EA 025776B1 20170130 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025776 Полный текст описания [**] EA201301129 20120329 Регистрационный номер и дата заявки DE102011016357.3 20110407 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2012/055615 Номер международной заявки (PCT) WO2012/136556 20121011 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21701 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000025\776BS000#(1019:888) Основной чертеж [**] СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Название документа [8] B60L 3/04, [8] B60L 3/10, [8] B60L 15/20, [8] B60L 3/00, [8] B60L 15/02 Индексы МПК [DE] Эберт Клаус, [DE] Мейер Штефан Сведения об авторах [DE] ЭБЕРТ КЛАУС, [DE] МЕЙЕР ШТЕФАН, [DE] РЕШЕ ЭБЕРХАРД Сведения о патентообладателях [DE] ЭБЕРТ КЛАУС, [DE] МЕЙЕР ШТЕФАН, [DE] РЕШЕ ЭБЕРХАРД Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025776b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо, кроме того, с помощью электронного блока управления для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала, а также на основе сигналов датчиков, которые соответствуют заданным величинам движения, причем посредством интерфейсного модуля из сигналов датчиков, положения педали акселератора или же задания скорости и угла поворота рулевого колеса определяют поправочные коэффициенты для заданных величин для блока управления двигателей ступицы колеса и направляют далее в соответствующие блоки управления двигателя, а также для каждого автомобиля один раз определяют колесную базу и колею, которые предоставляют для определения поправочных коэффициентов, и посредством интерфейсного модуля поддерживают блок управления двигателя при трогании с места в блочном режиме, а при последующем нормальном движении - в синусоидальном режиме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения заданных величин определяют соответствующие фактические величины числа оборотов двигателей и направляют на интерфейсный модуль.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при движении на повороте происходит автоматическое ограничение максимальной скорости движения.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в случае дефекта одного из блоков управления двигателя и/или одного двигателя интерфейсный модуль отключает соответствующую цепь, и приведение в движение транспортного средства продолжают только с помощью исправной цепи.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что при установленном блокировании или прокручивании соответствующего ведущего колеса проводят подстройку мощности как для соответствующего колеса, так и для другого ведущего колеса соответствующего моста.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Способ эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо, кроме того, с помощью электронного блока управления для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала, а также на основе сигналов датчиков, которые соответствуют заданным величинам движения, причем посредством интерфейсного модуля из сигналов датчиков, положения педали акселератора или же задания скорости и угла поворота рулевого колеса определяют поправочные коэффициенты для заданных величин для блока управления двигателей ступицы колеса и направляют далее в соответствующие блоки управления двигателя, а также для каждого автомобиля один раз определяют колесную базу и колею, которые предоставляют для определения поправочных коэффициентов, и посредством интерфейсного модуля поддерживают блок управления двигателя при трогании с места в блочном режиме, а при последующем нормальном движении - в синусоидальном режиме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения заданных величин определяют соответствующие фактические величины числа оборотов двигателей и направляют на интерфейсный модуль.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при движении на повороте происходит автоматическое ограничение максимальной скорости движения.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в случае дефекта одного из блоков управления двигателя и/или одного двигателя интерфейсный модуль отключает соответствующую цепь, и приведение в движение транспортного средства продолжают только с помощью исправной цепи.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что при установленном блокировании или прокручивании соответствующего ведущего колеса проводят подстройку мощности как для соответствующего колеса, так и для другого ведущего колеса соответствующего моста.


Евразийское 025776 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201301129
(22) Дата подачи заявки
2012.03.29
(51) Int. Cl.
B60L 3/04 (2006.01) B60L 3/10 (2006.01) B60L 15/20 (2006.01)
B60L 3/00 (2006.01) B60L 15/02 (2006.01)
(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
(31) 102011016357.3; 102011017464.8
(32) 2011.04.07; 2011.04.18
(33) DE
(43) 2014.06.30
(86) PCT/EP2012/055615
(87) WO 2012/136556 2012.10.11
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЭБЕРТ КЛАУС; МЕЙЕР ШТЕФАН; РЕШЕ ЭБЕРХАРД (DE)
(72) Изобретатель:
Эберт Клаус, Мейер Штефан (DE)
(74) Представитель:
Веселицкая И.А., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Белоусов Ю.В., Куликов А.В., Кузнецова Е.В. (RU)
(56) US-A1-2010004090 EP-A1-1798093 WO-A1-9819875 DE-A1-10332228
(57) Изобретение относится к способу эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо. Кроме того, имеется электронное управление для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала. Датчики регистрируют сигналы, которые соответствуют соответствующим зданиям на движение. Согласно изобретению посредством интерфейсного модуля из сигналов датчиков, положения педали акселератора или же рукоятки управления дросселем и угла поворота рулевого колеса проводят определение поправочных коэффициентов для заданных величин для блока управления двигателей ступицы колеса и направляют далее на соответствующие блоки управления двигателя.
