DE10251687A1

DE10251687A1 - Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE10251687A1
Application number: DE10251687A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Wakitani; Yoshinori Nakagawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: DE10251687B4; CA2409913A1; CA2409913C; US6756750B2; US20030085677A1

Abstract

Elektrofahrzeug, das durch ein aus einem linken und einem rechten Elektromotor gebildetes Elektromotorenpaar (25L, 25R) angetrieben wird. Das Fahrzeug hat eine Steuereinheit (44) für die Anfahrsteuerung des Fahrzeugs. Die Steuereinheit führt beispielsweise eine Steuerung durch, die verhindert, dass die Bremsen schleifen, was verursacht wird, wenn die Elektromotoren in Betrieb gesetzt werden, ehe die Bremswirkung eines aus einer linken und einer rechten elektromagnetischen Parkbremse gebildeten Paares von elektromagnetischen Parkbremsen (51L, 51R) aufgehoben wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung bei Elektrofahrzeugen, die durch Elektromotoren angetrieben werden, und insbesondere die Anfahrsteuerung beim Anfahren bergauf.

Ein Elektrofahrzeug dieser Art ist zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. HEI-3-98404 mit der Bezeichnung "Kompakt-Elektrofahrzeug" (engl. Bezeichnung: COMPACT ELECTRIC VEHICLE) beschrieben. Dieses Elektrofahrzeug hat einen Elektromotor als Antriebsquelle, eine elektromagnetische Bremse, die bei Energiezufuhr die Bremse löst, eine Stromdetektorschaltung zur Erfassung des energieführenden Zustands der elektromagnetischen Bremse und eine Steuereinheit, die ein Betriebskommandosignal an den Elektromotor ausgibt, wenn die Stromdetektorschaltung den energieführenden Zustand der elektromagnetischen Bremse nachweist. Das heißt nach Verifizierung des energieführenden Zustandes der elektromagnetischen Bremse gilt der Bremszustand der elektromagnetischen Bremse als aufgehoben, so dass der Elektromotor in Gang gesetzt wird. Dies verhindert eine Überlastung des Elektromotors durch ein sogenanntes Schleifen der Bremsen, das verursacht wird, wenn der Elektromotor betrieben wird, ehe die Bremswirkung der elektromagnetischen Bremse aufgehoben ist.

Bei der sogenannten Berganfahrt, d. h. beim Anfahren eines elektromagnetisch gebremsten Fahrzeuges an einer Steigung bzw. bergauf, rollt das konventionelle Elektrofahrzeug in der Zeit, die zwischen dem Aufheben der Bremswirkung und der Erzeugung einer ausreichend hohen Leistung durch den Elektromotor liegt, zurück. Dies hat eine negative Auswirkung auf den Fahrkomfort.

Ein Versuch, die Bremswirkung unter gleichzeitiger Energiezufuhr zu dem Motor aufzuheben, um dieses Problem zu beseitigen, ist deshalb nicht vorteilhaft, weil in diesem Fall die Drehung des Motors einsetzen würde, ehe die Bremswirkung vollständig aufgehoben wäre. Die Folge wäre das eingangs genannte Schleifen der Bremse und in der Fortsetzung ein Schaden an Bremse und Motor.

Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrzeug der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass ein Schleifen der Bremse beim Anfahren bergauf wirksam verhindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen, umfassend: ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement für den Befehl der Vorwärtsfahrt, des Neutralzustandes und der Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges; ein aus einem linken und einem rechten Elektromotor gebildetes Elektromotorenpaar, das auf der Basis der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels arbeitet; ein aus einer linken und einer rechten elektromagnetischen Parkbremse bestehendes Parkbremsenpaar zur Anwendung von Haltebremsen auf das Fahrzeug im Neutralzustand; und eine Steuereinheit für die Anfahrsteuerung des Fahrzeuges auf solche Weise, dass das Schleifen der elektromagnetischen Parkbremsen verhindert wird.

Die Haltebremsen sind nicht als Bremsen zu verstehen, die während der Fahrt zum Einsatz kommen, sondern vielmehr als Park- oder Feststellbremsen für das Fahrzeug außerhalb des Fahrbetriebs. Das Haltebremsmoment ist wesentlich niedriger als das Stoppbremsmoment. Da die elektromagnetischen Bremsen für die Haltebremsen kleinvolumig sein können, führt dies zu einer Reduzierung von Größe, Gewicht und Kosten.

Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich wirksam verhindern, dass die Bremsen schleifen und dass das Elektrofahrzeug an einer Steigung zurückrollt.

Die Steuereinheit gibt vorzugsweise ein Startsteuersignal aus, um basierend auf der Information, dass das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement von der Neutralposition auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt geschaltet ist, mit der beginnenden Deaktivierung der linken und der rechten elektromagnetischen Bremse den Start des linken und des rechten Elektromotors einzuleiten, wobei die Steuereinheit eine Steuerung in der Weise durchführt, dass die Startsteuersignalausgabe schrittweise reduziert wird, bis sich die Elektromotoren tatsächlich in einem Zustand der Drehung befinden.

Die schrittweise Reduzierung der Startsteuersignalausgabe bedeutet eine zeitabhängige kontinuierliche Reduzierung der Signalausgabe. Die graduell abnehmende Geschwindigkeit ist niedriger eingestellt als die Deaktivierungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Bremsen. Eine in zu schnellen Schritten abnehmende Geschwindigkeit hat zur Folge, dass die vor der Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen von den Elektromotoren abgegebene Leistung zu gering ist.

Wird der Start der Elektromotoren mit der beginnenden Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen eingeleitet, führt dies aufgrund des kleinen Volumens der elektromagnetischen Bremsen zu einer übermäßig hohen Ausgangsleistung der Elektromotoren und folglich zu schleifenden Bremsen, was darauf zurückzuführen ist, dass sich die Elektromotoren zu schnell drehen, während die elektromagnetischen Bremsen deaktiviert werden. Die Folge ist eine kürzere Lebensdauer der Bremsschuhe. Eine Einstellung nach unten, um die Startsteuersignalausgabe schrittweise zu reduzieren, reduziert die Ausgangsleistung der Elektromotoren. Dadurch wird das Schleifen der Bremsen während der Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen praktisch eliminiert. Während der Deaktivierung wird das Bremsmoment der elektromagnetischen Bremsen mit der Zeit schwächer, und die Drehung der Elektromotoren setzt ein, wenn die Ausgangsleistung der Elektromotoren das Bremsmoment der elektromagnetischen Bremsen übersteigt. Danach schaltet der Betrieb auf Normalsteuerung.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung ein Startsteuersignal erzeugt wird, um den Start der Elektromotoren mit der beginnenden Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen einzuleiten, wirkt der Gesamtbetrag des Bremsmoments der elektromagnetischen Bremsen und des Ausgangsdrehmoments der Elektromotoren als eine Kraft, die beim Anfahren bergauf bzw. an einer Steigung die Rückrollbewegung stoppt.

