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EINLEITUNG
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Das Gebiet der Ausführungsformen bezieht sich auf die Steuerung eines Sperrdifferentials. Insbesondere können eine oder mehrere Ausführungsformen auf die elektronische Steuerung eines Sperrdifferentials, beispielsweise basierend auf einer Schätzung der Fahrzeugmasse, gerichtet werden.
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Innerhalb eines Kraftfahrzeugs ist ein Differential eine Vorrichtung, welche die Drehzahl eines äußeren Antriebsrads und die Drehzahl eines inneren Antriebsrads steuert, wenn das Kraftfahrzeug eine Kurve fährt. Insbesondere ist das Differential konfiguriert, um beim Kurvenfahren das äußere Antriebsrad schneller zu drehen als das innere Antriebsrad. Da sich das äußere Antriebsrad während der Kurvenfahrt im Vergleich zum inneren Antriebsrad in einem größeren Bogen bewegt, muss sich das äußere Rad während der Kurvenfahrt schneller drehen als das innere Antriebsrad. Differentiale ermöglichen den Fahrzeugen, die relativen Drehzahlen zwischen den inneren Antriebsrädern und den äußeren Antriebsrädern bei Kurvenfahrten korrekt zu gestalten.
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Aus der Druckschrift
WO 2011 / 075 014 A1 ist ein Antirutsch-Unterstützungssystem und -verfahren zur Verbesserung der Traktion eines Lastkraftwagens bekannt. Die Druckschrift
US 2011 / 0 066 336 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Transportfahrzeugs. In der Druckschrift
DE 10 2012 221 561 A1 ist ein System und Verfahren zum Schätzen der Masse eines Fahrzeugs offenbart. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes Steuersystem zum Steuern eines Sperrdifferentials bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, umfassend das Bestimmen, durch eine elektronische Steuerung eines Fahrzeugs, einer Anforderung zum Aufbringen eines Sperrdifferenzial-Kupplungsmoments. Die Anforderung basiert auf einer Schätzung der Fahrzeugmasse. Das Verfahren beinhaltet auch das Übertragen der Anforderung an ein elektronisches Sperrdifferenzial des Fahrzeugs. Das elektronische Sperrdifferenzial ist konfiguriert, um das gewünschte Sperrdifferenzial-Kupplungsmoment aufzubringen. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Ändern eines vorgegebenen Kupplungsmoments umfasst, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse einen Schwellenwert für die Fahrzeugmasse überschreitet, worin das vorgegebene Kupplungsmoment ein konfiguriertes Vorlastmoment ist, das anzuwenden ist, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse den Schwellenwert für die Fahrzeugmasse nicht überschreitet.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Schätzen der Fahrzeugmasse auch das Schätzen der Masse eines schwer beladenen oder Schwerlastfahrzeugs.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform bewirkt die konfigurierte Anwendung des angeforderten Sperrdifferential-Kupplungsmoments ein Giermoment und eine Radumdrehung, die das Fahrzeug beim Abbiegen in einen breiteren Kurvenverlauf bringt.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Verfahren auch das Bestimmen einer Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und einer Leergewichtsmasse des Fahrzeugs. Das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment beinhaltet das Bestimmen des Kupplungsmoments basierend auf der ermittelten Differenz.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführung beinhaltet das Ändern des Standard-Kupplungsmoments auch das Ändern des Standard-Kupplungsmoments gemäß einer Nachschlagetabelle basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Ändern des Standard-Kupplungsmoments auch das Ändern des Standard-Kupplungsmoments gemäß einer Nachschlagetabelle basierend auf einem Bremsverhalten.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen einer auf das Sperrdifferential-Kupplungsmoment anzuwendenden Hysterese.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung an das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen eines Gierfehlers und/oder eines Schlupfziels basierend auf dem Schätzen der Fahrzeugmasse.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung an das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen eines Schwerpunkts basierend auf dem Schätzen der Fahrzeugmasse.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein System innerhalb eines Fahrzeugs, das eine elektronische Steuerung beinhaltet. Die elektronische Steuerung ist zum Bestimmen einer Anforderung für ein Sperrdifferential-Kupplungsmoment konfiguriert. Die Anforderung basiert auf einer Schätzung der Fahrzeugmasse. Die elektronische Steuerung ist auch zum Übertragen der Anforderung an ein elektronisches Sperrdifferential des Fahrzeugs konfiguriert. Das elektronische Sperrdifferenzial ist konfiguriert, um das gewünschte Sperrdifferenzial-Kupplungsmoment aufzubringen. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Ändern eines vorgegebenen Kupplungsmoments umfasst, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse einen Schwellenwert für die Fahrzeugmasse überschreitet, worin das vorgegebene Kupplungsmoment ein konfiguriertes Vorlastmoment ist, das anzuwenden ist, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse den Schwellenwert für die Fahrzeugmasse nicht überschreitet.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Schätzen der Fahrzeugmasse auch das Schätzen der Masse eines schwer beladenen oder Schwerlastfahrzeugs.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform bewirkt die konfigurierte Anwendung des angeforderten Sperrdifferential-Kupplungsmoments ein Giermoment und eine Radumdrehung, die das Fahrzeug beim Abbiegen in einen breiteren Kurvenverlauf bringt.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform ist die elektronische Steuerung weiterhin konfiguriert, um eine Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und einer Leergewichtsmasse des Fahrzeugs zu bestimmen. Das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment beinhaltet das Bestimmen des Kupplungsmoments basierend auf der ermittelten Differenz.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführung beinhaltet das Ändern des Standard-Kupplungsmoments auch das Ändern des Standard-Kupplungsmoments gemäß einer Nachschlagetabelle basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Ändern des Standard-Kupplungsmoments auch das Ändern des Standard-Kupplungsmoments gemäß einer Nachschlagetabelle basierend auf einem Bremsverhalten.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung für das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen einer auf das Sperrdifferential-Kupplungsmoment anzuwendenden Hysterese.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung an das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen eines Gierfehlers und/oder eines Schlupfziels basierend auf dem Schätzen der Fahrzeugmasse.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Anforderung an das anzuwendende Sperrdifferential-Kupplungsmoment das Bestimmen eines Schwerpunkts basierend auf dem Schätzen der Fahrzeugmasse.
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Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne weiteres hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei gilt:
- 1 verdeutlicht ein Fahrzeug, das mit einem angebrachten Anhänger eine Kurvenfahrt beginnt;
- 2 verdeutlicht ein Fahrzeug, das gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen eine Kurvenfahrt beginnt;
- 3 verdeutlicht das Einleiten einer elektronischen Steuerung eines Sperrdifferentials gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
- 4 verdeutlicht eine Konfiguration eines Systems, das ein Sperrdifferenzial gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen elektronisch steuert;
- 5 verdeutlicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen, und
- 6 verdeutlicht ein Blockdiagramm auf hoher Ebene eines Computersystems, das verwendet werden kann, um eine oder mehrere Ausführungsformen zu implementieren.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
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Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform kann eine elektronische Steuerung eines Fahrzeugs zum Steuern eines elektronischen Sperrdifferentials (eLSD) basierend auf einem oder mehreren Eingängen konfiguriert werden. Ein eLSD wird im Allgemeinen als elektronisch gesteuerte Kupplung angesehen. Wenn das eLSD durch die elektronische Steuerung betätigt wird, ist das eLSD konfiguriert, um eine Kupplungskraft zwischen dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad des Fahrzeugs auszuüben, wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt. Diese angewandte Kupplungskraft tendiert dazu, die Geschwindigkeiten der Hinterräder auszugleichen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Da die Kupplungskraft dazu tendiert, die Geschwindigkeiten der Hinterräder auszugleichen, wird das Innenrad während der Kurvenfahrt schneller angetrieben, während das Außenrad während der Kurvenfahrt verlangsamt wird. Die gegenläufigen Kräfte, die auf die Innen-/Außenräder einwirken, führen zu einem Giermoment rund um den Fahrzeugschwerpunkt, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die vom eLSD aufgebrachte Kupplungskraft kann als Sperrdifferenzial (LSD) bezeichnet werden, das vom eLSD bereitgestellt wird.
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Das vom eLSD aufgebrachte Sperrdifferential-Kupplungsmoment kann auf einem oder mehreren Eingängen und/oder Parametern basieren. Ein Beispiel für einen der Eingänge und/oder Parameter ist eine Fahrzeugmasse. Die Fahrzeugmasse kann zunächst auf einen Standardwert eingestellt werden, der beispielsweise einer Leergewichtsmasse entspricht. Die Leergewichtsmasse eines Fahrzeugs wird im Allgemeinen als Standard-Gesamtgewicht des Fahrzeugs ohne Fahrgäste und ohne Ladung angesehen.
