DE102017205473A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, Steuergerät und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das mehrere Antriebsräder (4-7) sowie mehrere Antriebsmaschinen (8-11) aufweist, wobei jedem Antriebsrad (4-7) jeweils eine Antriebsmaschine (8-11), insbesondere Elektromaschine, zugeordnet ist, mit folgenden Schritten:
- Erfassen eines Gesamtsollantriebsdrehmoments,
- Erfassen einer aktuellen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, eines aktuellen Lenkwinkels, sowie optional der Radlasten aller Antriebsräder (4-7),
- Bestimmen radindividueller Bewegungsgeschwindigkeiten der Antriebsräder (4-7) über der Fahrbahn in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, des aktuellen Lenkwinkels, einer bekannten Fahrwerksgeometrie des Kraftfahrzeugs (1), und optional der Radlasten,
- Bestimmen einer Solldrehzahl für jedes Antriebsrad (4-7) in Abhängigkeit der bestimmten Bewegungsgeschwindigkeiten und Aufteilen des Gesamtsollantriebsdrehmoments auf alle Antriebsräder (4-7) derart, dass ein Durchdrehen des jeweiligen Antriebsrads (4-7) auf der Fahrbahn verhindert wird,
- Ansteuern jeder Antriebsmaschine (8-11) zum Einstellen der Solldrehzahl an dem jeweiligen Antriebsrad (4-7).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das mehrere Antriebsräder sowie mehrere Antriebsmaschinen aufweist, wobei jedem Antriebsrad jeweils eine Antriebsmaschine, insbesondere Elektromaschine, zugeordnet ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches das oben genannte Verfahren durchführt, sowie ein Kraftfahrzeug und einem solchen Steuergerät.
  • Stand der Technik
  • Verfahren, Steuergeräte und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen nimmt auch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs zu. Es ist bekannt, als Antriebsmaschinen neben einem Verbrennungsmotor zusätzlich eine oder mehrere elektrische Maschinen vorzusehen. Auch ist es bekannt, alternativ zum Verbrennungsmotor eine oder mehrere elektrische Maschinen vorzusehen. Zunehmend entstehen auch Konzepte, die einen radindividuellen Antrieb des Kraftfahrzeugs aufweisen. Dazu wird jedem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs eine elektrische Maschine zugeordnet, die individuell ansteuerbar ist, um ein Vortriebsmoment des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Die Antriebsmaschinen in einem Kraftfahrzeug werden üblicherweise durch einen „Momentenpfad“ in einem Steuergerät abgebildet, durch welchen ein Fahrerwunschmoment in ein Gesamtsollantriebsdrehmoment umgerechnet wird. Dieses Gesamtsollantriebsdrehmoment oder Vortriebsmoment wird an den oder die Antriebsmaschinen ausgegeben zu deren Ansteuerung. Ist der Fahrerwunsch jedoch größer als die auf den Boden beziehungsweise die Fahrbahn übertragbare Antriebskraft, so können eine oder mehrere Antriebsräder des Kraftfahrzeugs durchdrehen und die Haftung zur Fahrbahn verlieren. Weist das Kraftfahrzeug ein Fahrerassistenzsystem auf, wie beispielsweise ein elektronisches Stabilitätsprogramm oder eine Antischlupfregelung, so kann durch diese Reaktion das durchdrehende Rad abgebremst und das Drehmoment auf ein anderes Rad zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Dies erfolgt beispielsweise elektro-hydraulisch-mechanisch durch die Reibbremse des jeweiligen Rades oder elektronisch durch radindividuell ansteuerbare Antriebsmaschinen. Hierdurch wird der Vortrieb des Kraftfahrzeugs trotz eines durchdrehenden Antriebsrads aufrechterhalten. Ein derartiger Traktionsverlust kann vor allem bei Bodenunebenheiten und bei Untergründen mit unterschiedlichen Reibwerten auftreten und zu Schäden an empfindlichen Bodenoberflächen führen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch den radindividuellen elektrischen Antrieb die Antriebsräder schnell und gezielt (pro-aktiv) angesteuert werden können und dadurch ein Durchdrehen eines der Antriebsräder sicher verhindert werden kann. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass zunächst ein Gesamtsollantriebsdrehmoment beziehungsweise ein vom Fahrer gewünschtes Vortriebsmoment erfasst wird. Außerdem werden eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit, optional die Radlasten aller Antriebsräder, und ein aktueller Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs ermittelt. In Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit, des aktuellen Lenkwinkels und der Fahrwerksgeometrie des Kraftfahrzeugs werden dann radindividuelle Bewegungsgeschwindigkeiten der Antriebsräder über der Fahrbahn bestimmt. In Kenntnis der Fahrwerksgeometrie und das Verhalten des Fahrwerks in Abhängigkeit eines Lenkwinkels und insbesondere der Radlasten kann somit eine radindividuelle Bewegungsgeschwindigkeit jedes Rads ermittelt werden. In Abhängigkeit von den bestimmten Bewegungsgeschwindigkeiten und des Gesamtsollantriebsdrehmoments wird eine Solldrehzahl für jedes Antriebsrad und eine radindividuelle Aufteilung des Gesamtsollantriebsmoments derart bestimmt, dass ein Durchdrehen des jeweiligen Fahrantriebsrads auf der Fahrbahn verhindert wird, wobei jede Antriebsmaschine zum Einstellen dieser Solldrehzahl an dem jeweiligen Antriebsrad angesteuert wird. Es findet somit eine Drehzahlregelung der Antriebsmaschine statt, die in Abhängigkeit der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, sowie der Fahrwerksgeometrie, optional der Radlasten, und des aktuellen Lenkwinkels erfolgt, sodass das Durchdrehen eines der Antriebsräder sicher verhindert wird. Hierdurch ist auf einfache Art und Weise ein schnelles Eingreifen in das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs zum Vermeiden von unsicheren Fahrzuständen sowie einer Beschädigung des Fahrbahnbelags gewährleistet. Bevorzugt werden die Radlasten der Antriebsräder beziehungsweise Räder des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem radindividuellen Federweg und/oder Reifendruck bestimmt. Der Reifendruck lässt sich beispielsweise mittels bereits vorhandener Reifendrucksensoren erfassen und der Federweg durch eine ebenfalls bereits bekannte Federwegsensorik. In Kenntnis der Radlasten ist beispielsweise feststellbar, ob eines der Antriebsräder in der Luft hängt und somit keine Antriebskraft oder Bremskraft auf die Fahrbahn übertragen kann, oder ob es eingefedert ist und dadurch höhere Drehmomente übertragen kann. Dies kann auch dynamisch zwischen kurveninneren und kurvenäußeren Rädern erfasst werden. Auch ändert sich der effektive Kurvenradius des jeweiligen Antriebsrads mit dem tatsächlich vorliegenden Federweg, sodass in Kenntnis der oben genannten Parameter das Verfahren besonders genau durchführbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass aus den Bewegungsgeschwindigkeiten der Antriebsräder einer gemeinsamen Radachse eine Summengeschwindigkeit bestimmt wird. Aufgrund der bekannten Fahrwerks- und Lenkgeometrie sind die Summengeschwindigkeiten der Radachsen bekannt und lassen sich gleichschalten, sodass beispielsweise eine Vorder- und eine Hinterradachse gleichgeschaltet werden, was die Funktion einer Zentraldifferentialsperre bei Geradeausfahrt darstellt. In einer Kurvenfahrt hat diese elektronische Koppelung beziehungsweise Gleichschaltung von Vorderradachse und Hinterradachse den Vorteil, dass die Kompensation der unterschiedlichen Wegstrecken von Vorderrad- und Hinterradachse durch die angepassten Drehzahlen den sonst zwangsweise auftretenden Schlupf an mindestens einem Rad verhindert. Dies entspricht im Grunde einer vereinfachten Variante, bei welcher jeweils eine Antriebsmaschine für jede Radachse vorgesehen ist, wodurch die Radachsen mittels Summengeschwindigkeiten der Radachsen inklusive Kurvenfahrkompensation gleichgeschaltet werden. Sind radindividuelle Antriebsmaschinen vorgesehen, so werden aufgrund der bekannten Fahrwerksgeometrie alle Antriebsräder kurvenfahrtkompensiert miteinander zwangsgekoppelt, was einer Längs- und Quersperrung mechanischer Differentialgetriebe bei Geradeausfahrt entspricht.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in Abhängigkeit von ermittelten Summengeschwindigkeiten mehrerer Radachsen diese Radachsen insbesondere in Bezug auf ihre Drehzahl gleichgeschaltet werden. Hierdurch wird der oben bereits genannte Vorteil erreicht.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit insbesondere zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einer Ist-Drehzahl, einer Beschleunigung, einer Gierrate, Daten eines satellitengestützten Navigationssystems und/oder einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Von besonderem Vorteil ist das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit losgelöst von den Drehzahlen der Antriebsräder, um eine unabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit als Vergleich zu der Drehzahlregelung der Antriebsräder zur Verfügung zu haben, um Schlupf über alle Räder detektieren zu können. Dadurch werden Fehlregelungen und ein Ausbrechen des Fahrzeugs vermieden. Auch die Beschleunigung und/oder Gierrate des Kraftfahrzeugs können zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit genutzt werden.
