DE102014103348B4

DE102014103348B4 - Abstimmen der traktionssteuerung auf der basis von fahrzeuggeschwindigkeit und strassenneigung

Info

Publication number: DE102014103348B4
Application number: DE102014103348.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Johansson; Matilda Hallnor
Original assignee: eAAM Driveline Systems AB
Current assignee: eAAM Driveline Systems AB
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: US8554441B1; KR20140112448A; CN104044588B; CN104044588A; DE102014103348A1; KR101496612B1

Abstract

Verfahren zum Steuern der Übertragung von Kraft auf einen Satz von Fahrzeugrädern, wobei das Verfahren umfasst:Bereitstellen eines Antriebsmoduls zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern;Ermitteln einer Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft;Ermitteln einer Geschwindigkeit, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft;Ermitteln eines maximalen Antriebsmoments, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; undÜbertragen von Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so, dass die Drehkraft, die auf jedes der Fahrzeugräder des Satzes von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Traktionssteuersystem und -verfahren zum Steuern einer Kraft, die durch ein Antriebsmodul übertragen wird. Bei dem Traktionssteuersystem und -verfahren werden ein Einleiten und ein Ausleiten eines maximalen Antriebsmoments und/oder eines regenerativen Bremsmoments auf der Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit und Straßenneigung angewendet.
HINTERGRUND
Moderne leistungsstärkere Fahrzeuge sind typischerweise mit einem System ausgerüstet, bei dem verschiedene Sensoren zum Erfassen der Dynamik des Fahrzeugs, der Absicht des Fahrers und/oder von Umgebungsinformationen aus der Umgebung des Fahrzeugs verwendet werden, um zur Verfügung stehende Aktuatoren zu betätigen, um geeignete Steuerungsvorgänge durchzuführen, um das Steuern der Traktion und der Steigfähigkeitsleistung des Fahrzeugs sowie des Energieverbrauchs bei einem Hybridfahrzeug zu unterstützen. Obwohl die bekannten Systeme im Wesentlichen für ihre vorgesehenen Zwecke effektiv sind, haben wir Probleme festgestellt, die spezifisch sind für einen Typ von Fahrzeug mit einem primären Antriebsstrang, der zum Antreiben eines ersten Satzes von Fahrzeugrädern auf einer Vollzeitbasis verwendet wird, und einem sekundären Antriebsstrang, der zum Antreiben eines zweiten Satzes von Fahrzeugrädern auf einer Teilzeitbasis verwendet wird. Insbesondere ist beim Stand der Technik zwar bekannt, den sekundären Antriebsstrang zum präventiven Aufbringen des Antriebsmoments zu verwenden, um ein Rutschen der Fahrzeugräder, die dem primären Antriebsstrang zugeordnet sind, zu verhindern, wir haben jedoch festgestellt, dass das maximale Drehmoment, das auf die Fahrzeugräder, die dem sekundären Antriebsstrang zugeordnet sind, übertragen werden kann, in Abhängigkeit von bestimmten Umständen, die sowohl das Terrain, auf dem das Fahrzeug läuft, als auch bestimmte Fahrzeugdynamiken umfassen, eingeleitet oder ausgeleitet werden sollte.
Aus der DE 10 2010 002 779 A1 ist ein Verfahren zur Drehmomentsteuerung bekannt. Hierbei werden für ein Allradfahrzeug die Längs- und Querneigung der Fahrbahn ermittelt und die Antriebsmomente so auf die einzelnen Räder verteilt, dass Radschlupf verhindert bzw. verringert wird. Aus der DE 10 2006 043 618 A1 ist ein Verfahren zur Anfahrsteuerung bekannt, wobei zusätzlich vorgesehen ist, die Fahrbahnneigung zu bestimmen und die Antriebsmomente während des Anfahrvorgangs in Abhängigkeit von der Fahrbahnneigung aufzubauen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe, die Nachteile des zuvor genannten Standes der Technik zu beseitigen, wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 8, ein Antriebsmodul gemäß Anspruch 9 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Dieser Abschnitt bietet eine allgemeine Zusammenfassung über die Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Umfangs oder sämtlicher ihrer Merkmale.
