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用于操控用于电动摩托车的电驱动马达的方法、控制器和摩托车系统

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


用于操控用于电动摩托车的电驱动马达的方法、控制器和摩托车系统

技术领域

本发明涉及一种用于操控用于电动摩托车的电驱动马达的方法。另外,本发明涉及一种控制器、一种计算机程序和一种用于实施这样的方法的计算机可读的介质以及一种配备有这样的控制器的摩托车系统。

背景技术

现代摩托车能够配备有防抱死系统,该防抱死系统监控摩托车的一个或者多个车轮的车轮周向速度并且根据该车轮周向速度调制液压制动压力。

除此之外,存在用于摩托车的基于制动压力的组合制动功能,所述组合制动功能能够在强烈制动的情况下使前轮速度和后轮速度自动地相互适应。

在配备有电驱动马达的电动摩托车的情况下,油门手柄不仅能够用于对电动摩托车进行加速,还能够用于对电动摩托车进行附加的制动。例如,当油门手柄处在其初始位置中时,电驱动马达能够产生再生力矩。再生力矩通常不能够或者只能够在有限范围中由驾驶员调制。

发明内容

在此背景下,借助在此所提出的方案提出根据独立权利要求所述的用于操控用于电动摩托车的电驱动马达的方法、对应的控制器、对应的摩托车系统、对应的计算机程序和对应的计算机可读的介质。在此所提出的方案的有利的扩展方案和改进从说明书中得出并在从属权利要求中描述。

本发明的优点

本发明的实施方式能够实现对电动摩托车的简单且舒适的控制。尤其能够实现,电动摩托车的油门手柄不仅能够用于有针对性地加速电动摩托车,还能够用于有针对性地制动该电动摩托车,必要时将该电动摩托车制动直至静止状态。这种类型的电制动功能能够如此设计,使得该电动摩托车也能够在不操纵液压制动设备的情况下可靠且舒适地被制动。此外,通过仅操控电驱动马达能够实现增加驾驶安全性、驾驶舒适性和/或能量效率的一个或者多个驾驶员辅助功能,而无需为此加装附加的硬件部件。

本发明的第一方面涉及一种计算机实施的用于操控用于电动摩托车的电驱动马达的方法。该方法至少包括下述步骤:接收在使用油门手柄传感器的情况下提供的偏转值和在使用速度传感器的情况下提供的速度值,该偏转值显示电动摩托车的油门手柄的当前偏转,该速度值显示电动摩托车的当前速度;在使用速度值和分配规则的情况下,将包括用于油门手柄的可能的偏转值的偏转值范围划分到再生范围和驱动范围中,该分配规则给不同的速度值分配偏转值范围到再生范围和驱动范围中的不同划分;根据偏转值确定扭矩额定值,其中,当偏转值位于驱动范围中时,将驱动力矩值确定为扭矩额定值,并且其中,当偏转值位于再生范围中时,将再生力矩值确定为扭矩额定值;并且基于扭矩额定值产生控制信号,用于操控电驱动马达。

该方法能够自动地通过处理器、例如电动摩托车的控制器的处理器来实施。

一般而言,电动摩托车能够被理解为具有电驱动马达或者由电驱动马达和内燃马达组成的组合的摩托车。电驱动马达能够不仅用作马达、还能够用作发电机,例如以便将电能馈入回到电动摩托车的驱动电池中,这也能够被称为再生。

电动摩托车能够是单车辙车辆或者多车辙车辆。例如,电动摩托车也能够是电动滑板车或者电动自行车。但是也能够考虑呈与摩托车相似的四轮车辆(也被称为四轮车)或者水上摩托车(也被称为摩托艇)的形式的电动摩托车。

油门手柄能够被理解为能够由电动摩托车的驾驶员操纵的操作元件,通过对该操作元件的操纵能够控制电动摩托车的速度。例如,油门手柄能够装配在电动摩托车的车把处。油门手柄能够例如实施为转动手柄。在这种情况下,偏转值能够例如显示油门手柄的当前转动角度。但是,视电动摩托车的类型而定地,油门手柄也能够装配在电动摩托车的其他部位处和/或以不同的方式实施,例如实施为油门杆或者油门踏板。

