DE102011122526A1 - Method for adjusting effective torque on wheel of vehicle, particularly motor car with two control units, involves determining effective value of torque by calculation provision - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines effektiven Drehmoments an einem Rad eines Fahrzeugs mit zumindest zwei Stelleinheiten, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein Teil-Drehmoment an dem Rad einzustellen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Einstellung eines effektiven Drehmoments an einem Rad eines Fahrzeugs. Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method for setting an effective torque on a wheel of a vehicle having at least two actuating units which are each designed to set a partial torque on the wheel. The invention also relates to a device for adjusting an effective torque on a wheel of a vehicle. Finally, the invention relates to a vehicle with such a device.
In Kraftfahrzeugen sind so genannte Active-Yaw- bzw. Torque-Vectoring-Vorrichtungen bekannt, mithilfe derer Antriebsmomente gezielt auf einzelne Räder des Kraftwagens verteilt werden können. An den Rädern des Kraftwagens wird jeweils ein definiertes Drehmoment eingestellt, das über einen Algorithmus berechnet wird, welcher in einer Recheneinheit abläuft. Ähnlich kann bei anderen Fahrdynamikregelsystemen, wie zum Beispiel dem Antiblockiersystem (ABS) und dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) vorgegangen werden.In motor vehicles so-called active Yaw or torque vectoring devices are known, by means of which drive torques can be distributed in a targeted manner to individual wheels of the motor vehicle. At the wheels of the motor vehicle in each case a defined torque is set, which is calculated via an algorithm which runs in a computing unit. Similarly, other vehicle dynamics control systems, such as the anti-lock braking system (ABS) and electronic stability program (ESP), can be used.
Als Aktoren für die genannten Fahrdynamikregelsysteme können alle Arten von steuerbaren Vorrichtungen dienen, die ein Drehmoment auf mindestens eines der Räder eines Kraftfahrzeugs aufbringen können, so zum Beispiel die konventionelle Reibungsbremse, ein Antrieb über einen Verbrennungs- und/oder Elektromotor sowie spezifische Torque-Vectoring Systeme. Jeder dieser Aktoren erlaubt es, das am jeweiligen Rad angreifende Drehmoment gezielt zu beeinflussen. In der Regel sind hierbei mehrere Aktoren vorgesehen, über die radindividuelle Drehmomente eingestellt werden können (z. B. Reibungsbremse kombiniert mit elektrischem Einzelradantrieb). Man spricht von redundanter Aktorik bzw. überaktuierten Systemen.As actuators for the said vehicle dynamics control systems can serve all kinds of controllable devices that can apply torque to at least one of the wheels of a motor vehicle, such as the conventional friction brake, a drive via a combustion and / or electric motor and specific torque vectoring systems , Each of these actuators allows to selectively influence the torque acting on the respective wheel. As a rule, a plurality of actuators are provided by means of which wheel-specific torques can be set (eg friction brake combined with electric single-wheel drive). One speaks of redundant actuators or überaktuierten systems.
Die in den genannten Fahrdynamikregelsystemen normalerweise eingesetzten Algorithmen berechnen das einzustellende Drehmoment an den Rädern üblicherweise unabhängig von dem jeweiligen Aktor, durch welchen das berechnete Drehmoment auf das Rad umgesetzt werden soll. Gemäß der heute üblichen Programmarchitektur greift der Algorithmus direkt auf einen Aktor zu und ist folglich auf den jeweiligen Satz vorhandener Aktoren spezifisch zugeschnitten. Sollen zusätzliche Aktoren eingebunden werden, ist für jeden Satz von Aktoren eine aufwendige Schnittstellenentwicklung und Anpassung des Algorithmus notwendig. Dies bedingt einen hohen Abstimmungsaufwand zwischen Hardware und Software.The algorithms normally used in the aforementioned vehicle dynamics control systems usually calculate the torque to be set on the wheels independently of the respective actuator, by means of which the calculated torque is to be converted to the wheel. In accordance with today's program architecture, the algorithm accesses an actor directly and is thus tailored to the particular set of existing actuators. If additional actuators are to be integrated, a complex interface development and adaptation of the algorithm is necessary for each set of actuators. This requires a high coordination effort between hardware and software.
