DE102009058328A1

DE102009058328A1 - Elektrisches Fahrzeug mit Nickregelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102009058328A1
Application number: DE102009058328A
Authority: DE
Inventors: Masanori Ichinose; Tomohiko Tsuchiura-shi Yasuda; Takayuki Tsuchiura-shi Sato
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: AU2009243480B2; JP5171594B2; US8195351B2; US8380381B2; JP2010142058A; US20120239234A1; AU2009243480A1; DE102009058328B4; US8706338B2; US20130166128A1; US20100161164A1

Abstract

Änderungen in der Anzahl von Passagieren oder in der Ladung verursachen signifikante Änderungen im Fahrzeuggewicht und machen es unmöglich, eine Nickbewegung des Fahrzeugfahrgestells zu verhindern, sodass ein notwendiges Antriebsdrehmoment nur mit Schwierigkeiten sichergestellt werden kann, was zu einer unvermeidlichen Verschlechterung der Fahrbarkeit führt. Ein elektrisches Fahrzeug mit einem einen Motor und eine Steuereinheit umfassenden Antrieb umfasst einen Nickstärkendetektor, der eine Stärke einer Nickbewegung des Fahrzeugs detektiert, eine Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit, die das Gewicht des Fahrzeugs bestimmt, einen Drehmoment-Korrekturrechner, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs und das ermittelte Fahrzeuggewicht verwendet, ein von dem Antrieb erzeugtes Antriebsdrehmoment zu verändern, sowie ein Regelverstärkungs-Variationselement, das eine Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners abhängig von einer Größe des von der Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit ausgegebenen Wert des Fahrzeuggewichts einstellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegend Erfindung betrifft allgemein Elektrofahrzeuge und insbesondere eine Technik zur Unterdrückung einer Nickbewegung eines Elektrofahrzeugs.
2. Stand der Technik
Eine Bewegung im Fahrverhalten, die durch die Expansion und Kontraktion der an den Vorder- und Hinterrädern eines Fahrzeugs montierten Aufhängung bestimmt ist, wird Nickbewegung genannt, und das Verhalten ändert sich abhängig von dem speziellen Fahrzustand des Fahrzeugs oder dem speziellen Zustand der Straßenoberfläche. Beispielsweise erzeugt ein Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs ein Nickmoment, ein Moment um den Massenschwerpunkt in der Richtung, in welcher die Längsrichtung des Fahrgestells sich nach oben oder unten bewegt, und das Nickmoment verursacht die Nickbewegung. Wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, Bodenwellen hat, wird durch die zeitverschobene Vibration der Vorder- und Hinterräder ebenfalls eine Nickbewegung entstehen.
Um solche Änderungen im Fahrverhalten durch die Nickbewegung zu unterdrücken, hat das Fahrzeug ein Radaufhängungssystem, das Federn und Stoßdämpfer zum Dämpfen der Vibrationen der Räder umfasst.
Das Fahrzeug ist sowohl im Hinblick auf den Fahrkomfort als auch auf die Lenkungsstabilität einstellbar, indem Federn und Stoßdämpfern in dem Radaufhängungssystem Charakteristiken zugewiesen werden; es ist jedoch sehr schwierig, eine Balance zwischen Fahrkomfort und Lenkungsstabilität zu finden. Dies gilt deshalb, weil der Fahrkomfort und die Lenkungsstabilität einander widersprechende Eigenschaften sind, und weil das tatsächliche Fahrzeuggewicht sich signifikant mit der Anzahl der Passagiere und der Menge der geladenen Güter ändert, sind optimale Daten, die eine Reaktion auf alle Situationen ermöglichen, schwierig zu bestimmen.
Indes ist eine Technik bekannt (siehe JP-62-12305-A als Beispiel), die versucht, zur Vervollständigung der Funktionalität einer Aufhängung das Verhalten des Fahrzeugfahrgestells durch die Regelung der Antriebskraft des Fahrzeugs zu stabilisieren. Diese in der JP-62-12305-A beschriebene Technik unterdrückt die Nickbewegung des Fahrzeugs durch geeignete Gegenmaßnahmen. Genauer gesagt wird das Antriebsmoment des Fahrzeugs reduziert, um durch die Verwendung einer Straßenoberflächenabstoßung das in die Richtung des sich aufwärts bewegenden Vorderrads wirkende Moment zu reduzieren, wenn das Vorderrad des Fahrzeugfahrgestells sich nach oben bewegt, und umgekehrt wird das Antriebsmoment des Fahrzeugs erhöht, wenn sich das Vorderrad nach unten bewegt, um durch die Ausnutzung der Straßenoberflächenabstoßung das in Richtung des sich aufwärts bewegenden Vorderrads wirkende Moment zu erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die in der JP-62-12305-A offenbarte konventionelle Technik betreibt das Fahrzeug jedoch so, dass zur Unterdrückung der Nickbewegung des Fahrzeugfahrgestells das Antriebsmoment des Fahrzeugs mit einer zu der Nickbewegung gegenläufigen Phase erhöht/reduziert wird.
Ohne ein System, mit welchem die Regelverstärkung zur Bestimmung der Erhöhungs-/oder Verminderungsrate effektiv abhängig von dem speziellen Zustand des Fahrzeugs variiert werden kann, besteht das Problem, dass zum Beispiel, wenn sich das Fahrzeugsgewicht signifikant mit einer Änderung in der Anzahl der Passagiere oder in der geladenen Fracht verändert, sich die notwendige Erhöhung/Reduktion des Drehmoments ebenfalls ändern wird, sodass eine angemessene Erhöhungs-/Reduktionsregelung des Antriebsmoments unmöglich wird.
Ferner wird, da das Antriebsmoment des Fahrzeugs zum Ausgleichen der Stärke der Nickbewegung selbst erhöht/reduziert wird, die eigentlich während der Beschleunigung/dem Abbremsen unvermeidlich ist, das zur Beschleunigung/zum Abbremsen notwendige Drehmoment sicher mehr als nötig reduziert, was zu einer reduzierten Steuerbarkeit des Fahrzeugs führt und daher unerwünscht ist.
Die vorliegende Erfindung wurde mit speziellem Augenmerk auf das oben genannte Problem gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein in der Nickbewegung steuerbares Elektrofahrzeug bereitzustellen, das dazu ausgelegt ist, die Nickbewegung des Fahrzeugs gut durch die Regelung seiner Antriebskraft zu steuern, um Änderungen im Fahrverhalten durch die Nickbewegung zu unterdrücken und die Lenkungsstabilität zu verbessern, während gleichzeitig ein guter Fahrkomfort der Passagiere selbst im Fall von signifikanten Änderungen des Fahrzeuggewichts durch eine erhöhte oder verringerte Anzahl von Passagieren oder der geladenen Fracht sichergestellt wird.
