DE102021133463A1 - Systeme und verfahren zur steuerung des drehzahldifferentials der räder eines fahrzeugs - Google Patents

Systeme und verfahren zur steuerung des drehzahldifferentials der räder eines fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Systeme und Verfahren werden hierin zur Steuerung des Drehzahldifferentials von Rädern eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Fahrzeug bestimmt einen Radlenkwinkel, wobei der Radlenkwinkel einem Drehmittelpunkt des Fahrzeugs entspricht. Das Fahrzeug bestimmt eine Differentialraddrehzahl, die einem ersten Rad des Fahrzeugs und einem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend zumindest auf dem Radlenkwinkel zugeordnet ist. Das Fahrzeug bringt basierend auf der Differentialraddrehzahl unabhängig ein Drehmoment auf das erste und das zweite Rad auf.

Description

  • EINFÜHRUNG
  • Die Bereitstellung von Sperrdifferentialen ist von Vorteil, um sicherzustellen, dass jedes Rad in der Lage ist, ein maximales Drehmoment/eine maximale Leistung eines Fahrzeugmotors je nach den Oberflächenbedingungen aufzunehmen; Sperrdifferentiale behindern jedoch aufgrund der Blockierung des Antriebsstrangs das Einschlagverhalten des Fahrzeugs, da zwei oder alle vier angetriebenen Räder starr gekoppelt sind und sich nicht mit unterschiedlicher Drehzahl drehen können. Zum Beispiel wird bei einem Fahrzeug mit einem Sperrdifferenzial beim Einschlagen die gleiche Drehzahl für jedes Rad erreicht, was wiederum einen Widerstand gegen die Lenkeingabe verursacht.
  • In einem anderen Gesichtspunkt verringert das Fahrzeug als Reaktion auf das Sperrdifferenzial die Stabilität beim Fahren auf Oberflächen mit sehr geringer Reibung, indem es einen übermäßigen Radschlupf erzeugt, der das Querbeschleunigungspotential verringert. Folglich ist eine verbesserte Kurvengängigkeit erforderlich, die es dem Fahrzeug ermöglicht, mit einem gesteuerten Drehzahldifferential an jedem Rad der Wendebahn zu folgen.
  • KURZDARS TELLUNG
  • Dementsprechend wäre in einigen Ausführungsformen die Bereitstellung eines Systems von Vorteil, welches das Drehzahldifferential zwischen den Rädern eines Fahrzeugs steuert und das Drehmoment an die Räder anpasst, um den Widerstand gegen die Lenkeingabe zu verringern. Zusätzlich wäre in einigen Ausführungsformen die Bereitstellung eines Systems von Vorteil, das Drehzahlziele für die Räder des Fahrzeugs bestimmt und das Drehmoment an die Räder anpasst, um die Stabilität beim Fahren zu gewährleisten und den Radschlupf beim Einschlagen zu begrenzen oder zu verhindern.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden Verfahren bereitgestellt, die eine Steuerschaltung zum Steuern des Drehzahldifferentials und ein Fahrzeug einschließen, das eine Steuerschaltung zum Steuern des Drehzahldifferentials einschließt. Das Drehzahldifferentialverfahren steuert das Drehzahldifferential von Rädern eines Fahrzeugs, um den Einschlagvorgang eines Fahrzeugs zu verbessern. Die Steuerschaltung bestimmt den Radlenkwinkel des Fahrzeugs. Der Radlenkwinkel beeinflusst einen Drehmittelpunkt des Fahrzeugs (z. B. basierend auf der Geometrie des Fahrzeugs). Die Steuerschaltung bestimmt eine Differentialraddrehzahl zwischen einem ersten Rad des Fahrzeugs und einem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel. Das erste Rad und das zweite Rad sind in unterschiedlichen Abständen von dem durch den Radlenkwinkel definierten Drehmittelpunkt entfernt. Die Steuerschaltung wendet basierend auf der Differentialraddrehzahl unabhängig ein Drehmoment auf das erste und das zweite Rad an. Durch das unabhängige Aufbringen von Drehmoment auf das erste Rad und das zweite Rad kann eine verbesserte Kurvengängigkeit erreicht werden, wobei das Fahrzeug eine gewünschte Fahrbahn aufrechterhält, und der Widerstand gegen die Lenkeingabe kann begrenzt oder verhindert werden. Das bedeutet, dass das Fahrzeug eine Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechterhält, während die einzelnen Raddrehzahlen der Räder je nach Geometrie des Fahrzeugs (z. B. Radstand, Spur des Fahrzeugs und Einschlagwinkel der Reifen) variieren. Die vorliegende Offenbarung führt ferner eine Drehzahlsteuerung der einzelnen Räder durch, die auf den Differentialdrehzahlen der Räder und dem Lenkwinkel basiert. Wenn das Fahrzeug geradeaus gefahren wird, kann das Fahrzeug von einer und auf eine Drehzahlsteuerung übergehen. Das Fahrzeug kann zwischen den Übergängen die gleiche Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten, und im Betrieb der Drehzahlsteuerung kann die Geschwindigkeit je nach Gaspedaleingabe nach oben oder unten angepasst werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung die Differentialdrehzahl der Räder bestimmen, indem sie eine erste Soll-Raddrehzahl für das erste Rad und eine zweite Soll-Raddrehzahl für das zweite Rad bestimmt. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Steuerschaltung die erste und die zweite Soll-Raddrehzahl basierend auf einem oder mehreren von 1) Radlenkwinkel, 2) Drehmittelpunkt 3) Abstand des ersten Rades zum Drehmittelpunkt, 4) Abstand des zweiten Rades zum Drehmittelpunkt und/oder 5) Fahrzeuggeschwindigkeit. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung unabhängig voneinander ein Drehmoment auf das erste und das zweite Rad aufbringen, indem sie ein erstes Drehmoment auf das erste Rad aufbringt, um die erste Soll-Raddrehzahl zu erreichen, und ein zweites Drehmoment auf das zweite Rad aufbringt, um die zweite Soll-Raddrehzahl zu erreichen. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich das erste Drehmoment von dem zweiten Drehmoment.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug einen ersten Motor einschließen, der konfiguriert ist, um das erste Drehmoment an das erste Rad bereitzustellen, und der mit der Steuerschaltung gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug ferner einen zweiten Motor einschließen, der konfiguriert ist, um das zweite Drehmoment an das zweite Rad bereitzustellen, und der mit der Steuerschaltung gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich der erste Motor vom zweiten Motor.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug vier Räder einschließen. Die vier Räder können ein erstes Rad, ein zweites Rad, ein drittes Rad und ein viertes Rad einschließen. In einigen Gesichtspunkten dieser Offenbarung kann die Steuerschaltung die Differentialdrehzahl der Räder durch Bestimmen von Differentialdrehzahlen der Räder zwischen den vier Rädern bestimmen. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Steuerschaltung die Differentialdrehzahl der Räder durch Bestimmen einer jeweiligen Soll-Raddrehzahl für jedes des ersten Rads, des zweiten Rads, des dritten Rads und des vierten Rads. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung unabhängig ein Drehmoment durch das unabhängige Aufbringen von Drehmoment auf jedes der vier Räder basierend auf den Differentialdrehzahlen der Räder aufbringen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung unabhängig ein Drehmoment durch das unabhängige Aufbringen von Drehmoment auf jedes der vier Räder basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen aufbringen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug vier Motoren einschließen, die jeweils konfiguriert sind, um ein jeweiliges Rad unabhängig von einem Drehmoment bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen können die vier Motoren konfiguriert sein, um basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen unabhängig ein Drehmoment an ein jeweiliges Rad bereitzustellen. Die vier Motoren können jeweils mit einer jeweiligen Motorwelle gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um ein Drehmoment/eine Leistung an jedes jeweilige Rad bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder der vier Motoren des Fahrzeugs einen Elektromotor einschließen. Jeder Elektromotor kann eine Motorwelle einschließen, die konfiguriert ist, um ein Drehmoment/eine Leistung an jedes jeweilige Rad bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung die Differentialdrehzahlen der Räder zwischen den vier Rädern durch Bestimmen einer ersten Soll-Raddrehzahl für das erste Rad, einer zweiten Soll-Raddrehzahl für das zweite Rad, einer dritten Soll-Raddrehzahl für das dritte Rad und einer vierten Soll-Raddrehzahl für das vierte Rad bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung Signale von Sensoren überwachen, die mit den Motorwellen der vier Elektromotoren gekoppelt sind. Jeder Sensor kann einen Drehbetrag einer jeweiligen Motorwelle anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung eine jeweilige Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad basierend auf einem jeweiligen Signal der überwachten Signale berechnen. Als Reaktion auf die berechnete jeweilige Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad kann die Steuerschaltung das Drehmoment an jedes jeweilige Rad anpassen, um jede jeweilige Soll-Raddrehzahl zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung eine Gaspedaleingabe empfangen, die eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit bestimmt. In einigen Ausführungsformen kann das Steuerschaltungssystem die Differentialdrehzahl der Räder bestimmen, indem sie die Differentialdrehzahl der Räder zwischen dem ersten Rad des Fahrzeugs und dem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeugsollgeschwindigkeit und dem Radlenkwinkel bestimmt.
  • In einigen Ausführungsformen ist das erste Rad des Fahrzeugs an der Vorderseite des Fahrzeugs auf einer ersten Seite des Fahrzeugs positioniert, und das zweite Rad des Fahrzeugs ist an der Rückseite des Fahrzeugs auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs positioniert. Die erste Seite des Fahrzeugs kann sich auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Seite des Fahrzeugs befinden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung eine Einschlagrichtung basierend auf dem Radlenkwinkel identifizieren. Als Reaktion auf das Identifizieren einer Einschlagrichtung nach rechts, in der die erste Seite des Fahrzeugs die rechte Seite des Fahrzeugs ist, kann die Steuerschaltung die Differentialdrehzahl der Räder zwischen dem ersten und dem zweiten Rad des Fahrzeugs bis zu 80 % basierend auf dem Radlenkwinkel anpassen. Als Reaktion auf das Identifizieren einer Einschlagrichtung nach links, in der die erste Seite des Fahrzeugs eine rechte Seite des Fahrzeugs ist, kann die Steuerschaltung die Differentialdrehzahl der Räder zwischen dem ersten und dem zweiten Rad des Fahrzeugs bis zu 15 % basierend auf dem Radlenkwinkel anpassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung den Radlenkwinkel bestimmen, indem sie bestimmt, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs einen ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung unabhängig ein Drehmoment auf das erste und das zweite Rad aufbringen, indem ein erstes Drehmoment auf das erste Rad aufgebracht wird, basierend auf dem Radlenkwinkel, der den ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet, und indem ein zweites Drehmoment auf das zweite Rad basierend auf dem Radlenkwinkel, der den ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet, aufgebracht wird. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich das erste Drehmoment von dem zweiten Drehmoment. Die Steuerschaltung kann ferner bestimmen, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs einen zweiten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung einen Überkompensationsdrehfaktor für das erste und zweite Rad bereitstellen, der darauf basiert, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs den zweiten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung eine Wendebahn für jedes Rad des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel bestimmen. Die Wendebahn des Fahrzeugs wirkt sich auf den Laufweg der einzelnen Räder des Fahrzeugs aus. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung die Differentialraddrehzahl für jedes jeweilige Rad der Räder des Fahrzeugs basierend auf dem bestimmten jeweiligen Wendepfad einstellen. Die Steuerung des Drehzahldifferentials kann in verschiedenen hier beschriebenen Fahrzeugen durchgeführt werden, die in der Lage sind, das Drehmoment und/oder die Bremswirkung auf jedes der Räder des Fahrzeugs oder auf mehrere Räder zu verteilen.
