DE102019201765A1 - Ein steuersystem und ein verfahren zur steuerung eines drehmomentgenerators - Google Patents

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torque generator
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Riccardo Fracchia
Orrin Hipkin
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Jaguar Land Rover Ltd
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Jaguar Land Rover Ltd
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem (200) zum Steuern eines Drehmomentgenerators (102, 104, 140, 142, 144, 146) eines Fahrzeugs (100). Das Steuersystem (200) ist konfiguriert zum:
Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Bestimmen einer Sollfahrzeugverzögerung in Abhängigkeit von dem ausgewählten Oberflächentyp; Bestimmen, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen, eines Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs (100); und
in Abhängigkeit von der Bestimmung des Bedarfs, Ausgeben eines Steuersignals an den Drehmomentgenerator (102, 104, 140, 142, 144, 146). Das Steuersignal ist konfiguriert, um zu bewirken, dass der Drehmomentgenerator (102, 104, 140, 142, 144, 146) die Sollfahrzeugverzögerung bereitstellt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuersystem und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ein Steuersystem zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs. Aspekte der Erfindung betreffen ein Steuersystem, eine Steuervorrichtung, ein Fahrzeug und ein Steuerverfahren.
  • STAND DER TECHNIK
  • Motorbremsen wurde in der Vergangenheit ohne eine Beschleunigungsanforderung verwendet, um ein negatives Drehmoment zu erzeugen und ein Fahrzeug stabil abzubremsen. Bei einem Elektrofahrzeug ist jedoch kein Motorbremsen verfügbar, da kein Verbrennungsmotor (ICE) vorhanden ist. Es wird angenommen, dass dies die Fahreigenschaften einiger Elektrofahrzeuge negativ beeinflusst.
  • Um dieses Problem zu beheben, beinhalten moderne Elektrofahrzeuge Elektromotoren, die so konfiguriert sind, dass sie ein negatives Drehmoment erzeugen, wenn keine Beschleunigungsanforderung vorliegt. Das negative Drehmoment kann gemäß einer Verzögerungsanforderung variiert werden und in einigen Fahrzeugen kann die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt werden, wenn das Fahrzeug abbremst. In dieser Konfiguration wirken die Elektromotoren als Generatoren und die elektrische Energie kann zur späteren Wiederverwendung gespeichert werden, was die Reichweite und die Betriebseffizienz des Fahrzeugs verbessert. Diese Form der Verzögerung ist als regeneratives Bremsen bekannt, das dazu verwendet werden kann, die von einem Verbrennungsmotor erzeugte Motorbremswirkung zu replizieren.
  • Unter bestimmten Fahrbedingungen kann die Verzögerung jedoch übermäßig oder unerwünscht sein. Zum Beispiel kann eine übermäßige Verzögerung auf einer rutschigen Oberfläche zu einem Verlust von Traktion führen, während das Bremsen auf einer Oberfläche mit hohem Widerstand unangenehm hart sein kann und dazu führen kann, dass sich die Räder des Fahrzeugs in der Oberfläche eines weichen Geländes wie Sand festfahren.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um zumindest einige der oben genannten Probleme abzuschwächen oder zu überwinden.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Aspekte der Erfindung betreffen ein Steuersystem, eine Steuervorrichtung, ein Fahrzeug, ein Steuerverfahren, ein Computerprogramm und ein nicht-transientes computerlesbares Medium, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuersystem zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Steuersystem konfiguriert ist zum Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Bestimmen einer Sollfahrzeugverzögerung in Abhängigkeit vom ausgewählten Oberflächentyp; Bestimmen, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen, eines Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs; und in Abhängigkeit von der Bestimmung des Bedarfs, Ausgabe eines Steuersignals an den Drehmomentgenerator, wobei das Steuersignal konfiguriert ist, um den Drehmomentgenerator zu veranlassen, die Sollfahrzeugverzögerung bereitzustellen.
  • Im Wesentlichen kann die Erfindung die Verzögerung eines Fahrzeugs basierend auf einer Klassifizierung des Geländes oder der Oberfläche, auf der das Fahrzeug fährt oder fahren wird, steuern. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine sanfte Verzögerung auf einem Kiesoberflächentyp bestimmen, um die Stabilität des Fahrzeugs zu erhalten, aber eine Verzögerung bestimmen, die auf einem normalen Asphaltoberflächentyp viel schärfer ist.
  • Vorteilhafterweise kann das Steuersystem eine Sollfahrzeugverzögerung bestimmen, die eine der Motorbremsung vergleichbare Verzögerung bereitstellt, während sichergestellt wird, dass die Verzögerung in Bezug auf das Gelände oder die Oberfläche, auf dem/der das Fahrzeug fährt, nicht übermäßig ist, d. h. sichergestellt wird, dass die Verzögerung die Stabilitätsgrenzen nicht überschreitet.
  • Das Fahrzeug kann zum Beispiel die Form eines Hybridfahrzeugs annehmen, bei dem ein Anteil der Fahrzeugverzögerung durch den ICE (in Form von Motorbremsen) und ein anderer Anteil durch eine als Generator wirkende elektrische Maschine (regeneratives Bremsen) bereitgestellt wird.
  • Der Drehmomentgenerator kann die Form einer beliebigen Vorrichtung oder Einrichtung annehmen, die in der Lage ist, ein Drehmoment zu erzeugen, das das Fahrzeug abbremst. Beispielsweise kann der Drehmomentgenerator einen Antriebsdrehmomentgenerator umfassen, beispielsweise eine elektrische Maschine oder einen Motor. Vorteilhafterweise kann der Antriebsdrehmomentgenerator so betrieben werden, dass er eine verbesserte Steuerung der Verzögerung des Fahrzeugs im Vergleich zu einer Bremseinrichtung bereitstellt.
  • Der Antriebsdrehmomentgenerator kann beispielsweise ein Elektromotor sein, und das Steuersignal für den Drehmomentgenerator kann bewirken, dass der Antriebsdrehmomentgenerator ein regeneratives Bremsmoment bereitstellt.
    Optional kann der Drehmomentgenerator eine Fahrzeugbremse enthalten. Die Fahrzeugbremse kann verschiedene Formen annehmen, einschließlich einer Reibungsbremse oder einer Hauptbremse, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Steuersystem kann beispielsweise die Fahrzeugbremse betätigen, wenn die Sollfahrzeugverzögerung die Verzögerungsfähigkeiten der Antriebsdrehmomentquellen des Fahrzeugs übersteigt.
  • Die Oberflächenindikatoren können Informationen enthalten, die sich auf eine oder mehrere Eigenschaften der Oberfläche beziehen, oder Informationen, die zum Identifizieren des Oberflächentyps verwendet werden können.
  • Die Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen kann zum Beispiel Gras-, Kies-, Schnee-, felsige, schlammige, zerfurchte, Sand- und normale Asphaltoberflächentypen beinhalten.
  • Optional kann das Steuersystem den Oberflächentyp aus der Vielzahl vorgegebener Oberflächentypen basierend auf einer Vielzahl von Oberflächenindikatoren auswählen. Vorteilhafterweise kann eine Vielzahl von Oberflächenindikatoren - wenn sie miteinander kombiniert sind - bewirken, dass ein Oberflächentyp (z. B. eine Grasoberfläche oder eine schlammige Oberfläche) mehr oder weniger wahrscheinlich wird, verglichen damit, wenn sich die Auswahl nur auf einen einzigen Oberflächenindikator stützt.
  • Die Verzögerungsanforderung kann eine Nachlaufanforderung sein. Beispielsweise kann die Verzögerungsanforderung entstehen, wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal abhebt und es zumindest teilweise freigibt. Auf diese Weise kann die Sollfahrzeugverzögerung das Gefühl der Motorbremsung replizieren. Die Verzögerungsanforderung kann zum Beispiel auftreten, wenn der Weg des Gaspedals kleiner als eine Schwellenfahrposition ist. In einer Ausführungsform kann die Verzögerungsanforderung durch ein hochentwickeltes Fahrerassistenzsystem wie ein Kollisionsvermeidungssystem erzeugt werden.
  • Das Steuersignal kann beispielsweise bewirken, dass der Drehmomentgenerator ein negatives Drehmoment erzeugt, das ein Abbremsen des Fahrzeugs bewirkt und die Sollfahrzeugverzögerung erzeugt. Das negative Drehmoment kann ein regeneratives Bremsmoment beinhalten, das die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umwandelt.
