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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuge, und sie
betrifft insbesondere das Zusammenschließen eines Torque-Vectoring-Differentials und
eines elektronischen Stabilitätssteuerungssystems
in einem Kraftfahrzeug.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine
Zeit lang waren Systeme und Verfahren zum Unterstützen eines
Fahrers zur Wiedererlangung der Kontrolle über ein Kraftfahrzeug, wenn
es instabil wird, ein Forschungsschwerpunkt. Die häufigsten
Arten von instabilen Zuständen
werden allgemein als „Untersteuerungs”- oder „Übersteuerungs”-Gleiten
bezeichnet. Ein Untersteuerungs-Gleiten ist die Situation, bei der
sich das vordere Ende des Fahrzeugs zu der Außenseite einer Kurve hin bewegt,
statt der Krümmung
der Kurve zu folgen. Ein Übersteuerungs-Gleiten
ist die Situation, bei der sich das Heck des Kraftfahrzeugs zu der
Außenseite
der Kurve hin bewegt (d. h. Schlingern).
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Ein
bekanntes System zur Korrektur oder Minimierung eines Untersteuerungs-
oder Übersteuerungs-Gleitens
ist ein Torque-Vectoring-Differential (TVD). Typischerweise ist
ein TVD ein elektronisch gesteuertes Differential, das unabhängig von
den Drehzahlen der Räder
ein Untersteuerungs- oder Übersteuerungsmoment
um den Schwerpunkt eines Kraftfahrzeugs erzeu gen kann. Mit anderen
Worten ist ein TVD in der Lage, Motorleistung an ein Rad unabhängig davon
zu verteilen, ob dieses spezielle Rad sich mit einer schnelleren
oder langsameren Rate oder Geschwindigkeit als das andere Rad, das
mit dem Differential verbunden ist, dreht. Auf diese Weise unterscheidet
sich ein TVD von einem Differential mit begrenztem Schlupf (LSD),
welches Untersteuerungs- oder Übersteuerungsmomente
als eine Funktion des Verteilens der Raddrehzahl von dem sich schneller
drehenden Rad auf das sich langsamer drehende Rad über das
Differential hinweg erzeugt. Ein TVD verwendet folglich die Konzepte
von Untersteuerungs- und Übersteuerungsgradienten,
um die Dynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen. Die Fähigkeit
eines TVD zur Schaffung eines Untersteuerungs- oder Übersteuerungsmoments
um den Schwerpunkt des Fahrzeugs unabhängig von den Drehzahlen der Räder bis
zu einer festgesetzten Grenze einer Raddrehzahldifferenz (d. h.
einem Sättigungspunkt)
erhöht
somit in einem hohen Maß den
Zugriffsbereich auf die Fahrzeugdynamik, über den ein TVD im Vergleich
mit einem LSD verfügt.
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Ein
TVD umfasst typischerweise einen oder mehrere Sensoren in Kommunikation
mit einem oder mehreren Controllern (z. B. Mikrocontrollern). Die Sensoren
befinden sich an mehreren Stellen an dem Fahrzeug und überwachen
das Fahrzeug kontinuierlich auf jegliche Anzeichen von Instabilität hin. Sobald eine
Instabilität
detektiert wird, benachrichtigen die Sensoren den oder die Controller,
und der oder die Controller stellen, sobald sie benachrichtigt sind,
unterschiedliche Leistungsbeträge
an die Räder
bereit, so dass die Räder
in der Lage sind, sich mit unterschiedlichen Raten zu drehen. Durch
das Drehen der Räder
mit unterschiedlichen Raten ist ein TVD in der Lage, die Auswirkungen
einer Untersteuerungs- oder Übersteuerungssituation
durch Erzeugen eines Untersteuerungs- oder Übersteuerungsmoments am Schwerpunkt
zu korrigieren oder zu minimieren.
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Ein
weiteres System zur Unterstützung
des Fahrers beim Wiedererlangen der Kontrolle über das Fahrzeug, wenn das
Fahrzeug anfängt,
eine Instabilität
zu zeigen, ist ein Stabilitätssteuerungssystem (SCS).