偏转值能够由适合的用于测量油门手柄的当前偏转的油门手柄传感器来提供和/或能够是从由油门手柄传感器提供的传感器数据中确定的。油门手柄传感器能够例如实施为电位计、电感式传感器或者电容式传感器。

速度值能够由用于测量电动摩托车的当前速度的速度传感器来提供和/或能够是从由速度传感器提供的传感器数据中确定的。速度值能够例如显示电动摩托车的前轮和/或后轮的车轮周向速度和/或车轮转速或者能够是由此确定的。与此对应地,速度传感器能够是例如车轮转速传感器。但是,呈雷达传感器或者激光雷达传感器或者用于以卫星辅助的方式定位摩托车的定位传感器形式的速度传感器也是可能的。

分配规则能够例如以一个或者多个数学函数的形式和/或以查找表的形式保存在电动摩托车的控制器中。

例如,分配规则能够包括一个或者多个特性曲线,所述特性曲线给不同的速度值分配用于再生范围和/或驱动范围的不同极限。

通过分配规则,能够给不同的速度或者不同的速度范围分配不同大小的驱动范围或者说不同大小的再生范围。然而,也可能的是,驱动范围在确定的速度范围内是恒定的。替代地或者附加地,再生范围能够在确定的速度范围内是恒定的。

例如,分配规则能够包括上零线,该上零线根据电动摩托车的速度定义驱动范围的下极限。附加地或者替代地,分配规则能够包括下零线,该下零线根据电动摩托车的速度定义再生范围的上极限。

能够分别给位于上零线或者说下零线上的偏转值分配为零的扭矩额定值。

上零线和下零线能够在其曲线走向方面彼此不同。例如可能的是,上零线和下零线从相同的原点出发并且除此之外不具有共同的交点。

被上零线向上限制并且被下零线向下限制的偏转值范围能够对应于中性范围,在该中性范围中,电动摩托车应该滚动,即不应被电驱动马达明显加速、也不应被电驱动马达明显制动(参见下文)。

驱动力矩值能够例如是正值或者等于零。再生力矩值能够例如是负值或者等于零。

驱动力矩值的量值能够例如根据驱动力矩值与驱动范围的上极限和/或下极限的间距确定或者由该间距与驱动范围的上极限与下极限之间的总间距的比例确定。

再生力矩值的量值能够例如根据再生力矩值与再生范围的上极限和/或下极限的间距确定或者由该间距与再生范围的上极限与下极限之间的总间距的比例确定。

通过借助控制信号操控电驱动马达,能够使由电驱动马达产生的扭矩接近扭矩额定值。

可能的是,在考虑电动摩托车的允许的最高速度的情况下对偏转值进行分析处理。例如,当电动摩托车达到或者超过允许的最高速度时,能够与偏转值无关地改变扭矩额定值。例如可能的是,与偏转值无关地,通过对应地操控电驱动马达将电动摩托车制动为允许的最高速度。

简而言之,在这里和在下文中描述的方案能够实现电制动功能,其中,油门手柄不仅能够用于调制驱动力矩、即正的扭矩,还能够用于调制再生力矩、即负的扭矩。换言之,视电动摩托车的当前速度而定地,能够通过下述方式产生再生力矩并且改变该再生力矩的值:将油门手柄以或多或少的强烈程度偏转到该油门手柄的初始位置之外。

这具有如下效应:为了安全地制动电动摩托车,不是一定必需的是,附加地手动地操纵(液压式)制动系统。与常规的没有这样的电制动功能的解决方案相比,通过这种方式能够明显提高驾驶舒适性。

除此之外,根据本发明的不同实施方式,也能够实现用于自动扭矩控制的功能。

例如,基于在这里和在下文中描述的方案,至少部分地通过对应的基于扭矩的制动(辅助)功能、即电制动(辅助)功能来替代常规的基于制动压力的制动(辅助)功能。这具有如下优点:能够完全地或至少部分地省去对应的制动压力传感器的使用,这降低制造成本。

本发明的第二方面涉及一种控制器。该控制器包括处理器,该处理器配置为用于实施根据本发明的第一方面的一种实施方式的方法。根据本发明的第一方面的一种实施方式的方法的特征也能够是控制器的特征,反之亦然。