Um diese Aufgabe zu lösen, umfasst ein Elektrofahrzeug nach der Erfindung einen Antrieb mit einem Motor und einer Steuereinheit; das Elektrofahrzeug umfasst: ein Nickzustands-Detektionsmittel zum Detektieren eines Zustands einer Nickbewegung des Fahrzeugs; ein Fahrzeuggewichts-Bestimmungsmittel zur Bestimmung des Gewichts des Fahrzeugs; ein Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel zur Vorhersage einer Stärke eines Nickbewegungszustands des Fahrzeugs aus einem Fahrzustand desselben und aus dem ermittelten Fahrzeuggewicht; einen Drehmoment-Korrekturrechner zur Erhöhung/Reduktion eines Ausgangs-Antriebsmoments des Antriebs; und ein Regelungsverstärker-Änderungsmittel zum Einstellen einer Regelungsverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners gemäß der Größe des Fahrzeuggewichts.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, umfasst ein weiteres Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung einen Antrieb mit einem Motor und einer Steuereinheit; das Elektrofahrzeug umfasst ferner ein Nickzustands-Detektionsmittel zur Detektion des Zustands einer Nickbewegung des Fahrzeugs, ein Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Fahrzeuggewichts desselben, ein Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Nickzustandsstärke der Nickbewegung des Fahrzeugs ausgehend von einem Fahrzustand und einem Gewicht des Fahrzeugs, einen Drehmoment-Korrekturrechner zum Erhöhen/Reduzieren eines Ausgangs-Antriebsmoments des Antriebs und ein Regelverstärkungs-Variationselement zum Ändern einer internen Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners in einer geeigneten Weise, wobei der Drehmoment-Korrekturrechner das Antriebsmoment gemäß einem speziellen Differential zwischen der Nickbewegungszustandsstärke, die von dem Nickzustand-Detektionsmittel bestimmt wurde, und der Sollstärke, die von dem Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel berechnet wurde, berechnet, und wobei das Regelverstärkungs-Variationselement die Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners gemäß einem vorgegebenen Ausgangswert des Fahrzeuggewichts von dem Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel einstellt.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass Anstiege oder Verringerungen der Transportlast und in der Anzahl der Passagiere signifikante Änderungen im Fahrzeuggewicht verursachen, die Passagiere und die geladene Fracht stabilisiert werden und die Lenkungsstabilität verbessert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm des Gesamtaufbaus einer Nickregelungsvorrichtung in einem elektrischen Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Nickbewegung des Fahrzeugs illustriert;
3 ist ein Diagramm, das einen Prozessablauf in der Nickbewegungs-Regelungsvorrichtung des elektrischen Fahrzeugs nach dem Ausführungsbeispiel illustriert;
4 ist ein Diagramm, das schematisch die Eingangs-/Ausgangssignale der Nickregelungsvorrichtung in einem entladenen Zustand des elektrischen Fahrzeugs illustriert; und
5 ist ein Diagramm, das schematisch die Eingangs-/Ausgangssignale der Nickregelungsvorrichtung in einem beladenen Zustand des elektrischen Fahrzeugs illustriert.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die bevorzugte Art der Ausführung der Erfindung wird, basierend auf einer beispielhaften Ausführungsform, im Folgenden beschrieben.
Zunächst wird ein Aufbau der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm des Gesamtaufbaus einer Nickregelungsvorrichtung oder einer Nickregelungsvorrichtung in einem Elektrofahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das elektrische Fahrzeug, welches das Ausführungsbeispiel der Erfindung nutzt, wird im Folgenden unter der Verwendung von 1 beschrieben.
Ein Gaspedal 101 und ein Bremspedal 102 sind Betätigungsbauteile zur Eingabe eines Beschleunigungswunschs oder eines Abbremsungswunschs des Fahrers, und beide Pedale sind mit einem Antriebsmoment-Steuerdatenrechner 103 verbunden. Der Antriebsmoment-Steuerdatenrechner 103 berechnet die notwendigen Antriebsmoment-Steuerdaten basierend auf der Beschleunigungs- oder Abbremsungsanfrage des Fahrers. Die Antriebsmoment-Steuerdaten, die der Antriebsmoment-Steuerdatenrechner 103 berechnet hat, werden in ein Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 und in einen Antrieb 106 eingegeben.
Das Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 schätzt eine Beschleunigung des Fahrzeugs aus den eingegebenen Antriebsmoment-Steuerdaten ab und berechnet eine Soll-Nickstärke aus der Beschleunigung des Fahrzeugs, seinem Gewicht, seinem Trägheitsmoment, der Höhe seines Masseschwerpunkts, der Nicksteifigkeit einer Aufhängung und anderen Fahrzeugparametern, die den Fahrzustand des Fahrzeugs betreffen. Die so berechnete Soll-Nickstärke wird, nach Abzug eines auf eine aktuelle Stärke des Nickzustands bezogenen Differentials, in einen Drehmoment-Korrekturrechner 105 eingegeben.
Im Gegensatz zu dem Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 berechnet der Drehmoment-Korrekturrechner 105 aus dem eingegebene Differenzwert der Soll-Nickstärke den Betrag, der für die Korrektur der Nickstärke nötigen Korrektur des Antriebsmoments basierend auf den Fahrzeugparametern. Die Antriebsmoment-Steuerdaten, die der Antriebsmoment-Steuerdatenrechner 103 zuvor berechnet hat, werden korrigiert, bevor der von dem Drehmoment-Korrekturrechner 105 berechnete Betrag der Drehmomentkorrektur in den Antrieb 106 eingegeben wird. Der Antrieb 106 hat einen Motor und eine Steuereinheit, die nicht dargestellt sind, und die Steuereinheit, die die korrigierten Antriebsmoment-Steuerdaten empfangen hat, betreibt den Motor, der beispielsweise mit Antriebsrädern verbunden ist.
Eine Anlage 107 stellt eine Reaktion durch eine Nickbewegung in einem tatsächlichen Fahrzeug dar. Die tatsächliche Stärke des Nickzustands wird durch einen Nickzustandsstärkendetektor 108 gemessen und anschließend in eine physikalische Größe überführt, beispielsweise eine Nickwinkeländerung oder eine Nickrate (Winkelfrequenz der Nickbewegung), die in der Steuervorrichtung verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Detektion mit dem Nickzustandsstärkendetektor 108 das folgende Verfahren verwenden: Detektieren eines Verhaltens des Fahrzeugfahrgestells aus einer differentiellen Höhe unter Verwendung von Hubsensoren der vorderen und hinteren Radaufhängungen des Fahrzeugs; Berechnen des Verhaltens des Fahrzeugfahrgestells durch die Abschätzung einer Positionsänderung durch eine auf das Aufhängungssystem ausgeübte Last; oder Berechnen einer Änderungsrate des Verhaltens des Fahrzeugfahrgestells durch das Abschätzen einer auf das Fahrzeugfahrgestell wirkenden Kraft aus der auf eine Feder das Aufhängungssystems wirkenden Beschleunigung.