Das für das Anfahren ausgegebene Startsteuersignal ist vorzugsweise niedriger eingestellt als das für die Drehung der Elektromotoren ausgegebene Normalsteuersignal. Wenn das Bremsmoment der elektromagnetischen Bremsen zu gering ist, kann die Ausgangsleistung der Elektromotoren zu hoch sein und dazu führen, dass die Bremsen schleifen. Wenn man die Ausgangsleistung der Elektromotoren nur beim Starten bzw. Anfahren niedriger einstellt, verhindert man, dass die Bremsen schleifen. Auf diese Weise kann das Schleifen der Bremsen noch wirksamer verhindert werden.

Die Aufgaben der Steuereinheit sind es, den jeweiligen Schaltkreis des linken und des rechten Elektromotors basierend auf der Information, dass das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement von der Neutralposition auf Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt geschaltet ist, mit der beginnenden Deaktivierung der linken und der rechten elektromagnetischen Bremse in einen Kurzschlussbremsmodus zu schalten und den Modus über die Zeit t1, die zum Schalten der elektromagnetischen Bremsen von dem Bremszustand in den Nichtbremszustand benötigt wird, zu halten; die Schaltkreise der Elektromotoren gemäß Anweisung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements in einen Vorwärtsmodus oder einen Rückwärtsmodus zu schalten und währenddessen ein Steuersignal an die Elektromotoren auf einer Ausgabe zu halten, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null entspricht, und den Modus über die Zeit t2, die zum Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren benötigt wird, zu halten; und nach Ablauf der Zeit t2 eine Zunahme der Steuersignalausgabe an die Elektromotoren zuzulassen und die Elektromotoren gemäß dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement in einen Antriebszustand zu bringen.

Die Messungen der Zeit, die von den elektromagnetischen Bremsen benötigt wird, um von dem Bremszustand in den Nichtbremszustand zu schalten, unterliegen bedingt durch die Variation der mechanischen Komponenten der Bremsen einer Schwankung. Aus diesem Grunde wird hier ein auf der Basis eines Durchschnittswertes von gemessenen Werten künstlich bestimmter Wert als die Zeit t1 angesetzt, die der Zeit entspricht, welche die elektromagnetischen Bremsen benötigen, um von dem Bremszustand in den Nichtbremszustand zu schalten.

Wie vorstehend beschrieben, werden in Vorbereitung auf die Fahrbewegung des Fahrzeuges erfindungsgemäß die Kurzschlussbremsen aktiviert, um das Fahrzeug an einer Bewegung zu hindern, während die elektromagnetischen Bremsen vom Bremszustand in den Nichtbremszustand gebracht werden. Im Verlauf der anschließenden Deaktivierung der Kurzschlussbremsen gibt die Steuereinheit ein Steuersignal aus, das einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null entspricht, so dass die Elektromotoren unmittelbar vor der Fahrt zur Erzeugung von Leistung veranlasst werden. Dadurch kann man eine Rückrollbewegung des Fahrzeuges beim Anfahren bergauf oder in vergleichbaren Situation verhindern.

