DE102019220401A1

DE102019220401A1 - Method for determining a drag torque of a motorized vehicle and a corresponding device

Info

Publication number: DE102019220401A1
Application number: DE102019220401.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Damm; Rahul Gorantala
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Verfahren zur Ermittlung eines Schleppmoments (M28) eines motorisierten Fahrzeugs (10), insbesondere Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, mit einem Antriebselement (22), welches zur Wechselwirkung mit einer Umgebung des Fahrzeugs (10) vorgesehen ist, wobei eine Einheit zur Beobachtung von Last von mindestens einer Steuerungseinheit (52) in einem Schritt (10) eine Statusinformation erhält, wobei die Steuerungseinheit (52) beispielsweise eine Motorsteuerungseinheit oder ein Bremsensteuereinheit oder ein Fahrzeugsteuerungseinheit ist, und eine Drehzahl (n16; n28; n28r, n281, n19) der Welle und/oder eine Geschwindigkeit (v10) des Fahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt (S20) eine Verzögerung des Fahrzeugs (10) eintritt und während der Verzögerung des Fahrzeugs (10) in einem weiteren Schritt (30) das Schleppmoment (M28) ermittelt wird.Vorrichtung zur Ermittlung eines Schleppmoments eines motorisierten Fahrzeugs (10), insbesondere Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, mit einem Antriebselement (22), welches zum Zwecke eines Antriebs zur Wechselwirkung mit einer Umgebung des Fahrzeugs (10) vorgesehen ist, mit einem System zur Ermittlung eines Drehmoments und einer Einheit zur Beobachtung von Last.Method for determining a drag torque (M28) of a motorized vehicle (10), in particular a land, air or water vehicle, with a drive element (22) which is provided for interaction with the surroundings of the vehicle (10), with a unit for observation receives status information from the load from at least one control unit (52) in a step (10), the control unit (52) being, for example, an engine control unit or a brake control unit or a vehicle control unit, and a speed (n16; n28; n28r, n281, n19) of the shaft and / or a speed (v10) of the vehicle (10), characterized in that the vehicle (10) is decelerated in a step (S20) and during the deceleration of the vehicle (10) in a further step (30) the drag torque (M28) is determined. Device for determining a drag torque of a motorized vehicle (10), in particular a land, air or water vehicle, with a m drive element (22), which is provided for the purpose of a drive for interaction with the surroundings of the vehicle (10), with a system for determining a torque and a unit for monitoring the load.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 001 524 A1 einer Patentanmeldung ist ein Verfahren zum Feststellen von Fehlfunktionen von Komponenten eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs sowie ein Verfahren zur Reaktion auf diese Fehlfunktionen bekannt. Der Antriebstrang weist einen Antriebsmotor, ein Automatengetriebe mit jeweils zugeordneten Steuergeräten, Stellmitteln und Sensoren auf. Während eines Fahrzeugbetriebs werden die Funktionen der Steuergeräte, der Bedienelemente, der Sensoren und deren Datenübertragungsmittel erfasst und auf Anzeichen von Fehlfunktionen überprüft. Tritt eine Fehlfunktion auf, wird eine Notbetriebsart aktiviert. Einer Getriebeeingangswelle ist ein Drehmomentsensor zur Erfassung eines Getriebeeingangsdrehmoments zugeordnet. Während des Fahrzeugbetriebs werden die Funktionen der Steuergeräte, der Bedienelemente, der Sensoren und deren Datenübertragungsmittel sowie die Messwerte des Getriebeeingangsdrehmoments erfasst und auf Anzeichen von Fehlfunktionen überprüft. Das gemessene Eingangsdrehmoment des Getriebes wird dem Motorsteuergerät mitgeteilt und auf seine Plausibilität und/oder Richtigkeit hin überprüft. Nach dem Erkennen einer solchen Fehlfunktion werden Verfahrensschritte durchgeführt, mittels denen das Fahrzeug in der Notbetriebsart sicher weiter zu betreiben ist oder mit deren Hilfe der Fahrbetrieb sicher beendet werden kann.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2005 001 524 A1 A patent application discloses a method for determining malfunctions of components of a motor vehicle drive train and a method for reacting to these malfunctions. The drive train has a drive motor, an automatic transmission with respectively assigned control units, actuating means and sensors. During vehicle operation, the functions of the control units, the operating elements, the sensors and their data transmission means are recorded and checked for signs of malfunctions. If a malfunction occurs, an emergency operating mode is activated. A torque sensor for detecting a transmission input torque is assigned to a transmission input shaft. While the vehicle is in operation, the functions of the control units, the operating elements, the sensors and their data transmission means as well as the measured values of the transmission input torque are recorded and checked for signs of malfunctions. The measured input torque of the transmission is communicated to the engine control unit and checked for plausibility and / or correctness. After such a malfunction has been identified, method steps are carried out by means of which the vehicle can safely continue to be operated in the emergency operating mode or with the aid of which the driving operation can be safely ended.

Ein Schleppmoment eines Kraftfahrzeugs ist ein entscheidender Parameter, der für eine Fahrzeug-und/oder Motorsteuerung berücksichtigt werden muss. Ein Antrieb eines Fahrzeugs muss dieses Schleppmoment aufbringen bzw. kompensieren, um die gewünschte oder nötige Beschleunigung zu erzielen. In heutigen Fahrzeugen werden diese Größen typischerweise während der Entwicklung eines Fahrzeugs auf Fahrprüfständen gemessen und in charakteristischen Kurven bzw. Tabellen gespeichert. Anspruchsvolle Motor- und Reibungsmodelle werden verwendet, um Schlepp und Reibungsmomente zu bestimmen. Je komplexer der Motor aufgebaut ist und je mehr Nebenaggregate mit dem Antriebsstrang verbunden sind, desto komplexer werden derartige Modelle. Jedes Nebenaggregat hat seinen eigenen Momentenbedarf und dieser variiert je nach Lastzustand sehr in seiner Größe. Hinzu kommt, dass das Reibmoment des Motors und der Nebenaggregate stark von Umweltbedingungen, wie z.B. der Temperatur, abhängen können.A drag torque of a motor vehicle is a crucial parameter that must be taken into account for vehicle and / or engine control. A drive of a vehicle must generate or compensate for this drag torque in order to achieve the desired or necessary acceleration. In today's vehicles, these variables are typically measured on driving test benches during the development of a vehicle and stored in characteristic curves or tables. Sophisticated engine and friction models are used to determine drag and friction torques. The more complex the engine is and the more auxiliary units are connected to the drive train, the more complex such models become. Each auxiliary unit has its own torque requirement and this varies greatly in size depending on the load condition. In addition, the frictional torque of the engine and the ancillary units can depend heavily on environmental conditions, such as temperature.

Ein Fahrzeugführer könnte normalerweise dieses Schleppmoment dadurch überwinden, indem er seinen Fahrerwunsch mit Hilfe des Fahrpedals anpasst. Dies resultiert jedoch in verringerter Fahrbarkeit. Wird ein solches Schleppmoment nicht gut kompensiert, so erzeugt dies beim Fahren Ruckeln bzw. ein ungewohntes Fahrzeugverhalten. Um die Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen bzw. zu verbessern, ist die Kenntnis von genauen Werten dieser Schleppmomente und Lastmomente der Nebenaggregate erforderlich.A vehicle driver could normally overcome this drag torque by adapting his driver's request with the help of the accelerator pedal. However, this results in reduced drivability. If such a drag torque is not well compensated for, this will cause jerking or unfamiliar vehicle behavior when driving. In order to increase or improve the effectiveness and performance of the vehicle, it is necessary to know the exact values of these drag torques and load torques of the auxiliary units.