  • Optional umfasst das Steuersystem eine oder mehrere Steuervorrichtungen, die einzeln oder zusammen umfassen: eine Einrichtung zum Empfangen des einen oder der mehreren elektrischen Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; eine Einrichtung zum Empfangen des einen oder der mehreren elektrischen Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; eine Einrichtung zur Auswahl des Oberflächentyps; eine Einrichtung zum Bestimmen der Sollfahrzeugverzögerung; eine Einrichtung zum Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs; und eine Einrichtung zum Ausgeben des Steuersignals an den Drehmomentgenerator in Abhängigkeit von der Bestimmung des Bedarfs.
  • Zusätzlich kann die Einrichtung zum Auswählen des Oberflächentyps beispielsweise einen elektronischen Prozessor und eine elektronische Speichervorrichtung umfassen, die mit dem elektronischen Prozessor elektrisch gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen enthält. Die Einrichtung zum Bestimmen der Sollfahrzeugverzögerung kann einen elektronischen Prozessor und eine elektronische Speichervorrichtung umfassen, die mit dem elektronischen Prozessor elektrisch gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen enthält. Die Einrichtung zum Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs kann einen elektronischen Prozessor und eine elektronische Speichervorrichtung umfassen, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen enthält. Die Einrichtung zum Auswählen des Oberflächentyps kann beispielsweise umfassen, dass der Prozessor dazu konfiguriert ist, auf die Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, so dass er betreibbar ist, um den Oberflächentyp auszuwählen. Die Einrichtung zum Bestimmen der Sollfahrzeugverzögerung kann umfassen, dass der Prozessor dazu konfiguriert ist, auf die Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, so dass er betreibbar ist, um die Sollfahrzeugverzögerung zu bestimmen. Die Einrichtung zum Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs kann umfassen, dass der Prozessor so konfiguriert ist, dass er auf die Speichervorrichtung zugreift und die darin gespeicherten Anweisungen ausführt, so dass er betreibbar ist, um den Bedarf zum Abbremsen des Fahrzeugs und zum Erzeugen des Steuersignals zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform zeigen das eine oder die mehreren elektrischen Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen, den Typ der Oberfläche an, auf der das Fahrzeug fährt oder auf der es fahren wird.
  • Optional können eines oder mehrere der elektrischen Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen, durch eine Benutzereingabe erzeugt werden. Die Benutzereingabe kann die Form einer Oberflächentypauswahl annehmen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug eine Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, eine Benutzereingabe in Form einer Oberflächentypauswahl zu empfangen und die Benutzereingabe an das Steuersystem zu übermitteln. Die Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung kann dazu konfiguriert sein, jeden der vorgegebenen Oberflächentypen anzuzeigen und die Auswahl des Oberflächentyps vom Benutzer zu empfangen. Vorteilhafterweise kann die Benutzereingabe dazu verwendet werden, das Steuersystem so zu konfigurieren, dass ein Oberflächentyp berücksichtigt wird, der nicht ausgewählt wurde. Zum Beispiel kann der Fahrer einen Grasoberflächentyp auswählen, bevor das Fahrzeug im Gelände gelenkt wird.
  • Optional umfassen das eine oder die mehreren elektrischen Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen, Informationen, die sich auf mindestens eines der folgenden Elemente beziehen: einen Reibungskoeffizienten; einen Oberflächenwiderstand; eine Geländeunebenheit; Radschlupf; eine Längsbeschleunigung; eine Querbeschleunigung; eine Lenkeingabe; und eine Umgebungstemperatur. Der Reibungskoeffizient kann ein Reibungskoeffizient zwischen einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs und der Oberfläche sein, auf der das Fahrzeug fährt.
  • In einer Ausführungsform kann das Steuersystem dazu konfiguriert sein, den Oberflächentyp durch Vergleichen der Informationen mit einer entsprechenden Bedingung auszuwählen, die jedem vorgegebenen Oberflächentyp zugeordnet ist. In einer Ausführungsform kann das Steuersystem dazu konfiguriert sein, den Oberflächentyp durch Vergleichen der Informationen mit einer Vielzahl von entsprechenden Bedingungen auszuwählen, die jedem vorgegebenen Oberflächentyp zugeordnet sind. Die Bedingungen für jeden vorgegebenen Oberflächentyp können Grenzwerte für jeden Oberflächenindikator enthalten, der diesem Oberflächentyp zugeordnet ist. Das Steuersystem kann zum Beispiel eine Nachschlagetabelle beinhalten, die jeden der vorgegebenen Oberflächentypen und eine Vielzahl von Bedingungen umfasst, die jedem Oberflächentyp zugeordnet sind. Auf diese Weise können mehrere Oberflächenindikatoren mit entsprechenden Bedingungen verglichen werden, um den am besten geeigneten Oberflächentyp aus der Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen zu bestimmen.
  • Das Steuersystem kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass es mindestens ein weiteres elektrisches Signal empfängt, das mindestens eines der folgenden Elemente anzeigt: eine Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Benutzerpräferenz; einen Reibungskoeffizienten; einen Oberflächenwiderstand; und einen Oberflächengradienten; wobei das Steuersystem dazu konfiguriert ist, die Sollverzögerung basierend auf dem mindestens einen weiteren elektrischen Signal zu bestimmen. Auf diese Weise kann das weitere Signal Informationen umfassen, die sich auf die Bewegung und den Status des Fahrzeugs beziehen. Das Steuersystem kann das weitere Signal verwenden, um die Sollfahrzeugverzögerung zu verfeinern.
  • Optional kann das Steuersystem dazu konfiguriert sein, die Sollverzögerung basierend auf einer vorgegebenen Verzögerung zu bestimmen, die dem ausgewählten Oberflächentyp zugeordnet ist. Vorteilhafterweise kann die vorgegebene Verzögerung beispielsweise vorgegeben sein, um eine geeignete Verzögerung für den Oberflächentyp bereitzustellen, die die Traktion und Stabilität des Fahrzeugs aufrechterhält.
  • In einer Ausführungsform kann die vorgegebene Verzögerung in einem Datenkennfeld enthalten sein, zum Beispiel einem abstimmbaren Datenkennfeld, das eine Beziehung zwischen der Sollfahrzeugverzögerung und einem oder mehreren der Oberflächenindikatoren und/oder der Informationen bezüglich der Bewegung und des Status des Fahrzeugs bereitstellt. Beispielsweise kann das Datenkennfeld eine Beziehung zwischen dem ausgewählten Oberflächentyp, der Sollfahrzeugverzögerung und einer oder mehreren von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Oberflächengradienten, dem Reibungskoeffizienten oder dem Oberflächenwiderstand bereitstellen.
  • Das Steuersystem kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass es die Sollfahrzeugverzögerung vor dem Bestimmen der Anforderung zum Abbremsen des Fahrzeugs bestimmt. Auf diese Weise kann das Steuersystem in der Lage sein, Radschlupf und/oder Verlust der Traktion im Fall einer Verzögerungsanforderung zu verhindern.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Bestimmen einer Sollverzögerung basierend auf dem ausgewählten Oberflächentyp; Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; Bestimmen eines Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung angeben; und Ausgeben eines Drehmomentsteuersignals an den Drehmomentgenerator in Abhängigkeit vom Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs, wobei das Drehmomentsteuersignal dazu konfiguriert ist, zu bewirken, dass der Drehmomentgenerator die Sollverzögerung erzeugt.
  • Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das, wenn es auf mindestens einem elektronischen Prozessor läuft, bewirkt, dass das in einem vorhergehenden Aspekt der Erfindung beschriebene Verfahren ausgeführt wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein nicht-transientes computerlesbares Medium bereitgestellt, das computerlesbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, die Ausführung des in einem vorhergehenden Aspekt der Erfindung beschriebenen Verfahrens bewirken.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Steuervorrichtung beinhaltet: eine Einrichtung zum Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; eine Einrichtung zum Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; eine Einrichtung zum Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; eine Einrichtung zum Bestimmen einer Sollfahrzeugverzögerung in Abhängigkeit vom ausgewählten Oberflächentyp; eine Einrichtung zum Bestimmen, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen, eines Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs; und eine Einrichtung zum Ausgeben, in Abhängigkeit von der Bestimmung des Bedarfs, eines Steuersignals an den Drehmomentgenerator.
  • Nach noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das das in einem vorhergehenden Aspekt der Erfindung beschriebene Steuersystem oder die in einem anderen vorhergehenden Aspekt der Erfindung beschriebene Steuervorrichtung umfasst.
  • Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Art und/oder in einer beliebigen Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
  • Figurenliste
  • Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; hierbei veranschaulichen:
    • 1 eine Ausführungsform eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung;
    • 2 eine Ausführungsform eines Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung;
    • 3 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des in 2 gezeigten Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung; und
    • 4 ein Beispiel eines Datenkennfelds zur Verwendung mit dem in 2 gezeigten Steuersystem.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein Steuersystem zum Steuern der Verzögerung eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, wenn keine Beschleunigungsanforderung vorliegt. Insbesondere betreffen Ausführungsformen der Erfindung ein Steuersystem zum Steuern des Betrags des regenerativen Bremsmoments, das während einer Nachlauf- oder Freilaufanforderung entwickelt wird, um die Verzögerung des Fahrzeugs in Bezug auf das Gelände, auf dem das Fahrzeug fährt, zu optimieren.
  • Das Steuersystem ist dazu konfiguriert, eine Oberfläche zu identifizieren, auf der das Fahrzeug fährt, und die Elektromotoren und/oder Bremsen dazu zu konfigurieren, das Fahrzeug mit einer geeigneten Rate auf Anforderung abzubremsen. Die Verzögerungsrate sollte ausreichend sein, um die Erwartungen der Benutzer zu erfüllen, während die Fahrzeugstabilität erhalten bleibt. Die ideale Verzögerungsrate wird auf der Basis des Oberflächentyps vorgegeben, sie kann jedoch basierend auf anderen Faktoren, einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Oberflächengradienten und einer oder mehrerer Benutzerpräferenzen, weiter verfeinert werden.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 100 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Einsatz in einem Batterieelektrofahrzeug (BEV), einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) und einem Mild-Hybrid-Elektrofahrzeug (MHEV) geeignet.
  • Das Fahrzeug 100 enthält eine Vielzahl von Drehmomenterzeugungseinrichtungen in Form von Drehmomentgeneratoren, die dazu konfiguriert sind, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu steuern. Die Drehmomentgeneratoren enthalten Antriebsdrehmomentquellen, die das Fahrzeug 100 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beschleunigen oder abbremsen, und Bremsen, die der Raddrehung Widerstand bieten und das Fahrzeug 100 abbremsen. Die Antriebsdrehmomentquellen weisen die Form eines ersten Elektromotors 102 und eines zweiten Elektromotors 104 auf. Der erste Elektromotor 102 ist dazu angeordnet, ein Paar Vorderräder 106, 108 über ein vorderes Differential 110 und ein Paar vordere Antriebswellen 112 anzutreiben. Der zweite Elektromotor 104 ist dazu angeordnet, ein Paar Hinterräder 116, 118 über ein hinteres Differential 120 und ein Paar hintere Antriebswellen 122 anzutreiben.
  • Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind zum Einsatz mit Fahrzeugen, bei denen ein Paar Vorderräder oder ein Paar Hinterräder durch die Antriebsdrehmomentquellen angetrieben werden, (d. h. Fahrzeuge mit Frontantrieb oder Fahrzeuge mit Heckantrieb),, sowie Fahrzeugen mit wählbarem Zweirad-/Allradantrieb geeignet.
  • Der erste und der zweite Elektromotor 102, 104 sind elektrisch mit einer Batterie 130 verbunden und sind so konfiguriert, dass sie elektrische Energie von der Batterie 130 beziehen, um ein positives Drehmoment zu erzeugen, das das Fahrzeug 100 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beschleunigt. Vorteilhafterweise sind der erste und der zweite Elektromotor 102, 104 auf Anforderung auch so betreibbar, dass sie ein negatives Drehmoment erzeugen, das einer Drehung der Räder Widerstand leistet und das zum Abbremsen des Fahrzeugs 100 verwendet werden kann.
  • Der Klarheit halber soll unter „positivem Drehmoment“ ein Drehmoment verstanden werden, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 in Fahrtrichtung bewirkt. Unter „negativem Drehmoment“ soll ein Drehmoment verstanden werden, das die Fahrzeuggeschwindigkeit in Fahrtrichtung abbremst oder verringert.
  • Der erste und der zweite Elektromotor 102, 104 können so gesteuert werden, dass mindestens ein Teil des negativen Drehmoments als regeneratives Bremsmoment bereitgestellt wird, das die kinetische Energie des Fahrzeugs 100 in elektrische Energie umwandelt. Auf diese Weise können der erste und der zweite Elektromotor 102, 104 als Generatoren betrieben werden, während sie das Fahrzeug 100 abbremsen, und die elektrische Energie kann an die Batterie 130 übertragen und zur anschließenden Wiederverwendung gespeichert werden.
  • Die Vielzahl von Bremsen enthält eine erste Bremse 140, eine zweite Bremse 142, eine dritte Bremse 144 und eine vierte Bremse 146, die mit den jeweiligen Rädern 106, 108, 116, 118 des Fahrzeugs 100 gekoppelt und dazu konfiguriert sind, ein zusätzliches negatives Drehmoment zum Abbremsen des Fahrzeugs 100 zu erzeugen. Zum Beispiel können die Bremsen 140, 142, 144, 146 verwendet werden, wenn die erforderliche Verzögerung das negative Drehmoment überschreitet, das von den Elektromotoren 102, 104 geliefert werden kann. Die Bremsen 140, 142, 144, 146 können jede Form annehmen, die zum Abbremsen des Fahrzeugs geeignet ist, und können auch eine oder mehrere regenerative Bremsvorrichtungen beinhalten. Auf diese Weise können die Bremsen 140, 142, 144, 146 auch so konfiguriert sein, dass sie ein regeneratives Bremsmoment beitragen und die kinetische Energie des Fahrzeugs 100 in elektrische Energie umwandeln.
  • Das Fahrzeug 100 weist ein Gaspedal (nicht abgebildet), ein Bremspedal (nicht abgebildet) und ein Lenkrad (nicht abgebildet) zum Empfangen von Steuereingaben von einem Fahrer auf. Die Steuereingaben beinhalten eine positive Drehmomentanforderung oder Beschleunigungsanforderung, die erzeugt wird, wenn das Gaspedal gedrückt wird, z. B. über eine Schwellenwert-Wegposition hinaus gedrückt wird. Die Verzögerungsanforderung kann entstehen, wenn keine positive Drehmomentanforderung vorliegt, d. h. wenn eine Freilauf- oder Nachlaufanforderung vorliegt, bei der der Fahrer den Fuß vom Gaspedal abhebt und es zumindest teilweise freigibt. Unter dieser Bedingung ist der Gaspedalweg kürzer als die Schwellenwert-Wegposition.
  • Wenn keine positive Drehmomentanforderung vorliegt, ist das Fahrzeug 100 so konfiguriert, dass es ein negatives Drehmoment erzeugt und auf eine Weise abbremst, die mit dem Motorbremsen in einem konventionellen ICE-Fahrzeug vergleichbar ist. Daher ist das Fahrzeug 100 so konfiguriert, dass es die Geschwindigkeit verringert, während keine positive Drehmomentanforderung vorliegt.
  • Das Fahrzeug 100 soll für den Geländeeinsatz geeignet sein, d. h. geeignet für den Einsatz in anderen Geländen als normalen Asphaltstraßen, jedoch nicht auf diese beschränkt. Insbesondere ist das Fahrzeug 100 dazu konfiguriert, Eigenschaften des Geländes oder der Oberfläche zu bestimmen, auf dem das Fahrzeug 100 fährt, den Oberflächentyp zu klassifizieren und auf Anforderung das Fahrzeug 100 auf stabile Weise abzubremsen.
  • Dementsprechend enthält das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Sensoren, Subsysteme und Mensch-Maschine-Schnittstellen- (HMI) -Vorrichtungen 150, die dazu konfiguriert sind, das Gelände und die Bewegung und den Status des Fahrzeugs 100 zu überwachen.
  • Die Sensoren des Fahrzeugs 100 beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Sensoren, die kontinuierliche Sensorausgänge liefern, einschließlich Raddrehzahlsensoren, einen Umgebungstemperatursensor, einen Luftdrucksensor, Reifendrucksensoren, Giersensoren zur Erfassung von Gieren, Rollen und Nicken des Fahrzeugs, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Längsbeschleunigungssensor, einen Motordrehmomentsensor (oder eine Motordrehmomentschätzfunktion), einen Lenkwinkelsensor, einen Lenkradgeschwindigkeitssensor, einen Gradientensensor (oder eine Gradientenschätzfunktion), einen Querbeschleunigungssensor (Teil eines Stabilitäts-Steuersystems (SCS)), einen Bremspedalstellungssensor, einen Gaspedalstellungssensor und Längs-, Quer- und Vertikalbewegungssensoren.