Nach Ablauf der für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen benötigten Zeit t1 und der für die Aufhebung des Kurzschlusses der Bremskreise benötigten Zeit t2 werden die Elektromotoren in einen Antriebszustand versetzt. Dadurch wird verhindert, dass die Bremsen schleifen, und außerdem wird dafür gesorgt, dass sich das Volumen der in den Schaltkreisen der Elektromotoren verwendeten Elemente nur in begrenztem Maß vergrößert.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schneefräse, die eine Maschine und Elektromotoren aufweist und die als Beispiel für ein Elektrofahrzeug gemäß vorliegender Erfindung dient;
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 von Fig. 1 zur Darstellung des Steuerabschnitts der Schneefräse;
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 3 von Fig. 1 zur Darstellung eines Steuerhebels für den Linkseinschlag und eines Hebels für die Antriebsvorbereitung;
Fig. 4 ein Diagramm des Steuersystems der in Fig. 1 gezeigten Schneefräse;
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung des Betriebsbereichs eines in Fig. 4 dargestellten richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels;
Fig. 6 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen einer Startsteuersignalausgabe und einer elektromagnetischen Bremskraft gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels für die Anfahrsteuerung durch eine in Fig. 4 gezeigte Steuereinheit;
Fig. 8A, B ein Schaltungsdiagramm und einen Modentabelle der erfindungsgemäßen Elektromotoren;
Fig. 9 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verhältnisses zwischen dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel, der Steuersignalausgabe an die Elektromotoren und den elektromagnetischen Bremsen; und
Fig. 10 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anfahrsteuerung durch die in Fig. 4 gezeigte Steuereinheit.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Schneefräse 10 als Beispiel für eine erfindungsgemäße Arbeitsmaschine dargestellt ist. Die Schneefräse 10 hat eine Maschine 12, die an einem Fräsenkörper 11 montiert ist. Ferner umfasst die Schneefräse 10 einen Arbeitsabschnitt, der aus einer Frässchnecke 13 und einem Gebläse 14 an der Vorderseite des Fräsenkörpers 11, aus Raupenketten 15L und 15R auf der linken und auf der rechten Seite des Fräsenkörpers 11 und aus einer Steuertafel 16 auf der Rückseite des Fräsenkörpers 11 besteht. Die Schneefräse 10 ist eine Arbeitsmaschine, die von einer Bedienungsperson gelenkt wird, die hinter der Arbeitsmaschine bzw. deren Steuertafel 16 hergeht.
Die Maschine 12 sorgt für den Drehantrieb eines Generators 17 und über eine elektromagnetische Kupplung 18 und einen Riemen 19 für den Drehantrieb der Frässchnecke 13 und des Gebläses 14.
Die von dem Generator 17 abgegebene elektrische Energie wird über eine Batterie 43 (siehe Fig. 4), die unter der Steuertafel 16 angeordnet ist, einem linken Elektromotor 25L und einem rechten Elektromotor 25R für den Antrieb eines linken Antriebsrades 23L und eines rechten Antriebsrades 23R zugeführt.
Die Frässchnecke 13 sammelt Schnee, der sich auf dem Boden angehäuft hat zur Mitte hin ein. Das Gebläse 14 wirft den durch die Frässchnecke 13 gesammelten Schnee über einen Auswurfkamin 21 nach außerhalb der Schneefräse ab. Die Frässchnecke 13 ist durch ein Frässchneckengehäuse 22 abgedeckt.
Die linke Raupenkette 15L ist um das linke Antriebsrad 23L und um ein linkes angetriebenes Rad 24L herumgeführt und erstreckt sich zwischen diesen beiden Rädern. In dieser Ausführungsform wird das linke Antriebsrad 23L durch den linken Elektromotor 25L in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht. Die rechte Raupenkette 15R ist um das rechte Antriebsrad 23R und um ein rechtes angetriebenes Rad 24R herumgeführt und erstreckt sich zwischen diesen Rädern. Das rechte Antriebsrad 23R wird durch den rechten Elektromotor 25R in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht.
Bei einer konventionellen Schneefräse bzw. Schneeräummaschine treibt eine einzige Antriebsmaschine (ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor) sowohl ein Arbeitssystem (System zum Drehen der Frässchnecke) als ein Fahrsystem (Raupenkettenantriebssystem) an. In der vorliegenden Ausführungsform treibt die Maschine 12 das Arbeitssystem (Frässchnecken-Rotationssystem) an, während die Elektromotoren 25L und 25R für den Antrieb des Fahrsystems (Raupenkettenantriebssystem) sorgen.
Elektromotoren sind geeignet für die Durchführung einer Fahrgeschwindigkeits-Steuerung/Regelung, einer Lenksteuerung und einer Vorwärts-/Rückwärts-Schaltsteuerung der Schneefräse 10. Eine leistungsstarke Brennkraftmaschine ist für den Antrieb des Arbeitssystems geeignet, das für einen schnellen Lastwechsel empfänglich ist.
Wie Fig. 2 zeigt, hat die Steuertafel 16 an der Stirnfläche eines der Bedienungsperson zugewandten Steuerkastens 27 einen Hauptschalter 28, einen Maschinenchoke 29, einen Kupplungssteuerknopf 31 und weitere Komponenten. An der Oberfläche des Steuerkastens 27 befinden sich ein Hebel 32 zur Einstellung der Schneeauswurfrichtung, ein Hebel 33 zur Einstellung der Orientierung des Frässchneckengehäuses, ein richtungsabhängiger Geschwindigkeitshebel 34 als richtungsabhängiges Geschwindigkeitsanweisungselement für das Antriebssystem und ein Maschinendrosselhebel 35 für das Arbeitssystem. Auf der rechten Seite des Steuerkastens 27 sind ein Griff 36R und ein Steuerhebel 37R für den Rechtseinschlag vorgesehen. Auf der linken Seite des Steuerkastens 27 befinden sich ein Griff 36L, ein Steuerhebel 37L für den Linkseinschlag und ein Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung.
Die Hebel 37L und 37R für den Linkseinschlag und den Rechtseinschlag sind Bremshebeln ähnlich, können jedoch - wie nachstehend beschrieben - nicht für eine vollständige Bremswirkung sorgen. Die Steuerhebel 37L und 37R für den Linkseinschlag und den Rechtseinschlag werden betätigt, um die Drehung des linken Elektromotors 25L bzw. des rechten Elektromotors 25R zu reduzieren, damit der Schneefräsenkörper gewendet werden kann. Aus diesem Grund werden diese Komponenten nicht als Bremshebel bezeichnet.
Der Hauptschalter 28 ist ein an sich bekannter Schalter, in den ein Schlüssel gesteckt und herumgedreht wird, um die Maschine zu starten. Man kann den Choke 29 der Brennkraftmaschine ziehen, um die Dichte des Luft-Kraftstoffgemisches zu erhöhen. Der Hebel 32 für die Einstellung der Schneeauswurfrichtung wird betätigt, um die Richtung des Auswurfkamins 21 zu ändern (siehe Fig. 1). Der Hebel 33 für die Einstellung der Orientierung des Frässchneckengehäuses wird betätigt, um die Orientierung des Frässchneckengehäuses 22 zu ändern (siehe Fig. 1).
Wie Fig. 3 zeigt, kann die Betätigung des Steuerhebels 37L für den Linkseinschlag einen Arm 39a eines Potentiometers 39L in einem Winkel in eine Position drehen, die anhand der imaginären Linien dargestellt ist. Das Potentiometer 39L liefert elektrische Informationen gemäß der Drehlage des Arms 39a.
Der Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung ist um eine an einem Griff 20 montierte Welle 38 drehbar und ist durch eine Dehnungsfeder 41 konstant in Abschaltrichtung des Schalters 42 vorgespannt. Wenn die Bedienungsperson den Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung mit ihrer linken Hand in Richtung auf den linken Griff 36L betätigt, aktiviert sie den Schalter 42. Kurz gesagt führt die Betätigung des Hebels 38 für die Antriebsvorbereitung zum Wechsel des Schalters 42 von AUS nach AN. Das erzeugte AN-Signal wird einer in Fig. 4 gezeigten Steuereinheit zugeleitet. Die Steuereinheit 44 erkennt bei Empfang des AN-Signals dass die Antriebsvorbereitung abgeschlossen ist.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm des elektrischen Systems der erfindungsgemäßen Schneefräse. Die Steuereinheit 44 ist in der Steuertafel vorgesehen.
Die Maschine 12 wird durch die Drehung eines mit der Batterie 43 verbundenen Starters (nicht gezeigt) gestartet, wenn der Hauptschalter 28 angeschaltet wird. Die Maschine 12 treibt den Generator 17 drehend an, und die abgegebene Energie wird in die Batterie 43 gespeist.
Der Drosselhebel 35 der Maschine ist über einen nicht gezeigten Drosselklappendraht mit einer Drosselklappe 48 verbunden. Der Drosselklappenhebel 35 der Maschine wird betätigt, um die Öffnung der Drosselklappe 48 einzustellen, wodurch die Umdrehungszahl der Maschine 12 eingestellt wird.
Der Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung wird betätigt, um den Schalter 42 auf AN zu stellen. Das AN-Signal wird der Steuereinheit 44 zugeleitet. Durch die Betätigung des Hebels 38 für die Antriebsvorbereitung kann der Kupplungssteuerknopf 31 betätigt werden, um wiederum die elektromagnetische Kupplung 18 des Arbeitssystems 45 in einen Verbindungszustand zu bringen, wodurch das Gebläse 14 und die Frässchnecke 13 drehend angetrieben werden. Die Verbindung der elektromagnetischen Kupplung 18 wird gelöst, indem entweder der Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung losgelassen wird oder aber der Kupplungssteuerknopf 31 betätigt wird.
Die Schneefräse in dieser Ausführungsform hat eine linke und eine rechte elektromagnetische Bremse 51L und 51R als Bremsen, die den Parkbremsen bzw. Feststellbremsen eines üblichen Fahrzeuges entsprechen. Die elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R werden in den Bremszustand gebracht bzw. aktiviert, wenn der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 in den Neutralbereich geschoben wird. Befindet sich der Hauptschalter 28 in der AN-Stellung (Startposition) und wird der Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung betätigt, das heißt mit anderen Worten, wenn beide Bedingungen erfüllt sind, bewirkt ein Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels 34 in eine Vorwärtsposition oder in eine Rückwärtsposition, dass die elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R deaktiviert werden (Nichtbremszustand), so dass die Schneefräse vorwärts oder rückwärts angetrieben wird.
Der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 ist in Fig. 5 im Detail gezeigt, wobei hier zu erkennen ist, dass der Hebel 34 zwischen einem Vorwärtsbereich, einem Neutralbereich und einem Rückwärtsbereich bewegbar ist. Im Vorwärtsbereich bedeutet das Symbol Lf eine Vorwärtsfahrt mit niedriger Geschwindigkeit und das Symbol Hf eine Vorwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit. Die Vorwärtsfahrgeschwindigkeit kann zwischen Lf und Hf eingestellt werden. Der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 wird betätigt, um über die Steuereinheit 44 und einen linken und einen rechten Motortreiber 52L und 52R (in Fig. 4 gezeigt) die Umdrehungszahl des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R einzustellen. Im Rückwärtsbereich steht das Symbol Lr für eine Rückwärtsfahrt mit niedriger Geschwindigkeit und das Symbol Hr für eine Rückwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit, wobei die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit zwischen Lr und Hr steuerbar/regelbar ist.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, erzeugt ein in Fig. 4 gezeigtes Potentiometer 49 eine Spannung von 0 Volt bei der höchsten Rückwärtsfahrgeschwindigkeit, eine Spannung von 5 Volt bei der höchsten Vorwärtsfahrgeschwindigkeit und eine Spannung von 2, 3 bis 2,7 Volt im Neutralbereich.
Die Steuereinheit 44 empfängt die Positionsinformation des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels 34 von dem Potentiometer 49 und steuert die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R über den linken und den rechten Motortreiber 52L und 52R. Die Drehgeschwindigkeit des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R wird jeweils mit Hilfe von Rotationssensoren 53L und 53R erfasst, und die Erfassungssignale werden in die Steuereinheit 44 zurückgeführt. Basierend auf den Erfassungssignalen steuert/regelt die Steuereinheit 44 die Drehgeschwindigkeit der Elektromotoren 25L und 25R auf einen vorgegebenen Wert. Infolgedessen drehen sich das linke und das rechte Antriebsrad 23L und 23R mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in einer gewünschten Richtung, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird.
Das Bremsen während der Fahrt erfordert die folgenden Schritte. Die Motortreiber 52L und 52R dieser Ausführungsform umfassen regenerative Bremskreise 54L und 54R. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Elektromotoren 25L und 25R durch elektrisches Schalten zu Generatoren für Stromerzeugung. Durch die Erzeugung einer Spannung, die höher ist als die Batteriespannung, kann Energie in der Batterie 43 gespeichert werden. Dies ist das Funktionsprinzip von regenerativen Bremsen.
Das linke Potentiometer 39L erfasst den Grad der Betätigung des Steuerhebels 37 für den Linkseinschlag. In Reaktion auf ein von dem linken Potentiometer 39L erfasstes Signal aktiviert die Steuereinheit 44 den linken regenerativen Bremskreis 54L und verringert die Drehzahl des linken Elektromotors 25L.
Das rechte Potentiometer 39R erfasst den Grad der Betätigung des Steuerhebels 37R für den Rechteinschlag. In Reaktion auf ein von dem rechten Potentiometer 39R erfasstes Signal aktiviert die Steuereinheit 44 den rechten regenerativen Bremskreis 54R und verringert die Drehzahl des rechten Elektromotors 25R.
Die Schneefräse wird nach links bewegt, indem der Steuerhebel 37L für den Linkseinschlag betätigt wird, und nach rechts, indem man den Steuerhebel 37R für den Rechtseinschlag betätigt.
Die Fahrbewegung der Schneefräse lässt sich durch einen beliebigen der folgenden Vorgänge stoppen:

a) Rückstellen des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels in die Neutralposition;
b) Loslassen des Hebels 38 für die Antriebsvorbereitung;
c) Rückstellen des Hauptschalters 28 in die AUS-Position.

Kurzschlussbremskreise 55L und 55R werden zum Stoppen eingesetzt. Der linke Kurzschlussbremskreis 55L schließt die beiden Pole des Elektromotors 25L kurz. Durch den Kurzschluss werden die Elektromotoren plötzlich in einen gebremsten Zustand versetzt. Der rechte Kurzschlussbremskreis 55R arbeitet in der gleichen Weise.
Stellt man den Hauptschalter 28 zurück in die AUS-Position, nachdem die Schneefräse zu fahren aufgehört hat, führt dies zu einer Aktivierung der elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R und dieses wiederum zum Einsatz der Parkbremsen.
Im Folgenden wird nun ein Steuerverfahren zum Starten des Antriebssystems der Schneefräse beschrieben.
Die Diagramme (a), (b), (c) und (d) von Fig. 6 zeigen das Verhältnis zwischen einer Startsteuersignalausgabe und einer elektromagnetischen Bremskraft bei vorliegender Erfindung. Dabei sind die horizontalen Achsen Zeitachsen.
Fig. 6(a) ist ein Diagramm der Startsteuersignalausgabe. Verglichen mit einer Normalsteuersignalausgabe, die anhand der gestrichelten Linie dargestellt ist, ist die anhand der durchgezogenen Linie gezeigte Startsteuersignalausgabe etwa 50% niedriger eingestellt. Die bei P1, d. h. an dem Zeitpunkt des Empfangs eines Befehls von der Steuereinheit 44 veranlasste Startsteuersignalausgabe wird in der Weise gesteuert, dass sie mit der Zeit schrittweise abnimmt.
Fig. 6(b) ist ein Diagramm einer elektromagnetischen Bremskraft. Bei P2 (zeitgleich mit P1), d. h. an dem Zeitpunkt des Empfangs eines Befehls zur Aufhebung der Bremswirkung werden die Bremsen aus dem Zustand der vollen Bremswirkung freigegeben. Die aus mechanischen Gründen benötigte Zeit zum vollständigen Lösen der Bremsen führt zu einer graduellen Verringerung des Bremsmoments.
Fig. 6(c) ist ein Diagramm in Kombination mit den Diagrammen (a) und (b) von Fig. 6. Obwohl sie unterschiedlichen Ordnungen angehören, werden die Steuersignalausgabe und die Bremskraft kombiniert, da es die Beschreibung erfordert. Der Teil unterhalb der Zeitachse beschreibt das Stoppen, der Teil oberhalb der Zeitachse das Fahren. Ein ansteigende Kurve beginnt bei P3 (annähernd zeitgleich mit P1) und trifft die Zeitachse bei P4. P4 gibt eine Art Gleichgewichtspunkt unmittelbar vor der beginnenden Drehung der Elektromotoren an, obwohl die in Fig. 6(b) dargestellte elektromagnetische Bremskraft noch besteht. An dem Gleichgewichtspunkt wird angenommen, dass sich die Bremskraft und die Ausgangsleistung der Elektromotoren im Gleichgewicht befinden.
Fig. 6(d) ist ein Diagramm das die Kraft zum Stoppen einer Rückrollbewegung an einer Steigung veranschaulicht. Vor PS (zeitgleich mit P1) sorgen die elektromagnetischen Bremsen für die Kraft zum Stoppen der Rückrollbewegung an einer Steigung. Ab dem Punkt PS wird diese Kraft auch von den Elektromotoren bereitgestellt, wobei deren Anteil an dieser Kraft mit der Zeit anwächst wird. Dadurch wird verhindert, dass das Elektrofahrzeug an einer Steigung zurückrollt, wenn die elektromagnetischen Bremsen deaktiviert werden.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm der Anfahrsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Schritt (abgekürzt "ST") 01: Prüfe, ob der Hauptschalter 28 (siehe Fig. 4) in der Startposition ist oder nicht. Falls NEIN, Rückkehr des Programms ohne Abarbeitung der nachfolgenden Schritte. Falls JA, gehe zu ST02.
ST02: Prüfe, ob der Hebel 38 für die Antriebsvorbereitung (siehe Fig. 4) AN ist oder nicht (AN = Betätigung des Hebels). Bei NEIN Rückkehr des Programms und Ende der Steuerung. Wenn JA, weiter zu ST03.
ST03: Prüfe, ob der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 (siehe Fig. 4) in einer Vorwärtsposition oder in einer Rückwärtsposition ist. Wenn NEIN, Rückkehr des Programms und Ende der Steuerung. Wenn JA, gehe zu Schritt ST04.
ST04: Sind die vorstehend genannten Bedingungen erfüllt, beginnt die Steuereinrichtung 44 (siehe Fig. 4) mit der Deaktivierung der linken und der rechten elektromagnetischen Bremse 51L und 51R. Bis zur vollständigen Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen wird eine bestimmte Zeit benötigt.
ST05: Die Steuereinheit 44 gibt gleichzeitig ein Startsteuersignal an die Motortreiber 52L und 52R aus, um die Elektromotoren 25L und 25R zu starten (siehe Fig. 4). Das in diesem Moment ausgegebene Startsteuersignal wird Dst genannt. Die Signalausgabe Dst entspricht einem PI-Ausgang unter PI-Regelung (Proportional-plus-Integral-Regelung) und einem PID-Ausgang unter PID-Regelung (Proportional-pluslntegral-plus- Derivativ-Regelung). Die Startsteuersignalausgabe Dst ist vorzugsweise niedriger eingestellt als eine Normalsteuersignalausgabe, d. h. in einem Verhältnis von Dst < Normalsteuersignalausgabe.
ST06: Prüfe, ob sich die Elektromotoren 25L und 25R in einem Zustand der Drehung befinden oder nicht. Insbesondere wird dies von den in Fig. 4 gezeigten Rotationssensoren 53L und 53R überwacht. Wenn die Ausgangswerte der Rotationssensoren 53L und 53R höher sind als ein vorgegebener Wert, wird angenommen, dass sich die Motoren 25L und 25R drehen. Bei Umwandlung in einen Rotationswinkel der Motorwelle zeigt der vorgegebene Wert einige wenige Grad. Ist die Antwort JA, folgt ST08. Ist die Antwort NEIN, d. h. die Elektromotoren stoppen im Wesentlichen, folgt ST07.
ST07: Ein Wert, der sich ergibt, indem a (z. B. 1,0%) von der Startsteuersignalausgabe Dst subtrahiert wird, wird als neue Startsteuersignalausgabe Dst eingestellt. Die vorstehend beschriebenen Schritte ST05, ST06 und ST07 werden wiederholt, um die Startsteuersignalausgabe Dst graduell zu reduzieren, wodurch sich die in (a) von Fig. 6 gezeigte durchgezogene Kurve ergibt. Während der Reduzierung schreitet die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen fort, und an einem bestimmten Zeitpunkt (P4 in (c) von Fig. 6) ändert sich die Antwort bei ST06 in JA.
ST08: Wenn bei ST06 die Antwort JA lautet, d. h. die Elektromotoren sich im Zustand der Drehung befinden, wird das an die Elektromotoren angelegte Steuersignal in ein Normalsteuersignal geändert. Dies ermöglicht das Schalten in den Normalbetrieb.
Im Folgenden wird der Antrieb der in dieser Ausführungsform verwendeten Elektromotoren unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 beschrieben.
Fig. 8A ist ein Schaltkreis der Elektromotoren. Fig. 8B ist eine Tabelle der Moden der Elektromotoren.
In Fig. 8A ist ein oberer Block eines Steuerkreises 56L des Elektromotors 25L (obere Hälfte des Stromkreises) an eine Stromquelle 58 angeschlossen. Ein unterer Block (untere Hälfte des Stromkreises) ist an die Erde 59 angeschlossen. In einem linken oberen Block und in einem linken unteren Block sind ein E-Antriebselement 61 bzw. ein F-Antriebselement 62 angeordnet. In einem rechten oberen Block und in einem rechten unteren Block sind ein G-Antriebselement 63 bzw. ein H-Antriebselement 64 angeordnet. Dioden 65 bis 68 sind mit den E- bis H-Antriebselementen 61 bis 64 parallel geschaltet und arbeiten als Nebenschlusskreise. Die E- bis H-Antriebselemente 61 bis 64 werden in Reaktion auf die Steuersignale an- und abgeschaltet.
Feldeffekttransistoren (FET) sind als E- bis H-Antriebselemente 61 bis 64 geeignet. Gewöhnliche Transistoren sind niederohmige Vorrichtungen, die durch Strom aktiviert werden, wohingegen FETs hochohmige Vorrichtungen sind, die durch Spannung aktiviert werden. Hochohmige Vorrichtungen sind allgemein für eine Zwischenschaltung in dem Stromkreis 56L, wie er in der Figur gezeigt ist, geeignet. Allerdings ist zum Beispiel ein Nachteil von FETs, dass sie im Vergleich zu anderen elektronischen Bauteilen langsam arbeiten und für den Betrieb Zeit benötigen. Die der Betriebszeit entsprechende Zeit wird in der vorliegenden Beschreibung t2 genannt. Die Zeit t2 wird nachstehend erläutert.
Fig. 8B ist eine Modentabelle für die Schaltkreise der Elektromotoren, wobei links in der Tabelle die Moden benannt sind und rechts in der Tabelle der AN- oder AUS-Zustand der Antriebselemente E bis H angegebenen ist.
In einem Kurzschlussbremsmodus sind die Antriebselemente F und H auf AN und die Antriebselemente E und G auf AUS geschaltet. In Fig. 8A wird die Stromquelle 58 von dem Elektromotor 25L isoliert, um in dem unteren Block einen Kurzschluss herbeizuführen. Dadurch wird der Elektromotor 25L plötzlich gebremst. Dieser Zustand wird als Kurzschlussbremse bezeichnet.
In einem Vorwärtsmodus sind die Antriebselemente E und H auf AN und die Antriebselemente F und G auf AUS geschaltet. In Fig. 8A fließt Strom in der genannten Reihenfolge durch das Antriebselement E, durch. den Elektromotor 25L und durch das H-Antriebselement 64, wodurch der Elektromotor 25L in Vorwärtsrichtung gedreht wird. Im Rückwärtsmodus wird der Elektromotor 25L bei umgekehrten Bedingungen rückwärts gedreht.