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es erlauben, ein Drehmoment an einem Rad eines Fahrzeugs unter Nutzung zumindest zweier Stelleinheiten gezielter einzustellen und die die Einbindung verschiedener Stelleinheiten zu erleichtern.It is the object of the invention to provide a method and a device which make it possible to more selectively adjust a torque on a wheel of a vehicle using at least two actuating units and to facilitate the integration of different actuating units.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, eine Vorrichtung, welche die Merkmale des Patentanspruchs 10 aufweist, sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1, a device having the features of claim 10, and a vehicle having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Einstellen eines effektiven Drehmoments an einem Rad eines Fahrzeugs mit zumindest zwei Stelleinheiten, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein Teil-Drehmoment an dem Rad einzustellen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Festlegen eines effektiven Drehmomentwerts mittels einer ersten Berechnungsvorschrift;
- b) Ausgeben des festgelegten effektiven Drehmomentwerts über eine Schnittstelle;
- c) in Abhängigkeit von dem über die Schnittstelle ausgegebenen effektiven Drehmomentwert Ermitteln je eines Teil-Drehmomentwerts für die zumindest zwei Stelleinheiten über eine zweite Berechnungsvorschrift dergestalt, dass sich bei Einstellen der den Teil-Drehmomentwerten entsprechenden Teil-Drehmomente an dem Rad das effektive Drehmoment ergibt, das dem effektiven Drehmomentwert entspricht; und
- d) Einstellen der Teil-Drehmomente an dem Rad mittels der zumindest zwei Stelleinheiten.
- a) determining an effective torque value by means of a first calculation rule;
- b) outputting the specified effective torque value via an interface;
- c) depending on the effective torque value output via the interface, determining in each case a partial torque value for the at least two actuating units via a second calculation rule in such a way that the effective torque results when setting the partial torques on the wheel corresponding to the partial torque values, which corresponds to the effective torque value; and
- d) adjusting the partial torques on the wheel by means of the at least two actuators.
Bei der Stelleinheit kann es sich insbesondere um einen Aktor handeln, mithilfe dessen auf die Dynamik des Rades einwirkbar ist. Bei der ersten und zweiten Berechnungsvorschrift kann es sich insbesondere um Algorithmen handeln, die in Form eines Programms ablauffähig in einem Rechner abgelegt sind. Insbesondere kann die zweite Berechnungsvorschrift verschieden von der ersten Berechnungsvorschrift sein. Das effektive Drehmoment ist insbesondere das tatsächlich am Rad angreifende Drehmoment, durch welches z. B. Kraft auf eine Fahrbahn übertragen wird. Insbesondere kann die Summe aller Teil-Drehmomente das effektive Drehmoment ergeben.In particular, the actuator may be an actuator by means of which the dynamics of the wheel can be acted upon. The first and second calculation instructions may in particular be algorithms which are stored in the form of a program executable in a computer. In particular, the second calculation rule may be different from the first calculation rule. The effective torque is in particular the actually acting on the wheel torque through which z. B. force is transmitted to a roadway. In particular, the sum of all partial torques can yield the effective torque.