  • Die Sensoren beinhalten auch Sensoren, die separate Ausgänge bereitstellen, die sich auf den Betrieb anderer Fahrzeug-Subsysteme beziehen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die separaten Ausgänge können ein Geschwindigkeitsregelungsstatussignal (EIN/AUS), ein Hill Descent Control (Bergabfahrt)- (HDC) -Statussignal (EIN/AUS), ein Anhängerverbindungsstatussignal (EIN/AUS), ein Signal zum Anzeigen, dass eine Stabilitätssteuerung (SCS) aktiviert wurde (EIN/AUS), ein Scheibenwischersignal (EIN/AUS), ein Luftfederungs-Fahrhöhenstatussignal (HOCH/NIEDR.) und ein Signal für die dynamische Stabilitätssteuerung (DSC) (EIN/AUS) beinhalten.
  • Die Implementierung derartiger Sensorsysteme in einem Geländereaktionssystem ist nach dem Stand der Technik bekannt und der fachkundige Leser ist damit vertraut.
  • Die Subsysteme am Fahrzeug 100 können beispielsweise ein Geschwindigkeitsregelungssystem, ein Anhängerüberwachungssystem, ein Stabilitätssteuersystem (SCS), ein Bremssystem, ein elektrisches Antriebsstrangsteuersystem und ein dynamisches Stabilitätssteuersystem (DSC) beinhalten.
  • Die HMI-Vorrichtungen am Fahrzeug 100 sind so konfiguriert, dass sie eine oder mehrere Eingaben von einem Benutzer empfangen, die Benutzereingaben verarbeiten und ein oder mehrere Signale ausgeben, die eine Oberflächentypauswahl und/oder eine bevorzugte Verzögerungshärte umfassen.
  • In anderen Ausführungsformen kann nur eine Auswahl der oben genannten Sensoren, Subsysteme oder HMI-Vorrichtungen 150 verwendet werden.
  • Das Fahrzeug 100 enthält auch ein Steuersystem 200 zum Steuern der Drehmomentabgabe von einem oder mehreren der Drehmomentgeneratoren. Eine Ausführungsform des Steuersystems 200 nach der Erfindung ist in 2 dargestellt.
  • Das Steuersystem 200 enthält eine erste Steuervorrichtung 210, die konfiguriert ist, um den Gelände- oder Oberflächentyp zu identifizieren, und eine zweite Steuervorrichtung 220, die konfiguriert ist, um einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren zu steuern. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Steuervorrichtung 210 ein Geländereaktionssystem und die zweite Steuervorrichtung 220 kann eine elektrische Antriebsstrangsteuervorrichtung sein. In anderen Ausführungsformen kann das Steuersystem 200 eine einzelne Steuervorrichtung oder mehr als zwei Steuervorrichtungen beinhalten.
  • Geländeidentifizierung
  • Das Steuersystem 200 ist konfiguriert, um ein oder mehrere Eingangssignale, beispielsweise elektronische Signale, von einem oder mehreren der Sensoren, Subsysteme oder HMI-Vorrichtungen 150 des Fahrzeugs 100 zu empfangen.
  • Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, stellen eines oder mehrere der Eingangssignale Oberflächenindikatoren bereit oder werden dazu verwendet, Oberflächenindikatoren zu berechnen, die die Oberfläche anzeigen, auf der das Fahrzeug 100 fährt oder fahren wird. Die Oberflächenindikatoren enthalten Informationen, die sich auf eine oder mehrere Eigenschaften der Oberfläche beziehen, oder Informationen, die zum Identifizieren des Oberflächentyps verwendet werden können. Dies kann Informationen beinhalten, die sich auf mindestens eines der folgenden Elemente beziehen: einen Reibungskoeffizient, einen Oberflächenwiderstand, eine Geländeunebenheit, einen Radschlupf, eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, eine Lenkeingabe oder eine Umgebungstemperatur.
  • In Bezug auf 2 umfasst die erste Steuervorrichtung 210 ein Verarbeitungsmodul 212, das konfiguriert ist, um die Eingangssignale zu verarbeiten und die Oberflächenindikatoren zu bestimmen. Beispielsweise kann die erste Steuervorrichtung 210 Eingangssignale von verschiedenen Sensoren empfangen, und das Verarbeitungsmodul 212 kann konfiguriert sein, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Radbeschleunigung von den Radgeschwindigkeitssensoren, die Längskraft an den Rädern 106, 108, 116, 118 von dem Fahrzeuglängsbeschleunigungssensor, und/oder das Drehmoment, bei dem Radschlupf auftritt (wenn Radschlupf auftritt), von den Bewegungssensoren, die Gieren, Nicken und Rollen erfassen, zu bestimmen. Weitere Berechnungen können das Radträgheitsmoment (das dem Beschleunigen oder Verzögern der sich drehenden Räder 106, 108, 116, 118 zugeordnete Drehmoment), die „Kontinuität der Fortbewegung“ (die Bewertung, ob das Fahrzeug 100 anfährt oder anhält, wie es zum Beispiel der Fall sein kann, wenn das Fahrzeug 100 über felsiges Gelände fährt), den Luftwiderstand, die Gierrate und die Fahrzeugquerbeschleunigung bestimmen.
  • Weitere Berechnungen können einen Oberflächenrollwiderstand (basierend auf dem Radträgheitsdrehmoment, der Längskraft des Fahrzeugs 100, dem Luftwiderstand und der auf die Räder 106, 108, 116, 118 wirkenden Längskraft), die auf das Lenkrad wirkende Lenkkraft (basierend auf der Querbeschleunigung und dem Ausgang des Lenkwinkelsensors), den Längsradschlupf (basierend auf der auf die Räder 106, 108, 116, 118 wirkenden Längskraft, der Radbeschleunigung, der SCS-Aktivität und einem Signal dazu, ob Radschlupf aufgetreten ist), die Querreibung (berechnet aus der gemessenen Querbeschleunigung und der Gierrate im Vergleich zu der vorausberechneten Querbeschleunigung und Gierrate), und einer Welligkeitserkennung (Radhöhenbeeinflussung mit hoher Frequenz und niedriger Amplitude, die auf eine waschbrettähnliche Oberfläche hinweist) bestimmen.
  • Die SCS-Aktivität selbst kann aus mehreren Eingangssignalen bestimmt werden, die von einer SCS-ECU (nicht abgebildet) empfangen werden, die die DSC-Funktion, die TC-(Traktionssteuerungs-) -Funktion, ABS- und HDC-Algorithmen enthält, die DSC-Aktivität, TC-Aktivität, ABS-Aktivität, Bremseingriffe an einzelnen Rädern 106, 108, 116, 118 und Anforderungen auf eine Reduzierung des Elektromotordrehmoments von der SCS-ECU an die Elektromotoren anzeigen. Alle diese Signale zeigen an, dass ein Schlupfereignis aufgetreten ist, und zeigen die SCS-Aktivität an, die die Steuerung dieses Ereignisses bewirkt hat.
  • Das Verarbeitungsmodul 212 kann beispielsweise die Eingangssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren verarbeiten, um ein Radgeschwindigkeitsvariations- und Welligkeitserkennungssignal zu bestimmen. Das Verarbeitungsmodul 212 kann zum Beispiel auch berechnen, wie lange die Scheibenwischer in einem EIN-Zustand waren (d. h. ein Signal für die Regendauer), basierend auf dem Scheibenwischersignal (EIN/AUS), oder kann eine Geländeunebenheit basierend auf den Luftfederungssensoren (den Fahrhöhensensoren) und den Radbeschleunigungsmessern berechnen.
  • Die Schätzungen für den Längsradschlupf und die Querreibungsschätzung werden ebenfalls als Plausibilitätsprüfung im Verarbeitungsmodul 212 miteinander verglichen.
  • Die vorstehend beschriebenen Berechnungen stellen eine nicht umfassende Liste von Oberflächenindikatoren bereit, die vom Steuersystem 200 bestimmt werden können. In anderen Ausführungsformen ist die Bestimmung zusätzlicher und/oder alternativer Oberflächenindikatoren vorgesehen, und möglicherweise wird nur eine Auswahl der beschriebenen Oberflächenindikatoren bestimmt.
  • Beispielsweise können Berechnungen des Radgeschwindigkeitsvariations- und Welligkeitsausgangs, der Oberflächenrollwiderstandsschätzung, des Radlängsschlupfs und der Welligkeitserfassung zusammen mit der Reibungsplausibilitätsprüfung ausreichend Oberflächenindikatoren liefern, um die Beschaffenheit der Oberfläche anzugeben, auf der das Fahrzeug 100 fährt.