Ein Hauptsteuerungsablauf der Nickregelungsvorrichtung für das elektrische Fahrzeug nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der obigen Beschreibung.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Nickregelungsvorrichtung ferner eine Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit 109. Die Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit 109 ist so in dem Fahrzeug montiert, dass sie die Radlast jedes Rads durch die Multiplikation einer Auslenkung der entsprechenden Radaufhängung mit einer bekannten Aufhängungsfederkonstante berechnet, wobei die Auslenkung mit einem Element wie beispielsweise dem Hubsensor der Aufhängung detektiert wurde, und die berechneten Radlasten summiert, und ist ferner dazu ausgelegt, das Fahrzeuggesamtgewicht zu berechnen, welches Passagiere, eine Fracht und ähnliches für die oben beschriebene Nickstärke berücksichtigt. Genauer gesagt bedeutet in diesem Fall das Fahrzeuggewicht das Gewicht der von den Aufhängungsfedern getragenen Fahrzeugfahrgestellseite und dieses Gewicht schließt die Gewichte der unter den Federn angeordneten Reifen, die Gewichte der Räder und Bremsen und das Gewicht eines Motors, wenn dieser direkt mit dem Reifen verbunden ist, aus.
Zusätzlich zu dem oben Gesagten, wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeugfahrgestell und der Bodenoberfläche gemessen, Verzerrungssensoren sind in einem lastsensitiven Bereich des Fahrzeugfahrgestells und des Aufhängungssystems installiert und weitere Mess- und Detektionselemente sind vorgesehen. Das Verfahren zur Gewichtsbestimmung ist daher nicht eingeschränkt.
Auf der Basis der so gewonnenen Fahrzeuggewichtsinformation der Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit 109 führt ein Regelverstärkungs-Variationselement 110 notwendige Änderungen und Einstellungen an Koeffizienten in numerischen Ausdrücken und Formeln zur Berechnung der Soll-Nickstärke und der Antriebsmoment-Korrekturdaten in dem oben beschriebenen Soll-Nickstärken-Berechnungsmittel 104 und dem Drehmoment-Korrekturrechner 105 aus. Eine geeignete Soll-Nickstärke und geeignete Antriebsmoment-Korrekturdaten können so berechnet werden, selbst wenn sich das Fahrzeuggewicht ändert. Zu den wichtigsten Fahrzeugparametern in der Behandlung der Nickbewegung gehört das Fahrzeuggewicht, und jede Änderung in dem Fahrzeuggewicht muss in der Steuervorrichtung in geeigneter Weise berücksichtigt werden, bevor eine effektive Nickregelung realisiert werden kann.
In dem elektrischen Fahrzeug mit der Nickregelung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können daher die Passagiere und die Fracht stabilisiert werden, selbst wenn sich das Fahrzeuggewicht ändert, da die oben genannten Elemente genutzt werden können, um das Fahrzeuggewicht in der Regelung zu berücksichtigen, wodurch letztlich die Lenkungsstabilität verbessert werden kann. Dieses Nickregelungsverfahren ist insbesondere für Transportvorrichtungen wie Lastwägen geeignet, deren Fahrzeuggewichte sich signifikant mit einer Gewichtsveränderung der Fracht ändern.
Zudem kann der Nickzustandsdetektor ein Beschleunigungssensor sein, der oberhalb des Radaufhängungssystems oder in dessen Nähe montiert sein kann.
Die Verwendung eines oberhalb oder in der Nähe des Radaufhängungssystems montierten Beschleunigungssensors macht die Stärke einer Beschleunigung bei einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugfahrgestells messbar, die auf Bereiche oberhalb der Achsen während der Nickbewegung auf das Fahrgestell wirkt. Dieses Merkmal führt nun zu dem Vorteil, dass die Nickbeschleunigung des Fahrzeugs und die Nickgeschwindigkeit aus der Integration der Nickbeschleunigung einfach gemessen werden können. Zudem trägt die Verwendung des Beschleunigungssensors effektiv zur Verringerung der Kosten des Gesamtsystems bei, da die Beschleunigungssensoren im Allgemeinen kostengünstig im Vergleich mit anderen Sensoren wie Hubsensoren sind.
Der Ablauf der Nickregelung in dem elektrischen Fahrzeug nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde oben beschrieben. Speziellere Beispiele zur Modellierung der Nickbewegung und die Verarbeitung in dem Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 und dem Dreh-moment-Korrekturrechner 105 werden im Folgenden detaillierter beschrieben.
2 ist ein Diagramm, das schematisch die Nickbewegung des Fahrzeugs illustriert. Bezugnehmend auf 2 ist das Fahrzeugfahrgestell 201 tragend mit den Vorder- und Hinterrädern 203 und 204 über die vorderen und hinteren Aufhängungen 205 und 206 verbunden und das Fahrzeugfahrgestell 201 wird so gestützt. Es sei das Gewicht des Fahrzeugfahrgestells 205 als ”m” in 2 definiert, das Trägheitsmoment der Nickbewegung als ”I”, das Drehmoment der Nickbewegung als ”M” und ein Betrag des Nickens als ”θ”.
Ferner sei angenommen, dass die Steifheit des Aufhängungssystems gegenüber der Nickbewegung ”K” ist und dass ein Dämpfungswert ”C” beträgt. Zudem geht 2 davon aus, dass das Fahrzeugfahrgestell 201 in seinem Massenschwerpunkt 202 einen Straßenabstand von ”h” hat und dass Abstände zwischen dem Vorderrad 203 und dem Hinterrad 204 und dem Massenschwerpunkt ”l_f” bzw. ”l_r” betragen.
Wenn der Antriebsmoment-Steuerwert, der von dem Antriebsmoment-Steuerdatenrechner 103 ausgegeben wurde, mit ”T_a” und der Reifendurchmesser des Antriebsrads als ”r_t” bezeichnet werden, kann die Beschleunigung des Fahrzeugs ”a_x” als Gleichung 1 ax = Ta/mrt (1)ausgedrückt werden, wobei von verschwindendem Reifenschlupf ausgegangen wird.
