DE102012222197B4 - Method for splitting a drive torque between a primary axle and a secondary axle of a motor vehicle, method for splitting an axle torque between a left and a right wheel of a common axle of a motor vehicle and motor vehicle, comprising a parking assistance system with lateral guidance - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Drehmomentaufteilung eines Antriebsdrehmoments auf eine Primärachse und eine Sekundärachse eines Kraftfahrzeugs, welches- einen Allradantrieb mit einer Drehmomentaufteilungseinrichtung (3) zum Aufteilen des Antriebsdrehmoments auf die permanent angetriebene Primärachse (1) und die bei Bedarf antreibbare Sekundärachse (2) und- ein Parkassistenzsystem mit Querführung, wobei während eines Einparkvorgangs die Lenkung statt vom Fahrer vom Parkassistenzsystem durchgeführt wird, und optional Längsführung aufweist, mit den Schritten:- Feststellen (100) einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation seitens des Fahrzeugs; und- bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation,- Verringern (110) des über die Drehmomentaufteilungseinrichtung maximal stellbaren Achsantriebsdrehmoments der Sekundärachse,- Verringern des Achsantriebsdrehmoments der Sekundärachse über die Drehmomentaufteilungseinrichtung, oder- Begrenzen des über die Drehmomentaufteilungseinrichtung stellbaren Achsantriebsdrehmoments der Sekundärachse nach oben.Method for splitting a drive torque between a primary axle and a secondary axle of a motor vehicle, which has an all-wheel drive with a torque splitting device (3) for splitting the drive torque between the permanently driven primary axle (1) and the secondary axle (2) that can be driven if necessary, and- a parking assistance system Lateral guidance, wherein during a parking maneuver the steering is carried out by the parking assistance system instead of by the driver, and optionally having longitudinal guidance, with the steps: - determining (100) a current or impending parking situation on the part of the vehicle; and- if a current or impending parking situation is determined,- reducing (110) the maximum final drive torque of the secondary axle that can be set via the torque splitting device,- reducing the final drive torque of the secondary axle via the torque splitting device, or- limiting the final drive torque of the secondary axle that can be set via the torque splitting device upwards.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehmomentaufteilung eines Antriebsdrehmoments auf eine Primärachse und eine Sekundärachse eines Kraftfahrzeugs, welches einen Allradantrieb mit einer Drehmomentaufteilungseinrichtung zum Aufteilen des Antriebsdrehmoments auf die permanent angetriebene Primärachse und die bei Bedarf antreibbare Sekundärachse aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Drehmomentaufteilung eines Achsdrehmoments auf ein linkes und ein rechtes Rad einer gemeinsamen Achse eines Kraftfahrzeugs, welches eine Drehmomentaufteilungseinrichtung zum variablen Aufteilen eines Achsmoments auf die beiden Räder dieser Achse aufweist, wobei unterschiedliche Raddrehmomente für das linke und das rechte Rad einstellbar sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung jeweils ein zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens eingerichtetes Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for splitting a drive torque between a primary axle and a secondary axle of a motor vehicle, which has an all-wheel drive with a torque splitting device for splitting the drive torque between the permanently driven primary axle and the secondary axle that can be driven if necessary. Furthermore, the invention relates to a method for splitting an axle torque between a left and a right wheel on a common axle of a motor vehicle, which has a torque splitting device for variably splitting an axle torque between the two wheels of this axle, with different wheel torques being adjustable for the left and the right wheel are. In addition, the invention relates in each case to a motor vehicle set up for carrying out the respective method.
Bei zuschaltbaren Allradantrieben wird eine Achse des Kraftfahrzeugs permanent angetrieben; diese Achse wird als Primärachse bezeichnet. Eine zweite Achse - als Sekundärachse bezeichnet - wird bei Bedarf seitens der Steuerelektronik hinzugeschaltet. Das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugantriebs wird hierzu mittels einer Drehmomentaufteilungseinrichtung auf die permanent angetriebene Primärachse und die bei Bedarf antreibbare Sekundärachse aufgeteilt. Über die Drehmomentaufteilungseinrichtung kann das Drehmomentaufteilungsverhältnis zwischen dem Achsdrehmoment der Primärachse und dem Achsdrehmoment der Sekundärachse verändert werden. Durch die Festlegung eines Drehmomentaufteilungsverhältnisses kann das Traktions- und Fahrverhalten eines Fahrzeugs bedarfsgerecht beeinflusst werden.With switchable all-wheel drives, one axle of the motor vehicle is permanently driven; this axis is called the primary axis. A second axis - referred to as a secondary axis - is switched on by the control electronics if required. For this purpose, the drive torque of the vehicle drive is divided by means of a torque distribution device between the permanently driven primary axle and the secondary axle, which can be driven if required. The torque splitting ratio between the axle torque of the primary axle and the axle torque of the secondary axle can be changed via the torque splitting device. By defining a torque split ratio, the traction and driving behavior of a vehicle can be influenced as required.
Die Drehmomentaufteilungseinrichtung kann im einfachsten Fall zwischen lediglich zwei Zuständen umschaltbar sein, wobei im ersten Zustand das Antriebsmoment komplett auf die Primärachse übertragen wird und im zweiten Zustand das Antriebsmoment beispielsweise im Verhältnis 1:1 auf die Primärachse und die Sekundärachse übertragen wird; vorzugsweise ist das Drehmomentaufteilungsverhältnis aber kontinuierlich variabel einstellbar. In der Drehmomentaufteilungseinrichtung wird typischerweise eine steuerbare Allradkupplung verwendet, über die die Sekundärachse bei Bedarf mit Drehmoment versorgt wird; dies wird auch als kupplungsgesteuerter Allradantrieb bezeichnet. Bei einem kupplungsgesteuerten Allradantrieb wird die Allradkupplung vorzugsweise elektronisch angesteuert. Hierbei wird ein Kupplungsmoment der Allradkupplung eingestellt, welches gleichzeitig dem maximal möglichen Drehmoment entspricht, welches von der Kupplung in Richtung Sekundärachse übertragen werden kann. Durch Variation der Kupplungsmoments kann bei Vierradantrieb das Drehmomentverhältnis zwischen der Primär- und Sekundärachse variabel verändert werden, beispielsweise von 1:1 auf 2:1.In the simplest case, the torque splitting device can be switched between only two states, with the drive torque being transmitted completely to the primary axle in the first state and the drive torque being transmitted to the primary axle and the secondary axle in the second state, for example in a ratio of 1:1; preferably, however, the torque splitting ratio can be adjusted in a continuously variable manner. A controllable four-wheel drive clutch is typically used in the torque split device, via which torque is supplied to the secondary axle when required; this is also known as clutch-controlled all-wheel drive. In the case of a clutch-controlled all-wheel drive, the all-wheel drive clutch is preferably controlled electronically. Here, a clutch torque of the all-wheel drive clutch is set, which at the same time corresponds to the maximum possible torque that can be transmitted by the clutch in the direction of the secondary axle. By varying the clutch torque, the torque ratio between the primary and secondary axles can be variably changed in four-wheel drive, for example from 1:1 to 2:1.
