DE102010002779A1

DE102010002779A1 - System und Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung

Info

Publication number: DE102010002779A1
Application number: DE102010002779A
Authority: DE
Inventors: William Paul Dearborn Perkins
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: CN101844554B; US20100250056A1; US9278693B2; CN101844554A; DE102010002779B4

Abstract

Ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung umfasst einen Motor, einen Beschleunigungssensor, ein globales Positionsbestimmungssystem, eine Steuerung und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Steuerung ermittelt die Neigung aus von dem globalen Positionsbestimmungssystem und dem Beschleunigungssensor erhaltenen Informationen. Die Steuerung berechnet eine dynamische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von einem ersten Rad zu einem zweiten Rad aufgrund der Beschleunigung und eine statische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Satz von Rädern zu dem zweiten Satz von Rädern aufgrund von Schwerkraft und der Neigung. Dann bestimmt die Steuerung die maximale Drehmomentgröße, die auf das erste Rad übertragen werden kann, bevor das erste Rad rutscht, und vermeidet ein Rutschen durch präemptives Umleiten von Drehmoment von dem ersten Rad zu dem zweiten Rad, bevor das erste Rad rutscht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs als Reaktion auf erfasste Bedingungen und insbesondere ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung auf Grundlage von erfassten Bedingungen.
Hintergrund der Erfindung
In der Technik ist wohlbekannt, Antiblockiersteuersysteme auf Fahrzeuge anzuwenden, um das Verhalten der Räder eines Kraftfahrzeugs während eines Bremsvorgangs zu ändern. Antiblockiersysteme sind in der Regel dazu ausgeführt, den Bremsflüssigkeitsdruck auf gewünschte Weise sequenziell zu erhöhen und zu reduzieren, um ein Blockieren der Räder zu verhindern. Bekannte Antiblockierbremssteuersysteme verwenden verschiedene Rechenoperationen, um die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zum Vergleich mit der Drehzahl eines gegebenen Fahrzeugrads zu bestimmen, um den ”Radschlupf” für das Rad zu berechnen, wobei der Radschlupf ein Parameter ist, der zum Treffen von Radblockierungssteuerung betreffenden Entscheidungen erforderlich ist.
Darüber hinaus ist bekannt, Antriebsschlupfregelungen bereitzustellen, die versuchen, Fahrzeugbeschleunigung zu maximieren und Durchdrehen der Räder zu verhindern. Viele Fahrzeuge mit Allradantrieb haben Antriebsstränge mit aktiv gesteuerten Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Bei einem so genannten ”zuschaltbaren” Allradantriebssystem liefert ein Triebstrang jederzeit Drehmoment an einen ersten Satz von Rädern, die als Primärantriebsräder betrachtet werden, während nur unter bestimmten Bedingungen Drehmoment auf einen zweiten Satz von Rädern übertragen wird, die als Sekundärantriebsräder betrachtet werden. Wenn beispielsweise die Antriebsschlupfregelung erfasst, dass Traktion am ersten Satz von Rädern eingeschränkt worden ist, wird die Drehmomentübertragungsvor richtung dahingehend angesteuert, Drehmoment auf den zweiten Satz von Rädern zu übertragen.
Die Antiblockiersteuersysteme und Antriebsschlupfregelungen des Stands der Technik, die ihrer Beschaffenheit nach reaktiv sind, sind allgemein unzufriedenstellend. Diese Systeme gestatten einen Schlupf der Primärräder und nur nach Erfassung des Schlupfes aktiviert die Antriebsschlupfregelung die Drehmomentübertragungsvorrichtungen, um den Schlupf zu begrenzen. Natürlich fühlt ein Fahrer bei solch einem System die durchrutschenden Räder zusammen mit einem Stoß, wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung einrückt. Die Situation wird verschlimmert, wenn sich das Fahrzeug auf einer Anhöhe befindet. Bei Beschleunigung auf einer Anhöhe kann die Nickbewegung des Fahrzeugs so sein, dass das Gewicht von den Primärrädern weg übertragen wird, wodurch bewirkt wird, dass sie rutschen. Der sich ergebende vorübergehende Schlupf bereitet dem Fahrer Unbehagen und, schlimmer noch, könnte zu einer Instabilität des Fahrzeugs führen.
Da der Oberflächenzustand einer Straße und die Schräge oder Neigung der Fahrbahnoberfläche Bremsen und Traktion direkt beeinflusst, sind einige Steuervorrichtungen nach dem Stand der Technik, wie zum Beispiel Bremssteuervorrichtungen und Antriebsschlupfregelungen, dazu ausgeführt, einen Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche und die Neigung einer Anhöhe zu ermitteln. Zum Beispiel offenbart die US-PS 5 132 906 ein Verfahren zum Schätzen der Fahrbahnoberflächenneigung und der Neigung einer Anhöhe. Die Neigung der Anhöhe und der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche werden durch Verarbeitung von Signalen geschätzt, die verschiedene Eigenschaften des Fahrzeugs darstellen. Zum Beispiel werden bezüglich jedes Rads Signale, die Radius, Drehzahl, Drehzahländerung, Rotationsträgheit und Drehmomentwert darstellen, verarbeitet. Darüber hinaus werden Signale, die eine Fahrzeugmasse, eine Geschwindigkeit und eine Geschwindigkeitsänderung des Gesamtfahrzeugs darstellen, verarbeitet. Die bzw. der berechnete Neigung der Anhöhe und Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche werden zur Steuerung der Traktion, wenn das Fahrzeug eine rutschige Anhöhe erklimmt, verwendet. Ebenso offenbart die US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2007/0129871 eine Drehmomentvorverteilung in einem Fahrzeug auf Grundlage einer geschätzten Neigung einer Anhöhe und ei nes geschätzten Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche. Die Schätzung der Neigung der Anhöhe erfolgt unter Verwendung von Radsensoren und Längsbeschleunigungssensoren. Deshalb wird die Neigung der Anhöhe in jedem Fall von der Ausgabe von Drehzahlsensoren erhalten. Das Problem bei der Verwendung von Raddrehzahlsensoren besteht darin, dass bei Oberflächen mit geringer Traktion Räder dazu neigen zu rutschen und, wenn sie rutschen, die Raddrehzahlsensorausgaben erratisch werden. Bei dieser Anordnung kann die Drehzahlregelung die Drehmomentverteilung nicht auf zuverlässige Weise steuern.