控制器可以包括硬件模块和/或软件模块。除了处理器之外,控制器可以包括存储器和用于与外围设备进行数据通信的数据通信接口。

本发明的第三方面涉及一种摩托车系统。摩托车系统包括用于驱动电动摩托车的电驱动马达、用于提供偏转值的油门手柄传感器、用于提供速度值的速度传感器以及根据本发明的第二方面的一种实施方式的控制器,该偏转值显示电动摩托车的油门手柄的当前偏转,该速度值显示电动摩托车的当前速度。这样的摩托车系统能够实现以安全、舒适和/或能量高效的方式控制电动摩托车的速度。

本发明的第四方面涉及一种计算机程序。计算机程序包括指令,所述指令在通过处理器执行计算机程序时促使该处理器实施根据本发明的第一方面的一种实施方式的方法。

本发明的第五方面涉及一种计算机可读的介质,在该计算机可读的介质上存储有根据本发明的第四方面的一种实施方式的计算机程序。计算机可读的介质可以是易失性或者非易失性数据存储器。例如,计算机可读的介质可以是硬盘、USB存储设备、RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器或者Flash存储器。计算机可读的介质还可以是能够实现程序代码的下载的数据通信网络,例如互联网或者数据云(Cloud)。

根据本发明的第一方面的一种实施方式的方法的特征也可以是计算机程序的和/或计算机可读的介质的特征,反之亦然。

关于本发明的实施方式的思想主要可以视为基于下文所描述的构思和认识。

根据一种实施方式,这样划分所述偏转值范围,使得随着电动摩托车的速度增加,驱动范围变小,和/或随着电动摩托车的速度增加,再生范围变大。通过这种方式,在较高的速度的情况下,能够更好地计量再生力矩,而在较高的速度的情况下,由于驾驶阻力提高,驱动力矩的计量的精细度可能较小。

根据一种实施方式,在使用速度值和分配规则的情况下,将偏转值范围附加地划分到中性范围中。在此,分配规则给不同的速度值分配偏转值范围到再生范围、驱动范围和中性范围中的不同划分。如果偏转值位于中性范围中,则将扭矩额定值设置为预给定的最小值。与驱动范围或者说再生范围类似,视电动摩托车的速度而定地,中性区域的大小能够是不同的。然而,也可能的是,中性区域在确定的速度范围内是恒定的。例如,最小值能够是零或者是在量值方面非常小的值。符合目的的是,视电动摩托车类型或者允许的最高速度而定地,例如自大约20km/h起,中性区域在朝向较小的速度的方向上变得越来越小。如果偏转值位于中性范围中,则与偏转值与中性区域的上极限和/或下极限的间距无关地,能够将扭矩额定值设置为预给定的最小值。通过该实施方式,能够通过操纵油门手柄使电动摩托车滚动,即能够将电动摩托车带到驾驶动态的状态中,在该驾驶动态的状态中,既不主动加速该电动摩托车、也不主动制动该电动摩托车。

根据一种实施方式,中性范围包括在再生范围的上极限与驱动范围的下极限之间的偏转值。换言之,中性范围能够位于再生范围与驱动范围之间。这具有如下效应:在驱动范围与再生范围之间更换时,始终横越该中性区域。由此能够避免对驾驶舒适性的负面影响,所述负面影响如在驱动范围与再生范围之间直接更换时可能出现的那样。

可能的是,视电动摩托车的当前速度而定地,上述三个区域中的至少一个范围——再生范围、驱动范围和中性范围——包括仅一个偏转值或者不包括偏转值。

根据一种实施方式,与速度值无关地,再生范围的下极限对应于油门手柄的0%的偏转。附加地或者替代地,与速度值无关地,驱动范围的上极限对应于油门手柄的100%的偏转。通过这种方式,油门手柄的初始位置或者说最终位置能够用作用于调制驱动力矩或者说再生力矩的固定参考,这对操作舒适性具有有利影响。

根据一种实施方式,驱动力矩值的确定包括:通过从偏转值中减去在驱动范围中的最小偏转值来确定第一间距;通过将第一间距与在驱动范围中的最小偏转值与最大偏转值之间的第二间距相除来确定驱动力矩因数;通过将驱动力矩因数与预给定的最大驱动力矩值相乘来确定驱动力矩值。第二间距能够例如是通过从在驱动范围中的最大偏转值中减去最小偏转值来确定的。通过这种方式,对于电动摩托车的给定的速度,能够高效且精确地计算对应于油门手柄的当前偏转的驱动力矩。

