DE102019110085A1

DE102019110085A1 - Seitliche bewegungssteuerung für kurvenfahren und gewinnung regenerativer bremsenergie

Info

Publication number: DE102019110085A1
Application number: DE102019110085.2A
Authority: DE
Inventors: Girish Gokul Chennupalli; Mark Steven Yamazaki
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2019-10-24
Also published as: US10752288B2; CN110386001A; US20190322316A1

Abstract

Die Offenbarung stellt eine seitliche Bewegungssteuerung für Kurvenfahren und eine Gewinnung regenerativer Bremsenergie bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet Motoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein Vorderrad des Fahrzeugs anzutreiben, ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD) zwischen Hinterrädern des Fahrzeugs und eine Steuerung, die als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren verändert, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen. Anderenfalls betreibt die Steuerung das eLSD, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft die Steuerung von Kraftfahrzeugen, die Antriebsdrehmoment erzeugende Elektromotoren beinhalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Hybridelektrofahrzeuge und dergleichen beinhalten häufig einen oder mehrere Elektromotoren und einen Verbrennungsmotor, um das Fahrzeug anzutreiben. Elektrische und nichtelektrische Energiequellen können somit selektiv während des Fahrens verwendet werden. Fahrzeugleistung und Kraftstoffeffizienz können auf Grundlage dessen, ob und wie eine oder beide dieser Antriebsquellen unter verschiedenen Betriebsbedingungen verwendet werden, wie etwa beim Bremsen und Abbiegen, beeinträchtigt werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet Motoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein Vorderrad des Fahrzeugs anzutreiben, ein elektronisches Sperrdifferential bzw. schlupfbegrenztes Differential (electronic slip limited differential - eLSD) zwischen Hinterrädern des Fahrzeugs und eine Steuerung, die als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren verändert, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und anderenfalls das eLSD betreibt, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs beinhaltet als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und Leistungen der Motoren, die zum Antreiben von Vorderrädern des Fahrzeugs konfiguriert sind, geringer als ein Maximalwert sind, Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, Betreiben eines elektronischen Sperrdifferentials, um Drehmoment zu einem der Hinterräder des Fahrzeugs zu verteilen.
Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beinhaltet einen beifahrerseitigen Motor und einen fahrerseitigen Motor jeweils zum Antreiben des jeweiligen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rads, ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD), das zwischen ein anderes beifahrerseitiges und fahrerseitiges Rad gekoppelt ist, und eine Steuerung. Die Steuerung verändert als Reaktion darauf, dass ein Lenkwinkel innerhalb eines vordefinierten Wertebereichs liegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und betreibt als Reaktion darauf, dass der Lenkwinkel innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, das eLSD, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Fahrzeugs.
2A und 2B sind ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus zum Steuern des Fahrzeugs der 1.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Schrift werden unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die offenbarten Ausführungsformen sind jedoch lediglich beispielhaft und andere Ausführungsformen können unterschiedliche und alternative Formen annehmen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um einen Durchschnittsfachmann die unterschiedliche Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass unterschiedliche Merkmale, die in Bezug auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht werden, um Ausführungsformen vorzusehen, welche nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Unterschiedliche Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Antriebsstränge werden in Betracht gezogen, die in gewissen Architekturen einen kurbelwellenintegrierten Startergenerator beinhalten, der verfügbar ist, um den Verbrennungsmotor zu starten sowie zu ergänzen. Ein Getriebe wandelt Verbrennungs- und Motordrehmoment in Getriebeausgangsdrehmoment um. Der Getriebeausgang ist an ein elektronisches Sperrdifferential gekoppelt, das über die Fähigkeit verfügt, den Getriebeausgang an ein oder beide Hinterrädern zu koppeln. Eine mechanische Getriebeölpumpe kann sich auf der gleichen Welle wie der elektrische Motorgenerator befinden, um einen Ölfluss durch das Getriebe zur Schmierung und für hydraulischen Betrieb bereitzustellen. Diese Hauptpumpe kann durch eine elektrische Hilfspumpe ergänzt werden. Jedes Vorderrad wird durch einen Hochspannungsmotor angetrieben, der an dem Fahrgestell montiert und durch eine Welle und einen Ein-Gang-Getriebe an das Vorderrad gekoppelt ist.