Das Verfahren erlaubt es, das effektive Drehmoment sehr bedarfsgerecht und an die jeweilige Fahrsituation des Fahrzeugs angepasst auf die einzelnen Stelleinheiten so zu verteilen, dass durch jede dieser Stelleinheiten ein geeignetes Teil-Drehmoment bereitgestellt wird. Der effektive Drehmomentwert kann durch eine universelle Berechnungsvorschrift festgelegt werden, während die Verteilung der Teil-Drehmomente auf die einzelnen Stelleinheiten durch die zweite Berechnungsvorschrift erfolgt. Die Schnittstelle stellt die Vereinbarkeit der beiden Berechnungsvorschriften sicher. Die Berechnungsvorschrift für den effektiven Drehmomentwert ist unabhängig von der Berechnungsvorschrift, die die Aufteilung des effektiven Drehmoments auf die einzelnen Teil-Drehmomente übernimmt.The method makes it possible to distribute the effective torque as needed and adapted to the particular driving situation of the vehicle to the individual actuators so that a suitable partial torque is provided by each of these actuators. The effective torque value can be determined by a universal calculation rule, while the distribution of the partial torques on the individual actuating units is performed by the second calculation rule. The Interface ensures the compatibility of the two calculation rules. The calculation rule for the effective torque value is independent of the calculation rule, which takes over the division of the effective torque to the individual partial torques.
Vorzugsweise liegen die erste Berechnungsvorschrift und die zweite Berechnungsvorschrift in zwei verschiedenen, selbstständig ablauffähigen Programmen vor. Sollen bei konstantem effektiven Drehmomentwert die Teil-Drehmomentwerte neu auf die einzelnen Stelleinheiten verteilt werden, so stellt dies Ausführungsform sicher, dass lediglich das zur zweiten Berechnungsvorschrift gehörende Programm modifiziert werden muss.Preferably, the first calculation rule and the second calculation rule are present in two different, independently executable programs. If, at a constant effective torque value, the partial torque values are to be redistributed to the individual control units, this embodiment ensures that only the program belonging to the second calculation rule must be modified.
Vorzugsweise ist die erste Berechnungsvorschrift unabhängig und/oder die zweite Berechnungsvorschrift abhängig von Parametern, welche die zumindest zwei Stelleinheiten charakterisieren. Über die zweite Berechnungsvorschrift kann dann die Verteilung der Teil-Drehmomentwerte auf die einzelnen Stelleinheiten unter Berücksichtigung der spezifischen Charakteristika der einzelnen Stelleinheiten erfolgen, ohne dass die erste Berechnungsvorschrift diese Charakteristika berücksichtigen müsste. Die erste Berechnungsvorschrift kann völlig unabhängig von der konkreten technischen Umsetzung der Stelleinheiten ausgestaltet werden.Preferably, the first calculation rule is independent and / or the second calculation rule depends on parameters that characterize the at least two actuators. The second calculation rule can then be used to distribute the partial torque values to the individual actuating units, taking into account the specific characteristics of the individual actuating units, without the first calculation rule having to take these characteristics into account. The first calculation rule can be configured completely independently of the concrete technical implementation of the actuators.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren die folgenden weiteren Schritte:
- e) Modifizieren des Satzes der zumindest zwei Stelleinheiten durch Ergänzen und/oder Aktivieren und/oder Entfernen und/oder Deaktivieren von zumindest einer Stelleinheit, welche dazu ausgebildet ist, ein Teil-Drehmoment an dem Rad einzustellen;
- f) unverändertes Beibehalten der ersten Berechnungsvorschrift; und
- g) Anpassen der zweiten Berechnungsvorschrift dergestalt, dass mittels ihr in Abhängigkeit von dem über die Schnittstelle ausgegebenen Drehmomentwert je ein Teil-Drehmomentwert für alle Stelleinheiten des modifizierten Satzes der zumindest zwei Stelleinheiten dergestalt ermittelbar ist, dass sich bei Einstellen der den Teil-Drehmomentwerten entsprechenden Teil-Drehmomente an dem Rad das effektive Drehmoment ergibt.
- e) modifying the set of the at least two actuators by supplementing and / or activating and / or removing and / or deactivating at least one actuation unit configured to set a partial torque on the wheel;
- f) maintaining unchanged the first calculation rule; and
- g) adapting the second calculation rule such that a partial torque value for all actuator units of the modified set of the at least two actuator units can be determined depending on the torque value output via the interface in such a way that the part corresponding to the partial torque values is adjusted Torque on the wheel gives the effective torque.