Typischerweise umfasst ein SCS einen oder mehrere Controller (z.
B. Mikrocontroller), die mit einem oder mehreren Sensoren gekoppelt
sind, die sich an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug befinden
und in der Lage sind, Untersteuerungs- und Übersteuerungs-Gleiten zu detektieren.
Sobald ein Untersteuerungs- und Übersteuerungs-Gleiten
detektiert wird, benachrichtigen die Sensoren den oder die Controller,
der bzw. die ein Bremsen auf eines oder mehrere Räder „automatisch” anwendet
bzw. anwenden, um das Fahrzeug dadurch zu stabilisieren. Mit anderen
Worten ist ein SCS so konzipiert, dass es in dem Moment, in dem
eine Situation instabil wird, eine transparente Intervention liefert,
in dem es die Bremsen auf ein oder mehrere ausgewählte Räder in Abhängigkeit
davon anwendet, ob der instabile Zustand ein Untersteuerungs-Gleiten
bei einer Links- oder Rechtskurve oder ein Übersteuerungs-Gleiten bei einer
Links- oder Rechtskurve ist.
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Bei
der Korrektur oder Minimierung eines Untersteuerungs- oder Übersteuerungs-Gleitens
ist ein SCS effektiver als ein TVD; da ein SCS jedoch die Bremsen
des Fahrzeugs verwendet, um ein Untersteuerungs-/Übersteuerungs-Gleiten
zu korrigieren oder zu minimieren, wird eine wesentliche Menge der Energie
des Fahrzeugs in mechanische „Wärme” umgesetzt
(d. h. kinetische Energie geht verloren). Im Gegensatz dazu ist
ein TVD, obwohl die Verwendung eines TVD zur Korrektur oder Minimierung
der Auswirkungen eines Untersteuerungs-/Übersteuerungs-Gleitens weniger
effektiv als ein SCS ist, vom Standpunkt des Energieverlusts aus
gesehen effizienter. Außerdem
ist ein TVD, obwohl es nicht so effektiv wie ein SCS ist, ausreichend,
um die Auswirkungen der meisten Untersteue rungs- und Übersteuerungs-Gleitvorgänge zu korrigieren
oder zu minimieren. Folglich ist es wünschenswert, ein System und
ein Verfahren bereitzustellen, um ein TVD mit einem SCS zusammenzuschließen, um
ein effizienteres System zur Wiedererlangung der Kontrolle über ein
Fahrzeug, das einen instabilen Zustand erfährt, bereitzustellen. Darüber hinaus
werden sich weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden
genauen Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und diesem Hintergrund
der Erfindung ergeben.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird ein integriertes System zur effizienteren Korrektur instabiler
Zustände
(z. B. Untersteuerungs-Gleiten und Übersteuerungs-Gleiten) in einem Kraftfahrzeug
bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform
umfasst das integrierte System ein erstes System (z. B. ein TVD),
das mit einem ersten Rad mit einer ersten Bremse sowie mit einem
zweiten Rad mit einer zweiten Bremse gekoppelt ist, wobei das erste System
so ausgestaltet ist, dass es das erste Rad und das zweite Rad mit
unterschiedlichen Raten dreht, um die Auswirkungen des instabilen
Zustands zu korrigieren oder zu minimieren. Außerdem umfasst das integrierte
System ein zweites System (z. B. ein SCS), das mit einer einem dritten
Rad zugeordneten dritten Bremse gekoppelt ist sowie mit einer einem
vierten Rad zugeordneten vierten Bremse gekoppelt ist, wobei das
zweite System so ausgestaltet ist, dass es die erste und/oder die
zweite Bremse selektiv anwendet, um die Auswirkungen des instabilen Zustands
zu korrigieren oder zu minimieren. Darüber hinaus umfasst das integrierte
System einen Controller, der mit dem ersten System und dem zweiten
System gekoppelt ist, und mindestens einen mit dem Controller gekoppelten
Sensor, wobei der Sensor so ausgestaltet ist, dass er den instabilen
Zustand detektiert und den Controller über den instabilen Zustand
benachrichtigt, und der Controller ist so ausgestaltet, dass er
das erste System anweist, das erste Rad und das zweite Rad mit unterschiedlichen
Raten zu drehen und/oder das zweite System anweist, die erste Bremse
und/oder die zweite Bremse in Ansprechen auf die Benachrichtigung
selektiv anzuwenden.