Dabei ist das größte Problem dieser Momente, dass diese über die Zeit und Fahrbedingungen bzw. Fahrzeugbedingungen stark veränderlich sind. Dabei hat die Wartung eines Fahrzeugs oder eines Motors oder der Nebenaggregate einen großen Einfluss. Da das Schleppmoment typischerweise aus Reibungsmomenten und Momentenanforderungen der Nebenaggregate besteht, sind deren Beträge immer eine Funktion vieler Parameter wie zum Beispiel einer Motordrehzahl, Temperatur oder Betriebspunkt. All diese Bedingungen müssen für eine wirksame Steuerung des Ganzen berücksichtigt werden. Dies gilt auch für die immer weiter verbreiteten hybriden Triebstränge, die eine sehr genaue Momentensteuerung verlangen, was beispielsweise in einer jederzeit genauen Abschätzung bzw. Berechnung von Schleppmomenten resultiert.The biggest problem with these moments is that they vary greatly over time and driving conditions or vehicle conditions. The maintenance of a vehicle or an engine or the ancillary units has a major influence. Since the drag torque typically consists of frictional torques and torque requirements of the auxiliary units, their amounts are always a function of many parameters such as engine speed, temperature or operating point. All of these conditions must be taken into account for effective control of the whole. This also applies to the increasingly widespread hybrid drive trains that require very precise torque control, which results, for example, in an accurate estimation or calculation of drag torques at all times.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit der Schleppmomente und ein durch zusätzliche Nebenaggregate erzeugter Drehmomentbedarf des Fahrzeugs abgeschätzt bzw. errechnet werden kann. Es handelt sich dabei um einen sensorbasierten Ansatz, der bei allen Fahrzeug- bzw. Antriebsstrangtypen unabhängig von der Art des Hauptantriebs verwendet werden kann. Das Prinzip sieht ein aktives Messen eines Antriebsmoments durch ein Sensorsystem und eine Lastbeobachtungseinheit vor. Es können dadurch Reibungsmomente des Antriebsstrangs und des Antriebs, sowie von unabhängigen Nebenaggregaten deren Drehmomentbedarf bestimmt werden. Zudem kann rekuperatives Bremsen beobachtet werden, ein technischer Zustand eines Antriebsmotors sowie dessen Leistungsfähigkeit beziehungsweise Leistung bestimmt werden. Des Weiteren können verschiedene gegebenenfalls mögliche Antriebsmotoreinstellungen bewertet werden. Zu diesen Antriebsmotoreinstellungen gehören beispielsweise ein Halbmotorbetrieb oder ein Schubbetrieb.According to the invention, a method and a device are described with which the drag torques and a torque requirement of the vehicle generated by additional auxiliary units can be estimated or calculated. It is a sensor-based approach that can be used with all types of vehicles and powertrains, regardless of the type of main drive. The principle provides for an active measurement of a drive torque by a sensor system and a load monitoring unit. Frictional torques of the drive train and the drive, as well as the torque requirements of independent ancillary units, can thereby be determined. In addition, regenerative braking can be observed and a technical condition of a drive motor as well as its performance or power can be determined. Furthermore, various possibly possible drive motor settings can be evaluated. These drive motor settings include, for example, half-motor operation or overrun operation.

