriebsmoment entspricht dem Rückrollmoment; das Antriebsmoment verbleibt nun durch die aktive Regelung im Stillstandsdrehmomentbereich. Sowohl im Bereich Il, als auch im Bereich Ill
erfolgt die Regelung durch den ersten Regler PID1.
[0034] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, dass das Fahrzeug auf einer stärker ansteigenden Straße als im ersten Ausführungsbeispiel zum Stillstand gebracht werden soll, wieder beginnend mit einer positiven Geschwindigkeit und geringem Antriebsdrehmoment. Dargestellt ist wieder der Verlauf des geregelten Antriebsdrehmoments für den Antriebsstrang eines elektrischen Fahrzeugs sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs v im Verlauf der Zeit.
[0035] Im Bereich | weist das Fahrzeug bei einem konstant niedrigen Antriebsdrehmoment eine positive Geschwindigkeit auf, die sich jedoch im Lauf der Zeit reduziert, da das Fahrzeug die Ansteigung bewältigen muss und somit langsamer wird.
[0036] Ab dem Zeitpunkt t1 (Bereich Il) beginnt der Regelkreis, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert auf den Sollwert Null zu regeln. Das Antriebsdrehmoment bildet die Stellgröße des Regelkreises und wird an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt. Im Bereich | wird wieder der erste PID-Regler PID1 eingesetzt, der das Antriebsdrehmoment langsam erhöht, sodass es sich dem Rückrollmoment annähert. In diesem Fall ist jedoch die Steigung zu stark, sodass das Fahrzeug im Zeitpunkt t2 bereits zum Stillstand kommt, obwohl das Antriebsdrehmoment das Rückrollmoment noch nicht erreicht hat. Folglich beginnt das Fahrzeug im Bereich Ill rückwärts zu rollen.
[0037] Im Bereich Ill ist die Geschwindigkeit negativ und auch die Beschleunigung ist negativ; das Fahrzeug rollt mit steigender Geschwindigkeit rückwärts. Der erfindungsgemäße Regelkreis schaltet mittels einer Umschaltvorrichtung auf einen zweiten PID-Regler PID2 um, der das Antriebsmoment stärker und schneller erhöht, als der erste PID-Regler PID1. Der Regler PID2 weist zu diesem Zweck eine höhere Proportionalkomponente und niedrigere Zeitkonstanten auf, als der Regler PID1.
[0038] Folglich stabilisiert sich im Bereich Ill die negative Geschwindigkeit und erreicht im Zeitpunkt t3 ihr negatives Maximum; die Beschleunigung wird ab diesem Zeitpunkt positiv; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bleibt negativ, nähert sich aber wieder dem Wert Null. Gleichzeitig nähert sich das Antriebsdrehmoment zunehmend dem Rückrollmoment an.
[0039] Im Bereich IV ist die Geschwindigkeit negativ und die Beschleunigung positiv; das Fahrzeug rollt mit abnehmender Geschwindigkeit rückwärts. Der erfindungsgemäße Regelkreis schaltet folglich auf einen dritten PID-Regler PID3 um, der das Antriebsmoment wiederum langsamer und erhöht, als der zweite PID-Regler PID2.
[0040] Schließlich erreicht das Fahrzeug im Bereich IV den stabilen Stillstand, da das Antriebsmoment sich dem Rückrollmoment angenähert hat und im Stillstandsdrehmomentbereich verbleibt.
[0041] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Regelkreises für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Der Regekkreis ist derart ausgeführt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Istwert abgegriffen und auf den Sollwert Null geregelt wird, wobei das Antriebsdrehmoment Msoll die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird. Der Regler ist jedoch nicht konstant, sondern in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v und Beschleunigung a = dv/dt des Fahrzeugs werden unterschiedlich ausgebildete Regler PID1, PID2 und PID3 eingesetzt.
[0042] Im konkreten Ausführungsbeispiel sind drei unterschiedliche Regler vorgesehen, die jeweils als PID-Regler ausgeführt sind. Bei positiver Geschwindigkeit wird durch eine nicht dargestellte Umschaltvorrichtung ein erster Regler PID1 aktiviert, bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung ein zweiter Regler PID2, und bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung ein dritter Regler PID3.
[0043] Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der unterschiedlichen Parameterwahl des digitalen Reglers eines elektronischen Regelkreises in einer Steuereinheit eines Fahrzeugs für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Regler in
Form eines einzigen elektronischen Reglers ausgebildet, der je nach Bereich mit unterschiedlichen Parametern realisiert wird. Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung sorgt in diesem Ausführungsbeispiel dafür, dass der elektronische Regler je nach Bereich mit unterschiedlichen Parameterwerten realisiert wird.