Bei normalem Betrieb werden Anforderungen des Fahrers durch die Fahrzeugsystemsteuerung interpretiert. Diese Anforderungen können Gangauswahl (PRNDL) und Gaspedalposition beinhalten, um die Intention des Fahrers bezüglich des Raddrehmoments zu interpretieren. Eine Eingabe des Fahrers an dem Bremspedal wird durch das Bremssystemsteuermodul interpretiert, und eine Raddrehmomentmodifikationanforderung wird an die Fahrzeugsystemsteuerung gesendet, um ein endgültiges Raddrehmoment einzustellen. Die Hochspannungsbatteriesteuerung überwacht die Batterietemperatur, die Spannung, den Strom und den Ladezustand und bestimmt die maximale zulässige Entladeleistungsgrenze und die maximale zulässige Ladeleistungsgrenze. Die Fahrzeugsystemsteuerung bestimmt den Antriebsstrang-Betriebspunkt, um den Batterieladezustand beizubehalten, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren und den vom Fahrer geforderten Fahrzeugbetrieb zu liefern. Ein Drehmomentsteuermerkmal innerhalb der Fahrzeugsystemsteuerung beaufsichtigt das Bestimmen der Drehmomentaufteilung zwischen dem Verbrennungsmotor- und Motordrehmomentbefehl und ein Raddrehmomentverteilungsmerkmal bestimmt die Drehmomentaufteilung zwischen Vorder- und Heckantrieb.
In einem Fahrzeug, das Motoren an der Vorder- und Hinterradachse oder Motoren an der Vorderradachse und ein elektronisches Sperrdifferential an der Hinterradachse beinhaltet, ist es möglich, die seitliche Bewegung des Fahrzeugs mit der Vorderradachse, der Hinterradachse oder eine Kombination aus beiden zu verschieben. Die seitliche Verteilung kann somit elektrisch an der Vorderradachse und mechanisch an der Hinterradachse oder mit einer Kombination aus beiden geändert werden. Zusätzlich wird die Vorderradachse als aktiv betrachtet, da Elektromotoren verwendet werden können, um Drehmoment hinzuzufügen oder wegzunehmen, während die Hinterradachse als passiv betrachtet wird, da das elektronische Sperrdifferential nur verwendet werden kann, um Drehmoment wegzunehmen.
Hierbei bestimmen Steueralgorithmen, wann die seitliche Verteilung unter Verwendung der Elektromotoren an der Vorderradachse zu verschieben ist, die seitliche Verteilung an der Hinterradachse über ein elektronisches Sperrdifferential zu verschieben ist oder eine Kombination aus beiden zu verwenden ist. Das Verfahren kann berücksichtigen, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt, und kann die Grenzen der Motoren und der Hochspannungsbatterie, Traktionsgrenzen, Lenkradposition und den Wunsch zum Aufnehmen regenerativer Bremsenergie berücksichtigen. Auf Grundlage dieser Eingaben bestimmen die Algorithmen, welcher Frontmotor geeignet ist, um das Drehmoment zu erhöhen oder zu verringern, um die seitliche Verteilung zu verschieben. Die fähigste und effizienteste Leistungsquelle kann während der Beschleunigung bevorzugt werden, sowie auch das Aufnehmen der maximalen Menge an regenerativer Bremsenergie während der Verlangsamung.
Während der Beschleunigung ist die vom Verbrennungsmotor angetriebene Hinterradachse die primäre Leistungsquelle, um das Fahrzeug anzutreiben. Wenn eine seitliche Verteilung während der Beschleunigung gewünscht ist, wird das geeignete Frontmotordrehmoment moduliert, um die gewünschte seitliche Verteilung bereitzustellen. Auf diese Weise kann das maximale Ausmaß der Beschleunigung erreicht werden. Während der Verlangsamung wird die regenerative Bremsfähigkeit der Frontmotoren bis zu ihrem Maximum verwendet und wird das hintere elektronische Sperrdifferential verwendet, um die seitliche Verteilung bereitzustellen. Auf diese Weise kann die maximale regenerative Bremsenergie zurückgewonnen werden.