Dieser Ansatz ist sehr robust und resultiert in einer Echtzeitberechnung des Schleppmoments und des Drehmomentbedarfs eines Nebenaggregats des Kraftfahrzeugs. Dies schließt alle äußeren Einflüsse mit ein, die mit Verschleiß und Alterung des Kraftfahrzeugs bzw. des Antriebs zusammenhängen. Man erhält eine zuverlässige Abschätzungsmethode, die dazu verwendet werden kann die Antriebsleistung des Motors zu optimieren und Emissionen zu reduzieren. Dadurch, dass es ein unabhängiges System ist, kann es als Sicherheitsmerkmal verwendet werden, um höhere Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.This approach is very robust and results in a real-time calculation of the drag torque and the torque requirement of an auxiliary unit of the motor vehicle. This includes all external influences that are related to wear and tear and aging of the motor vehicle or the drive. A reliable estimation method is obtained that can be used to optimize the drive power of the engine and to increase emissions to reduce. Because it is an independent system, it can be used as a security feature to meet higher security requirements.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Schleppmoments eines motorisierten Fahrzeugs vorgesehen. Insbesondere handelt es sich bei dem motorisierten Fahrzeug um ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug. Das Fahrzeug weist mindestens ein Antriebselement auf, welches zur Wechselwirkung mit einer Umgebung (Land, Wasser, Luft) des Fahrzeugs vorgesehen ist. Als Antriebselement kommen hier beispielsweise ein oder mehrere Antriebsräder, ein oder mehrere Propeller oder eine oder mehrere Schrauben/Schiffschrauben in Frage. Dabei erhält eine Einheit zur Beobachtung von Last von mindestens einer Steuerungseinheit eine Statusinformation. Diese Steuerungseinheit kann beispielsweise eine Motorsteuerungseinheit oder eine Bremsensteuereinheit oder eine Fahrzeugsteuerungseinheit sein. Alternativ ist auch denkbar, dass eine zentrale Steuerungseinheit sowohl eine Steuerungseinheit für eine Einheitsbeobachtung von Last, auch eine Motorsteuerungseinheit und auch eine Bremsensteuerungseinheit und auch eine Fahrzeugsteuerungseinheit aufweist. Dem Verfahren entsprechend tritt eine Verzögerung des Fahrzeugs auf und während der Verzögerung des Fahrzeugs wird das Schleppmoment und eine Drehzahl der Welle und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen.According to a first aspect of the invention, a method for determining a drag torque of a motorized vehicle is provided. In particular, the motorized vehicle is a land, air or water vehicle. The vehicle has at least one drive element which is provided for interaction with an environment (land, water, air) of the vehicle. For example, one or more drive wheels, one or more propellers or one or more propellers / ship's propellers can be used as the drive element. A unit for monitoring the load receives status information from at least one control unit. This control unit can be, for example, an engine control unit or a brake control unit or a vehicle control unit. Alternatively, it is also conceivable that a central control unit has both a control unit for unit monitoring of the load, also an engine control unit and also a brake control unit and also a vehicle control unit. According to the method, the vehicle is decelerated and during the deceleration of the vehicle, the drag torque and a rotational speed of the shaft and / or a speed of the vehicle are measured.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Schritt vorgesehen, wonach ein für die Drehzahl stehender Wert gespeichert wird und ein für ein Schleppmoment bei dieser Drehzahl stehender Wert zugeordnet und gespeichert wird. Des Weiteren ist nach einem weiteren Schritt vorgesehen, dass zusätzlich zumindest ein Wert für zumindest eine weitere Eigenschaft, insbesondere eine Temperatur gespeichert wird. Dabei wird dieser Wert der Drehzahl zugeordnet. Ein Beispiel für eine weitere Eigenschaft ist hierbei insbesondere eine Temperatur, die beispielsweise eine Außentemperatur (bei Landfahrzeugen bspw. Lufttemperatur; bei Wasserfahrzeugen bspw. Wassertemperatur), eine Öltemperatur oder auch eine Kühlmitteltemperatur sein kann. Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung ist vorgesehen, die Einheit zur Beobachtung von Last zusätzlich mit Informationen über einen Zustand zumindest eines Nebenaggregats zu versorgen. Dieses zumindest eine Nebenaggregat ist insbesondere ein Generator (Stromerzeuger), eine Klimaanlage oder eine Pumpe. Im Rahmen des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Einheit zur Beobachtung von Last über zumindest ein von der Welle geschlepptes Nebenaggregat, dessen Schlepplast verändert wird - insbesondere eingeschaltet oder abgeschaltet, oder dessen Schlepplast erhöht oder verringert wird, insbesondere bei Nebenaggregaten wie einem Generator, einer Klimaanlage oder einer Pumpe - und seine Zustandsänderung informiert wird.According to a further aspect of the invention, a step is provided according to which a value representing the speed is stored and a value representing a drag torque at this speed is assigned and stored. Furthermore, after a further step it is provided that at least one value for at least one further property, in particular a temperature, is additionally stored. This value is assigned to the speed. An example of a further property is in particular a temperature, which can be, for example, an outside temperature (for land vehicles, for example, air temperature; for watercraft, for example, water temperature), an oil temperature or also a coolant temperature. According to a further step of the invention, it is provided that the unit for monitoring the load is additionally supplied with information about a state of at least one auxiliary unit. This at least one auxiliary unit is in particular a generator (power generator), an air conditioning system or a pump. As part of the method, it is provided that the unit for monitoring the load via at least one auxiliary unit towed by the shaft, the towing load of which is changed - in particular switched on or off, or its towing load is increased or decreased, in particular in the case of ancillary units such as a generator, an air conditioning system or a pump - and its status change is informed.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Schritt vorgesehen, bei dem zwecks Überprüfung verschiedener Schlepplasten von Nebenaggregaten die Einheit zur Beobachtung von Last die Schlepplast von geschleppten Nebenaggregaten in unterschiedlichen Betriebszuständen miteinander vergleicht, insbesondere einen eingeschalten Betriebszustand mit einem ausgeschalteten Betriebszustand, oder einen gekoppelten Betriebszustand mit einem entkoppelten Betriebszustand. Ein Nebenaggregat mit gekoppeltem beziehungsweise in gekoppeltem Betriebszustand betrifft beispielsweise einen mit Magnetkupplung, d. h. schaltbarer Kupplung schleppbaren Klimakompressor, der auch wieder entkoppelt werden kann. Ein eingeschalteter Betriebszustand betrifft beispielsweise eine elektrisch betreibbare Klimaanlage, d. h. einen elektrisch betreibbaren Klimakompressor, der natürlich auch wieder ausgeschaltet werden kann, oder beispielsweise eine Lichtanlage, die eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Nach einem weiteren Schritt des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach der Bestimmung einer einem bestimmten Schalt- bzw. Kopplungszustand zugeordneten Last bzw. Drehmomentbedarf, ein Wert ermittelt wird, der für ein benötigtes Antriebselement steht und dann einem Steuergerät übermittelt wird, welches Fahrzeugfunktionen oder Motorfunktionen steuert. Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung ist vorgesehen für ein Schleppmoment stehende Werte weiterzuverarbeiten, wobei dabei ein Zustand eines Nebenaggregates berücksichtigt wird und ein Bedarf für ein Antriebsdrehmoment ermittelt wird. Dabei kann beispielsweise für ein Schleppmoment, für das bisher keine Werte oder kein Wert zur Verfügung steht, ein verhältnismäßiger Wert aus angrenzendem bzw. benachbarten Werten ermittelt werden, hilfsweise wird ein intrapolierter oder extrapolierter Wert verwendet, um einen Bedarf für ein Antriebsmoment auf Grundlage dieses Schleppmoments dieses Nebenaggregats zu ermitteln. Bedarf für ein Antriebselement kann hier auch bedeuten, dass es ein Teilbedarf bzw. ein Bedarf nur zum Betreiben dieses Nebenaggregates ist. Des Weiteren ist nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehen, dass die Einheit zur Beobachtung von Last zum regenerativen Bremsen ein verfügbares elektrisches Bremsmoment ermittelt. Unter einem verfügbaren elektrischen Bremsmoment ist bspw. zu verstehen, was an Moment bzw. entsprechender Energie von einem elektrischen Speicher (Batterie, Akku, Kondensator und dessen Ladezustand) aufgenommen werden kann. Dies kann auch für eine elektrogeneratorisch arbeitende Maschine gelten. Ist diese bspw. voll elektromagnetisch erregt, ist durch diese Maschine z. B. kein höheres Lastmoment erzeugbar. Dies gilt auch, wenn der elektrische Speicher noch Kapazität hätte. Ist beispielsweise ein elektrischer Speicher gefüllt, so ist dieser nicht in der Lage, weitere elektrische Energie aufzunehmen. In einer solchen Situation kann nicht regenerativ gebremst werden, so dass ein verfügbares elektrisches Bremsmoment gleich Null wäre. Die Einheit zur Beobachtung von Last spielt im Zusammenhang mit regenerativem Bremsen zwecks Bestimmung des verfügbaren Bremsmoments eine aktive Rolle. Ein solches System kann das Bremsmoment messen und einem Elektromotor bzw. einem rekuperativen Bremssystem in Echtzeit eine Rückmeldung geben. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass das tatsächliche elektrische Bremsmoment, insbesondere der Nebenaggregate, ermittelt wird. Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass die Einheit zur Beobachtung von Last ein vorbestimmtes Antriebsmoment, insbesondere bei einer bestimmten Drehzahl der Antriebsmaschine, einstellt, und dann über eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung eines Drehmoments an einer Welle, insbesondere Antriebswelle, die beispielsweise auch eine Propellerwelle sein kann, zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebselement ein Drehmoment ermittelt bzw. misst und ein Differenzmoment zwischen dem vorbestimmten Antriebsmoment und dem gemessenen Drehmoment ermittelt. Bei einer derartigen Vorgehensweise wird selbstverständlich ein Drehzahlverhältnis zwischen einer Eingangswelle eines ggf. zwischengeschalteten Getriebes und einer Ausgangswelle des Getriebes berücksichtigt. So kann es beispielsweise sein, dass eine Drehzahl einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine bzw. einer Antriebsmaschine 5000 Umdrehungen pro Minute beträgt (5000/min), während beispielsweise eine Drehzahl einer Antriebswelle an einem Rad nur noch 1000 Umdrehungen pro Minute (1000/min) beträgt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Grenzwert für ein Differenzmoment mit einem Differenzmoment verglichen wird, und falls das Differenzmoment größer als der Grenzwert ist, wird eine Information darüber in einem Speicher, insbesondere Fehlerspeicher des Fahrzeugs gespeichert.According to a further aspect of the invention, a step is provided in which, for the purpose of checking different towing loads of ancillary units, the unit for observing the load compares the towing load of towed ancillary units in different operating states, in particular an activated operating state with a deactivated operating state, or a coupled operating state a decoupled operating state. An auxiliary unit with a coupled or in a coupled operating state relates, for example, to an air conditioning compressor which can be towed with a magnetic coupling, ie a switchable coupling and which can also be decoupled again. A switched-on operating state relates, for example, to an electrically operated air-conditioning system, ie an electrically operated air-conditioning compressor that can of course also be switched off again, or for example a lighting system that is switched on or off. According to a further step of the method, after determining a load or torque requirement assigned to a certain switching or coupling state, a value is determined which stands for a required drive element and is then transmitted to a control unit which controls vehicle functions or engine functions . According to a further step of the invention, there is provision for further processing of static values for a drag torque, with a state of an auxiliary unit being taken into account and a need for a drive torque being determined. For example, for a drag torque for which no values or no value are currently available, a relative value can be determined from adjacent or neighboring values; alternatively, an intrapolated or extrapolated value is used to determine a need for a drive torque on the basis of this drag torque to determine this auxiliary unit. The need for a drive element here can also mean that it is a partial need or a need only for operating this auxiliary unit. Furthermore, according to another aspect of the invention, it is provided that the unit for monitoring the load for regenerative braking determines an available electrical braking torque. An available electrical braking torque is to be understood, for example, as what torque or corresponding energy can be absorbed by an electrical storage device (battery, accumulator, capacitor and its state of charge). This can also apply to a machine that operates in an electro-regenerative manner. If this is, for example, fully electromagnetically excited, this machine z. B. no higher load torque can be generated. This also applies if the electrical storage device still had capacity. For example, is a electric storage is filled, so this is not able to absorb further electrical energy. In such a situation, it is not possible to brake regeneratively, so that an available electrical braking torque would be zero. The unit for monitoring the load plays an active role in connection with regenerative braking for the purpose of determining the available braking torque. Such a system can measure the braking torque and provide real-time feedback to an electric motor or a regenerative braking system. According to a further aspect of the invention it is provided that the actual electrical braking torque, in particular of the auxiliary units, is determined. According to a further method step, it is provided that the unit for monitoring the load sets a predetermined drive torque, in particular at a specific speed of the drive machine, and then uses a sensor device to determine a torque on a shaft, in particular drive shaft, which can also be a propeller shaft, for example can, determines or measures a torque between the drive motor and the drive element and determines a differential torque between the predetermined drive torque and the measured torque. With such a procedure, a speed ratio between an input shaft of a possibly interposed transmission and an output shaft of the transmission is of course taken into account. For example, the speed of a drive shaft of an internal combustion engine or a drive machine is 5000 revolutions per minute (5000 / min), while, for example, the speed of a drive shaft on a wheel is only 1000 revolutions per minute (1000 / min). Furthermore, it can be provided that a limit value for a differential torque is compared with a differential torque, and if the differential torque is greater than the limit value, information about this is stored in a memory, in particular a fault memory of the vehicle.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt ist ein Fahrzeug, insbesondere Landfahrzeug, vorgesehen, bei welchem mittels eines Differentialgetriebes mehrere, insbesondere zwei Wellen angetrieben werden. Es ist dabei vorgesehen, dass an den angetriebenen Wellen je eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung eines Drehmoments zugeordnet bzw. dort angeordnet ist, und durch eine Recheneinheit, insbesondere durch die Einheit zur Beobachtung von Last ein Sperrwert oder ein Drehmomentverhältnis von Drehmomenten an Antriebswellen von Antriebselementen (bspw. sogenanntes „Torque Bias Ratio“) ermittelt wird. Gemäß einer Weiterbindung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit des Wertes oder der ermittelten Werte für den Sperrwert oder das Drehmomentverhältnis von Drehmomenten an Antriebswellen von Antriebselementen (bspw. sogenanntes „Torque Bias Ratio“) das als aktiv schaltbares Differentialgetriebe ausgebildete Getriebe oder eine Bremse eines Antriebselements angesteuert wird, um eine Drehmomentverteilung zwischen den mehreren, insbesondere zwei Wellen (bspw. Antriebswellen von Antriebselementen), zu beeinflussen. Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Schleppmoments eines motorisierten Fahrzeugs, insbesondere eines Land, Luft- oder Wasserfahrzeugs, mit einem Antriebselement vorgesehen. Dieses ist zum Zwecke eines Antriebs zur Wechselwirkung mit einer Umgebung des Fahrzeugs ausgestattet, sowie mit einem System zur Ermittlung eines Drehmoments und einer Einheit zur Beobachtung von Last.According to a further aspect, a vehicle, in particular a land vehicle, is provided in which several, in particular two, shafts are driven by means of a differential gear. It is provided that a sensor device for determining a torque is assigned or arranged there on each of the driven shafts, and a blocking value or a torque ratio of torques on drive shafts of drive elements (e.g. . So-called "Torque Bias Ratio") is determined. According to a further development of the invention, it is provided that, depending on the value or the determined values for the locking value or the torque ratio of torques on drive shafts of drive elements (e.g. so-called "torque bias ratio"), the gear or a brake configured as an actively switchable differential gear Drive elements is controlled in order to influence a torque distribution between the plurality of, in particular two, shafts (for example drive shafts of drive elements). Furthermore, a device for determining a drag torque of a motorized vehicle, in particular a land, air or water vehicle, with a drive element is provided. This is equipped for the purpose of a drive for interaction with the surroundings of the vehicle, as well as with a system for determining a torque and a unit for monitoring the load.

