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Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zur Steuerung/Regelung oder Beeinflussung eines Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs, je nach Kraftfahrzeughersteller beispielsweise bekannt unter dem Kürzel DSC (Dynamic Stability Control), ESC (Electronic Stability Control), VSA (Vehicle Stability Assist), VSC (Vehicle Stability Control) oder dergleichen, bei einem von einem Fahrer ausgewählten Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung, und genauer gesagt bei einem als sogenannten „Rennstart“ bezeichneten maximal beschleunigten Anfahrens des Kraftfahrzeugs aus einem festgebremsten Zustand, welches Verfahren auch unter suboptimalen Fahrbahnbedingungen, wie beispielsweise leichter Nässe auf der Fahrbahn oder dergleichen, einen Rennstart ermöglicht. Die vorliegende Erfindung ist ebenso gerichtet auf ein Computerprogrammprodukt, das ein derartiges Verfahren ausführen kann. Zudem ist die vorliegende Erfindung auf ein Allrad-Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung gerichtet, welche ein derartiges Verfahren durchführen kann.
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Ein grundsätzliches Problem bei Allradantrieb-Kraftfahrzeugen der Unterklasse, also Kraftfahrzeugen der Unterklasse mit der Möglichkeit, die Antriebskraft des Motors auf alle bodenberührenden Räder zu leiten, besteht darin, dass aufgrund der Baukastengestaltung bei der Produktion der Unterklasse-Kraftfahrzeuge die Steifigkeiten im Antriebsstrang nicht auf eine optimale Momentübertragung mit allen verwendeten Motoren ausgelegt werden können, da je nach ausgewählten Motor des Baukastensystems unterschiedliche Momentübertragungskräfte auftreten können. Dies wirkt sich insbesondere bei einem Rennstart des Kraftfahrzeugs nachteilig aus. Um diesem Problem zu begegnen ist bei Kraftfahrzeugen der Klasse mit Topmotorisierung, also mit besonders performanter Motorisierung, ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer wählbaren Anfahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs beispielsweise im Zusammenhang mit einem Rennstart-Anfahrvorgang, auch als Launch Control bezeichnet, bekannt.
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Dieser gesteuerte Rennstart-Anfahrvorgang ermöglicht es dem Kraftfahrzeug, auf griffiger Fahrbahn eine optimale Fahrzeugbeschleunigung umzusetzen, wobei der gesteuerte Rennstart-Anfahrvorgang angewählt wird, indem bei stehendem Kraftfahrzeug das Schlupfregelsystem deaktiviert wird, ein spezielles Fahrprogramm gewählt wird, der Wählhebel bei stehendem Kraftfahrzeug in eine bestimmte Position gebracht wird und das Gaspedal voll durchgetreten wird. Somit erfolgt ganz allgemein die Anwahl des Rennstarts aktiv durch den Fahrer. Daraufhin wird die Motordrehzahl auf einen festen Wert eingeregelt, und das Fahrzeug wird mittels Zweifußfahren vorgespannt. Der Anfahrvorgang erfolgt durch Loslassen der Bremse. Das heißt, dass der vorbereitete Anfahrvorgang wird anschließend mittels Allradregelung im Sinne einer optimalen Beschleunigung weitergeführt. Jedoch auch bei den vorhergehend beschriebenen Kraftfahrzeugen der performanten Klassen kann dadurch beim initialen Beschleunigen aus dem Stillstand nur ein bestimmter Anteil des theoretisch maximal absetzbaren Antriebsmoments an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt werden.