Einige frühere Lösungen reduzieren das Ausmaß der regenerativen Bremsung unter die Schätzung während des Kurvenfahrens, da Drehmoment-Vectoring durch einzelne Motoren nicht durchgeführt wird. Dies kann die Energierückgewinnung zur Batterie reduzieren, wodurch die Kraftstoffeffizienz beeinträchtigt wird. Die hierin angedachten Implementierungen können auch dazu beitragen, das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.
Bei einem unabhängigen Elektromotorfahrzeug mit Frontantrieb erhöht die Verwendung der frontgetriebenen Elektromotoren die Kraftstoffeffizienz und maximiert die regenerative Energierückgewinnung. Während des Kurvenfahrens verschiebt sich das Trägheitsmoment/Gewicht entweder nach links oder rechts. Die Einstellung des Drehmoments (Drehmoment-Vectoring) jedes Motors/jeder Motorenkombination an der Vorderseite kann die Handhabung bei Kurven effektiv verbessern. Während einer Linkskurve verschiebt sich das Trägheitsmoment nach rechts. Das Drehmoment-Vectoring kann unter Verwendung der Frontmotoren erreicht werden, indem das regenerative Bremsdrehmoment am rechten Rad reduziert und das regenerative Drehmoment am linken Rad erhöht wird, oder umgekehrt bei einer Rechtskurve. Andererseits kann das Antriebsdrehmoment am linken Vorderrad reduziert und das Antriebsdrehmoment am rechten Vorderrad erhöht werden, um eine problemlose Handhabung bei Kurven durchzuführen. Für eine Rechtskurve kann das Antriebsdrehmoment am linken Rad erhöht und das Drehmoment am rechten Rad reduziert werden. Bei einem Elektrofahrzeug mit Hinterradantrieb kann die Kurvenfahrstabilität durch Einstellen des Drehmoments an jedem Rad oder Motor effektiv bereitgestellt werden. Wenn die Hinterräder durch einen einzelnen Motor angetrieben werden, kann das Drehmoment-Vectoring unter Verwendung einer elektronischen Sperrdifferentialkupplung erreicht werden. Wenn die Hinterräder durch unabhängige Motoren angetrieben werden, kann das Drehmoment-Vectoring unter Verwendung der Heckmotoren erreicht werden, indem für eine Linkskurve das regenerative Bremsdrehmoment am rechten Rad reduziert und das regenerative Drehmoment am linken Rad erhöht wird, oder umgekehrt bei einer Rechtskurve. Andere Szenarios werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Bei einem Elektrofahrzeug mit Allradantrieb kann eine Kombination aus einem elektronischen Sperrdifferential und Heckantriebsmotoren die Handhabungsstabilität während des Kurvenfahrens effektiv erhöhen. Wenn die Frontmotoren während des regenerativen Bremsens ausgeschöpft werden (die Motoren sind an der Maximalgrenze für regeneratives Bremsen), kann das Drehmoment-Vectoring unter Verwendung des elektronischen Sperrdifferentials während des Kurvenfahrens erreicht werden. Wenn die Frontmotoren während der Beschleunigung ausgeschöpft werden (die Motoren sind an der Maximalgrenze für Beschleunigung), kann das Drehmoment-Vectoring unter Verwendung des elektronischen Sperrdifferentials während des Kurvenfahrens erreicht werden.