Dabei ist in einer spezielleren Ausgestaltung vorgesehen, dass das System zur Ermittlung eines Drehmoments eine Sensoreinheit zur Ermittlung eines Drehmoments und eine Einheit zur Beobachtung von Last aufweist. Das Messsystem bzw. System zur Ermittlung des Drehmoments weist dabei einen Drehmomentsensor auf, der beispielsweise magnetostriktiv ist. Dieser Drehmomentsensor ist dabei beispielsweise auf einer Antriebswelle oder mehreren Antriebswellen, insbesondere beispielsweise einer Propellerwelle (Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug) oder mehreren Antriebswellen bei einem Landfahrzeug, montiert bzw. befestigt. Dieses System misst das jeweils gerade an einer Welle anliegende Drehmoment. Die Einheit zur Beobachtung von Last beeinflusst bzw. wechselwirkt mit mindestens einem oder mehreren oder allen elektronischen Steuergeräten. Es werden ihr beispielsweise Zustandsinformationen mitgeteilt, die zum Beispiel einen Fahrerwunsch beschreiben (Stellung eines typischer- und beispielsweise Gaspedal genannten Bedienungselements). Des Weiteren werden beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Bremsendruck und beispielsweise auch ein Schaltzustand bzw. Belastungszustand oder irgendwie physikalisch beschreibbarer Zustand eines Nebenaggregats der Einheit zur Beobachtung von Last mitgeteilt. Die Einheit zur Beobachtung von Last könnte beispielsweise den Zustand von verschiedenen, mit einem bzw. dem Antriebsstrang verbundenen Nebenaggregaten mitgeteilt bekommen. Die Einheit zur Beobachtung von Last könnte darüber hinaus andere Steuergeräte anweisen, um zeitweise Nebenaggregate zu koppeln oder zu entkoppeln. Dies würde das Messen eines Drehmomentbedarfs für einzelne Nebenaggregate wie einen Generator, eine Klimaanlage oder eine Wärmepumpe ermöglichen.In a more specific embodiment, it is provided that the system for determining a torque has a sensor unit for determining a torque and a unit for monitoring the load. The measuring system or system for determining the torque has a torque sensor that is magnetostrictive, for example. This torque sensor is for example mounted or fastened on a drive shaft or several drive shafts, in particular for example a propeller shaft (aircraft, watercraft) or several drive shafts in a land vehicle. This system measures the torque currently applied to a shaft. The unit for monitoring the load influences or interacts with at least one or more or all of the electronic control devices. For example, status information is communicated to her, which describes, for example, a driver's request (position of a typical control element, for example called an accelerator pedal). Furthermore, for example, a vehicle speed, a brake pressure and, for example, also a switching state or load state or any physically describable state of an auxiliary unit of the unit for monitoring the load are reported. The unit for monitoring the load could, for example, be informed of the status of various auxiliary units connected to a drive train or to the drive train. The unit for monitoring the load could also instruct other control units to temporarily couple or decouple ancillary units. This would make it possible to measure a torque requirement for individual auxiliary units such as a generator, an air conditioning system or a heat pump.