  • In einigen Ausführungsformen schließt das Fahrzeug ein unabhängiges viermotoriges Antriebssystem ein. In einigen Ausführungsformen verwendet das Fahrzeug ein gesteuertes Drehzahldifferential und vermeidet dadurch Sperrraddifferentiale, einschließlich der „Sperrraddrehzahlen“, um die Traktion zu maximieren. In einigen Ausführungsformen verwendet das Fahrzeug die Eingaben des Lenkradwinkelsensors, um die ideale Drehzahl für jedes Rad in Abhängigkeit vom Kurven- oder Bahnradius zu bestimmen (von einem Raddrehzahldifferential von 0 % beim Geradeauslenken bis hin zu einem Differential von fast 80 % beim Einschlagen bei voller Sperre). Dieser Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ermöglicht die Anpassung der Motordrehzahlziele beim Betrieb im Kriechbetrieb (Steuerung der Motor-/Rad-/Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Gaspedalposition anstelle der angeforderten Drehmomentausgabe), um die Fahrzeugsollgeschwindigkeit beizubehalten, jedoch mit einer für jedes Rad optimierten Raddrehzahl, um sowohl die Traktion als auch die Kontrolle des Fahrers zu maximieren und bei jedem Lenkwinkel die ideale Bahn zu verfolgen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug seine Manövrierfähigkeit zusätzlich dadurch erhöhen, dass ein oder beide Innenräder im Vergleich zu ihren idealen Drehzahlziele unterangetrieben werden, um das Einschlagen der Kurve des Fahrzeugs weiter zu schärfen, was der Funktion einer Schneidbremse entspricht.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Steuerungsverfahren, welches auf dem unabhängigen Vier-Motoren-Antriebsstrangsystem aufbaut, die inhärenten Mängel (nämlich den Widerstand gegen die Gier-/Einschlagreaktion des Fahrzeugs bei Lenkeingaben) der typischen Differentiale mit begrenztem Schlupf und mechanischen Sperrdifferenziale überwinden. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug in einem „Kriech“-Betrieb oder in einem anderen Modus betrieben werden, in dem die Gaspedalanforderung des Fahrers effektiv in eine Raddrehzahl/Fahrzeuggeschwindigkeit umgesetzt wird, um die Steuerbarkeit zu erhöhen, indem jedes Rad einzeln unter Verwendung der Eingaben des Lenkwinkelsensors modifiziert wird. Basierend auf dem vom Fahrer beabsichtigten Fahrweg könnten die Raddrehzahlen so gesteuert werden, dass ein angemessenes „Differential“ der Drehzahl nicht nur zwischen den inneren und äußeren Rädern, sondern auch zwischen den Vorder- und Hinterrädern entsteht. In einigen Ausführungsformen ist die erste Seite des Fahrzeugs die linke Seite des Fahrzeugs und die zweite Seite des Fahrzeugs ist die rechte Seite des Fahrzeugs. In einigen Ausführungsformen muss jeder Reifen einen zunehmend „anderen“ Bahndurchmesser und eine daraus resultierende Raddrehzahl einhalten, wenn der Lenkwinkel zunimmt. In einigen Ausführungsformen führt die Steuerung des Drehzahldifferentials zu einem Maximum an potenzieller Traktion und Antrieb sowie zur Beibehaltung des vom Fahrer gewünschten Fahrwegs. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung des Drehzahldifferentials durch Erhöhung der äußeren Raddrehzahlen (oder Verringerung der inneren Raddrehzahlen oder beides) „übersteuert“ werden, um zusätzliches Gieren sowohl durch zusätzliche äußere Raddrehmomentvektorisierung als auch durch innere Radrückdrehmomentvektorisierung zu induzieren; Emulieren der Funktion einer manuellen „Schneidbremse“; wobei die endgültige oder ultimative Version tatsächlich zu einem Nullwenderadius (oder einer Tankwendung) wird.
  • In einigen Implementierungen können die nachstehend beschriebenen Techniken durch eine Verarbeitungsschaltung eines Fahrzeugs durchgeführt werden. Die Verarbeitungsschaltung kann unter anderem als ein Teil eines Fahrzeugs implementiert sein, der in dem Fahrzeug enthalten ist und/oder in die Fahrzeugelektronik eingebettet ist. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung einen bordeigenen Fahrzeugcomputer einschließen, der mehrere Merkmale oder Fähigkeiten des Fahrzeugs steuern kann. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung mit den Benutzereingaben des Fahrzeugs, den Sensoren des Fahrzeugs und dem transitorischen oder nicht-transitorischen Speicher (z. B. den Speichereinrichtungen für den Betrieb des Fahrzeugs) kommunikativ verbunden sein.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird gemäß einer oder mehreren verschiedenen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ausführlich beschrieben. Die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und stellen lediglich typische oder beispielhafte Ausführungsformen dar. Diese Zeichnungen werden bereitgestellt, um das Verständnis der hierin offenbarten Konzepte zu erleichtern, und sollten nicht als Einschränkung der Breite, des Umfangs oder der Anwendbarkeit dieser Konzepte verstanden werden. Es sollte beachtet werden, dass diese Zeichnungen aus Gründen der Klarheit und zur Vereinfachung der Darstellung nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind.
    • 1 zeigt ein Systemdiagramm eines veranschaulichenden Fahrzeugs einschließlich Verarbeitungsschaltlogik, Eingabevariablen, Sensoren und Ausgabevariablen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 zeigt eine Querschnittsansicht von oben eines veranschaulichenden Fahrzeugs gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 3 zeigt eine weitere Querschnittsansicht von oben eines veranschaulichenden Fahrzeugs, wobei die Wendebahn jedes Rads gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht ist;
    • 4 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel eines Innenraums eines Fahrzeugs mit einer grafischen Benutzeroberfläche, Gaspedaleingabe und Lenkradeingabe, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 5 zeigt ein Beispiel für eine Lenkradeingabe zum Aktivieren der Differential-Drehzahlsteuerung, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 6 zeigt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Drehzahldifferentials der Räder eines Fahrzeugs durch Einstellen einer Differential-Drehzahl für das Rad, gemäß einigen veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 7 zeigt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Drehzahldifferentials der Räder eines Fahrzeugs durch Einstellen einer Soll-Raddrehzahl, gemäß einigen veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
    • 8 zeigt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Drehzahldifferentials der Räder eines Fahrzeugs durch Überwachen der Raddrehzahl, Einstellen einer Soll-Raddrehzahl und Anpassen des Drehmoments unabhängig für jedes Rad, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt ein Systemdiagramm eines veranschaulichenden Fahrzeugs 100, welches eine Verarbeitungsschaltung 122, Eingabevariablen 102, 104, 105, Sensoren 111-121, eine Motor-/Bremssteuerung 124 und Ausgabevariablen 126-132 einschließt, gemäß mehreren Ausführungsformen der Offenbarung. Die veranschaulichende Verarbeitungsschaltung 122 schließt den Prozessor 108 und den Speicher 110 ein.
  • Die Verarbeitungsschaltung 122 kann Hardware, Software oder beides einschließen, die auf einem oder mehreren Modulen implementiert sind, die konfiguriert sind, um die Steuerung der Vorderräder und der Hinterräder bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen schließt der Prozessor 108 einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, programmierbare Logikvorrichtungen, feldprogrammierbare Gate-Arrays (field-programmable gate arrays, FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuits, ASICs) oder eine geeignete Kombination davon ein. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor 108 über mehr als einen Prozessor oder Verarbeitungseinheiten verteilt. In einigen Ausführungsformen führt die Verarbeitungsschaltung 122 im Speicher gespeicherte Anweisungen zur Verwaltung eines viermotorigen Fahrzeugs 300 oder eines dreimotorigen Fahrzeugs aus. In einigen Ausführungsformen ist der Speicher 110 eine elektronische Speichervorrichtung, die Teil der Verarbeitungsschaltung 122 ist. Zum Beispiel kann der Speicher 110 konfiguriert sein, um elektronische Daten, Computeranweisungen, Anwendungen, Firmware oder beliebige andere geeignete Informationen zu speichern. In einigen Ausführungsformen schließt der Speicher 110 Direktzugriffsspeicher, Nur-Lese-Speicher, Festplatten, optische Laufwerke, Festkörpervorrichtungen oder andere geeignete Datenspeichervorrichtungen oder eine Kombination davon ein. Beispielsweise kann Speicher verwendet werden, um eine Startroutine zu beginnen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das System mindestens die folgenden nicht einschränkenden Eingaben, einschließlich der Lenkeingabe 102, der Gaspedaleingabe 104 und der Anzeigeeingabe 105, einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die Lenkradeingabe 102 konfiguriert sein, um eine Eingabe zum Einschlagen der lenkbaren Räder bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Lenkeingabe bewirken, dass die Steuerschaltung einen Radlenkwinkel des Fahrzeugs bestimmt. Der Radlenkwinkel beeinflusst einen Drehmittelpunkt des Fahrzeugs entlang eines Laufwegs des Fahrzeugs (z. B. basierend auf der Geometrie des Fahrzeugs). In einigen Ausführungsformen kann die Gaspedaleingabe 104 konfiguriert sein, um eine Eingabe für die Drossel an einem oder mehreren der Räder 126, 128, 130, 132 des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine Gaspedaleingabe an einen oder mehrere Motor(en) übertragen werden, um ein Drehmoment für ein oder mehrere der Räder 126, 128, 130, 132 bereitzustellen. Zum Beispiel, wenn ein Gaspedal gedrückt wird und eine Gaspedaleingabe empfangen wird. Hierdurch wird ein an den Rädern wirkendes Drehmoment veranlasst, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf eine solche Geschwindigkeit bewirkt, dass das Drehmoment mit den gesamten Widerstandskräften des Fahrzeugs im Gleichgewicht ist. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 2 Motoren aufweisen, einen pro Fahrzeugseite (z. B. links und rechts), so dass im Allgemeinen das gleiche Drehmoment auf jedes Rad wirkt. In einigen Ausführungsformen kann die Eingabeschnittstelle 105 (z. B. eine grafische Benutzeroberfläche) so konfiguriert sein, dass sie Informationen in Bezug auf das Fahrzeug empfängt und ausgibt, welche den Laufweg und die unterschiedlichen Differentialraddrehzahlen einschließen. In einigen Ausführungsformen ist die Eingabeschnittstelle so konfiguriert, dass sie eine Eingabe von einem Fahrer des Fahrzeugs empfängt, um eine Differential-Drehzahlsteuerung zu aktivieren und eine Gierrichtung anzuzeigen. In einigen Ausführungsformen kann die Eingabe zur Aktivierung der Differential-Drehzahlsteuerung mit der Eingabeschnittstelle 105 oder als andere Taste, ein Wippenschalter oder auf andere Weise erfolgen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das System Hinderniserkennungssensoren 111, Raddrehzahlsensoren 112, Fahrzeuggiersensoren 114, Orientierungssensoren 116, Geschwindigkeitssensor 118, Beschleunigungssensor 120 und Lenkradsensor 121 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Hinderniserkennungssensoren 111 verbunden sein, um Hindernisse in der Fahrzeugumgebung zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Raddrehungssensoren 112 (z. B. Resolver) verbunden sein, die Daten bereitstellen, welche die Raddrehung jedes der Räder 126, 128, 130, 132 des Fahrzeugs anzeigen, d. h. wie schnell sich die Räder des Fahrzeugs drehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Lenkradwinkelsensoren 121 verbunden sein, die Daten bereitstellen, die eine Lenksäule des Fahrzeugs 200 anzeigen, um einen Lenkwinkel der lenkbaren Räder 126 und 128 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Steuerschaltung bei der Bestimmung des Radlenkwinkels des Fahrzeugs eine Wendebahn jedes Rads auf der Basis seines jeweiligen Abstands vom Drehmittelpunkt des Fahrzeugs. In einigen Ausführungsformen kann die Oberflächenreibung unter jedem Rad unterschiedlich sein, wobei sich das Drehmoment, das auf jedes Rad aufgebracht wird, um das Drehzahldifferential zu erreichen, dynamisch ändern kann. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 basierend auf den Daten, die vom Raddrehungssensor 112 bereitgestellt werden, bestimmen, ob ein Rad während einer Kurve durchdreht, und als Reaktion darauf das auf das durchdrehende Rad aufgebrachte Drehmoment anpassen, wenn sich das Rad auf einer Oberfläche mit geringerer Reibung befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Fahrzeuggiersensoren 114 verbunden sein, die Daten bereitstellen, welche die Drehung des Fahrzeugs anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Orientierungssensoren 116 verbunden sein, die Daten bereitstellen, welche die Orientierung des Fahrzeugs 200 im 3D-Raum anzeigen. Zum Beispiel können Orientierungssensoren 116 Daten bereitstellen, die einen Neigungswinkel des Fahrzeugs 200, den Gierwinkel des Fahrzeugs 200 und den Rollwinkel des Fahrzeugs 200 anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeuggier- oder Gierrate durch einen oder mehrere Orientierungssensoren 116 bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeuggier- oder Gierrate durch die Lenkradeingabe 102 bestimmt werden. Die Orientierungssensoren 116 können Daten bereitstellen, welche die Orientierung des Fahrzeugs 200 anzeigen. Die Gierrate kann durch Berechnen einer Änderung der Orientierung über die Zeit bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem Geschwindigkeitssensor 118 verbunden sein, der die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem Beschleunigungsmessersensor 120 verbunden sein, der die aktuelle Beschleunigung des Fahrzeugs 200 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem Lenkradwinkelsensor 121 verbunden sein, der den Radlenkwinkel der lenkbaren Räder (z. B. 126 und 128) des Fahrzeugs 200 bestimmt. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Bestimmen des Radlenkwinkels der lenkbaren Räder mit dem Lenkradsensor 121 eine Wendebahn jedes der Räder des Fahrzeugs bestimmen. Basierend auf der bestimmten Wendebahn der Räder des Fahrzeugs kann die Steuerschaltung eine Differentialraddrehzahl für die Räder des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel kann ein erstes Rad eine Raddrehzahl aufweisen, die 40 % höher ist als ein zweites Rad. In einigen Ausführungsformen kann der bestimmte Radlenkwinkel mit dem Schwellenwertwinkel (z. B. 10 Grad) verglichen werden, um die Differential-Drehzahlsteuerung zu aktivieren. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122, ohne dass die Differential-Drehzahlsteuerung aktiviert wird und auf den bestimmten Radlenkwinkel, der den Schwellenwertwinkel überschreitet, reagiert, unabhängig ein Drehmoment auf die Räder aufgebracht werden, um die Stabilität beim Fahren auf Oberflächen mit sehr geringer Reibung zu verbessern und einen übermäßigen Radschlupf zu verhindern. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 als Reaktion auf das Aktivieren der Differentialraddrehzahl automatisch ein Drehmoment auf die Räder des Fahrzeugs aufbringen (z. B. ohne Empfang einer zusätzlichen Eingabe vom Gaspedal), basierend auf dem Lenkradwinkel. In einigen Ausführungsformen, wenn die Fahrzeugsollgeschwindigkeit 50 mph beträgt, aber der Lenkradwinkel zu groß ist, um diese Fahrzeugsollgeschwindigkeit zu erreichen, steigen die Soll-Raddrehzahlen allmählich, wenn der Lenkradwinkel normalisiert wird, um dann die Fahrzeugsollgeschwindigkeit zu erreichen. In einigen Ausführungsformen passt die Steuerschaltung ohne Aktivieren einer Differential-Drehzahlsteuerung das Drehmoment an die Räder des Fahrzeugs an. Zum Beispiel, wenn das Fahrzeug eine Gaspedaleingabe empfängt und mit einer Geschwindigkeit von 5 Meilen pro Stunde (mph) fährt, dreht der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad, wodurch ein Lenkradwinkel von 20 Grad entsteht, und als Reaktion darauf passt die Steuerschaltung automatisch das Drehmoment unabhängig an jedes Rad an, ohne eine neue Gaspedaleingabe zu empfangen.