根据一种实施方式,再生力矩值的确定包括:通过从在再生范围中的最大偏转值中减去偏转值来确定第三间距;通过将第三间距与在再生范围中的最小偏转值与最大偏转值之间的第四间距相除来计算再生力矩因数;通过将再生力矩因数与预给定的最大再生力矩值相乘来确定再生力矩值。第四间距能够例如是通过从在再生范围中的最大偏转值中减去最小偏转值来确定的。如果最小偏转值等于零,则第四间距也能够简单地等于最大偏转值的量值。通过这种方式,对于电动摩托车的给定的速度,能够高效且精确地计算对应于油门手柄的当前偏转的再生力矩。

在上文中,“最小偏转值”能够分别理解为所涉及的区域的下极限,“最大偏转值”能够分别理解为所涉及的区域的上极限。

根据一种实施方式,此外,当用于将电动摩托车保持在静止状态中的制动辅助功能被激活时,根据速度值和/或电驱动马达的当前转速确定保持力矩值。在此,此外,基于保持力矩值产生控制信号,以便如此操控电驱动马达,使得电动摩托车被保持在静止状态中。保持力矩值能够例如是在调节回路中的调整参量,在该调节回路中,将电动摩托车的当前速度和/或电驱动马达的当前转速用作调节参量。保持力矩值能够用于将电动摩托车的当前速度和/或电驱动马达的当前转速调节为零。根据是否满足一个或者多个激活条件,例如根据油门手柄是否处在初始位置中、即偏转值是否显示油门手柄的0%的偏转值,或者根据电动摩托车是否静止、即速度值是否超过确定的最小值或者等于零,能够激活制动辅助功能。通过该实施方式,能够将电动摩托车自动地保持在静止状态中,而无需操纵(液压式)制动系统。这样的、在需要时能够被接入的电制动辅助功能能够例如用作坡道起步辅助装置。

根据一种实施方式,此外,接收在使用第一车轮转速传感器的情况下提供的前轮速度值和在使用第二车轮转速传感器的情况下提供的后轮速度值,该前轮速度值显示电动摩托车的前轮的当前速度,该后轮速度值显示电动摩托车的后轮的当前速度。然后,通过形成由前轮速度值和后轮速度值组成的差来确定滑转值,以及确定滑转值与滑转额定值之间的滑转偏差。在此,此外,基于滑转偏差产生控制信号,以便如此操控电驱动马达,使得滑转偏差被减小。前轮速度值或者说后轮速度值能够显示前轮或者说后轮的周向速度和/或转动速度。该实施方式能够实现电滑转限制功能、即不基于制动压力的滑转限制功能,该电滑转限制功能例如呈电防抱死功能和/或电组合制动功能的形式。通过这种方式,与不具有这种类型的电滑转限制功能的电动摩托车相比,能够改进驾驶舒适性和/或驾驶安全性,尤其是在强烈制动的情况下、在强烈加速的情况下和/或在滑溜的行车道上。电制动功能(参见上文)能够结合一个或者多个电滑转限制功能和/或电制动辅助功能使用。

在识别出紧急制动的情况,能够例如通过组合制动功能使后轮的速度自动地适应于前轮的速度。因此,在后轮处的滑转至少几乎对应于在前轮处的滑转。

另一方面,滑转额定值能够通过电防抱死功能根据后轮的最大允许的滑转来调设。因此,能够仅通过对应地调制通过电驱动马达产生的扭矩来实现高效的ABS功能。

根据一种实施方式,根据滑转偏差确定扭矩极限值。然后,将扭矩极限值和扭矩额定值相互比较。在此,当扭矩额定值在量值方面大于扭矩极限值时,将扭矩额定值限制为扭矩极限值。扭矩极限值能够是正的或者负的,即指的是驱动力矩或者再生力矩。例如,通过电防抱死功能,根据电动摩托车的轮胎相对于该电动摩托车的行车道的尽可能不应被超过的静摩擦极限,能够规定扭矩极限值。因此,能够避免在后轮处的过大的滑转。尤其是,因此能够防止后轮的抱死或者打滑。