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Es
wird ein Verfahren bereitgestellt, um instabile Zustände in einem
Kraftfahrzeug effizienter zu korrigieren. Bei einer Ausführungsform
umfasst das Verfahren, dass ein Übersteuern
bei einer Rechtskurve, ein Übersteuern
bei einer Linkskurve, ein Untersteuern bei einer Rechtskurve oder
ein Untersteuern bei einer Linkskurve detektiert wird. Nach dem
Detektieren umfasst das Verfahren, dass ein erstes System (z. B.
ein TVD) verwendet wird, um das Übersteuern bei
der Rechtskurve, das Übersteuern
bei der Linkskurve, das Untersteuern bei der Rechtskurve oder das
Untersteuern bei der Linkskurve korrigiert wird, bis das erste System
einen Sättigungspunkt
erreicht. Wenn der Sättigungspunkt
erreicht ist, verwendet das Verfahren ein zweites System (z. B.
ein SCS), um das Übersteuern
bei der Rechtskurve, das Übersteuern
bei der Linkskurve, das Untersteuern bei der Rechtskurve oder das
Untersteuern bei der Linkskurve, was auch immer der Fall sein mag,
zu korrigieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird hier nachstehend in Verbindung mit den
folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente bezeichnen, und
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1 eine
Zeichnung ist, die eine Ausführungsform
eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, welches ein System umfasst,
das ein integriertes Torque-Vectoring-Differential und Stabilitätssteuerungssystem
umfasst;
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2 eine
Zeichnung ist, die ein Beispiel des Systems von 1 veranschaulicht,
das dazu dient, ein Untersteuerungs-Gleiten zu korrigieren oder
zu minimieren;
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3 eine
Zeichnung ist, die ein weiteres Beispiel des Systems in 1 veranschaulicht,
das dazu dient, ein Übersteuerungs-Gleiten
zu korrigieren oder zu minimieren; und
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4 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Gleitens
unter Verwendung des integrierten Systems von 1 ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
folgende genaue Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhafter
Natur und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung
und Verwendungen der Erfindung zu beschränken. Darüber hinaus besteht nicht die
Absicht, durch irgendeine Theorie gebunden zu sein, die in dem vorstehenden Hintergrund
der Erfindung oder der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung
dargestellt ist.
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1 ist
eine Zeichnung, die eine Ansicht von unten eines Kraftfahrzeugs 100 veranschaulicht, welches
eine Ausführungsform
eines Systems 105 zur Korrektur von Übersteuerungs- und Untersteuerungs-Gleiten
umfasst. Wie veranschaulicht ist, umfasst das Kraftfahrzeug 100 vier
Räder (z.
B. Rad 102, Rad 104, Rad 106 und Rad 108),
wobei es zwei „Front”- Räder (z. B. die Räder 102 und 104),
die durch einen Abstand getrennt sind, der eine Spurbreite L definiert
(d. h. eine Radbasisbreite), zwei „Heck”-Räder (z. B. die Räder 106 und 108),
zwei „fahrerseitige” Räder (z.
B. die Räder 104 und 108) und
zwei „beifahrerseitige” Räder (z.