Zum Stand der Technik beschreibt die
Die
Zudem beschreibt die
In der Druckschrift
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Darüber hinaus ist aus der Druckschrift
Ferner ist es aus der Druckschrift
In Analogie zu der vorstehend beschriebenen Drehmomentaufteilung in Längsrichtung zwischen den beiden Fahrzeugachsen sind ebenso Systeme bekannt, mit deren Hilfe die Drehmomentaufteilung - ausschließlich oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Längsmomentaufteilung - zwischen achsweise gegenüberliegenden Fahrzeugrädern, also beispielsweise denen der Vorderachse und/oder denen der Hinterachse, verändert werden kann. Diese Systeme können beispielsweise elektronisch steuerbare Quersperren oder Torque-Vectoring-Systeme (auch als Active-Yaw-Systeme bezeichnet) sein. Im Unterschied zu einem einfachen offenen Differential, welches das Achsmoment auf beide Räder hälftig aufteilt, kann bei einer steuerbaren Quersperre die Verkoppelung der Raddrehzahlen variiert werden, so dass mit steigender Verkoppelung der freie Drehzahlausgleich behindert wird; dies hat auch Einfluss auf die Aufteilung des Achsmoments auf das rechte und das linke Rad. Bei einem Torque-Vectoring-System kann das Achsmoment variabel auf das linke und das rechte Rad der gemeinsamen Antriebsachse verteilt werden. Mittels dieser variablen Queraufteilung kann das Traktions- und Fahrverhalten eines Fahrzeugs in entscheidendem Maße beeinflusst werden.In analogy to the torque distribution described above in the longitudinal direction between the two vehicle axles, systems are also known with the aid of which the torque distribution - exclusively or in addition to the longitudinal torque distribution described above - between axle-wise opposite vehicle wheels, for example those of the front axle and/or those of the rear axle, can be changed. These systems can be, for example, electronically controllable differential locks or torque vectoring systems (also referred to as active yaw systems). In contrast to a simple open differential, which divides the axle torque equally between the two wheels, the coupling of the wheel speeds can be varied with a controllable differential lock, so that the free speed equalization is impeded as the coupling increases; this also influences the distribution of the axle torque between the right and left wheels. With a torque vectoring system, the axle torque can be variably distributed between the left and right wheels of the shared drive axle. The traction and driving behavior of a vehicle can be decisively influenced by means of this variable lateral distribution.
Ein beispielhaftes Torque-Vectoring-System ist in dem Artikel „Die Dynamic Performance Control von BMW“, ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, 11 / 2008, Seiten 984 bis 994 beschrieben.An exemplary torque vectoring system is described in the article "The Dynamic Performance Control from BMW", ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, 11/2008, pages 984 to 994.
Bei Parkassistenzsystemen mit Querführung wird die Lenkung des Fahrzeugs während des Einparkvorgangs vom System übernommen. Der Fahrer muss während des Einparkvorgangs das Fahrzeug beschleunigen und bremsen (Längsführung). Bei Parkassistenzsystemen mit Quer- und Längsführung führt das Parkassistenzsystem auch eine Längsführung des Fahrzeugs durch.In parking assistance systems with lateral guidance, the vehicle is steered by the system during the parking process. The driver must accelerate and brake the vehicle during the parking process (longitudinal guidance). In the case of parking assistance systems with lateral and longitudinal guidance, the parking assistance system also guides the vehicle longitudinally.
Die vorstehend beschriebenen Parkassistenzsysteme verfügen typischerweise über eine Parklückenvermessung, mittels der Längs- und/oder Querparklücken während der Vorbeifahrt vermessen werden. Neben der Vermessung von Parklücken sind eine Trajektorienplanung und eine fortlaufende Positionsbestimmung des Eigenfahrzeugs in Bezug auf die Parklücke und die geplante Trajektorie nötig. Die Fahrzeugposition wird mittels Odometrie bestimmt, d. h. anhand der Beobachtung der Räder des Fahrzeugs. Anhand der Anzahl der Umdrehungen der Räder kann bei bekanntem Radumfang die zurückgelegte Wegstrecke berechnet werden; anhand des Lenkwinkels der einzelnen Räder kann die Richtung der Fahrzeugbewegung bestimmt werden. Für die Odometrie wird typischerweise eine nicht-angetriebene Achse verwendet, da hier der Schlupf der Räder im Vergleich zu einer angetriebenen Achse deutlich geringer ist.The parking assistance systems described above typically have a parking space measurement system, by means of which parallel and/or perpendicular parking spaces are measured while driving past. In addition to measuring parking spaces, trajectory planning and continuous position determination of the vehicle in relation to the parking space and the planned trajectory are required. The vehicle position is determined using odometry, i. H. by observing the wheels of the vehicle. If the wheel circumference is known, the distance traveled can be calculated based on the number of revolutions of the wheels; The direction of vehicle movement can be determined based on the steering angle of the individual wheels. A non-driven axle is typically used for odometry, as here the wheel slip is significantly lower compared to a driven axle.
Bei aktiviertem Parkassistenzsystem können bei aktivem Allradbetrieb ungewollte funktionale Nebenwirkungen oder Auswirkungen auf das Parkassistenzsystem hervorgerufen werden. Ursächlich hierfür ist, dass beim Allradbetrieb im Unterschied zum reinen Hinterrad- oder Vorderradantrieb die Räder der Sekundärachse nicht mehr mit beliebiger Raddrehzahl frei rollen können und daher der Radschlupf gegenüber einem Fahrzeug mit reinem Hinterrad- oder Vorderradantrieb größer ist. Ähnliches gilt bei Systemen mit variabler Queraufteilung. Bei Einstellen einer entsprechend großen Radmomentdifferenz bei einem Torque-Vectoring-System können im Unterschied zu einem einfachen offenen Achsdifferential sich die Raddrehzahlen nicht mehr frei einstellen, so dass erhöhter Radschlupf auftreten kann.When the parking assistance system is activated, unwanted functional side effects or effects on the parking assistance system can be caused when all-wheel drive is active. The reason for this is that in all-wheel drive, in contrast to pure rear-wheel or front-wheel drive, the wheels of the secondary axle can no longer roll freely at any wheel speed and the wheel slip is therefore greater than in a vehicle with pure rear-wheel or front-wheel drive. The same applies to systems with variable lateral division. When setting a correspondingly large wheel torque difference in a torque vectoring system, in contrast to a simple open axle differential, the wheel speeds can no longer adjust freely, so that increased wheel slip can occur.