  • Bevorzugt wird das Verfahren nur bei Geschwindigkeiten unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts durchgeführt. Bei konventionellen Kraftfahrzeugen, bei welchem eine zentrale Antriebsmaschine die Antriebskraft auf mehrere Antriebsräder mittels eines Getriebes verteilt, sorgt ein durchdrehendes Antriebsrad für eine Abnahme der Fahrzeugdynamik, sodass das Kraftfahrzeug beispielsweise langsamer wird oder stehenbleibt (beispielsweise beim Fahren am Berg) und der Fahrzustand des Kraftfahrzeugs stabil bleibt. Bei radindividuellem Antrieb mit Drehzahlregelung führt das Überschreiten der Haftgrenze der Antriebsräder dazu, dass alle Räder gleichzeitig durchdrehen können und damit das Kraftfahrzeug instabil werden könnte. Dadurch, dass das Fahren nur bei Geschwindigkeiten unterhalb des vorgebbaren Grenzwertes durchgeführt wird, sind die Auswirkungen eines instabilen Fahrzustands einfacher zu korrigieren. Der Grenzwert wird entsprechend sicher gewählt und beispielsweise mithilfe von Versuchen ermittelt. Darüber hinaus wird dieser Haftungsabriss insbesondere mithilfe der von den Drehzahlen unabhängig ermittelten Fahrzeugfahrgeschwindigkeit erkannt, und/oder mithilfe der ermittelten Beschleunigung und/oder Gierrate.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass eine aktuelle Fahrbahnbeschaffenheit ermittelt und das Verfahren in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrbahnbeschaffenheit durchgeführt wird. Insbesondere erfolgt eine (automatische oder manuelle) Leistungsbegrenzung in Abhängigkeit der aktuellen Fahrbahnbeschaffenheit, um einen Haftungsabriss beziehungsweise das Durchdrehen aller Antriebsräder zu vermeiden. Die Fahrbahnbeschaffenheit kann beispielsweise mittels der Daten des satellitengestützten Navigationssystems und/oder mithilfe einer kamerabasierten Umfeldsensorik mit Bildauswertung erfasst werden.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Solldrehzahlen gesteuert werden. Hierdurch kann das Verfahren einfach gehalten werden. Weil jedoch bei einem gesteuerten System die Genauigkeit der Steuerung von den erfassten Parametern abhängt und diese wegen der erwünschten Einfachheit des Systems begrenzt sind, beispielsweise ohne fahrzeugunabhängige Geschwindigkeitserfassung und ohne Radlasterfassung, wird der gesteuerte Betrieb bevorzugt nur auf empfindlichen Fahrbahnen, auf welchen das Durchdrehen der Antriebsräder verhindert werden soll, und/oder nur bei geringen Geschwindigkeiten, insbesondere unterhalb des genannten Grenzwertes, durchgeführt. Alternativ werden die Solldrehzahlen geregelt, wie zuvor bereits beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich dadurch aus, dass es speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich dabei für das Kraftfahrzeug die oben bereits genannten Vorteile.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch das erfindungsgemäße Steuergerät aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
  • Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
  • Dazu soll die Erfindung im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen
    • 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht und
    • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines vorteilhaften Verfahrens zum Betreiben des Kraftfahrzeugs.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das eine Vorderradachse 2 und eine Hinterradachse 3 aufweist. Beide Radachsen 2, 3 weisen jeweils zwei Antriebsräder 4, 5 beziehungsweise 6, 7 auf. Jedem der Antriebsräder 4 bis 7 ist dabei eine Antriebsmaschine 8, 9, 10, 11 zugeordnet, die jeweils als Elektromaschine ausgebildet ist. Die Antriebsmaschinen 8 bis 11 sind dabei als randnahe, insbesondere als Radnabenantriebsmaschinen ausgebildet, welche direkt oder mittels eines Übersetzungsgetriebes ein positives oder negatives Antriebsdrehmoment auf das jeweils zugeordnete Antriebsrad 4 bis 7 übertragen können. Zum Ansteuern der Antriebsmaschinen 8 bis 11 ist ein Steuergerät 12 vorhanden, das mit den Antriebsmaschinen 8 bis 11 signaltechnisch verbunden ist. Außerdem sind die Antriebsmaschinen 8 bis 11 durch je eine Leistungselektronik des Steuergeräts 12 mit einem elektrischen Energiespeicher 13 verbunden, der die Antriebsmaschinen 8 bis 11 mit elektrischer Energie für einen motorischen Betrieb versorgt, oder elektrische Energie bei einem generatorischen Betrieb der Antriebsmaschinen 8 bis 11 aufnimmt. Weiterhin ist mindestens einer der Radachsen 2, 3, vorliegend der der Vorderradachse 2, eine Lenkeinrichtung 14 zugeordnet, mittels welcher ein Lenkwinkel an den Antriebsrädern 4, 5 einstellbar ist.