根据一种实施方式,根据速度值确定校正值。然后,通过在使用校正值的情况下校正扭矩额定值来确定经校正的扭矩额定值。在此,基于经校正的扭矩额定值产生控制信号。该校正值能够例如是在0与1之间的因数,扭矩额定值能够与该因数相乘,其中,随着速度值变大,校正值能够变大。通过这种方式,尤其在步行速度的情况下,能够避免电动摩托车的突然的制动和/或加速。

由控制器的不同的基于扭矩的控制功能求取的不同的扭矩要求,例如电制动(辅助)功能、电防抱死功能或者电组合制动功能,能够由控制器以适合的方式协调,例如通过从不同的扭矩要求中选择确定的扭矩要求。

附图说明

以下参照所附示图描述本发明的实施方式,其中,既不应将图示也不应将说明书解释为对本发明进行限制。

图1示出根据本发明的一个实施例的摩托车系统。

图2示出图1中的控制器。

图3示出图2中的控制器的不同模块。

图4示出图2中的控制器的不同模块。

图5示出图2中的控制器的不同模块。

图6示出用于说明在根据本发明的一个实施例的方法中使用的分配规则的曲线图。

图7示出用于实施根据本发明的一个实施例的方法的步骤的调节器的方框电路图。

图8示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

所述附图仅仅是示意性的并且不是按比例的。附图中的相同参考标记表示相同或具有相同效果的特征。

具体实施方式

图1示出用于电动摩托车102的摩托车系统100。摩托车系统100包括用于驱动电动摩托车102的电驱动马达104、用于提供偏转值108的油门手柄传感器106、用于提供速度值112的速度传感器110以及用于借助控制信号115操控电驱动马达104的控制器114,该油门手柄传感器显示油门手柄109的当前偏转,该速度传感器显示电动摩托车102的当前速度,该控制信号通过对偏转值108连同速度值112一起进行处理在下面根据图2至图8更详尽地描述的方法中产生。

在该例子中,电动摩托车102是单车辙的车辆,该单车辙的车辆具有前轮116和后轮118,该后轮通过电驱动马达104驱动。通过电驱动马达104产生的扭矩的作用方向借助双箭头标记。

油门手柄109在此实施为扭转手柄。替代地,油门手柄109也可以实施为油门杆或者油门踏板。

速度传感器110能够例如配置为用于测量前轮116的和/或后轮118的车轮转速并且由此确定速度值112。

例如,速度传感器110能够包括用于测量前轮116的车轮转速的第一车轮转速传感器110a和用于测量后轮118的车轮转速的第二车轮转速传感器110b,并且除了速度值112之外或者替代速度值112地,能够提供在使用第一车轮转速传感器110a的情况下提供的前轮速度值120以及在使用第二车轮转速传感器110b的情况下提供的后轮速度值122,该前轮速度值显示前轮116的当前速度,该后轮速度值显示后轮118的当前速度。

图2示出控制器114的可能的部件。

控制器114能够包括存储器200和处理器202,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于实施该计算机程序,其中,如下文描述的用于操控电驱动马达104的方法能够通过由处理器202实施该计算机程序来实施。

控制器114的在下文中描述的模块能够是硬件模块和/或软件模块。

在下文中描述的方法步骤在图8中通过流程图示出。

在该例子中,在步骤S10中,在转换模块204中接收偏转值108和速度值112,在该转换模块中,所述偏转值和所述速度值被转换为扭矩额定值205。

转换模块204能够配置为用于附加地基于前轮速度值120和/或后轮速度值122确定扭矩额定值205。

在步骤S20中,视电动摩托车102的当前速度而定地,转换模块204将具有在0%与100%之间的可能的偏转值的偏转值范围206划分到例如再生范围208、驱动范围210和中性范围212中。

偏转值范围206到再生范围208、驱动范围210和中性范围212中的划分能够根据速度值112而变化,并且根据分配规则214进行,该分配规则给电动摩托车102的不同的速度或者速度范围分配偏转值范围206的不同的划分(也参见图6)。

分配规则214能够例如以数学函数或者查找表的形式保存在存储器200中。

中性范围212在图2中示例性地布置在再生范围208与驱动范围210之间。即,在此,中性范围212包括在再生范围208的上极限与驱动范围210的下极限之间的偏转值。然而,中性范围212的别的位置和/或划分(Aufteilung)也是可能的。