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Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, können Ausführungsformen, anstatt davon auszugehen, dass die Fahrzeugmasse einer vorgegebenen Leergewichtsmasse entspricht, eine Schätzung der Fahrzeugmasse durchführen, wobei Ausführungsformen das eLSD basierend auf zumindest den Ergebnissen der Schätzung steuern können. Insbesondere können Ausführungsformen eine Menge von Sperrdifferential-Kupplungsmomenten steuern, die vom eLSD basierend auf zumindest den Ergebnissen der Schätzung aufgebracht werden. Wenn Ausführungsformen erkennen, dass das Fahrzeug ein schwer beladenes Fahrzeug ist, kann die implementierte Steuerungslogik der elektronischen Steuerung beispielsweise Vorlasteinstellungen, Fahrzeugparameter und Leistungsvorgaben ändern. Vorlasteinstellungen können Standardeinstellungen sein, die für ein als unbeladen angenommenes Fahrzeug gelten. Ein Vorlastmoment kann eine voreingestellte Menge des Kupplungsdrehmoments sein, die mindestens auf den Standardeinstellungen basiert. So kann beispielsweise ein Vorlastmoment mindestens auf einer Leergewichtsmasse basieren. Andererseits, wenn die Ausführungsformen bestimmen, dass das Fahrzeug ein schwer beladenes Fahrzeug ist, können die Vorlasteinstellungen geändert werden, und das LSD-Kupplungsmoment kann von dem Vorlastmoment auf ein anderes Drehmoment geändert werden.
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1 verdeutlicht ein Fahrzeug, das mit einem angebrachten Anhänger eine Kurvenfahrt beginnt. Ein mit einem Gewicht beladenes Fahrzeug oder ein Anhänger kann als schwer beladenes Fahrzeug angesehen werden. Schwer beladene und Schwerlastfahrzeuge sind im Allgemeinen weniger gut manövrierbar als unbeladene Fahrzeuge. Unter Bezugnahme auf 1, wenn das Fahrzeug 11 zum Durchführen einer Kurvenfahrt bremst, kann der angebrachte Anhänger 10 eine Vorwärtskraft 15 auf das Fahrzeug 11 ausüben. Diese übertragene Kraft 15 kann zu einem Giermoment 16 führen, was wiederum zu einer schärferen Kurve für das Fahrzeug 11 führen kann.
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Die Manövrierfähigkeit und Stabilität des schwer beladenen Fahrzeugs 11 kann durch das Steuern eines eLSD verbessert werden, um ein Kupplungsmoment aufzubringen, das ein separates, entgegenwirkendes Giermoment gegen das Giermoment 16 bewirkt. Das entgegenwirkende Giermoment kann zu einer Verbreiterung des Fahrzeugs führen, was die Manövrierfähigkeit und Steuerung des Fahrzeugs verbessern kann.
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Beim Bestimmen des Kupplungsdrehmoments, welches das eLSD aufbringen/bereitstellen soll, kann anstelle der Bestimmung des Kupplungsdrehmoments basierend auf einer angenommenen, unbeladenen Fahrzeugmasse das Kupplungsdrehmoment zumindest basierend auf einer Schätzung des Gesamtgewichts des Fahrzeugs bestimmt werden. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs kann beispielsweise dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs, der Fahrgäste, des Kraftstoffs, der Ladung und des Anhängers entsprechen. Mit anderen Worten, kann die elektronische Steuerung einer oder mehrerer Ausführungsformen konfiguriert werden, um eine geschätzte Fahrzeugmasse dynamisch zu ermitteln und diese Schätzung zum Steuern des eLSD zu verwenden, anstatt lediglich voreingestellte Parameter zum Steuern des eLSD zu verwenden. Auf diese Weise können Ausführungsformen erkennen, dass ein Fahrzeug ein schwer beladenes Fahrzeug ist, und Ausführungsformen können die eLSD-Steuerung in Echtzeit ändern, um die Manövrierfähigkeit und Steuerung des Fahrzeugs zu verbessern.
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2 verdeutlicht ein Fahrzeug, das gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen eine Kurvenfahrt beginnt. Wie in 2 dargestellt, dreht sich das innere Hinterrad 210 des Fahrzeugs, um die Kurve 200 zu fahren, mit einer geringeren Geschwindigkeit als das äußere Hinterrad 220, um die Kurve zu vollenden. Mit anderen Worten, ist die Vorwärtsgeschwindigkeit 230 des inneren Rads 210, wie vorstehend beschrieben, geringer als die Vorwärtsgeschwindigkeit 240 des hinteren Rads 220.