Wie aus der obigen Besprechung ersichtlich, besteht in der Technik Bedarf an einem System, das effektiv Drehmoment zwischen Fahrzeugrädern verteilt, um Radschlupf zu verhindern, wenn das Fahrzeug über eine rutschige Neigung der Anhöhe fährt. Insbesondere besteht Bedarf an solch einem System, das sich nicht auf Raddrehzahlsensoren verlässt und in der Lage ist, ein Rutschen von Rädern proaktiv zu verhindern, anstatt lediglich auf Radschlupf zu reagieren.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung. Vorzugsweise befindet sich ein erster Satz von Rädern vorne am Fahrzeug und bildet Primärantriebsräder, während sich ein zweiter Satz von Rädern hinten am Fahrzeug befindet und Sekundärantriebsräder bildet. Das System umfasst einen Motor, ein globales Positionsbestimmungssystem, mindestens einen Beschleunigungssensor, eine Steuerung und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung. Das globale Positionsbestimmungssystem berechnet Daten, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs darstellen. Der Beschleunigungssensor erfasst eine Beschleunigungssumme aufgrund von Fahrzeugbeschleunigung entlang der Neigung und einer Schwerkraftkomponente entlang der Neigung. Der Sensor liefert Daten auf Grundlage der erfassten Summe. Die Neigung wird unter Verwendung von Daten vom globalen Positionsbestimmungssystem und der Daten vom Beschleunigungssensor ermittelt. Die Steuerung berechnet eine dynamische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von einem ersten Rad oder Satz von Rädern zu einem zweiten Rad oder Satz von Rädern aufgrund der Beschleunigung und be rechnet eine statische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Rad oder Satz von Rädern zu einem zweiten Rad oder Satz von Rädern aufgrund von Schwerkraft und der Neigung und bestimmt eine maximale Drehmomentgröße, die von dem ersten Rad oder Satz von Rädern übertragen werden kann, bevor das erste Rad oder der erste Satz von Rädern rutscht. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung stellt die an jedes Rad gesendete Drehmomentgröße ein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Kupplung oder eine Bremse, kann aber auch durch eine oder mehrere Kupplungen oder andere Vorrichtungen gebildet werden. Bei einem Hybridfahrzeug kann die Drehmomentverteilung zum Beispiel durch Verwendung eines oder mehrerer Elektromotoren in Kombination mit einem Verbrennungsmotor bewerkstelligt werden.
Im Gebrauch erhält das System Informationen über das Fahrzeug von dem globalen Positionsbestimmungssystem. Die Lage des Fahrzeugs oder die Neigung der Fläche, auf der das Fahrzeug fährt, wird auf eine oder mehrere Weisen ermittelt: Positionsdaten von dem globalen Positionsbestimmungssystem werden topographischen Daten aus dem Speicher gegenübergestellt, um die Neigung zu erhalten; Fahrdynamiksteuerungssensoren liefern Informationen hinsichtlich Wanken, Nicken, Gieren und Längs-, Quer- und Vertikalbeschleunigung; und/oder Aufhängungsverschiebungssensoren ermitteln ein Verlagern des Fahrzeugaufbaus aufgrund der Neigung und statischen oder dynamischen Gewichtsverteilung. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Neigung durch Berechnen von eine Beschleunigung des Fahrzeugs darstellenden Daten vorn globalen Positionsbestimmungssystem, Erfassen einer Beschleunigungssumme aufgrund von Fahrzeugbeschleunigung entlang der Neigung und einer Schwerkraftkomponente entlang der Neigung bei einer Beschleunigung, Ermitteln der Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft entlang der Neigung durch Subtrahieren der berechneten Daten von der Summe und Ermitteln der Neigung aus der Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft entlang der Neigung und eines bekannten Schwerkraftwerts in einer Vertikalrichtung ermittelt. Wenn das Fahrzeug eine Anhöhe erklimmt, erfasst der Beschleunigungssensor die Längsbeschleunigung. Wenn das Fahrzeug eine Anhöhe überquert, erfasst der Beschleunigungssensor die Querbeschleunigung. Die Steuerung berechnet eine dynamische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Rad oder Satz von Rädern zu dem zweiten Rad oder Satz von Rädern aufgrund der Beschleunigung und eine statische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Rad oder Satz von Rädern zu dem zweiten Rad oder Satz von Rädern aufgrund von sowohl Schwerkraft als auch der Neigung. Dann bestimmt die Steuerung die maximale Drehmomentgröße, die auf jedes Rad übertragen werden kann, bevor die Räder rutschen. Das System vermeidet Rutschen des ersten Rads oder Satzes von Rädern durch präemptives Umleiten des Drehmoments von dem ersten Rad oder Satz von Rädern zu dem zweiten Rad oder Satz von Rädern, wenn das erste Rad oder der erste Satz von Rädern kurz vor dem Rutschen steht. Ein Speicher enthält topographische Daten und speichert weiterhin Informationen, die sich auf den Verlauf des Radschlupfes beziehen, so dass die Steuerung die Informationen zur Einstellung von Drehmomenthöchstgrenzen verwenden kann. Darüber hinaus wird vorzugsweise eine Witterungsüberwachungsvorrichtung eingesetzt, um Witterungsverhältnisse zu erfassen, die die Drehmomenthöchstgrenzen beeinflussen können.
Zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Zusammenhang mit den Zeichnungen leichter hervor, wobei sich in den mehreren Ansichten der Zeichnungen gleiche Bezugszahlen auf einander entsprechende Teile beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Fahrzeug, das ein System zur Verbesserung der Fahrzeugleistung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm des Systems von 1;
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Drehmomentsteuerroutine gemäß dem System von 1 zeigt;
4 ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs von 1, das eine Anhöhe erklimmt;
5 ist eine Vorderansicht des Fahrzeugs von 1, das eine Seitenneigung überquert;
6 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie eine Längsflächenneigung ermittelt wird; und
7 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie eine Querflächenneigung ermittelt wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Anfangs auf 1 Bezug nehmend, wird eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10 gezeigt, das ein System 20 zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung enthält. Wie dargestellt, ist in dem Fahrzeug 10 eine Energiequelle, wie zum Beispiel ein Verbrennungsmotor 25, angebracht. Darüber hinaus enthält das Fahrzeug 10 eine Frontpartie 26, ein Heckteil 27, eine rechte Seite 28, eine linke Seite 29 und einen Aufbau 30, der den Motor 25 zusammen mit anderen Teilen eines Antriebsstrangs, der allgemein bei 31 gezeigt wird, stützt. Energie vom Motor 25 wird auf ein Getriebe 35, dann durch eine Verteilerkupplung 40, wo eine Getriebeausgangswelle 42 eine Drehmomentwegverzweigung erzeugt, übertragen. Eine erste Vorderachswelle 43 des Drehmomentwegs erstreckt sich zu einem Vorderachs-Differenzial 45 und dann zu einem ersten Satz von Rädern 50. Ein Lenkrad 51 steuert die Winkelstellung des ersten Satzes von Rädern 50, so dass ein Fahrer das Fahrzeug 10 lenken kann. Eine zweite Hinterachswelle 53 des Drehmomentwegs erstreckt sich zu einem Hinterachs-Differenzial 55 und dann zu einem zweiten Satz von Rädern 60. Eine Steuerung 61 steuert die Verteilerkupplung 40, das Vorderachs-Differenzial 45 und das Hinterachs-Differenzial 55, wie unten ausführlicher beschrieben.
Das Fahrzeug 10 wird als ein Fahrzeug mit Allradantrieb gezeigt, bei dem ein erster Satz von Rädern 50 ein Primärsatz von Antriebsrädern ist und sich vorne 26 am Fahrzeug 10 befindet. Es könnte jedoch eine beliebige Art von Allradantriebsstranganordnung eingesetzt werden, darunter eine Anordnung, die in erster Linie die Hinterräder 60 antreibt, oder eine Anordnung, die in erster Linie alle Räder 50, 60 gleichzeitig antreibt. Des Weiteren kann das Getriebe 35 ein Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwandler oder ein Handschaltgetriebe mit einer Hauptkupplung sein. Obwohl mit einem Verbrennungsmotor 25 gezeigt, könnten darüber hinaus auch andere Arten von Antriebsanordnungen, darunter Hybridantriebssysteme, verwendet werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform überträgt die Verteilerkupplung 40 Drehmoment gezielt entweder auf den ersten Satz von Rädern 50 oder auf den zweiten Satz von Rädern 60. Im Wesentlichen enthält die Verteilerkupplung 40 eine Kupplungstrommel 62, die an der Getriebeausgangswelle 42 angebracht ist, und eine Kupplungsnabe 66, die an der Hinterachswelle 53 angebracht ist. Zwischen der Kupplungstrommel 62 und der Kupplungsnabe 66 sind mehrere verschachtelte Treibscheiben 71 und Druckplatten 72 vorgesehen. Insbesondere sind die Treibscheiben 71 mit der Kupplungstrommel 62 verbunden, während die Druckplatten 72 mit der Kupplungsnabe 66 verbunden sind. Die Kupplungstrommel 62 ist an einem Verteilerantriebszahnrad 75 befestigt, das mit einem vorderen Antriebszahnrad 78 kämmt, welches an der Vorderachswelle 43 angebracht ist, die wiederum mit dem Vorderachs-Differenzial 45 verbunden ist. Ein linkes Vorderrad 90 ist durch eine linke Vorderradantriebswelle 91 mit einem Vorderachs-Differenzial 45 verbunden, und ein rechtes Vorderrad 94 ist durch eine rechte Vorderradantriebswelle 95 mit dem Vorderachs-Differenzial 45 verbunden. Die Hinterachswelle 53 ist durch ein Hinterachs-Differenzial 55 und eine linke Hinterradantriebswelle 104 mit einem linken Hinterrad 102 verbunden, während ein rechtes Hinterrad 106 durch eine rechte Hinterradantriebswelle 110 mit dem Hinterachs-Differenzial 55 verbunden ist.
Mehrere Teile des Antriebsstrangs 31 können als Drehmomentübertragungsvorrichtungen betrachtet werden. Zum Beispiel ist die Verteilerkupplung 40 mit einem Aktuator 117, wie zum Beispiel einem Hydraulikkolben, ausgestattet, der durch Steuerleitungen 118 mit der Steuerung 61 verbunden ist. Normalerweise bewegt sich Drehmoment durch das Verteilerantriebszahnrad 75 zu dem vorderen Antriebsrad 78, dann zu dem Vorderachs-Differenzial 45 und schließlich zu dem ersten Satz von Rädern 50. Wenn jedoch die Steuerung 61 Druck zum Anlegen an den Aktuator 117 leitet und die Treibscheiben 71 beginnen, Drehmoment auf die Druckplatten 72 zu übertragen, wird Drehmoment durch die Hinterachswelle 53 zu dem zweiten Satz von Rädern 60 geleitet. Mit zunehmendem Druck wird mehr Drehmoment von dem ersten Satz von Rädern 50 auf den zweiten Satz von Rädern 60 übertragen. Vorzugsweise ist das Vorderachs-Differenzial 45 auf bekannte Weise mit (nicht gezeigten) Reibelementen ausgestattet, um dem Vorderachs-Differenzial 45 zu gestatten, eine gewünschte Drehmomentgröße gezielt zu dem linken Vorderrad 90 oder dem rechten Vorderrad 94 zu leiten. Ebenso ist das Hinterachs-Differenzial 55 mit (nicht gezeigten) Reibelementen ausgestattet, um dem Hinterachs-Differenzial 55 zu gestatten, eine gewünschte Drehmomentgröße gezielt zu dem linken hinteren Antriebsrad 102 oder dem rechten hinteren Antriebsrad 106 zu leiten. Wenn das Vorderachs-Differenzial 45 und das Hinterachs-Differenzial 55 mittels der Steuerung 61 über die Leitungen 118 synchron gesteuert werden, kann Drehmoment gezielt zwischen den linken Rädern 90, 102 und den rechten Rädern 94, 106 übertragen werden. Des Weiteren können die Verteilerkupplung 40, das Vorderachs-Differenzial 45 und das Hinterachs-Differenzial 55 gemeinsam als Drehmomentübertragungsvorrichtung betrachtet werden. Während ein beliebiges des linken Vorderrads 90, des rechte Vorderrads 94, des linken hinteren Antriebsrads 102 oder des rechten hinteren Antriebsrads 106 als ein erstes Rad betrachtet werden kann, kann ein beliebiges anderes der Räder (90, 94, 102 und 106) als ein zweites Rad betrachtet werden, so dass bei Steuerung der Drehmomentübertragungsvorrichtung (40, 45, 55) durch die Steuerung 61 Drehmoment von dem ersten Rad zu dem zweiten Rad verteilt werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass Vierrad- oder Allradantriebssysteme bekannt sind und dass obiges als eine beispielhafte Antriebsanordnung betrachtet werden sollte. Deshalb versteht sich, dass andere Vierradantriebssysteme eingesetzt werden können, darunter die Verwendung von Traktionsmotoren zum Antrieb aller vier Räder, eines Traktionsmotors, der zwei Räder antreibt, während die anderen beiden Räder von einem Verbrennungsmotor durch einen Antriebsstrang angetrieben werden, oder dergleichen. Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist die Aufnahme und der Betrieb des Systems 20 zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung.
Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird ein Funktionsblockdiagramm des Systems 20 gezeigt. Das System 20 umfasst einen Speicher und eine Verarbeitungsvorrichtung 119 und eine Traktionsbewertungseinheit 120, die die geeignete Drehmomentgröße zum Leiten an jedes der Räder 90, 94, 102 und 106 berechnet. Die Traktionsbewertungseinheit 120 empfängt Informationen von verschiedenen Quellen am Fahrzeug 10. Dann werden geeignete Signale von der Traktionsbewertungseinheit 120 an einen Drehmomentverteilungsmanager 122 geleitet, der wiederum Signale an verschiedene Steuerungen leitet, so dass angemessene Maßnahmen ergriffen werden können, um jedem Rad 90, 94, 102, 106 die angemessene Drehmomentgröße zuzuführen. Es werden nunmehr die in Verbindung mit dem System und dem Verfahren der Erfindung verwendeten verschiedenen Steuereinheiten, Sensoren und Daten einzeln beschrieben.
Bewertung der Umgebungsbedingungen
Eine Einheit 125 zur Bewertung von Witterungs- oder Umgebungsbedingungen erhält vorzugsweise Informationen von mehreren Sensoren. Zum Beispiel wird ein Regensensor 131 verwendet, um verschiedene Niederschlagsformen zu erfassen. Ein Barometer 132 wird verwendet, um Umgebungsluftdruck zu erfassen, während ein Außenlufttemperatursensor 133 und ein Straßentemperatursensor 134 dabei helfen, zur Vorhersage von Eisbildung erforderliche Straßenzustände zu ermitteln. Ein Straßenreflexionssensor 135 unterstützt auch die Erfassung von Eis. Die Einheit 125 zur Bewertung der Umgebungsbedingungen kann des Weiteren einen Außenfeuchtigkeitssensor 136, einen Sichtweitensensor 137 und gesendete Echtzeitwetterdaten 138 verwenden. Im Allgemeinen ist solch eine Eingabe dabei nützlich, zu erfassen und vorherzusagen, wie rutschig die Fahrbahnoberfläche ist und wie rutschig sie möglicherweise wird. Anhand dieser Informationen kann die Einheit 125 zur Bewertung der Umgebungsbedingungen einen Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche ermitteln, der für die Traktionsbewertungseinheit 120 nützlich ist.
Gewichtsverteilung
Eine Gewichtsverteilungsbewertungseinheit 140 erhält vorzugsweise Informationen von Beschleunigungsmessern 145 und Aufhängungsverschiebungssensoren 147. Die Beschleunigungsmesser 145 sind vorzugsweise dazu angeordnet, Beschleunigung für das Fahrzeug 10 in X-, Y- und Z-Richtung zu messen. Solche Informationen sind für die Traktionsbewer tungseinheit 120 direkt verwertbar, insbesondere zur Bestimmung der von einer gegebenen Fahrbahnoberfläche an den Rädern 90, 94, 102 und 106 ausgeübten Normalkraft. Des Weiteren sind vorzugsweise Aufhängungsverschiebungssensoren 147 vorgesehen und messen die Fahrzeugreaktion auf sich ändernde Straßenzustände, wie zum Beispiel das Antreffen einer Anhöhe oder einer Neigung.
Zusätzliche Sensoren und Daten
Eine andere Gruppe von Sensoren 150 enthält vorzugsweise die folgenden Arten von Sensoren. Raddrehzahlsensoren 152 liefern Informationen, die zur Ermittlung des Radschlupfes erforderlich sind. Ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) 154 liefert Daten zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit und -beschleunigung in Längs- und in Querrichtung. Darüber hinaus können GPS-Positionsdaten zusammen mit topographischen Daten 155 verwendet werden, um zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug 10 einer Anhöhe oder einer Neigung nähert. Das globale Positionsbestimmungssystem 154 arbeitet auch in Kombination mit gesendeten Echtzeitstraßenzustandsdaten 156 zur Ermittlung der Verkehrs- und Straßenreparaturzustände. Fahrdynamiksteuerungssensoren 158 liefern Informationen hinsichtlich Gieren, Nicken und Wanken sowie Längs-, Quer- und Vertikalbeschleunigung. Statt getrennte Fahrdynamiksteuerungssensoren 158 vorzusehen, können die Informationen von den Beschleunigungssensoren 145 erhalten werden, die von der Gewichtsverteilungsbewertungseinheit 140 verwendet werden.
Antriebsstrangsteuerung
Eine Antriebsstrangsteuerung 160 erhält Informationen hinsichtlich des angeforderten Drehmoments und führt dann dem Motor 25 die geeigneten Steuersignale zu. Bei einem Hybridfahrzeug sendet eine Antriebsstrangsteuerung 160 des Weiteren geeignete Steuersignale zu den bei 165 gezeigten Traktionsmotoren, die jeweils dem Antriebsstrang 31 Drehmoment zuführen. Die Antriebsstrangsteuerung 160 erzeugt Daten 169 hinsichtlich des Antriebsstrangs 31 und sendet die Daten 169 zum Drehmomentverteilungsmanager 122 zurück.
Triebstrangsteuerung
Eine Triebstrangsteuerung 170 liefert Anweisungen sowohl zu Querdrehmomentübertragungsvorrichtungen 172, wie zum Beispiel dem Vorderachs- und dem Hinterachs-Differenzial 45 und 55, als auch zu Längsdrehmomentübertragungsvorrichtungen 174, wie zum Beispiel der Verteilerkupplung 40. Die Übertragungsvorrichtungen 172, 174 steuern direkt den Drehmomentfluss zu den verschiedenen Rädern 90, 92, 102 und 106. Des Weiteren erzeugt die Triebstrangsteuerung 170 Triebstrangsteuerdaten 179 und sendet Daten 179 zu dem Drehmomentverteilungsmanager 122 zurück.