Изобретение относится к способу эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо, кроме того, с помощью электронного управления для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала, а также на основе сигналов датчиков, которые соответствуют заданным величинам движения, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
При конструировании электромобиля до сих пор в большинстве случаев идут по традиционному пути, который сильно ориентируется на конструкцию работающих на бензине транспортных средств. При этом используется отдельный электродвигатель, который через механический дифференциал и задний мост приводит в движение задние колеса. В то время как электродвигатель сам по себе имеет высокую эффективность, в результате возникающих при этом механических потерь мощности эффективность электропривода в целом уменьшается, и соответственно уменьшается мощность и запас хода транспортного средства. Если же при этом пытаются обойти эти механические потери, в конечном итоге приходят к двигателю ступицы колеса, который представляет собой особую форму трехфазного бесщеточного электродвигателя постоянного тока (BLDC-двигатель). Они вместе с соответствующим управлением применяются, например, в двухколесных мотороллерах, в то время как применение в транспортных средствах с двумя или более ведущими колесами является проблематичным. Согласно уровню техники для каждого двигателя нужно было бы применять свой собственный блок управления, из чего возникают проблемы синхронизации. При различных нагрузках на ведущие колеса, например при изменившихся грунтовых покрытиях или движении на поворотах, блоки управления должны реагировать не только на заданные величины водителя, но и на состояние соответственно другого блока управления. Если это не соблюдается, в результате получается небезопасное положение в движении, транспортное средство при определенных обстоятельствах может совершать непроизвольный разворот и т. д., поэтому безопасность обеспечена не в любой ситуации.
Бесщеточные электродвигатели постоянного тока состоят из фиксированной кольцеобразной системы катушек (статора), а также аналогично кольцеобразной системы постоянных магнитов (ротора), которая установлена с возможностью вращения и вращается вокруг катушек (см. фиг. 1). Двигатель может быть приведен в движение за счет того, что на соответствующие катушки подается напряжение, и посредством созданного таким образом магнитного поля протягивать ротор несколько дальше. В большинстве случаев эти двигатели выполнены трехфазными, то есть имеется три группы катушек и также три клеммы, которые выводятся из двигателя и обозначены буквами U, V и W. Блок управления, который снабжает эти три клеммы напряжением, должен обеспечивать то, чтобы в каждый момент создавались соответствующие магнитные поля, чтобы сделать возможной равномерную работу двигателя. Для того чтобы можно было производить это переключение в нужный момент, необходимо получать данные о положении двигателя. В большинстве случаев они предоставляются тремя датчиками Холла. Их сигналы анализируются блоком управления и служат для определения моментов времени переключения клемм двигателя. В патентном описании DE 11 2004002360 Т5, например, описано выполнение линейного двигателя, который удовлетворяет вышеуказанным принципам.
Три клеммы U, V и W соответственно используемого двигателя через соответственно одну полумостовую схему мощных полупроводников могут быть соединены как с положительным, так и с отрицательным полюсом источника напряжения (см. фиг. 2). Необходимо обеспечить то, чтобы ни в какой момент времени одновременно не открывались оба транзистора полумоста, так как это привело бы к короткому замыканию и к разрушению транзисторов. Чтобы можно было варьировать мощность или же скорость двигателя, в принципе, можно было бы изменять напряжение. Однако, поскольку источник напряжения задан и соответствующее управление переключающих полупроводников приводило бы к огромным потерям в полупроводниках, этот способ является нереализуемым.
Вместо этого напряжение пульсирует, то есть включается и выключается в очень быстрой последовательности. Таким образом потеря мощности в полупроводниках поддерживается незначительной, так как они либо полностью блокируют, либо полностью открыты. Посредством этой широтно-импульсной модуляции (ШИМ) мощность двигателя поддается тонкому управлению. Самая благоприятная частота переключения зависит от используемых полупроводников и характеристик соответствующего двигателя. Слишком высокие частоты повышают потери при переключении, слишком низкие частоты могут приводить к слышным вибрациям и уменьшить комфортабельность езды.