Bei einer Ausgestaltung schaffen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Steuern der Übertragung einer Kraft auf einen Satz von Fahrzeugrädern. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Antriebsmoduls zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern; Ermitteln einer Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft; Ermitteln einer Geschwindigkeit, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; Ermitteln eines maximalen Antriebsmoments, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und Übertragen einer Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so, dass die Drehkraft, die auf jedes der Fahrzeugräder des Satzes von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung stellen die vorliegenden Lehren ein Antriebsmodul bereit, das eine Differentialanordnung, einen elektrischen Vortriebsmotor, ein Paar von Ausgangselementen, ein Paar von Achswellen und eine Steuereinrichtung aufweist. Der elektrische Vortriebsmotor ist dazu ausgelegt, die Differentialanordnung anzutreiben. Die Ausgangselemente werden zumindest teilweise von der Differentialanordnung angetrieben. Jede Achswelle ist antreibend mit einem entsprechenden der Ausgangselemente gekoppelt. Die Steuereinrichtung steuert ein maximales Antriebsmoment, das über die Achswellen übertragen wird. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt: eine Neigung einer Fläche zu bestimmen, auf der das Antriebsmodul läuft; eine Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; ein maximales Antriebsmoment zu bestimmen, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und die Übertragung einer Drehkraft, die von dem Antriebsmodul ausgegeben wird, so zu steuern, dass die Drehkraft, die über die Achswellen übertragen wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Bei noch einer weiteren Ausgestaltung schaffen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Steuern der Übertragung einer Kraft zu einem Satz von Fahrzeugrädern. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Antriebsmoduls zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern; Ermitteln einer Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft; Ermitteln einer Geschwindigkeit, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; Ermitteln eines maximalen regenerativen Bremsmoments, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale regenerative Bremsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und Betreiben eines Elektromotors in dem Antriebsmodul zum Übertragen einer Drehkraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so, dass ein regeneratives Bremsmoment, das auf jedes der Fahrzeugräder des Satzes von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale regenerative Bremsmoment nicht übersteigt.
Weitere Anwendungsbereiche werden anhand der hier angeführten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur zum Zweck der Erläuterung und nicht der Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Offenlegung.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zum Zweck der Erläuterung der ausgewählten Ausführungsbeispiele und nicht sämtlicher möglichen Implementierungen und dienen nicht der Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung.

1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs mit einem Antriebsmodul, das entsprechend den Lehren der vorliegenden Offenlegung aufgebaut ist;
2 und 3 sind grafische Darstellungen der Wirkung einer Beziehung zwischen Übergangsgeschwindigkeit (T_n) und Neigung (M) auf ein maximales Vortriebsmoment, das von einem Antriebsmodul erzeugt wird, nach den Lehren der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine grafische Darstellung der Wirkung einer Beziehung zwischen Übergangsgeschwindigkeit (T_n) und Neigung (M) auf ein maximales regeneratives Bremsmoment, das von einem Antriebsmodul erzeugt wird, nach den Lehren der vorliegenden Offenbarung; und
5 ist eine schematische Darstellung in Form eines Ablaufdiagramms eines Verfahrens nach den Lehren der vorliegenden Offenbarung.