Bei einer Drehmomentaufteilung in Längsrichtung und/oder Querrichtung wird aufgrund der Kopplung der Achsen bzw. Räder untereinander ein freies Rollen einzelner Fahrzeugräder verhindert, so dass der Radschlupf im Allgemeinen zunimmt. Hierdurch wird die Odometrie gestört; es kommt zu einem größeren Fehler bei der Bestimmung der Wegstrecke, so dass die ermittelte Position des Fahrzeugs mit einem größeren Fehler versehen ist. So wird auch die automatische Vermessung der Parklücke beim Vorbeifahren, die genaue Bestimmung der Trajektorie für das Einparken und die Abstandsermittlung zu Hindernissen (wie z. B. andere parkende Fahrzeuge, Bordsteinkanten, etc.) erschwert.In the case of a torque distribution in the longitudinal direction and/or transverse direction, free rolling of individual vehicle wheels is prevented due to the coupling of the axles or wheels with one another, so that the wheel slip generally increases. This disturbs the odometry; there is a greater error when determining the distance, so that the determined position of the vehicle is provided with a greater error. The automatic measurement of the parking space when driving past, the exact determination of the trajectory for parking and the determination of the distance to obstacles (e.g. other parked vehicles, curbs, etc.) more difficult.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den vorstehend beschriebenen negativen Einfluss einer Drehmomentaufteilung in Längs- und/oder Querrichtung auf ein Parkassistenzsystem zu reduzieren.It is the object of the invention to reduce the above-described negative influence of a torque distribution in the longitudinal and/or transverse direction on a parking assistance system.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehmomentaufteilung eines Antriebsdrehmoments auf eine Primärachse und eine Sekundärachse eines Kraftfahrzeugs. Die Primärachse entspricht beispielsweise der Hinterradachse und die Sekundärachse entspricht beispielsweise der Vorderradachse (oder umgekehrt). Das Fahrzeug umfasst einen Allradantrieb mit einer Drehmomentaufteilungseinrichtung zum Aufteilen des Antriebsdrehmoments auf die permanent angetriebene Primärachse und die bei Bedarf antreibbare Sekundärachse. Ferner ist ein Parkassistenzsystem mit Querführung und optional Längsführung vorgesehen.A first aspect of the invention relates to a method for splitting a drive torque between a primary axle and a secondary axle of a motor vehicle. The primary axis corresponds to the rear wheel axis, for example, and the secondary axis corresponds to the front wheel axis, for example (or vice versa). The vehicle includes an all-wheel drive with a torque splitting device for splitting the drive torque between the permanently driven primary axle and the secondary axle that can be driven on demand. A parking assistance system with lateral guidance and optional longitudinal guidance is also provided.
Gemäß dem Verfahren wird eine aktuelle oder bevorstehende Parksituation seitens des Fahrzeugs festgestellt, beispielsweise wird eine Parksituation seitens des Fahrzeugs anhand der Aktivierung des Parkassistenzsystems festgestellt, die beispielsweise vom Fahrer durch Betätigen eines Bedienelements oder eines Rückwärtsgangs ausgelöst wird. Zum Feststellen einer Parksituation kann beispielsweise ein Aktivierungsbit ausgewertet werden, welches den Aktivierungszustand des Parkassistenzsystems anzeigt. Eine bevorstehende Parksituation kann alternativ beispielsweise daran erkannt werden, dass das Fahrzeug einen im Navigationssystem eingegebenen Zielpunkt oder einen bestimmten Ort (beispielsweise zuhause oder Arbeitsstätte) erreicht hat oder in Kürze erreichen wird.According to the method, a current or impending parking situation is determined by the vehicle, for example a parking situation is determined by the vehicle based on the activation of the parking assistance system, which is triggered, for example, by the driver by actuating an operating element or a reverse gear. To determine a parking situation, for example, an activation bit can be evaluated, which indicates the activation state of the parking assistance system. Alternatively, an imminent parking situation can be recognized, for example, by the fact that the vehicle has reached or will shortly reach a destination entered in the navigation system or a specific location (for example at home or at work).
Bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation wird über die Drehmomentaufteilungseinrichtung beispielsweise das Achsdrehmoment der Sekundärachse verringert, so dass der Freilauf der Räder der Sekundärachse zunimmt. Umgekehrt wird dabei vorzugsweise das Achsdrehmoment der Primärachse über die Drehmomentaufteilungseinrichtung vergrößert, so dass vorzugsweise das Drehmomentverhältnis zwischen dem Achsdrehmoment der Primärachse und dem Achsdrehmoment der Sekundärachse vergrößert wird. Beispielsweise werden das Achsdrehmoment der Sekundärachse so verringert und umgekehrt das Achsdrehmoment der Sekundärachse so erhöht, dass das Drehmomentverhältnis zwischen dem Achsdrehmoment der Primärachse und dem Achsdrehmoment der Sekundärachse von beispielsweise 50:50 auf 80:20 oder auf 100:0 erhöht wird.When a current or imminent parking situation is detected, the axle torque of the secondary axle is reduced via the torque splitting device, for example, so that the freewheeling of the wheels of the secondary axle increases. Conversely, the axle torque of the primary axle is preferably increased via the torque distribution device, so that the torque ratio between the axle torque of the primary axle and the axle torque of the secondary axle is preferably increased. For example, the axle torque of the secondary axle is reduced and, conversely, the axle torque of the secondary axle is increased in such a way that the torque ratio between the axle torque of the primary axle and the axle torque of the secondary axle is increased from, for example, 50:50 to 80:20 or 100:0.
Es kann auch vorgesehen werden, dass bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation das über die Drehmomentaufteilungseinrichtung maximal stellbare Achsdrehmoment der Sekundärachse reduziert wird. Hierbei ist es nicht unbedingt notwendig, dass das aktuell vorliegende Achsdrehmoment der Sekundärachse auch zwingend sofort verringert wird. Beispielsweise wird das stellbare Achsdrehmoment verringert, indem das Kupplungsmoment einer Allradkupplung abgesenkt wird. Bei Absenken des Kupplungsmoments der Allradkupplung wird nämlich das maximal über die Allradkupplung an der Sekundärachse stellbare Achsmoment reduziert, da das Kupplungsmoment dem maximal möglichen Drehmoment entspricht, welches von der Allradkupplung in Richtung Sekundärachse übertragen werden kann.Provision can also be made for the maximum axle torque of the secondary axle that can be set via the torque splitting device to be reduced when a current or imminent parking situation is detected. In this case, it is not absolutely necessary for the currently present axle torque of the secondary axle to be immediately reduced. For example, the adjustable axle torque is reduced by lowering the clutch torque of an all-wheel drive clutch. When the clutch torque of the all-wheel drive clutch is reduced, the maximum axle torque that can be set via the all-wheel drive clutch on the secondary axle is reduced, since the clutch torque corresponds to the maximum possible torque that can be transmitted from the all-wheel drive clutch in the direction of the secondary axle.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation das über die Drehmomentaufteilungseinrichtung stellbare Achsdrehmoment nach oben (auf einen bestimmten Maximalwert für das Achsdrehmoment) begrenzt wird, ohne dass vorher eine Begrenzung des stellbaren Achsdrehmoments vorgelegen hat.Alternatively, it can also be provided that when a current or impending parking situation is detected, the axle torque that can be adjusted via the torque splitting device is limited upwards (to a specific maximum value for the axle torque), without the adjustable axle torque previously having been limited.