  • In Abhängigkeit von einem geforderten Gesamtsollantriebsdrehmoment, das beispielsweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 durch Betätigung einer Pedaleinrichtung 15 vorgebbar ist, steuert das Steuergerät 12 die Antriebsmaschinen 8 bis 11 an, sodass diese gemeinsam ein Vortriebsmoment auf das Kraftfahrzeug 1 ausüben.
  • Durch den radindividuellen elektrischen Antrieb ist eine schnelle Regelung und gezielte Ansteuerung der einzelnen Antriebsräder ermöglicht. Um ein Durchdrehen eines oder mehrerer Antriebsräder zu verhindern, wird das in Figur 2 näher erläuterte Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt, das insbesondere von dem Steuergerät 12 durchgeführt wird.
  • 2 zeigt dazu ein Flussdiagramm anhand dessen das vorteilhafte Verfahren beschrieben werden soll. In einem ersten Schritt S1 wird das Kraftfahrzeug 1 in Betrieb genommen. Anschließend werden in einem Schritt S2 eine aktuelle Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, in einem Schritt S3 ein aktueller Lenkwinkel der Lenkeinrichtung 14 sowie optional in einem Schritt S4' aktuelle Radlasten aller Antriebsräder 4 bis 7 und in Schritt S4 das vom Fahrer geforderte Gesamtsollantriebsdrehmoment erfasst. Die Schritte S2, S3, S4 und S4' werden entweder nacheinander, bevorzugt jedoch gleichzeitig durchgeführt. Zum Bestimmen der Radlasten werden insbesondere die radindividuellen Federwege des Fahrwerks und/oder der dem jeweiligen Antriebsrad vorliegende Reifendruck erfasst und ausgewertet.
  • In einem darauffolgenden Schritt S5 wird in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, dem Lenkwinkel, der Radlasten und der bekannten Fahrwerksgeometrie vom Fahrwerk des Kraftfahrzeugs 1 radindividuelle Bewegungsgeschwindigkeiten ermittelt und in einem Schritt S6_1, S6_2, S6_3 und S6_4 für jedes der Antriebsräder 4 bis 7 zur Verfügung gestellt. Die Fahrwerksgeometrie ergibt sich insbesondere aus der Anordnung der Antriebsräder 4 bis 7 sowie deren Veränderung durch unterschiedliche Radlasten und/oder durch einen Eingriff der Lenkeinrichtung 14. Weil die geometrischen Zusammenhänge aus der Konstruktion des Kraftfahrzeugs 1 bekannt sind, können diese auf einfache Art und Weise durch das Steuergerät 12 berücksichtigt werden, um eine genaue radindividuelle Bewegungsgeschwindigkeit auf einer in der Figur nicht gezeigten Fahrbahn zu bestimmen.