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Eine Ursache dieses Problems liegt grundsätzlich in dem großen Unterschied der Torsionssteifigkeit der Antriebswelle der Vorderachse, dem sogenannten Vorderachsen (VA)-Triebstrang, gegenüber der Torsionssteifigkeit der Abtriebswellen der Hinterachse, dem sogenannten Hinterachsen (HA)-Triebstrang. Der Begriff „Torsionssteifigkeit“ bezeichnet hierbei eine Verdrehsteifigkeit in Axial- oder Längsrichtung der jeweiligen Welle. Die in der heutigen Zeit üblicherweise verbauten Antriebswellen bei Kraftfahrzeugen haben hier in der Regel an der primär angetriebenen vorderen Achse eine deutlich höhere Torsionssteifigkeit, als der Triebstrang der verallradeten sekundären Hinterachse. Aufgrund dieser durchaus erheblichen Unterschiede in den Wellen-Torsionssteifigkeiten und der klassenüblichen vorderachslastigen Bremskraftverteilung lässt sich im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs lediglich eine relativ geringe Verdrehung zwischen VA-Triebstrang und HA-Triebstrang erzeugen. Das bedeutet aber, dass im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs nicht genügend Vorspannung im Gesamttriebstrang generiert werden kann, um das theoretisch maximal nutzbare Antriebsdrehmoment an die Hinterräder zu übertragen. Dadurch stellt sich natürlich im Anfahrvorgang eine Antriebsmomentenverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse ein, die sich als nicht optimal erweist, da der Radschlupf an der Vorderachse zu hoch ist. Die optimale Übertragen von Antriebskräften findet bei einem Reifen in einem Zustand mit definierter Relativbewegung (Schlupf) statt. Dabei steigt die zu übertragene Längskraft erst mit dem Schlupf an und fällt aber ab einem gewissen Schlupfniveau wieder stark ab. Dies führt im Rennstart zu einer Reduktion der übertragbaren Längskräfte, da die Vorderachse über einen länger andauernden Zeitbereich in einem Zustand erhöhter Gleitreibung verbleibt. Je höher der initiale Schlupfeinlauf ausfällt, umso weniger Radmoment wird benötigt um diesen Zustand erhöhter Gleitreibung aufrecht zu erhalten, bis sich durch den Abfall der Zugkraft eines Verbrennungsmotors natürlich ein Zustand der optimalen Relativbewegung an der Vorderachse einstellt.
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Als Lösung zu diesem Problem wird beispielsweise in der
DE 10 2008 002 070 A1 ein Verfahren vorgeschlagen, das zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer wählbaren Anfahrvorgangs eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs mit einer zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe angeordneten Drehmomentübertragungseinheit dient, bei dem mittels mindestens einer elektronischen Steuereinrichtung im Falle einer Leistungsanforderung durch den Fahrer, die auf eine maximale Leistungsanforderung und insbesondere auf einen sogenannten Rennstart schließen lässt, in einer Vorbereitungsphase mit gedrückter Bremse, bei der noch kein positives Radmoment auf die Fahrbahn übertragen wird, die Drehzahl und/oder das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf einen im Vergleich zum üblichen Leerlaufbetrieb erhöhten Wert eingestellt wird.
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Ferner wird in den darauf folgenden Beschleunigungsphasen eine maximale Fahrzeugbeschleunigung angestrebt, welche mittels eines im Gegensatz zu einer üblichen Beschleunigung erhöhten Radschlupfes durch Maßnahmen zur Antriebsmomentreduzierung insbesondere durch Motoreingriffe geregelt wird. Damit wird also vorgeschlagen, bei einem noch stehenden Kraftfahrzeug bereits ein Kupplungsmoment vorzugeben, indem der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs in der Vorbereitungsphase vorgespannt wird. Somit sollen Schwingungen des Antriebsstrangs minimiert werden, die in den nachfolgenden Beschleunigungsphasen hemmend wirken können. Des Weiteren wird in der
DE 10 2008 002 070 A1 darauf eingegangen, wie man sowohl dem gesamten Antriebssystem zu erkennen gibt, ob ein sogenannter „Rennstart“ erfolgen soll, oder ob nicht, als auch wie das Kupplungsmoment in Abhängigkeit von der Reibung der Räder an der Fahrbahn modelliert werden soll.