B. die Räder 102 und 106)
für einen
Fahrer auf der linken Seite gibt (für einen Fahrer auf der rechten
Seite trifft das Gegenteil zu). Darüber hinaus umfasst jedes der
Räder 102, 104, 106 und 108 mindestens
eine Bremse (z. B. Bremse 112, Bremse 114, Bremse 116 und Bremse 118),
welche diesen derart zugeordnet sind, dass die Bremsen 112, 114, 116 und 118 in
der Lage sind, die Drehzahl der Räder 102, 104, 106 bzw. 108 zu
verlangsamen und/oder zu stoppen, wenn sie angewendet werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das System 105 mehrere Sensoren 107 zur
Detektion von Untersteuerungs- und Übersteuerungs-Gleiten, ein
Torque-Vectoring-Differential (TVD) 120 zum Erzeugen eines
Giermoments um den Schwerpunkt 101, einen mit dem TVD 120 gekoppelten
TVD-Controller 123, ein Stabilitätssteuerungssystem (SCS) 130 und
ein mit dem TVD 120 und dem SCS 130 gekoppeltes
elektronisches Bremssteuerungsmodul (eBCM) 140, wobei alle
diese Komponenten untereinander über
einen Bus 109 (z. B. einen lokalen Netzwerkbus (LAN-Bus))
in Kommunikation stehen. Bei einer Ausführungsform umfasst das TVD 120 eine Achse 125,
die einen Abschnitt 125a und einen Abschnitt 125b umfasst.
Bei einer Ausführungsform hemmen
sich die Abschnitte 125a und 125b nicht gegenseitig;
somit ist es möglich,
dass die Abschnitte 125a und 125b von einem (nicht
gezeigten) Motor des Kraftfahrzeugs 100 separat angetrieben
werden, was ermöglicht,
dass sich die Räder 106 und 108 mit unterschiedlichen
Raten drehen. Zum Beispiel kann der Abschnitt 125a mit
einer schnelleren Rate als der Abschnitt 125b angetrieben
werden, was ermöglicht, dass
sich das Rad 106 mit einer schnelleren Rate als das Rad 108 dreht.
Auf die gleiche Weise kann der Abschnitt 125b mit einer schnelleren
Rate als der Abschnitt 125a angetrieben werden, was ermöglicht, dass
sich das Rad 108 mit einer schnelleren Rate als das Rad 106 dreht.
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Wie
vorstehend erörtert
wurde, ist das TVD 120 so ausgestaltet, dass es die Räder 106 und 108 mit
voneinander unabhängigen
Drehzahlen dreht. Mit anderen Worten ist das TVD 120 in
der Lage, eine Raddrehzahl „an” das Rad 106 „von” dem Rad 108 (über die
Abschnitte 125a und 125b) unabhängig davon
zu übertragen,
ob sich das Rad 106 schneller oder langsamer als das Rad 108 dreht.
Gleichermaßen
ist das TVD 120 in der Lage, eine Raddrehzahl an das Rad 108 von
dem Rad 106 (über
die Abschnitte 125a und 125b) unabhängig davon
zu übertragen, ob
sich das Rad 108 schneller oder langsamer als das Rad 106 dreht.
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Wie
in 1 veranschaulicht ist, ist das TVD 120 mit
dem TVD-Controller 123 gekoppelt. Darüber hinaus ist der TVD-Controller 123 mit
den Sensoren 107 gekoppelt und so ausgestaltet, dass er
von den Sensoren 107 eine Benachrichtigung empfängt, dass das
Kraftfahrzeug 100 einen instabilen Zustand erfährt. Gemäß einer
Ausführungsform
ist der TVD-Controller 123 ein Controller (d. h. ein Mikrocontroller),
der so ausgestaltet ist, dass er eine gewünschte Gierrate und eine gemessene
Gierrate für das
Kraftfahrzeug 100 empfängt
und/oder speichert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der TVD-Controller 123 so
ausgestaltet, dass er einen Gierratenfehler und eine gewünschte Gierbeschleunigungsrate
(d. h. Gierratenbefehle) für
das Kraftfahrzeug 100 empfängt und/oder speichert. Darüber hinaus
ist der TVD-Controller 123 so ausgestaltet, dass er auf
der Grundlage der gewünschten
Gierrate und der gemessenen Gierrate oder des Gierratenfehlers und der
gewünschten
Gierbeschleunigungsrate eine Darstellung eines Drehmomentdeltawerts
an das TVD 120 ausgibt, wobei der Drehmomentdeltawert eine Darstellung
der Drehmomentdifferenz zwischen dem Rad 106 (d. h. Drehmoment 116' des rechten
Hinterrads (RR)) und dem Rad 108 (d. h. Drehmoment 118' des linken
Hinterrads (LR)) oder (RR-Raddrehmoment 116' – LR-Raddrehmoment 118') ist.