Простейший способ управления бесщеточным электродвигателем постоянного тока состоит в том, чтобы на соответственно две из трех клемм электродвигателя подавать напряжение, и в соответствии с информацией о положении посредством датчиков Холла их последовательно далее переключать. При этом ШИМ происходит импульсами постоянной широты в соответствии с требуемой мощностью (см. фиг. 3). Этот называемый блочным управлением способ ведет через жесткое переключение между тремя фазами к сравнительно сильному проявлению шума, которое в транспортных средствах может становиться неприятно заметным и указывает на потери энергии.
Самое оптимальное управление вращающимся двигателем происходит с помощью синусоидально модулированного сигнала. Строгое временное разделение между отдельными фазами управления при
этом отпадает, каждая из трех клемм управляется (посредством ШИМ) синусоидальным сигналом. Три сигнала соответственно на 120° смещены по фазе относительно друг друга (см. фиг. 4). Так как магнитное поле постоянно вращается, электродвигатель работает значительно спокойнее, чем при блочном управлении. Кроме того, по сравнению с блочным режимом получается экономия энергии на величину до 10%.
Хотя генерирование такого синусоидального сигнала дороже, но с помощью микроконтроллера осуществимо без проблем. Требуется более точное знание положения двигателя в данный момент, чем его непосредственно дают датчики Холла. Поэтому генерирование синусоидальных сигналов должно синхронизироваться с сигналами датчиков Холла. Поэтому при запуске двигателя, когда эта синхронизация еще не произошла, сначала используется блочное управление. После нескольких сигналов датчиков Холла, когда положение известно с достаточной точностью, происходит переключение в собственно синусоидальное управление (см. блок-схему согласно фиг. 5). Перед изменением направления вращения двигателя сначала должно быть обеспечено, чтобы двигатель находился в состоянии покоя.
Блок управления бесщеточным электродвигателем постоянного тока требует сигнала, на основе которого он приводит в движение двигатель. Этот сигнал в простейшем случае может состоять из аналогового напряжения, чтобы снабжать двигатель мощностью в соответствии с характеристической кривой. Но блоки управления также могут иметь цифровой интерфейс. Кроме того, блоки управления также могут работать в двух разных режимах или же переключаться между ними. В одном режиме блок управления получает заданные значения мощности двигателя. Здесь заданная величина непосредственно сказывается на амплитуде синусоидального сигнала или же широте сигналов ШИМ, а тем самым и на отданной электрической мощности, в то время как число оборотов относится примерно обратно к механической нагрузке двигателя. Это соответствует известному по легковым автомобилям и привычному чувству дороги. Если дорога идет, например, на подъем, необходимо сильнее нажимать на педаль акселератора, чтобы поддерживать темп, так как требуется повышенная мощность. В другом режиме блок управления получает заданную величину числа оборотов двигателя и пытается посредством внутреннего регулирования электрической мощности достигнуть и поддерживать это число оборотов.
Из уровня техники известно приводное устройство для напольного транспортного средства согласно DE 10 2004014773 А1, которое имеет вращаемый вокруг вертикальной оси поворотный круг, два установленных параллельно и зеркально-симметрично вертикальной оси ведущих колеса и расположенное аксиально между ведущими колесами устройство для создания дифференциального действия между ведущими колесами. В соответствии с одной конструктивной формой каждое ведущее колесо соединено с собственным выполненным в виде двигателя ступицы колеса двигателем. Дифференциальное действие между обоими ведущими колесами при применении электродвигателей производится чисто электрически с образованием электрического дифференциала, так что механический дифференциал более не требуется. Но подробности по управлению и образованию такого электрического или электронного дифференциала в DE 10 2004014773 А1 отсутствуют. Кроме того, это решение в связи с дополнительным двигателем и связанной с этим механикой требует более высоких затрат, которые представленным здесь изобретением полностью предотвращаются.
Поэтому исходя из вышеизложенного задача изобретения состоит в том, чтобы указать способ эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо. Согласно изобретению должно быть реализовано простое и надежное управление для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала, так чтобы был возможным надежное приведение в движение электрических транспортных средств с несколькими двигателями ступицы колеса и напрямую приводимых в движение колес.
Решение задачи изобретения происходит за счет способа по п. 1 формулы изобретения, причем зависимые пункты представляют, по меньшей мере, целесообразные варианты и усовершенствования.
Таким образом, авторы исходят из способа эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два двигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо. Кроме того, имеется электронное управление для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала. Согласно способу используются сигналы датчиков, которые соответствуют соответствующим зданиям на движение, прежде всего скорости движения.