Bremssteuerung
Eine Bremssteuerung 180 steuert die Bremsen 182 für jedes der Räder 90, 92, 94 und 106. Die Bremsen 182 können nicht nur zum Verlangsamen des Fahrzeugs 10 verwendet werden, sondern auch zur gezielten Übertragung von Drehmoment von einem bestimmten Rad weg. Des Weiteren erzeugt die Bremssteuerung 180 Bremssteuerdaten 189 und sendet die Daten 189 zum Drehmomentverteilungsmanager 122 zurück.
Aufhängungssteuerung
Eine Aufhängungssteuerung 190 wird zur Steuerung einer aktiven Aufhängung 195 verwendet, die das Fahrzeugniveau, das Aufhängungsdämpfungsausmaß und die zugelassene Aufhängungsverschiebung, die an jedem Rad 90, 94, 102 und 106 bereitgestellt wird, variieren kann, um Gewichtsverlagerung und Traktion zu ändern. Des Weiteren erzeugt die Aufhängungssteuerung 190 Aufhängungssteuerdaten 199 und sendet die Daten 199 an den Drehmomentverteilungsmanager 122 zurück. Als Alternative dazu könnte auch eine semiaktive Aufhängung oder eine passive Aufhängung verwendet werden, obgleich die Regulierbarkeit bei diesen Systemen verringert ist.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine bevorzugte Drehmomentsteuerroutine für das in 1 gezeigte Steuersystem 20 darstellt und Schritte in einem Verfahren zur Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern 90, 94, 102 und 106 eines Fahrzeugs 10 auf einer Fläche mit einer Neigung zeigt. Wie unten ausführlicher angeführt, verhindert das System 20 im Allgemeinen, dass die Räder rutschen, wenn sich das Fahrzeug 10 auf einer Neigung befindet. Das Verfahren wird in einem bei 200 gezeigten ersten Schritt initiiert. Das Verfahren geht zu einem Schritt 210 über, in dem Messdaten des Fahrzeugs 10 durch Beschleunigungssensoren 145 erhalten werden. Die Beschleunigungssensoren 145 messen vorzugsweise eine Istbeschleunigung in mindestens der Längs- und Querrichtung. Als Nächstes werden in Schritt 220 Daten vom globalen Positionsbestimmungssystem 154 erhalten, darunter Fahrzeugbeschleunigungsdaten.
In Schritt 230 wird die von den Sensoren 145 gemessene Beschleunigung mit den von dem globalen Positionsbestimmungssystem 154 erhaltenen Daten verglichen, um eine Längs- und Querneigung festzustellen. Es können auch andere Verfahren zur Neigungsbestimmung verwendet werden. Bei einem alternativen Verfahren werden Fahrzeugpositionsdaten von dem globalen Positionsbestimmungssystem 154 und im Speicher und in der Verarbeitungsvorrichtung 119 gespeicherte topographische Daten 155 gegenübergestellt, darunter die Neigung der Bodenoberfläche an irgendeinem gegebenen Punkt. Bei einem anderen Verfahren wurden Aufhängungsverschiebungssensoren 147 in Kombination mit anderen Daten verwendet, um die Neigung zu schätzen. Bei einem anderen Verfahren können Istnick- und -wankdaten von (nicht gezeigten) neigungsmesserartigen Sensoren verwendet werden. Bei der ganz besonders bevorzugten Ausführungsform werden jedoch in erster Linie Beschleunigungsmesserdaten und Daten des globalen Positionsbestimmungssystems verwendet, um die Neigung zu schätzen. Insgesamt wird bzw. werden irgendeiner oder mehrere dieser Sensoren als Lagensensor betrachtet.
Dann schätzt das Verfahren in Schritt 240 die statische und dynamische Gewichtsverteilung zwischen den Vorderrädern 90, 94 und den Hinterrädern 102, 106 unter Verwendung von Neigungsdaten, Beschleunigungsdaten und Fahrzeuggewichtsdaten. Gewichtsdaten werden vorzugsweise vorgegeben oder geschätzt, zum Beispiel durch die Aufhängungsverschiebungssensoren 147, es können jedoch auch andere Verfahren verwendet werden. In Schritt 250 wird der Reibungskoeffizient zwischen den Rädern 90, 94, 102 und 106 und der Fahrbahnoberfläche unter Verwendung von Fahrzeugsensordaten und gesendeten Daten, die von den Sensoren 150 und der Einheit 125 zur Bewertung der Umgebungsbedingungen bereitgestellt werden, geschätzt. Als Nächstes wird in Schritt 260 unter Verwendung der Reibungskoeffizientschätzung und der Gewichtsverteilungsschätzung die an jedem Rad 90, 94, 102, 106 zur Verfügung stehende Traktionskraft geschätzt. In Schritt 270 werden die Größe und die Verteilung von Drehmoment und von dem Drehmomentverteilungsmanager 122 auf Grundlage von Fahrzeugdaten aus dem Speicher und der Verarbeitungsvorrichtung 119 und der Traktionsbewertungseinheit 120 berechnet und angefordert. In Schritt 280 führen die Antriebsstrangsteuerung 160, die Triebstrangssteuerung 170, die Bremssteuerung 180 und/oder die Aufhängungssteuerung 190 die Drehmomentgrößen- und -verteilungsanforderungen durch. Schließlich beginnt in Schritt 290 die nächste Iteration des Prozesses, die Drehmomentverteilung auf Grundlage von aktualisierten Daten aufrechterhält oder modifiziert und Rückkopplung liefert. Wie anhand der obigen Besprechung zu sehen ist, gilt dieses Verfahren gleichermaßen, wenn Drehmoment von irgendeinem der Räder 90, 94, 102, 106, das als erstes Rad betrachtet werden kann, auf irgendein anderes der Räder 90, 94, 102, 106, das als zweites Rad betrachtet werden kann, übertragen wird.