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3 verdeutlicht das Einleiten einer elektronischen Steuerung eines Sperrdifferentials gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Wie vorstehend beschrieben, wendet das eLSD beim Betätigen des eLSD durch eine elektronische Steuerung eine Kupplungskraft an, die dazu tendiert, die Geschwindigkeiten der Hinterräder auszugleichen. Die Kupplungskraft tendiert dazu, eine erste Kraft 340 auf das innere Hinterrad 210 auszuüben, um die Vorwärtsgeschwindigkeit des inneren Hinterrades 210 zu erhöhen, während die Kupplungskraft eine zweite Kraft 350 auf das äußere Hinterrad 220 ausübt, um die Vorwärtsgeschwindigkeit des äußeren Hinterrades 220 zu verringern. Die aufgebrachte Kupplungskraft führt zu einem Giermoment 310 im Fahrzeugschwerpunkt 330, das die Manövrierfähigkeit und Steuerung des Fahrzeugs verbessern kann. Wie vorstehend beschrieben, kann das Giermoment 310 die Manövrierfähigkeit und Steuerung des Fahrzeugs verbessern, da die Gierbewegung 310 einem separaten Giermoment entgegenwirken kann, das beispielsweise durch einen angebrachten Anhänger auf das Fahrzeug übertragen wird. Infolge der vom eLSD aufgebrachten Kupplungskraft tendiert das Fahrzeug dazu, eine im Vergleich zur ursprünglichen Kurvenbahn 200 eine breitere Kurve 390 zu fahren. Das Kurvenfahren des Fahrzeugs entlang der breiteren Kurve 390 kann die Manövrierfähigkeit und Steuerung des Fahrzeugs verbessern, verglichen mit dem Kurvenfahren des Fahrzeugs entlang der schärferen Kurve der anfänglichen Kurvenbahn 200.
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4 verdeutlicht eine Konfiguration eines Systems, das ein eLSD gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen elektronisch steuert. Das System kann beispielsweise innerhalb einer elektronischen Steuerung realisiert werden. Ein eLSD kann typischerweise gemäß einem Standard-Steuerungsmodus (basierend auf voreingestellten Parametern) gesteuert werden. Wie vorstehend beschrieben, kann ein möglicher voreingestellter Parameter ein voreingestelltes Gewicht des unbeladenen Fahrzeugs oder ein voreingestelltes Leergewicht des Fahrzeugs sein. Basierend auf diesen voreingestellten Gewichtsparametern weist das System das eLSD im Allgemeinen an, ein voreingestelltes Vorlastmoment aufzubringen. Unter Bezugnahme auf 4, bei 410, können jedoch Ausführungsformen eine Schätzung der Fahrzeugmasse durchführen, und Ausführungsformen können vom Standard-Steuerungsmodus in einen anderen Steuerungsmodus wechseln, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse einen Schwellenwert für schwere Massen überschreitet. Wenn die geschätzte Fahrzeugmasse einen Schwellenwert für die schwere Masse überschreitet, kann das Fahrzeug als schwer beladenes/stark belastetes Fahrzeug angesehen werden, und Ausführungsformen können das Kupplungsmoment bei 420 ändern. Wenn die geschätzte Fahrzeugmasse in einer Ausführungsform den Schwellenwert für die schwere Masse überschreitet, kann die elektronische Steuerung eine gespeicherte Boolesche Markierung auf „WAHR“ setzen, um anzuzeigen, dass ein schwer beladenes/stark belastetes Fahrzeug erkannt wurde. Andernfalls, wenn die geschätzte Fahrzeugmasse den Schwellenwert für die schwere Masse bei 450 nicht überschreitet, kann das eLSD angewiesen werden, das vorgegebene Kupplungsmoment bereitzustellen.