  • Das veranschaulichende Systemdiagramm 100 von 1 kann verwendet werden, um eine oder alle der veranschaulichenden Schritte der Prozesse 600, 700 und 800 von 6, 7 bzw. 8 durchzuführen. Das veranschaulichende System 100 von 1 kann verwendet werden, um jede der in 2 gezeigten Rad-/Motorkonfigurationen gemäß der vorliegenden Offenbarung zu steuern. In einigen Ausführungsformen müssen nicht alle in 1 gezeigten Komponenten in dem Fahrzeug 200 eingeschlossen sein.
  • 2 zeigt eine Draufsicht eines veranschaulichenden Fahrzeugs 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 ein Coupe, eine Limousine, ein Lastwagen, ein Sport Utility Vehicle, ein Lieferwagen, ein Full-Size-Van, ein Minivan, ein Lieferwagen, ein Bus oder eine andere Art von Fahrzeug sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 ein linkes Vorderrad 202, ein rechtes Vorderrad 204, ein linkes Hinterrad 206 und ein rechtes Hinterrad 208 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 einen Motor 212 einschließen. Der Motor 212 kann mit dem linken Vorderrad 202 (z. B. über einen Gurt, Ketten, Zahnräder oder eine beliebige andere Verbindungsvorrichtung) verbunden sein. Das Fahrzeug 200 kann auch Motoren 214, 216, 218 einschließen, die in ähnlicher Weise mit den Rädern 204, 206, 208 verbunden sind. In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 konfiguriert sein, um ein Vorwärtsdrehmoment oder ein Rückwärtsdrehmoment an ihre jeweiligen Räder 202, 204, 206 und 208 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann jeder der Motoren 212, 214, 216 und 218 ein anderer Motor sein. Zum Beispiel kann sich ein erster Motor 212 von einem zweiten Motor 216 unterscheiden. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 ein Gaspedal 213 einschließen, das konfiguriert ist, um eine Gaspedaleingabe an eine Fahrzeugdynamiksteuerung 211 bereitzustellen, die konfiguriert ist, um die Gaspedaleingabe in ein Drehmoment oder eine Soll-Raddrehzahl umzuwandeln. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 ein Lenkrad 215 einschließen, das konfiguriert ist, um einen Lenkradwinkel an eine Fahrzeugdynamiksteuerung 211 bereitzustellen, die konfiguriert ist, um den Radlenkwinkel in eine Wendung des Fahrzeugs umzuwandeln. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 einen Resolver 242 einschließen, der an dem Motor 212 angebracht und dazu konfiguriert ist, ein Signal von dem Resolver 242 an die Fahrzeugdynamiksteuerung 211 zu überwachen und zu senden. Ferner kommuniziert die Fahrzeugdynamiksteuerung 211 mit jedem Resolver 242, 244, 246, 248, der an jedem Motor (212, 214, 216, 218) über die jeweiligen Kommunikationsleitungen (232, 234, 236, 238) gekoppelt ist.
  • In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 jede Art von Motoren sein, die in der Lage sind, Leistung (z. B. Gasmotoren, gaselektrische Hybridmotoren, Elektromotoren, batteriebetriebene Elektromotoren, Wasserstoffbrennstoffzellenmotoren) zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 batteriebetriebene Elektromotoren sein, die für den Fahrzeugantrieb, den Vortrieb durch Verwenden einer Vielzahl von Batteriezellen, die zusammengepackt sind, angeordnet sind, um ein oder mehrere Batteriemodule oder -baugruppen zu erzeugen, um Energie zu speichern und auf Anforderung freizugeben. In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 Vorrichtungen sein, die mit einem primären einzelnen Motor (nicht dargestellt) verbunden sind und konfiguriert sind, um die Leistung von einem einzelnen Motor auf die Räder 202, 204, 206 bzw. 208 unabhängig zu übertragen. Zum Beispiel können die Motoren 212, 214, 216 und 218 unabhängig voneinander Leistung auf die Räder 202, 204, 206 bzw. 208 übertragen, so dass sich die Räder 202, 204, 206 und 208 in einer Richtung (z. B. vorwärts) mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, wodurch das Fahrzeug 200 in die Lage versetzt wird, den Widerstand gegen die Lenkeingabe zu verringern und Stabilität beim Fahren auf Oberflächen mit sehr geringer Reibung zu gewährleisten, um übermäßigen Radschlupf zu verhindern. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug vier Motoren 212, 214, 216 und 218 einschließen, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie unabhängig ein Drehmoment an ein jeweiliges Rad 202, 204, 206 und 208 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen können die vier Motoren 212, 214, 216 und 218 konfiguriert sein, um die jeweiligen Räder 202, 204, 206 und 208 basierend auf einer jeweiligen Soll-Raddrehzahl unabhängig von einem Drehmoment bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich das erste Drehmoment, das für ein erstes Rad bereitgestellt wird, von dem zweiten Drehmoment, das für ein zweites Rad bereitgestellt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 eine Verarbeitungsschaltung 122 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 einen bordeigenen Fahrzeugcomputer einschließen, der in der Lage ist, mehrere Merkmale oder Fähigkeiten der Fahrzeuge zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 mit den Benutzereingaben des Fahrzeugs 200 (z. B. grafische Benutzeroberfläche 402) verbunden sein, den Sensoren des Fahrzeugs und dem transitorischen oder nicht-transitorischen Speicher (z. B. Speicher, der Anweisungen zum Betreiben des Fahrzeugs speichert) kommunikativ verbunden sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 eine Vielzahl von Sensoren einschließen. Zum Beispiel können einige der Vielzahl von Sensoren, Sensoren zum Bestimmen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200, des Radlenkwinkels, mit dem die Vorderräder 202, 204 des Fahrzeugs 200 eingeschlagen werden, einen Fahrzeugdrehsensor 114 zum Bestimmen der Drehung des Fahrzeugs in einem Fahrzeuggiermodus, Raddrehsensoren 112 (z. B. Resolver 242, 244, 246, 248) zum Bestimmen der Raddrehzahl jedes der Räder 202, 204, 206 und 208 des Fahrzeugs 200 und einen Beschleunigungssensor 120 einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 200 in der Lage sein, Funktionen des Fahrzeugs 200 mit oder ohne Benutzereingabe direkt zu steuern. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 in der Lage sein, den Motor 212 zu betätigen, um an das linke Vorderrad 202 ein festgelegtes Vorwärtsdrehmoment bereitzustellen, um eine Soll-Raddrehzahl zu erreichen. In ähnlicher Weise kann die Verarbeitungsschaltung 122 jeden der Motoren 214, 216, 218 betätigen, um an die Räder 204, 206, 208 jeweils einen festgelegten Betrag an Rückwärts- oder Vorwärtsdrehmoment bereitzustellen, um eine Soll-Raddrehzahl zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen können das linke Vorderrad 202 und das rechte Vorderrad 204 über eine Antriebswelle (nicht gezeigt) verbunden sein. Wie in 2 gezeigt, ist das veranschaulichte Fahrzeug mit jedem der Räder in einem anderen Abstand von dem Drehmittelpunkt 201 des Fahrzeugs positioniert, was einen Mittelpunkt der konzentrischen Kreise einer veranschaulichenden Wendung durch das Fahrzeug definiert. 2 zeigt ein Fahrzeug 200, das einen Rechtseinschlag durchführt, wobei die Vorderräder 202 und 204 die Lenkung bereitstellen. In einigen Ausführungsformen empfängt das linke Vorderrad 202 das Vorwärtsdrehmoment basierend auf einer Nachschlagetabelle, die den prozentualen Unterschied zwischen dem linken Vorderrad 202 und dem rechten Hinterrad 208 angibt. Fachleute werden jedoch erkennen, dass ähnliche Techniken verwendet werden können, um jede Wendung oder Bewegung, einschließlich aller Räder, die Drehmoment in derselben Richtung empfangen, durchzuführen. In einigen Ausführungsformen fährt das gesamte Fahrzeug 200 bei Geradeausfahrt mit der gleichen Geschwindigkeit. Andererseits, wenn ein Fahrzeug 200 in eine Kurve fährt (z. B. eine Lenkradeingabe empfängt), laufen verschiedene Stellen (z. B. Räder 202, 204, 206, 208) des Fahrzeugs basierend auf ihren Abständen vom Drehmittelpunkt 201 der Kurve mit unterschiedlichen Drehzahlen. In einigen Ausführungsformen steht die Differentialraddrehzahl der Räder in Bezug zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Daten der Differentialraddrehzahlen zwischen dem ersten und dem zweiten Rad, basierend auf unterschiedlichen Lenkradwinkeln. Im veranschaulichenden Beispiel befinden sich das erste und das zweite Rad auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs. Zum Beispiel ist das erste Rad ein linkes Vorderrad 202, und das zweite Rad ist ein rechtes Hinterrad 208. Es sollte beachtet werden, dass Tabelle 1 als Beispiel bereitgestellt wird und nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden sollte, da verschiedene andere Beziehungen zwischen dem ersten Rad, dem zweiten Rad und dem Lenkradeingang, wie andere lineare, nichtlineare und/oder exponentielle Beziehungen, unter anderen hierin in Betracht gezogenen Variationen implementiert werden können. Tabelle 1
    Lenkradwinkel (Grad) % Differenz Erstes Rad Zweites Rad Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (mph)
    5 5 5,18 4,93 5
    10 10 5,37 4,87 5
    15 20 5,75 4,75 5
    20 30 6,12 4,62 5
    25 40 6,5 4,50 5
    30 50 6,87 4,37 5
    35 60 7,25 4,25 5
    40 70 7,62 4,12 5
    45 80 8 4 5
  • In einigen Ausführungsformen befinden sich das erste Rad und das zweite Rad, die mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, auf derselben Seite des Fahrzeugs. Zum Beispiel ist das erste Rad das rechte Vorderrad 204 und das zweite Rad ist das rechte Hinterrad 208. Basierend auf dem ersten Rad und dem zweiten Rad, die auf derselben Seite des Fahrzeugs positioniert sind, wird eine Differentialraddrehzahl bestimmt, die dem Laufweg jedes der Räder entspricht. In einigen Ausführungsformen befinden sich das erste Rad und das zweite Rad, die mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, auf der Rückseite des Fahrzeugs oder auf der Vorderseite des Fahrzeugs. Basierend auf dem ersten Rad und dem zweiten Rad, die am Fahrzeug positioniert sind, wird eine Differentialraddrehzahl bestimmt, die dem Laufweg jedes der Räder entspricht.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 beim Einschlagen nach rechts Vorwärtsdrehmomente (TF3 und TF4), basierend auf der Wendebahn zum Erreichen der Soll-Raddrehzahl des Fahrzeugs, an den linken Rädern 250 (z. B. linkes Vorderrad 202 und linkes Hinterrad 206) bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug Vorwärtsdrehmomente (TF1 und TF2) basierend auf der Wendebahn des Rads bereitstellen, um die Soll-Raddrehzahl (z. B. kann die Soll-Raddrehzahl proportional zum Gaspedaleingang sein) an den rechten Rädern 260 (z. B. rechtes Vorderrad 204 und rechtes Hinterrad 208) zu erreichen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 200 ein Vorwärtsdrehmoment TF1 für das rechte Vorderrad 204, ein Vorwärtsdrehmoment TF3 für das linke Vorderrad 202, ein Vorwärtsdrehmoment TF4 ür das linke Hinterrad 206 und ferner ein Vorwärtsdrehmoment TF2 für das rechte Hinterrad 208 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 Drehmomente zum Erreichen der Soll-Raddrehzahl (z. B. kann die Soll-Raddrehzahl proportional zur Gaspedaleingabe sein) an den Rädern (z. B. linkes Vorderrad 202, rechtes Vorderrad 204, linkes Hinterrad 206 und rechtes Hinterrad 208) bereitstellen. In einigen Ausführungsformen ist jedes der Vorwärtsdrehmomente TF1, TF2, TF3 und TF4 ein unabhängiges Drehmoment und eine Funktion des jeweiligen Radlenkwinkels. Zum Beispiel kann das rechte Vorderrad 204 einem ähnlichen Laufweg wie einer Mittelposition des Fahrzeugs folgen und daher eine niedrige Differential-Drehzahl im Vergleich zur Fahrzeuggeschwindigkeit aufweisen und folglich eine geringere Änderung des Drehmoments TF1 erfordern als das Drehmoment TF3 für das linke Vorderrad 202, das sich auf einem Laufweg befindet, der größer ist als der Laufweg des Fahrzeugs.