  • Basierend auf einem oder mehreren der Oberflächenindikatoren ist das Steuersystem 200 konfiguriert, um aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen den Oberflächentyp auszuwählen, der das Gelände, auf dem das Fahrzeug 100 fährt oder fahren wird, am besten darstellt. Die vorgegebenen Oberflächentypen können Gras-, Kies-, Schnee-, felsige, schlammige, zerfurchte, Sand- und normale Asphaltoberflächentypen beinhalten. Es sind viele andere vorgegebene Oberflächentypen vorgesehen.
  • Die vorgegebenen Oberflächentypen können auch nach den Oberflächeneigenschaften gruppiert werden. Zum Beispiel kann es angebracht sein, Gras-, Kies- und Schneeoberflächen zu einem allgemeinen Oberflächentyp zusammenzufassen, der eine reibungsarme, glatte Oberfläche bereitstellt.
  • Die vorgegebenen Oberflächentypen können in einem Speichermodul des Steuersystems 200 gespeichert sein. In Bezug auf 2 umfasst die erste Steuervorrichtung 210 ein Speichermodul 214, das jeden der vorgegebenen Oberflächentypen und Informationen umfasst, die sich auf eine oder mehrere mit den vorgegebenen Oberflächentypen verbundene Eigenschaften beziehen.
  • Das Steuersystem 200 wählt den am besten geeigneten Oberflächentyp aus der Vielzahl vorgegebener Oberflächentypen aus. Diese Auswahl kann unter Verwendung einer Anzahl möglicher Algorithmen und/oder Prozesse abgeschlossen werden, bei denen der eine oder die mehreren Oberflächenindikatoren mit den Eigenschaften verglichen werden, die jedem der vorgegebenen Oberflächentypen zugeordnet sind.
  • In einem Beispiel kann das Steuersystem 200 dazu konfiguriert sein, jeden Oberflächenindikator mit einer entsprechenden Bedingung zu vergleichen, die jedem der vorgegebenen Oberflächentypen zugeordnet ist. Die Bedingungen für jeden vorgegebenen Oberflächentyp können Grenzwerte für jede Oberflächeneigenschaft enthalten, die diesem Oberflächentyp zugeordnet ist. Das Speichermodul 214 kann eine Nachschlagetabelle enthalten, die jeden der vorgegebenen Oberflächentypen und eine Vielzahl von Bedingungen umfasst, die jedem Oberflächentyp zugeordnet sind.
  • Insbesondere kann das Verarbeitungsmodul 212 einen Oberflächenindikator empfangen, der einen Reibungskoeffizienten umfasst, und den Reibungskoeffizienten mit einem oberen und einem unteren Reibungskoeffizientenwert vergleichen, der jedem der vorgegebenen Oberflächentypen zugeordnet ist. Der Vergleich kann ergeben, dass der geschätzte Reibungskoeffizient zwischen den oberen und unteren Werten des Reibungskoeffizienten liegt, die einem der vorgegebenen Oberflächentypen zugeordnet sind, wie z. B. der Kiesoberfläche, und das Verarbeitungsmodul 212 identifiziert das Gelände durch Wählen des Oberflächentyps als Kiesoberfläche.
  • Alternativ und/oder zusätzlich kann das Steuersystem 200 eines der Eingangssignale von der HMI-Vorrichtung empfangen, und das Eingangssignal kann einen Oberflächenindikator enthalten, der Informationen umfasst, die sich auf eine Oberflächentypauswahl von einem Benutzer beziehen. In diesem Fall kann das Steuersystem 200 den vorgegebenen Oberflächentyp auswählen, der dem vom Benutzer ausgewählten Oberflächentyp entspricht.
  • In einem anderen Beispiel kann der am besten geeignete Oberflächentyp bestimmt werden, indem die Wahrscheinlichkeit jedes der vorgegebenen Oberflächentypen auf der Basis des einen oder der mehreren Oberflächenindikatoren analysiert wird.
  • Dieser Ansatz wird nachstehend ausführlich erörtert und die Auswahl des am besten geeigneten Oberflächentyps kann mittels eines Dreiphasenprozesses erreicht werden:
  • In Phase (1) kann das Verarbeitungsmodul 212 mit einem Wahrscheinlichkeitsalgorithmus zum Berechnen des am besten geeigneten Oberflächentyps basierend auf dem einen oder den mehreren Oberflächenindikatoren versehen sein.
  • Der Algorithmus kann basierend auf den Oberflächenindikatoren eine Wahrscheinlichkeitsberechnung durchführen, um zu bestimmen, welcher der vorgegebenen Oberflächentypen die Oberfläche am besten darstellt, auf der das Fahrzeug 100 fährt.
  • Das Verarbeitungsmodul 212 kann zum Beispiel ein abstimmbares Datenkennfeld enthalten, das den einen oder die mehreren Oberflächenindikatoren (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Straßenunebenheit, Lenkwinkel) mit einer Wahrscheinlichkeit in Bezug setzt, dass ein bestimmter vorgegebener Oberflächentyp geeignet ist.
  • Jeder Wahrscheinlichkeitswert nimmt typischerweise einen Wert zwischen 0 und 1 ein. So kann z. B. die Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei relativ niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit eine Wahrscheinlichkeit von 0,7 für den felsigen Oberflächentyp ergeben, während bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit für den felsigen Oberflächentyp wesentlich geringer ist (z. B. 0,2). Es ist nämlich viel unwahrscheinlicher, dass eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit ein Hinweis darauf ist, dass das Fahrzeug 100 über ein felsiges oder geröllbedecktes Gelände fährt.
  • Ein kombinierter Wahrscheinlichkeitswert Pb wird für jeden der vorgegebenen Oberflächentypen basierend auf einer Kombination der individuellen Wahrscheinlichkeiten für jeden Oberflächenindikator berechnet. In der folgenden Gleichung wird für jeden der vorgegebenen Oberflächentypen die für jeden Oberflächenindikator bestimmte individuelle Wahrscheinlichkeit durch a, b, c, d ... n dargestellt. Der kombinierte Wahrscheinlichkeitswert Pb für jeden der vorgegebenen Oberflächentypen wird dann wie folgt berechnet: Pb = ( a . b . c . d .... n ) / ( ( a . b . c . d ... n ) + ( 1 − a ) . ( 1 − b ) . ( 1 − c ) . ( 1 − d ) .... ( 1 − n ) )
    Figure DE102019201765A1_0001
  • Eine beliebige Anzahl von einzelnen Wahrscheinlichkeiten kann in den Wahrscheinlichkeitsalgorithmus eingegeben werden und jeder in den Wahrscheinlichkeitsalgorithmus eingegebene Wahrscheinlichkeitswert kann selbst der Ausgang einer kombinatorischen Wahrscheinlichkeitsfunktion sein.
  • Sobald der kombinierte Wahrscheinlichkeitswert für jeden der vorgegebenen Oberflächentypen berechnet wurde, wird der vorgegebene Oberflächentyp mit der höchsten Wahrscheinlichkeit durch das Verarbeitungsmodul 212 ausgewählt.
  • Der Vorteil der Verwendung einer kombinierten Wahrscheinlichkeitsfunktion, die auf mehreren Oberflächenindikatoren basiert, besteht darin, dass ein Oberflächentyp (z. B. eine Grasoberfläche oder eine schlammige Oberfläche) bei einer Kombination der Oberflächenindikatoren mehr oder weniger wahrscheinlich wird, verglichen damit, dass sich die Auswahl nur auf einen einzigen Oberflächenindikator stützt.
  • In Phase (2) kann das Verarbeitungsmodul 212 einen Integrationsprozess implementieren, um zu bestimmen, ob ein Wechsel von dem ausgewählten Oberflächentyp zu einem der alternativen vorgegebenen Oberflächentypen erforderlich ist.
  • Der erste Schritt des Integrationsprozesses besteht darin, zu bestimmen, ob eine positive Differenz zwischen dem kombinierten Wahrscheinlichkeitswert für jeden der alternativen Oberflächentypen im Vergleich zum kombinierten Wahrscheinlichkeitswert für den ausgewählten Oberflächentyp vorliegt.
  • Nehmen wir beispielsweise an, dass der ausgewählte Oberflächentyp eine Grasoberfläche mit einem kombinierten Wahrscheinlichkeitswert von 0,5 ist. Wenn ein kombinierter Wahrscheinlichkeitswert für die Sandoberfläche 0,7 beträgt, dann wird eine positive Differenz zwischen den zwei Wahrscheinlichkeiten (d. h. ein positiver Differenzwert von 0,2) berechnet. Der positive Differenzwert wird mit Bezug auf Zeit integriert. Wenn die Differenz positiv bleibt und der integrierte Wert einen vorgegebenen Änderungsschwellenwert (bezeichnet als der Änderungsschwellenwert) oder einen von einer Vielzahl von vorgegebenen Änderungsschwellenwerten erreicht, dann bestimmt das Auswahlmodul 212, dass der ausgewählte Oberflächentyp (in diesem Beispiel der Grasoberflächentyp) auf einen neuen alternativen Oberflächentyp (in diesem Beispiel auf den Sand-Oberflächentyp) zu aktualisieren ist.