  • In einem darauffolgenden Schritt S7 werden in Abhängigkeit der radindividuellen Bewegungsgeschwindigkeiten Solldrehzahlen für jedes der Antriebsräder derart bestimmt, dass bei der jeweiligen Solldrehzahl ein Schlupf des jeweiligen Rads auf der Fahrbahn verhindert wird. Die ermittelten Solldrehzahlen werden dann den Antriebsmaschinen in den Schritten S8_1 bis S8_4 zur Verfügung gestellt. Weil die Fahrwerks- und Lenkgeometrie des Kraftfahrzeugs bekannt sind und durch das Steuergerät in einer Software/in einem Algorithmus abgebildet werden können, ist auch bei Kurvenfahrt und bei Fahrt auf unebenem Gelände der Weg eines jeden Antriebsrads absolut über Grund beziehungsweise über der Fahrbahn und relativ zu den anderen Antriebsrädern zu jedem Zeitpunkt bestimmbar. Weil durch die Federwegsensorik oder anderer Sensorik die Radlastverteilung aller Räder bekannt ist, wird das Gesamtvortriebsmoment (oder Bremsmoment) in Abhängigkeit dieser Radlasten auf die Antriebsräder 4 bis 7 verteilt. Der Federweg hat einen Einfluss auf den zurückzulegenden beziehungsweise zurückgelegten Weg des jeweiligen Antriebsrads, die Radlast hat einen Einfluss auf das übertragbare Drehmoment am Rad. Auf Federweg und Radlast kann beispielsweise durch den erfassten Reifendruck zurückgerechnet werden. Durch die geeignete Sensorik kann auf die Bodenbeschaffenheit und damit auch den Haftreibungsbeiwert geschlossen werden (alternativ manuell eingestellt) und somit das Gesamtvortriebsmoment begrenzt werden. In Kenntnis der Geometrie kombiniert mit der Drehzahlregelung durch die radindividuellen Antriebsmaschinen 8 bis 11 wird verhindert, dass ein einzelnes Antriebsrad 4 bis 7 auf der Fahrbahn aufgrund von geringem Bodenkontakt durchdreht und beispielsweise die Bodenoberfläche beschädigt. Dieses Antriebsrad überträgt aufgrund der geringeren Haftung weniger Drehmoment auf den Boden, es dreht jedoch nicht durch, da sich das Fahrzeug mit der gleichen Geschwindigkeit weiterbewegt, aufgrund der an den verbleibenden Antriebsrädern vorhandenen Traktion, und beschädigt damit nicht den Boden. Im Fall des Erreichens des begrenzten Gesamtvortriebsmoments vor Erreichen des Fahrerwunsches wird das Fahrzeug langsamer oder bleibt einfach stehen, die Bodenoberfläche wird jedoch nicht beschädigt.
  • Ein weiterer Vorteil im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen in Kraftfahrzeugen ist, dass diese Funktion allein auf Basis der Drehzahlinformation in den radindividuellen Antriebsmaschinen 8 bis 11 funktionstüchtig ist, auch ohne Reibbremseinrichtungen und deren Raddrehzahlerfassung beziehungsweise -Überwachung.
  • Das beschriebene Verfahren kann auch auf einen achsweisen Antrieb übertragen werden, bei der aufgrund der bekannten Fahrwerks- und Lenkgeometrien auch die Summengeschwindigkeiten der Radachsen 2, 3 bekannt sind. Damit lassen sich Vorderradachse 2 und Hinterradachse 3 gleichstellen, was der Funktion einer Zentraldifferentialsperre bei Geradeausfahrt gleichkommt. Bei einer Kurvenfahrt hat die elektronische Koppelung den Vorteil, dass die Kompensation der unterschiedlichen Wegstrecken von Vorderradachse 2 und Hinterradachse 3 durch die angepassten Drehzahlen den sonst zwangsweise auftretenden Schlupf an mindestens einem Antriebsrad 4 bis 7 verhindert.
  • Vorteilhafterweise sieht das Verfahren außerdem vor, dass ein Haftungsabriss aller Antriebsräder 4 bis 7 erfasst wird, indem insbesondere durch von der Raddrehzahl unabhängige Messungen der Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Gierrate des Kraftfahrzeugs 1 im Vergleich mit den Raddrehzahlen oder Soll-Drehzahlen der Antriebsräder 4 bis 7 der Haftungsabriss ermittelt wird. Alternativ ist vorgesehen, dass das Verfahren nur dann durchgeführt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug mit Fahrzeugfahrgeschwindigkeiten unterhalb eines vorgebbaren Grenzwertes bewegt, gegebenenfalls unterstützt durch eine Leistungsbegrenzung in Abhängigkeit der Beschaffenheit der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 1 entlangbewegt. Dadurch wird erreicht, dass ein Überschreiten der Haftgrenze mehrerer, insbesondere aller Antriebsräder 4 bis 7 sicher verhindert ist. Die Leistungsbegrenzung erfolgt dabei bevorzugt in Abhängigkeit eines Haftreibungsbeiwerts für vorbekannte Fahrbahnbeschaffenheiten, wie beispielsweise Asphalt, Gras, Kies, Schotter oder dergleichen, wobei die Leistungsbegrenzung manuell wählbar oder mittels entsprechender Sensorik automatisch einstellbar/erfassbar ist.