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Als weiteres Mittel zur Verbesserung der Momentübertragung in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang wird in der
US 2005/0176513 A1 eine Kraftfahrzeug-Antriebswelle aus Stahl vorgeschlagen, die in ihrem Inneren hohl ausgebildet ist, wobei das Rohr auf seiner Innenseite mit Karbonfasern ausgekleidet ist. Die vorgeschlagene Antriebswelle ist demnach in radialer Richtung zweischichtig aufgebaut, wobei die innere Karbonfaserschicht entsprechend ein höheres E-Modul als die Außenschicht aufweist. Die Karbon-Auskleidung macht die Antriebswelle steifer, insbesondere im Drehzahlbereich bis 10000 Umdrehungen pro Minute, wodurch Vibrationen bei hohen Drehzahlen verhindert werden. Als Anwendungsgebiet sind dabei primär Antriebswellen in Rennfahrzeugen vorgesehen.
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Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Steuerung oder Regelung eines Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs bei einem von einem Fahrer ausgewählten Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung, also bei einem Rennstart, bereitzustellen, was auch als eine sogenannte softwarebasierte Rennstartoptimierung bezeichnet werden kann. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Allrad-Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches das erfindungsgemäße Verfahren umsetzen und weiter optimieren kann.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Demgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung, wie zum Beispiel bei einem DSC-Fahrerassistenzsystem zur Fahrdynamikregelung, eines Allrad-Kraftfahrzeugs mit vorderem und hinterem Antriebsstrang bei einem von einem Fahrer ausgewählten Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung aus einem festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, also einem sogenannten Rennstart, wobei das Verfahren einen Schritt des Erkennens einer von dem Fahrer durchgeführten Auswahl des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung in dem festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs, einen Schritt des Reduzieren der Bremskraft der Vorderräder des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung von Schlupf zwischen den Vorderrädern und einer mit diesen in Kontakt stehenden Fahrbahn und einen Schritt des Aufbringens des maximal möglichen positiven Antriebsdrehmoments auf die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs zur Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang umfasst.
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Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt des Bestimmens eines Winkels der Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang, und schließlich einen Schritt des Erhöhens der Bremskraft der Vorderräder des Kraftfahrzeugs bei einem Winkel der Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang. Dieser Winkel kann beispielsweise einen Betrag von >40° aufweisen.
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Damit wird es erfindungsgemäß überwunden, dass bei den bisher aus dem vorgenannten Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen das theoretisch maximal verfügbare Antriebsdrehmoment nicht vollständig ausgeschöpft werden kann, da unter anderem aufgrund der bereits beschriebenen Torsionssteifigkeitsdifferenz zwischen den verschiedenen Triebsträngen weiterhin nicht genügend Vorspannung im Antriebsstrang erzeugt werden kann, um dieses maximal verfügbare Drehmoment an die Hinterräder zu übertragen. Zudem darf bei dem vorgenannten Stand der Technik eine Torsionssteifigkeit der vorderen Antriebswelle nicht reduziert werden, da grundsätzlich die Möglichkeit gegeben sein muss, den vorderen Antriebsstrang als alleinigen Antriebsstrang zur Fahrzeugbewegung zu nutzen, was zu einer schlechteren Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beim Rennstart führt. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt dabei bevorzugt bei einem Allradantrieb-Kraftfahrzeug der unteren Klasse oder Unterklasse (UKL) zur Anwendung.