Durch das erfindungsgemäße Verringern des aktuellen oder des maximal stellbaren Achsdrehmoments der Sekundärachse bzw. durch das Begrenzen des stellbaren Achsdrehmoments wird der Freilauf der Räder der Sekundärachse tendenziell gefördert. Der vorstehend beschriebenen Störung der Odometrie, die zu einem größeren Fehler bei Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke und der Position des Fahrzeugs führt, wird daher entgegengewirkt.By reducing the current or the maximum adjustable axle torque of the secondary axle according to the invention or by limiting the adjustable axle torque, the freewheeling of the wheels of the secondary axle tends to be promoted. The disruption of the odometry described above, which leads to a greater error when determining the distance covered and the position of the vehicle, is therefore counteracted.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Allradantrieb ein kupplungsgesteuerter Allradantrieb, beim dem die Primärachse permanent angetrieben wird und die Sekundärachse über eine hinsichtlich ihres Kupplungsmoments steuerbare Allradkupplung antreibbar ist. Zur Drehmomentverteilung wird eine steuerbare Allradkupplung verwendet, Hierbei wird ein Kupplungsmoment der Allradkupplung eingestellt, welches typischerweise dem maximal möglichen Drehmoment entspricht, welches bei entsprechend hohem Motormoment von der Kupplung in Richtung Sekundärachse übertragen werden kann. Das aktuelle oder das maximal stellbare Achsdrehmoment der Sekundärachse wird bei Feststellen einer aktuellen oder einer bevorstehenden Parksituation verringert, indem das Kupplungsmoment reduziert wird. Wenn das Achsdrehmoment der Sekundärachse vor dem Absenken des Kupplungsmoments größer als das Kupplungsmoment nach dem Absenken des Kupplungsmoments ist, wird durch die Absenkung des Kupplungsmoment nicht nur das maximal über die Allradkupplung stellbare Achsdrehmoment der Sekundärachse reduziert, sondern auch das tatsächliche Achsdrehmoment der Sekundärachse reduziert.According to a preferred embodiment, the all-wheel drive is a clutch-controlled all-wheel drive in which the primary axle is permanently driven and the secondary axle can be driven via an all-wheel drive clutch whose clutch torque can be controlled. A controllable all-wheel drive clutch is used for torque distribution. Here, a clutch torque of the all-wheel drive clutch is set, which typically corresponds to the maximum possible torque that can be transmitted by the clutch in the direction of the secondary axle with a correspondingly high engine torque. The current or the maximum adjustable axle torque of the secondary axle is reduced when a current or an imminent parking situation is detected by reducing the clutch torque. If the axle torque of the secondary axle before the clutch torque is lowered than the clutch torque after the clutch torque has been lowered, the lowering of the clutch torque not only reduces the maximum axle torque that can be set via the all-wheel drive clutch, but also the actual axle torque of the secondary axle.
Es ist von Vorteil, wenn bei aktivem Parkassistenzsystem und auftretender Instabilität an einem Antriebsrad oder einer Antriebsachse (das Rad oder die Räder einer Achse haben in diesem Fall beispielsweise einen unzulässigen Antriebsschlupf gegenüber der Fahrbahn) das Kupplungsmoment wieder erhöht wird, um die Stabilität oder Traktion des Fahrzeugs zu gewährleisten.It is advantageous if the clutch torque is increased again when the parking assistance system is active and instability occurs on a drive wheel or a drive axle (in this case, for example, the wheel or wheels of an axle have an impermissible drive slip compared to the roadway) in order to improve the stability or traction of the vehicle to ensure vehicle.
Beispielsweise kann in diesem Fall hierzu die Absenkung des Kupplungsmoments zwar aufrechterhalten werden, aber überlagert (also additiv) auch der Allradkupplungs-Schlupfregler weiterhin wirksam sein, der in diesem Fall das Kupplungsmoment im Wesentlichen radschlupfabhängig und temporär erhöht. Das Ziel hiervon ist beispielsweise die Sicherstellung einer ausreichenden Traktionsleistung beim Parkieren auf Fahrbahnen mit ungünstigen Reibwertverhältnissen (z. B. Eis, Schnee, loser Untergrund etc.).For example, the lowering of the clutch torque can be maintained in this case, but superimposed (i.e. additively) the four-wheel clutch slip controller continues to be effective, which in this case increases the clutch torque essentially depending on the wheel slip and temporarily. The aim of this is, for example, to ensure sufficient traction when parking on roads with unfavorable friction coefficients (e.g. ice, snow, loose ground, etc.).
Ferner ist es von Vorteil, wenn in dem vorbeschriebenen Fall das Parkassistenzsystem eine Information hierüber erhält, so dass sich das Parkassistenzsystem auf eine temporär mögliche Verfälschung der Odometrie einstellen kann (was in Folge zu einer ungenaueren Bestimmung von Abständen zu Hindernissen und einer ungenaueren Trajektorienbestimmung führen kann).It is also advantageous if, in the case described above, the parking assistance system receives information about this, so that the parking assistance system can adjust to a temporary possible falsification of the odometry (which as a result can lead to a less precise determination of distances to obstacles and a less precise trajectory determination ).
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehmomentaufteilung eines Achsdrehmoments auf ein linkes und ein rechtes Rad einer gemeinsamen Achse, beispielsweise der Hinterachse oder der Vorderachse. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung geht es also statt um die Längsaufteilung eines Drehmoments auf zwei Achsen wie beim ersten Aspekt der Erfindung um die Queraufteilung eines Drehmoments auf zwei Räder einer gemeinsamen Achse. Das Fahrzeug umfasst wie bei dem ersten Aspekt der Erfindung ein Parkassistenzsystem mit Querführung und optional Längsführung.A second aspect of the invention relates to a method for splitting an axle torque between a left and a right wheel on a common axle, for example the rear axle or the front axle. In the second aspect of the invention, instead of the longitudinal distribution of a torque to two axles, as in the first aspect of the invention, it is a question of the transverse distribution of a torque to two wheels on a common axle. As in the first aspect of the invention, the vehicle includes a parking assistance system with lateral guidance and optionally longitudinal guidance.
Ferner ist eine Drehmomentaufteilungseinrichtung zum Aufteilen eines Achsmoments auf die beiden Räder dieser Achse vorgesehen.Furthermore, a torque splitting device for splitting an axle torque between the two wheels of this axle is provided.
Über die Drehmomentaufteilungseinrichtung sind entweder unterschiedliche Raddrehmomente für das linke und das rechte Rad einstellbar sind oder es ist die Verkoppelung der Raddrehzahlen für das linke und das rechte Rad variierbar.Either different wheel torques for the left and the right wheel can be set via the torque distribution device, or the coupling of the wheel speeds for the left and the right wheel can be varied.
Bei der Drehmomentaufteilungseinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein sogenanntes Torque-Vectoring-System, um unterschiedliche Raddrehmomente für die beiden Räder einzustellen. Das verwendete Torque-Vektoring-System umfasst beispielsweise ein Hinterachsgetriebe mit Grundgetriebe, einer linken Überlagerungseinheit und einer rechten Überlagerungseinheit. In Fahrsituationen ohne Momententransfer verhält sich das System wie ein Hinterachsgetriebe mit offenem Differenzial. Durch die beiden Überlagerungseinheiten können die beiden Räder der Hinterradachse mit unterschiedlichen hohen Momenten angetrieben werden. Ein derartiges Torque-Vectoring-System ist in dem Artikel „Die Dynamic Performance Control von BMW“, ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, 11 / 2008, Seiten 984 bis 994 beschrieben; der Inhalt dieses Artikels wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der Anmeldung aufgenommen.The torque distribution device is, for example, what is known as a torque vectoring system in order to set different wheel torques for the two wheels. The torque vectoring system used includes, for example, a rear axle drive with a basic drive, a left superimposed unit and a right superimposed unit. In driving situations without torque transfer, the system behaves like a rear axle drive with an open differential. The two wheels of the rear wheel axle can be driven with different high torques by the two superimposition units. Such a torque vectoring system is described in the article "The Dynamic Performance Control from BMW", ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, 11/2008, pages 984 to 994; the content of this article is hereby incorporated by reference into the disclosure content of the application.
Alternativ kann es sich auch um eine steuerbare Quersperre handeln, über die die Verkoppelung der Raddrehzahlen variierbar ist.Alternatively, it can also be a controllable differential lock, via which the coupling of the wheel speeds can be varied.
Erfindungsgemäß wird eine aktuelle oder bevorstehende Parksituation seitens des Fahrzeugs festgestellt, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurde. Bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation wird der Unterschied zwischen dem Raddrehmoment des linken Rads und dem Raddrehmoment des rechten Rads über die Drehmomentaufteilungseinrichtung verringert. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der über die Drehmomentaufteilungseinrichtung maximal stellbare Unterschied zwischen den Raddrehmomenten verringert wird. Alternativ kann auch der über die Drehmomentaufteilungseinrichtung stellbare Unterschied zwischen den Raddrehmomenten nach oben begrenzt werden. Alternativ kann durch eine geringere Verkoppelung der Räder einer Achse untereinander der freie Drehzahlausgleich zwischen ebendiesen Rädern ermöglicht bzw. zumindest verbessert werden.According to the invention, a current or impending parking situation is determined by the vehicle, as has already been described in connection with the first aspect of the invention. When a current or imminent parking situation is detected, the difference between the wheel torque of the left wheel and the wheel torque of the right wheel is reduced via the torque splitting device. Alternatively, it can also be provided that the maximum difference between the wheel torques that can be set via the torque distribution device is reduced. Alternatively, the difference between the wheel torques that can be set via the torque splitting device can also have an upper limit. Alternatively, the free speed equalization between precisely these wheels can be made possible or at least improved by less coupling of the wheels of one axle to one another.
Durch das erfindungsgemäße Verringern des aktuellen oder maximal stellbaren Unterschieds zwischen der Raddrehmomenten nimmt der Freilauf der Räder der Sekundärachse tendenziell zu und der Schlupf der Räder der Sekundärachse tendenziell ab; das Verhalten der Drehmomentaufteilungseinrichtung wird in Richtung offenes Achsdifferenzial geändert. Der vorstehend beschriebenen Störung der Odometrie, die zu einem größeren Fehler bei Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke und der Position des Fahrzeugs führt, wird daher entgegengewirkt.By reducing the current or maximum adjustable difference between the wheel torques according to the invention, the freewheeling of the wheels of the secondary axle tends to increase and the slip of the wheels of the secondary axle tends to decrease; the behavior of the torque splitting device is changed in the direction of the open axle differential. The disruption of the odometry described above, which leads to a greater error when determining the distance covered and the position of the vehicle, is therefore counteracted.
Es kann auch vorgesehen werden, dass bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation sowohl die Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Drehmomentaufteilung in Längsrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung als auch die Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur in Querrichtung durchgeführt werden.It can also be provided that when a current or imminent parking situation is detected, both the measures of the method according to the invention for torque distribution in the longitudinal direction according to the first aspect of the invention and the measures of the method according to the invention for torque distribution in the transverse direction are carried out.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist auf ein Kraftfahrzeug gerichtet, welches ein Parkassistenzsystem mit Querführung und optional Längsführung und einen Allradantrieb umfasst. Der Allradantrieb beinhaltet eine Drehmomentaufteilungseinrichtung (beispielsweise eine Allradkupplung) zum Aufteilen des Antriebsmoments auf eine permanent angetriebene Primärachse und eine bei Bedarf antreibbare Sekundärachse. Das Kraftfahrzeug ist eingerichtet, eine aktuelle oder bevorstehende Parksituation festzustellen. Bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation wird das über die Drehmomentaufteilungseinrichtung maximal stellbare Achsdrehmoments der Sekundärachse verringert, das Achsdrehmoment der Sekundärachse über die Drehmomentaufteilungseinrichtung verringert oder das über die Drehmomentaufteilungseinrichtung stellbare Achsdrehmoments der Sekundärachse nach oben begrenzt.A third aspect of the invention is aimed at a motor vehicle which includes a parking assistance system with lateral guidance and optionally longitudinal guidance and an all-wheel drive. The all-wheel drive includes a torque splitting device (e.g. an all-wheel drive clutch) for splitting the drive torque between a permanently driven primary axle and a secondary axle that can be driven when required. The motor vehicle is set up to determine a current or imminent parking situation. When a current or impending parking situation is detected, the maximum axle torque of the secondary axle that can be set via the torque splitting device is reduced, the axle torque of the secondary axle is reduced via the torque splitting device, or the axle torque of the secondary axle that can be set via the torque splitting device is capped.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug nach dem dritten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrzeugs nach dem dritten Aspekt der Erfindung entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung.The above statements on the method according to the invention according to the first aspect of the invention also apply in a corresponding manner to the motor vehicle according to the third aspect of the invention. Advantageous exemplary embodiments of the vehicle according to the invention according to the third aspect of the invention that are not explicitly described here correspond to the described advantageous exemplary embodiments of the method according to the invention according to the first aspect of the invention.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist auf ein Kraftfahrzeug gerichtet, welches ein Parkassistenzsystem mit Querführung und optional Längsführung umfasst. Ferner ist eine Drehmomentaufteilungseinrichtung zum Aufteilen eines Achsmoments auf ein linkes und ein rechtes Rad einer gemeinsamen Achse (beispielsweise der Hinterachse) vorhanden. Beispielsweise wird ein Torque-Vectoring-System verwendet, bei dem das Achsmoment variabel auf die beiden Räder der Achse aufteilbar ist, wobei unterschiedliche Raddrehmomente für das linke und rechte Rad einstellbar sind. Alternativ wird eine steuerbare Quersperre verwendet, bei der die Kopplung der Raddrehzahlen variiert werden kann. Das Kraftfahrzeug ist eingerichtet, eine aktuelle oder bevorstehende Parksituation festzustellen. Bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation wird der Unterschied zwischen dem Raddrehmoment des linken Rads und dem Raddrehmoment des rechten Rads über die Drehmomentaufteilungseinrichtung verringert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation der über die Drehmomentaufteilungseinrichtung maximal stellbare Unterschied zwischen den Raddrehmomenten in diesem Fall verringert wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation der über die Drehmomentaufteilungseinrichtung stellbare Unterschied zwischen den Raddrehmomenten begrenzt wird. Alternativ kann beispielsweise im Fall einer steuerbaren Quersperre die Verkopplung der Raddrehzahlen für das linke und das rechte Rad der gemeinsamen Achse verringert werden.A fourth aspect of the invention is aimed at a motor vehicle which includes a parking assistance system with lateral guidance and optionally longitudinal guidance. Furthermore, there is a torque splitting device for splitting an axle torque between a left and a right wheel on a common axle (for example the rear axle). For example, a torque vectoring system is used in which the axle torque can be variably divided between the two wheels of the axle, with different wheel torques being adjustable for the left and right wheels. Alternatively, a controllable differential lock is used, in which the coupling of the wheel speeds can be varied. The motor vehicle is set up to determine a current or imminent parking situation. When a current or imminent parking situation is detected, the difference between the wheel torque of the left wheel and the wheel torque of the right wheel is reduced via the torque splitting device. Alternatively, it can be provided that when a current or impending parking situation is detected, the maximum difference between the wheel torques that can be set via the torque splitting device is reduced in this case. Alternatively, it can be provided that the difference between the wheel torques that can be set via the torque splitting device is limited when a current or imminent parking situation is detected. Alternatively, for example in the case of a controllable differential lock, the coupling of the wheel speeds for the left and the right wheel of the common axle can be reduced.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug nach dem vierten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrzeugs nach dem vierten Aspekt der Erfindung entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.The above statements on the method according to the second aspect of the invention also apply in a corresponding manner to the motor vehicle according to the fourth aspect of the invention. Advantageous exemplary embodiments of the vehicle according to the invention according to the fourth aspect of the invention that are not explicitly described here correspond to the described advantageous exemplary embodiments of the method according to the invention according to the second aspect of the invention.