在此,再生范围208的下极限对应于0%的偏转,驱动范围210的上极限对应于100%的偏转。

在步骤S30中,当偏转值108位于驱动范围210中时,转换模块204将偏转值108转换为(正的)驱动力矩值205a作为扭矩额定值205,并且反过来,当偏转值108位于再生范围208中时,该转换模块将该偏转值转换为(负的)再生力矩值205b。

如果偏转值108既不位于驱动范围210中也不位于再生范围208中,即位于中性范围212中,则转换模块204能够在步骤S30中将扭矩额定值205例如设置为预给定的最小值、例如设置为零。

在步骤S40中,最后通过控制信号产生模块216将扭矩额定值205转化为控制信号115,该扭矩额定值能够等于驱动力矩值205a、再生力矩值205b或者预给定的最小值。

这种类型的电制动功能使驾驶员能够借助电驱动马达104将电动摩托车102制动直至静止状态,而不操纵制动杆。

附加地,能够将电制动辅助功能集成到控制器114中,例如当电动摩托车102在斜坡上停车时,借助该电制动辅助功能能够根据期望自动地将电动摩托车102保持在静止状态中。

为此,转换模块204能够在步骤S10中例如附加地接收电驱动马达104的当前马达转速218,并且在可选的步骤S50中转换为对应的保持力矩值220,所述保持力矩值用于将电动摩托车102保持在静止状态中。保持力矩值220能够在步骤S50中例如以如下目标确定:将马达转速218调节为零(也参见图7)。

然后,在步骤S40中,能够基于扭矩额定值205、205a、205b和/或保持力矩值220产生控制信号115。

例如,视扭矩额定值205、205a、205b的和保持力矩值220的相应的量值和/或相应的符号而定地,控制信号产生模块216能够要么由扭矩额定值205、205a、205b、要么由保持力矩值220产生控制信号115,以便将电动摩托车102保持在静止状态中。替代地,扭矩额定值205、205a、205b和保持力矩值220也能够以适合的方式相互结算(miteinanderverrechnetwerden),其中,控制信号115能够由该结算的结果产生。

如果摩托车在速度为0km/h位于适合的行车道上,则驾驶员通常必须操纵制动杆,以便防止摩托车溜车(wegrollen)。相反,通过将如上所述的电制动功能与电制动辅助功能相结合,能够自动地将电动摩托车102保持在静止状态中,而驾驶员不必操纵制动杆。这显著地提高舒适性和能量效率。

图3示出在步骤S30中确定驱动力矩值205a或者说再生力矩值205b的一种可能方式(也参见图6)。

驱动力矩值205a能够例如通过下述方式确定:在减法模块300中,通过从接收到的偏转值108中减去在驱动范围210中的最小偏转值304来计算第一间距302,并且通过从在驱动范围210中的最大偏转值308中减去在驱动范围210中的最小偏转值304来计算第二间距306。

然后,能够在除法模块310中通过将第一间距302与第二间距306相除来计算驱动力矩因数312。

最后,能够在乘法模块314中通过将驱动力矩因数312与预给定的最大驱动力矩值316相乘来计算驱动力矩值205a。

与此类似地,再生力矩值205b能够例如通过下述方式确定:在减法模块300中,通过从再生范围208中的最大偏转值320中减去偏转值108来计算第三间距318,并且通过从在再生范围208中的最大偏转值320中减去在再生范围208中的最小偏转值324来计算第四间距322。

然后,能够在除法模块310中通过将第三间距318与第四间距322相除来计算再生力矩因数326。

最后,能够在乘法模块314中通过将再生力矩因数326与预给定的最大再生力矩值328相乘来计算再生力矩值205b。

上文提到的模块300、310、314能够集成到转换模块204中。

可选地,电滑转限制功能能够集成到控制器114中,借助该电滑转限制功能,能够自动地减小后轮118的速度与前轮116的速度之间的偏差。图4示出电滑转限制功能的原理性作用方式。

为此,在步骤S10中,附加地能够在滑转计算模块400中接收前轮速度值120和后轮速度值122。

然后,在可选的步骤S60中,能够在滑转计算模块400中通过形成由前轮速度值120和后轮速度值122组成的差来计算滑转值402。

然后,在可选的步骤S70中,能够在比较模块404中将滑转值402与滑转额定值406进行比较。在此,能够例如通过形成由滑转值402和滑转额定值406组成的差来计算滑转偏差408。