Betrachten wir nun die Stärke der Ladungsverschiebung ”F_f” und ”F_r” der Vorder- und Hinterräder durch die Beschleunigungsbewegung des Fahrzeugs. Da die longitudinale Beschleunigungsbewegung des Massenschwerpunkts 202, der in der Höhe ”h” über dem Boden liegt, in den longitudinalen Abstanden ”l_f” und ”j_r” auf der Bodenfläche abgestützt ist, können die Stärken der Ladungsverschiebung ”F_f” und ”F_r”, die auf die Bodenfläche wirkende Kräfte sind, wie folgt ausgedrückt werden, wobei nach unten wirkende Kräfte das Vorzeichen Plus haben: Ff = –2axmh/(lf + lr) (2) Fr = 2axmh/(lf + lr) (3).
Das Moment M um den Massenschwerpunkt durch die Ladungsverschiebung kann gemäß 2 wie folgt ausgedrückt werden, wenn ein Moment im Uhrzeigersinn das Vorzeichen Plus hat: M = Fflf + Frlr (4).
Das Einsetzen der Ausdrücke (2) und (3) in den Ausdruck (4) ergibt das folgende Moment M um den Massenschwerpunkt: M = 2mh·ax (5).
Wenn ein statischer Ausgleich der Kräfte betrachtet wird, erhält man die Stärke der Nickbewegung θs wie folgt: θs = M/K = (2mh/K)ax (6).
Zur Berechnung der Soll-Nickstärke durch das Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 kann einfach der Ausdruck (6) verwendet werden.
Gleichzeitig kann eine dynamische Übertragungsfunktion der Nickbewegung auf das Fahrzeugfahrgestell 201 durch das Moment M um den Massenschwerpunkt durch θ(s)/M(s) = 1/(Is2 + Cs + K) (7)ausgedrückt werden, sodass die Stärke der Nickbewegung bis auf dynamische Charakteristiken des Aufhängungssystems wie folgt durch das Einsetzen des Ausdrucks (5) in den Ausdruck (7) ausgedrückt werden kann: θ(s) = 2mh/(Is2 + Cs + K)·ax(s) (8).
Der Nickwert sollte die Stärke des Nickens θ verwenden, die mit dem Ausdruck (8)' berechnet wurde, wobei C_t ein Dämpfungswert ist, der einen Ausgleich zwischen Fahrkomfort, unmittelbarer Reaktion auf Beschleunigung/Bremsen und Fahrbarkeit ermöglicht. θ(s) = 2mh/(Is2 + Cts + K)·ax(s) (8)'.
Die oben beschriebenen numerischen Ausdrücke berücksichtigen nicht die Einflüsse von auf einen Arm der Aufhängung wirkenden Stößen während des Fahrens auf das Moment. Diese Einflüsse durch die Stöße während des Fahrens müssen in der tatsächlichen Steuerung zusätzlich berücksichtigt werden; eine Stärke dieser Einflüsse ist hier jedoch nicht beschrieben, da sie abhängig von dem speziellen Typ des Radaufhängungssystems signifikant unterschiedlich sein kann.
Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht dem Soll-Nickmoment-Berechnungsmittel 104, das Soll-Nickmoment zu berechnen und das Differential bezogen auf die tatsächliche Nickzustandstärke zu bilden, die von dem Nickzustandsstärkendetektor 108 gemessen wurde. Auf diese Weise kann ein korrekturbedürftiges Nickmoment für die Regelung berechnet werden.
Für den Drehmoment-Korrekturrechner 105 ist es ausreichend, eine nötige Beschleunigung/Abbremsung ”a_c” aus einer Regelabweichung Δθ der Soll-Nickstärke zu berechnen und einen notwendigen Antriebsmoment-Korrekturwert zu bestimmen. Um die Verarbeitung zu vereinfachen, kann der Ausdruck (6) in invertierter Form zur Berechnung der Beschleunigung/Abbremsung verwendet werden, die zur Korrektur der Nickbewegung nötig ist. Insbesondere kann die Beschleunigung/Abbremsung durch die Lösung des Ausdrucks (6) nach der Beschleunigung ”a_x” zur Berechnung der Stärke des Nickens θs aus der Beschleunigung ”a_x” gewonnen werden. In anderen Worten kann die Beschleunigung/Abbremsung ”a_c” ausgedrückt werden durch ac = Gk·(K/2mh)·Δθ (9)und ist die für die Regelung benötigte physikalische Größe. Betrachtet man den Ausdruck (9) ist G_k eine proportionale Regelverstärkung für die Stärke der Nickbewegung. Zusätzlich und unabhängig von dieser Diskussion kann eine Beschleunigung/Abbremsung ”a_d”, wenn ein Regelungs-Sollwert für die Nickbewegung zur Reduktion der Nickrate benutzt werden soll (also Nickraten-Sollwert = 0), ausgedrückt werden durch: ad = Gd·θ' (10)und zur Regelung der Dämpfung der Nickbewegung unabhängig von den dynamischen Charakteristiken des Systems verwendet werden.
Bezugnehmend auf den Ausdruck (10) ist θ' die Nickrate und ”G_d” ist eine differentielle Regelverstärkung für die Stärke der Nickbewegung. Es folgt aus dem oben gesagten, dass der Wert des Antriebsmoments, wie er durch die Ausführungen der Nickregelung unter der Verwendung der Ausdrücke (9) und (10) gewonnen werden kann, sich ergibt zu: acont = ax – ac – ad (11).
Eine Steuereinheit mit einer Übertragungsfunktion, die die dynamischen Eigenschaften des gesamten geschlossenen Regelkreissystems berücksichtigen kann und gleichzeitig die Beschleunigung/Abbremsung ”a_cont” erfüllt, wird bevorzugt für den Drehmoment-Korrekturrechner 105 entworfen.
Allgemeine Fahrzeuge verwenden nicht-lineare Federn in den jeweiligen Aufhängungssystemen, um einen Ausgleich zwischen Fahrkomfort und Lenkungsstabilität zu erhalten. Im allgemeinen kann die Steifigkeit des Aufhängungssystems in den vorgenannten Ausdrücken dadurch zu einer Funktion des Fahrzeuggewichts ”m” werden und eine Änderung des Fahrzeuggewichts ”m” ändert auch die Stärke der Auslenkung des Aufhängungssystems in nicht-linearer Weise. Da sich die Anzahl der Passagiere und/oder das Gewicht der Fracht ändert, ändert sich auch die Schwerpunktsposition des Fahrzeugfahrgestells, wodurch sich die Schwerpunktshöhe ”h” ebenfalls mit der Änderung der Stärke der Auslenkung des Aufhängungssystems signifikant ändert. Diese Faktoren müssen berücksichtigt werden, wenn ein Regelungssystemdesign zur Aufnahme solcher volumetrischer Änderungen für das Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel 104 und den Drehmoment-Korrekturrechner 105 ausgeführt wird.