Ein Beispiel für dieses Verfahren wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, in dessen Darstellung das Fahrzeug 10 eine Anhöhe erklimmt. Eine Fläche 310 weist eine steile Steigung auf, so dass der erste Satz von Rädern 50, in diesen Fall die Vorderräder 90, 94, viel höher liegen als der zweite Satz von Rädern 60, in diesem Fall die Hinterräder 102, 106, so dass ein dem Fahrzeug 10 zugeordnetes Gewicht 311 nach hinten verlagert wird. Infolgedessen ist eine durch die Fläche 310 auf die Vorderräder 50 ausgeübte Normalkraft 315 viel geringer als eine durch die Fläche 310 auf die Hinterräder 60 ausgeübte Normalkraft 320. Da die Normalkraft 320 an den Hinterrädern 60 viel größer ist als die Normalkraft 315 an den Vorderrädern 50, besteht an den Hinterrädern 60 eine viel größere Traktion. Wenn der Motor 25 ein Antriebsmoment anlegt, würde das Drehmoment normalerweise anfangs an die Vorderräder 50 gesendet werden. Die Vorderräder 50 neigen jedoch zu Schlupf. Um dieser Tendenz entgegenzuwirken, wird eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Verteilerkupplung 40, präemptiv eingerückt, um Drehmoment, das normalerweise an die Vorderräder 50 gesendet werden würde, auf die Hinterrä der 60 zu übertragen, wie zum Beispiel durch den Pfeil 330 gezeigt, um Schlupf zu verhindern. Der Schlupf wird an dem Vorderradsatz 50 verhindert, weil die Größe des durch die Vorderräder 50 übertragenen Drehmoments auf unter die Größe abfällt, die angesichts der relativ geringen Größe der an den Vorderrädern 50 bereitgestellten Normalkraft 315 Schlupf verursacht. Die Hinterräder 60 rutschen selbst bei Hinzufügen des zusätzlichen Drehmoments, das durch die Drehmomentübertragungsvorrichtung 40 bereitgestellt wird, nicht, weil die Normalkraft 320 an den Hinterrädern 60 im Vergleich zu der Normalkraft 315 an den Vorderrädern 50 relativ groß ist. Wenn die Fläche 310 rutschig genug ist, dann könnten natürlich sowohl die Vorderräder 50 als auch die Hinterräder 60 rutschen, selbst bei Drehmomentübertragung 330 von den Vorderrädern 50 auf die Hinterräder 60. Die oben besprochene in Schritt 250 erfolgte Reibungskoeffizientschätzung unterstützt jedoch die in 1 gezeigte Steuerung 61 bei der Berechnung der geeigneten Größe des abgegebenen Drehmoments zur Verhinderung von Schlupf.
Ein anderes Beispiel für das erfindungsgemäße Steuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, in deren Darstellung Fahrzeug 10 eine Anhöhe überquert. Die Fläche 350 weist eine relativ große zur Seite geneigte Steigung auf, so dass ein erster Satz von Rädern, in diesem Fall linke Seitenräder 90, 102, viel höher ist als ein zweiter Satz von Rädern, in diesem Fall rechte Seitenräder 94, 106. Für dieses bestimmte Beispiel werden nur das linke Vorderrad 90 und das rechte Vorderrad 94 besprochen, da sie vorzugsweise die Primärantriebsräder sind. Infolgedessen ist eine durch die Fläche 350 auf das linke Seitenrad 90 ausgeübte Normalkraft 390 viel geringer als eine durch die Fläche 350 auf das rechte Seitenrad 94 ausgeübte Normalkraft 395. Da die am rechten Seitenrad 94 ausgeübte Normalkraft 395 viel größer ist als die durch die Fläche 350 auf das linke Seitenrad 90 ausgeübte Normalkraft 390, besteht am rechten Seitenrad 94 eine viel größere Traktion. Wenn der Motor 25 ein Antriebsdrehmoment anlegt, wird das Drehmoment vorzugsweise in gleichen Anteilen zu dem linken und dem rechten Rad 90, 94 geleitet. Wenn das Motordrehmoment gleichermaßen zu dem linken Vorderrad 90 und dem rechten Vorderrad 94 geleitet wird, neigt das linke Vorderrad 90 vor dem rechten Vorderrad 94 zum Rutschen. Um dieser Tendenz entgegenzuwirken, rückt eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein Vorderachs-Differenzial 45, ein, um ein durch den Pfeil 399 dargestelltes laterales Drehmoment von dem linken Vorderrad 90 zu dem rechten Vorderrad 94 umzulenken, um Schlupf zu verhindern.
Obgleich mehrere Variationen, insbesondere in Verbindung mit Neigungsberechnungen, oben beschrieben worden sind, wird bei der ganz besonders bevorzugten Ausführungsform die Oberflächenneigung aus GPS-Daten ermittelt. Nunmehr auf die 6 und 7 Bezug nehmend, werden Beispiele gezeigt, wie eine Längsflächenneigung ermittelt wird und wie eine Querflächenneigung ermittelt wird. In 6 werden auf das Fahrzeug 10 wirkende schematische Kräfte, die von Interesse sind, gezeigt, um die Längsneigung zu ermitteln. Die Schwerkraft g ist bekannt und ist vorzugsweise im Speicher und in der Verarbeitungsvorrichtung 119 gespeichert. Die durch die Beschleunigungsmesser 145 oder die Fahrdynamiksteuerungssensoren 158 gemessene Beschleunigung in Längsrichtung a_x,acc ist eigentlich die Summe der Beschleunigung g_x aufgrund von Schwerkraft in Längsrichtung plus der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 in Längsrichtung. Leider können die meisten Beschleunigungsmesser nicht zwischen diesen beiden Arten von Beschleunigung differenzieren. Deshalb wird eine aus Daten vom globalen Positionsbestimmungssystem 154 erhaltene Beschleunigung a_x,gps durch Ermitteln der Positionsänderung pro Zeiteinheit, um die Geschwindigkeit zu erhalten und dann die Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit zu ermitteln, um die Beschleunigung zu erhalten, berechnet. Das Ergebnis a_x,gps stellt nur die Beschleunigung durch das Fahrzeug 10 in Längsrichtung dar. Deshalb lässt sich die Beschleunigung durch Schwerkraft g_x anhand der folgenden Formel finden: g_x = a_x,acc – a_x,gps. Unter Verwendung von Trigonometrie kann die Längsneigung der Fläche 310 aus der folgenden Formel berechnet werden: Längsneigung in % = 100·g_x/g_z = 100·tan(sin^–1(g_x/g)).