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Ausführungsformen können eine Schätzung der Fahrzeugmasse bei 410 auf verschiedene Weise bestimmen. So können beispielsweise Ausführungsformen Schätzungen der Fahrzeugmasse basierend auf Daten, die von Kunden/Fahrern eingegeben werden, bestimmen. Kunden/Fahrer können Daten über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Fahrzeugs eingeben. Ausführungsformen können auch Schätzungen der Fahrzeugmasse basierend auf Massendaten durchführen, die durch Messvorrichtungen Dritter an das Fahrzeug übermittelt werden. Eine Messvorrichtung eines Drittanbieters kann beispielsweise eine Massenwaage an einer Haltestelle beinhalten. Die Schätzung der Fahrzeugmasse kann auch basierend auf Massendaten erfolgen, die über eine Telematikschnittstelle empfangen werden. Ausführungsformen können auch Schätzungen der Fahrzeugmasse basierend auf Informationen durchführen, die vom Fahrwerk des Fahrzeugs erfasst werden. So können beispielsweise Ausführungsformen Sensordaten, die von aktiven Fahrwerkskomponenten erfasst werden, zum Schätzen der Fahrzeugmasse herangezogen werden. Ausführungsformen können sich auch auf Informationen beziehen, die von Fahrhöhensensoren, Informationen über Druck/Kraft der Luftfederung und/oder Informationen über Schock- und Federinformationen stammen. Ausführungsformen können auch Informationen in Bezug auf die Fahrzeugbewegung von Beschleunigungssensoren, Trägheitsmessvorrichtungen und Raddrehzahlsensoren heranziehen. Ausführungsformen können auch Informationen in Bezug auf Fahrzeugkräfte aus Antriebs- und Bremssystemen heranziehen. Um Schätzungen der Fahrzeugmasse zu bestimmen, können sich Ausführungsformen auch auf Informationen beziehen, die über eine Anhängerschnittstelle an das Fahrzeug übermittelt werden, Informationen über die Reifen des Fahrzeugs und/oder Informationen, die von Sensoren in den Fahrzeugsitzen erfasst werden.
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Nach dem Durchführen einer Bestimmung, dass das Fahrzeug ein schwer beladenes/stark belastetes Fahrzeug bei 410 ist, können die Ausführungsformen dann konfiguriert werden, um eine modifizierte LSD-Kupplungsdrehmomentanforderung bei 420 zu bestimmen. Ausführungsformen können auch eine Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs bestimmen. Wie vorstehend beschrieben, gilt die Leergewichtsmasse eines Fahrzeugs im Allgemeinen als Standard-Gesamtgewicht des Fahrzeugs ohne Fahrgäste und ohne Ladung. Die Leergewichtsmasse des Fahrzeugs kann die Masse entsprechend den vorstehend beschriebenen Standardwerten sein. Basierend auf mindestens der bestimmten Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs können Ausführungsformen die modifizierte LSD-Kupplungsdrehmomentanforderung bei 420 bestimmen.
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So kann beispielsweise eine Ausführungsform konfiguriert werden, um ein modifiziertes LSD-Kupplungsmoment zu bestimmen, indem ein vorgegebenes Kupplungsmoment mit einem Verstärkungswert multipliziert wird. Der Verstärkungswert kann entsprechend einer Nachschlagetabelle berechnet werden, die mindestens auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Bei Ausführungen, die eine Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs bestimmen, kann das vorgegebene Kupplungsmoment durch einen Verstärkungswert multipliziert werden, der ebenfalls auf einer Differenz der geschätzten Fahrzeugmasse und der vorgegebenen Leergewichtsmasse des Fahrzeugs basiert. So kann beispielsweise der Verstärkungswert proportional zur Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der vorgegebenen Leergewichtsmasse des Fahrzeugs sein.
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Eine Ausführungsform kann auch ein modifiziertes LSD-Kupplungsmoment bestimmen, indem das Kupplungsmoment als Reaktion auf ein Bremsereignis erhöht wird. Das erhöhte Kupplungsmoment kann beispielsweise basierend auf einer Nachschlagetabelle bestimmt werden. Das erhöhte Drehmoment kann aus der Nachschlagetabelle basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem vom Fahrer des Fahrzeugs aufgebrachten Bremsverhalten bestimmt werden. So kann beispielsweise das Drehmoment abhängig davon verändert werden, wie stark der Fahrer die Bremse betätigt hat.
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Eine Ausführungsform kann auch das LSD-Kupplungsmoment durch Anwenden einer Hysterese auf die endgültige Drehmomentanforderung ändern.