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Im
Betrieb erzeugt das TVD 120 ein Giermoment auf der Grundlage
des Drehmomentdeltawerts, der von dem TVD-Controller 123 empfangen
wird, und verschiedenen weiteren bekannten Eigenschaften des Kraftfahrzeugs 100.
Bei einer Ausführungsform
kann das von dem TVD 120 erzeugte Giermoment durch die
folgende Gleichung ausgedrückt
werden:
Giermoment = (RR-Raddrehmoment 116' – LR-Raddrehmoment 118')·(L/(2(Reifenradius)))
wobei
L und der Reifenradius des Kraftfahrzeugs 100 bekannte
Eigenschaften sind.
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Darüber hinaus
ist der TVD-Controller 123 so ausgestaltet, dass er die
Drehzahlen der Räder 106 und 108 überwacht,
um zu ermitteln, ob das TVD 120 einen Sättigungspunkt erreicht hat,
und um das eBCM 140 beim Erreichen des Sättigungspunkts
zu benachrichtigen, dass das TVD 120 einen derartigen Sättigungspunkt
erreicht hat. Bei einer Ausführungsform
ist der Sättigungspunkt
der Punkt, bei welchem das TVD 120 eine Drehmomentdifferenz
zwischen den Rädern 106 und 108 nicht
länger
erzeugen kann. Mit anderen Worten der Punkt, bei welchem das TVD 120 die
Drehzahlen, mit welchen sich die Räder 106 und 108 drehen,
nicht länger
beeinflussen kann. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Sättigungspunkt
eine Temperatur, unterhalb welcher das TVD 120 nicht in
der Lage ist, genügend
Leistung zu erzeugen, um die Drehzahlen zu beeinflussen, mit welchen
sich die Räder 106 und 108 drehen.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform
ist der Sättigungspunkt
eine Spannung, unterhalb welcher das TVD 120 nicht in der
Lage ist, genügend
Leistung zu erzeugen, um die Drehzahlen zu beeinflussen, mit welchen
sich die Räder 106 und 108 drehen.
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Zudem
umfasst das System 105 das SCS 130, welches einen
oder mehrere Stabilitätssteuerungscontroller
(SC-Controller) 135 (z. B. Mikrocontroller) umfasst, die
mit dem TVD 120 und jeder Bremse 112, 114, 116 und 118 über den
Bus 109 gekoppelt sind. Der SC-Controller 135 ist
so ausgestaltet, dass er nach Bedarf eine oder mehrere der Bremsen 112, 114, 116 und 118 selektiv
anwendet, um ein Untersteuerungs- oder Übersteuerungs-Gleiten in Abhängigkeit
davon zu korrigieren oder zu minimieren, ob das Kraftfahrzeug 100 eine
Untersteuerung bei einer Linkskurve, eine Untersteuerung bei einer
Rechtskurve, eine Übersteuerung
bei einer Linkskurve oder eine Übersteuerung
bei einer Rechtskurve erfährt. Besonders
umfasst das SCS 130 allgemein ein Bremsenantiblockiersystem
(ABS), ein Antriebssteuerungssystem, ein elektronisches Bremsendifferential
und eine Motorschleppsteuerung, um eine oder mehrere der Bremsen 112, 114, 116 und 118 selektiv anzuwenden,
wie in der Technik bekannt ist, obwohl diese in 1 nicht
veranschaulicht sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das System 105 das eBCM 140 in Kommunikation
mit dem TVD 120 und dem SCS 130 über den
Bus 109. Bei einer Ausführungsform
ist das eBCM 140 ein Modul, das zum Überwachen des TVD 120 und
zum Zusammenschließen
des TVD 120 mit dem SCS 130 (und dem ABS) ausgestaltet
ist. Zudem ist das eBCM 140 so ausgestaltet, dass es die
von dem TVD 120 erzeugten Giermomentdaten und eine Benachrichtigung
von dem TVD 120 empfängt,
dass das TVD 120 gerade bei einem Sättigungspunkt arbeitet. Darüber hinaus
ist das eBCM 140 so ausgestaltet, dass es das SCS 130 anweist,
mit dem Arbeiten anzufangen (d. h. damit anzufangen, nach Bedarf
eine oder mehrere der Bremsen 112, 114, 116 und 118 selektiv
anzuwenden) und/oder das TVD 120 anweist, das Arbeiten
zu beenden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist das eBCM 140 so ausgestaltet, dass es das TVD 120 anweist, das
Arbeiten zu beenden, bevor es das SCS 130 anweist, mit
dem Arbeiten zu beginnen. Bei einer weiteren Ausführungsform
ist das SCS 130 nur an den Vorderrädern und Vorderbremsen aktiv
(d. h. Rad 102 und Bremse 112 sowie Rad 104 und
Bremse 114), so dass das eBCM 140 das SCS 130 anweist, mit
dem Anwenden der Bremse 112 oder der Bremse 114 (in
Abhängigkeit
davon, welche benötigt
wird) zu beginnen, zusätzlich
dazu, dass das TVD 120 die Räder 106 und 108 mit
unterschiedlichen Drehzahlen dreht.
