用于获取车轮的轮转速的方法

文档序号:92816 发布日期:2021-10-12 浏览:55次 >En<

阅读说明:本技术 用于获取车轮的轮转速的方法 (Method for determining the wheel speed of a vehicle wheel ) 是由 A·佐伊贝勒 J·斯塔克 P·魏因加特 于 2021-04-01 设计创作,主要内容包括:在一种用于在带有电驱动马达的车辆中获取车轮的轮转速的方法里,借助于转子传感器确定了所述电驱动马达的马达转速,并且在考虑在所述电驱动马达与车轮之间的变速器的变速器速比的情况下,将所述马达转速用于轮转速获取。(In a method for determining the wheel speed of a wheel in a vehicle having an electric drive motor, the motor speed of the electric drive motor is determined by means of a rotor sensor and is used for wheel speed determination, taking into account the transmission speed ratio of the transmission between the electric drive motor and the wheel.)

用于获取车轮的轮转速的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在带有电驱动马达的车辆中获取车轮的轮转速的方法。

背景技术

已知的是,在机动车辆中使用轮转速传感器用于获取轮转速,该轮转速在各种各样的行驶动力学控制系统和驾驶员辅助系统中被使用,如例如在电子稳定程序(elektronisches Stabilitätsprogramm)ESP中被使用。将角增量传感器用作轮转速传感器,该角增量传感器提供了一角增量来作为传感器信号,其中,所述轮转速通过评估每时间的角增量来计算。所述角增量传感器在周边上具有大量的齿,该齿确定了角分辨率。

发明内容

根据本发明的方法能够用于在带有电驱动马达的车辆中获取车轮的轮转速。所述电驱动马达在运动学上尤其经由一变速器与车辆的车轮相耦联,其中在考虑变速器速比的情况下,能够从电驱动马达的马达转速推断出轮转速。

如有必要可以考虑在电驱动马达与车轮之间的传动系中的预紧力。这种预紧力例如在数学模型中描述出来,从该数学模型确定了轮转速。

优选地持久地保持在电驱动马达与车轮之间的运动学上的耦联,从而使得在电驱动马达与车轮之间不存在能断开的和能闭合的离合器。但是如有必要也可以在电驱动马达与车轮之间的传动系中存在离合器,其中在闭合的离合器的情况下,从电驱动马达的马达转速推断出了轮转速。

所述操作方法——在考虑到变速器速比的情况下从电驱动马达的马达转速推断出轮转速——具有下述优点:原则上能够在没有轮转速传感器的情况下执行所述轮转速获取。此外有利的是,能够以高的精度来执行所述轮转速获取,因为用于获取所述电驱动马达的马达转速的传感器类型与轮转速传感器不同,通常并非以增量的方式来建造,而是典型地连续地工作,并且例如基于感应来产生电压。因此,与以增量的方式工作的轮转速传感器的分辨率相比,用于获取马达转速的转子传感器的分辨率显著较高。尤其可行的是,借助于转子传感器来连续地确定所述马达转速,而不必考虑对于角增量而言典型的车轮旋转。

此外有利的是,布置在电驱动马达与车轮之间的变速器典型地具有小于一的传动比(变速器减速比),从而使得电驱动马达的较高的马达转速转化成低的轮转速。该变速器速比例如处于1:10的量级中。与此相应地,电驱动马达的转子在相同的时间单位中执行了比车轮要大的角度旋转,由此在以传感器方式获取轮转速时所述分辨率再次升高。

最后有利的是,尤其在低的车辆速度时,能够在轮转速获取时达到高品质。在增量的角度传感器作为轮转速传感器的情况下,增量的栅格化(Rasterung)在低的速度时产生更强烈的影响,与之相反在借助于转子传感器来获取马达转速时没有进行这种类型的栅格化。这也尤其允许了直至制动至车辆静止状态、或者从车辆静止状态开动的应用,以及在步行速度时(例如在驶入-和驶出停车位过程时)的应用。

能够足够的是:仅仅通过驱动了有关车轮的电驱动马达的转子传感器,来确定以电动马达进行驱动的车轮的轮转速。这尤其涉及独轮驱动的情况,在该情况中电驱动马达恰好驱动一车轮。其余的未被驱动的车轮的轮转速获取优选地通过轮转速传感器来进行。

但是在替代的实施方案中也可以是合适的是,车轮的轮转速获取不仅通过驱动的电驱动马达的转子传感器、而且通过轮转速传感器来进行。在所述情况下,能够通过考虑两种不同的传感器信号(从该传感器信号能够分别确定所述轮转速)来达到鉴于轮转速的品质和精度的改进。