3 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Nick-Regelungsvorrichtung des elektrischen Fahrzeugs nach der Erfindung illustriert. In Schritt S01 überprüft die Steuervorrichtung zunächst eine Änderung im Fahrzeuggewicht. Wenn eine Änderung im Fahrzeuggewicht durch eine Änderung im Ladezustand detektiert wird, ändert die Steuervorrichtung die Regelverstärkung im Schritt S02. In Schritt S03 berechnet die Steuervorrichtung den Soll-Nickwert ausgehend von der Beschleunigung/Abbremsung, die aus der Stärke der Betätigungen des Gas- und Bremspedals bestimmt wurden. Dann misst die Steuervorrichtung die tatsächliche Nickzustandsstärke des Fahrzeugs in Schritt S04.
In Schritt S05 berechnet die Steuervorrichtung den Drehmoment-Korrekturwert aus dem Differential zwischen dem Soll-Nickwert und der tatsächlichen Nickzustandsstärke. Schließlich gibt die Steuervorrichtung in Schritt S06 einen geeigneten Steuerwert aus (also den Antriebsmoment-Steuerwert, der mit dem Antriebsmoment-Korrekturwert korrigiert wurde, wird an den Antrieb 106 ausgegeben). Damit ist die Verarbeitung abgeschlossen.
Wie oben beschrieben, muss die Steuerungsvorrichtung zur Regelung der Nickbewegung des Fahrzeugs so aufgebaut sein, dass eine Einstellung der Regelverstärkung das Fahrzeuggewicht (und das Trägheitsmoment der Nickbewegung des Fahrzeugfahrgestells) berücksichtigt, und die Nickregelungsvorrichtung in dem elektrischen Fahrzeug nach dem Ausführungsbeispiel verwendet das Regelverstärkungs-Variationselement 110 um Regelverstärkungsänderungen/-anpassungen ausgehend von der Fahrzeuggewichtsinformation, die von der Fahrzeuggewichts-Bestimmungseinheit 109 ermittelt wurde, durchzuführen.
Die 4 und 5 sind Diagramme, die schematisch Eingangs-/Ausgangssignale der Nickregelungsvorrichtung darstellen, die auftreten, wenn diese die Regelverstärkung in dem elektrischen Fahrzeug nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändert/einstellt. 4 zeigt einen unbeladenen Zustand des Fahrzeugs und 5 zeigt einen beladenen Zustand des Fahrzeugs. Beide Figuren gehen davon aus, dass sich das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand nach einem Abbremsen mit einer konstanten Verlangsamungsrate über einen gewissen Zeitraum befindet.
Wenn davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug sich so verlangsamt, dass die Stärke der Nickbewegung in den Figuren im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau liegt, werden die gemessenen Stärken der Nickbewegung in die Nickregelungsvorrichtung eingegeben, sodass die Eingangssignale sich im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau befinden. Wenn die Eingangssignale der Nickregelungsvorrichtung im Wesentlichen gleich sind, sind auch die ausgegebenen Regelgrößen im Wesentlichen gleich, da jedoch die Nickregelungsvorrichtung in dem elektrischen Fahrzeug der Ausführungsbeispiele die Regelverstärkung abhängig von dem speziellen Fahrzeuggewicht ändert/einstellt, ändert sich auch eine Größe des ausgegebenen Regelsignals abhängig von dem Fahrzeuggewicht, selbst wenn die Eingangsgrößen im Wesentlichen gleich sind. Beide Figuren zeigen Anstiege im Fahrzeuggewicht ”m” und in der nicht-linearen Federkonstante ”K” der Aufhängung durch das Vorhandensein des Regelverstärkungs-Variationselements 110 und daher auch Anstiege in der Regelverstärkung.
Wie oben beschrieben, wird die Regelverstärkung durch das Regelverstärkungs-Variationselement 110 auf der Basis der Fahrzeuggewichtsinformation, die durch die Fahrzeuggewichtsinformation-Bestimmungseinheit 109 gewonnen wurde, verändert/eingestellt. Änderungen im Fahrzeuggewicht fließen daher in die Regelung ein und eine verlässliche und hochpräzise Regelung kann erreicht werden, die unempfindlich gegenüber Änderungen im Ladezustand des Fahrzeugs ist, selbst in solchen Transportvorrichtungen wie Lastkraftwagen, deren Fahrzeuggewichte sich mit volumetrischen Änderungen insbesondere in der Fracht signifikant verändern.
Als nächstes wird im Folgenden ein Nickzustandsstärkendetekotr 108 beschrieben. Wie oben beschrieben, detektiert der Nickzustandstärkendetektor 108 das Verhalten des Fahrzeugs beispielsweise aus der differentiellen Höhe, die aus den Hubsensoren der vorderen und hinteren Aufhängungsvorrichtungen gewonnen wurde. Die Detektion erfordert jedoch die Installation einer speziellen Vorrichtung, welche den Aufhängungshub misst.
In den letzten Jahren wurde ein Aufhängungssystem in Lastkraftwagen, Bussen und ähnlichen gebräuchlich, welches Luftdruck oder Öldruck für eine verbesserte Steuerbarkeit und Fahrkomfort verwendet. Um die notwendigen Betriebsbedingungen des Radaufhängungssystems in diesen Fahrzeugen zu erfüllen, wird ein Drucksensor zum Messen der Drücke von Luft oder Öl, die als Trägermedium verwendet werden, zur Lastmessung des Fahrgestells vorinstalliert. Fahrzeuge mit einem normalen Aufhängungssystem incl. eines vorinstallierten Lastsensors für optimale Fahrzeuglast und eines Drucksensors wie oben beschrieben sind ebenfalls bekannt und diese Fahrzeuge können die Last zudem quantitativ verarbeiten. Die Verwendung eines solchen vorinstallierten Lastsensors in derartigen Fahrzeugen ermöglicht eine Kostenersparnis der Steuervorrichtung.
Sowohl der Drucksensor vom hydraulischen oder pneumatischen Typ im Aufhängungssystem als auch der Lastsensor in normalen Aufhängungssystemen ermöglicht eine einfache Berechnung der Aufhängungsauslenkungen ausgehend von der Federkonstanten der Aufhängung des Fahrzeug, sodass diese Sensoren als Ersatz für die Hubsensoren verwendet werden. Dadurch können wiederum die Kosten der Steuervorrichtung verringert werden und die Verlässlichkeit durch eine Reduktion der Anzahl der benötigten Bauteile verbessert werden.
Als nächstes wird im Folgenden eine Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit 109 beschrieben. Wie oben beschrieben berechnet die Fahrzeuggewicht-Bestimmungseinheit 109 die Radlast jedes Rads, beispielsweise durch die Multiplikation der durch ein Element wie beispielsweise den Hubsensor des Aufhängungssystems bestimmten Auslenkung der entsprechenden Aufhängung mit einer bekannten Aufhängungsfederkonstanten, und summiert die berechneten Radlasten auf. In diesem Fall besteht jedoch beispielsweise ein Bedarf, die Konstante der Aufhängungsfeder im voraus zu messen und den gemessenen Wert in der Steuervorrichtung zu speichern.