Согласно изобретению предусмотрен интерфейсный модуль, который из сигналов датчиков положения педали акселератора и рулевой сошки определяет поправочные коэффициенты для задаваемых величин для блока управления двигателей ступицы колеса и направляет их далее на соответствующие блоки управления двигателя, которые предпочтительно выполнены в виде BLDC-блока управления.
В одной предпочтительной форме осуществления для определения задаваемых величин могут определяться актуальные величины числа оборотов двигателей и подаваться на интерфейсный модуль.
Один раз для каждого транспортного средства определяется колесная база и колея и предоставляется для определения поправочных коэффициентов.
В одной форме осуществления изобретения при движении на повороте происходит автоматическое ограничение максимальной скорости движения, что повышает безопасность движения.
В еще одном варианте за счет решения согласно изобретению в случае дефекта одного из блоков управления двигателя и/или отказа двигателя интерфейсный модуль может отключить соответствующую цепь, и приведение в движение транспортного средства может быть продолжено лишь с исправным колесом, включая блок управления и двигатель.
Через интерфейсный модуль обеспечивается, что блок управления при трогании с места удерживается в блочном режиме, а при последующем нормальном движении - в синусоидальном режиме.
При известной блокировке или прокручивании соответствующего ведущего колеса может происходить подстройка мощности как для соответствующего колеса, так и для другого ведущего колеса соответствующего моста.
Представленное здесь изобретение решает указанные вначале проблемы транспортных средств с электроприводом с несколькими напрямую приводимыми в движение двигателями ступицы колеса колесами. Называемый дуальным управлением двигателя способ объединяет два BLDC-блока управления с центральным интерфейсным модулем в один узел. BLDC-блоки управления обслуживают по одному BLDC-двигателю, то есть они по мощному задающему каскаду выдают сигналы U, V и W для двигателя и для этого обрабатывают поступающие от двигателя сигналы датчиков Холла.
Заданные значения блоки управления получают уже более не непосредственно от педали акселератора или тому подобного, а от интерфейсного модуля. Он также анализирует поступающие от блоков управления ответы о точном числе оборотов, потребляемой мощности и возможные сообщения об ошибках. Эти данные от блоков управления учитываются, когда интерфейсный модуль из заданных значений водителя вырабатывает заданные значения для блоков управления. Наряду с затребованной мощностью, которую водитель задает посредством педали акселератора (или соответствующей рукоятки и т.п.), вместе с этим поступает, прежде всего, направление движения, которое через датчик угла поворота рулевого колеса, который соединен с системой рулевого управления транспортного средства, поступает в блок дуального управления двигателя. Также поступают и другие общие данные состояния, например уровень заряда аккумулятора. В качестве выхода получают фактическую скорость в данный момент, которая может быть отображена с помощью тахометра или на дисплее, а также статусную информацию, которая, если это желательно или необходимо, также может анализироваться.
Задача интерфейсного модуля - это задача электронного дифференциала. В результате конструктивно обусловленного отсутствия заднего моста и механического дифференциала его функция имитируется электронным образом. В то время как при механическом дифференциале в результате возникающих на колесах сил трения устанавливается равновесие, это рассчитывается блоком дуального управления двигателя на основе угла поворота рулевого колеса и в виде различных заданных величин направляется далее на отдельные блоки управления. Для этого расчета, кроме изменяемого угла поворота рулевого колеса, требуются еще и другие постоянные величины, которые перед пуском в эксплуатацию один раз должны быть запрограммированы в блок управления.
Основой расчета является относящийся к определенному углу ср поворота рулевого колеса радиус поворота, относительно центра транспортного средства.
На фиг. 7 непосредственно определяется, что в качестве еще одной величины в расчет вовлекается колесная база. Непосредственно получается результат
г = a tan(90° - <р)
Следует обратить внимание на положение полюса при ср=0, которое в дальнейшем исключается. Поправочные коэффициенты для числа оборотов или же скорости определяются с использованием колеи b как
- = 1+--tan(?) г 2а
для двигателя на внешней стороне.
Необходимое для заданной величины скорости в данный момент число оборотов или же мощность для соответствующего двигателя умножается на ri/r или же ra/r и направляется интерфейсным модулем на соответствующие блоки управления. Положение полюса из первого уравнения устраняется образованием отношения, в случае ср=0 действует tan(cp)=0, и оба поправочных коэффициента рассчитываются в соответствии с ожиданием как 1. Так как угол поворота рулевого колеса в любом случае явно меньше чем 90°, никаких математических проблем не возникает.