Steht z. B. eine der Stelleinheiten nicht mehr zur Verfügung, so erlaubt diese Ausführungsform eine sehr flexible und bedarfsgerechte Anpassung des Verfahrens an die neuen Gegebenheiten. Eine Modifikation der ersten Berechnungsvorschrift ist nicht erforderlich, da diese ggf. völlig unabhängig von den spezifischen Stelleinheiten ist. Es muss lediglich eine Modifikation der zweiten Berechnungsvorschrift vorgenommen werden, um der veränderten Konfiguration gerecht zu werden. Sollen zusätzliche Stelleinheiten mit einbezogen werden, ist keine aufwendige Schnittstellenneuentwicklung bzw. Anpassung der ersten Berechnungsvorschrift erforderlich.Is z. B. one of the actuators no longer available, this embodiment allows a very flexible and needs-based adaptation of the process to the new circumstances. A modification of the first calculation rule is not necessary, since this may be completely independent of the specific actuators. Only a modification of the second calculation rule has to be made in order to do justice to the changed configuration. If additional control units are to be included, no complex new interface development or adaptation of the first calculation rule is required.
Vorzugsweise enthält die erste Berechnungsvorschrift eine oder mehrere Drehmomentanforderungen. Eine Drehmomentanforderung kann auf einer Handlung eines Fahrers (beispielsweise Betätigung des Gaspedals, Auswahl eines Fahrprogramms) oder auf Daten von einem Fahrerassistenzsystem, beispielsweise einem Antiblockiersystem, einer Antriebsschlupfregelungsvorrichtung (Antischlupfregelungsvorrichtung), einem elektronischen Fahrzeugstabilitätsprogramm, einer automatischen Notbremseinrichtung, eines Torque-Vectoring-Systems oder einer automatischen Geschwindigkeitsregelung, beruhen. Die Anzahl an Drehmomentanforderungen in der ersten Berechnungsvorschrift ist nicht besonders begrenzt und kann eine, zwei, mehrere, oder beliebig viele umfassen.Preferably, the first calculation rule includes one or more torque requests. A torque request may be based on a driver's action (eg, depressing the accelerator pedal, selecting a driving program) or data from a driver assistance system such as an anti-lock brake system, traction control device (traction control device), electronic vehicle stability program, automatic emergency braking device, torque vectoring system, or the like an automatic cruise control. The number of torque requests in the first calculation rule is not particularly limited and may include one, two, more, or any number.
Liegen innerhalb der ersten Berechnungsvorschrift zwei oder mehr Drehmomentanforderungen vor, so ist es weiter bevorzugt, dass diese innerhalb der ersten Berechnungsvorschrift priorisiert werden. Die zumindest eine Drehmomentanforderung wird bei der Festlegung des effektiven Drehmoments berücksichtigt.If two or more torque requests are present within the first calculation rule, it is further preferred that these be prioritized within the first calculation rule. The at least one torque request is taken into account in the determination of the effective torque.
Weiter ist es bevorzugt, dass durch die zweite Berechnungsvorschrift eine Verteilung der Teil-Drehmomentwerte für die zumindest zwei Stelleinheiten unter Berücksichtigung von zumindest einer Zielvorgabe erfolgt. Beispiele für derartige Zielvorgaben können sein:
- – Eine Optimierung der Drehmomentdynamik: Die verschiedenen Stelleinheiten weisen im Allgemeinen eine unterschiedliche Dynamik in Bezug auf den Drehmomentaufbau auf. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit bzw. Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die eine schnellstmögliche Umsetzung der Drehmomentanforderung(en) ermöglicht.
- – Eine Optimierung der Stellgenauigkeit: Die verschiedenen Stelleinheiten weisen im Allgemeinen eine unterschiedliche Stellgenauigkeit auf. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die, Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die eine möglichst präzise Stellgenauigkeit in Bezug auf die Drehmomentanforderung(en) ermöglicht.