  • In einigen Ausführungsformen können das linke Vorderrad 202 und das rechte Vorderrad 204 über eine Antriebswelle (nicht gezeigt) verbunden sein. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 beim Einschlagen nach rechts den Lenkradwinkel für das Fahrzeug bestimmen, z. B. eine Wendung von 30 Grad nach rechts. Basierend auf dem bestimmten Lenkradwinkel kann das Fahrzeug die Differentialraddrehzahl für die Räder des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel kann sich eine Raddrehzahl für das linke Vorderrad 202 von einer Raddrehzahl für das rechte Hinterrad 208 unterscheiden. Das Fahrzeug kann unabhängige Vorwärtsdrehmomente (TF3 und TF4) für die Räder auf der linken Seite 250 des Fahrzeugs (z. B. linkes Vorderrad 202 und linkes Hinterrad 206) bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug Vorwärtsdrehmomente (TF1 und TF2) für die Räder auf der rechten Seite 260 des Fahrzeugs bereitstellen (z. B. rechtes Vorderrad 204 und rechtes Hinterrad 208). Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein Vorwärtsdrehmoment TF1 für das rechte Vorderrad 204 bereitstellen und ferner ein Vorwärtsdrehmoment TF2 für das rechte Hinterrad 208. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug unabhängige Vorwärtsdrehmomente (TF3 und TF4) für die Räder auf der linken Seite 250 des Fahrzeugs (z. B. linkes Vorderrad 202 und linkes Hinterrad 206) bereitstellen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 200 ein Vorwärtsdrehmoment TF3 für das linke Vorderrad 202 bereitstellen und kann ferner ein Vorwärtsdrehmoment TF4 für das rechte Hinterrad 206 bereitstellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug Vorwärtsdrehmomente (TF1, TF2, TF3 und TF4) bereitstellen, die auf die Räder 202 und 206 auf der linken Seite 250 bzw. auf die Räder 204 und 208 auf der rechten Seite 260 des Fahrzeugs ausgeübt werden. Als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug 200 eine Lenkradeingabe über 211 empfängt, wird ein Drehmittelpunkt 201 des Fahrzeugs bestimmt. Der Drehmittelpunkt ist die Mitte der konzentrischen Kreise, die jeweils einen Laufweg eines jeweiligen Rads darstellen. Der Laufweg jedes der Räder (d. h. der konzentrische Kreis) wird basierend auf dem Lenkradwinkel angepasst. Zum Beispiel wird je höher der Grad des Lenkradwinkels, die Fahrzeugbahn (z. B. konzentrischer Kreis) mit einer kleineren Wendebahn (d. h. kleineren Radius der konzentrischen Kreise) angepasst. Wenn andererseits nur eine kleine Wendung vorgenommen wird, wird die Fahrzeugbahn mit einer größeren Wendebahn (d. h. einem größeren radius der konzentrischen Kreise) angepasst. Das Fahrzeug kann basierend auf der Lenkradeingabe eine Differential-Drehzahl zwischen einem ersten Rad und einem zweiten Rad des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel weisen die Räder des Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeug, das einen Laufweg des Fahrzeugs identifiziert, unterschiedliche Laufwege auf. Bei einem Rechtseinschlag weist das linke Vorderrad 202 aufgrund seiner Position auf der linken Seite des Fahrzeugs beim Einschlagen nach rechts einen größeren Laufweg auf als der mittlere Laufweg des Fahrzeugs, der wiederum größer ist als der Laufweg des rechten Hinterrads 208 auf der rechten Seite des Fahrzeugs, die einen kleineren Laufweg aufweist. Basierend auf dem vorstehenden Beispiel bestimmt das Fahrzeug eine Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem zweiten Rad. In der veranschaulichenden 2 zeigen die Längen der Pfeile den Betrag des Drehmoments an, das auf die Räder aufgebracht werden soll. Zum Beispiel erfordert das linke Vorderrad 202 bei einem Rechtseinschlag ein erhöhtes Vorwärtsdrehmoment TF3, während das rechte Hinterrad 208 ein geringeres Vorwärtsdrehmoment TF2 benötigt. Die Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten Rad (z. B. linkes Vorderrad 202) und dem zweiten Rad (z. B. rechtes Hinterrad 208) wird basierend auf den jeweiligen Drehzahlen bestimmt. Zum Beispiel kann die Raddrehzahl am ersten Rad (z. B. linkes Vorderrad 202) auf etwa 6,5 mph und die Raddrehzahl am zweiten Rad (z. B. rechtes Hinterrad 208) auf etwa 4 mph gesetzt werden, während das Fahrzeug mit 5 mph fährt. Zum Beispiel folgt das Fahrzeug 200 auf einer relativ gleichmäßigen Bodenoberfläche, bei der der Drehmittelpunkt 201 des Fahrzeugs als Mittelpunkt der konzentrischen Kreise positioniert ist und das Fahrzeug den mittleren Laufweg des Fahrzeugs beibehält, während jeder der Laufwege der Räder an den verringerten Widerstand gegen die Lenkeingabe angepasst wird.
  • Unter der Annahme, dass die Vorwärtsdrehmomente an den Rädern der rechten Seite 260 (204 und 208) und das Vorwärtsdrehmoment an den Rädern der linken Seite 250 (202 und 206) beibehalten werden, verringert die Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad den Widerstand gegen die Lenkeingabe und stellt Stabilität beim Fahren auf Oberflächen mit sehr geringer Reibung bereit, um übermäßigen Radschlupf zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 in einem bestimmten Modus (z. B. Kriechmodus, Giermodus usw.) in beiden Einschlagrichtungen (z. B. Rechts- und Linkseinschlag) betrieben werden. Der Modus kann aktiviert oder als Reaktion darauf ausgelöst werden, dass die Insassen des Fahrzeugs diesen Modus anfordern. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 eine Anzeige für eine Lenkradeingabe, d. h. ein Einschlagen, empfangen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 200 eine Anzeige für einen Rechtseinschlag empfangen, was dazu führt, dass sich das Fahrzeug nach rechts dreht. In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug 200 eine Anzeige einen Linkseinschlag empfangen, was dazu führt, dass sich das Fahrzeug nach links dreht. 2 zeigt einen Rechtseinschlag; Fachleute erkennen jedoch, dass ähnliche Techniken verwendet werden können, um einen Linkseinschlag durchzuführen.
  • Die vorstehende 2 dient lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zu Veranschaulichungszwecken und nicht einschränkend dargelegt. Zum Beispiel kann jede Kombination von Motoren 212, 214, 216 und 218 und Antriebssträngen in dem Fahrzeug 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. In einigen Beispielen können die Heckmotoren 216 und 218 von 2 in Kombination mit einem einzelnen Frontmotor 212 verwendet werden. Gemäß einer solchen Konfiguration schließt das Fahrzeug 200 drei Motoren (einen Frontmotor und zwei Heckmotoren) ein. In einem anderen Beispiel kann ein einzelner Heckmotor 216 in Kombination mit den zwei Frontmotoren 212 und 214 von 2 verwendet werden. Gemäß einer solchen Konfiguration schließt das Fahrzeug 200 drei Motoren (zwei Frontmotoren und einen Heckmotor) ein.
  • 3 zeigt eine weitere Querschnittsansicht von oben eines veranschaulichenden Fahrzeugs, wobei die Wendebahn jedes Rads gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht ist. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 ein Coupe, eine Limousine, ein Lastwagen, ein Sport Utility Vehicle, ein Full-Size-Van, ein Minivan, ein Lieferwagen, ein Bus oder eine andere Art von Fahrzeug sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 ein linkes Vorderrad 302, ein rechtes Vorderrad 304, ein linkes Hinterrad 306 und ein rechtes Hinterrad 308 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 einen Motor 212 einschließen. Der Motor 212 kann mit dem linken Vorderrad 302 (z. B. über einen Gurt, Ketten, Zahnräder oder eine beliebige andere Verbindungsvorrichtung) verbunden sein. Das Fahrzeug 300 kann auch Motoren 214, 216, 218 einschließen, die in ähnlicher Weise mit den Rädern 304, 306, 308 verbunden sind. In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 konfiguriert sein, um ein Vorwärtsdrehmoment oder ein Rückwärtsdrehmoment an ihre jeweiligen Räder 302, 304, 306 und 308 bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 jede Art von Motoren sein, die in der Lage sind, Leistung (z. B. Gasmotoren, Elektromotoren) zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die Motoren 212, 214, 216 und 218 Vorrichtungen sein, die mit einem primären einzelnen Motor (nicht dargestellt) verbunden sind und konfiguriert sind, um die Leistung von einem einzelnen Motor auf die Räder 302, 304, 306 bzw. 308 unabhängig und verzögerungsfrei zu übertragen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 eine Verarbeitungsschaltung 122 von 1 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 einen bordeigenen Fahrzeugcomputer einschließen, der in der Lage ist, mehrere Merkmale oder Fähigkeiten der Fahrzeuge zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit Benutzereingaben 102, 104, 105 des Fahrzeugs, den Sensoren des Fahrzeugs 111-120 und einem transitorischen oder nicht-transitorischen Speicher (z. B. Speicher, der Einrichtungen zum Betreiben des Fahrzeugs speichert) verbunden sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 eine Vielzahl von Sensoren einschließen. Zum Beispiel können einige der Vielzahl von Sensoren einen Geschwindigkeitssensor 118 zum Bestimmen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 300, den Lenkradwinkelsensor 121, mit dem die Vorderräder 302, 304 des Fahrzeugs 300 gedreht werden, einen Fahrzeugdrehsensor 114 zum Bestimmen der Drehung des Fahrzeugs 300 im Giermodus des Fahrzeugs, Raddrehsensoren 112 zum Bestimmen des Schlupfs jedes der Räder 302, 304, 306 und 308 des Fahrzeugs 300 und einen Beschleunigungssensor 120 zum Bestimmen der Beschleunigung des Fahrzeugs einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 300 in der Lage sein, Funktionen des Fahrzeugs 300 mit oder ohne Benutzereingabe direkt zu steuern. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 in der Lage sein, den Motor 212 zu betätigen, um einen festgelegten Betrag an Rückwärts- oder Vorwärtsdrehmoment für das linke Vorderrad 302 bereitzustellen. In ähnlicher Weise kann die Verarbeitungsschaltung 122 in der Lage sein, einen der Motoren 214, 216, 218 zu betätigen, um einen festgelegten Betrag an Rückwärts- oder Vorwärtsdrehmoment für die Räder 304, 306 bzw. 308 bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 300 das Drehzahldifferential von Rädern eines Fahrzeugs steuern, wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind. Zum Beispiel kann ein Benutzer einen Knopf drücken, das Lenkrad drehen oder einen Hebel betätigen, um das Fahrzeug zum Wenden aufzufordern. Die Steuerung des Drehzahldifferentials von Rädern kann jedoch ohne Benutzereingabe aktiviert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 stattdessen oder zusätzlich zu der Benutzeranforderung eine Anzeige eines Einschlagens des Fahrzeugs 300 empfangen, die angefordert wird. Zum Beispiel kann das Fahrzeug eine Eingabe für einen Rechtseinschlag oder einen Linkseinschlag empfangen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmen, ob die Vorderräder 302 und 304 parallel zum Fahrzeug 300 ausgerichtet sind. In einigen Ausführungsformen müssen die Räder 302 und 304 von einer parallel zum Fahrzeug 300 ausgerichteten Position in eine nicht ausgerichtete Position gebracht werden, damit die Steuerung des Drehzahldifferentials der Räder aktiviert werden kann. Damit das Raddrehzahldifferential den Widerstand gegen die Lenkeingabe verringert und Stabilität beim Einschlagen des Fahrzeugs 300 bereitstellt, kann das Drehzahldifferential zwischen den Rädern 302 und 304 basierend auf der Lenkradeingabe größer als 10 % sein, um den variierenden Einschlagbahnen der Räder entgegenzuwirken. In einigen Ausführungsformen können das eine oder die mehreren Vorderräder 302 und 304 des Fahrzeugs 300 die Lenkräder sein. In einigen Ausführungsformen können das eine oder die mehreren Hinterräder 306 und 308 des Fahrzeugs 300 die Lenkräder sein. In einer anderen Ausführungsform können das eine oder die mehreren Hinterräder 306 und 308 und das eine oder die mehreren Vorderräder 302 und 304 die Lenkräder sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 300 während des Betriebs des Fahrzeugs während einer Wendung die Steuerung des Drehzahldifferentials aktivieren. Bei der Steuerung des Drehzahldifferentials für Räder des Fahrzeugs kann die Verarbeitungsschaltung 122 ein Vorwärtsdrehmoment an die rechten Räder 360, das rechte Vorderrad 304 und das rechte Hinterrad 308 bereitstellen (z. B. unter Verwendung der Motoren 214 und 218). In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 das Vorwärtsdrehmoment an die linken Räder 350, das linke Vorderrad 302 und das linke Hinterrad 306 des Fahrzeugs 300 bereitstellen, zum Beispiel unter Verwendung von Motoren 212 und 216. Beim Einschlagen des Fahrzeugs 300 behält das Fahrzeug 300 eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei (z. B. 5 mph), aber die einzelnen Raddrehzahlen für jedes der Räder 302, 304, 306 und 308 des Fahrzeugs 300 variieren basierend auf der Geometrie des Fahrzeugs (z. B. Radstand, Spur des Fahrzeugs und Einschlagwinkel der Reifen).