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2 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel des Betriebs des Systems 105 veranschaulicht, wenn
das Kraftfahrzeug 100 ein Untersteuerungs-Gleiten bei einer
Linkskurve erfährt.
Wie veranschaulicht ist, sollte das Kraftfahrzeug 100 entlang der
Kurve 200 wenden; der tatsächliche Pfad 103 des Kraftfahrzeugs 100 „schießt” jedoch über die
Kurve 200 hinaus. In dieser Situation detektiert der bzw.
die Sensoren 107 das Untersteuerungs-Gleiten und benachrichtigt das eBCM 140 und/oder
den TVD-Controller 123 über
das Untersteuerungs-Gleiten bei der Linkskurve. Beim Empfangen der
Benachrichtigung von dem Sensor 107 und/oder dem eBCM 140 beginnt
das TVD 120, das Rad 106 mit einer schnelleren
Rate als das Rad 108 zu drehen, um ein Giermoment 170 um
den Schwerpunkt 101 zu erzeugen. Dies wird dadurch erzeugt,
dass das RR-Raddrehmoment 116' größer als das LR-Raddrehmoment 118' ist und ist
dadurch gezeigt, dass das RR-Raddrehmoment 116' mit mehr Pfeilen
als das LR-Raddrehmoment 118' angezeigt
ist.
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Wenn
der Sättigungspunkt
des TVD 120 jedoch erreicht ist und das Kraftfahrzeug 100 nicht
ausreichend korrigiert ist, benachrichtigt das TVD 120 das
eBCM 140, dass das TVD 120 in der Sättigung arbeitet.
An diesem Punkt weist das eBCM 140 das SCS 130 an,
mit dem selektiven Bremsen anzufangen. Da es sich um ein Untersteuerungs-Gleiten
bei einer Linkskurve handelt, wird das SCS 130 anfangen,
die Bremse 118 (nach Bedarf) auf das Rad 108 anzuwenden.
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Bei
einer Ausführungsform
wird das eBCM 140 das TVD 120 anweisen, das Drehen
der Räder 106 und 108 mit
unterschiedlichen Raten zu beenden, bevor es das SCS 130 anweist,
mit dem selektiven Bremsen zu beginnen, da es wünschenswert ist, dass das TVD 120 und
das SCS 130 nicht gleichzeitig an dem gleichen Rad arbeiten.
Bemerkenswerterweise tritt das Gegenteil der Beschreibung mit Bezug auf 2 auf,
wenn das Kraftfahrzeug 100 ein Untersteuerungs-Gleiten
bei einer Rechtskurve erfährt
(d. h. vor der Sättigung
dreht sich das Rad 108 schneller und nach der Sättigung
wird die Bremse 116 angewandt).
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3 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel des Betriebs des Systems 105 veranschaulicht, wenn
das Kraftfahrzeug 100 ein Übersteuerungs-Gleiten bei einer
Linkskurve erfährt.