Entsprechende Bezugszeichen zeigen durchgehend entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen an.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Gemäß 1 der Zeichnungen ist ein beispielhaftes Fahrzeug generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und besitzt ein elektrisches Antriebsmodul 12, das entsprechend den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist. Das elektrische Antriebsmodul 12 kann verwendet werden, um ein Paar von Fahrzeugrädern 14 anzutreiben. Bei dem besonderen vorliegenden Beispiel wird das Antriebsmodul 12 verwendet, um selektiv die hinteren Antriebsräder 14 anzutreiben (d. h. das Antriebsmodul kann Teil eines sekundären Antriebsstrangs sein, der auf einer Teilzeitbasis betrieben wird), während ein bekannter Verbrennungsmotor 16 und ein Getriebe 18 verwendet werden, um einen Satz von vorderen Fahrzeugrädern 20 auf einer Vollzeitbasis anzutreiben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Lehren der vorliegenden Offenlegung auf verschiedene Fahrzeugausgestaltungen Anwendung finden, und somit versteht sich, dass das besondere hier diskutierte und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Beispiel nur beispielhaft dargestellt ist. In dieser Hinsicht erkennen Fachleute, dass die Lehren der vorliegenden Erfindung Anwendung auf andere Typen von Fahrzeugen finden, die Fahrzeugräder besitzen, welche selektiv angetrieben werden.
Das Antriebsmodul 12 kann so ausgestaltet sein, wie in der US 2012 / 0 058 855 A1 beschrieben, deren Offenbarung hiermit so durch Verweis einbezogen ist, als wäre sie hier vollständig und detailliert angeführt. Kurz gesagt, kann das Antriebsmodul 12 einen elektrischen Vortriebsmotor 30, der verwendet wird, um eine Differentialanordnung 32 anzutreiben, und ein Paar von Ausgangselementen 34 aufweisen, die zumindest teilweise von der Differentialanordnung 32 angetrieben werden und die entsprechende Achswellen 36 antreiben, um dadurch die hinteren Fahrzeugräder 14 anzutreiben. Das Antriebsmodul 12 kann ferner eine Steuereinrichtung 40 aufweisen, die dazu ausgelegt sein kann, den Betrieb des Antriebsmoduls 12 zu steuern. Die Steuereinrichtung 40 kann mit dem Vortriebsmotor 30, einer Elektrizitätsquelle (z. B. Batterien 44) und einem Fahrzeug-Datennetz 46 gekoppelt sein. Das Fahrzeug-Datennetz 46 kann jeder Typ eines Systems oder Netzwerks zum Übertragen von Fahrzeugdaten innerhalb des Fahrzeugs 10 sein, wie z. B. ein Controller Area Network (CAN) oder ein Local Interconnect Network (LIN). Die Batterien 44 können jeder Typ einer Batterie sein und können zum Beispiel über eine Wechselstrommaschine, einen Generator und/oder regeneratives Bremsen wiederaufgeladen werden. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck Steuereinrichtung auf eine anwenderspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zweckbestimmt oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bieten. Die Steuereinrichtung 40 kann Daten von dem Fahrzeug-Datennetz empfangen - diese betreffen: a) vorhandene Fahrzeugdynamik, einschließlich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10; b) die Fläche (z. B. Straßenfläche), auf der das Fahrzeug 10 läuft; c) Fahrereingaben zum Steuern des Fahrzeugs 10; und d) die Umgebung, in der das Fahrzeug 10 läuft. Die Steuereinrichtung 40 kann die Daten, die sie von dem Fahrzeug-Datennetz 46 empfängt, verwenden, um den Betrieb des Antriebsmoduls 12 zu steuern, um dadurch das Drehmoment zu regeln, das zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 übertragen wird.
Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung 40 betrieben werden bei einem Allradantrieb in einem Präventionsmodus, in dem das Antriebsmodul 12 betrieben wird, um präventiv ein Drehmoment auf die hinteren Fahrzeugräder 14 aufzubringen, um ein Rutschen der vorderen Fahrzeugräder 20 zu verhindern. Der Betrieb der Steuereinrichtung 40 im Präventionsmodus kann insbesondere in Situationen vorteilhaft sein, in denen das Fahrzeug 10 nahezu aus einem Stillstands- oder Null-Geschwindigkeitszustand beschleunigt werden muss oder beschleunigt werden muss, wenn das Fahrzeug 10 in bestimmten Situationen betrieben wird, wie z. B. auf reibungsarmen Flächen, weichen Flächen oder Straßensteigungen.