  • In Phase (3) kann das Verarbeitungsmodul 212 die Wahrscheinlichkeitsdifferenz überwachen, und wenn zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Integrationsprozesses die Wahrscheinlichkeitsdifferenz von einem positiven Wert zu einem negativen Wert wechselt, dann kann das Verarbeitungsmodul 212 den Integrationsprozess abbrechen und auf null zurücksetzen. Analog, wenn der integrierte Wert für einen der anderen alternativen vorgegebenen Oberflächentypen (d. h. anderen als der Sandoberfläche) die vorgegebene Änderungsschwelle vor dem Wahrscheinlichkeitsergebnis für den Sand-Oberflächentyp erreicht, kann der Integrationsprozess für den Sand-Oberflächentyp abgebrochen und auf null zurückgesetzt werden, und der vorgegebene Oberflächentyp mit einer höheren Wahrscheinlichkeitsdifferenz kann ausgewählt werden.
  • In jedem Fall kann das Steuersystem 200 einen Oberflächentyp auswählen, der als für das Gelände am repräsentativsten erachtet wird, und die ausgewählte Oberfläche kann zum Beispiel der zweiten Steuervorrichtung 220 kommuniziert werden, um die Verzögerungssteuerung zu informieren.
  • Verzögerungssteuerung
  • Vorteilhafterweise ist das Steuersystem 200 ferner dazu konfiguriert, den Betrieb der Drehmomentgeneratoren anzupassen, um die Begrenzungen der ausgewählten Oberfläche zu berücksichtigen und um optimale Fahreigenschaften während einer Verzögerungsanforderung bereitzustellen, während die Stabilität des Fahrzeugs 100 erhalten bleibt. Insbesondere ist das Steuersystem 200 dazu konfiguriert, eine Sollfahrzeugverzögerung zu bestimmen, die bei Fehlen einer positiven Drehmomentanforderung, d. h. wenn ein Freilaufereignis vorliegt, in Abhängigkeit von dem ausgewählten Oberflächentyp zu erzeugen ist.
  • Die Sollfahrzeugverzögerung ist eine optimale Verzögerungsrate für den ausgewählten Oberflächentyp. Die Sollfahrzeugverzögerung kann ein Verzögerungsniveau bereitstellen, das mit dem vergleichbar ist, das durch Motorbremsen während eines Nachlaufs in einem herkömmlichen ICE-Fahrzeug bereitgestellt wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug 100 auf einer normalen Straßenoberfläche mit einem Gradienten von null fährt.
  • In Bezug auf 2 wird die Verzögerung des Fahrzeugs 100 während einer Verzögerungsanforderung durch die zweite Steuervorrichtung 220 gesteuert, die dazu konfiguriert ist, den ausgewählten Geländetyp zu empfangen und die Sollfahrzeugverzögerung mittels eines zweiten Verarbeitungsmoduls 222 zu bestimmen.
  • Die Sollfahrzeugverzögerung kann zum Beispiel ein negatives Drehmoment einstellen, das von den Drehmomentgeneratoren erzeugt wird.
  • Das negative Drehmoment umfasst ein regeneratives Bremsmoment von dem ersten und dem zweiten Elektromotor 102, 104 und, falls erforderlich, ein zusätzliches Drehmoment von den Bremsen 140, 142, 144, 146.
  • Die Sollfahrzeugverzögerung variiert entsprechend dem ausgewählten Oberflächentyp. Das Steuersystem 200 kann jedoch die Sollfahrzeugverzögerung auf eine Anzahl vorhersehbarer Weisen bestimmen.
  • Beispielsweise kann das Steuersystem 200 dazu konfiguriert sein, die Sollfahrzeugverzögerung durch Auswählen einer vorgegebenen Verzögerung zu bestimmen, die dem ausgewählten Oberflächentyp zugeordnet ist. Das Steuersystem 200 kann eine oder mehrere vorgegebene Verzögerungen speichern, die jedem der vorgegebenen Oberflächentypen in einem Speichermodul zugeordnet sind.
  • In 2 können die vorgegebenen Verzögerungen in dem Speichermodul 214 der ersten Steuervorrichtung 210 oder in einem weiteren Speichermodul 224 in der zweiten Steuervorrichtung 220 gespeichert werden. Die vorgegebenen Verzögerungen können zum Beispiel in einer Nachschlagetabelle gespeichert werden, die jeden der vorgegebenen Oberflächentypen umfasst, wie unten dargestellt.
    Oberflächentyp Sollverzögerung („g“ oder“‘m/s2")
    Straße a
    Gras, Kies oder Schnee (GGS) b
    Sand c
    Schlamm d
  • Ein kurzes Beispiel: die erste Steuervorrichtung 210 kann einen oder mehrere der Oberflächenindikatoren von den Sensoren, Subsystemen oder HMI-Vorrichtungen 150 empfangen; basierend auf den Oberflächenindikatoren den am besten geeigneten Oberflächentyp auswählen und den ausgewählten Oberflächentyp an die zweite Steuervorrichtung 220 übermitteln. Die zweite Steuervorrichtung 220 kann den ausgewählten Oberflächentyp empfangen und die Sollfahrzeugverzögerung durch Auswählen der vorgegebenen Verzögerung, die dem ausgewählten Oberflächentyp zugeordnet ist, bestimmen.
  • In einem anderen Beispiel kann die Sollfahrzeugverzögerung basierend auf einem oder mehreren anderen Faktoren zusätzlich zu dem ausgewählten Oberflächentyp bestimmt werden.
  • Zum Beispiel kann das Steuersystem 200 dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Signale zu empfangen, die jeweils einen oder mehrere Fahrzeugbedingungsindikatoren umfassen, die die Bewegung und den Status des Fahrzeugs 100 anzeigen. Die Fahrzeugbedingungsindikatoren können Informationen enthalten, die sich auf mindestens eines von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Reibungskoeffizienten, einem Oberflächenwiderstand und einem Oberflächengradienten beziehen. Das Steuersystem 200 kann die Sollverzögerung basierend auf dem ausgewählten Oberflächentyp und dem einen oder den mehreren Signalen bestimmen.
  • Das eine oder die mehreren Signale können von einem oder mehreren der Sensoren, Subsysteme oder HMI-Vorrichtungen 150 erzeugt werden, und die Fahrzeugbedingungsindikatoren können auf ähnliche Weise wie die zuvor beschriebenen Oberflächenindikatoren bestimmt werden.
  • Beispielsweise können das eine oder die mehreren Signale und der ausgewählte Oberflächentyp an der zweiten Steuervorrichtung 220 empfangen werden, wie in 2 gezeigt, und die zweite Steuervorrichtung 220 kann basierend darauf eine entsprechende Sollfahrzeugverzögerung bestimmen.
  • Das Steuersystem 200 kann zum Beispiel die Sollfahrzeugverzögerung durch Auswählen der vorgegebenen Verzögerung, die dem ausgewählten Oberflächentyp zugeordnet ist, und durch Erhöhen oder Verringern der vorgegebenen Verzögerung basierend auf dem einen oder den mehreren Fahrzeugbedingungsindikatoren bestimmen.
  • Um ein spezifisches Beispiel aufzuführen, kann das Steuersystem 200 eine vorgegebene Verzögerung entsprechend einer Kiesoberfläche auswählen und basierend auf einem Fahrzeugbedingungsindikator, der eine negative Messung des Oberflächengradienten anzeigt, eine verringerte Sollfahrzeugverzögerung bestimmen.
  • In einem anderen Beispiel kann das Steuersystem 200 beispielsweise eine von einer Vielzahl von vorgegebenen Verzögerungen auswählen, die dem ausgewählten Oberflächentyp basierend auf der einen oder den mehreren Fahrzeugbedingungsindikatoren zugeordnet sind.
  • In einem Beispiel kann der Fahrzeugbedingungsindikator eine von der HMI-Vorrichtung empfangene Benutzerpräferenz umfassen. Die Benutzerpräferenz kann beispielsweise anzeigen, ob der Fahrer sanfte oder scharfe Verzögerungen bevorzugt, und das Steuersystem 200 kann die Präferenz bei der Bestimmung der Sollfahrzeugverzögerung berücksichtigen.