Wie veranschaulicht ist, sollte das Kraftfahrzeug 100 entlang einer
Kurve 300 wenden; der tatsächliche Pfad 103 des
Kraftfahrzeugs 100 „schießt” jedoch
unter der Kurve 300 hindurch. Bei dieser Situation detektiert der
oder die Sensoren 107 das Übersteuerungs-Gleiten und benachrichtigt
das eBCM 140 und/oder den TVD-Controller 123 über das Übersteuerungs-Gleiten
bei der Linkskurve. Beim Empfangen der Benachrichtigung beginnt
das TVD 120, das Rad 108 mit einer schnelleren
Rate als das Rad 106 zu drehen, um ein Giermoment 175 um
den Schwerpunkt 101 zu erzeugen. Dies wird dadurch erzeugt,
dass das LR-Raddrehmoment 118' größer als das RR-Raddrehmoment 116' ist, und ist
dadurch gezeigt, dass das LR-Raddrehmoment 118' mit mehr Pfeilen
als das RR-Raddrehmoment 116' angezeigt
ist.
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Wenn
der Sättigungspunkt
des TVD 120 jedoch erreicht ist und das Kraftfahrzeug 100 nicht
ausreichend korrigiert wurde, benachrichtigt das TVD 120 das
eBCM 140, dass das TVD 120 in der Sättigung
arbeitet. Bei diesem Punkt weist das eBCM 140 das SCS 130 an,
mit dem selektiven Bremsen zu beginnen. Da es sich um ein Übersteuerungs-Gleiten bei
einer Linkskurve handelt, wird das SCS 130 mit dem Anwenden
der Bremse 112 (nach Bedarf) auf das Rad 102 beginnen.
Bei einer Ausführungsform kann
das eBCM 140 das TVD 120 anweisen, das Drehen
der Räder 106 und 108 mit
unterschiedlichen Raten zu beenden, bevor es das SCS 130 anweist, mit
dem selektiven Bremsen zu beginnen. Bei einer weiteren Ausführungsform
können
das TVD 120 und das SCS 130 im Wesentlichen gleichzeitig
arbeiten, um das Übersteuerungs-Gleiten
bei der Linkskurve zu korrigieren oder zu minimieren. Mit anderen
Worten dreht das TVD das Rad 108 mit einer schnelleren Rate
als das Rad 106 und das SCS 130 wendet die Bremse 112 nach
Bedarf an. Bemerkenswerterweise tritt das Gegenteil der Beschreibung
mit Bezug auf 3 auf, wenn das Kraftfahrzeug 100 ein Übersteuerungs-Gleiten
bei einer Rechtskurve erfährt
(d. h. das TVD 120 dreht das Rad 106 schneller
als das Rad 108 und/oder die Bremse 114 wird auf
das Rad 104 angewendet).
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine Darstellung einer Ausführungsform
eines Verfahrens 400 zur Korrektur des Gleitens eines Kraftfahrzeugs
veranschaulicht (z. B. Übersteuerungs-Gleiten
und Untersteuerungs-Gleiten).
Bei einer Ausführungsform umfasst
das Verfahren 400, dass ein Übersteuerungs-Gleiten bei einer
Rechtskurve, ein Übersteuerungs-Gleiten bei einer
Linkskurve, ein Untersteuerungs-Gleiten bei einer Rechtskurve oder
ein Untersteuerungs-Gleiten bei einer Linkskurve detektiert wird
(Schritt 410).