Mit zusätzlicher Bezugnahme auf 2 kann die Steuereinrichtung 40 dazu ausgelegt sein, den Betrieb eines oder mehrerer Elemente in dem Antriebsmodul 12 (z. B. den Vortriebsmotor 30) so zu steuern, dass ein maximales Antriebsmoment, das im Präventionsmodus zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 übertragen wird, teilweise auf der Basis der Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, und einer Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 ermittelt wird, vorausgesetzt, dass die Neigung (m_n) und die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs innerhalb vorbestimmter erster Bereiche (d. h. m_min ≤ m_n ≤ m_max und s_min ≤ s_n ≤ s_max). liegen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 40 dazu ausgelegt sein, das Drehmoment zu begrenzen, das von dem Antriebsmodul 12 zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 (d. h. das maximale Antriebsmoment) ausgegeben wird, und zwar auf der Basis der Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 (vorausgesetzt, dass die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs von Geschwindigkeiten (s_min ≤ s_n ≤ s_max) liegt), und kann das maximale Antriebsmoment für eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit (s_n) in Abhängigkeit von der Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, verändern (vorausgesetzt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Neigung innerhalb ihrer jeweiligen vordefinierten ersten Bereiche (d. h. s_min ≤ s_n ≤ s_max und m_min ≤ m_n ≤ m_max) liegen).
Das maximale Antriebsmoment kann auf einen vorbestimmten minimalen Wert gesetzt werden, wie z. B. null (0) Newtonmeter, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der vorbestimmte erste Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten (d. h. wenn s_n > s_max ist).
Jede Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten ersten Bereichs von Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) kann einer Übergangsgeschwindigkeit (T_n) zugeordnet sein, bei der das maximale Antriebsmoment gleich null (0) Newtonmeter ist. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann als ein Punkt betrachtet werden, an dem die Steuereinrichtung 40 Hilfsenergie zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 ausgeleitet hat, wenn das Fahrzeug 10 bei oder über der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) läuft. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann ferner als ein Punkt betrachtet werden, an dem die Steuereinrichtung 40 Hilfsenergie zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 einleitet, wenn das Fahrzeug 10 bei oder unter der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) läuft. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann sich erhöhen, wenn die Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten ersten Bereichs von ermittelten Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) ansteigt, wenn das Fahrzeug 10 die Neigung hinauffährt. Auf im Wesentlichen gleiche Weise kann sich die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) verringern, wenn die Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten ersten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt (m_min ≤ m_n ≤ m_max), wenn das Fahrzeug 10 die Neigung hinunterfährt.
Bei dem besonderen vorgesehenen Beispiel ist ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert (V_max) des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) für jede Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten Bereiches von Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) identisch. Alternativ kann der Übergang beim Drehmoment zwischen dem maximalen Wert (V_max) des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) gradueller werden, wenn die Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) ansteigt, wie in 3 gezeigt ist. Bei dem Beispiel von 3 tritt der Übergang beim Drehmoment vom maximalen Wert (V_max) des maximalen Antriebsmoments bei einer vorbestimmten Übergangsgeschwindigkeit (s_t) für sämtliche Neigungen innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) auf.
Mit erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 wird ersichtlich, dass die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 auf verschiedene unterschiedliche Arten ermittelt werden kann. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs direkt aus dem Fahrzeug-Datennetz 46 erhalten werden oder könnte (ganz oder teilweise) auf der Basis der Drehzahl eines Elements in dem Antriebsmodul 12, wie z. B. einer Abtriebswelle des Vortriebsmotors 30, eines oder mehrerer der Ausgangselemente 34 und/oder einer oder mehrerer der Achswellen 36, von der Steuereinrichtung 40 berechnet werden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, auf verschiedene unterschiedliche Arten ermittelt werden kann. Zum Beispiel kann die Neigung (m_n) von einem Sensor (z. B. einem Sensor, der dazu ausgelegt ist, die Neigung des Fahrzeugs 10 zu erfassen und in Reaktion darauf ein Sensorsignal zu erzeugen) erhalten werden oder auf der Basis von Informationen, die aus GPS-Signalen erhalten werden, berechnet werden.