- – Eine Optimierung der Energieeffizienz: Die verschiedenen Stelleinheiten haben im Allgemeinen eine unterschiedliche Energieeffizienz. So können beispielsweise elektrische Antriebe oftmals Energie beim Bremsen als elektrische Energie zurückgewinnen, bei Reibungsbremsen wird kinetische Energie in thermische und damit für einen Kraftwagen nicht mehr nutzbare Energie umgewandelt. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die die jeweils maximale Energieeffizienz ermöglicht.
- – Optimierung des Komforts: Verschiedene Stelleinheiten haben im Allgemeinen oftmals eine unterschiedliche Auswirkung auf den Fahrkomfort. Beispielsweise bauen verschiedene Stelleinheiten oftmals das Drehmoment unterschiedlich gleichmäßig („feinfühlig”) auf, verursachen ein unterschiedliches Maß an Geräusch und/oder Vibration im Fahrzeuginnenraum, und/oder erzeugen ein unterschiedliches Maß an Schwingungen im Antriebsstrang. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die jeweils den maximalen Komfort ermöglicht.
- – Minimierung von Belastung und/oder Verschleiß von zumindest einer Stelleinheit: Die verschiedenen Stelleinheiten können durch das Aufbringen eines Drehmoments im Allgemeinen unterschiedlich stark belastet oder sogar beschädigt werden. Beispiele hierfür sind eine überhitzte Reibungsbremse, eine überhitzter Elektromotor, eine Über- oder Unterspannung bei einer Batterie, eine zu hohe Batterietemperatur. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die unter dem Gesichtspunkt der Minimierung von Belastung oder Verschleiß optimal ist.
- – Berücksichtigung einer Beschränkung einer Stellgröße von zumindest einer Stelleinheit: Stelleinheiten weisen im Allgemeinen Stellgrößenbeschränkungen auf. So können beispielsweise Reibungsbremsen keine Antriebskräfte auf Räder übertragen und weist ein Elektromotor lediglich ein für ihn spezifisches maximales Drehmoment auf. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die es bei Einhaltung der gegebenen Stellgrößenbeschränkungen erlaubt, das angeforderte Drehmoment zur Verfügung zu stellen.
- – Berücksichtigung von einem Fehler bei zumindest einer Stelleinheit: Sofern eine Stelleinheit ausfällt oder nur eingeschränkt funktionsfähig ist, kann für eine Stelleinheit ein Stellbereich entweder überhaupt nicht mehr gegeben oder der mögliche Stellbereich deutlich reduziert sein. In der zweiten Berechnungsvorschrift wird die Stelleinheit oder Stelleinheit-Kombination ausgewählt, die es bei Einhaltung des eingeschränkten oder bei zumindest einer Stelleinheit nicht mehr gegebenen Stellgrößenbereichs erlaubt, das angeforderte Drehmoment zur Verfügung zu stellen.
- - Optimization of torque dynamics: The various actuators generally have different dynamics in terms of torque build-up. In the second calculation rule, the setting unit or actuator combination is selected, which enables the fastest possible implementation of the torque request (s).
- - An optimization of the positioning accuracy: The various actuators generally have a different positioning accuracy. In the second calculation rule, the actuator or actuator combination is selected, which allows the most accurate possible positioning accuracy with respect to the torque request (s).
- - Optimization of energy efficiency: The various actuators generally have different energy efficiency. For example, electric drives can often recover energy when braking as electrical energy, with friction brakes is kinetic energy in thermal and thus no longer usable for a car energy transformed. In the second calculation rule, the actuator or actuator combination is selected, which allows the maximum energy efficiency.
- - Optimization of comfort: Different actuators often have a different impact on ride comfort in general. For example, various actuators often build the torque to different degrees ("sensitive"), cause a different level of noise and / or vibration in the vehicle interior, and / or create a different level of driveline vibration. In the second calculation rule, the actuator or actuator combination is selected, each allowing maximum comfort.