In einem freien Modus sind sämtliche Antriebselemente E bis H auf AUS geschaltet. Da kein Strom durch den Elektromotor fließt, kann sich der Motor im Leerlauf drehen.
Die Abschnitte (a) bis (e) von Fig. 9 sind jeweils Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der Funktionen der vorliegenden Ausführungsform.
An der vertikalen Achse von (a) von Fig. 9 ist die Position des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels angegeben. P1 ist ein Punkt, an dem eine manuelle Bewegung des sich in der Mitte der Neutralposition befindenden richtungsabhängigen Hebels in Richtung auf den Vorwärtsbereich beginnt. Bei P2 passiert der Hebel die Grenze zwischen dem Neutralbereich und dem Vorwärtsbereich (siehe 2,7 Volt in Fig. 5). Danach wird der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel kontinuierlich bewegt.
An der vertikalen Achse von (b) von Fig. 9 ist ein Steuersignal für die Elektromotoren angegeben. Das Steuersignal ist ein PI-Steuersignal oder ein PID-Steuersignal. In dieser Ausführungsform wird die Antriebssteuerung in einem Bereich von 10% bis 90% der Skala von 100% durchgeführt, wobei die Skala um die obersten 10% und die untersten 10% gekürzt ist. Da sich der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel in dem Neutralbereich vor P2 in (a) von Fig. 9 befindet, ist das in (b) von Fig. 9 dargestellte Steuersignal auf 5% eingestellt, was weniger als 10% ist. Auch wenn das Steuersignal 0 sein kann, ist die 5%-Einstellung angemessen, damit Fehler wie beispielsweise ein Leiterbruch erfasst werden können. Eine Ausgabe von 5% bedeutet den Normalzustand, wohingegen weniger als 5% einen Leiterbruch zeigen.
In dieser Ausführungsform wird das Steuersignal bei P3, wo die Zeit seit P2 verstrichen ist, auf 10% erhöht. Die Zeit t1 ist die für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen benötigte Zeit, die zwischen dem Beginn und dem Ende der Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen liegt. Die Messungen der für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen benötigten schwanken aufgrund von Variationen betreffend die mechanischen Komponenten der Bremsen. Ein Wert, der basierend auf dem Durchschnittswert der gemessenen Werte oder dergleichen bestimmt wird, wird als Zeit t1 verwendet. Die Zeit t2 wird in der gleichen Weise bestimmt.
Abhängig von Größe und Bauart der elektromagnetischen Bremsen wird die Zeit t1 mit ca. einigen Millisekunden bis zu ca. einigen Dutzend Millisekunden bemessen. Ähnlich wird auch die Zeit t2 so bemessen, dass sie ca. einige Millisekunden bis ca. einige Dutzend Millisekunden beträgt.
Das Steuersignal geht bei P4, wo die Zeit t2 seit P3 verstrichen ist, zu Anstieg über. Es ist auch denkbar, dass die Steuersignalausgabe auf mehr als 10% in (b) von Fig. 9 erhöht werden kann, unmittelbar nachdem der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel P2 erreicht hat, der über den neutralen Bereich in (a) von Fig. 9 hinausgeht. Diese Ausführungsform ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass eine Wartezeit (t1 + t2) vorgesehen ist.
Fig. 9 (c) zeigt die Betriebsphasen der elektromagnetischen Bremsen. Bis zu P2 befinden sich die elektromagnetischen Bremsen auf Befehl der Steuereinheit im Bremszustand bzw. aktivierten Zustand, da sich der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel in (a) von Fig. 9 im Neutralbereich befindet. Bei P2 beginnt die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen, die bei P3 abgeschlossen ist. Die Zeit zwischen P2 und P3 stimmt deshalb mit der Zeit t1 überein, die für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen benötigt wird.
Fig. 9(d) zeigt eine Variation der Moden der Motorschaltungen. Bis zu P2 befinden sich die Motorschaltungen auf Befehl der Steuereinheit im freien Modus (siehe Fig. 8B). Im freien Modus ist eine Drehung der Motoren im Leerlauf möglich. Von P2 bis P3 befinden sich die Motoren auf Befehl der Steuereinheit im Kurzschlussbremsmodus (siehe Fig. 8B). Da die elektromagnetischen Bremsen zwischen P2 und P3 deaktiviert werden, kommen in (c) von Fig. 9 die Kurzschlussbremsen zum Einsatz. Dadurch werden die Elektromotoren in den gebremsten Zustand gebracht.
An der vertikalen Achse von (e) von Fig. 9 ist die Fahrgeschwindigkeit angegeben. Bei Punkt P4 in (b) von Fig. 9, der zeitgleich mit dem Zeitpunkt P4 ist, an dem das Steuersignal 10% übersteigt, übersteigt die Fahrgeschwindigkeit den Wert 0 und das Fahrzeug befindet sich in einem Fahrzustand.
Zusammengefasst ist die vorliegende Ausführungsform gekennzeichnet durch die Einstellung der Wartezeit, nämlich der Zeit t1 und der Zeit t2, die in (b) von Fig. 9 gezeigt ist.
Indem man die Zeit t1 vorsieht, kann man zum Beispiel den Nachteil vermeiden, dass die Elektromotoren in Betrieb gesetzt werden, während sich die elektromagnetischen Bremsen noch im Bremszustand befinden bzw. aktiviert sind. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass die Bremsen schleifen, und entsprechend verlängert sich die Lebensdauer der elektromagnetischen Bremsen.
Indem man die Zeit t2 vorsieht, lässt sich Zeit gewinnen, in der die Motoren aus dem Kurzschlussbremsmodus heraus tatsächlich in Drehung gesetzt werden. Weil auf diese Weise eine geringere Last auf die in Fig. 8B gezeigten Antriebselemente 61 bis 64 wirkt, verfügen die Antriebselemente 61 bis 64 über eine längere Lebensdauer oder können in ihrer Größe reduziert werden.
Ein weiterer Punkt ist, dass in (e) von Fig. 9 das Steuersignal zu den Elektromotoren zwischen P2 und P3 5% beträgt (siehe (b) von Fig. 9), so dass die Elektromotoren kein Drehmoment erzeugen, obwohl sie sich in einem durch Kurzschluss gebremsten Zustand befinden. Zwischen P3 und P4 beträgt das an die Elektromotoren ausgegebene Steuersignal 10%, und die Schaltungen befinden sich im Vorwärtsmodus, so dass unmittelbar vor dem Starten ein schwaches Drehmoment erzeugt wird. Daher sind es nun die Elektromotoren, die anstelle der Kurzschlussbremsen zwischen P3 und P4 eine Kraft gegen die externe Kraft (ein geringes Drehmoment, das für die Fahrt nicht ausreichend ist) erzeugen. Infolgedessen wird auch zwischen P3 und P4 verhindert, dass das Fahrzeug an einer Steigung zurückrollt.
Im Folgenden wird ein Steuerverfahren zum Starten des Antriebssystems der Schneefräse unter Bezugnahme auf das die Anfahrsteuerung betreffende Flussdiagramm von Fig. 10 beschrieben.
ST21: Die Einstellungen in einem Haltezustand werden gelistet. Insbesondere wird angenommen, dass sich der Hauptschalter in der Startposition befindet, dass der Hebel für die Antriebsvorbereitung in der AN-Position ist, dass der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel in der Neutralposition ist, dass die Steuersignalausgabe an die Elektromotoren 5% beträgt (siehe (b) von Fig. 9) und dass sich die Motorschaltungen im freien Modus befinden (siehe (b) von Fig. 8).
ST22: Prüfe, ob sich der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 (siehe Fig. 4) im Vorwärtsbereich oder im Rückwärtsbereich befindet. Wenn NEIN, kehrt das Programm zurück und beendet die Steuerung. Wenn JA, folgt ST23.
ST23: Wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, beginnt die Steuereinheit mit der Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R (siehe Fig. 4). Die elektromagnetischen Bremsen benötigen eine bestimmte Zeit bis zu ihrer vollständigen Deaktivierung.
ST24: Gleichzeitig schaltet die Steuereinheit die Motorschaltungen in den Kurzschlussbremsmodus (siehe Fig. 8B).
ST25: Setze einen ersten in die Steuereinheit eingebauten Timer in Gang.
ST26: Prüfe, ob die von dem ersten Timer gezählte Zeit T1 die für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen benötigte Zeit t1 erreicht oder nicht. Falls JA, gehe zu ST27.
ST27: Die Steuereinheit schaltet die Motorschaltungen in Übereinstimmung mit dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel in den Vorwärts- oder in den Rückwärtsmodus.
ST28: Gleichzeitig ändert die Steuereinheit das Steuersignal an die Elektromotoren auf 10% (siehe P3 in (b) von Fig. 9).
ST29: Setze einen zweiten in die Steuereinheit eingebauten Timer in Gang.
ST30: Prüfe, ob die von dem zweiten Timer gezählte Zeit T2 die für die Deaktivierung der Kurzschlussbremsen benötigte Zeit t2 erreicht oder nicht. Wenn JA, gehe zu ST31.
ST31: Die Steuereinheit erhöht das Steuersignal an die Elektromotoren gemäß der Position des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels (nach P4 in (b) von Fig. 9). Dadurch kann das Fahrzeug anfahren.
Zusammenfassend hat ein Elektrofahrzeug, das basierend auf der Betätigung eines richtungsabhängigen Geschwindigkeitssteuerelements zur Angabe von Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt durch Elektromotoren angetrieben wird und bei dem, wenn es nicht im Fahrzustand ist, Haltebremsen wie zum Beispiel Parkbremsen durch elektromagnetische Bremsen zum Einsatz gebracht werden können, eine Steuereinheit zur Durchführung einer Steuerung, die die folgenden Schritte umfasst:

- Empfang von Informationen beim Schatten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitssteuerelements von der Neutralposition in die Position für die Vorwärtsfahrt oder die Rückwärtsfahrt (ST22 in Fig. 10);
- Starten der Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen (ST23 in Fig. 10) und gleichzeitiges Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren in einen Kurzschlussbremsmodus (ST24 in Fig. 10); und Halten dieses Modus über die Zeit t1, die der für die Deaktivierung bzw. die Überführung der elektromagnetischen Bremsen von dem Bremszustand in den Nichtbremszustand benötigten Zeit entspricht, (ST26 in Fig. 19);
- Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren entsprechend der Vorgabe durch das richtungsabhängigen Geschwindigkeitssteuerelements in einen Vorwärtsmodus oder einen Rückwärtsmodus, während ein Steuersignal an die Elektromotoren auf einem Ausgabe gehalten wird, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null entspricht (ST28 in Fig. 10), und Halten dieser Ausgabe über die Zeit t2, die der Zeit entspricht, die für das Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren benötigt wird (ST30 in Fig. 10); und
- Zulassen eines Anstiegs des an die Elektromotoren ausgegebenen Steuersignals nach Verstreichen der Zeit t2 und Überführen der Elektromotoren in einen Antriebszustand gemäß dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitssteuerelement (ST31 in Fig. 1).