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung der Differentialraddrehzahl zwischen den Rädern genutzt werden, wenn das Fahrzeug über einen großen Stein oder Felsbrocken fährt und eines der Räder abhebt. In einigen Ausführungsformen wird die Drehzahlsteuerung als Reaktion auf das Durchdrehen eines oder mehrerer Räder der Vielzahl von Rädern des Fahrzeugs automatisch aktiviert. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 automatisch die Drehzahlsteuerung aktivieren, wenn das Fahrzeug über einen großen Stein oder Felsbrocken fährt und eines der Räder abhebt. Die Verarbeitungsschaltung 122 kann die Drehzahl der einzelnen Räder so steuern, dass sie sich beim Geradeausfahren mit der gleichen Drehzahl drehen. Die Verarbeitungsschaltung 122 passt die Differentialraddrehzahlen entsprechend dem Einschlagwinkel an, um das Einschlagen des Fahrzeugs zu erleichtern.
  • Die vorstehende 3 dient lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zu Veranschaulichungszwecken und nicht einschränkend dargelegt. 3 zeigt ferner die Laufwege der Mitte des Fahrzeugs um einen Drehmittelpunkt 201 herum und jedes der Räder des Fahrzeugs, basierend auf dem Lenkradwinkel. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 300 einen Fahrzeugdrehmittelpunkt 201 einschließen, der eine Mitte der konzentrischen Kreise ist, die jeweils einen Laufweg des jeweiligen Rads des Fahrzeugs darstellen. Basierend auf dem Lenkradwinkel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 einen vorderen linken Laufweg 312 für das linke Vorderrad 302, einen vorderen rechten Laufweg 314 für das rechte Vorderrad 304, einen hinteren linken Laufweg 316 für das linke Hinterrad 306 und einen hinteren rechten Laufweg 318 für das rechte Hinterrad 308. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 den Wenderadius der einzelnen Laufwege (Abstand vom Rad zum Drehmittelpunkt 201) basierend auf dem Lenkradwinkel bestimmen.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Fahrzeuggiermodus auf einem Fahrzeug mit einer beliebigen Kombination von Achsen gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 300 eine gelenkte Achse und eine nicht gelenkte Achse aufweisen. Die gelenkte Achse kann mit einem Rad oder einer Vielzahl von Rädern gekoppelt sein, die das Fahrzeug 300 in eine Richtung lenken. In einigen Ausführungsformen kann die gelenkte Achse an der Vorderseite oder Rückseite des Fahrzeugs 300 bereitgestellt sein. Wenn zum Beispiel der Benutzer eine Eingabe zum Lenken des Fahrzeugs bereitstellt, drehen sich die Vorder- oder Hinterräder. In einigen Ausführungsformen kann die nicht gelenkte Achse mit einem Rad oder einer Vielzahl von Rädern gekoppelt sein, die Drehmoment für das Fahrzeug bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug zwei Achsen bereitstellen (z. B. gelenkte und ungelenkte Achsen), wie dies in der Konfiguration dargestellt ist, die in Fahrzeug 300 (3) dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug drei oder mehr Achsen bereitstellen. Zum Beispiel können die drei oder mehr Achsen mindestens eine gelenkte Achse und zwei oder mehr nicht gelenkte Achsen bereitstellen. Gemäß einer solchen Konfiguration kann, wenn die mindestens eine gelenkte Achse derart gedreht wird, dass die entsprechenden Räder parallel zum Fahrzeug ausgerichtet sind, der Fahrzeuggiermodus aktiviert werden. In einigen Ausführungsformen kann die mindestens eine gelenkte Achse einen Motor an jedem Rad einschließen. In einigen Ausführungsformen kann jeder Motor ein Vorwärtsdrehmoment für das Fahrzeug an einem Rad und ein Rückwärtsdrehmoment für das Fahrzeug an dem anderen Rad bereitstellen, das an der Lenkachse angebracht ist. In einigen Ausführungsformen können die zwei oder mehr nicht gelenkten Achsen gemäß der vorliegenden Offenbarung auf derselben Seite des Fahrzeugs ein Rückwärtsdrehmoment bereitstellen, das dem Rückwärtsdrehmoment der Lenkachse entspricht, und ein Vorwärtsdrehmoment auf derselben Seite des Fahrzeugs bereitstellen, das dem Vorwärtsdrehmoment der Lenkachse entspricht.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung des Drehzahldifferentials oder jeder andere Modus oder gar kein Modus in jedem Fahrzeug verwendet werden, das in der Lage ist, das Drehmoment und/oder die Bremswirkung auf die Räder des Fahrzeugs zu verteilen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug eine unabhängige Verteilung von Drehmoment auf die rechten Räder 260 und die linken Räder 250 bereitstellen. Gemäß einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug unabhängige und variierende Verteilungspegel von Drehmoment und Bremswirkung auf die rechten Räder 260 und die linken Räder 250 bereitstellen. Das Vorgenannte ermöglicht es einem Fahrer, ein genaues Drehzahldifferential zu erhalten, das den Widerstand gegen die Steuerung der Lenkeingabe verringert, während das Fahrzeug auf dem mittleren Laufweg fährt.
  • 4 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel eines Innenraums des Fahrzeugs 400 einer mit einer grafischen Benutzeroberfläche 402 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einigen Ausführungsformen kann sich eine grafische Benutzeroberfläche 402 auf Komponenten beziehen, die in ein Fahrzeug, wie ein Fahrzeug 400 in 4., eingebaut, an dieses gekoppelt oder ihm zugreifbar sind. Das Fahrzeug 400 ist mit einer grafischen Benutzeroberfläche 402 ausgestattet, die verwendet werden kann, um Fahrzeugsysteme zu aktivieren/zu deaktivieren, einschließlich der Optionen zum Aktivieren und Deaktivieren der Steuerung des Drehzahldifferentials oder eines anderen Modus. Zum Beispiel kann ein Benutzer in Fahrzeug 400 die grafische Benutzeroberfläche 402 verwenden, um auf Optionen am Fahrzeug 400 zuzugreifen. Das Fahrzeug 400 ist ferner mit einem Gaspedal 404 ausgestattet, das so konfiguriert ist, dass es die Bereitstellung von Drehmomenten veranlasst, um die Soll-Raddrehzahlen (z. B. kann die Soll-Raddrehzahl proportional zur Gaspedaleingabe sein) der Räder (z. B. linkes Vorderrad 202, rechtes Vorderrad 204, linkes Hinterrad 206 und rechtes Hinterrad 208) zu erreichen. Das Fahrzeug 400 ist auch mit einem Lenkrad 406 ausgestattet, das konfiguriert ist, um dem Fahrzeug eine Lenkung bereitzustellen. Die Drehung des Lenkrads 406 kann von der Verarbeitungsschaltung (z. B. der Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 100 oder 200) verwendet werden, um den Lenkradwinkel zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die grafische Benutzeroberfläche 402 in das Fahrzeug 400 oder in die Benutzerausrüstung integriert werden, die für den Zugriff auf dieses Fahrzeugsystem bei der Verwendung des Fahrzeugs 400 verwendet wird. In einigen Ausführungsformen können Fahrzeugsysteme, die auf der grafischen Benutzeroberfläche 402 angezeigt werden, kommunikativ mit Benutzereingaben (z. B. Mikrofon und Lautsprecher zum Bereitstellen von Sprachbefehl) des Fahrzeugs 400 verbunden sein. Zum Beispiel kann der Benutzer einen Sprachbefehl bereitstellen, um die Steuerung des Drehzahldifferentials zu aktivieren, und das in das Fahrzeug 400 eingebaute Audiosystem kann einen solchen Befehl umwandeln, um den Modus zu aktivieren.
  • 5 zeigt eine Vorderansicht eines veranschaulichenden Lenkrads 500 eines Fahrzeugs (z. B. Fahrzeug 100 oder 200) gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einigen Ausführungsformen kann das Lenkrad 500 den ersten Schwellenwert 506 (z. B. halbe Umdrehungen) einschließen. Wenn die Drehung 502 des Lenkrads 500 nicht den ersten Schwellenwert 506 erreicht, kann das Fahrzeug in einem Normalmodus arbeiten, ohne das Drehzahldifferential der Räder des Fahrzeugs zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann der erste Schwellenwert 506 einen zugehörigen falschen Anschlag aufweisen. Wenn der Benutzer beispielsweise das Lenkrad 500 bis zum ersten Schwellenwert 506 dreht, kann der Benutzer einen (z. B. durch Federn, eine Arretierung oder jede andere Art von Mechanismus erzeugten) Widerstand spüren. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 mit dem Betrieb des Fahrzeugs im Drehzahldifferential beginnen, wenn der Benutzer das Lenkrad 500 über den ersten Schwellenwert 506 hinaus dreht (z. B. durch Überwinden des Widerstands des falschen Anschlags).
  • In einigen Ausführungsformen kann das Lenkrad 500 einen zweiten Schwellenwert 508 (z. B. 2 volle Umdrehungen) einschließen. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Schwellenwert 508 optional, und der Überkompensationsmodus kann unter Verwendung anderer Techniken aktiviert werden. Zum Beispiel kann der zweite Schwellenwert 508 in Fahrzeugen vorhanden sein, bei denen das Lenkrad 500 nicht mechanisch mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden ist (z. B. bei einem Drive-by-Wire-Fahrzeug). Der Überkompensationsmodus kann ausgelöst werden, wenn ein scharfes Einschlagen einer Kurve eingeleitet wird, das zu einem Widerstand an jedem Rad führt. Als Teil des Überkompensationsmodus kann ferner das Fahrzeug eine Bremswirkung auf die Räder des Fahrzeugs anwenden, um die Raddrehzahlen des Differentials zu erreichen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug im Überkompensationsmodus die Soll-Raddrehzahlen für jedes Rad überhöhen, um den Wenderadius zu verringern und die Differentialdrehzahl zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Differentialraddrehzahl größer als die berechneten Beträge skaliert werden. Zum Beispiel, wenn die Soll-Raddrehzahl eines linken Rades (z. B. linkes Vorderrad 202) eine 15 % höhere Soll-Raddrehzahl als die Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 5 mph) aufweist, kann der Überkompensationsmodus diese Soll-Raddrehzahl des linken Vorderrades 202 auf eine höhere Soll-Raddrehzahl (z. B. 30 % höher) erhöhen. Ähnlich verhält es sich, wenn das rechte Rad beim Rechtseinschlag (z. B. rechtes Hinterrad) 85 % der Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 5 mph) erreicht, kann der Überkompensationsmodus die Raddrehzahl sogar weiter auf 70 % der Fahrzeuggeschwindigkeit verringern. Eine solche Überkompensation veranlasst das linke Rad (z. B. das linke Vorderrad 202) zum Überdrehen und das rechte Rad (z. B. das rechte Hinterrad 208) zum Unterdrehen, was zu einer zusätzlichen Drehung des Fahrzeugs führt.