Поскольку возбужденные от постоянных магнитов двигатели в режиме принудительного холостого хода работают как генераторы, кинетическая энергия транспортного средства в виде электрической энер
гии может запитываться обратно в аккумулятор. Выходной каскад усиления мощности содержит интегрированные в используемых транзисторах диоды. В качестве альтернативы соответствующие диоды могут быть дополнительно размещены в выходном каскаде. Они блокируют по причине своей ориентации в нормальном режиме эксплуатации. Однако если во время движения педаль акселератора полностью или частично отпускается, то двигатель сначала вращается с более высокой скоростью, чем это было бы в результате заданной величины. Как следствие в двигателе индуцируется более высокое напряжение, чем подводимое извне, тем самым происходит рекуперация. В результате электрической нагрузки работающего теперь как генератор двигателя он, а тем самым и транспортное средство, тормозится без того, чтобы кинетическая энергия транспортного средства полностью преобразовывалась в тепло. По меньшей мере ее часть возвращается в аккумулятор, то есть речь идет о так называемом рекуперативном торможении.
Далее изобретение поясняется более детально на примерах его осуществления, а также с использованием фигур. Показано на
фиг. 1 - принципиальная конструкция BLDC-двигателя, состоящего из фиксированной кольцеобразной системы катушек в качестве статора, а также аналогично кольцеобразной системы постоянных магнитов в качестве ротора, и схема подключения катушек с клеммами фаз U, V и W;
фиг. 2 - принципиальная схема управления BLDC-двигателя на основе мощных полевых транзисторов;
фиг. 3 - параметрические фазы U, V и W для блочного режима работы BLDC-двигателя;
фиг. 4 - представление фаз U, V и W для синусоидального режима работы BLDC-двигателя;
фиг. 5 - блок-схема управления двигателями исходя из блочного режима при трогании с места к менее шумному синусоидальному режиму при движении;
фиг. 6 - блок-схема конструкции системы согласно изобретению для реализации способа согласно изобретению;
фиг. 7 - представление основы расчета относящихся к определенному углу поворота рулевого колеса радиусов поворота относительно центра транспортного средства;
фиг. 8 - блок-схема способа согласно изобретению для пояснения функций интерфейсного модуля.
Как видно на фиг. 8, самой важной функцией интерфейсного модуля является дальнейшее направление заданных величин водителя на отдельные блоки управления.
Для этого через короткие интервалы времени квазинепрерывно или непрерывно считываются данные педали акселератора или же датчика такого вида и датчика угла поворота рулевого колеса.
Затем из угла поворота рулевого колеса рассчитываются поправочные коэффициенты для двигателя ведущего моста и направляются далее на соответствующие отдельные блоки управления двигателя.
В нормальном режиме эксплуатации из этого получаются заданные величины мощности для блоков управления. На узких поворотах интерфейсный модуль может ограничивать скорость, чтобы предотвратить опрокидывание транспортного средства.
Однако в определенных ситуациях могут потребоваться специальные меры. Во-первых, при гладком или скользком грунте ведущее колесо может прокручиваться. В этом случае интерфейсный модуль регистрирует внезапно возрастающее число оборотов и корректирует это посредством заданной величины числа оборотов на основе числа оборотов другого, как правило, противоположного колеса. Если, наконец, ведущее колесо снова вступает в работу, это устанавливается по возросшему потреблению мощности, и происходит переключение назад на определенные заданные величины мощности.
В другом случае при рекуперативном торможении одно колесо в результате отбора мощности может быстро остановиться, если оно на скользком грунте не находит опоры, и поэтому транспортным средством более не удерживается в движении. Также и здесь происходит зависящее от другого колеса задание числа оборотов до тех пор, пока снова не будет установлено достаточное сцепление с грунтом.
В случае дефекта двигателя или же одного из BLDC-блоков управления интерфейсный модуль переключается на аварийный режим. При этом используется только оставшийся исправный двигатель, с помощью которого транспортное средство тогда может двигаться дальше. Таким образом, транспортное средство может надежно передвигаться с уменьшенной мощностью, например, на обочину дороги, и может быть удалено из дорожного движения.