- Minimizing stress and / or wear of at least one actuator: The various actuators can generally be subject to different levels of load or even damage by the application of torque. Examples include an overheated friction brake, a superheated electric motor, over or under voltage in a battery, too high a battery temperature. In the second calculation rule, the actuator or actuator combination is selected which is optimal from the viewpoint of minimizing stress or wear.
- - Consideration of a limitation of a manipulated variable of at least one setting unit: actuating units generally have manipulated variable restrictions. For example, friction brakes can not transfer driving forces to wheels and an electric motor has only a maximum torque specific to it. In the second calculation rule, the actuator or actuator combination is selected, which allows the requested torque to be provided while maintaining the given manipulated variable restrictions.
- - Consideration of a fault in at least one actuator: If a control unit fails or is only partially functional, a control range can either no longer be given for a control unit or the possible control range can be significantly reduced. In the second calculation rule, the setting unit or setting unit combination is selected, which allows the requested torque to be made available when the restricted or at least one setting unit is no longer given control variable range.
Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch die zweite Berechnungsvorschrift eine Verteilung der Teil-Drehmomente für die zumindest zwei Stelleinheiten unter Berücksichtigung einer beliebigen Kombination von zwei oder mehr der oben erwähnten Zielvorgaben erfolgen kann. Hierbei kann durch die zweite Berechnungsvorschrift auch eine Priorisierung der entsprechenden Zielvorgaben erfolgen. Die zweite Berechnungsvorschrift kann alle Zielvorgaben berücksichtigen, nur eine Auswahl hieraus oder nur eine einzige Zielvorgabe. Die zweite Berechnungsvorschrift kann versuchen, bei Berücksichtigung von mindestens zwei Zielvorgaben einen möglichst optimalen Kompromiss zwischen den Zielvorgaben zu erreichen.Of course, it is provided according to the invention that a distribution of the partial torques for the at least two actuating units can take place in consideration of any combination of two or more of the above-mentioned targets by the second calculation rule. In this case, the second calculation rule can also be used to prioritize the corresponding target specifications. The second calculation rule can take into account all targets, just a selection from this or just a single target. The second calculation rule may attempt to achieve the best possible compromise between the targets, taking into account at least two targets.
Die Eigenschaften von Stelleinheiten, wie beispielsweise Drehmomentdynamik, Stellgenauigkeit, Energieeffizienz, Einfluss auf den Komfort, Ausmaß an Belastung und Verschleiß, und Stellgrößenbeschränkungen, können sich innerhalb der Laufzeit dynamisch verändern. Daher ist es bevorzugt, dass Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten von zumindest einer der Stelleinheiten zur zweiten Berechnungsvorschrift übermittelt werden und diese Parameterdaten durch die zweite Berechnungsvorschrift bei der Verteilung der Teil-Drehmomentwerte für die zumindest zwei Stelleinheiten berücksichtigt werden. Die Übermittlung derartiger Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten kann kontinuierlich und diskontinuierlich erfolgen, sie können bezüglich einer, zwei, mehrerer oder allen Stelleinheiten zur zweiten Berechnungsvorschrift übermittelt werden. Die Übermittlung kann durch die Stelleinheit(en) selbst oder mittels einer geeigneten weiteren Vorrichtung erfolgen.The properties of actuators, such as torque dynamics, positioning accuracy, energy efficiency, comfort effects, levels of stress and wear, and manipulated variable constraints, can change dynamically over time. Therefore, it is preferred that operating and / or status parameter data are transmitted from at least one of the actuators to the second computation instruction and that these parameter data are taken into account by the second computation instruction in the distribution of the partial torque values for the at least two actuators. The transmission of such operating and / or status parameter data can be continuous and discontinuous, they can be transmitted to one, two, more or all actuators to the second calculation rule. The transmission may be effected by the actuator (s) themselves or by means of a suitable further device.