  • Es versteht sich, dass der Drehmittelpunkt bei einer rutschfreien Kurve im normalen Fahrbetrieb durch die räumliche Anordnung der Räder und die Lenkradwinkel der Vorderräder definiert wird. Je weiter das Lenkrad von seiner Mittelposition weggedreht wird, desto näher rückt der Drehmittelpunkt des Fahrzeugs an das Fahrzeug heran. In einigen Ausführungsformen ermöglicht die Steuerung des Drehzahldifferentials bei der vorstehend erläuterten Überkompensation, dass sich der Drehmittelpunkt näher an das Fahrzeug heranbewegt, als dies allein durch den Winkel der Vorderräder aufgrund des Widerstands an den Rädern möglich ist. In einigen Ausführungsformen wird durch den Betrag, um den das Lenkrad über den ersten Schwellenwert hinaus gedreht wird, die Wendebahn des Fahrzeugs angepasst. Basierend auf der Anpassung der Wendebahn des Fahrzeugs wird die Wendebahn für jedes Rad angepasst, was dazu führt, dass das Drehzahldifferential für die Räder des Fahrzeugs angepasst wird. Zum Beispiel passt die Verarbeitungsschaltung 122 das Drehmoment für jedes Rad basierend auf der Lenkradeingabe an, wenn das Fahrzeug eine weitere Wendung macht, um dem erhöhten Widerstand am linken Vorderrad 202 und rechten Hinterrad 208 des Fahrzeugs entgegenzuwirken.
  • In einigen Ausführungsformen steuert der Betrag, um den das Lenkrad über den zweiten Schwellenwert hinaus gedreht wird, den Abstand zwischen der Bahn jedes Rads und der Position des Mittelpunkts (d. h. dem Mittelpunkt der konzentrischen Kreise, wobei jeder Kreis einen Laufweg des jeweiligen Rads darstellt) des Fahrzeugs. Zum Beispiel kann, wenn das Lenkrad über den zweiten Schwellenwert hinaus gedreht wird, als Teil der Überkompensation ein Rückwärtsdrehmoment auf das rechte Hinterrad 208 aufgebracht werden. Das relative Rückwärtsdrehmoment am rechten Hinterrad 208 kann im Verhältnis zum Vorwärtsdrehmoment, das auf das linke Vorderrad 202 aufgebracht wird, zunehmen, wenn der Betrag, um den das Lenkrad über den zweiten Schwellenwert hinaus gedreht wird. Wenn das Lenkrad maximal eingeschlagen ist, kann das Rückwärtsdrehmoment, das auf das rechte Hinterrad 208 aufgebracht wird, etwa gleich groß sein wie das Vorwärtsdrehmoment, das auf das linke Vorderrad 202 aufgebracht wird.
  • 6 stellt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Steuern des Drehzahldifferentials der Räder eines Fahrzeugs durch Einstellen einer Differentialdrehzahl für das Rad gemäß einigen veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 600 durch die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 200 (2) oder 300 (3) ausgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren 600 oder ein beliebiger Schritt davon an dem System von 1 durchgeführt oder bereitgestellt werden könnte. Zusätzlich können ein oder mehrere Schritte des Verfahrens 600 in einen oder mehrere andere hierin beschriebene Schritte integriert oder mit diesen kombiniert werden.
  • Das Verfahren 600 beginnt bei 602, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 den Radlenkwinkel des Fahrzeugs bestimmen kann. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 Signale von den Lenkradwinkelsensoren 121 verwenden, um den Radlenkwinkel zu überwachen und Benutzereingaben über eine Eingabe an einem Lenkrad 406 oder eine andere Eingabe zu überwachen. Zum Beispiel, unter erneuter Bezugnahme auf 3, ob ein Einschlagbetrag oder -winkel der Vorderräder des Fahrzeugs erfüllt ist (z. B. der Einschlagwinkel der Räder 202 und 204). In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 einen Lenkradwinkelsensor 121 verwenden, der mit einer Lenksäule verbunden ist, um den Lenkradwinkel der Räder 202 und 204 zu bestimmen.
  • Das Verfahren 600 fährt bei 604 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, ob der Wert des Lenkradwinkels größer als der Schwellenwert ist. Zum Beispiel kann der Schwellenwert für den Lenkradwinkel auf 5 Grad oder einen anderen Wert eingestellt werden. Wenn die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, dass der Wert des Lenkradwinkels größer als der Schwellenwert ist („Ja“ bei 604), fährt die Verarbeitungsschaltung 122 mit Schritt 606 fort. Wenn andererseits die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, dass der Wert des Lenkradwinkels unter dem Schwellenwert liegt („Nein“ bei 604), kann das Fahrzeug dann bei 610 das gleiche Drehmoment auf das erste und das zweite Rad aufbringen.
  • Das Verfahren 600 fährt bei 606 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 abhängig vom Ergebnis aus Schritt 604 fortfahren kann. Bei 606 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine Differentialraddrehzahl zwischen einem ersten Rad des Fahrzeugs und einem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das erste Rad aus einem der Räder 202, 204, 206 und 208 ausgewählt sein und das zweite Rad ist ein anderes Rad von dem einen der Räder 202, 204, 206 und 208, das nicht für das erste Rad ausgewählt ist. Die Differentialraddrehzahl kann basierend auf der Wendebahn jedes der ausgewählten Räder bestimmt werden.
  • In einigen Ausführungsformen wird, wenn das Fahrzeug eine Wendung macht, die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten und eine Differentialraddrehzahl vergleicht zum Beispiel zwei Raddrehzahlen.
    die erste Raddrehzahl und die zweite Raddrehzahl, wie durch die nachfolgende Gleichung 2 veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen vergleicht die Differentialraddrehzahl jedes der Räder, wie durch beispielhafte Gleichungen wie folgt veranschaulicht wird: Drehzahldifferential zwischen  1.  und  2.  Rad = R 1. Rad / R 2. Rad
    Figure DE102021133463A1_0001
    Drehzahldifferential zwischen  1.  und  3.  Rad = R 1. Rad / R 3. Rad
    Figure DE102021133463A1_0002
    Drehzahldifferential zwischen  1.  und  4.  Rad = R 1. Rad / R 4. Rad
    Figure DE102021133463A1_0003
  • Wobei R1.Rad der Wenderadius des ersten Rads des Fahrzeugs, R2.Rad der Wenderadius des zweiten Rads des Fahrzeugs, R3.Radder Wenderadius des dritten Rads des Fahrzeugs und R4.Rad der Wenderadius des vierten Rads des Fahrzeugs ist.
  • In einigen Ausführungsformen wird, wenn das Fahrzeug eine Wendung macht, die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten und eine Differentialdrehzahl der Räder verglichen, indem jede Raddrehzahl mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird, wie durch beispielhafte Gleichungen wie folgt veranschaulicht: Drehzahldifferential zwischen  1.  Rad und Fahrzeugmitte = R 1. Rad / R Fahrzeugmitte
    Figure DE102021133463A1_0004
    Drehzahldifferential zwischen  2.  Rad und Fahrzeugmitte = R 2. Rad / R Fahrzeugmitte
    Figure DE102021133463A1_0005
    Drehzahldifferential zwischen  3.  Rad und Fahrzeugmitte = R 3. Rad / R Fahrzeugmitte
    Figure DE102021133463A1_0006
    Drehzahldifferential zwischen  4.  Rad und Fahrzeugmitte = R 4. Rad / R Fahrzeugmitte
    Figure DE102021133463A1_0007
  • Wobei R1.Rad der Wenderadius des ersten Rads des Fahrzeugs, R2.Rad der Wenderadius des zweiten Rads des Fahrzeugs, R3.Rad der Wenderadius des dritten Rads des Fahrzeugs, R4.Rad der Wenderadius des vierten Rads des Fahrzeugs und RVehicle center der Wenderadius der Fahrzeugmitte ist.
  • Die vorstehenden Gleichungen (Gl. 2-8) dienen lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zu Veranschaulichungszwecken und nicht einschränkend dargelegt. Zum Beispiel kann jede Kombination von Differenzwerten in einer Nachschlagetabelle gespeichert und basierend auf dem Drehwinkel abgerufen und auf die geeigneten Räder basierend auf der Einschlagrichtung angewendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 als Teil der Durchführung des Einschlagens die Einschlagrichtung bestimmen (z. B. wird ein Rechts- oder Linkseinschlag durchgeführt). In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 das erste Rad und das zweite Rad basierend auf der Wendebahn des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen eines Radlenkwinkels für einen Rechtseinschlag, dass das linke Vorderrad (202) das erste Rad ist und das rechte Hinterrad (208) das zweite Rad ist. In einem anderen Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen eines Radlenkwinkels für einen Rechtseinschlag, dass das linke Vorderrad (202) das erste Rad ist und das rechte Vorderrad (204) das zweite Rad ist. Jede mögliche Kombination von Rädern 202, 204, 206 und 208 kann als das erste Rad und das zweite Rad des Fahrzeugs bestimmt werden.
  • Bei 608 kann die Verarbeitungsschaltung 122 basierend auf der Differentialraddrehzahl unabhängig ein Drehmoment auf das erste Rad und das zweite Rad aufbringen. Zum Beispiel wird bei einer Differentialdrehzahl von 40 % jedes der beiden Räder so angepasst, dass sich das ausgegebene Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Rad um etwa 40 % unterscheidet. Wenn das Fahrzeug bei 5 mph fährt, kann das auf das erste Rad aufgebrachte Drehmoment erhöht werden, um die Raddrehzahl auf etwa 6 mph zu erhöhen, während das auf das zweite Rad aufgebrachte Drehmoment verringert werden kann, um die Raddrehzahl auf etwa 4,25 mph zu senken. In einigen Ausführungsformen wird die Differentialdrehzahl basierend auf dem ersten Rad bestimmt. In einer anderen Ausführungsform wird die Differentialdrehzahl basierend auf dem zweiten Rad bestimmt. In noch einer anderen Ausführungsform wird die Differentialraddrehzahl basierend auf einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit, zum Beispiel 5 mph, bestimmt. In den vorstehend genannten Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 Motoren 212 und 218 betätigen, um ein Drehmoment unabhängig an die Räder 202 und 208 bereitzustellen. Ferner kann die Verarbeitungsschaltung 122 die Motoren 214 und 216 betätigen, um ein Drehmoment unabhängig an die Räder 204 und 206 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen wird Schritt 606 als Reaktion darauf durchgeführt, dass ein Benutzer das Lenkrad dreht oder als Reaktion darauf, dass ein Benutzer eine Option auf einer grafischen Benutzeroberfläche 402 des Fahrzeugs drückt. In einigen Ausführungsformen beginnt Schritt 606 damit, dass das Drehmoments für die Räder basierend auf der Überwachung der Sensordaten unabhängig angepasst wird. Zum Beispiel passt sich das Drehmoment unabhängig von der Gaspedalbetätigung an. Im Allgemeinen wird das Drehmoment so lange erhöht, bis das Drehzahldifferential zwischen dem ersten und dem zweiten Rad erreicht ist, und folglich das Fahrzeug beim Ausführen einer Kurve den Widerstand verringert. In einigen Ausführungsformen prüft die Verarbeitungsschaltung 122 weiterhin den Radlenkwinkel, um die Differentialraddrehzahl zu bestimmen. Basierend auf der Erhöhung des Radlenkwinkels bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 eine neue Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem zweiten Rad und passt unabhängig das auf das erste und das zweite Rad aufgebrachte Drehmoment an. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 nach dem Aufbringen eines Drehmoments auf das erste und das zweite Rad basierend auf einer ersten Differentialdrehzahl (z. B. zwischen dem ersten und dem zweiten Rad) und einer Lenkradeingabe von 10 Grad bei 602 neu starten und eine zweite Differentialdrehzahl (z. B. zwischen dem ersten und dem zweiten Rad) basierend auf einer Lenkradeingabe von 20 Grad bestimmen.