In den letzten Jahren haben Fahrzeuge üblicherweise ein Antiblockier-Bremsensystem, eine Anti-Schlupf-Bremsensystem und/oder andere fortschrittliche Fahrzeugfahrwerk-Steuerungsvorrichtungen zur Verbesserung der Sicherheit; und ein Beschleunigungssensor zur Messung der longitudinalen Beschleunigung des Fahrzeug-Chassis ist in diesen Fahrzeugen vorinstalliert.
In elektrischen Fahrzeugen kann der Wert des Antriebsmoments sehr genau aus dem in den Motor eingespeisten Strom abgeschätzt werden. Da das Fahrzeuggewicht aus dem Wert des Antriebsmoments und der Beschleunigung des Fahrzeugsfahrgestells sehr genau berechnet werden kann, können daher Datenmessungen dieses Faktors als Ersatz für die Fahrzeuggewichtsmessung mit dem Lastsensor verwendet werden. Dies ermöglicht ebenfalls eine Kosteneinsparung in der Steuerungsvorrichtung und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit durch die Reduktion der benötigten Zahl von Bauteilen.
Ferner wurde in dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben, dass der Nickzustandsstärkendetektor 108 den Nickwinkel beispielsweise aus der differentiellen Höhe unter der Verwendung der Hubsensoren der vorderen und hinteren Aufhängung ermittelt. Aus dem vorgenannten Ausdruck (10) ergibt sich jedoch, dass der Nickwinkel selbst zur Berechnung des Drehmoment-Korrekturwerts nicht benötigt wird. Statt dessen kann die Nickrate ausreichend sein. Wenn dies der Fall ist, ergibt sich der Vorteil, dass rauschfreie Messsignale zu geringeren Kosten gewonnen werden können, indem durch Integration der Datenmessungen des am oberen Teil der Aufhängung montierten Beschleunigungssensors die Geschwindigkeit berechnet werden kann, anstatt Datenmessungen aus im Allgemeinen teuren Hubsensoren zu differenzieren. Dies vereinfacht den Sensoraufbau, ermöglicht Kosteneinsparungen der Steuervorrichtung und eine Erhöhung der Zuverlässigkeit durch die Reduktion der Anzahl der benötigten Bauteile. Ferner kann ein spezielles Verfahren des Fahrzeugbetriebs beinahe keine signifikanten Änderungen in dem Fahrzeuggewicht verursachen, wodurch das genaue Messen des Fahrzeuggewichts jedesmal, wenn das Fahrzeug betrieben wird, unnötig ist. Für einen in solchen Anwendungsgebieten benutzten Lastkraftwagen zum Transportieren einer bestimmten Ladung zwischen zwei Orten können, da nur ein voll beladener Zustand und ein entladener Zustand existieren, diese Zustände beispielsweise durch einen Ladungsexistenz-Schalter detektiert werden und müssen nicht mit einem teuren Sensor gemessen werden. Noch einfacher wird es, wenn der Fahrzeugführer selektiv mit einem Schalter eingibt, ob eine Fracht vorhanden ist oder nicht, was gewöhnlich ausreicht. Selbst für Passagiere, nicht für die Fracht, haben neuere Fahrzeuge üblicherweise Sitzsensoren zum Erzeugen einer Gurtwarnung zur Sicherheit; und die Verwendung dieser Sensoren macht die Anzahl der Passagiere sofort bestimmbar, sodass ein geeignetes Gewicht des Fahrzeugs aus der Anzahl der Passagiere berechenbar ist. Dies vereinfacht die Messung des Fahrzeuggewichts, ermöglicht Kosteneinsparungen der Steuervorrichtung und die Verbesserung der Zuverlässigkeit durch eine Reduktion der Anzahl der benötigten Bauteile.
Das Beispiel, in welchem nur der voll beladene Zustand und der entladene Zustand eines Lastkraftwagens existiert, der in Anwendungen wie dem Transport spezieller Ladungen zwischen zwei Orten durch ein Shuttle verwendet wird, wurde in dem oben genannten Ausführungsbeispiel eingeführt. In diesen Anwendungen ist es üblich, dass eine auswärtige Route und eine rückwärtige Route stets jeweils in dem voll beladenen Zustand und dem entladenen Zustand verwendet werden. In diesem Fall kann, wenn ermittelt werden kann, ob sich das Fahrzeug auf seiner auswärtigen Route oder seiner Heimwärtsroute befindet, das geeignete Fahrzeuggewicht abgeschätzt werden.
Im Transport von und zu privatem Grund wie Minen kann, wenn die auswärtige Route und die Heimwärtsroute getrennte Routen sind, das Aufstellen von Markierungen an der Straße dem Fahrzeug die Detektion, welche der Routen die Markierungen anwendbar macht, als Alternative für die Messung des Fahrzeuggewichts erlauben. Wenn Markierungen oder ähnliches schwierig zu installieren sind, weil beispielsweise die Straße eine öffentliche Straße ist, wäre eine andere mögliche Alternative die Messung der Routen mit einer GPS-Vorrichtung. Dies vereinfacht die Messung des Fahrzeuggewichts, ermöglicht Kosteneinsparungen der Steuervorrichtung und die Verbesserung der Zuverlässigkeit durch die Reduktion der Anzahl der benötigten Teile.
Als nächstes wird im Folgenden das Regelverstärkungs-Variationselement 110 beschrieben. Der zeitliche Ablauf der Regelkonstantenänderung/-enstellung durch das Regelverstärkungs-Variationselement 110 wurde in der obigen Beschreibung noch nicht definiert. Eine Echtzeit-Änderung im Fahrzeuggewicht tritt in der Regel nicht während der Fahrt ein, sodass eine Wiederholung der Lastmessung ebenso vermeidbar sein sollte, wie die Berechnung, Änderung und/oder Einstellung der Regelkonstanten während des Betriebs der Regelvorrichtung. Ansonsten werden beschränkte Rechenressourcen der Steuervorrichtung verschwendet, was dann zu einem unnötigen Verbrauch eines Prozessorspeichers oder zu einer Verknappung der CPU-Leistung führt. Im Allgemeinen wird sich das Fahrzeuggewicht andern, wenn das Fahrzeug entladen wird oder wenn Passagiere indas/aus dem Fahrzeug ein- oder aussteigen. Daher kann beispielsweise eine Tür, die zur Entladung geöffnet und geschlossen wird, einen Schalter haben und ein Aktualisierungsvorgang der Regelkonstanten wie eine Änderung und/oder eine Einstellung können während des Öffnens/Schließens der Tür durchgeführt werden. Dies verbessert die Effizienz des Prozessors der Steuervorrichtung und ermöglicht Kosteneinsparungen in der Steuervorrichtung.