Diese gespeicherten Werte für Drehmomente werden zusammen mit einer Status- bzw. Zustandsinformation eines oder mehrerer Nebenaggregate weiterverarbeitet und verschiedene einzelne Drehmomenterfordernisse bzw. zu erwartende Drehmomentaufwände abgeschätzt. Im Falle dessen, dass eine genaue Unterscheidung beziehungsweise Präzisierung zwischen verschiedenen Lasten und ihre Auswirkungen auf Drehmomente erforderlich ist und geprüft werden muss, kann die Einheit zur Beobachtung von Last veranlassen, dass das oder die Nebenaggregate kurzzeitig angekoppelt bzw. entkoppelt werden und erforderliche Drehmomentwerte berechnet werden. Diese berechneten erforderlichen Drehmomentwerte können als Eingaben im Zusammenhang mit und für verschiedene Motor- bzw. Fahrzeugsteuerungsfunktionen verwendet werden. Es ist ebenso möglich eine Leistungsfähigkeit oder einen Verschleißzustand einer Maschine bzw. eine Antriebsmaschine zu überprüfen. Die Einheit zur Beobachtung von Last könnte mit vorbestimmten Fahrerwünschen vorprogrammiert werden, wobei diesen Fahrerwünschen aktuelle Drehmomente zugeordnet würden. Im Falle von Fehlfunktionen, während der der Antrieb variierende aktuelle Drehmomente erzeugt, die nicht einem Erfordernis bzw. einem Fahrerwunsch entsprechen, können diese Abweichungen registriert und in einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem beispielsweise in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Dieses Vorgehen kann auch dazu verwendet werden, um vielschichtige Antriebsweisen zu überprüfen die beispielsweise in einem Wechsel von ausgegebenen Drehmomenten resultieren. Hierzu gehören beispielsweise die Zylinderausblendung und ein so genannter Halbmotorbetrieb.These stored values for torques are processed further together with status information from one or more auxiliary units and various individual torque requirements or expected torque expenditure are estimated. In the event of The fact that an exact differentiation or specification between different loads and their effects on torques is necessary and must be checked, the unit for monitoring the load can cause the auxiliary unit (s) to be briefly coupled or decoupled and the required torque values to be calculated. These calculated required torque values can be used as inputs related to and for various engine and vehicle control functions. It is also possible to check the performance or the state of wear of a machine or a drive machine. The unit for observing the load could be preprogrammed with predetermined driver requests, current torques being assigned to these driver requests. In the event of malfunctions, during which the drive generates varying current torques that do not correspond to a requirement or a driver's request, these deviations can be registered and stored in the vehicle's own diagnostic system, for example in a fault memory. This procedure can also be used to check complex drive modes that result, for example, in a change in the torque output. This includes, for example, cylinder suppression and so-called half-engine operation.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung und den Figuren.Further advantages emerge from the detailed description and the figures.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to several figures.

Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 10 mit einem Antriebsstrang 13
2 beispielhaft ein zugehöriges Verfahren,
3 beispielhaft eine Illustration der Anwendung.

Show it:

1 an embodiment of a vehicle 10 with a drive train 13
2 an example of an associated procedure,
3 an example of an illustration of the application.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 10 mit einem Antriebsstrang 13 dargestellt. Dieser Antriebsstrang 13 weist einen Antrieb 16 auf, welcher mittels einer Welle 19 zwei Antriebselemente 22 antreibt. Grundsätzlich ist es möglich, dass ein Antrieb 16 ein Antriebselement 22 antreibt, wobei beispielsweise ein funktionales Drehmomentübertragungsteil zwischen dem Antrieb 16 und dem Antriebselement 22 angeordnet ist. Diesem funktionalen Drehmomentübertragungsteil entspricht beispielsweise eine Welle. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 treibt die Welle 19 über ein Getriebe 25 (z. B. Verteilergetriebe, insbesondere Differenzialgetriebe) zwei weitere Wellen 28 an. Eine jede dieser beiden Wellen 28 treibt ein Antriebselement 22 an. Grundsätzlich ist es ohne Bedeutung, ob dieses Fahrzeug 10 ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug ist. Je nach Einsatzzweck bzw. Umgebung des Fahrzeugs 10 kann das Antriebselement 22 ein Antriebsrad, ein Propeller oder vergleichbares Element oder auch eine Schraube bzw. Schiffsschraube oder vergleichbares Element sein.In 1 is an embodiment of a vehicle 10 with a drive train 13th shown. This powertrain 13th has a drive 16 on, which by means of a shaft 19th two drive elements 22nd drives. Basically it is possible that a drive 16 a drive element 22nd drives, for example a functional torque transmission part between the drive 16 and the drive element 22nd is arranged. A shaft, for example, corresponds to this functional torque transmission part. In the embodiment according to 1 drives the wave 19th via a transmission 25th (e.g. transfer case, especially differential gear) two more shafts 28 at. Each of these two waves 28 drives a drive element 22nd at. In principle, it is irrelevant whether this vehicle is used 10 is a land, air or water vehicle. Depending on the intended use or the environment of the vehicle 10 can the drive element 22nd be a drive wheel, a propeller or a comparable element or a screw or a ship's propeller or a comparable element.

Das Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft ausgehend von der Welle 19 einen Nebentrieb 31, der mittels eines oder mehrerer Nebentriebelemente (z. B. Zahnräder, Riemenräder mit Riemen) ein Nebenaggregat 34 antreibt. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass das Nebenaggregat 34 ein Antriebsmoment auf die Welle 19 überträgt.The exemplary embodiment shows an example based on the shaft 19th a sideline 31 , which is an auxiliary unit by means of one or more auxiliary drive elements (e.g. gear wheels, belt pulleys with belts) 34 drives. It is of course also possible that the auxiliary unit 34 a drive torque on the shaft 19th transmits.

An der Welle 19 ist eine Sensorvorrichtung 37 angeordnet, die zur Ermittlung eines in der Welle 19 wirkenden Drehmoments M19 dient. An beiden Wellen 28 ist ebenfalls je eine Sensorvorrichtung 37 angeordnet, die zur Ermittlung eines in einer Welle 28 wirkenden Drehmoments M28 dient. Da es grundsätzlich dazu kommen kann, dass die beiden Drehmomente M28 unterschiedlich groß sind, wird hier auch zwischen den Drehmomenten M28r und M28l unterschieden. Die Sensorvorrichtungen 37 sind im Beispiel jeweils mit einer elektrischen Leitung 40 mit einer Steuerungseinheit 43 verbunden. Diese elektrische Leitung 40 dient beispielsweise dazu einen in der Sensorvorrichtung 37 fließenden Messstrom 137 zu übertragen oder alternativ Daten aus einer Messvorrichtung, wie z. B. ein Drehmomentenwert. Aus einem solchen Messstrom 137 kann beispielsweise auf ein Drehmoment M28 geschlossen werden. Des Weiteren ist das Nebenaggregat 34 mittels einer elektrischen Leitung 46 mit der Steuerungseinheit 43 verbunden. Zudem ist die Steuerungseinheit 43 über eine elektrische Leitung 49 mit einer weiteren Steuerungseinheit 52 verbunden. Die elektrische Leitung 49 ist beispielsweise für einen Datenaustausch zwischen der Steuerungseinheit 43 und der Steuerungseinheit 52 ausgebildet.On the wave 19th is a sensor device 37 arranged to identify one in the shaft 19th acting torque M19 serves. On both waves 28 is also one sensor device each 37 arranged to determine one in a shaft 28 acting torque M28 serves. Since it can basically happen that the two torques M28 are of different sizes, is here also between the torques M28r and M28l differentiated. The sensor devices 37 are each with an electrical line in the example 40 with a control unit 43 connected. This electrical line 40 serves for example one in the sensor device 37 flowing measuring current 137 to transmit or, alternatively, data from a measuring device, such as. B. a torque value. From such a measuring current 137 can for example on a torque M28 getting closed. Furthermore is the ancillary unit 34 by means of an electrical line 46 with the control unit 43 connected. In addition, the control unit is 43 via an electrical line 49 with another control unit 52 connected. The electrical line 49 is for example for data exchange between the control unit 43 and the control unit 52 educated.