Как при механическом эквиваленте, посредством электронного дифференциала на поворотах предотвращается ненужное трение колеса на грунте. Тем самым одновременно улучшается сцепление с дорогой, так как ни одно из колес не должно прокручиваться, как это было бы при жестком соединении обоих ведущих колес. И при рекуперативном торможении получается аналогичный стабилизирующий эффект. Произведенная электрическая энергия и поэтому тормозящее действие, по меньшей мере, приблизительно пропорционально скорости двигателя. Таким образом, при рекуперативном торможении на поворотах во внешнем колесе достигается более сильное тормозящее действие, чем во внутреннем колесе. Это поведение, прежде всего, при торможении на поворотах улучшает боковую устойчивость транспортного средства.
На скользких грунтах, например на ледяных поверхностях или масляных пятнах, легко может происходить прокручивание или блокировка колеса. В этих случаях соответствующее колесо принудительно
удерживается на правильной скорости. При определенных обстоятельствах только за счет этого снова устанавливается сцепление с дорогой. Если оно возобновляется, колесо уже имеет необходимую скорость. Поэтому не может произойти непроизвольного разворота транспортного средства, как это могло бы быть, например, при блокированном колесе.
Таким образом, блок дуального управления двигателя разработан как узел, который, с одной стороны, служит для того, чтобы синхронно управлять несколькими двигателями, а с другой стороны, в отношении интеграции в транспортное средство имеет простоту отдельного блока управления.
По сравнению с отдельным блоком управления дополнительно требуется лишь датчик угла поворота рулевого колеса. Все операции по синхронизации, которые необходимы для бесперебойной совместной работы нескольких двигателей, берет на себя блок дуального управления двигателя. При интеграции в транспортное средство перед пуском в эксплуатацию должен быть один раз запрограммирован набор параметров, состоящий из колесной базы и колеи. На практике блок дуального управления конструируется на основе одного или нескольких микроконтроллеров. Однако следует упомянуть, что указанная функциональность, в принципе, могла бы быть реализована и с помощью аналоговых схем. При связи между отдельными модулями можно прибегать как к аналоговым, так и к цифровым сигналам.
Представленный здесь предпочтительный вариант осуществления для двухмостового транспортного средства с двумя ведущими задними колесами может быть легко распространен на приводимое в движение всеми колесами трех- или четырехколесное транспортное средство. Число интегрированных в блок дуального управления BLDC-блоков управления является без проблем расширяемым до трех, четырех или более. Для обычного, четырехколесного транспортного средства вариант с четырьмя блоками управления и четырьмя двигателями является идеальным, чтобы повысить мощность транспортного средства. Соответственно должны быть рассчитаны и реализованы поправочные коэффициенты для отдельных блоков управления, что является легко возможным.
В режиме движения блок дуального управления двигателя отличается сплошной концепцией безопасности, которая стабилизирует положение при движении, в том числе и при неблагоприятных обстоятельствах, и предлагает ряд функций комфортабельности.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ эксплуатации транспортного средства по меньшей мере с одним управляемым и по меньшей мере одним ведущим мостами, причем, по меньшей мере, ведущий мост имеет по меньшей мере два электродвигателя ступицы колеса, которые встроены в соответствующее ведущее колесо, кроме того, с помощью электронного блока управления для двигателей ступицы колеса с образованием электронного дифференциала, а также на основе сигналов датчиков, которые соответствуют заданным величинам движения, причем посредством интерфейсного модуля из сигналов датчиков, положения педали акселератора или же задания скорости и угла поворота рулевого колеса определяют поправочные коэффициенты для заданных величин для блока управления двигателей ступицы колеса и направляют далее в соответствующие блоки управления двигателя, а также для каждого автомобиля один раз определяют колесную базу и колею, которые предоставляют для определения поправочных коэффициентов, и посредством интерфейсного модуля поддерживают блок управления двигателя при трогании с места в блочном режиме, а при последующем нормальном движении - в синусоидальном режиме.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения заданных величин определяют соответствующие фактические величины числа оборотов двигателей и направляют на интерфейсный модуль.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при движении на повороте происходит автоматическое ограничение максимальной скорости движения.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в случае дефекта одного из блоков управления двигателя и/или одного двигателя интерфейсный модуль отключает соответствующую цепь, и приведение в движение транспортного средства продолжают только с помощью исправной цепи.
5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что при установленном блокировании или прокручивании соответствующего ведущего колеса проводят подстройку мощности как для соответствующего колеса, так и для другого ведущего колеса соответствующего моста.
1.
1.
1.
Фиг. 7
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025776
- 1 -
(19)
025776
- 1 -
(19)
025776
- 1 -
(19)
025776
- 1 -
(19)
025776
- 4 -
(19)
025776
025776
- 8 -
025776
- 9 -