Das im Rahmen der vier Aspekte der Erfindung beschriebene Verringern des aktuellen oder maximal stellbaren Achsdrehmoments, das Begrenzen des stellbaren Achsdrehmoments bzw. Verringern des aktuellen oder maximal stellbaren Unterschieds zwischen den Raddrehmomenten oder Begrenzen des stellbaren Unterschieds zwischen den Raddrehmomenten hängt von dem Feststellen einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation ab, was beispielsweise anhand des Aktivierungszustands des Parkassistenzsystems erkannt werden kann.Reducing the current or maximum adjustable axle torque, limiting the adjustable axle torque or reducing the current or maximum adjustable difference between the wheel torques or limiting the adjustable difference between the wheel torques, as described in the four aspects of the invention, depends on the determination of a current or upcoming Parking situation from what can be detected, for example, based on the activation state of the parking assistance system.
Diese Maßnahmen können optional zusätzlich von einem oder mehreren der folgenden Zustandsparameter des Kraftfahrzeugs abhängen:
- - der Aktivierungszustand (aktiv/passiv) von Regelsystemen des Kraftfahrzeugs (z.B. Antriebsschlupfregelung und/oder stabilisierender Fahrzeugregler und/oder Motorschleppmomentregler und/oder Verzögerungsregler und/oder weitere Fahrwerks- und Antriebsregelsysteme);
- - der Aktivierungszustand von Schutzfunktionen (z. B. Bauteilschutzfunktionen) oder Abgleich-/Lernfunktionen wie z. B. Reifentoleranzabgleich;
- - der Aktivierungszustand von Fahrerwunscheinstellungen (z. B. über Betätigungselemente wie Fahrerlebnisschalter und/oder Sportmodus-Taster);
- - die Geschwindigkeit und/oder ein Geschwindigkeitsgradient des Fahrzeugs und/oder einer Komponente eines Antriebsstrangs; hierbei können insbesondere folgende Geschwindigkeiten berücksichtigt werden: Fahrzeuggeschwindigkeit, Radgeschwindigkeiten, Achsgeschwindigkeiten, Getriebegeschwindigkeit, Differenzialgeschwindigkeit, Kardangeschwindigkeit, Antriebswellengeschwindigkeit, Abtriebswellengeschwindigkeit sowie jeweils die Beschleunigungen dieser Bauteile;
- - das Antriebsmoment und/oder der Antriebsmomentgradient des Kraftfahrzeugs;
- - die Motordrehzahl und/oder der Motordrehzahlgradient;
- - der Lenkwinkel und/oder der Lenkwinkelgradient;
- - die Fahrzeugquerbeschleunigung;
- - die Fahrzeuglängsbeschleunigung;
- - die Fahrzeugdrehrate (Gierrate);
- - der Schwimmwinkel und/oder der Schwimmwinkelgradient;
- - die Erkennung oder Prädiktion einer potentiellen Fahrzeuginstabilität;
- - die Fahrpedalvorgabe, das Fahrervorgabewunschmoment und/oder der Fahrervorgabewunschmomentgradient;
- - die Kraftschlussbedingung oder Reibwertbedingung zwischen Reifen und Fahrbahn aller Räder gemeinsam und/oder einzelner Räder und/oder einzelner Achsen;
- - die Fahrtrichtung und/oder Gangstufe und/oder wirksame Gangübersetzung und/oder Antriebsstranggesamtübersetzung bzw. Antriebstrangverstärkung;
- - die Fahrbahnlängs- und/oder -querneigung; dabei wird vorteilhafterweise die Fahrbahnlängs- und/oder Querneigung über Neigungs- und/oder Längs- und/oder Querbeschleunigungssensoren gemessen;
- - die Masse des Fahrzeugs und/oder die Achslasten bzw. Achsaufstandskräfte und/oder Radlasten bzw. Radaufstandskräfte; dabei wird insbesondere die Fahrzeugbeladung sowie ggf. ein Zustand mit oder ohne Anhänger berücksichtigt;
- - Fahrzeug mit erkanntem Anhänger, z. B. über Sensierung mittels Anhängersteckerbelegung
- - das Maß eines wirksamen Sperrgrades einer Drehmomentverteilungsvorrichtung; oder
- - die Temperatur der Umgebung und/oder der Reifen und/oder der Fahrbahn und/oder einer Komponente des Antriebsstrangs und/oder eines anderen Bauteils des Kraftfahrzeugs.