Unter der Voraussetzung der oben beschriebenen Szenarios kann der Strom, der von dem linken Rad in die Batterie während einer Linkskurve fließt, größer sein als am rechten Rad und umgekehrt bei einer Rechtskurve. Eine ungefähr gleiche Menge an Strom kann an jedem der Vorderräder während geradliniger Bewegung beobachtet werden, während unterschiedliche Stromwerte an den Vorderrädern während des Kurvenfahrens beobachtet werden können. Während der Verlangsamung, wenn eine gleiche Menge an Stromwerten mit den Vorderrädern in Verbindung gebracht wird, wurde das Trägheitsmoment mit dem elektronischen Sperrdifferential geändert, um so viel regenerative Energie zu gewinnen wie möglich. Somit ist während der Verlangsamung, wenn eine gleiche Menge an Strom mit den Vorderrädern in Verbindung gebracht wird, das Drehmoment an jedem der Hinterräder aufgrund des Betriebs des elektronischen Sperrdifferentials unterschiedlich.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein Fahrzeug 10 einen Verbrennungsmotor 12, einen kurbelwellenintegrierten Startergenerator 14, ein Getriebe (z. B. ein Doppelkupplungsgetriebe) 16, ein elektronisches Sperrdifferential bzw. schlupfbegrenztes Differential 18 und Motoren 20, 22. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem Wellen 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 und Räder 40, 42, 44, 46. Die Welle 24 koppelt den Verbrennungsmotor 12 und den kurbelwellenintegrierten Startergenerator 14 mechanisch. Die Welle 26 koppelt den kurbelwellenintegrierten Startergenerator 14 und das Getriebe 16 mechanisch. Die Welle 28 koppelt das Getriebe 16 und das elektronische Sperrdifferential 18 mechanisch. Die Welle 30 koppelt das elektronische Sperrdifferential 18 und das Rad 40 mechanisch. Die Welle 32 koppelt das elektronische Sperrdifferential 18 und das Rad 42 mechanisch. Die Welle 34 koppelt den Motor 20 und das Rad 44 mechanisch. Und die Welle 36 koppelt den Motor 22 und das Rad 46 mechanisch. Der Verbrennungsmotor 12, der kurbelwellenintegrierte Startergenerator 14, das Getriebe 16 und das elektronische Sperrdifferential 18 sind in diesem Beispiel somit mechanisch in Reihe angeordnet.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ferner eine mechanische Getriebepumpe 48, eine elektrische Getriebepumpe 50, eine (Hochspannungs)-Antriebsbatterie 52, eine (Niederspannungs)-Hilfsbatterie 56, einen DC/DC-Wandler 54 und (eine) Steuerung(en) 58. Die Steuerung(en) 58 (Bremssystemsteuerung, Motorsystemsteuerung, Fahrzeugsystemsteuerung usw.) sind angeordnet, um mit den in dem gestrichelten Kästchen enthaltenen Elementen zu kommunizieren und/oder diese zu steuern. Somit können durch diese Elemente durchgeführte Handlungen eine Reaktion auf Befehle sein, die durch die Steuerung(en) 58 ausgegeben werden.
Die Antriebsbatterie 52 ist elektrisch mit den Motoren 20, 22, dem kurbelwellenintegrierten Startergenerator 14 und dem DC/DC-Wandler 54 gekoppelt. Leistung von der Antriebsbatterie 52 kann somit nach Wunsch an einen oder beide der Motoren 20, 22, den kurbelwellenintegrierten Startergenerator 14 und den DC/DC-Wandler 54 geleitet werden. Gleichermaßen kann Leistung von den Motoren 20, 22 zur Energiegewinnung an die Antriebsbatterie 52 geleitet werden. Die Hilfsbatterie 56 ist elektrisch mit dem DC/DC-Wandler 54, der elektrischen Getriebepumpe 50 und dem elektronischen Sperrdifferential 18 gekoppelt. Leistung von der Hilfsbatterie 56 (und/oder dem DC/DC-Wandler 54) kann somit nach Wunsch zur elektrischen Getriebepumpe 50 und das elektronische Sperrdifferential 18 geleitet werden. Und Leistung von dem DC/DC-Wandler 54 kann zur Energiegewinnung an die Hilfsbatterie 56 geleitet werden.