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Jeder der vorgenannten Schritte kann dabei durch einen jeweiligen Sensor beziehungsweise Aktor eines bordeigenen Kontroll- und Steuerungssystems des Allrad-Kraftfahrzeugs sowie einer entsprechenden Kraftfahrzeug-Steuereinrichtung umgesetzt werden, beispielsweise in Gestalt einer CPU oder dergleichen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt demnach eine Beeinflussung des DSC des Allrad-Kraftfahrzeugs so, dass die Bremskraft der Vorderräder geringfügig reduziert wird, wodurch Schlupf zwischen den durch den vorderen Antriebsstrang angetriebenen Vorderrädern und der Fahrbahn entsteht, mit denen die Vorderräder in Kontakt stehen. Dies hat den Vorteil, dass sich die Vorderräder des Kraftfahrzeugs weiter als die durch den hinteren Antriebsstrang angetriebenen Hinterräder des Kraftfahrzeugs drehen können, und das in einem festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs in Erwartung eines Rennstarts. Diese ursprünglich durch das DSC nicht vorgesehene Erlaubnis des relativen Drehens zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in dem festgebremsten Zustand hat zur Folge, dass sich der gesamte vordere Antriebsstrang relativ zum hinteren Antriebsstrang bis zu einem gewissen Grad verdrehen kann. Dieser gewünschte Verdrehwinkel zwischen Vorderrädern und Hinterrädern erreicht gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Winkel, der in einem Bereich von >40° und vorzugsweise <50° liegt, da bei einem Winkel in diesem Winkelbereich die Vorspannung im gesamten Antriebsstrang groß genug ist, um das maximale Drehmoment an die Räder des hinteren Antriebsstrangs zu übertragen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren überwacht den relativen Verdrehwinkel und erhöht bei einem Erreichen des gewünschten Verdrehwinkels wieder die Bremskraft, die auf die Vorderräder des Kraftfahrzeugs wirkt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann es erreicht werden, dass vom Stand weg das maximal übertragbare Antriebsmoment des sekundären Antriebsstrangs ermöglicht wird und demnach ein optimierter Rennstart durchgeführt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erzeugt der Winkel der Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang von >40° eine für eine Übertragung des maximalen Antriebsdrehmoments an die Räder des Kraftfahrzeugs ausreichende Vorspannung zwischen vorderem Antriebsstrang und hinterem Antriebsstrang. Durch diese Vorspannung zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern wird ermöglicht, dass die von dem Motor des Kraftfahrzeugs erzeugte Antriebskraft optimal auf den gesamten Antriebsstrang übertragen und von diesem über die Räder umgesetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass ein Großteil des maximal möglichen Radmoments an den antreibenden Rädern zur Verfügung gestellt wird, wodurch ein geplanter Rennstart im Vergleich zu bisher bekannten Allrad-Kraftfahrzeugen der Unterklasse mit maximaler Radmomentausnutzung umgesetzt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt der Winkel der Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang in einem Bereich von 43° ± 0,25°, vorzugsweise bei exakt 43°. Dieser Wert der relativen Verdrehung zwischen vorderem und hinterem Antriebsstrang, lässt sich nummerisch oder simulativ für jede Antriebsstrangtopologie ermitteln und wird als optimaler Verdrehwinkel bei Allrad-Kraftfahrzeugen der Unterklasse bestimmt, mit dem ein Rennstart optimal durchgeführt werden kann. Durch die Beeinflussung des Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung so, dass dieser optimale Verdrehwinkel im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs eingestellt werden kann, also durch eine Regelung des Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung abhängig von dem Verdrehwinkel zwischen vorderem und hinterem Antriebsstrang auf, lediglich beispielsweise, etwa 43° kann entsprechend eine möglichst effektive Ausnutzung des möglichen Radmoments für einen Rennstart erreicht werden. Dies hat den Vorteil, dass genügend Vorspannung im Antriebsstrang generiert wird, um das theoretisch maximal nutzbare Drehmoment an die Hinterräder des Kraftfahrzeugs zu übertragen.