Die zweite Berechnungsvorschrift kann die Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten von einer, zwei, mehreren oder allen Stelleinheiten für die Ermittlung der Teil-Drehmomentwerte berücksichtigen. Hierbei kann durch die zweite Berechnungsvorschrift auch eine Priorisierung der entsprechenden Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten erfolgen.The second calculation rule may take into account the operating and / or conditional parameter data from one, two, several or all of the actuator units for determining the partial torque values. In this case, the second calculation rule can also be used to prioritize the corresponding operating and / or status parameter data.
In vorteilhafter Weise können über die Schnittstelle auch zusätzliche Parameterdaten der in der ersten Berechnungsvorschrift enthaltenen zumindest einen Drehmomentanforderung zur zweiten Berechnungsvorschrift ausgegeben und diese Parameterdaten durch die zweite Berechnungsvorschrift bei der Verteilung der Teil-Drehmomentwerte für die zumindest zwei Stelleinheiten oder bei der Auswahl der geeigneten Stelleinheiten-Konfiguration berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Anforderung des Antiblockiersystems bezüglich des Drehmoments mit einer hohen Dynamikanforderung und einer geringen Komfortanforderung verbunden sein, während beispielsweise eine Drehmomentanforderung der automatischen Geschwindigkeitsregelung mit einer hohen Komfortanforderung verbunden ist.Advantageously, additional parameter data of the at least one torque request for the second calculation rule contained in the first calculation rule can also be output via the interface and these parameter data can be divided by the second calculation rule in the distribution of the partial torque values for the at least two actuators or in the selection of the suitable actuators. Configuration to be considered. For example, a request of the anti-lock brake system with respect to the torque may be associated with a high dynamic demand and a low comfort demand, while, for example, a torque request of the automatic cruise control is associated with a high comfort requirement.
Die zweite Berechnungsvorschrift kann eine, zwei, mehrere oder alle dieser Anforderungen für die Ermittlung der Teil-Drehmomentwerte berücksichtigen. Hierbei kann durch die zweite Berechnungsvorschrift auch eine Priorisierung von verschiedenen Anforderungen erfolgen.The second calculation rule may be one, two, several or all of these requirements for the Consider determination of partial torque values. In this case, the second calculation rule can also be used to prioritize various requirements.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Einstellung eines effektiven Drehmoments an einem Rad eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung umfasst:
- – zumindest zwei Stelleinheiten, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein Teil-Drehmoment an dem Rad einzustellen;
- – eine Rechenvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, mittels einer ersten Berechnungsvorschrift einen effektiven Drehmomentwert festzulegen, den festgelegten effektiven Drehmomentwert über eine Schnittstelle auszugeben, und in Abhängigkeit von dem über die Schnittstelle ausgegebenen effektiven Drehmomentwert je einen Teil-Drehmomentwert für die zumindest zwei Stelleinheiten über eine zweite Berechnungsvorschrift dergestalt zu ermitteln, dass sich bei Einstellen der diesen Teil-Drehmomentwerten entsprechenden Teil-Drehmomente an dem Rad das effektive Drehmoment ergibt, das dem effektiven Drehmomentwert entspricht; und
- – eine Steuervorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die zumindest zwei Stelleinheiten dergestalt anzusteuern, dass diese die Teil-Drehmomente an dem Rad einstellen.
- - At least two actuators, which are each adapted to set a partial torque on the wheel;
- A computing device which is designed to determine an effective torque value by means of a first calculation rule, to output the defined effective torque value via an interface, and depending on the effective torque value output via the interface, one partial torque value for the at least two actuating units via one determining a second calculation rule such that when the partial torques corresponding to these partial torque values are set at the wheel, the effective torque corresponding to the effective torque value results; and
- - A control device which is adapted to control the at least two actuation units such that they adjust the partial torques on the wheel.