  • Zum Beispiel kann die Sollfahrzeugverzögerung aus der Vielzahl von vorgegebenen Verzögerungen ausgewählt werden, die dem ausgewählten Oberflächentyp basierend auf der Benutzerpräferenz zugeordnet sind. Alternativ kann eine vorgegebene Verzögerung basierend auf dem ausgewählten Oberflächentyp ausgewählt und basierend auf der Benutzerpräferenz erhöht oder reduziert werden.
  • In einem anderen Beispiel kann die zweite Steuervorrichtung 220 beispielsweise ein abstimmbares Datenkennfeld enthalten, das einen oder mehrere der Fahrbedingungsindikatoren (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Gradient, Lenkwinkel) mit einer Sollfahrzeugverzögerung für jeden der vorgegebenen Oberflächentypen in Beziehung setzt. Die zweite Steuervorrichtung 220 kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass sie die Sollfahrzeugverzögerung basierend auf dem Datenkennfeld, das in Bezug auf 3 und 4 detaillierter beschrieben wird, bestimmt.
  • In jedem Fall ist das Steuersystem 200 dazu konfiguriert, die Sollfahrzeugverzögerung zu bestimmen und das Steuersignal während einer Verzögerungsanforderung, d. h. wenn keine positive Drehmomentanforderung vorliegt, an einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren auszugeben, um den Drehmomentgenerator zu veranlassen, die Sollfahrzeugverzögerung bereitzustellen.
  • Um dies zu ermöglichen, ist das Steuersystem 200 so konfiguriert, dass es ein weiteres Signal empfängt, das eine Verzögerungsanforderung anzeigt. Das weitere Signal kann eine Anzeige bereitstellen oder verwendet werden, um eine Anzeige zu bestimmen, ob eine Verzögerungsanforderung existiert, und/oder eine quantitative Schätzung der Verzögerungsanforderung bereitstellen. Das weitere Signal kann von einem oder mehreren der Sensoren, Subsysteme oder HMI-Vorrichtungen 150 wie zuvor beschrieben erzeugt werden.
  • Beispielsweise kann das Steuersystem 200 ein Signal von dem Gaspedalpositionssensor empfangen, das die Gaspedalposition anzeigt. Das Signal kann eine Verzögerungsanforderung anzeigen, wenn die Gaspedalposition kleiner als ein Schwellenwertbetrag ist oder sich in Stellung einer Nullfahrt oder „nicht gedrückt“ befindet. In einem anderen Beispiel kann die Verzögerungsanforderung durch Signale angezeigt werden, die von einem Kollisionsvermeidungssystem, einem Geschwindigkeitsregelungssystem 200, einem elektrischen Antriebsstrangsteuersystem 200 oder einem Bremssystem 140, 142, 144, 146 empfangen werden.
  • Das Signal, das die Verzögerungsanforderung anzeigt, kann zum Beispiel an der zweiten Steuervorrichtung 220 empfangen werden.
  • Das Steuersystem 200 ist konfiguriert, um ein Steuersignal an einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren auszugeben, sobald das Steuersystem 200 ein Signal empfangen hat, das die Verzögerungsanforderung anzeigt. Beispielsweise kann das Steuersystem 200 eine Verzögerungsanforderung empfangen und automatisch ein Steuersignal an einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren ausgeben, um zu bewirken, dass die Drehmomentgeneratoren die Sollfahrzeugverzögerung bereitstellen.
  • Das Steuersignal kann zum Beispiel einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren betreiben, um ein negatives Drehmoment zu erzeugen, das das Fahrzeug 100 gemäß der Sollfahrzeugverzögerung abbremst.
  • In einem Beispiel kann das Steuersignal in einem Speichermodul des Steuersystems 200 gespeichert werden, beispielsweise im Speichermodul 224 der zweiten Steuervorrichtung 220, bis das Steuersystem 200 ein Signal empfängt, das die Verzögerungsanforderung anzeigt, oder bis sich die Sollfahrzeugverzögerung verändert.
  • In einem anderen Beispiel kann die zweite Steuervorrichtung 220 das Signal empfangen, das eine Verzögerungsanforderung anzeigt, und das Verarbeitungsmodul 222 kann ein geschlossenes Regelungssystem 200 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, sicherzustellen, dass das Ausgangssteuersignal einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren betätigt, um die Sollfahrzeugverzögerung bereitzustellen.
  • In einem anderen Beispiel können die Drehmomentgeneratoren mit ihren eigenen Zwischensteuerungsvorrichtungen (nicht abgebildet) versehen sein. Während einer Verzögerungsanforderung können die Zwischensteuerungsvorrichtungen so konfiguriert sein, dass sie das Steuersignal empfangen, das die Sollfahrzeugverzögerung umfasst, und die jeweiligen Drehmomentgeneratoren so zu betreiben, dass sie ein negatives Drehmoment, beispielsweise ein regeneratives Bremsmoment, erzeugen und bewirken, dass das Fahrzeug 100 bei der Sollfahrzeugverzögerung abbremst.
  • 3 veranschaulicht ein Steuerverfahren 300 zum Betreiben des Steuersystems 200 nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Steuerverfahren 300 ist angeordnet, um einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren basierend auf einem Oberflächentyp in der Nähe des Fahrzeugs 100 zu steuern.
  • In Schritt 310 ist das Steuersystem 200 betriebsbereit und die Sensoren, Subsysteme und HMI-Vorrichtungen 150 sind dazu konfiguriert, das Gelände und die Bewegung und den Status des Fahrzeugs 100 zu überwachen. Das Fahrzeug 100 kann beispielsweise mit einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit entlang eines Wegs fahren.
  • In Schritt 320 empfängt das Steuersystem 200 ein oder mehrere Signale von den Sensoren, Subsystemen und HMI-Geräten 150. Das Steuersystem 200 verarbeitet die Eingangssignale, um einen oder mehrere Oberflächenindikatoren und Fahrbedingungsindikatoren zu bestimmen, beispielsweise wie in Bezug auf 2 beschrieben.
  • In Schritt 330 wählt das Steuersystem 200 einen Oberflächentyp aus der Vielzahl vorgegebener Oberflächentypen aus. Das Steuersystem 200 kann den Oberflächentyp auswählen, der das Gelände, auf dem das Fahrzeug 100 fährt, am besten darstellt. Beispielsweise kann die erste Steuervorrichtung 210 den Oberflächentyp auswählen, indem sie die Wahrscheinlichkeit jedes der vorgegebenen Oberflächentypen auf der Grundlage des einen oder der mehreren Oberflächenindikatoren analysiert, wie vorstehend beschrieben.
  • In Schritt 340 bestimmt das Steuersystem 200 die Sollfahrzeugverzögerung basierend auf dem ausgewählten Oberflächentyp. In einem Beispiel kann die zweite Steuervorrichtung 220 den ausgewählten Oberflächentyp empfangen und die Sollfahrzeugverzögerung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen abstimmbaren Datenkennfelds bestimmen. Beispielsweise kann die zweite Steuervorrichtung 220 einen oder mehrere der Fahrbedingungsindikatoren (z. B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit) empfangen und eine Sollfahrzeugverzögerung auf dem Datenkennfeld identifizieren, die den Fahrbedingungsindikatoren in Kombination mit dem ausgewählten Oberflächentyp entspricht. Dieser Prozess wird in Bezug auf 4 detaillierter beschrieben.
  • In Schritt 350 hat das Steuersystem 200 die Sollfahrzeugverzögerung bestimmt und ist bereit, in Abhängigkeit von dem Empfang eines weiteren Signals, das eine Verzögerungsanforderung anzeigt, ein Steuersignal an die Drehmomentgeneratoren auszugeben.
  • Wenn das Steuersystem 200 ein Signal empfängt, das die Verzögerungsanforderung anzeigt, beispielsweise ein Signal von den Gaspedalpositionssensoren, das anzeigt, dass keine positive Drehmomentanforderung vorliegt, gibt das Steuersystem 200 in Schritt 360 ein Steuersignal an einen oder mehrere der Drehmomentgeneratoren aus, um zu bewirken, dass die Drehmomentgeneratoren die Sollfahrzeugverzögerung bereitstellen. Das Steuersignal kann zum Beispiel den ersten und den zweiten Elektromotor 102, 104 betreiben, um ein regeneratives Bremsmoment zu erzeugen, das der Sollfahrzeugverzögerung entspricht.