Das Fahrzeug 10 kann sowohl ein Landfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein. Das Antriebselement 22 kann zur Wechselwirkung mit der Umgebung beispielsweise zur Fortbewegung auf dem Land ein Rad sein, zur Fortbewegung in der Luft ein Propeller und zur Fortbewegung im Wasser eine Schraube sein. Die Steuerungseinheit 43 dient hier als eine Einheit zur Beobachtung von Last. Im Rahmen eines Verfahrens zur Ermittlung eines Schleppmoments M28 eines motorisierten Fahrzeugs 10, welches zur Wechselwirkung mit einer Umgebung des Fahrzeugs 10 mindestens ein Antriebselement 22 aufweist, ist vorgesehen, dass die eine Einheit zur Beobachtung von Last von der mindestens einen Steuerungseinheit 52 in einem Schritt 10 eine Statusinformation erhält, 2. Diese Statusinformation enthält beispielsweise Information über Fahrerwünsche, Fahrzeuggeschwindigkeit, Bremsendruck, Drehzahl einer oder mehrerer Wellen 28 (beispielsweise Antriebswellen oder Antriebsmotorwelle) des Fahrzeugs und den jeweiligen Status, beispielsweise Einschaltstatus bzw. Leistungsstatus der einzelnen Nebenaggregate 34. Zu den Fahrerwünschen gehört beispielsweise ein Wunsch nach einer bestimmten oder bestimmbaren Beschleunigung oder Verzögerung oder zu haltenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Die Einheit zur Beobachtung von Last erhält dabei die Statusinformation beispielsweise von einer Motorsteuerungseinheit oder einer Bremsensteuereinheit oder einer Fahrzeugsteuerungseinheit. In einem weiteren Schritt S20 tritt eine Verzögerung des Fahrzeugs 10 ein, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs 10 in einem weiteren Schritt 30 das Schleppmoment M28 ermittelt wird. Dabei können auch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Drehzahl des Antriebs 16 gemessen werden. Derartige Daten werden dann zu bzw. in charakteristischen Zusammenhängen gefasst und beispielsweise als Kurven bzw. in Kennfeldern gespeichert. Dabei können beispielsweise erforderliche zusätzliche Daten, wie beispielsweise eine Temperatur, kombiniert werden.The vehicle 10 can be a land vehicle, an aircraft or a watercraft. The drive element 22nd can be a wheel for interaction with the environment, for example for locomotion on land, a propeller for locomotion in the air and a screw for locomotion in water. The control unit 43 serves here as a unit for observing the load. As part of a process for determining a drag torque M28 of a motorized vehicle 10 , which is used to interact with an environment of the vehicle 10 at least one drive element 22nd it is provided that the one unit for monitoring the load of the at least one control unit 52 in one step 10 receives status information, 2 . This status information contains, for example, information about driver requests, Vehicle speed, brake pressure, speed of one or more shafts 28 (for example drive shafts or drive motor shaft) of the vehicle and the respective status, for example switch-on status or power status of the individual auxiliary units 34 . The driver's wishes include, for example, a wish for a specific or determinable acceleration or deceleration or a speed of the vehicle to be maintained 10 . The unit for monitoring the load receives the status information, for example, from an engine control unit or a brake control unit or a vehicle control unit. In a further step S20 if the vehicle decelerates 10 one, being during the deceleration of the vehicle 10 in a further step 30th the drag torque M28 is determined. A vehicle speed and a speed of the drive can also be used 16 be measured. Such data are then taken into account or in characteristic contexts and stored, for example, as curves or in characteristic diagrams. For example, required additional data, such as a temperature, can be combined.

Eine Einheit zur Beobachtung von Last kann beispielsweise ein separates Gerät, insbesondere Steuergerät sein oder auch auf einer Platine angeordnet sein, die sich in einem Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät (ECU), befindet. Auch die erwähnte Bremsensteuereinheit könnte ein separates Gerät, insbesondere Steuergerät sein oder auch auf einer Platine angeordnet sein, die sich in einem Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät (ECU), befindet. Auch das erwähnte Fahrzeugsteuergerät könnte ein separates Gerät, insbesondere Steuergerät sein oder auch auf eine Platine angeordnet sein, die sich in einem Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät, befindet. Das Schleppmoment M28 entspricht hier der Summe der beiden Drehmomente bzw. Teilschleppmomente M281, M28r.A unit for monitoring the load can, for example, be a separate device, in particular a control device, or it can also be arranged on a circuit board, which is located in a control device, in particular an engine control device (ECU). The mentioned brake control unit could also be a separate device, in particular a control device, or it could also be arranged on a circuit board, which is located in a control device, in particular an engine control device (ECU). The vehicle control device mentioned could also be a separate device, in particular a control device, or it could also be arranged on a circuit board, which is located in a control device, in particular an engine control device. The drag torque M28 corresponds here to the sum of the two torques or partial drag torques M281 , M28r .

Gemäß einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein für eine Drehzahl n28 einer Welle 28 (Antriebswelle) stehender Wert gespeichert wird und ein für ein Schleppmoment M28 bei dieser Drehzahl n28 stehender Wert gespeichert wird. Dies wird hier als sogenannte zweidimensionale Zuordnung bezeichnet. Nach einer weiteren Variante des Verfahrens wird zusätzlich zumindest ein Wert für zumindest eine weitere Eigenschaft, insbesondere eine Temperatur gespeichert, wobei der Wert der Drehzahl n16; n28; n28r, n281, n19 zugeordnet ist. Dies wird hier als sogenannte dreidimensionale Zuordnung bezeichnet. Die Temperatur kann dabei eine Außentemperatur, d. h. eine Lufttemperatur oder eine Wassertemperatur, eine Öl Temperatur eines Getriebes oder eines Antriebs, oder eine Kühlmitteltemperatur sein.According to a variant of the method it is provided that a for a speed n28 of a shaft 28 (Drive shaft) standing value is stored and one for a drag torque M28 the value at this speed n28 is saved. This is referred to here as a so-called two-dimensional assignment. According to a further variant of the method, at least one value for at least one further property, in particular a temperature, is additionally stored, the value of the speed n16; n28; n28r, n281, n19 is assigned. This is referred to here as a so-called three-dimensional assignment. The temperature can be an outside temperature, ie an air temperature or a water temperature, an oil temperature of a transmission or a drive, or a coolant temperature.

Nach einer weiteren Variante des Verfahrens soll die Einheit zur Beobachtung von Last zusätzlich Informationen über einen Zustand zumindest eines Nebenaggregates 34 erhalten. Dieses zunächst eine Nebenaggregat 34 ist beispielsweise ein Generator, eine Klimaanlage oder zum Beispiel eine Pumpe des Kühlkreislaufs.According to a further variant of the method, the unit for monitoring the load should also provide information about the state of at least one auxiliary unit 34 receive. This initially an ancillary unit 34 is for example a generator, an air conditioning system or, for example, a pump of the cooling circuit.

Nach einer weiteren Variante des Verfahrens soll die Einheit zur Beobachtung von Last über unterschiedliche und/oder geänderte Schlepplasten bzw. Schleppmomente des zumindest einen Nebenaggregats 34 informiert werden (Austausch von elektrischen, bspw. digitalen Daten), wobei das zumindest eine Nebenaggregat 34 von der Welle 19 oder Welle 28 (Antriebswelle) direkt oder indirekt geschleppt wird. Mit Bezug zu 1 ist beispielsweise in Bezug zur Welle 28 (Antriebswelle) der Antrieb des Nebenaggregats 34 indirekt über die Welle 19. Die Einheit zur Beobachtung von Last soll dabei bzw. wird dabei insbesondere über Einschaltvorgänge oder Abschaltvorgänge informiert. Ganz besonders gilt dies für Nebenaggregate 34 wie einen Generator, eine Klimaanlage oder eine Pumpe bzw. Wärmepumpe.According to a further variant of the method, the unit is intended to monitor the load via different and / or changed drag loads or drag torques of the at least one auxiliary unit 34 be informed (exchange of electrical, e.g. digital data), with at least one auxiliary unit 34 from the wave 19th or wave 28 (Drive shaft) is dragged directly or indirectly. In reference to 1 is for example in relation to the wave 28 (Drive shaft) the drive of the auxiliary unit 34 indirectly via the wave 19th . The unit for observing the load is intended to or is in particular informed about switch-on processes or switch-off processes. This is especially true for ancillary units 34 like a generator, an air conditioner or a pump or heat pump.