  • 7 stellt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Steuern des Drehzahldifferentials von Rädern eines Fahrzeugs durch Einstellen einer Soll-Raddrehzahl dar. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 700 durch die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 200 (2) oder 300 (3) ausgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren 700 oder ein beliebiger Schritt davon an dem System von 1 durchgeführt oder bereitgestellt werden könnte. Zusätzlich können ein oder mehrere Schritte des Verfahrens 700 in einen oder mehrere andere hierin beschriebene Schritte integriert oder mit diesen kombiniert werden.
  • Das Verfahren 700 beginnt bei 702; ähnlich wie Schritt 602 kann die Verarbeitungsschaltung 122 den Radlenkwinkel des Fahrzeugs bestimmen. Der Radlenkwinkel beeinflusst den Drehmittelpunkt des Fahrzeugs. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 Signale von den Lenkradwinkelsensoren 121 verwenden, um den Radlenkwinkel zu überwachen und Benutzereingaben über eine Eingabe an einem Lenkrad 406 oder eine andere Eingabe zu überwachen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 einen Sensor verwenden, der mit einer Lenksäule verbunden ist, um den Lenkradwinkel der Räder 202 und 204 zu bestimmen.
  • Das Verfahren 700 fährt bei 704 und 706 fort. Jeder dieser Schritte kann in beliebiger Reihenfolge oder parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, um die Verzögerung zu reduzieren oder die Geschwindigkeit des Systems oder Verfahrens zu erhöhen. Bei 704 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine erste Soll-Raddrehzahl eines ersten Rads des Fahrzeugs bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das erste Rad aus einem der Räder 202, 204, 206 und 208 ausgewählt sein und die erste Soll-Raddrehzahl wird basierend auf der Bahn des jeweiligen Rads bestimmt.
  • Bei 706 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine zweite Soll-Raddrehzahl eines zweiten Rads des Fahrzeugs bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das zweite Rad aus einem anderen Rad des Fahrzeugs, das sich von dem ersten Rad unterscheidet, von den Rädern 202, 204, 206 und 208 ausgewählt sein und die zweite Soll-Raddrehzahl wird basierend auf der Bahn des jeweiligen Rads bestimmt. In einigen Ausführungsformen befinden sich das erste und das zweite Rad in unterschiedlichen Abständen von dem durch den Radlenkwinkel definierten Drehmittelpunkt, und somit sind die erste und die zweite Soll-Raddrehzahl unterschiedlich. Die unterschiedlichen Raddrehzahlziele können basierend auf der Wendebahn jedes der ausgewählten Räder bestimmt werden. Als Teil des Durchführens der Kurve kann die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmen, dass eine Rechtskurvenfahrt durchgeführt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 das erste Rad und das zweite Rad basierend auf der Wendebahn des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen eines Radlenkwinkels für einen Rechtseinschlag, dass das linke Vorderrad (202) das erste Rad ist und das rechte Hinterrad (208) das zweite Rad ist. In einem anderen Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen eines Radlenkwinkels für einen Rechtseinschlag, dass das linke Vorderrad (202) das erste Rad ist und das rechte Vorderrad (204) das zweite Rad ist. Jede mögliche Kombination von Rädern 202, 204, 206 und 208 kann als das erste Rad und das zweite Rad des Fahrzeugs bestimmt werden.
  • Bei 706 kann die Verarbeitungsschaltung 122 basierend auf der ersten Soll-Raddrehzahl unabhängig ein Drehmoment auf das erste Rad aufbringen. Zum Beispiel kann, während das Fahrzeug mit 5 mph fährt, die erste Soll-Raddrehzahl basierend auf dem Lenkradwinkel auf 6 mph bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen fährt das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 5 mph, wenn es geradeaus fährt (d. h. der Radlenkwinkel der Räder ist „0“ und alle Räder drehen sich im Allgemeinen mit der gleichen Drehzahl), und in Reaktion auf das Bestimmen einer Änderung des Lenkradwinkels kann das auf das erste Rad aufgebrachte Drehmoment erhöht werden, um die Raddrehzahl auf die erste Soll-Raddrehzahl von 6 mph anzuheben. Bei 708 kann die Verarbeitungsschaltung 122 basierend auf der zweiten Soll-Raddrehzahl unabhängig ein Drehmoment auf das zweite Rad aufbringen. In einigen Ausführungsformen kann das auf das zweite Rad aufgebrachte Drehmoment verringert werden, um die Raddrehzahl auf etwa 4,25 mph zu senken. Zum Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Rechtseinschlags, dass die linksseitigen Räder (202 und 206) die Außenräder und die rechtsseitigen Räder (204 und 208) die Innenräder sind. In einem anderen Beispiel bestimmt die Verarbeitungsschaltung 122 als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Linkseinschlags, dass die linksseitigen Räder (202 und 206) die Innenräder und die rechtsseitigen Räder (204 und 208) die Außenräder sind. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 ein unabhängiges Drehmoment an die linksseitigen 250 Räder des Fahrzeugs und an die rechtsseitigen 260 Räder des Fahrzeugs bereitstellen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 Motoren 212, 214, 216 und 218 betätigen, um ein Vorwärtsdrehmoment unabhängig an die Räder 202, 204, 206 und 208 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug kontinuierlich den Lenkradwinkel überwachen und die jeweiligen Soll-Drehzahlen für Räder des Fahrzeugs basierend auf Änderungen des Lenkrads anpassen. Zum Beispiel wird nach Beginn eines Einschlags das Fahrzeuglenkrad weiter gedreht und die Soll-Raddrehzahlen werden entsprechend angepasst. Somit kann die Verarbeitungsschaltung 122 die Motoren 212, 214, 216 und 218 betätigen, um das Vorwärtsdrehmoment auf die Räder 202, 204, 206 und 208 anzupassen, um den Laufweg jedes Rads zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 ein Dualmotorfahrzeug mit 2 Motoren (z. B. 212, 214) an der Vorderseite des Fahrzeugs sein. Basierend auf einer solchen Konfiguration könnte das erste Rad das linke Vorderrad 202 sein und das zweite Rad könnte das rechte Vorderrad 204 sein. In einigen Ausführungsformen können die Dualmotoren im Heck (z. B. 216, 218) des Fahrzeugs angeordnet sein. Basierend auf einer solchen Konfiguration könnte das erste Rad das linke Hinterrad 206 sein und das zweite Rad könnte das rechte Hinterrad 208 sein. In einer weiteren Ausführungsform können die Dualmotoren so konfiguriert sein, dass ein erster Motor 212 die Leistung für eine erste Seite 250 bereitstellt und ein zweiter Motor 214 die Leistung für eine zweite Seite 260 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich der erste Motor 212 von dem zweiten Motor 214. Basierend auf einer solchen Konfiguration könnte das erste Rad das linke Vorderrad 202 und das zweite Rad das rechte Vorderrad sein. Die Verarbeitungsschaltung 122 kann die Dualmotoren betätigen, um das Vorwärtsdrehmoment auf das erste Rad und das zweite Rad anzupassen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit entlang des Laufwegs zu erreichen.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren 700 lediglich veranschaulichend ist und dass verschiedene Änderungen innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung vorgenommen werden können. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen die Schritte 704 und 708 auch für ein drittes Rad und ein viertes Rad durchgeführt werden, wie in Verbindung mit 8 ausführlicher erläutert. In einigen Ausführungsformen schließt das Fahrzeug einen unabhängigen Motor für jedes Rad ein. Basierend auf einem unabhängigen Motor kann die Verarbeitungsschaltung 122 die Schritte 704 und 708 für jedes Rad durchführen.
  • 8 zeigt ein veranschaulichendes Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Steuern des Drehzahldifferentials von Rädern eines Fahrzeugs durch Überwachen der Raddrehzahl, Einstellen einer Soll-Raddrehzahl und Anpassen des Drehmoments unabhängig an jedes Rad. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 durch die Verarbeitungsschaltung 122 des Fahrzeugs 200 (2)oder 300 (3) ausgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren 800 oder ein beliebiger Schritt davon an dem System von 1 durchgeführt oder bereitgestellt werden könnte. Zusätzlich können ein oder mehrere Schritte des Verfahrens 800 in einen oder mehrere andere hierin beschriebene Schritte integriert oder mit diesen kombiniert werden.
  • Das Verfahren 800 beginnt bei 802, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 eine Lenkradeingabe empfängt. Zum Beispiel kann der Bediener des Fahrzeugs das Lenkrad drehen, das konfiguriert ist, um Lenkeingaben an die Räder 202 und 204 bereitzustellen.
  • Das Verfahren 800 fährt bei 804 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, ob die Lenkradeingabe ein Einschlagen ist. Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass der Wert des Lenkradwinkels größer als 0 Grad ist. Wenn die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, dass der Wert des Lenkradwinkels größer als 0 Grad ist (d. h. die Lenkeingabe ist ein Einschlagen) („Ja“ bei 804), fährt die Verarbeitungsschaltung 122 mit Schritt 806 fort. Wenn andererseits die Verarbeitungsschaltung 122 bestimmt, dass der Wert des Lenkradwinkels Null 0 Grad ist („Nein“ bei 804), kann die Verarbeitungsschaltung 122 dann bei 822 das gleiche Drehmoment auf das erste und das zweite Rad aufbringen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 bei 822 unabhängig ein Drehmoment auf das erste und das zweite Rad aufbringen, so dass sie sich mit derselben Drehzahl (z. B. in einem Drehzahlsteuermodus) drehen.
  • Das Verfahren 800 fährt bei 806 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 abhängig vom Ergebnis von Schritt 804 bei 806 fortfahren kann, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 eine Differentialraddrehzahl zwischen den vier Rädern des Fahrzeugs bestimmen kann. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine erste Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem zweiten Rad, eine zweite Differentialraddrehzahl zwischen einem ersten und dem dritten Rad und eine dritte Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem vierten Rad bestimmen. Jede der Differentialraddrehzahlen basiert auf dem Lenkradwinkel und sie können alle unterschiedlich sein. Die Differentialraddrehzahl kann basierend auf allen relevanten Faktoren, einschließlich eines Verhältnisses zwischen einem anderen Rad, bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen basieren die Differentialdrehzahlen auf einer Differenz zwischen der Mitte der konzentrischen Kreise, die jeweils einen Laufweg des jeweiligen Rads und des jeweiligen Rads darstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Differentialraddrehzahl allesamt relativ zu einem der Räder sein (z. B. als Verhältnis oder Prozentsatz im Vergleich zum rechten Vorderrad). In einigen Ausführungsformen kann die Differentialraddrehzahl allesamt relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit/-bahn sein (wiederum entweder relativ oder als Prozentsatz). In einigen Ausführungsformen kann die Differentialraddrehzahl basierend auf einer Formel bestimmt werden, wie unter Verwendung der Gleichungen 1-7 berechnet. In einigen Ausführungsformen kann die Differentialraddrehzahl auf einer Nachschlagetabelle in Abhängigkeit von der Lenkradeingabe basieren. In einigen Ausführungsformen kann die Differentialraddrehzahl auf einer Nachschlagetabelle basieren, die von der Art der Steigung und der Oberflächenreibung des Fahrzeugs abhängt.
  • Das Verfahren 800 fährt mit den Schritten 808-814 fort. Jeder dieser Schritte kann in beliebiger Reihenfolge oder parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, um die Verzögerung zu reduzieren oder die Geschwindigkeit des Systems oder Verfahrens zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 808-814 als Teil von Schritt 806 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das Bestimmen der Differentialraddrehzahl das Bestimmen einer Soll-Raddrehzahl für jedes Rad einschließen. Bei 808 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine erste Soll-Raddrehzahl eines ersten Rads des Fahrzeugs bestimmen. Bei 810 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine zweite Soll-Raddrehzahl eines zweiten Rads des Fahrzeugs bestimmen. Bei 812 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine dritte Soll-Raddrehzahl eines dritten Rads des Fahrzeugs bestimmen. Bei 814 kann die Verarbeitungsschaltung 122 eine vierte Soll-Raddrehzahl eines vierten Rads des Fahrzeugs bestimmen. In einigen Ausführungsformen können das erste, zweite, dritte und vierte Rad eines der Räder 202, 204, 206 und 208 sein. In einigen Ausführungsformen wird jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Soll-Raddrehzahlen basierend auf dem Laufweg des jeweiligen Rads bestimmt. Zum Beispiel, wenn die verschiedenen Raddrehzahlen ein Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen, dann ist die Soll-Raddrehzahl für ein Rad gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit multipliziert mit dem Verhältnis der Differentialraddrehzahl für dieses Rad. In einem anderen Beispiel, wenn die verschiedenen Raddrehzahlen ein Faktor aus einer Nachschlagetabelle im Vergleich zur Fahrzeuggeschwindigkeit sind, ist die Soll-Raddrehzahl für ein Rad gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit multipliziert mit dem Faktor für jedes Rad basierend auf der Geometrie des Fahrzeugs.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 bei 816 Signale von Sensoren überwachen, die mit den Motorwellen der vier Räder gekoppelt sind, um die Raddrehzahl der Räder zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 Signale von den Resolvern 112 überwachen, um die Raddrehzahl zu bestimmen. Die Raddrehzahl kann durch Berechnen der Anzahl der Umdrehungen des Rads über die Zeit bestimmt werden. In noch einer anderen Ausführungsform können die Resolver ein Wechselstromsignal (AC-Signal) erzeugen. Das Wechselstromsignal erzeugt eine elektrische Wellenform, die entsteht, wenn die Amplitude oder der Betrag des Signals proportional zum Sinus des Winkels variiert wird, um den sich der Resolver zu einem bestimmten Zeitpunkt dreht. Das heißt, eine volle Raddrehung kann unter Verwendung des Wechselstromsignals identifiziert werden. Basierend auf dem Wechselstromsignal kann die Verarbeitungsschaltung 122 die Raddrehzahl für jedes Rad genauer bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 kommunikativ mit einem oder mehreren Geschwindigkeitssensoren 118 verbunden sein, die Daten bereitstellen, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigen. Zum Beispiel können Geschwindigkeitssensoren 118 von 1 Daten bereitstellen, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 anzeigen. In einem anderen Beispiel können die Resolver 112 Daten bereitstellen, die die Raddrehzahl der einzelnen Räder des Fahrzeugs 200 anzeigen, die auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs extrapoliert werden können, z. B. als Durchschnitt der beiden Vorderräder 202, 204 oder als Funktion aller Raddrehzahlen basierend auf dem Lenkwinkel.