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 bestimmen die Steuerung(en) 58, ob die Motoren 20, 22 und der Ladezustand der Antriebsbatterie 52 bei Vorgang 60 innerhalb normaler Betriebsgrenzen liegen. Werte außerhalb dieser Grenzen zeigen an, dass die elektrische Funktionalität nicht verfügbar ist. Somit gehen die Steuerung(en) 58 bei NEIN weiter zu einem Keine-elektrische-Funktionalität-Schlussfolgerungskästchen 62. Bei JA bestimmen die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 64, ob die Lade-/Endladefähigkeit der Antriebsbatterie 52 innerhalb der minimalen und maximalen Lade-/Entladegrenzen liegen, da die Temperatur der Antriebsbatterie und dergleichen die Rate, mit der die Antriebsbatterie 52 Ladung aufnehmen oder bereitstellen kann, beeinträchtigen können. Bei NEIN gehen die Steuerung(en) 58 weiter zu dem Keine-elektrische-Funktionalität-Schlussfolgerungskästchen 62. Bei JA bestimmen die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 66, ob die Motoren 22, 24 auf ihrem Maximum arbeiten. Die Steuerung(en) 58 können zum Beispiel Leistung von oder zu den Motoren 22, 24 mit vordefinierten Maximalgrenzen vergleichen. Bei NEIN arbeiten die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 68, um das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 10 während einer Linkskurve weiter nach rechts zu verschieben, indem das durch den Motor 22 (durch diesem bereitgestellte Leistung) erzeugte Drehmoment reduziert und das durch den Motor 24 (durch diesem bereitgestellt Leistung) erzeugte Drehmoment erhöht wird, und nach links während einer Rechtskurve, indem durch den Motor 22 erzeugtes Drehmoment erhöht und durch den Motor 24 erzeugtes Drehmoment verringert wird. Der Umfang, in dem die Steuerung(en) 58 die Leistung so reduzieren und erhöhen, kann von dem Grad, mit dem das Fahrzeug abbiegt wird, abhängen. Je größer der Abbiegewinkel ist, desto größer sind die relative Reduzierung und Erhöhung. Während einer geradlinigen Bewegung können die Steuerung(en) 58 arbeiten, um das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 10 unter Verwendung der Motoren 22, 24 und/oder des elektronischen Sperrdifferentials 18 nach Wunsch nach vorne oder hinten zu verschieben.
Zurückkehrend zu Vorgang 66 bestimmen die Steuerung(en) 58 bei JA bei Vorgang 70, ob das Fahrzeug 10 beschleunigt oder bremst. Die Steuerung(en) 58 können die Richtung des Stromflusses zu und von den Motoren 22, 24 überprüfen - wobei zu den Motoren auf Beschleunigung hinweist und von den Motoren auf regeneratives Bremsen hinweist. Unter der Voraussetzung, dass der Vorgang 70 dem Vorgang 66 folgt, ist ein solches Beschleunigen oder regeneratives Bremsen notwendigerweise auf Maximum. Wenn maximale Beschleunigung festgestellt wird, arbeiten die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 72, um das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 10 während einer Linkskurve nach rechts zu verschieben, indem über das elektronische Sperrdifferential 18 das dem Rad 40 bereitgestellte Drehmoment verringert und das dem Rad 42 bereitgestellte Drehmoment erhöht wird, und nach links während einer Rechtskurve, indem über das elektronische Sperrdifferential 18 das dem Rad 40 bereitgestellte Drehmoment erhöht und das dem Rad 42 bereitgestellte Drehmoment verringert wird.
Zurückkehrend zu Vorgang 70 bestimmen die Steuerung(en) 58, wenn maximales regeneratives Bremsen festgestellt wird, bei Vorgang 74, ob das Fahrzeug 10 eine geradlinige Bewegung ausführt. Die Steuerung(en) 58 können beispielsweise den Lenkwinkel usw. überprüfen. Wenn das Fahrzeug 10 keine geradlinige Bewegung ausführt, arbeiten die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 72, um das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 10 während einer Linkskurve nach rechts zu verschieben, indem über das elektronische Sperrdifferential 18 das dem Rad 40 bereitgestellte Drehmoment verringert und das dem Rad 42 bereitgestellte Drehmoment erhöht wird, und nach links während einer Rechtskurve, indem über das elektronische Sperrdifferential 18 das dem Rad 40 bereitgestellte Drehmoment erhöht und das dem Rad 42 bereitgestellte Drehmoment verringert wird.