Bei diesem Verfahren wird die Oberflächenneigung schnell und leicht ermittelt. Da globale Positionsbestimmungssysteme eine Positionsänderung auf einer Kugel messen, liefert das obige Verfahren natürlich eine genaue Schätzung der Neigung. Bei geringen Positionsänderungen liefert das globale Positionsbestimmungssystem eine ziemlich genaue Messung der Beschleunigung in Horizontalrichtung, berücksichtigt aber nicht sehr gut die Höhenänderung zwischen zwei Punkten. Mit anderen Worten, die a_x,gps ist genauer ein Maß der Beschleunigung in Horizontalrichtung und nicht die Beschleunigung entlang der Fläche 310. Nichtsdestotrotz liefert das Ver fahren zur Ermittlung der Beschleunigung auf Grundlage der Ermittlung von Neigung, wie oben beschrieben, überraschend viel bessere Ergebnisse als die vorbekannten Verfahren zum Messen von Raddrehzahl zur Ermittlung der Istfahrzeugbeschleunigung.
In 7 werden auf das Fahrzeug 10 wirkende Kräfte, die von Interesse sind, gezeigt, um die Querneigung zu ermitteln. Die Analyse ist analog zu der Art und Weise, wie die Längsneigung ermittelt wird, wie oben unter Bezugnahme auf 6 besprochen. In 7 ist die Beschleunigung a_y,acc - die Summe der Beschleunigung g_y aufgrund von Schwerkraft in Querrichtung plus der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 in Querrichtung. Eine Beschleunigung a_y,gps stellt nur die Beschleunigung durch das Fahrzeug 10 in Querrichtung dar. Deshalb lässt sich die Beschleunigung durch Schwerkraft g_y anhand der folgenden Formel finden: g_y = a_y,acc – a_y,gps. Unter Verwendung von Trigonometrie kann die Querneigung der Fläche 310 aus der folgenden Formel berechnet werden: Querneigung in % = 100·g_y/g_z = 100·tan(sin^–1(g_y/g)).
Wie aus der obigen Besprechung der Erfindung ersichtlich, wird ein System und Verfahren zur Verbesserung von Fahrzeugleistung auf einer Neigung durch präemptives Umleiten von Drehmoment, so dass die Räder des Fahrzeugs nicht rutschen, bereitgestellt. Trotz der Beschreibung mit Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liegt auf der Hand, dass verschiedene Änderungen und/oder Modifikationen an der Erfindung durchgeführt werden könnten, ohne von deren Gedanken abzuweichen. Zum Beispiel gilt der Erfindungsgedanke der Verlagerung des Drehmoments von rechten auf linke oder von linken auf rechte Räder auch für Hinterräder bei einer Anordnung, bei der die Hinterräder die Primärantriebsräder sind, und auch für linke und rechte Räder bei einer permanenten Vierradantriebsanordnung. Wenn alle vier Räder potentiell angetrieben werden, können des Weiteren die Erfindungsgedanken sowohl des ersten als auch des zweiten Beispiels kombiniert werden, so dass ein eine Anhöhe überquerendes und erkletterndes Fahrzeug mit einem doppeltwirkenden System ausgestattet sein könnte. Im Allgemeinen soll die Erfindung nur durch den Schutzbereich der folgenden Ansprüche beschränkt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen ersten und zweiten Rädern eines Fahrzeugs auf einer Oberfläche mit einer Neigung, umfasst:
Erhalten von Informationen über das Fahrzeug von einem globalen Positionsbestimmungssystem;
Erfassen der Beschleunigung des Fahrzeugs unter Verwendung der sowohl von dem globalen Positionsbestimmungssystem als auch von einem Beschleunigungssensor erhaltenen Informationen;
Berechnen einer dynamischen Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Satz von Rädern zu dem zweiten Satz von Rädern durch die Beschleunigung;
Berechnen der Neigung der Oberfläche unter Verwendung der sowohl von dem globalen Positionsbestimmungssystem als auch von dem Beschleunigungssensor erhaltenen Informationen;
Berechnen einer statischen Gewichtsverlagerung durch Schwerkraft und die Neigung;
Ermitteln der maximalen Drehmomentgröße, die auf das erste Rad übertragen werden kann, bevor das erste Rad rutscht; und
präemptives Umleiten von Drehmoment von dem ersten Rad zu dem zweiten Rad zur Vermeidung von Rutschen des ersten Rads.
Dabei kann bevorzugt das Überwachen der Witterung, die Maximalgröße der Drehmomentabgabe beeinflussen und das Umleiten des Drehmoments auf Grundlage der Witterung und Begrenzen der Drehmomentabgabe auf Grundlage der Witterung erfolgen.
Wobei das Überwachen der Witterung bevorzugt das Verwenden von Daten von einem Regensensor und/oder einem Barometer und/oder einem Außenlufttemperatursensor und/oder einem Straßentemperatursensor und/oder einem Straßenreflexionssensor und/oder einem Außenfeuchtigkeitssensor und/oder einem Sichtweitensensor und/oder gesendeten Echtzeitwetterdaten umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin Speichern von Informationen, die sich auf den Verlauf des Radschlupfes beziehen, und Verwenden des Verlaufs der Radschlupfinformationen zur Einstellung der Maximalgröße der Drehmomentabgabe.
Dabei kann bevorzugt das Berechnen der Neigung Berechnen von eine Beschleunigung des Fahrzeugs darstellenden Daten von dem globalen Positionsbestimmungssystem, Erfassen einer Summe von Beschleunigung aufgrund von Fahrzeugbeschleunigung entlang der Neigung und einer Schwerkraftkomponente entlang der Neigung bei einer Beschleunigung, Ermitteln der Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft entlang der Neigung durch Subtrahieren der berechneten Daten von der Summe und Ermitteln der Neigung aus der Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft entlang der Neigung und einem bekannten Schwerkraftwert in Vertikalrichtung umfassen.
Weiter bevorzugt ist zum Ermitteln der Neigung Verwendung von Aufhängungsverschiebungssensoren empfangenen Signalen vorgesehen.
Insbesondere kann Ermitteln der Neigung Verwendung von von Fahrdynamiksteuerungssensoren empfangenen Signalen, darunter Wank-, Nick- und Gierdaten und Längs-, Quer- und Vertikalbeschleunigungsdaten, umfassen.