- - The activation state (active/passive) of control systems of the motor vehicle (e.g. traction control and/or stabilizing vehicle controller and/or engine drag torque controller and/or deceleration controller and/or other chassis and drive control systems);
- - the activation status of protective functions (e.g. component protection functions) or calibration/learning functions such as e.g. B. Tire tolerance comparison;
- - the activation status of driver settings (e.g. via actuating elements such as driving experience switches and/or sport mode buttons);
- - the speed and/or a speed gradient of the vehicle and/or a component of a drive train; the following speeds in particular can be taken into account here: vehicle speed, wheel speeds, axle speeds, transmission speed, differential speed, cardan speed, drive shaft speed, output shaft speed and the accelerations of these components;
- - The drive torque and/or the drive torque gradient of the motor vehicle;
- - engine speed and/or engine speed gradient;
- - the steering angle and/or the steering angle gradient;
- - the vehicle lateral acceleration;
- - the vehicle longitudinal acceleration;
- - the vehicle rotation rate (yaw rate);
- - the slip angle and/or the slip angle gradient;
- - the detection or prediction of a potential vehicle instability;
- - The accelerator pedal input, the driver input desired torque and/or the driver input desired torque gradient;
- - the adhesion condition or friction coefficient condition between tires and road surface of all wheels together and/or individual wheels and/or individual axles;
- - the direction of travel and/or gear ratio and/or effective gear ratio and/or overall drive train ratio or drive train reinforcement;
- - the longitudinal and/or transverse gradient of the roadway; in this case, the longitudinal and/or transverse inclination of the roadway is advantageously measured via inclination and/or longitudinal and/or transverse acceleration sensors;
- - the mass of the vehicle and/or the axle loads or axle contact forces and/or wheel loads or wheel contact forces; in particular, the vehicle load and, if applicable, a condition with or without a trailer are taken into account;
- - Vehicle with a recognized trailer, e.g. B. via sensing by means of trailer plug assignment
- - the measure of an effective degree of locking of a torque distribution device; or
- - the temperature of the environment and/or the tires and/or the road surface and/or a component of the drive train and/or another component of the motor vehicle.
Der Wert, auf den das aktuelle oder maximal stellbare Achsdrehmoment verringert wird oder das stellbare Achsdrehmoment nach oben begrenzt wird oder auf den der aktuelle oder maximal stellbare Unterschied zwischen den Raddrehmomenten verringert wird oder der Unterschied nach oben begrenzt wird, kann von einem oder mehreren der vorstehenden Zustandsparameter abhängig sein. Ferner kann der Größe der Änderung beim Verringern des aktuellen oder maximal stellbaren Achsdrehmoment bzw. des aktuellen oder maximal stellbaren Unterschieds von einem oder mehreren der vorstehenden Zustandsparameter abhängig sein. Ferner kann auch der zeitliche Verlauf des Verringerns (beispielsweise die Steigung) von einem oder mehreren der vorstehenden Zustandsparameter abhängig sein. Ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen Zustandsparameter können auch dafür verwendet werden, um den optimalen Zeitpunkt zur Aktivierung der vorstehend beschriebenen Maßnahmen zu finden.The value to which the current or maximum adjustable axle torque is reduced or the adjustable axle torque is capped or to which the current or maximum adjustable difference between the wheel torques is reduced or the difference is capped may be one or more of the foregoing be dependent on state parameters. Furthermore, the size of the change when reducing the current or maximum adjustable axle torque or the current or maximum adjustable difference can depend on one or more of the above state parameters. Furthermore, the course of the reduction over time (for example the slope) can also be dependent on one or more of the above state parameters. One or more of the status parameters described above can also be used to find the optimum point in time for activating the measures described above.
Nach Beenden oder Abbruch eines Parkiervorganges kann eine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführte Änderung der Drehmomentaufteilung, z. B. weg- oder zeitgesteuert, wieder in geeigneter Weise rückgängig gemacht werden und so die Drehmomentaufteilung wieder auf Sollzustand angepasst werden.After completing or aborting a parking process, a change in the torque split carried out as part of the method according to the invention, e.g. B. path-controlled or time-controlled, can be reversed in a suitable manner and the torque distribution can be adjusted back to the target state.
Beispielsweise wird das Verfahren als Software in einer geeigneten Steuer- bzw. Regeleinheit für die Längs- bzw. Quermomentenaufteilung und/oder in einem beliebigen anderen Fahrzeugregelsystem (z. B. DSC - Dynamic Stability Control oder ICM - Integrated Chassis Management) umgesetzt. Damit kann bei Erkennung einer aktuellen oder bevorstehenden Parksituation die vorstehend beschriebene Schwäche der Odometrie über eine zumindest temporäre, teilweise oder vollständige Änderung in der Momentaufteilung im Sinne einer Vorsteuerung ausgeräumt oder zumindest reduziert werden.For example, the method is implemented as software in a suitable control or regulation unit for longitudinal or transverse torque distribution and/or in any other vehicle control system (e.g. DSC—Dynamic Stability Control or ICM—Integrated Chassis Management). When a current or impending parking situation is detected, the above-described weakness of the odometry can be eliminated or at least reduced by an at least temporary, partial or complete change in the moment distribution in the sense of a pre-control.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In diesen zeigen:
-
1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit kupplungsgesteuertem Allradantrieb, wobei die Hinterachse als Primärachse permanent angetrieben wird und die Vorderachse als Sekundärachse mittels der steuerbaren Allradkupplung antreibbar ist; -
2 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Absenkung des Kupplungsmoments der Allradkupplung; und -
3 einen beispielhaften Zeitverlauf des Kupplungsmoments der Allradkupplung.
-
1 schematically shows a motor vehicle with clutch-controlled all-wheel drive, the rear axle being permanently driven as the primary axle and the front axle being able to be driven as a secondary axle by means of the controllable all-wheel drive; -
2 an embodiment of a method for reducing the clutch torque of the all-wheel drive clutch; and -
3 an exemplary time curve of the clutch torque of the all-wheel drive clutch.
Der Antrieb umfasst einen Motor 4 und das mit dem Motor 4 verbundene Automatikgetriebe 5. Getriebeausgangsseitig befindet sich die steuerbare Allradkupplung 3, hier in Form einer Lamellenkupplung.The drive comprises a
Bei der Allradkupplung ist der Kupplungseingang in Richtung Hinterachse 1 durchverbunden, so dass die Hinterachse 1 permanent angetrieben wird. Zwischen Allradkupplung 3 und Hinterachse 1 befinden sich eine Gelenkwelle und ein Achsgetriebe 15. Die Vorderachse 2 als Sekundärachse wird lediglich bei geschlossener Kupplung 3 angetrieben. Dazu werden im Fall einer Lamellenkupplung die außen am Korb 6 verzahnten Lamellen 7 und die an der Nabe innenverzahnten Lamellen 8 zusammengepresst. Durch die Reibung werden der Kupplungskorb 6 und die Kupplungsnabe miteinander verbunden. Der Kupplungskorb 6 ist mit dem sekundärseitigen Ausgang der Kupplung 3 verbunden, so dass im geschlossenen Zustand der Kupplung 3 ein Teil des getriebeausgangsseitigen Drehmoments über das Achsgetriebe 16 an die Räder 13, 14 der Vorderachse 2 übertragen wird.With the all-wheel drive clutch, the clutch input is connected through in the direction of
Zum Schließen der Kupplung 3 wird ein bestimmter Wert für das Kupplungsmoment MK der Allradkupplung 3 eingestellt, welches dem maximal möglichen Drehmoment entspricht, welches von der Kupplung 3 in Richtung der Vorderachse übertragen werden kann, d. h. welches maximal über die Allradkupplung 3 stellbar ist. Die Berechnung des einzustellenden Kupplungsmoments MK wird von einem Steuergerät 9 übernommen, beispielsweise von einem DSC-Steuergerät 9 zur Fahrzeugstabilisierung. Das einzustellende Kupplungsmoment MK wird von einem ausgelagerten (beispielsweise direkt an der Allradkupplung 3 angebrachten) Zusatzsteuergerät 17 in einen elektrischen Strom zur Ansteuerung der Verstelleinheit der Allradkupplung 3 umgesetzt. Alternativ könnte diese Umsetzung auch direkt in dem Steuergerät 9 erfolgen. Eine beispielhafte Reglerstruktur zur Berechnung des einzustellenden Kupplungsmoments MK ist in dem Artikel „xDrive - Der neue Allradantrieb im BMW X3 und BMW X5“, ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, 2 / 2004, Seiten 92 bis 102 beschrieben.To close the
Das Kraftfahrzeug umfasst ein semiautomatisches Parkassistenzsystem mit Querführung und optional auch Längsführung.The motor vehicle includes a semi-automatic parking assistance system with lateral guidance and optionally also longitudinal guidance.