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Eine Ausführungsform kann auch das LSD-Kupplungsmoment durch Modifizieren von Fahrzeugparametern und Leistungsvorgaben modifizieren, aus denen ein Vorlastmoment und ein Rückführmoment abgeleitet werden, wie im Folgenden näher beschrieben wird. So kann beispielsweise eine Ausführungsform einen untersteuerten Sollgradienten ändern, wobei ein vorgegebener Untersteuerungsgradientenwert mit einem Verstärkungswert multipliziert werden kann. Der Verstärkungswert kann beispielsweise aus einer Nachschlagtabelle basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Bei Ausführungen, die eine Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs bestimmen, kann ein vorgegebener Untersteuerungsgradientenwert mit einem Verstärkungswert multipliziert werden, der proportional zur Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs basiert.
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Weitere Ausführungsformen können auch das LSD-Kupplungsmoment durch Modifizieren von Fahrzeugparametern und Leistungsvorgaben modifizieren, aus denen das Vorlastmoment und das Rückführmoment abgeleitet werden. So können beispielsweise andere Ausführungsformen einen Gierfehler oder ein Schlupfziel modifizieren. Das Gierfehlerziel kann durch Multiplikation eines vorgegebenen Gierfehlerziels mit einem Verstärkungswert verändert werden. Das Schlupfziel kann durch Multiplizieren eines vorgegebenen Schlupfziels mit einem anderen Verstärkungswert geändert werden. Dieser Verstärkungswert kann beispielsweise aus einer oder mehreren Nachschlagetabellen basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Bei Ausführungen, die eine Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs bestimmen, können die entsprechenden Verstärkungswerte proportional zur Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs basieren.
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Ein weiterer möglicher Fahrzeugparameter und eine Leistungsvorgabe, die geändert werden kann, ist der Schwerpunkt eines Fahrzeugs. Die Position des Fahrzeugschwerpunkts kann verändert werden.
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Basierend auf einer bestimmten Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeugmasse und der Leergewichtsmasse des Fahrzeugs können Ausführungsformen auch einen Fahrzeugparameter und die Leistungseinstellung einer Normalkraft für einen Reifenreibungskreis basierend auf der bestimmten Massendifferenz verändern.
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Nachdem eine modifizierte LSD-Kupplungsdrehmomentanforderung bestimmt wurde, kann diese bestimmte Drehmomentanforderung an das eLSD übertragen werden, das durch das eLSD bei 430 aufzubringen ist.
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5 verdeutlicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Das Verfahren von 5 kann durchgeführt werden, um die Funktionalität zum Bestimmen einer modifizierten LSD-Kupplungsdrehmomentanforderung, beispielsweise bei 420 von 4, zu implementieren. Das Verfahren kann bei Block 510 das Bestimmen einer Schätzung der Fahrzeugmasse durch eine elektronische Steuerung eines Fahrzeugs beinhalten. Das Verfahren beinhaltet bei Block 520 auch das Bestimmen von Fahrzeugparametern und Leistungsvorgaben. Fahrzeugparameter und Leistungsvorgaben beinhalten unter anderem, sind jedoch nicht beschränkt auf, eine Fahrzeugmasse, eine Fahrzeug-Schwerpunktposition, eine Normalkraft an einem Reifen, das Vorhandensein eines Anhängers, ein Fahrzeug-Gierratenziel, ein Fahrzeug-Gierratenfehlerziel, ein Fahrzeug-Radschlupfziel und/oder ein Fahrzeuguntersteuerungs-Gradientenziel. Das Verfahren beinhaltet auch bei Block 530 das Bestimmen einer Drehmomentmenge, die von der Sperrdifferential-(LSD)-Kupplung aufgebracht wird. Das Verfahren beinhaltet auch bei Block 540 das Bestimmen einer Vorlastmomentkomponente des Sperrdifferentialkupplungsmoments. Die Vorlastmomentkomponente stellt eine vorwärts gerichtete Drehmomentanforderung dar. Das Verfahren beinhaltet auch bei Block 550 das Bestimmen einer Rückführmomentkomponente des Sperrdifferentialkupplungsmoments. Die Rückführmomentkomponente stellt das gewünschte Drehmoment dar, das als Reaktion auf Unterschiede zwischen Radschlupf- und Giergeschwindigkeitszielen im Vergleich zum tatsächlichen Radschlupf und der Giergeschwindigkeit erforderlich ist. Das Verfahren beinhaltet auch bei Block 560 das Bestimmen eines Sperrdifferenzial-(LSD)-Endkupplungsmoments. Das Verfahren beinhaltet auch bei Block 570 das Übertragen der bestimmten Kupplungsdrehmomentmenge auf ein elektronisches Sperrdifferential des Fahrzeugs. Das elektronische Sperrdifferenzial ist konfiguriert, um das angeforderte LSD-Kupplungsmoment aufzubringen.