Eine andere Zeitgebung der Regelkonstantenänderung/-einstellung durch das Regelverstärkungs-Variationselement 110 wird im Folgenden beschrieben. Während das Fahrzeuggewicht während des Öffnens/Schließens der Tür nach dem oben Gesagten als Variable betracht wurde, kann ein Fahrzeug wie ein Muldenkipper oder ein Containerlastwagen eventuell keine Tür haben und kann einen Schaufelwagen oder Gabelstapler zur Beladung nutzen.
In diesem Fall kann die Fahrzeuggeschwindigkeit im voraus überwacht werden und während des Stopps können Aktualisierungsvorgänge in den Regelkonstanten wie Änderungen und/oder Einstellungen vorgenommen werden, wobei die Möglichkeit, dass das Fahrzeug entladen wird, berücksichtigt wird. Alternativ kann die Geschwindigkeitsdetektion durch die Detektion eines Feststellbremsenschalters ersetzt werden. Dies verbessert die Effizienz des Prozessors der Steuervorrichtung und ermöglicht so eine Reduktion der Kosten der Steuervorrichtung.
Die obige Beschreibung des Ausführungsbeispiels wird im Folgenden zusammengefasst. Die Nickregelungsvorrichtung des elektrischen Fahrzeugs des vorliegenden Ausführungsbeispiels berechnet die Soll-Nickstärke aus der Beschleunigung/Abbremsung oder anderen Fahrzuständen des Fahrzeugs und berechnet dann den Drehmoment-Korrekturwert desselben zur Erhöhung/Verringerung des Antriebsdrehmoments auf der Basis des Differenzwerts zu einer detektierten tatsächlichen Nickstärke des Fahrzeugs. Die Regelvorrichtung führt ferner eine geeignete Einstellung der Regelverstärkung aus, eines Koeffizienten zur Berechnung des Drehmoment-Korrekturwerts, und zwar gemäß dem Betrag des Fahrzeuggewichts, der stark mit dem durch die Erhöhung/Verringerung des Antriebsdrehmoments verursachten Nickmoment korreliert ist. Dadurch wird durch die Regelung der Antriebskraft des Fahrzeugs die Nickbewegung desselben sicher geregelt, wodurch das Antriebsmoment zudem jederzeit in geeigneter Weise geregelt werden kann, selbst wenn sich das Fahrzeuggewicht durch Änderungen in der Fracht oder in der Anzahl der Passagiere signifikant verändert; und die Lenkungsstabilität des Fahrzeugs kann verbessert werden, während gleichzeitig der Fahrkomfort der Passagiere sichergestellt wird.
In der Nickregelungsvorrichtung des elektrischen Fahrzeugs nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein in das Radaufhängungssystem eingebauter Lastsensor als der Nickzustandsstärkendetektor verwendet werden. Dadurch können die Größen der Lasten auf jedem Rad oder auf Achsen gemessen werden.
Wenn jede Radaufhängung eine bekannte Federkonstante hat, kann die Division der gemessenen Ladung durch die Federkonstante die Umrechnung in die Form einer Aufhängungsauslenkung vereinfachen. Es besteht die weitere vorteilhafte Wirkung, dass das Fahrzeuggewicht zudem durch das Aufsummieren der Daten des gesamten Fahrzeugs genau gemessen werden kann.
Zudem kann mit der Nickregelungsvorrichtung in dem elektrischen Fahrzeug nach dem Ausführungsbeispiel das Fahrzeuggewicht auf der Basis einer Berechnung genau abgeschätzt werden, wenn die Beschleunigungs-/Abbremsungsenergie, die aus dem Wert des vom Antrieb ausgegebenen Antriebsmoments berechnet wurde, durch die mit einem in dem Fahrzeug-Chassis montierten Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung dividiert wird. Dadurch kann der weitere Vorteil erzielt werden, dass Berechnen der Soll-Nickstärke und des Einstellungswerts der Regelverstärkung basierend auf dem genauen Fahrzeuggewicht implementiert werden kann.
Ferner kann die Nickregelungsvorrichtung des elektrischen Fahrzeugs nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Sensorschalter verwenden, der einen Ladezustand der Fracht oder von Passagieren auf einer Ladeplattform oder auf Sitzen detektieren kann, sowie einen Auswahlschalter, den der Fahrer direkt betätigen kann, oder jeden anderen, die Existenz der Ladung anzeigenden Schalter. Die Verwendung eines solchen Schalters ist dadurch effektiv, dass eine geeignete Einstellung der Regelverstärkung ermöglicht wird, selbst wenn ausgeklügelte Mechanismen oder teure Sensoren fehlen, indem ein vorgegebener Fahrzeuggewichtswert ausgewählt wird, und diese Fahrzeuggewichtsinformation in der Nickregelungsvorrichtung verwendet wird. Als weitere Alternative kann nach dem Gewinn von Reiserouteninformationen, wie beispielsweise Positionsinformationen aus an der Straße montierten Markierungen oder GPS, der Ladezustand des Fahrzeugs aus der Position auf der speziellen Route oder aus anderen Fahrzustandsinformationen wie beispielsweise, ob sich das Fahrzeug auf einer auswärtigen Route oder auf einer heimwärtigen Route befindet, abgeschätzt werden. Der vorgegebene Wert des Fahrzeuggewichts kann abhängig von dem abgeschätzten Ladezustand ausgewählt werden, und die Fahrzeuggewichtsinformation kann in der Nickregelungsvorrichtung berücksichtigt werden. Dieses alternative Verfahren hat den weiteren Vorteil, dass eine geeignete Einstellung der Regelverstärkung ermöglicht wird, selbst wenn ein ausgeklügelter Mechanismus oder ein teurer Sensor fehlen.
Übrigens kann in der Nickregelungsvorrichtung in dem elektrischen Fahrzeug des vorliegenden Ausführungsbeispiels nach der Detektion eines Ein-/Aus-Schalter-Zustands beim Öffnen und Schließen von Türen zum Einsteigen in das Fahrzeug oder zum Verlassen des Fahrzeugs oder zum Laden/Entladen oder anderer derartiger Ereignisse entschieden werden, dass die Anzahl der Passagiere oder die Last sich beim Öffnen/Schließen der Tür geändert hat, und ein geschätzter Wert der Fahrzeuggewichts kann aktualisiert werden, um den Regelverstärkungs-Einstellungswert zu erneuern. Dadurch kann die Regelverstärkung zum richtigen Zeitpunkt eingestellt werden.