与此对应地,最后,能够在步骤S40中在控制信号产生模块216中基于扭矩额定值205、205a、205b和滑转偏差408这样产生控制信号115,使得该滑转偏差408被最小化。

为了能够安全地实现最大再生力矩,电滑转限制功能能够包括具有扭矩限制模块410的电防抱死功能,该扭矩限制模块在可选的步骤S80中根据滑转偏差408来计算扭矩极限值412,该扭矩极限值不应被超过,以便防止被驱动的后轮118的抱死和/或打滑。

在此,能够在可选的步骤S90中在控制信号产生模块216中将扭矩额定值205、205a、205b与扭矩极限值412进行比较。

如果扭矩额定值205、205a、205b在量值方面大于扭矩极限值412,则随后在步骤S40中不基于扭矩额定值205、205a、205b而是基于扭矩极限值412产生控制信号115,从而使得电驱动马达104产生根据扭矩极限值412被限制的扭矩。

换言之,电防抱死功能能够配置为用于如此调制通过电驱动马达104产生的扭矩,使得当由电制动功能所要求的再生力矩在量值方面超过根据行车道的摩擦系数最大允许的扭矩时,后轮118的滑转被限制为预定义的值。在此,后轮118的滑转能够被确定为由未被制动的前轮116的速度和被驱动的后轮118的速度组成的差。

电防抱死功能能够配置为用于将滑转值402(也被称为λ)限制为滑转额定值406。这能够例如通过与在图7中示出的调节器相似的具有抗饱和(Anti-Windup)的PI调节器来实现。

当电防抱死功能所要求的扭矩小于电制动功能所要求的扭矩时,能够通过扭矩极限值412来限制再生力矩。

当驾驶员附加地操纵(液压式)后轮制动器并且使后轮118抱死时,借助电防抱死功能例如也能够通过驱动马达104产生(正的)驱动力矩,以便抵抗通过后轮致动器产生的制动力矩并且将后轮118再次调节到稳定的运行点上。

通过将电制动功能与电防抱死功能并且附加地与电制动辅助功能相结合,驾驶员能够驶过任意路段,而不必操纵制动杆,其中,保证后轮118的滑转在稳定的滑转范围中运动。

除了电防抱死功能之外或者替代电防抱死功能地,电滑转限制功能能够包括电组合制动功能,该电组合制动功能配置为用于在识别出紧急制动的情况下通过对应地操控电驱动马达104使后轮118的速度适应于前轮116的速度,在紧急制动的情况下,驾驶员通常非常强烈地操纵(液压式)前轮制动器。

在强烈制动前轮116的情况下,滑转估计的准确性可能是较小的。为了规避该问题,能够通过电组合制动功能如此调节后轮118的速度,使得后轮的速度跟随前轮116的速度。通过这种方式能够明显缩短制动行程。

在此,电动摩托车102能够附加地配备有用于前轮116的基于制动压力的单通道ABS系统。

电组合制动功能也能够配置为用于在部分制动的情况下辅助加速过程。

如果电制动功能和电组合制动同时是激活的,则能够例如从两个功能的所得的扭矩额定值205、205a、205b中选择在量值方面最大的值,必要时通过电防抱死功能限制为扭矩极限值412。

如图5所示,可能的是,根据电动摩托车102的当前速度在校正模块500中附加地校正扭矩额定值205、205a、205b。

例如,在此,再生力矩值205b能够在直到大于7km/h为止的步行速度范围中在量值方面减小。由此能够提高驾驶舒适性和驾驶安全性。

为此,校正模块500能够在可选的步骤S100中在使用速度值112、前轮速度值120和/或后轮速度值122的情况下确定与速度相关的校正值502。该校正值能够根据适合的校正函数504来确定,该校正函数给不同的速度分配不同的校正值502。例如,校正值502可以在0与1之间,或者也可以如图5所示在大于0的值与1之间。

校正函数504能够例如最初线性地和/或按指数地增加直至确定的速度阈值506,接下来保持恒定。对于超过速度阈值506的速度,校正值502能够始终等于1。但是,别的校正函数也是可能的。