在电驱动马达作为独轮驱动的情况下,如有必要也可以相对于转子传感器附加地考虑来自被驱动的车轮的轮转速传感器中的信息。

根据又一另外的有利的实施方案,在速度边界值之下仅仅将电驱动马达的马达转速用于轮转速获取,然而不把来自轮转速传感器的信息用于轮转速获取。通过所述操作方法,避免了由于所述轮转速传感器的离散的传感器信息所致的、在轮转速获取时的恶化,该传感器信息在较低的速度时产生较强烈的影响。

根据又一另外的有利的实施方案,电驱动马达的马达转速以及由此所获取的轮转速被应用在车辆中的驾驶员辅助系统中,尤其应用在制动调节系统、如例如ESP-系统(电子稳定程序)或防抱死系统ABS中。

根据本发明的方法可以用在带有以电机的方式的驱动装置(Antrieb)的车辆中,其中考虑了各种各样的驱动配置。一方面这可以是前述的独轮驱动,在该独轮驱动中给一电驱动马达恰好分配了一车轮用于驱动。典型地,在车辆中两个车轮(如有必要所有四个车轮)分别通过一电驱动马达来驱动。

在另外的车辆配置中,车轮的驱动在一共同的车轴上经由共同的电驱动马达和变速器以及差速器来进行,该差速器用于将驱动力矩分配到所述车轴的左车轮和右车轮上。这涉及后轮驱动,涉及前轮驱动或者涉及全轮驱动。在这种情况下能够适合的是,给被驱动的车轮分别分配一轮转速传感器,通过该轮转速传感器能够附加地获取关于轮转速的信息。轮转速传感器的传感器信息以及电驱动马达的转子传感器的传感器信息,根据相对于轮转速的限定的数学关系来处理。

根据另外的有利的实施方案,将感应的传感器、例如旋转变压器用作转子传感器,在该旋转变压器中根据马达转速来感应出电压,其中能够从电压变化曲线推断出转子转速。该实施方案具有下述优点:有连续的传感器信号能供使用,该传感器信号由于其非增量的实施方案也能够用于低的车辆速度。在旋转变压器中,通过在电驱动马达中的转子旋转来感应出电压,该电压被测量并且从该电压确定了转子的角位置或者转速。在考虑到所述变速器速比的情况下能够推断出被驱动的车轮的轮转速。

本发明的另外的方面涉及一种用于执行前述方法的控制器。为该控制器输送了转子传感器的传感器信号以及如有必要所述轮转速传感器的传感器信号来作为输入信息,其中,根据所存储的计算规则在考虑到所述轮转速获取(Raddrehzahlermittlung)的变速器速比的情况下来参考该传感器信号。所获取的轮转速可以继续用在制动调节系统、尤其是ESP-系统或ABS中。

本发明此外涉及一种在车辆中的、带有前述控制器的驾驶员辅助系统,尤其一种如同ESP-系统或防抱死系统那样的制动调节系统。该控制器可以是驾驶员辅助系统的部分。

本发明另外的方面涉及一种车辆,尤其是一种机动车辆,该车辆配备了用于驱动一个或多个车轮的电驱动马达。此外在该车辆中存在着前述的控制器,在该控制器中评估了转子传感器的传感器信号、以及如有必要一个或多个轮转速传感器的传感器信号,以便确定以电机的方式所驱动的车轮的轮转速。该车辆例如是轿车或者是载货汽车。如有必要也考虑应用于单辙车、如摩托车或小型摩托车。

本发明最后涉及一种带有程序编码的计算机程序产品,该程序编码被设计用于实施前述的方法步骤。该计算机程序产品在前述的控制器中运行。

也考虑带有不同的控制器的实施方案。例如在电驱动马达的控制器中从电驱动马达的马达转速获取所述轮转速。所述轮转速可以传输到制动调节系统的另外的控制器上,在该控制器中继续处理来自电驱动马达的轮转速。此外在制动调节系统的所述控制器中也可以处理来自轮转速传感器的传感器信息,以便在考虑来自所述电驱动马达的轮转速的情况下得到改进了的轮转速。

另外的优点和适合的实施方案可以从另外的权利要求、

附图说明

以及附图中得出。

附图说明

其中:

图1示出了一机动车辆的示意图,该机动车辆带有一用于驱动所述后轮的电驱动马达;

图2示出了另外的机动车辆的示意图,该机动车辆对于每个后轮而言都分别带有一电驱动马达来作为独轮驱动器;

图3示出了带有所述作用链(Wirkkette)的图示的方块图,该作用链带有电驱动马达、变速器、制动器、轮转速传感器以及用于对于所述电驱动马达和制动调节系统进行操控的控制器;

图4示出了用于轮转速确定的流程图,该轮转速确定在考虑所述电驱动马达的马达转速以及轮转速传感器的传感器信号的情况下来进行。

在附图中相同的构件附有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中以示意性的方式示出了机动车辆1(例如轿车),该机动车辆配备了用于驱动左后轮和右后轮3、4的电驱动马达2。与此相反,左前轮和右前轮5和6未被驱动。在所述电驱动马达2与后轮3、4之间的传动系中此外存在一变速器7,该变速器附加地具有一差速器。所述车辆1处于向前行驶的状态中,并且具有向前行驶速度vx。所述电驱动马达2配备了自身的控制器,通过该控制器实现了马达操控。