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Das
Verfahren 400 umfasst, sobald ein Gleiten detektiert wird,
dass ein erstes System (z. B. das TVD 120) verwendet wird,
um das detektierte Übersteuerungs-Gleiten
bei einer Rechtskurve, das Übersteuerungs-Gleiten bei einer
Linkskurve, das Untersteuerungs-Gleiten bei einer Rechtskurve oder
das Untersteuerungs-Gleiten bei einer Linkskurve zu korrigieren
(Schritt 420). Gemäß einer
Ausführungsform umfasst
der Schritt 420, dass ein hinteres Rad auf der Beifahrerseite
mit einer höheren
Rate als ein hinteres Rad auf der Fahrerseite gedreht wird, um das Untersteuern
bei der Linkskurve zu korrigieren (Schritt 422), dass das
hintere Rad auf der Fahrerseite mit einer höheren Rate als das hintere
Rad auf der Beifahrerseite gedreht wird, um das Untersteuern bei der
Rechtskurve zu korrigieren (Schritt 424), dass das hintere
Rad auf der Fahrerseite mit einer höheren Rate als das hintere
Rad auf der Beifahrerseite gedreht wird, um das Übersteuern bei der Linkskurve zu
korrigieren (Schritt 426), und dass das hintere Rad auf
der Beifahrerseite mit einer höheren
Rate als das hintere Rad auf der Fahrerseite gedreht wird, um das Übersteuern
bei der Rechtskurve zu korrigieren (Schritt 428).
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das Verfahren 400, dass das erste System verwendet wird,
bis das erste System einen Sättigungspunkt
erreicht (Schritt 430). Sobald der Sättigungspunkt erreicht ist,
umfasst das Verfahren 400, dass ein zweites System (z.
B. das SCS 130) verwendet wird, um das Übersteuerungs-Gleiten bei der
Rechtskurve, das Übersteuerungs-Gleiten
bei der Linkskurve, das Untersteuerungs-Gleiten bei der Rechtskurve
oder das Untersteuerungs-Gleiten bei der Linkskurve zu korrigieren
(Schritt 440). Bei einer Ausführungsform umfasst der Schritt 440,
dass eine Vorderbremse auf der Beifahrerseite angewendet wird, um das Übersteuern
bei der Linkskurve zu korrigieren (Schritt 442), und dass
eine Vorderbremse auf der Fahrerseite angewendet wird, um das Übersteuern
bei der Rechtskurve zu korrigieren (Schritt 444). Darüber hinaus
umfasst der Schritt 440 das Anwenden einer Hinterbremse
auf der Fahrerseite, um das Untersteuern bei der Linkskurve zu korrigieren
(Schritt 446) und das Anwenden einer Hinterbremse auf der
Beifahrerseite, um das Untersteuern bei der Rechtskurve zu korrigieren
(Schritt 448).
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Verfahren 400, dass das Verwenden des ersten Systems
beendet wird, bevor das zweite System verwendet wird, wenn der Sättigungspunkt
erreicht ist (Schritt 450). Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst
der Schritt 450, dass das Verwenden des ersten Systems
beendet wird, wenn das erste System das hintere Rad auf der Beifahrerseite
und das hintere Rad auf der Fahrerseite nicht mehr mit unterschiedlichen
Raten drehen kann (Schritt 455).
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Es
wird angemerkt, dass das Verfahren 400 mit Bezug auf ein
Kraftfahrzeug beschrieben wurde, das einen Fahrer auf der linken
Seite aufweist. Ein Fachmann ist jedoch in der Lage, das Verfahren 400 auf
ein Kraftfahrzeug anzuwenden, das einen Fahrer auf der rechten Seite
aufweist, da die Bezugspunkte (d. h. die Fahrerseite und die Beifahrerseite)
für einen Fahrer
auf der rechten Seite entgegengesetzt zu der Ausführungsform
sind, die mit Bezug auf 4 beschrieben wurde.
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Obwohl
mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorstehenden
genauen Beschreibung der Erfindung dargestellt wurde, ist festzustellen,
dass eine große
Anzahl an Variationen existiert. Es ist auch festzustellen, dass
die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die
Anwendbarkeit oder die Ausgestaltung der Erfindung in irgendeiner
Weise zu beschränken.
Stattdessen wird die vorstehende genaue Beschreibung Fachleute mit
einer brauchbaren Anleitung zur Implementierung einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausstatten, wobei es selbstverständlich ist, dass verschiedene Änderungen
bei der Funktion und Anordnung von Elementen, die in einer beispielhaften
Ausführungsform
beschrieben wurden, durchgeführt
werden können, ohne
den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen und
deren juristischen Äquivalenten
offengelegt ist.