Das Steuergerät 9 sieht eine Absenkung des Kupplungsmoments MK vor, falls eine Aktivierung des Parkassistenzsystems des Kraftfahrzeugs festgestellt wird, wie dies im Zusammenhang mit
In Schritt 100 des in
Zum Zeitpunkt tA wechselt das Aktivierungssignal des Parkassistenzsystems von 0 auf 1 (s.
Bei Erkennen der Aktivierung des Parkassistenzsystems und Erfüllen der einen oder mehreren optionalen Randbedingungen wird ausgehend vom aktuellen Kupplungssollmoment MK im Punkt A, bei dem das Aktivierungssignal von 0 auf 1 wechselt, eine Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion aktiviert, über die das Kupplungsmoment MK bis zu einem definierten Mindestkupplungsmoment MK,red im Punkt B abgesenkt wird (s. Schritt 110 in
Der Verlauf der Reduktion des Kupplungsmoments MK zwischen den Punkten A und B (beispielsweise die Steigung des Kupplungsmoments) und/oder das Niveau des reduzierten Kupplungsmoments MK,red zwischen den Punkten B und C und/oder der Verlauf des Momentenanstiegs zwischen den Betriebspunkten C und D kann von einem oder mehreren weiteren Zustandsparametern (z. B. Fahrpedalvorgabe, Antriebsmoment, Fahrbahnsteigung, Lenkwinkel) abhängig und damit grundsätzlich variabel sein.The curve of the reduction in clutch torque M K between points A and B (e.g. the increase in clutch torque) and/or the level of reduced clutch torque M K,red between points B and C and/or the curve of the increase in torque between operating points C and D can be dependent on one or more other state parameters (e.g. accelerator pedal specification, drive torque, road gradient, steering angle) and can therefore be fundamentally variable.
Das abgesenkte Kupplungsmoment kann im Fall einer auftretenden Instabilität des Fahrzeugs temporär oder dauerhaft wieder erhöht werden.The reduced clutch torque can be temporarily or permanently increased again in the event of vehicle instability.
Beispielsweise kann hierzu die aktive Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion unter einer oder mehreren Bedingungen, welche auf eine Instabilität hindeuten und sich beispielsweise aus einem oder mehreren vorstehend genannten Zustandsparametern ergeben, temporär unterbrochen oder vollständig abgebrochen werden. Beispielhafterweise ist es möglich, dass bei Erkennung einer kritischen Schlupfsituation zwischen den angetriebenen Rädern einer Achse oder zwischen den Rädern beider Achsen eines Fahrzeugs, das reduzierte Momentenniveau MK,red verlassen wird, um eine ausreichende Fahrstabilität und/oder Traktion sicherzustellen. Dabei kann das Kupplungsmoment ausgehend vom reduzierten Kupplungsmoment MK,red nach einer definierten Funktion an ein erforderliches berechnetes Kupplungssollmoment MK angeglichen werden, das situationsgerecht sowohl höher als auch niedriger als MK,red sein kann.For this purpose, for example, the active clutch torque reduction function can be temporarily interrupted or completely aborted under one or more conditions which indicate instability and result, for example, from one or more state parameters mentioned above. For example, it is possible that when a critical slip situation is detected between the driven wheels of one axle or between the wheels of both axles of a vehicle, the reduced torque level M K,red is exited in order to ensure sufficient driving stability and/or traction. Starting from the reduced clutch torque M K,red , the clutch torque can be adjusted according to a defined function to a required calculated desired clutch torque M K , which can be either higher or lower than M K,red depending on the situation.
Um nach Beendigung oder Abbrechen der Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion ein mögliches Toggeln der Funktion zu vermeiden, kann vorteilhafterweise eine Hysterese für die Eintritts- und Austrittsbedingung vorgesehen werden.In order to avoid possible toggling of the function after the end or termination of the clutch torque reduction function, a hysteresis can advantageously be provided for the entry and exit conditions.
Ebenso ist es vorstellbar, dass bei Beendigung oder Abbruch der Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion eine definierte Nachlaufzeit einen nachfolgenden Wiedereintritt in die Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion verzögert, um ebenfalls ein ungewolltes Hin- und Herschalten der Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion zu vermeiden.It is also conceivable that when the clutch torque reduction function ends or is aborted, a defined run-on time delays a subsequent re-entry into the clutch torque reduction function in order to also prevent the clutch torque reduction function from switching back and forth unintentionally.
Zur Erhöhung des Kupplungsmoments kann alternativ vorgesehen sein, dass bei auftretender Instabilität an einem Antriebsrad oder einer Antriebsachse (Rad oder Achse hat unzulässigen Antriebsschlupf gegenüber der Fahrbahn) die Absenkung des Kupplungsmoments (d. h. die Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion) zwar aufrechterhalten wird, aber überlagert (also additiv) auch der Allradkupplungs-Schlupfregler weiterhin wirksam sein kann, der in diesem Fall das Kupplungsmoment im Wesentlichen schlupfabhängig und temporär erhöht.To increase the clutch torque, it can alternatively be provided that if instability occurs on a drive wheel or a drive axle (wheel or axle has impermissible drive slip relative to the road), the reduction in the clutch torque (i.e. the clutch torque reduction function) is maintained, but overlaid (i.e. additively). ) the four-wheel clutch slip controller can also continue to be effective, which in this case increases the clutch torque essentially as a function of the slip and temporarily.
Sofern das Kupplungsmoment trotz weiterhin aktiver Parkassistenzfunktion wieder erhöht wird, kann das Parkassistenzsystem hierüber informiert werden, so dass sich das Parkassistenzsystem auf eine temporär mögliche Verfälschung der Radgeschwindigkeiten einstellen kann.If the clutch torque is increased again despite the parking assistance function still being active, the parking assistance system can be informed of this, so that the parking assistance system can adjust to a possible temporary falsification of the wheel speeds.
Durch die vorstehend beschriebene Veränderung des Momentübertragungsverhältnisses mittels der beschriebenen Kupplungsmoment-Absenkungsfunktion wird die Funktionsqualität des Parkassistenzsystems erhöht.The functional quality of the parking assistance system is increased by the above-described change in the torque transmission ratio by means of the described clutch torque reduction function.
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