  • Um das System einfach zu halten, ist alternativ eine ausschließlich gesteuerte Funktion der Drehzahlregelung vorgesehen. Da bei dem gesteuerten System aber die Genauigkeit der Steuerung von den erfassten Parametern abhängig ist und diese wegen der gewünschten Einfachheit des Systems begrenzt sind, kann der gesteuerte Betrieb zu Verspannungen im Antriebssystem führen, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Reifendrücke und/oder Profiltiefen der Antriebsräder, die einen Einfluss auf die Fahrzeugdynamik haben. Um diese Einflüsse zu verringern, wird der gesteuerte Betrieb vorzugsweise auf Fahrbahnen mit verringertem Haftreibungsbeiwert, auf welchen das Durchdrehen der Antriebsräder 4 bis 7 verhindert werden soll, und bei Geschwindigkeiten unterhalb des zuvor genannten Grenzwertes, durchgeführt.
  • Vorteilhafterweise wird das beschriebene Verfahren beziehungsweise System (sowohl geregelt als auch gesteuert) in Kraftfahrzeugen mit radindividuellem Antrieb auf empfindlichen Böden eingesetzt, um das Durchdrehen einzelner oder aller Antriebsräder, und der damit einhergehenden Beschädigung der Bodenoberfläche, wie beispielsweise Rasen oder Waldboden, zu verhindern.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das mehrere Antriebsräder (4-7) sowie mehrere Antriebsmaschinen (8-11) aufweist, wobei jedem Antriebsrad (4-7) jeweils eine Antriebsmaschine (8-11), insbesondere Elektromaschine, zugeordnet ist, mit folgenden Schritten: - Erfassen eines Gesamtsollantriebsdrehmoments, - Erfassen einer aktuellen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, eines aktuellen Lenkwinkels, sowie optional der Radlasten aller Antriebsräder (4-7), - Bestimmen radindividueller Bewegungsgeschwindigkeiten der Antriebsräder (4-7) über der Fahrbahn in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, des aktuellen Lenkwinkels, einer bekannten Fahrwerksgeometrie des Kraftfahrzeugs (1), und optional der Radlasten, - Bestimmen einer Solldrehzahl für jedes Antriebsrad (4-7) in Abhängigkeit der bestimmten Bewegungsgeschwindigkeiten und Aufteilen des Gesamtsollantriebsdrehmoments auf alle Antriebsräder (4-7) derart, dass ein Durchdrehen des jeweiligen Antriebsrads (4-7) auf der Fahrbahn verhindert wird, - Ansteuern jeder Antriebsmaschine (8-11) zum Einstellen der Solldrehzahl an dem jeweiligen Antriebsrad (4-7).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Bewegungsgeschwindigkeiten von den Antriebsrädern (4-7) einer gemeinsamen Radachse (2,3) eine Summengeschwindigkeit der Radachse (2,3) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der bestimmten Summengeschwindigkeit mehrerer Radachsen (2,3) diese Radachsen (2,3) in Bezug auf ihre Drehzahl gleichgeschaltet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von wenigstens einer Ist-Drehzahl, einer Beschleunigung, einer Gierrate, Daten eines satellitengeschützten Navigationssystems und/oder einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur bei Geschwindigkeiten unterhalb eines vorgebbaren Grenzwertes durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Fahrbahnbeschaffenheit ermittelt und das Verfahren in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrbahnbeschaffenheit durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Drehzahlen geregelt oder gesteuert werden.
  8. Steuergerät (12) zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das mehrere Antriebsräder (4-7) sowie mehrere Antriebsmaschinen (8-11) aufweist, wobei jedem Antriebsrad (4-7) jeweils eine Antriebsmaschine (8-11), insbesondere Elektromaschine, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Kraftfahrzeug (1) mit mehreren Antriebsräder (4-7) und mit mehreren Antriebsmaschinen (8-11), wobei jedem Antriebsrad (4-7) jeweils eine Antriebsmaschine (8-11) zugeordnet ist, wobei die Antriebsmaschinen (8-11) insbesondere als Elektromaschinen ausgebildet sind, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (12) nach Anspruch 8.
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