所述车辆以本身通常的方式在每个车轮处都装备了车轮制动单元8,该车轮制动单元是液压的车辆制动器的部分;并且此外配备了ESP-系统9作为制动调节系统,通过该ESP-系统能够影响在每个车轮3、4、5、6处的车轮制动单元8中的制动压力。所述ESP-系统包括一ESP-控制器以及一液压泵,该液压泵用于对于包括所述车轮制动单元8在内的车辆制动器中的液压的制动压力进行调整。

此外每个车轮3、4、5、6都配备了一轮转速传感器10,通过该轮转速传感器测量了有关车轮的各自的轮转速。所述轮转速传感器10包括角增量传感器,该角增量传感器提供了对于所述轮转速而言的离散值。

为下述车辆配备一混合驱动器如有必要也可以是合适的:该车辆包括至少一个电驱动马达以及一内燃机。

所述电驱动马达2此外配备了转子传感器11,利用该转子传感器能够获取所述电驱动马达的马达转速nem。所述马达转速nem作为输入值被输送给所述ESP-系统9的控制器,不同的车轮3、4、5、6的轮转速nrad同样被输送给所述ESP-系统9的控制器。在所述ESP-系统9的控制器中能够将转速信息nem和nrad合并,以便以更高的精度来获取所述轮转速或者轮角速度ωrad

在图2中以实施例变型方案示出了机动车辆1,在该实施例变型方案中,给每个后轮3、4都分别分配了一电驱动马达2a或者2b以及一变速器7a或者7b。因此涉及用于所述左后轮3和右后轮4的独轮驱动。给每个电驱动马达2都分配了自身的控制器,在该控制器中获取了有关的电驱动马达2a和2b的马达转速nem。所述电驱动马达2a和2b的马达转速nem作为输入值被输送给在所述ESP-系统9中的ESP-控制器,同样也输送了每个车轮3、4、5、6的、分别利用轮转速传感器10所获取的轮转速nrad。在所述ESP-系统9的ESP-控制器中合并了所述轮转速nrad与马达转速nem,并且获取了用于所述后轮3和4的改进了的轮转速以及相应的轮速度ωrad

在图3中示出了包括所分配的马达控制器在内的电驱动马达2与带有ESP-控制器的ESP-系统的示意性的结构以及共同作用。所述机动车辆1通过电驱动马达2和变速器7来驱动,其中所述驱动发生在驱动轴13上。以前述方式,每个车轮都配备了车轮制动单元8并且配备了轮转速传感器10。在根据图3所述的当前的实施例中,以电机的方式被驱动的后轮3和4的轮转速nrad是尤其令人关注的,该轮转速作为输入值被输送给所述ESP-系统的ESP-控制器9。

所述电驱动马达2配备了例如被实行为旋转变压器(Resolver)的转子传感器11,在该旋转变压器中根据实时的转子转速来感应出一电压。所述转子转速nem在马达控制器12中从转子传感器11的传感器信号来获取。该转子转速nem作为输入值被输送给ESP-控制器9a,在该ESP-控制器中执行了与转速传感器10的轮转速nrad的合并。从改进了的轮转速nrad也能够确定所述轮速度vrad或者轮角速度ωrad

在图4中示出了用于确定所改进的轮转速nrad以及轮角速度ωrad的流程图,该确定过程通过将马达转速nem与以传感器的方式获取的轮转速nrad相合并来进行。在根据功能块14的第一方法步骤中,在考虑所述变速器速比的情况下,从在车辆里的电驱动马达中确定了对于每个电驱动马达而言的马达转速nem

在下一个步骤15中,在考虑所述变速器速比和如有必要差速器以及另外的状态参数和特征参数的情况下,从所述马达转速nem在车辆模型中确定了电驱动马达的角速度ωem。ωem随后作为输入值被输送给接下来的功能块18,在该功能块中确定了改进了的轮转速nrad或者轮角速度ωrad

与对于在车辆中的每个电驱动马达而言的马达转速nem的获取相并行地,同时在步骤16中通过所述轮转速传感器以传感器的方式获取了轮转速nrad。在步骤17中,感测的(sensorisch)轮转速nrad被处理成角速度ωrad,该角速度随后作为输入值输送给功能块18。在功能块18中,在考虑到所测量的马达转速nem和所测量的轮转速nrad以及它们的被处理的速度参数ωem和ωrad的情况下,确定了一改进了的轮转速nrad或者改进了的轮角速度ωrad。如有必要,也可以考虑尤其是用于车辆动力学的另外的相互关系和状态参数,例如纵向动力学的状态参数如车辆速度vx或者车辆纵向加速度ax

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