Das maximale Antriebsmoment kann durch jedes gewünschte Mittel, wie z. B. Berechnung oder Look-up-Tabelle, ermittelt werden.
Wir haben festgestellt, dass es auch möglich ist, zumindest teilweise auf der Basis der Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, und einer Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 ein regeneratives Bremsmoment, das von dem Antriebsmodul 12 auf die hinteren Fahrzeugräder 14 aufgebracht wird, ein- oder auszuleiten.
Mit Bezugnahme auf 1 und 4 kann die Steuereinrichtung 40 dazu ausgelegt sein, den Betrieb eines oder mehrerer Elemente innerhalb des Antriebsmoduls 12 (z. B. den Vortriebsmotor 30) so zu steuern, dass ein maximales regeneratives Bremsmoment, das in einem Bremsmodus zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 übertragen wird, teilweise auf der Basis der Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, und einer Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 ermittelt wird, vorausgesetzt, dass die Neigung (m_n) und die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 40 dazu ausgelegt sein, das regenerative Bremsmoment, das von dem Antriebsmodul 12 zu den hinteren Fahrzeugrädern 14 (d. h. das maximale regenerative Bremsmoment) ausgegeben wird, auf der Basis der Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 zu begrenzen (vorausgesetzt, dass die Geschwindigkeit (s_n) des Fahrzeugs 10 innerhalb eines vorbestimmten zweiten Bereichs von Geschwindigkeiten liegt und das maximale regenerative Bremsmoment für eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit (s_n) in Abhängigkeit von der Neigung (m_n) der Fläche, auf der das Fahrzeug 10 läuft, verändern kann, vorausgesetzt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Neigung innerhalb ihrer jeweiligen vordefinierten (zweiten) Bereiche liegen). Es sei darauf hingewiesen, dass der vorbestimmte zweite Bereich der Neigung (m_n) nicht gleich dem vorbestimmten ersten Bereich der Neigung (m_n) zu sein braucht, der zum Ermitteln des maximalen Antriebsmoments verwendet wird, und/oder dass der vorbestimmte zweite Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit (s_n) nicht gleich dem vorbestimmten ersten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit (s_n) zu sein braucht, der zum Ermitteln des maximalen Antriebsmoments verwendet wird.
Das maximale regenerative Bremsmoment kann auf einen vorbestimmten minimalen Wert gesetzt werden, wie z. B. null (0) Newtonmeter, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als der vorbestimmte Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten (d. h. wenn s_n < s_max ist).
Jede Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten zweiten Bereichs von Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) kann einer Übergangsgeschwindigkeit (T_n) zugeordnet sein, bei der das maximale regenerative Bremsmoment gleich dem vorbestimmten minimalen Bremsmoment ist, wie z. B. null (0) Newtonmeter. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann als ein Punkt betrachtet werden, an dem die Steuereinrichtung 40 ein regeneratives Bremsen an den hinteren Fahrzeugrädern 14 in einem maximalen Umfang ausgeleitet hat, wenn das Fahrzeug 10 bei oder unter der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) läuft. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann ferner als ein Punkt betrachtet werden, an dem die Steuereinrichtung 40 ein regeneratives Bremsen an den hinteren Fahrzeugrädern 14 einleitet, wenn das Fahrzeug 10 bei oder über der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) läuft. Die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) kann sich erhöhen, wenn die Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten zweiten Bereichs von ermittelten Neigungen (m_min ≤ m_n ≤ m_max) ansteigt, wenn das Fahrzeug 10 die Neigung hinauffährt. Auf im Wesentlichen gleiche Weise kann sich die Übergangsgeschwindigkeit (T_n) verringern, wenn die Neigung (m_n) innerhalb des vorbestimmten zweiten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt (m_min ≤ m_n ≤ m_max), wenn das Fahrzeug 10 die Neigung hinunterfährt.