  • Das Steuersystem 200 kann in Schritt 320 kontinuierlich oder periodisch weitere Oberflächenindikatoren und Fahrzeugbedingungsindikatoren empfangen und in Schritt 330 und 340 fortfahren, um zu bestimmen, ob sich der Oberflächentyp oder die Sollfahrzeugverzögerung geändert hat. Beispielsweise kann das Steuersystem 200 den zuvor beschriebenen Integrationsprozess abschließen, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, von dem ausgewählten Oberflächentyp zu einem der alternativen vorgegebenen Oberflächentypen zu wechseln, und die Sollfahrzeugverzögerung kann unter Bezugnahme auf das Datenkennfeld neu berechnet werden. Wenn eine neue Sollfahrzeugverzögerung bestimmt wird, kann das Steuersystem 200 dazu konfiguriert sein, eine schrittweise Änderung der Verzögerung zu verhindern. Beispielsweise kann das Steuersystem 200 konfiguriert sein, um eine allmähliche Änderung von der zuvor bestimmten Sollfahrzeugverzögerung zu der neu bestimmten Sollfahrzeugverzögerung zu implementieren. Das Steuersystem 200 kann das Ausgangssteuersignal über den Verlauf einer vorgegebenen Zeitdauer variieren, um die Verzögerung einzustellen. Beispielsweise kann das Steuersystem 200 die Sollfahrzeugverzögerung durch Interpolieren zwischen dem vorherigen Sollwert und dem neuen Sollwert oder durch Einstellen der Verzögerung mit einer vorgegebenen Rate, bis die neu bestimmte Sollfahrzeugverzögerung erreicht ist, erhöhen/verringern.
  • Auf diese Weise kann der ausgewählte Oberflächentyp basierend auf den Oberflächenindikatoren kontinuierlich oder periodisch aktualisiert werden, und die Sollfahrzeugverzögerung kann in Abhängigkeit von den Fahrzeugbedingungsindikatoren wie der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gradienten variiert werden. Dies sollte sicherstellen, dass das Steuersystem 200 einen Oberflächentyp identifiziert, der das Gelände, auf dem das Fahrzeug 100 fährt, am besten darstellt, und dass das Fahrzeug 100 so konfiguriert ist, dass es mit einer geeigneten Geschwindigkeit unter Berücksichtigung des Geländes abgebremst wird, wenn eine Verzögerungsanforderung vorliegt.
  • Der Klarheit halber sei angemerkt, dass das Steuerverfahren 300 lediglich beispielhaft ist und das Steuerverfahren 300 und/oder das Steuersystem 200 nicht eingeschränkt werden sollen. Es versteht sich, dass jeder der Schritte geändert, neu angeordnet, hinzugefügt, entfernt oder nacheinander und/oder parallel zu anderen Schritten ausgeführt werden kann.
  • 4 zeigt ein abstimmbares Datenkennfeld 400, das in dem Steuersystem 200 gespeichert sein kann und verwendet wird, um die Sollfahrzeugverzögerung basierend auf den Fahrbedingungsindikatoren und dem ausgewählten Oberflächentyp zu bestimmen.
  • In diesem Beispiel beinhalten die Fahrbedingungsindikatoren die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Benutzerpräferenz, die angibt, ob der Fahrer während einer Verzögerungsanforderung normale oder scharfe Verzögerungen bevorzugt.
  • Das Datenkennfeld 400 zeigt eine erste grafische Darstellung 410, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollfahrzeugverzögerung veranschaulicht, wenn der ausgewählte Oberflächentyp eine normale Asphaltstraße ist und die Benutzerpräferenzen anzeigen, dass der Fahrer normale Verzögerungen während einer Verzögerungsanforderung bevorzugt.
  • Das Datenkennfeld zeigt auch eine zweite grafische Darstellung 420, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollfahrzeugverzögerung darstellt, wenn der ausgewählte Oberflächentyp eine normale Asphaltstraße ist und die Benutzerpräferenz anzeigt, dass der Fahrer scharfe Verzögerungen während einer Verzögerungsanforderung bevorzugt. In diesem Fall ist die Sollfahrzeugverzögerung über den Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeiten wesentlich größer als wenn die Benutzerpräferenz anzeigt, dass der Fahrer normale Verzögerungen während einer Verzögerungsanforderung bevorzugt.
  • Das Datenkennfeld enthält auch eine dritte grafische Darstellung 430, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollfahrzeugverzögerung darstellt, wenn der ausgewählte Oberflächentyp eine reibungsarme Oberfläche ist, wie beispielsweise ein Gras-, Kies- oder Schneeoberflächentyp, und die Benutzerpräferenz zeigt an, dass der Fahrer scharfe Verzögerungen während einer Verzögerungsanforderung bevorzugt. In diesem Fall ist die Sollfahrzeugverzögerung über den Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeiten im Vergleich zu der zweiten grafischen Darstellung 420 wesentlich geringer, da das Steuersystem 200 bestimmt hat, dass das Fahrzeug 100 auf einer schlammigen, reibungsarmen Oberfläche fährt, und daraus schließt, dass eine übermäßige Verzögerung bedeuten würde, dass das Fahrzeug 100 an Traktion verliert.
  • Das Datenkennfeld enthält auch eine vierte grafische Darstellung 440, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollfahrzeugverzögerung darstellt, wenn der ausgewählte Oberflächentyp eine Oberfläche mit hohem Widerstand ist. In diesem Fall ist die Sollfahrzeugverzögerung über den Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeiten deutlich geringer als in der ersten, zweiten und dritten grafischen Darstellung 410, 420, 430. Dies liegt daran, dass die Oberfläche mit hohem Widerstand das Fahrzeug 100 viel schneller abbremst als die regulären Asphalt- und reibungsarmen Oberflächen. Daher wird die Sollfahrzeugverzögerung reduziert, um scharfe Verzögerungen zu vermeiden, die für die Insassen unangenehm sein können.
  • An den vorgenannten Beispielen können zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (10)

  1. Steuersystem zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs, wobei das Steuersystem konfiguriert ist zum: Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Bestimmen einer Sollfahrzeugverzögerung in Abhängigkeit von dem ausgewählten Oberflächentyp; Bestimmen eines Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs, basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; und in Abhängigkeit von der Bestimmung des Bedarfs, Ausgabe eines Steuersignals an den Drehmomentgenerator, wobei das Steuersignal dazu konfiguriert ist, den Drehmomentgenerator zu veranlassen, die Sollfahrzeugverzögerung bereitzustellen.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Drehmomentgenerator einen Antriebsdrehmomentgenerator umfasst.
  3. Steuersystem nach Anspruch 2, wobei der Antriebsdrehmomentgenerator ein Elektromotor ist und das Steuersignal für den Drehmomentgenerator bewirkt, dass der Antriebsdrehmomentgenerator ein regeneratives Bremsmoment bereitstellt.
  4. Steuersystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Drehmomentgenerator eine Fahrzeugbremse enthält.
  5. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verzögerungsanforderung eine Nachlaufanforderung ist.
  6. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das so konfiguriert ist, dass es mindestens ein weiteres elektrisches Signal empfängt, das mindestens eines der folgenden Elemente anzeigt: eine Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Benutzerpräferenz; einen Reibungskoeffizienten; einen Oberflächenwiderstand; und einen Gradienten der Oberfläche; wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um die Sollverzögerung basierend auf dem mindestens einen weiteren elektrischen Signal zu bestimmen.
  7. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das so konfiguriert ist, dass es die Sollverzögerung auf der Grundlage einer vorgegebenen Verzögerung bestimmt, die dem ausgewählten Oberflächentyp zugeordnet ist.
  8. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das konfiguriert ist, um die Sollfahrzeugverzögerung vor dem Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs zu bestimmen.
  9. Verfahren zum Steuern eines Drehmomentgenerators eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Auswählen eines Oberflächentyps aus einer Vielzahl von vorgegebenen Oberflächentypen basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die einen Oberflächenindikator anzeigen; Bestimmen einer Sollverzögerung basierend auf dem ausgewählten Oberflächentyp; Empfangen eines oder mehrerer elektrischer Signale, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; Bestimmen einer Anforderung zum Abbremsen des Fahrzeugs basierend auf dem einen oder den mehreren elektrischen Signalen, die eine Verzögerungsanforderung anzeigen; und Ausgeben eines Drehmomentsteuersignals an den Drehmomentgenerator in Abhängigkeit vom Bestimmen des Bedarfs zum Abbremsen des Fahrzeugs, wobei das Drehmomentsteuersignal dazu konfiguriert ist, zu bewirken, dass der Drehmomentgenerator die Sollverzögerung erzeugt.
  10. Fahrzeug, das das Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
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