Ferner kann in der Nickregelungsvorrichtung in dem Elektrofahrzeug nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Feststellen eines Fahrzeugstopps basierend auf der Detektion der Fahrzeuggeschwindigkeit entschieden werden, dass wahrscheinlich Änderungen in der Anzahl der Passagiere oder der Last eintreten und der geschätzte Wert des Fahrzeuggewichts kann aktualisiert werden, um den Wert der Regelverstärkungseinstellung zu erneuern. Dies hat die Wirkung, dass die Regelverstärkung zum richtigen Zeitpunkt eingestellt wird.
Ein weiterer detaillierter Aufbau der Erfindung ist nicht auf oder durch das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und jede Änderung im Aufbau oder ähnliches, die ohne ein Abweichen vom Schutzbereich der Erfindung vorgenommen werden, sind von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 62-12305 A [0005, 0005, 0006]

Claims

Elektrisches Fahrzeug mit einem Motor und einem eine Steuereinheit umfassenden Antrieb, wobei das Fahrzeug umfasst: ein Nickzustands-Detektionsmittel zur Detektion eines Zustands einer Nickbewegung des Fahrzeugs; ein Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Fahrzeuggewichts; ein Soll-Nickstärken-Berechnungsmittel zur Vorhersage einer Stärke eines Nickbewegungszustands des Fahrzeugs aus einem Fahrzustand desselben und aus dem ermittelten Fahrzeuggewicht; einen Drehmoment-Korrekturrechner zur Erhöhung/Verringerung eines von dem Antrieb erzeugten Antriebsmoments; und ein Regelverstärkungs-Variationselement zum Verändern einer internen Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners in geeigneter Weise; wobei: der Drehmoment-Korrekturrechner das Antriebsmoment des Antriebs abhängig von einem bestimmten Differential zwischen der von dem Nickzustands-Bestimmungsmittel detektierten Stärke des Nickbewegungszustands und einer Sollstärke, die das Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel berechnet hat, erhöht/reduziert; und das Regelverstärkungs-Variationselement die Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners gemäß einem speziellen Ausgabewert des Fahrzeuggewichts aus dem Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel einstellt.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Nickzustands-Detektionsmittel ein in ein Aufhängungssystem eingebauter Lastsensor ist.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel das Fahrzeuggewicht aus einem von dem Antrieb ausgegebenen Wert des Antriebsmoments und von einer Fahrzeugfahrgestellbeschleunigung, die von einem in dem Fahrgestell montierten Beschleunigungssensor gemessen wurde, berechnet.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel ein vorgegebenes Fahrzeuggewicht basierend auf einem Ladezustand des Fahrzeugs und einem Zustand eines Schalters, dessen Einstellungsposition so ausgelegt ist, dass sie durch eine Betätigung des Fahrers gewählt werden kann, auswählt.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel ein vorgegebenes Fahrzeuggewicht basierend auf einer Reiseroute des Fahrzeugs und einer Richtung der Route auswählt.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Regelverstärkungs-Variationselement das Öffnen/Schließen einer Tür des Fahrzeugs detektiert und die Regelverstärkung jedesmal aktualisiert, wenn die Tür geöffnet/geschlossen wird.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei: das Regelverstärkungs-Variationselement eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs detektiert und die Regelverstärkung bei jedem Stopp des Fahrzeugs aktualisiert.
Elektrisches Fahrzeug mit einem einen Motor und eine Steuereinheit umfassenden Antrieb, wobei das Fahrzeug umfasst: ein Nickzustands-Detektionsmittel zum Detektieren des Zustands einer Nickbewegung des Fahrzeugs; ein Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gewichts des Fahrzeugs; einen Drehmoment-Korrekturrechner zur Erhöhung/Verringerung eines von dem Antrieb ausgegebenen Antriebsmoments auf der Basis des Fahrzustands und Gewichts des Fahrzeugs; und ein Regelverstärkungs-Variationselement zum Einstellen einer Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners gemäß einem bestimmten Ausgabewert des Fahrzeuggewichts von dem Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel.
Nickregelungsvorrichtung für ein elektrisches Fahrzeug mit einem einen Motor und eine Steuereinheit umfassenden Antrieb, wobei die Steuereinheit umfasst: ein Nickzustands-Detektionsmittel zum Detektieren des Zustands einer Nickbewegung des Fahrzeugs; ein Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Gewichts des Fahrzeugs; ein Soll-Nickstärke-Berechnungsmittel zum Vorhersagen einer Stärke des Nickbewegungszustands des Fahrzeugs aus einem Fahrzustand desselben und aus dem ermittelten Fahrzeuggewicht; einen Drehmoment-Korrekturrechner zur Erhöhung/Verringerung des Antriebsmoments aus dem Antrieb; ein Regelverstärkungs-Variationselement zum Ändern einer internen Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners ein geeigneter Weise; wobei: der Drehmoment-Korrekturrechner das Antriebsmoment des Antriebs abhängig von einem bestimmten Differential zwischen der Stärke des Nickbewegungszustands, die von dem Nickzustands-Detektionsmittel detektiert wurde, und einer von dem Soll-Nickstärken-Berechnungsmittel berechneten Sollgröße erhöht/reduziert; und das Regelverstärkungs-Variationselement die Regelverstärkung des Drehmoment-Korrekturrechners abhängig von einem speziellen Ausgabewert des Fahrzeuggewichts aus dem Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel einstellt.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Nickzustands-Detektionsmittel ein in das Radaufhängungssystem eingebauter Lastsensor ist.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel das Fahrzeuggewicht aus einem Wert des von dem Antrieb ausgegebenen Antriebsmoments und aus einem von einem in dem Fahrzeugfahrgestell installierten Beschleunigungssensor gemessenen Wert der Beschleunigung des Fahrzeuggehäuses das Fahrzeuggewicht berechnet.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel ein vorgegebenes Fahrzeuggewicht auf der Basis eines Ladezustands des Fahrzeugs und eines Zustands eines Schalters wählt, dessen Einstellungsposition dazu ausgelegt ist, durch eine Betätigung des Fahrers gewählt zu werden.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeuggewicht-Bestimmungsmittel ein vorgegebenes Fahrzeuggewicht auf der Basis einer Fahrtroute des Fahrzeugs und einer Richtung der Route auswählt.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Regelverstärkungs-Variationselement das Öffnen/Schließen einer Tür des Fahrzeugs detektiert und jedesmal wenn die Tür geöffnet/geschlossen wird, die Regelverstärkung aktualisiert.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Regelverstärkungs-Variationselement eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs detektiert und die Regelverstärkung bei jedem Stopp des Fahrzeugs aktualisiert.
Nickregelungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs nach Anspruch 9, wobei das Nickzustands-Detektionsmittel ein auf einem oberen Bereich der Radaufhängung oder einem dazu benachbarten Bereich montierter Beschleunigungssensor ist.