Mittels des Verfahrens sollen unter anderem verschiedene Vergleiche vorgenommen werden können. So ist eine Vergleichsmöglichkeit vorgesehen, wonach beispielsweise Vorgängen der Alterung nachgegangen werden kann. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass das zumindest eine Nebenaggregat 34 in einem bestimmten Schaltzustand betrieben wird. Damit ein Vergleich möglich ist, ist vorgesehen, dieses zumindest eine Nebenaggregat in diesem bestimmten Schaltzustand zu unterschiedlichen Zeitpunkten bzw. nach einer hier nicht näher definierten längeren Betriebsdauer zu betreiben. Bei einem jeden dieser Zeitpunkte wird dann jeweils eine Schlepplast bzw. ein Schleppmoment des Nebenaggregat s34 bestimmt. So kann Veränderungen, Alterungsvorgängen, des Nebenaggregats 34 nachgegangen werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich Veränderungen von Reibungszuständen in Lagern zu bestimmen und so beispielsweise Hinweise zu geben, wann beispielsweise mit einem Lagerschaden zu rechnen ist. Auf diese Weise können frühzeitig Wartungsmaßnahmen ergriffen werden, bevor beispielsweise ein defektes Nebenaggregat 34 wie ein Stromgenerator zu einem ungewollten Stillstand des Kraftfahrzeugs führt. Es ist somit in einer Variante des Verfahrens vorgesehen, dass zwecks Überprüfung von Gebrauchseigenschaften des zumindest einen Nebenaggregats 34 die Einheit zur Beobachtung von Last die Schlepplast des geschleppten Nebenaggregats 34 in gleichen Betriebszuständen miteinander vergleicht.Among other things, the method should allow various comparisons to be made. A comparison option is provided, according to which, for example, aging processes can be investigated. For this purpose, it is provided in particular that the at least one auxiliary unit 34 is operated in a certain switching state. So that a comparison is possible, provision is made for this at least one auxiliary unit to be operated in this specific switching state at different times or after a longer period of operation, which is not defined in any more detail here. At each of these points in time, a drag load or drag torque of the auxiliary unit s34 is determined. So can changes, aging processes, the auxiliary unit 34 be followed up. In this way it is possible, for example, to determine changes in the friction conditions in bearings and thus to provide information on when, for example, bearing damage is to be expected. In this way, maintenance measures can be taken at an early stage, before a defective auxiliary unit, for example 34 how a power generator leads to an unintentional standstill of the motor vehicle. It is thus provided in a variant of the method that for the purpose of checking the usage properties of the at least one auxiliary unit 34 the unit for monitoring the load the towing load of the towed auxiliary unit 34 compares with each other in the same operating states.

Gemäß einer anderen Variante des Verfahrens ist eine Überprüfung von verschiedenen Schlepplasten des zumindest einen Nebenaggregats 34 durch die Einheit zur Beobachtung von Last vorgesehen, wobei die Schlepplast bzw. das Schleppmoment des zumindest einen geschleppten Nebenaggregats 34 in unterschiedlichen Betriebszuständen, insbesondere einem eingeschalteten Betriebszustand mit einem ausgestalteten Betriebszustand oder gekoppeltem Betriebszustand mit entkoppeltem Betriebszustand, miteinander verglichen wird.According to another variant of the method, various drag loads of the at least one auxiliary unit are checked 34 provided by the unit for monitoring the load, the drag load or the drag torque of the at least one towed auxiliary unit 34 is compared with one another in different operating states, in particular an activated operating state with a configured operating state or coupled operating state with decoupled operating state.

Nach der Überprüfung oder Ermittlung der Schlepplasten bzw. Schleppmomente oder eines Wertes, der für ein benötigtes Antriebsmoment des zumindest einen Nebenaggregats 34 in einem Schaltzustand bzw. Kopplungszustand steht, ist vorgesehen, dass eine derartige Information einem Steuergerät übermittelt wird, welches Fahrzeug- oder Motorfunktionen steuert.After checking or determining the drag loads or drag torques or a value that is required for a required drive torque of the at least one auxiliary unit 34 is in a switching state or coupling state, it is provided that such information is transmitted to a control unit which controls vehicle or engine functions.

Nach einer weiteren Variante des Verfahrens sollen für ein Schleppmoment oder eine Schlepplast stehende Werte weiterverarbeitet werden, wobei dabei ein Zustand eines Nebenaggregats 34 berücksichtigt wird und daraus ein Bedarf für ein Antriebsdrehmoment einer Antriebsmaschine bzw. einer Brennkraftmaschine ermittelt wird.According to a further variant of the method, values standing for a drag torque or a drag load are to be processed further, with a state of an auxiliary unit 34 is taken into account and a requirement for a drive torque of a drive machine or an internal combustion engine is determined therefrom.

Das Verfahren kann weiterhin so detailliert werden, dass die Einheit zur Beobachtung von Last zum regenerativen Bremsen des Fahrzeugs 10 ein verfügbares elektrisches Bremsmoment ermittelt. Ein verfügbares elektrisches Bremsmoment ist beispielsweise davon abhängig, wie ein aktueller Erregungszustand einer elektrischen Maschine, insbesondere Generator, oder wie ein Ladezustand eines Ladungsspeichers (Batterie, Akkumulator) ist.The method can be further detailed so that the unit for observing the load for regenerative braking of the vehicle 10 an available electrical braking torque is determined. An available electrical braking torque is dependent, for example, on the current state of excitation of an electrical machine, in particular a generator, or on the state of charge of a charge storage device (battery, accumulator).

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Einheit zur Beobachtung von Last ein vorbestimmtes Antriebsmoment, insbesondere bei der bestimmten Drehzahl der Antriebsmaschine, einstellt und dann über eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung eines Drehmoments an einer Welle 28, insbesondere Antriebswelle, zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebselement 22, ein Drehmoment misst und ein Differenzmoment zwischen dem vorbestimmten Antriebsmoment und dem gemessenen Drehmoment ermittelt.According to a further embodiment of the method, it is provided that the unit for monitoring the load sets a predetermined drive torque, in particular at the specific speed of the drive machine, and then uses a sensor device to determine a torque on a shaft 28 , in particular drive shaft, between the drive motor and the drive element 22nd , measures a torque and determines a differential torque between the predetermined drive torque and the measured torque.

Es kann dann ein Grenzwert für das Differenzmoment mit dem Differenzmoment verglichen werden, und falls das Differenzmoment größer als der Grenzwert ist, wird eine Information darüber in einem Speicher, insbesondere Fehlerspeicher, des Fahrzeugs 10 gespeichert.A limit value for the differential torque can then be compared with the differential torque, and if the differential torque is greater than the limit value, information about this is stored in a memory, in particular a fault memory, of the vehicle 10 saved.

Wird das Verfahren bei einem Fahrzeug 10 angewendet, welches mittels eines Getriebes 25, das als Differenzialgetriebe ausgeführt ist, bei dem ein Antriebsmoment bzw. eine Antriebsleistung auf beispielsweise zwei Wellen 28 (Antriebswelle) und damit zwei Antriebselemente übertragen wird, kann über je eine Sensorvorrichtung 37 je Welle 28 (Antriebswelle) jeweils das eine an einer Welle 28 (Antriebswelle) wirkende Drehmoment ermittelt werden. Durch eine Recheneinheit, insbesondere durch die Einheit zur Beobachtung von Last, kann dann ein Sperrwert oder ein Drehmomentverhältnis von Drehmomenten an den Wellen 28 (Antriebswellen) ermittelt werden.Will the procedure in a vehicle 10 applied, which by means of a gear 25th , which is designed as a differential gear, in which a drive torque or a drive power on, for example, two shafts 28 (Drive shaft) and thus two drive elements is transmitted, can each via a sensor device 37 per wave 28 (Drive shaft) one on each shaft 28 (Drive shaft) acting torque can be determined. A blocking value or a torque ratio of torques on the shafts can then be set by a computing unit, in particular by the unit for monitoring the load 28 (Drive shafts) can be determined.