Das Elektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf eine in der Ausführungsform dargestellte Schneefräse beschränkt. Vielmehr kann das Elektrofahrzeug beliebig geartet sein, solange es sich um ein elektrisches Transportfahrzeug oder um einen elektrischen Caddie handelt.
Die Schneefräse gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat einen linken und einen rechten Elektromotor. Jedoch kann ein erfindungsgemäßes Fahrzeug auch dem Typ mit einem einzigen Elektromotor für den Antrieb der linken und der rechten Antriebsräder entsprechen.
Die vorliegende Ausführungsform hat einen einzigen richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel. Es können aber auch mehrere richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel vorgesehen sein, die sich die Aufgaben teilen. Das richtungsabhängige Geschwindigkeitssteuerelement kann ein Hebel, eine Nummernscheibe ein Schalter oder ein äquivalentes Element sein.
Kurz zusammengefasst wird durch vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, das durch ein aus einem linken und einem rechten Elektromotor gebildetes Elektromotorenpaar 25L, 25R angetrieben wird. Das Fahrzeug hat eine Steuereinheit 44 für die Anfahrsteuerung des Fahrzeugs. Die Steuereinheit führt beispielsweise eine Steuerung durch, die verhindert, dass die Bremsen schleifen, was verursacht wird, wenn die Elektromotoren in Betrieb gesetzt werden, ehe die Bremswirkung eines aus einer linken und einer rechten elektromagnetischen Parkbremse gebildeten Paares von elektromagnetischen Parkbremsen 51L, 51R aufgehoben wurde.