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6 verdeutlicht ein hochrangiges Blockdiagramm eines Rechensystems 1000, das zur Umsetzung einer oder mehrerer Ausführungsformen verwendet werden kann. Das Computersystem 1000 kann mindestens einer elektronischen Verarbeitungsvorrichtung/Steuerung entsprechen, die beispielsweise die Eingabe einer Fahrzeug-Massenschätzung, wie vorstehend beschrieben, empfangen und verarbeiten kann. Die elektronische Verarbeitungsvorrichtung kann ein Teil eines eingebetteten elektronischen Systems innerhalb eines Fahrzeugs sein. Mit einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Computersystem 1000 einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) eines Fahrzeugs entsprechen. Computersystem 1000 kann verwendet werden, um Hardwarekomponenten des Systems zu implementieren, die imstande sind, die hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Obwohl ein exemplarisches Computersystem 1000 gezeigt wird, beinhaltet das Computersystem 1000 einen Kommunikationspfad 1026, der das Computersystem 1000 mit zusätzlichen Systemen (nicht dargestellt) verbindet. Das Computersystem 1000 und ein zusätzliches System sind über den Kommunikationspfad 1026 miteinander verbunden, z. B. um Daten zueinander zu übertragen.
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Computersystem 1000 beinhaltet einen oder mehrere Prozessoren, wie etwa Prozessor 1002. Prozessor 1002 ist mit einer Kommunikationsinfrastruktur 1004 verbunden (z. B. ein Kommunikationsbus, eine Cross-Over-Schiene oder ein Netzwerk). Computersystem 1000 kann eine Anzeigeschnittstelle 1006 beinhalten, die Grafiken, textliche Inhalte oder sonstige Daten aus der Kommunikationsinfrastruktur 1004 (oder einem nicht dargestellten Rahmenpuffer) zum Anzeigen auf der Anzeigeeinheit 1008 weiterleitet. Anzeigeeinheit 1008 kann zum Beispiel mindestens einem Abschnitt eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs entsprechen. Das Computersystem 1000 beinhaltet auch einen Hauptspeicher 1010, vorzugsweise ein Festplattenlaufwerk (RAM) und kann auch einen sekundären Speicher 1012 beinhalten. Innerhalb des sekundären Speichers 1012 können auch ein oder mehrere Laufwerke 1014 enthalten sein. Das entfernbare Speicherlaufwerk 1016 liest von und/oder schreibt auf die entfernbare Speichereinheit 1018. Wie zu erkennen ist, beinhaltet die entfernbare Speichereinheit 1018 ein computerlesbares Speichermedium, auf dem Computersoftware und/oder Daten gespeichert sind.
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In alternativen Ausführungsformen kann der sekundäre Speicher 1012 andere ähnliche Mittel enthalten, die das Laden von Computerprogrammen oder anderen Anweisungen in das Computersystem ermöglichen. Solche Mittel können zum Beispiel eine entfernbare Speichereinheit 1020 und eine Schnittstelle 1022 beinhalten.
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In der vorliegenden Beschreibung werden die Begriffe „Computerprogramm Medium“ und „computernutzbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ verwendet, um generell Medien, wie etwa Hauptspeicher 1010 und sekundäre Speicher 1012, entfernbare Speicherlaufwerke 1016 und eine Festplatte, die im Festplattenlaufwerk 1014 installiert ist, zu bezeichnen. Computerprogramme (auch Computersteuerlogik genannt) werden im Hauptspeicher 1010 und/oder im sekundären Speicher 1012 gespeichert. Computerprogramme können außerdem über Kommunikationsschnittstelle 1024 empfangen werden. Wenn derartige Computerprogramme ausgeführt werden, versetzen sie das Computersystem in die Lage, die hierin besprochenen Merkmale auszuführen. Insbesondere wird der Prozessor 1002 von den Computerprogrammen, wenn diese ausgeführt werden, in die Lage versetzt, die Merkmale des Computersystems auszuführen. Demgemäß stellen solche Computerprogramme Steuerungen des Computersystems dar. Somit ist aus der vorangegangenen detaillierten Beschreibung erkennbar, dass eine oder mehrere Ausführungsformen technischen Nutzen und Vorteile bereitstellen.