Der Sperrwert S ist hier ein Quotient aus einem Betrag einer Differenz der beiden Drehmomente M28L, M28r und der Summe der beiden Drehmomente M281, M28r. Das Drehmomentverhältnis von Drehmomenten an Antriebswellen von Antriebselementen (bspw. sogenanntes „Torque Bias Ratio“) ist ein Verhältnis des größeren der beiden Momente M28L, M28r und des kleineren der beiden Momente M28L, M28r. Beide Werte können in einer Echtzeitberechnung ermittelt werden. Mittels dem einen und/oder dem anderen Wert kann dann eine Kraft oder ein Kraftschluss auf der Straße bestimmt werden. Diese beiden Werte können dann auch dazu verwendet werden, um als Eingangswerte für eine Steuerung von aktiven, schaltbaren Differenzialgetrieben zu dienen. Des Weiteren können diese beiden Werte für Funktionen im Zusammenhang mit Bremsen basiertem Verteilen von Drehmomenten („brake based torque vectoring functions“) dienen.The locking value S is here a quotient of an amount of a difference between the two torques M28L , M28r and the sum of the two torques M281 , M28r . The torque ratio of torques on drive shafts of drive elements (for example so-called “torque bias ratio”) is a ratio of the greater of the two torques M28L , M28r and the lesser of the two moments M28L , M28r . Both values can be determined in a real-time calculation. A force or a frictional connection on the road can then be determined by means of the one and / or the other value. These two values can then also be used to serve as input values for controlling active, switchable differential gears. Furthermore, these two values can be used for functions in connection with braking-based distribution of torques (“brake-based torque vectoring functions”).

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit des oder der ermittelten Werte für den Sperrwert oder das Drehmomentverhältnis das aktiv schaltbare Differenzialgetriebe oder eine Bremse eines Antriebselements angesteuert wird, um eine Drehmomentverteilung zwischen den zwei Wellen 28 zu beeinflussen. Eine Bremse kann beispielsweise eine übliche Radbremse an einer Antriebswelle 28 sein.According to a further embodiment of the method, it is provided that the actively switchable differential gear or a brake of a drive element is activated as a function of the determined value or values for the locking value or the torque ratio in order to distribute the torque between the two shafts 28 to influence. A brake can, for example, be a conventional wheel brake on a drive shaft 28 be.

In 3 ist beispielhaft dargestellt, wie ein System 59 aufgebaut sein kann. Eine Steuerungseinheit 43 tauscht über eine elektrische Leitung 49 mit der weiteren Steuerungseinheit 52 Daten in beide Richtungen aus. Umfassende Daten, die einen Zustand eines Fahrzeugsystems beschreiben, sind und werden in einem bspw. als EEPROM („electrically erasable programmable read-only memory“, d. h. einem als „elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-LeseSpeicher“) ausgeführten Speicher 60 gespeichert. Hierbei werden beispielsweise Lastmomente des Antriebs 16, dessen technischer Zustand (z. B. Verschleißzustand), Reibungsmomente des Antriebsstrangs, Momentenanforderungen eines Inverters für elektrische Maschinen, Momentenanforderungen einer Klimaanlage, von Pumpen und Motoren, eine Fahrzeugmasse und weitere Daten gespeichert. Im Zusammenhang mit einer „Cloud“ bzw. einem Cloudspeicher im Sinne eines nicht im Fahrzeug befindlichen, nicht-lokalen Datenspeichers 63, auf den durch Fernabfrage/Fernzugriff per Datenverbindung 64 zugegriffen werden kann, können dort bspw. zwecks zentraler Überwachung Daten hingesendet oder von dort empfangen werden. Des Weiteren tauschen der Speicher 60 und ablaufende Motor- bzw. Fahrzeugfunktionen 66 Daten in beiden Richtungen aus.In 3 is exemplified as a system 59 can be constructed. A control unit 43 exchanges over an electrical line 49 with the further control unit 52 Data in both directions. Comprehensive data that describe a state of a vehicle system are and will be in a memory, for example as EEPROM ("electrically erasable programmable read-only memory", ie an "electrically erasable programmable read-only memory") 60 saved. For example, load torques of the drive are used here 16 , its technical condition (e.g. wear condition), frictional torques of the drive train, torque requirements of an inverter for electrical machines, torque requirements of an air conditioning system, pumps and motors, a vehicle mass and other data are saved. In connection with a "cloud" or cloud storage in the sense of a non-local data storage device that is not in the vehicle 63 , to which by remote inquiry / remote access via Data Connection 64 can be accessed, data can be sent there or received from there, for example for the purpose of central monitoring. Furthermore swap the memory 60 and running engine or vehicle functions 66 Data in both directions.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102005001524 A1 [0001]

Claims

Method for determining a drag torque (M28) of a motorized vehicle (10), in particular a land, air or water vehicle, with a drive element (22) which is provided for interaction with the surroundings of the vehicle (10), with a unit for observation receives status information from the load from at least one control unit (52) in a step (10), the control unit (52) being, for example, an engine control unit or a brake control unit or a vehicle control unit, and a speed (n16; n28; n28r, n281, n19) the shaft and / or a speed (v10) of the vehicle (10), characterized in that the vehicle (10) is decelerated in a step (S20) and during the deceleration of the vehicle (10) in a further step (30) the drag torque (M28) is determined.

Method according to the preceding claim, characterized in that a value for the speed (n16; n28; n28r, n281, n19) is stored and one for a drag torque (M28) at this speed (n16; n28; n28r, n281, n19 ) standing value is saved.

Method according to the preceding claim, characterized in that at least one value for at least one further property, in particular a temperature, is additionally stored, the value being assigned to the speed (n16; n28; n28r, n281, n19).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unit for monitoring the load additionally receives information about a state of at least one auxiliary unit (34), in particular a generator, an air conditioning system, a pump.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unit for monitoring the load is informed about a different and / or changed towing load of the at least one auxiliary unit (34) - in particular about switch-on processes or switch-off processes, in particular with ancillary units (34) such as a generator , an air conditioning system, a pump - the at least one auxiliary unit (34) being dragged directly or indirectly by the shaft (19) or drive shaft (28).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the purpose of checking different towing loads of at least one auxiliary unit (34), the unit for monitoring the load the towing load of the at least one towed auxiliary unit (34) in different operating states - in particular an activated operating state with a deactivated operating state or coupled operating state with decoupled operating state - compare with each other.

Method according to the preceding claim, characterized in that a value is then determined which stands for a required drive torque and is then transmitted to a control unit which controls vehicle or engine functions.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that values standing for a drag torque are further processed, a state of an auxiliary unit (34) being taken into account and a need for a drive torque being determined therefrom.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unit for monitoring the load for regenerative braking determines an available electrical braking torque.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unit for observing the load sets a predetermined drive torque, in particular at a certain speed of the drive machine, and then uses a sensor device to determine a torque on a shaft, in particular drive shaft, between the drive motor and the drive element, measures a torque and determines a differential torque between the predetermined drive torque and the measured torque.

Method according to the preceding claim, characterized in that a limit value for the differential torque is compared with the differential torque and - if the differential torque is greater than the limit value - information about it is stored in a memory, in particular a fault memory, of the vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that two shafts are driven in a land vehicle by means of a differential gear, each of which has a sensor device for determining a torque, and by a computing unit, in particular by the unit for monitoring the load, a locking value and / or a torque ratio of torques on drive shafts of drive elements is determined.

The method according to the preceding claim, characterized in that depending on the or the determined values for the locking value or the torque ratio of torques on drive shafts of drive elements, the actively switchable differential gear or a brake of a drive element is controlled in order to influence a torque distribution between the two shafts.

Device for determining a drag torque of a motorized vehicle (10), in particular a land, air or water vehicle, with a drive element (22) which is provided for the purpose of a drive to interact with the surroundings of the vehicle (10), with a system for Determination of a torque and a unit for observing the load.

Device according to the preceding claim, characterized in that the system for determining a torque has a sensor device (37) for determining a torque.

Device according to the preceding claim, characterized in that the device has a differential gear (25) in a drive train, which drives two shafts (28), a torque being detectable on each of these two shafts (28) by means of a sensor device (37) is.