Claims

1. Elektrofahrzeug umfassend:
ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement (34) zum Anweisen der Vorwärtsfahrt, des Neutralzustands und der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs;
ein aus einem linken und einem rechten Elektromotor gebildetes Elektromotorenpaar (25L, 25R), das basierend auf der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements bzw. -hebels (34) betätigt wird;
ein aus einer linken und einer rechten elektromagnetischen Parkbremse gebildetes Parkbremsenpaar (51L, 51R) zur Anwendung von Haltebremsen auf das Fahrzeug im Neutralzustand; und
eine Steuereinheit (44) für die Anfahrsteuerung des Fahrzeuges in einer solchen Weise, dass ein Schleifen der elektromagnetischen Parkbremsen (51L, 51R) verhindert wird.

2. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, bei welchem die Steuereinheit (44) ein Startsteuersignal ausgibt, um den Start des linken und des rechten Elektromotors (25L, 25R) mit der beginnenden Deaktivierung der rechten und der linken elektromagnetischen Bremse (51L, 51R) basierend auf der Information einzuleiten, dass das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement (34) von der Neutralposition auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt geschaltet ist, und bei welchem die Steuereinheit (44) eine Steuerung derart durchführt, dass sie die Startsteuersignalausgabe graduell reduziert, bis sich die Elektromotoren (25L, 25R) tatsächlich in einem Zustand der Drehung befinden.

3. Elektrofahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Startsteuersignalausgabe niedriger eingestellt wird als die Normalsteuersignalausgabe für die Drehung des linken und des rechten Elektromotors (25L, 25R).

4. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (44) die folgenden Funktionen hat:

- mit der beginnenden Deaktivierung der linken und der rechten elektromagnetischen Bremse (51L, 51R) das Schalten der Schaltkreise des linken und des rechten Elektromotors (25L, 25R) in einen Kurzschlussbremsmodus basierend auf der Information, dass das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement (34) von der Neutralposition auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt geschaltet ist, und Halten dieses Modus über die für die Deaktivierung der elektromagnetischen Bremsen (51L, 51R) benötigte Zeit t1;

- Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren (25L, 25R) gemäß Anweisung durch das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement (34) in den Vorwärtsmodus oder in den Rückwärtsmodus, während ein Steuersignal an die Elektromotoren (25L, 25R) auf einer Ausgabe gehalten wird, der einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null entspricht, und Halten dieses Modus über die Zeit t2, die zum Schalten der Schaltkreise der Elektromotoren (25L, 25R) benötigt wird; und

- Zulassen eines Anstiegs des an die Elektromotoren (25L, 25R) ausgegebenen Steuersignals nach Verstreichen der Zeit t2 und Überführen der Elektromotoren (25L, 25R) in einen Antriebszustand gemäß dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement (34).