In 5 ist ein Verfahren zum Steuern der Übertragung von Kraft zu einem Satz von Fahrzeugrädern nach den Lehren der vorliegenden Offenlegung schematisch dargestellt. Die Steuerung kann zu Block 100 weitergehen, bei dem ein Antriebsmodul zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern bereitgestellt wird. Die Steuerung kann zu Block 102 weitergehen, bei dem die Steuerung eine Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft, ermitteln kann. Die Steuerung kann zu Block 104 weitergehen, bei dem die Steuerung eine Geschwindigkeit ermitteln kann, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft. Die Steuerung kann zu Block 106 weitergehen, bei dem die Steuerung ermitteln kann a) ein maximales Antriebsmoment, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, und/oder b) ein maximales regeneratives Bremsmoment. Wenn das maximale Antriebsmoment ermittelt wird, kann es zumindest teilweise anhand der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt werden, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt. Auf im Wesentlichen gleiche Weise kann dann, wenn das maximale regenerative Bremsmoment ermittelt wird, dieses zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt werden, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten zweiten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten zweiten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt. Wie oben angeführt ist, kann der vorbestimmte erste Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten gleich oder anders sein als der vorbestimmte zweite Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten, und/oder der vorbestimmte erste Bereich von ermittelten Neigungen kann gleich oder anders sein als der vorbestimmte zweite Bereich von ermittelten Neigungen. Die Steuerung kann zu Block 108 weitergehen, bei dem die Steuerung Elemente des Antriebsmoduls, wie z. B. den Vortriebsmotor, so betreiben kann, dass sie eine Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen oder diese steuern. Zum Beispiel kann der Vortriebsmotor des Antriebsmoduls so gesteuert werden, dass er eine Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so überträgt, dass die Drehkraft, die auf jedes der Fahrzeugräder in dem Satz von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt. Bei einem weiteren Beispiel kann der Vortriebsmotor des Antriebsmoduls so gesteuert werden, dass er eine Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so überträgt, dass ein regeneratives Bremsmoment, das auf jedes der Fahrzeugräder in dem Satz von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale regenerative Bremsmoment nicht übersteigt.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient nur zum Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie darf nicht als vollständig oder die Offenbarung einschränkend angesehen werden. Einzelne Elemente oder Merkmale einer besonderen Ausführungsform sind generell nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo zutreffend, austauschbar und können bei einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Dieselben können auch auf vielerlei Arten variiert werden. Solche Variationen dürfen nicht als eine Abweichung von der Offenbarung angesehen werden, und sämtliche solcher Modifikationen sind im Schutzumfang der Offenbarung enthalten.

Claims

Verfahren zum Steuern der Übertragung von Kraft auf einen Satz von Fahrzeugrädern, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Antriebsmoduls zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern; Ermitteln einer Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft; Ermitteln einer Geschwindigkeit, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; Ermitteln eines maximalen Antriebsmoments, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und Übertragen von Kraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so, dass die Drehkraft, die auf jedes der Fahrzeugräder des Satzes von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das maximale Antriebsmoment auf einen vorbestimmten minimalen Wert gesetzt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit größer ist als der vorbestimmte Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte minimale Wert null (0) Newtonmeter beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich eine Übergangsgeschwindigkeit (T_n), bei der das maximale Antriebsmoment auf null (0) Newtonmeter fällt, erhöht, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei für jede ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) identisch ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) gradueller wird, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei für sämtliche ermittelten Neigungen innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Neigungen ein Übergang von einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments bei einer vorbestimmten Übergangsgeschwindigkeit auftritt.