[0044] Im Bereich | sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem niedrigen Wert. Im Bereich Il sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem hohen Wert. Im Bereich Ill sind der Proportionalanteil und der Integralanteil auf einem mittleren Wert. In den drei Bereichen I, II und Ill ist der Differentialanteil jeweils Null, das heißt der Regler fungiert als reiner PIRegler. Die unterschiedlichen Proportional- und Integralanteile werden derart gewählt, dass das schematisch dargestellte Antriebsdrehmoment einen stetigen Verlauf ohne Sprünge aufweist. Beim Ubergang zwischen den Bereichen erfolgt kein Rücksetzen der Anteile.
Claims (8)
1. Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, dadurch gekennzeichnet, dass a. die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt wird, b. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert eines Regelkreises auf den Sollwert Null geregelt wird wobei c. das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, und wobei d. in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler aktiviert werden, wobei ji. bei positiver Geschwindigkeit durch eine Umschaltvorrichtung ein erster Regler aktiviert wird, il. bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein zweiter Regler aktiviert wird, und il. bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung durch die Umschaltvorrichtung ein dritter Regler aktiviert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Reglern um PID-Regler oder um PI-Regler handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, und/oder ihre Zeitkonstante unterscheiden.
4. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen zur Veranlassung einer Steuereinheit eines Fahrzeugs zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
5. Vorrichtung zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs zur Verhinderung eines unkontrollierten Rollens, umfassend Vorrichtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass
a. zumindest ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs o0der die Drehzahl einer Antriebsmaschine als Istwert abgreift und auf den Sollwert Null regelt, wobei
b. das Antriebsdrehmoment die Stellgröße des Regelkreises bildet und an den Antriebsstrang des Fahrzeugs geführt wird oder der elektrisch eingeprägte Strom einer elektrischen Antriebsmaschine die Stellgröße des Regelkreises bildet und an die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs geführt wird, wobei
c. In Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs im Regelkreis unterschiedlich ausgebildete Regler vorgesehen sind, und wobei
d. eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgeführt ist,
i.. bei positiver Geschwindigkeit einen ersten Regler zu aktivieren,
il. bei negativer Geschwindigkeit und negativer Beschleunigung einen zweiten Regler zu aktivieren, und
il. bei negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung einen dritten Regler zu aktivieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Reglern um PID-Regler oder um PI-Regler handelt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Regelkreis zumindest drei unterschiedliche Regler vorgesehen sind, die sich durch ihre Proportionalkomponente, ihre Integralkomponente, und/oder ihre Zeitkonstante unterscheiden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis in einer Steuereinheit des Fahrzeugs in elektronischer Form implementiert und einen elektronischen Regler umfasst, der in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Beschleunigung unterschiedliche Parameterwerte, insbesondere unterschiedliche Proportional- und Differentialkomponenten aufweist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50430/2019A AT522508B1 (de) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50430/2019A AT522508B1 (de) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT522508A1 AT522508A1 (de) | 2020-11-15 |
| AT522508B1 true AT522508B1 (de) | 2022-02-15 |
Family
ID=73149541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50430/2019A AT522508B1 (de) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT522508B1 (de) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005039788A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Ford Motor Co., Dearborn | Verfahren zum Bremsen und Anhalten von Fahrzeugen mit Elektroantrieb |
| DE102012223866A1 (de) * | 2012-12-19 | 2014-07-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Vermeiden des Rollens für ein ein elektrisches Antriebssystem umfassendes Kraftfahrzeug auf einer geneigten Fläche |
| EP2810811A1 (de) * | 2012-01-31 | 2014-12-10 | Nissan Motor Co., Ltd | Regenerierungbremssteuerungsvorrichtung für ein elektrofahrzeug |
| EP2840707A1 (de) * | 2012-04-18 | 2015-02-25 | Nissan Motor Company, Limited | Vorrichtung zur steuerung einer fahrzeugschwingungsunterdrückung und verfahren zur steuerung einer fahrzeugschwingungsunterdrückung |
| EP3000648A1 (de) * | 2013-05-20 | 2016-03-30 | NTN Corporation | Vorrichtung zur steuerung eines elektroautos |