Vorzugsweise umfassen die zumindest zwei Stelleinheiten eine Reibungsbremse und/oder einen verbrennungsmotorischen Antrieb und/oder einen elektromotorischen Antrieb und/oder eine Stelleinheit einer Torque-Vectoring Vorrichtung. Mit diesen Stelleinheiten kann ein Drehmoment an dem Rad sehr flexibel eingestellt werden, wobei zudem hohe Drehmomentwerte realisierbar sind.The at least two actuating units preferably comprise a friction brake and / or an internal combustion engine drive and / or an electric motor drive and / or an actuating unit of a torque vectoring device. With these adjusting units, a torque can be set very flexibly on the wheel, wherein in addition high torque values can be realized.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um einen Kraftwagen mit vorzugsweise elektrischem Einzelradantrieb handeln.A vehicle according to the invention comprises a device according to the invention. The vehicle may in particular be a motor vehicle with preferably electric single-wheel drive.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Fahrzeug.The preferred embodiments and their advantages presented with reference to the method according to the invention apply correspondingly to the device according to the invention and to the vehicle according to the invention.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:Reference to exemplary embodiments, the invention is explained in more detail below. Show it:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Die Bremsvorrichtungen C1 und Elektromotoren C2 werden über eine Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Die Vorteile überaktuierter Systeme können nach dem Stand der Technik nur mit Einschränkungen genutzt werden. Dies ist schematisch in
Wie man der
Wie man der
Die zweite Berechnungsvorschrift B kann die Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten P1, P2, ... Pn von einer, zwei, mehreren oder allen Stelleinheiten C1, C2, ... Cn berücksichtigen. Hierbei kann durch die zweite Berechnungsvorschrift B auch eine Priorisierung der entsprechenden Betriebs- und/oder Zustands-Parameterdaten P1, P2, ... Pn erfolgen.The second calculation rule B can take into account the operating and / or state parameter data P1, P2,... Pn of one, two, several or all actuators C1, C2,... Cn. In this case, the second calculation rule B can also be used to prioritize the corresponding operating and / or state parameter data P1, P2,... Pn.
In
Durch das Einführen des Algorithmus B kann der Algorithmus A auch bei sich verändernder Aktorkonfiguration unverändert beibehalten werden. Dies ist schematisch in
Mittels des Algorithmus B wird quasi eine Adapterfunktionalität zwischen den Aktoren C1 bis C3 einerseits und dem Algorithmus A andererseits bereitgestellt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Algorithmus A und die Hardware des Kraftwagens
Die weiteren in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß
Mittels der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt, die es insbesondere erlauben, ein von einem beliebigen Fahrdynamikregelsystem (oder einer Überlagerung mehrerer Fahrdynamikregelsysteme) angefordertes Rad-Gesamtdrehmoment durch eine optimale Kombination mindestens zweier Stelleinheiten darzustellen, wobei die Summe der durch die mindestens zwei Stelleinheiten auf das Rad aufgebrachten Drehmomente dem vom Fahrdynamikregelsystem (oder einer Überlagerung mehrerer Fahrdynamikregelsysteme) angeforderten Gesamtdrehmoment möglichst genau entspricht. Die einzelnen Stelleinheiten können derart miteinander kombiniert werden, dass der/die durch die redundante Aktorik vorhandene(n) Freiheitsgrad(e) dazu genutzt wird/werden kann/können, eine oder mehrere zusätzliche Zielvorgaben zu erfüllen.By means of the present invention, a method and a device are provided which in particular make it possible to represent a total wheel torque requested by any vehicle dynamics control system (or a superimposition of several vehicle dynamics control systems) through an optimum combination of at least two actuators, the sum of which and the at least two Actuators applied to the wheel torques as closely as possible from the vehicle dynamics control system (or a superposition of several vehicle dynamics control systems) requested total torque. The individual control units can be combined with each other in such a way that the degree of freedom (s) available through the redundant actuators can / can be used to fulfill one or more additional targets.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008027620 A1 [0005] DE 102008027620 A1 [0005]
- DE 102005022223 A1 [0005] DE 102005022223 A1 [0005]
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