在可选的步骤S110中,校正模块500最后由校正值502和扭矩额定值205、205a、205b计算经校正的扭矩额定值508,例如通过将校正值502与扭矩额定值205、205a、205b相乘。

与此对应地,控制信号产生模块216能够配置为用于在步骤S40中不基于扭矩额定值205、205a、205b而是基于经校正的扭矩额定值508产生控制信号115。

图6在曲线图中示出保存在控制器114中的分配规则214。

例如,如图6所示,分配规则214能够映射上零线600和下零线602,上零线定义驱动范围210的下极限,下零线定义再生范围208的上极限。

上零线600能够相对于下零线602在较大的偏转值的方向上向上移动。在此,中性范围212能够向上通过上零线600并且向下通过下零线602来限制。

对于视速度而定地落到两个零线600中的一个零线上的偏转值,扭矩额定值205、205a、205b能够例如等于零。

100%的驱动力矩通过上方的水平的虚线来标示。100%的再生力矩通过下方的水平的虚线来标示。

示例性地,对于油门手柄109的不同偏转,在速度为20km/h的情况下,为驱动力矩因数312和再生力矩因数326画出不同的百分比值。

两条竖直的点状线标示用于电动摩托车102的可能的允许的最高速度。

为了能够充分利用电驱动马达104的再生潜力,需要为电动摩托车102的驾驶员开发直观的HMI方案,借助该直观的HMI方案,驾驶员能够良好地计量再生力矩。

如图6所示,为此能够根据速度来移动零力矩要求线。上零线600和下零线602分别对应于0Nm的扭矩要求。

在该例子中,当油门手柄109处于在上零线600与100%偏转之间的位置中时,产生如下扭矩要求:该扭矩要求与上零线600的油门手柄位置与100%偏转的油门手柄位置之间的相对间距相关。例如,在图6中,75%的油门手柄位置在20km/h的情况下对应于50%驱动力矩的扭矩要求。

相反,当油门手柄109处于在下零线602与100%再生力矩之间的位置中时,产生如下扭矩要求:该扭矩要求与下零线602的油门手柄位置与100%再生力矩的油门手柄位置之间的相对间距相关。

符合目的的是,如果电动摩托车105达到0km/h的速度,系统只要求(正的)驱动力矩值205a。

在此,在上零线600与下零线602之间,再生力矩要求等于零,这对应于中性区域212,驾驶员能够利用该中性区域,以便将电动摩托车102带到空转状态中。

为了在低速的情况下获得电制动功能的平稳的行为,所得的扭矩要求能够可选地与与速度相关的因数相乘,如上文根据图5所描述的那样。

图7示例性地示出调节器700,该调节器实现电制动辅助功能,如上文例如根据图2所描述的那样。

在该例子中,调节器700包括用于低通滤波器702、调节偏差块704、P部分706和I部分708以及调整参量限制块710,该低通滤波器从待滤波的马达转速信号703中提供马达转速218,在该调节偏差块中计算马达转速218与额定转速之间的调节偏差,所述P部分和所述I部分用于处理该调节偏差,在该调整参量限制块中,限制由P部分706和I部分708的输出确定的、待限制的调整参量,并且从该调整参量限制块中得出保持力矩值220作为被限制的调整参量。

待限制的调整参量和被限制的调整参量能够附加地在抗饱和块712中被处理,例如通过形成由所述两个调整参量组成的差。

抗饱和块712的输出能够进入到I部分708中,并且在那里连同调节偏差一起被处理。

例如,当电动摩托车102的速度接近0km/h或者等于0km/h、驾驶员不操纵油门手柄109并且电制动辅助功能接通时,总是能够激活调节器。然后,调节器700将电动摩托车102的速度调节为0km/h。

相反,当扭矩额定值205、205a、205b、208在量值方面大于当前保持力矩值220并且油门手柄109的偏转超过确定的偏转阈值时,总是能够再次停用调节器700。

电防抱死功能和电组合制动功能能够分别通过与在图7中示出的调节器700相似的自己的调节器在控制器114中实现。

最后需要指出的是,诸如“具有”“包括”等术语并不排除另外的元素或步骤,并且诸如“一”或“一个”等术语并不排除多个。权利要求书中的参考标记不应被视为限制。

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