| EP3078539A1 (de) * | 2013-12-02 | 2016-10-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steuerungsvorrichtung für ein elektrofahrzeug und steuerungsverfahren für ein elektrofahrzeug |
| KR20180022297A (ko) * | 2016-08-24 | 2018-03-06 | 주식회사 브이씨텍 | 저속 전기차용 속도 제어장치 |
-
2019
- 2019-05-13 AT ATA50430/2019A patent/AT522508B1/de active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005039788A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Ford Motor Co., Dearborn | Verfahren zum Bremsen und Anhalten von Fahrzeugen mit Elektroantrieb |
| EP2810811A1 (de) * | 2012-01-31 | 2014-12-10 | Nissan Motor Co., Ltd | Regenerierungbremssteuerungsvorrichtung für ein elektrofahrzeug |
| EP2840707A1 (de) * | 2012-04-18 | 2015-02-25 | Nissan Motor Company, Limited | Vorrichtung zur steuerung einer fahrzeugschwingungsunterdrückung und verfahren zur steuerung einer fahrzeugschwingungsunterdrückung |
| DE102012223866A1 (de) * | 2012-12-19 | 2014-07-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Vermeiden des Rollens für ein ein elektrisches Antriebssystem umfassendes Kraftfahrzeug auf einer geneigten Fläche |
| EP3000648A1 (de) * | 2013-05-20 | 2016-03-30 | NTN Corporation | Vorrichtung zur steuerung eines elektroautos |
| EP3078539A1 (de) * | 2013-12-02 | 2016-10-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steuerungsvorrichtung für ein elektrofahrzeug und steuerungsverfahren für ein elektrofahrzeug |
| KR20180022297A (ko) * | 2016-08-24 | 2018-03-06 | 주식회사 브이씨텍 | 저속 전기차용 속도 제어장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT522508A1 (de) | 2020-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4224359C1 (de) | ||
| EP1857348B1 (de) | Verfahren zum kennlinien- oder kennfeldabhängigen Variieren der Winkelübersetzung zwischen einem Lenkradwinkel eines Lenkrads und dem Radlenkwinkel der für die Fahrzeuglenkung verantwortlichen Räder eines Kraftfahrzeugs mit einem aktiven Lenksystem | |
| DE102008002669B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Lane Keeping Support Systems mit Fahrereingriff | |
| EP3738860B1 (de) | Verfahren und lenkungssteuergerät zum ermitteln einer stellgrösse für das einstellen eines servolenkmoments bei einem fahrzeuglenksystem | |
| DE102007008342A1 (de) | Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugverbundes | |
| DE102011005962B4 (de) | Aufteilen einer Momentenanforderung auf zwei von unterschiedlichen Motoren angetriebenen Antriebsachsen eines Kraftfahrzeugs | |
| DE2748863A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verhindern des blockierens eines fahrzeugrades auf einer fahrbahn beim bremsen | |
| EP1845010B1 (de) | Verfahren zum kennlinien- oder kennfeldabhängigen Variieren des über ein Lenkrad eines aktiven oder semiaktiven Lenksystems oder über ein Pedal eines Kraftfahrzeugs aufzubringenden Lenk- oder Drehmoments | |
| DE102014221055B4 (de) | Drehzahlbegrenzung einer Antriebsmaschine bei einem Fahrzeug mit mehreren unterschiedliche Fahrzeugachsen antreibenden Antriebsmaschinen | |
| EP3106961A1 (de) | Aktives fahrpedal für ein fahrzeug | |
| EP4013980A1 (de) | Verfahren zur steuerung des ein- und/oder auslegens einer parksperre eines getriebes eines fahrzeuges, insbesondere eines kraftfahrzeuges | |
| DE102011089093B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs | |
| EP0733002B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum einhalten einer vorgegebenen fahrgeschwindigkeit eines fahrzeugs | |
| EP1117580B1 (de) | Vorrichtung zur beeinflussung des vortriebes eines fahrzeuges | |
| DE102009015165A1 (de) | Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Kraftfahrzeug | |
| DE10221341B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeuges | |
| WO2009037158A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der zugkraft während schaltvorgängen eines schaltgetriebes bei fahrzeugen | |
| DE102015219443B4 (de) | Fahrzeug-Servolenksystem mit elektromotorischer Momentenunterstützung | |
| EP3031688B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur unterstützung eines fahrers eines fahrzeugs, insbesondere eines nutzfahrzeugs | |
| EP3844040B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs sowie entsprechendes kraftfahrzeug | |
| DE69808249T2 (de) | Verfahren zur erkennung von rutschigen bodenflächen und der blockierung der räder eines fahrzeuges, automatisches getriebe das dieses verfahren anwendet und kraftfahrzeug das mit solchem getriebe ausgestattet ist | |
| AT522508A1 (de) | Verfahren zur Regelung des Antriebs eines elektrischen Fahrzeugs | |
| DE3240278A1 (de) | Einrichtung zum regeln eines an einem landwirtschaftlichen schlepper angebauten arbeitsgeraetes | |
| EP4513063B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer mobilen arbeitsmaschine, recheneinheit und mobile arbeitsmaschine | |
| DE102014214338A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Freilauf im Segelbetrieb |