Steuereinrichtung für ein Antriebsmodul, das dazu ausgelegt ist, ein Paar von Fahrzeugrädern anzutreiben, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist: eine Neigung einer Fläche zu bestimmen, auf der das Antriebsmodul läuft; eine Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; ein maximales Antriebsmoment zu bestimmen, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und die Übertragung von Drehkraft, die von dem Antriebsmodul ausgegeben wird, so zu steuern, dass die Drehkraft, die von dem Antriebsmodul ausgegeben wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Antriebsmodul, das umfasst: eine Differentialanordnung; einen elektrischen Vortriebsmotor, der dazu ausgelegt ist, die Differentialanordnung anzutreiben; ein Paar von Ausgangselementen, die zumindest teilweise von der Differentialanordnung angetrieben werden; ein Paar von Achswellen, wobei jede Achswelle antreibend mit einem entsprechenden der Ausgangselemente gekoppelt ist; und eine Steuereinrichtung zum Steuern eines maximales Antriebsmoments, das über die Achswellen übertragen wird, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Neigung einer Fläche zu bestimmen, auf der das Antriebsmodul läuft; eine Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; ein maximales Antriebsmoment zu bestimmen, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale Antriebsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und die Übertragung von Drehkraft, die von dem Antriebsmodul ausgegeben wird, so zu steuern, dass die Drehkraft, die über die Achswellen übertragen wird, das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Antriebsmodul nach Anspruch 9, wobei das maximale Antriebsmoment von der Steuereinrichtung auf einen vorbestimmten minimalen Wert gesetzt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit größer ist als der vorbestimmte Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten.
Antriebsmodul nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte minimale Wert null (0) Newtonmeter beträgt.
Antriebsmodul nach Anspruch 9, wobei sich eine Übergangsgeschwindigkeit (T_n), bei der das maximale Antriebsmoment auf null (0) Newtonmeter fällt, erhöht, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Antriebsmodul nach Anspruch 12, wobei für jede ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) identisch ist.
Antriebsmodul nach Anspruch 12, wobei ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) gradueller wird, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Antriebsmodul nach Anspruch 12, wobei für sämtliche ermittelte Neigungen innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Neigungen ein Übergang von einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments bei einer vorbestimmten Übergangsgeschwindigkeit auftritt.
Verfahren zum Steuern der Übertragung von Kraft auf einen Satz von Fahrzeugrädern, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Antriebsmoduls zum Antreiben des Satzes von Fahrzeugrädern; Ermitteln einer Neigung einer Fläche, auf der das Antriebsmodul läuft; Ermitteln einer Geschwindigkeit, mit der das Antriebsmodul auf der Fläche läuft; Ermitteln eines maximalen regenerativen Bremsmoments, das zu dem Satz von Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das maximale regenerative Bremsmoment zumindest teilweise auf der Basis der ermittelten Neigung und der ermittelten Geschwindigkeit ermittelt wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Geschwindigkeiten liegt und die ermittelte Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen liegt; und Betreiben eines Elektromotors in dem Antriebsmodul zum Übertragen von Drehkraft zu dem Satz von Fahrzeugrädern so, dass ein regeneratives Bremsmoment, das auf jedes der Fahrzeugräder des Satzes von Fahrzeugrädern aufgebracht wird, das maximale regenerative Bremsmoment nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das maximale regenerative Bremsmoment auf einen vorbestimmten minimalen Wert gesetzt wird, wenn die vorbestimmte Geschwindigkeit kleiner ist als der vorbestimmte Bereich von ermittelten Geschwindigkeiten.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der vorbestimmte minimale Wert null (0) Newtonmeter beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei sich eine Übergangsgeschwindigkeit (T_n), bei der das maximale regenerative Bremsmoment auf null (0) Newtonmeter fällt, erhöht, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei für jede ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen Antriebsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) identisch ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei ein Übergang beim Drehmoment zwischen einem maximalen Wert des maximalen regenerativen Bremsmoments und der Übergangsgeschwindigkeit (T_n) gradueller wird, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei für sämtliche ermittelte Neigungen innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Neigungen ein Übergang von einem maximalen Wert des maximalen regenerativen Bremsmoments bei einer vorbestimmten Übergangsgeschwindigkeit auftritt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei sich die Übergangsgeschwindigkeit (T_n), bei der das maximale regenerative Bremsmoment auf null (0) Newtonmeter fällt, verringert, wenn die ermittelte Neigung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von ermittelten Neigungen ansteigt.