Zurückkehrend zu Vorgang 74 bestimmen die Steuerung(en), wenn das Fahrzeug 10 eine geradlinige Bewegung ausführt, bei Vorgang 78, ob das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 10 so liegt, dass die Mitte der Schwerkraft des Fahrzeugs an ihrer Schwellenstelle für Stabilität ist. Bei NEIN stellen die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 80 einen herkömmlichen Drehmomentverlauf auf Grundlage von Stabilitätsattributen ein. Bei JA stellen die Steuerung(en) 58 bei Vorgang 82 eine herkömmliche Drehmomentaufteilung zwischen vorne und hinten ein.
Die offenbarten Prozesse, Verfahren, Logik oder Strategien können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein und/oder durch diese umgesetzt werden, die/der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren, Logik oder Strategien als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die von einer Steuerung oder einem Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf unterschiedlichen Typen von Erzeugnissen gespeichert sind, die dauerhafte nicht beschreibbare Speichermedien, wie etwa ROM-Vorrichtungen, beinhalten können, sowie Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren, Logik und Strategien können zudem in einem durch Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können sie vollständig oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuit - ASIC), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Array - FPGA), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten, ausgeführt sein.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Offenbarung und den Ansprüchen abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen eventuell so beschrieben sind, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt werden, liegt für den Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass für ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften ein Kompromiss eingegangen wird, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Zu diesen Attributen gehören unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Kosten über die Lebensdauer hinweg, Marktgängigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen daher nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Motoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein Vorderrad des Fahrzeugs anzutreiben; ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD) zwischen Hinterrädern des Fahrzeugs; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und um anderenfalls das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen des Fahrzeugs eine Linkskurve und beinhaltet das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Reduzieren der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Erhöhen der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen des Fahrzeugs eine Rechtskurve und beinhaltet das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Erhöhen der Leistung eines der Motoren, die zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Verringern der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen des Fahrzeugs eine Linkskurve und beinhaltet das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen, Reduzieren des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Erhöhen des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen des Fahrzeugs eine Rechtskurve und beinhaltet das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen, Erhöhen des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Reduzieren des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug geradeaus fährt und die Leistung jedes der Motoren geringer als der Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um die Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, oder das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs Folgendes: als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und Leistungen der Motoren, die zum Antreiben von Vorderrädern des Fahrzeugs konfiguriert sind, geringer als ein Maximalwert sind, Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen; und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, Betreiben eines elektronischen Sperrdifferentials, um Drehmoment zu einem der Hinterräder des Fahrzeugs zu verteilen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen eine Linkskurve des Fahrzeugs und beinhaltet das Verändern Reduzieren der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Erhöhen der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen eine Rechtskurve des Fahrzeugs und beinhaltet das Verändern Erhöhen der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Verringern der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen eine Linkskurve und beinhaltet das Betreiben Reduzieren des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Erhöhen des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abbiegen eine Rechtskurve und beinhaltet das Betreiben Erhöhen des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Verringern des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner gekennzeichnet durch Verändern des Betriebs der Motoren als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug geradeaus fährt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, oder durch Betreiben des elektronischen Sperrdifferentials, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen beifahrerseitigen und einen fahrerseitigen Motor, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein jeweiliges beifahrerseitiges und fahrerseitiges Rad anzutreiben; ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD), das zwischen ein anderes beifahrerseitiges und fahrerseitiges Rad gekoppelt ist; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Lenkwinkel innerhalb eines vordefinierten Wertebereichs liegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und um als Reaktion darauf, dass der Lenkwinkel innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um den Betrieb so zu verändern, dass die Differenz größer wird, wenn der Lenkwinkel größer wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um das eLSD so zu betreiben, dass die Verteilung größer wird, wenn der Lenkwinkel größer wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist der vordefinierte Wertebereich auf eine Linkskurve hin und beinhaltet das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Reduzieren der Leistung des fahrerseitigen Motors und Erhöhen der Leistung des beifahrerseitigen Motors.