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Auch wenn ein Verdrehwinkel von exakt 43° als optimal erscheint, so ist doch die vorliegende Erfindung auf einen Verdrehwinkel von im Wesentlichen 43° gerichtet. Je nach Toleranz des Gesamtsystems ist also sogar ein Bereich von 42-44° noch bevorzugt. Dies ist vorliegend jedoch nicht einschränkend auszulegen und dient hier lediglich als ein Beispiel.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Erkennens der von dem Fahrer durchgeführten Auswahl des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung ein Erkennen eines Bringens eines Wählhebels des festgebremsten Kraftfahrzeug in eine bestimmte Position und ein Erkennen eines vollständigen Durchtretens eines Gaspedals des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer. Durch ein Erfassen dieser Faktoren, beispielsweise durch entsprechende Sensoren des Kraftfahrzeugs wie zum Beispiel einen Wählhebel-Stellungssensor und einen Gaspedal-Betätigungssensor, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einen geplanten Rennstart geschlossen werden, und dadurch das erfindungsgemäße Verfahren begonnen werden. Mit einem Loslassen des Wählhebels beschleunigt anschließend das Fahrzeug, was bedeutet, dass der vorbereitete Rennstart-Anfahrvorgang anschließend mittels Kupplungsregelung im Sinne einer optimalen Beschleunigung weitergeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine optimale Beschleunigung des Allrad-Fahrzeugs bei einem Rennstart erreicht werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der von dem Fahrer ausgewählte Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung in dem festgebremsten Zustand ein Rennstart-Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs, bei dem das Kraftfahrzeug aus einem festgebremsten Zustand maximal beschleunigt werden soll. Da bei einem derartigen Rennstart-Anfahrvorgang ein maximales Drehmoment auf den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs und damit auf die antreibenden Räder übertragen werden soll, ist ein Erkennen eines geplanten Rennstart-Anfahrvorgangs wichtig, um das erfindungsgemäße Verfahren effektiv umsetzen zu können. Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht unnötig ausgelöst wird, sondern ein maximales Beschleunigungspotential ausschließlich bei einem Rennstart ausgeschöpft werden kann, ohne unnötige Ressourcen zu verschwenden oder Komponenten des Allrad-Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel der vordere und der hintere Antriebsstrang, unnötig zu belasten und damit deren Verschleiß zu erhöhen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Allrad-Kraftfahrzeug der Unterklasse durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass den bisher aufgrund der Baukastengestaltung von Kraftfahrzeugen der Unterklasse umgesetzten Steifigkeiten im Antriebsstrang, die nicht auf eine optimale Momentübertragung ausgelegt sind, bereits durch eine Beeinflussung des Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung entgegengewirkt werden können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen gelöst, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorhergehend beschrieben eingerichtet ist, wobei das Computerprogrammprodukt bevorzugt als ein Protokoll ausgeführt wird, bei dem die einzelnen Verfahrensschritte als Protokollschritte spezifiziert und als Steuerbefehle abgespeichert sind. Hierdurch werden die einzelnen Verfahrensschritte wie vorhergehend ausgeführt als Protokollschritte in dem erfindungsgemäßen Verfahren spezifiziert, und das Computerprogrammprodukt speichert diese als Steuerbefehle zur Verwendung als das Protokoll ab. Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren sehr schnell aufgerufen und durchgeführt werden kann, was bei einem Rennstart von Vorteil ist, da diese oft ohne lange Vorbereitungszeit auftreten können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird schließlich auch durch ein Allrad-Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorhergehend beschrieben gelöst, wobei das Kraftfahrzeug einen vorderen und einen hinteren Antriebsstrang sowie eine Gelenkwelle aufweist, und wobei die Differenz zwischen den Torsionssteifigkeiten der Triebstränge zueinander verringert ist. Die Torsionssteifigkeiten der Antriebsstränge werden also entsprechend angeglichen, wodurch eine relative Verdrehung im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs zwischen vorderem und hinterem Antriebsstrang von beispielsweise >28° ermöglicht wird. Ein derartiges Allrad-Kraftfahrzeug beruht auf einer Baukastengestaltung von Kraftfahrzeugen der Unterklasse und kann neben der Steuereinrichtung und dem Allrad-Antriebsstrang bestehend aus vorderem Antriebsstrang, hinterem Antriebsstrang und Gelenkwelle ferner einen Antriebsmotor, ein automatisiertes Handschaltgetriebe, eine Drehmomentübertragungseinheit in Form einer Reibungskupplung sowie ein DSC-System aufweisen. Die Steuereinrichtung kann ferner aus mehreren Untereinheiten bestehen, von denen beispielsweise eine als Motorsteuereinheit gestaltet ist, eine weitere als Getriebesteuereinheit, und eine dritte als Bremsregelsteuereinheit, wobei die Steueruntereinheiten über einen Datenbus miteinander kommunizieren können. Ferner können die notwendigen Schalter, Sensoren und Aktoren zusammengefasst als eine Blockeinheit betrachtet werden, deren Signalinformationen ebenfalls auf dem CAN allen Steueruntereinheiten zur Verfügung gestellt werden, wobei diese Signalinformationen beispielsweise die Stellung des Wählhebels, die Fahrzeuggeschwindigkeit, Signale von Ein- und Ausschaltern des Bremsregelsystems, der Fußbremse und/oder der Handbremse sowie Schalterzustände anderer getriebebezogener Schalter sein können. Dies hat den Vorteil, dass mit der relativen Verdrehung von beispielsweise >28° zwischen vorderem Antriebsstrang und hinterem Antriebsstrang, die bereits durch die Anpassung der Torsionssteifigkeiten der Triebstränge die Beschleunigung des Allrad-Kraftfahrzeugs beim Rennstart neben dem Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter optimiert werden kann beziehungsweise das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt und dieses damit bereits durch bauliche Maßnahmen entlasten kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das erfindungsgemäße Allrad-Kraftfahrzeug liegt die relative Verdrehung im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs zwischen vorderem und hinterem Antriebsstrang beispielsweise bei >40°, und vorzugsweise in einem Bereich von 43° ± 0,25°, wobei die relative Verdrehung durch die verringerte Differenz zwischen den Torsionssteifigkeiten der Triebstränge zueinander sowie aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass bei dem erfindungsgemäßen Allrad-Kraftfahrzeug genügend Vorspannung im Antriebsstrang erzeugt werden kann, um das theoretisch maximal nutzbare Drehmoment an die Hinterräder zu übertragen, beziehungsweise zumindest mehr als der aus dem Stand der Technik erreichte Grad des maximalen Radmoments zur Verfügung gestellt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das erfindungsgemäße Allrad-Kraftfahrzeug liegt eine Torsionssteifigkeit des vorderen Antriebsstranges in einem Bereich von 165Nm/° ±5Nm/°, vorzugsweise genau 165Nm/°, eine der Torsionssteifigkeit des hinteren Antriebsstranges in einem Bereich von 130Nm/° ±5Nm/°, vorzugsweise genau 130Nm/°, und eine Torsionssteifigkeit der Gelenkwelle in einem Bereich von 100Nm/° ±5Nm/°, vorzugsweise genau 100Nm/°. Dies ist vorliegend jedoch nicht einschränkend auszulegen und dient hier lediglich als ein Beispiel. Dies hat den Vorteil, dass bereits durch konstruktive Maßnahmen das Allrad-Kraftfahrzeug für einen Rennstart, also für eine optimale Beschleunigung aus dem festgebremsten Zustand vorbereitet werden kann. Das maximale Beschleunigungspotential des Allrad-Kraftfahrzeugs kann dabei, bevorzugt im Zusammenspiel mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, beim Rennstart ausgeschöpft werden, wodurch die Beschleunigung des Allrad-Kraftfahrzeugs bei einem Rennstart beispielsweise von 0 bis 100 km/h um beispielsweise bis zu 0,2 Sekunden verbessert werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das erfindungsgemäße Allrad-Kraftfahrzeug ist dieses ein Allrad-Kraftfahrzeug der Unterklasse. Dies hat den Vorteil, dass den bisher aufgrund der Baukastengestaltung von Kraftfahrzeugen der Unterklasse umgesetzten Steifigkeiten im Antriebsstrang, die nicht auf eine optimale Momentübertragung ausgelegt sind, nicht nur mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine Beeinflussung des Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung entgegengewirkt werden können, sondern auch bauliche Maßnahmen des Allrad-Kraftfahrzeugs dieses Rennstartoptimierte Verhalten noch unterstützen können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung Aspekte der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Ebenso können die vorstehend genannten und die hier weiter ausgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Es zeigt:
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Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung als Ablaufdiagramm, das in 1 dargestellt ist, dient zur Beeinflussung eines Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs, wie folgt: In einem ersten Verfahrensschritt 101 des erfindungsgemäßen Verfahrens wie in 1 schematisch dargestellt wird ein Erkennen einer von dem Fahrer durchgeführten Auswahl des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung in dem festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Dieses Erkennen der von dem Fahrer durchgeführten Auswahl des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs mit maximaler Leistungsanforderung, also ein Wunsch des Fahrers, als nächstes einen Rennstart mit dem vorliegenden festgebremsten Kraftfahrzeug durchzuführen, kann hier beispielsweise ein Erkennen umfassen, dass ein Wählhebel des festgebremsten Kraftfahrzeug in eine bestimmte Position gebracht ist, und dass ein Gaspedal des Kraftfahrzeugs vollständig durchgedrückt ist. Durch ein Erfassen dieser für den Rennstart bezeichnenden Faktoren wird das erfindungsgemäße Verfahren demnach initiiert.
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Falls entsprechend in Schritt 101 ein derartiges Erkennen ein positives Ergebnis liefert, geht das erfindungsgemäße Verfahren auf einem zweiten Verfahrensschritt 102 über, bei dem die Bremskraft der Vorderräder des Kraftfahrzeugs reduziert wird, um Schlupf zwischen den Vorderrädern und einer mit diesen in Kontakt stehenden Fahrbahn zu erzeugen. Nach dem Erzeugen von Schlupf an den Vorderrädern des Kraftfahrzeugs geht das erfindungsgemäße Verfahren auf einen Verfahrensschritt 103 über, bei dem das maximal mögliche positive Antriebsdrehmoment auf die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird, dass der vordere Antriebsstrang relativ zu dem hinteren Antriebsstrang verdreht wird. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 104 wird nun der Winkel der Verdrehung des vorderen Antriebsstrangs relativ zu dem hinteren Antriebsstrang bestimmt.
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Für den Fall, das nun dieser Winkel unter einem vorbestimmten Wert, beispielsweise 40°, liegt, geht das Verfahren wie in 1 durch einen rückführenden Pfeil dargestellt zurück auf Schritt 102 und verringert die Bremskraft der Vorderräder des Kraftfahrzeugs weiter, um mehr Schlupf zwischen den Vorderrädern und einer mit diesen in Kontakt stehenden Fahrbahn zu erzeugen, so dass in einem erneuten darauffolgenden Schritt 103 das maximal mögliche positive Antriebsdrehmoment weiter auf die Vorderräder und die Hinterräder des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird, so dass der vordere Antriebsstrang mit dem erweiterten Schlupf relativ zu dem hinteren Antriebsstrang weiter verdreht wird. Falls in Schritt 104 ein Winkel von mehr als beispielsweise 40° erreicht wurde, vorzugsweise von 43°, geht das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Verfahrensschritt 105 über, bei dem die Bremskraft der Vorderräder des Kraftfahrzeugs wieder erhöht wird, um im optimalen Fall die Beeinflussung des Fahrerassistenzsystems zur Fahrdynamikregelung vollständig zu beenden, so dass das Kraftfahrzeug mit einem relativen Verdrehwinkel von vorzugsweise 43° in den Rennstart-Anfahrvorgang dann übergeht, wenn die Bremse losgelassen wird. Daraufhin beschleunigt das Fahrzeug mit einer optimalen Übertragung des maximal nutzbaren Drehmoments an die antreibenden Räder, und der Rennstart-Anfahrvorgang wird anschließend mittels Kupplungsregelung im Sinne einer optimalen Beschleunigung weitergeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008002070 A1 [0005, 0006]
- US 2005/0176513 A1 [0007]
