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Verfahren und Prinzipien für Drehmomentgenauigkeit und Drehmomentsicherheit im Hybridfahrzeugen und Achsantriebe

Höhere Drehmomentgenauigkeit und Drehmomentsicherheit sind für moderne Hybrid- und Achsantriebe wichtige Designziele. Die Drehmomentgenauigkeit beeinflusst maßgeblich den Fahrkomfort und die Fahrstabilität. Besonders kritisch sind Zeitabhängige Drehmomentschwankungen, die zu Anregungen von Oszillationen im Antriebstrag führen können.

Aufgabe der Drehmomentsicherheit ist es, zu garantieren, dass keine fehlerhaften Drehmomente (ungewolltes Beschleunigen oder Bremsen) an den Rädern ankommen. Die Drehmomentsicherheit wird normalerweiser mit Hilfe eines unabhängigen Drehmomentbeobachters gewährleistet. Der Drehmomentbeobachter und die Genauigkeit der Drehmomentregelung müssen so auf einander abgestimmt sein, dass kein Fehler im normalen Betrieb entstehen kann. Die Drehmomentregelung muss zum Beispiel eine Drehmomentgenauigkeit von maximal 5% sicherstellen und der Drehmomentbeobachter muss ab 10% Drehmomentabweichung im Fehlerfall reagieren und das Antriebssystem in einen vordefinierten sicheren Zustand bringen. Um diese Genauigkeitsziele für die Drehmomentregelung und den Drehmomentbeobachter zu erreichen, müssen alle Einflussfaktoren auf die Drehmomentgenauigkeit, wie Positions- oder Geschwindigkeits-Fehler, Abweichung der E-Maschinenparameter, Temperatureinflüsse und Toleranzen der Stromsensoren betrachtet werden. Um das Ziel für die Drehmomentabweichung von maximal 5% zu erreichen, muss jede Drehmomentfehlerquelle mit geeigneten Maßnahmen (Kom-pensations-Algorithmen, Regelungsstrategien oder Hardwareoptimierung) minimiert werden. Es ist nicht selten, dass nur eine von den genannten, potenziellen Fehler-quellen ohne gezielte Gegenmaßnahmen allein zu einer Drehmomentabweichung von über 5% führt. Darüber hinaus sind alle diese Fehlerquellen auch für den Drehmoment-Ripple verantwortlich.



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