Gemäß einer Ausführungsform weist der vordefinierte Wertebereich auf eine Rechtskurve hin und beinhaltet das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Erhöhen der Leistung des fahrerseitigen Motors und Verringern der Leistung des beifahrerseitigen Motors.
Gemäß einer Ausführungsform weist der vordefinierte Wertebereich auf eine Linkskurve hin und beinhaltet das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen, Reduzieren des Drehmoments zu dem anderen fahrerseitigen Rad und Erhöhen des Drehmoments zu dem anderen beifahrerseitigen Rad.
Gemäß einer Ausführungsform weist der vordefinierte Wertebereich auf eine Rechtskurve hin und beinhaltet das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen, Erhöhen des Drehmoments zu dem anderen fahrerseitigen Rad und Reduzieren des Drehmoments zu dem anderen beifahrerseitigen Rad.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Lenkwinkel auf ein Geradeausfahren hinweist und die Leistung jedes der Motoren geringer als der Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um die Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, oder das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: Motoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein Vorderrad des Fahrzeugs anzutreiben; ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD) zwischen Hinterrädern des Fahrzeugs; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und anderenfalls das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Abbiegen des Fahrzeugs eine Linkskurve ist und das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Reduzieren der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Erhöhen der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Abbiegen des Fahrzeugs eine Rechtskurve ist und das Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, Erhöhen der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Verringern der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Abbiegen des Fahrzeugs eine Linkskurve ist und das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen, Reduzieren des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Erhöhen des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Abbiegen des Fahrzeugs eine Rechtskurve ist und das Betreiben des eLSD, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen, Erhöhen des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Reduzieren des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug geradeaus fährt und die Leistung jedes der Motoren geringer als der Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um die Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, oder das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und Leistungen der Motoren, die zum Antreiben von Vorderrädern des Fahrzeugs konfiguriert sind, geringer als ein Maximalwert sind, Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug abbiegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, Betreiben eines elektronischen Sperrdifferentials, um Drehmoment zu einem der Hinterräder des Fahrzeugs zu verteilen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Abbiegen eine Linkskurve des Fahrzeugs ist und das Verändern Reduzieren der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Erhöhen der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Abbiegen eine Rechtskurve des Fahrzeugs ist und das Verändern Erhöhen der Leistung eines der Motoren, der zum Antreiben eines fahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, und Verringern der Leistung des anderen der Motoren, der zum Antreiben eines beifahrerseitigen Rads der Vorderräder konfiguriert ist, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Abbiegen eine Linkskurve ist und das Betreiben Reduzieren des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Erhöhen des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Abbiegen eine Rechtskurve ist und das Betreiben Erhöhen des Drehmoments zu einem fahrerseitigen Rad der Hinterräder und Verringern des Drehmoments zu einem beifahrerseitigen Rad der Hinterräder beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug geradeaus fährt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, Verändern des Betriebs der Motoren, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, oder Betreiben des elektronischen Sperrdifferentials, um Drehmoment zu einem der Hinterräder zu verteilen.
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der Folgendes umfasst: einen beifahrerseitigen und einen fahrerseitigen Motor, die jeweils dazu konfiguriert sind, ein jeweiliges beifahrerseitiges und fahrerseitiges Rad anzutreiben; ein elektronisches Sperrdifferential (eLSD), das zwischen ein anderes beifahrerseitiges und fahrerseitiges Rad gekoppelt ist; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Lenkwinkel innerhalb eines vordefinierten Wertebereichs liegt und eine Leistung jedes der Motoren geringer als ein Maximalwert ist, den Betrieb der Motoren zu verändern, um eine Differenz zwischen den Leistungen zu erhöhen, und als Reaktion darauf, dass der Lenkwinkel innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt und die Leistungen auf dem Maximalwert sind, das eLSD zu betreiben, um Drehmoment zu einem von dem anderen beifahrerseitigen und fahrerseitigen Rad zu verteilen.
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um den Betrieb so zu verändern, dass die Differenz größer wird, wenn der Lenkwinkel größer wird.
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um das eLSD so zu betreiben, dass die Verteilung größer wird, wenn der Lenkwinkel größer wird.