2

131: REGENSENSOR
132: BAROMETER
133: AUSSENLUFTTEMPERATURSENSOR
134: STRASSENTEMPERATURSENSOR
135: STRASSENREFLEXIONSSENSOR
136: AUSSENFEUCHTIGKEITSSENSOR
137: SICHTWEITENSENSOR
138: GESENDETE ECHTZEITWETTERDATEN
145: BESCHLEUNIGUNGSMESSER (X, Y, Z)
147: AUFHÄNGUNGSVERSCHIEBUNGSSENSOREN
125: BEWERTUNG DER UMGEBUNGSBEDINGUNGEN
140: GEWICHTSVERTEILUNGSBEWERTUNG
152: RADDREHZAHLSENSOREN
120: TRAKTIONSBEWERTUNG
156: GESENDETE ECHTZEITSTRASSENZUSTANDSDATEN
158: FAHRDYNAMIKSTEUERUNGSSENSOREN (X, Y, Z, GIEREN, NICKEN, WANKEN)
154: GPS
122: DREHMOMENTVERTEILUNGSMANAGER
169: ANTRIEBSSTRANGSTEUERUNGSDATEN
179: TRIEBSTRANGSTEUERUNGSDATEN
189: BREMSSTEUERDATEN
199: AUFHÄNGUNGSSTEUERDATEN
155: TOPOGRAPHISCHE DATEN
160: ANTRIEBSSTRANGSTEUERUNG
170: TRIEBSTRANGSTEUERUNG
180: BREMSSTEUERUNG
190: AUFHÄNGUNGSSTEUERUNG
25: MOTOR
172: QUERDREHMOMENTÜBERTRAGUNGSVORRICHTUNG(EN)
182: BREMSEN
195: AKTIVE AUFHÄNGUNG
165: TRAKTIONSMOTOR(EN)
174: LÄNGSDREHMOMENTÜBERTRAGUNGSVORRICHTUNG(EN)
31: ANTRIEBSSTRANG
90, 94, 102, 106: RÄDER

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5132906 [0005]

Claims

System zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer in einer Neigung ausgerichteten Fläche in einem Fahrzeug mit einer Frontpartie, einem Heckteil, einer linken Seite und einer rechten Seite, wobei das System Folgendes umfasst: einen Motor; ein globales Positionsbestimmungssystem zur Berechnung von Daten, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs darstellen; einen Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Summe von Beschleunigung aufgrund von Fahrzeugbeschleunigung entlang der Neigung und einer Schwerkraftkomponente entlang der Neigung, der Daten auf Grundlage der erfassten Summe liefert; eine Steuerung zur Ermittlung der Neigung unter Verwendung der Daten von dem globalen Positionsbestimmungssystem und der Daten von dem Beschleunigungssensor, Berechnung einer dynamischen Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von einem ersten Rad zu einem zweiten Rad aufgrund der Beschleunigung, Berechnung einer statischen Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von dem ersten Rad zu dem zweiten Rad aufgrund von Schwerkraft und der Neigung und Bestimmung einer maximalen Drehmomentgröße, die von dem ersten Rad übertragen werden kann, bevor das erste Rad rutscht; und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Einstellung der an jedes des ersten und des zweiten Rads gesendeten Drehmomentgröße, wodurch Rutschen des ersten Rads durch die Steuerung präemptiv vermieden wird, indem sie Drehmoment von dem ersten Rad durch die Drehmomentübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Rad umleitet, so dass die Größe eines an das erste Rad gesendeten Drehmoments geringer ist als die maximale Drehmomentgröße.
System nach Anspruch 1, das weiterhin eine Gewichtsverteilungsbewertungseinheit umfasst.
System nach Anspruch 2, das weiterhin Aufhängungsverschiebungssensoren, die der Gewichtsverteilungsbewertungseinheit Daten zuführen, und einen Speicher, der festgelegte oder ermittelte Informationen enthält, umfasst.
System nach Anspruch 3, das weiterhin eine Einheit zur Bewertung der Umgebungsbedingungen zur Bereitstellung von Informationen über einen Reibungskoeffizienten der Oberfläche umfasst.
System nach Anspruch 4, wobei die Einheit zur Bewertung der Umgebungsbedingungen Daten von einem Regensensor und/oder einem Barometer und/oder einem Außenlufttemperatursensor und/oder einem Straßentemperatursensor und/oder einem Straßenreflexionssensor und/oder einem Außenfeuchtigkeitssensor und/oder einem Sichtweitensensor und/oder gesendeten Echtzeitwetterdaten erhält.
System nach Anspruch 5, das weiterhin eine Traktionsbewertungseinheit umfasst, die Informationen von Raddrehzahlsensoren, gesendeten Echtzeitstraßenzustandsdaten, Fahrdynamiksteuerungssensoren, der Umgebungsbewertungseinheit und der Gewichtsverteilungsbewertungseinheit verwendet.
System nach Anspruch 6, das weiterhin einen Drehmomentverteilungsmanager umfasst, der Informationen von der Traktionsbewertungseinheit sammelt und Steuerungen zur Verteilung von Drehmoment verwendet.
System nach Anspruch 7, wobei die Steuerungen aus der aus einer Antriebsstrangsteuerung, Triebstrangsteuerung, Bremssteuerung und einer Aufhängungssteuerung bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Rad ein Primärantriebsrad und das zweite Rad ein Sekundärantriebsrad ist.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Rad ein Primärantriebsrad oder ein Sekundärantriebsrad und das zweite Rad das jeweils andere, das Sekundärantriebsrad oder das Primärantriebsrad, ist.
System nach Anspruch 10, wobei das erste Rad auf der linken Seite des Fahrzeugs und das zweite Rad auf der rechten Seite des Fahrzeugs positioniert ist.
System nach Anspruch 1, das weiterhin eine Witterungsüberwachungsvorrichtung umfasst, um Witterung zu erfassen, die die maximale Drehmomentgröße, die an das erste und das zweite Rad verteilt wird, beeinflussen kann.
System nach Anspruch 1, das weiterhin eine Speichervorrichtung zur Speicherung von Informationen umfasst, die sich auf den Verlauf des Radschlupfes des Fahrzeugs beziehen, wobei die Steuerung den Verlauf der Radschlupfinformationen zur Einstellung der maximalen Größe des an das erste und das zweite Rad verteilten Drehmoments verwendet.