  • In einigen Ausführungsformen fährt das Verfahren 800 bei 818 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 eine jeweilige Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad basierend auf einem jeweiligen Signal der überwachten Signale berechnen kann. Zum Beispiel kann die Raddrehzahl jedes Rads basierend auf dem überwachten Signal für dieses Rad berechnet werden.
  • In einigen Ausführungsformen fährt das Verfahren 800 bei 820 fort, wobei die Verarbeitungsschaltung 122 das Drehmoment an jedes jeweilige Rad unabhängig anpassen kann, um jede jeweilige Soll-Raddrehzahl zu erreichen. In einigen Ausführungsformen kann das an das Rad aufgebrachte Drehmoment erhöht oder verringert werden, um die jeweilige Soll-Raddrehzahl zu erreichen. Zum Beispiel kann die Soll-Raddrehzahl jedes Rads unterschiedlich sein. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 Motoren 212, 214, 216 und 218 betätigen, um ein Vorwärtsdrehmoment unabhängig an jedes der Räder 202, 204, 206 und 208 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug kontinuierlich den Lenkradwinkel überwachen und die jeweiligen Soll-Drehzahlen für Räder 202, 204, 206 und 208 des Fahrzeugs 200 basierend auf Änderungen des Lenkrads 404 anpassen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsschaltung 122 Motoren 212, 214, 216 und 218 betätigen, um das Vorwärtsdrehmoment auf die Räder 202, 204, 206 und 208 anzupassen, um den korrekten Laufweg jedes Rads zu erreichen.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren 800 lediglich veranschaulichend ist und dass verschiedene Änderungen innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung vorgenommen werden können. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen die Schritte 808-814 weggelassen werden und Schritt 806 kann als Reaktion darauf durchgeführt werden, dass das Gaspedal 213 gedrückt wird. Es sollte auch beachtet werden, dass die Verfahren 600, 700 und 800 sequentiell kombiniert werden können, dass spezifische Schritte von jedem der Verfahren 600, 700 und 800 kombiniert werden können, um unter anderem ein separates Verfahren zu etablieren.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass die Schritte oder Beschreibungen von 1-8 mit beliebigen anderen Ausführungsformen dieser Offenbarung verwendet werden können. Ein Fachmann würde erkennen, dass einige Systemkomponenten, Schritte oder Beschreibungen jeder der 1-8 optional sein können und in einigen Ausführungsformen weggelassen werden können. Allgemeiner ausgedrückt soll die Offenbarung beispielhaft und nicht einschränkend sein. Zusätzlich können die in Bezug auf 6-8 beschriebenen Schritte und Beschreibungen in alternativen Reihenfolgen oder parallel zu weiteren Zwecken dieser Offenbarung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann jeder dieser Schritte in beliebiger Reihenfolge oder parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, um die Verzögerung zu reduzieren oder die Geschwindigkeit des Systems oder Verfahrens zu erhöhen. Weiterhin sollte beachtet werden, dass jede der in Bezug auf 1, 2 und 3 erläuterten Vorrichtungen oder Ausrüstungen verwendet werden könnte, um einen oder mehrere der Schritte in 6, 7 und 8 durchzuführen.
  • Das Vorstehende dient lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zu Veranschaulichungszwecken und nicht einschränkend dargelegt. Die vorliegende Offenbarung kann auch viele andere Formen annehmen als die hierin ausdrücklich beschriebenen. Dementsprechend wird betont, dass diese Offenbarung nicht auf die explizit offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtungen beschränkt ist, sondern Variationen und Modifikationen davon einschließen soll, die innerhalb des Geistes der folgenden Ansprüche liegen.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Steuern des Drehzahldifferentials von Rädern eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen eines Radlenkwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen einer Differentialraddrehzahl, die einem ersten Rad des Fahrzeugs und einem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend zumindest auf dem Radlenkwinkel zugeordnet ist; und Aufbringen von Drehmoment unabhängig auf das erste und zweite Rad basierend auf der Differentialraddrehzahl.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Bestimmen der Differentialraddrehzahl basierend zumindest auf dem Radlenkwinkel Folgendes umfasst: Bestimmen, basierend auf einem oder mehreren von 1) Radlenkwinkel, 2) einem Drehmittelpunkt, 3) Abstand des ersten Rades zum Drehmittelpunkt, 4) Abstand des zweiten Rades zum Drehmittelpunkt und/oder 5) Fahrzeuggeschwindigkeit: einer ersten Soll-Raddrehzahl für das erste Rad; und einer zweiten Soll-Raddrehzahl für das zweite Rad; und das Aufbringen von Drehmoment unabhängig auf das erste und das zweite Rad Folgendes umfasst: Aufbringen eines ersten Drehmoments auf das erste Rad, um die erste Soll-Raddrehzahl zu erreichen; und Aufbringen eines zweiten Drehmoments auf das zweite Rad, um die zweite Soll-Raddrehzahl zu erreichen, wobei sich das erste Drehmoment von dem zweiten Drehmoment unterscheidet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei: das Fahrzeug einen ersten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das erste Drehmoment an das erste Rad bereitzustellen; und das Fahrzeug einen zweiten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das zweite Drehmoment an das zweite Rad bereitzustellen, wobei sich der erste Motor von dem zweiten Motor unterscheidet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Fahrzeug vier Räder umfasst, die das erste Rad, das zweite Rad, ein drittes Rad und ein viertes Rad umfassen; das Bestimmen der Differentialraddrehzahl das Bestimmen einer jeweiligen Soll-Raddrehzahl für jedes des ersten Rads, des zweiten Rads, des dritten Rads und des vierten Rads umfasst; und das unabhängige Aufbringen von Drehmoment das unabhängige Aufbringen von Drehmoment auf jedes der vier Räder basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Fahrzeug vier Motoren umfasst, die jeweils konfiguriert sind, um basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen unabhängig ein Drehmoment an ein jeweiliges Rad bereitzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei: jeder der vier Motoren einen Elektromotor umfasst, der eine Motorwelle umfasst; das Verfahren ferner umfasst: Überwachen von Signalen von Sensoren, die an die Motorwellen der vier Elektromotoren gekoppelt sind, wobei jeder Sensor einen Drehbetrag einer jeweiligen Motorwelle anzeigt; Berechnen einer jeweiligen Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad basierend auf einem jeweiligen Signal der überwachten Signale; und als Reaktion auf die berechnete jeweilige Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad, Anpassen eines Drehmoments auf jedes jeweilige Rad, um jede jeweilige Soll-Raddrehzahl zu erreichen.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen einer Gaspedaleingabe, die eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit bestimmt; und wobei das Bestimmen der Differentialraddrehzahl umfasst: Bestimmen der Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten Rad des Fahrzeugs und dem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeugsollgeschwindigkeit und dem Radlenkwinkel.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Rad des Fahrzeugs an der Vorderseite des Fahrzeugs auf einer ersten Seite des Fahrzeugs positioniert ist und das zweite Rad des Fahrzeugs an einer Rückseite des Fahrzeugs auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs positioniert ist, wobei die erste Seite des Fahrzeugs eine rechte Seite des Fahrzeugs und die zweite Seite des Fahrzeugs eine linke Seite des Fahrzeugs ist; und ferner umfassend: Identifizieren einer Einschlagrichtung basierend auf dem Radlenkwinkel; als Reaktion auf das Identifizieren einer Einschlagrichtung nach rechts, Anpassen der Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem zweiten Rad des Fahrzeugs bis zu 80 % basierend auf dem Radlenkwinkel; und als Reaktion auf das Identifizieren einer Einschlagrichtung nach links, Anpassen der Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten und dem zweiten Rad des Fahrzeugs bis zu 15 % basierend auf dem Radlenkwinkel.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: Bestimmen des Radlenkwinkels das Bestimmen, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs einen ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet; und das Aufbringen von Drehmoment unabhängig auf das erste und das zweite Rad Folgendes umfasst: Aufbringen eines ersten Drehmoments auf das erste Rad basierend auf dem Radlenkwinkel, der den ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet; und Aufbringen eines zweiten Drehmoments auf das zweite Rad basierend auf dem Radlenkwinkel, der den ersten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet; und wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs einen zweiten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet; und Bereitstellen eines Überkompensationsfaktors an das erste und zweite Rad basierend darauf, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugs den zweiten Radlenkwinkelschwellenwert überschreitet.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen einer Wendebahn für jedes Rad des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel, wobei die Wendebahn des Fahrzeugs den Laufweg für jedes Rad des Fahrzeugs definiert; und Anpassen der Differentialraddrehzahl für jedes jeweilige Rad der Räder des Fahrzeugs basierend auf der bestimmten jeweiligen Wendebahn.
  11. Fahrzeug zum Steuern der Drehzahldifferential von Rädern des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug umfasst: ein Lenkrad, das so konfiguriert ist, dass es eine Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs zum Wenden des Fahrzeugs empfängt, wobei jede Wendung so konfiguriert ist, dass sie einen jeweiligen Radlenkwinkel des Fahrzeugs erzeugt; Steuerschaltung, die konfiguriert ist zum: Bestimmen des Radlenkwinkels des Fahrzeugs von der empfangenen Eingabe, um das Fahrzeug zu wenden; Bestimmen einer Differentialraddrehzahl zwischen einem ersten Rad des Fahrzeugs und einem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend zumindest auf dem Radlenkwinkel; und Aufbringen von Drehmoment unabhängig auf das erste und das zweite Rad basierend auf der Differentialraddrehzahl.
  12. Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei: die Steuerschaltung konfiguriert ist, um die Differentialraddrehzahl basierend zumindest auf dem Radlenkwinkel zu bestimmen durch: Bestimmen, basierend auf einem oder mehreren von 1) Radlenkwinkel, 2) einem Drehmittelpunkt, 3) Abstand des ersten Rades zum Drehmittelpunkt, 4) Abstand des zweiten Rades zum Drehmittelpunkt und/oder 5) Fahrzeuggeschwindigkeit: einer ersten Soll-Raddrehzahl für das erste Rad; und einer zweiten Soll-Raddrehzahl für das zweite Rad; und die Steuerschaltung konfiguriert ist, um ein Drehmoment unabhängig auf das erste und das zweite Rad aufzubringen durch: Aufbringen eines ersten Drehmoments auf das erste Rad, um die erste Soll-Raddrehzahl zu erreichen; und Aufbringen eines zweiten Drehmoments auf das zweite Rad, um die zweite Soll-Raddrehzahl zu erreichen, wobei sich das erste Drehmoment von dem zweiten Drehmoment unterscheidet.
  13. Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei: das Fahrzeug einen ersten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das erste Drehmoment an das erste Rad bereitzustellen; und das Fahrzeug einen zweiten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das zweite Drehmoment an das zweite Rad bereitzustellen, wobei sich der erste Motor von dem zweiten Motor unterscheidet.
  14. Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei: das Fahrzeug vier Räder umfasst, die das erste Rad, das zweite Rad, ein drittes Rad und ein viertes Rad umfassen; die Steuerschaltung konfiguriert ist, um die Differentialdrehzahl durch Bestimmen einer jeweiligen Soll-Raddrehzahl für jedes des ersten Rads, des zweiten Rads, des dritten Rads und des vierten Rades zu bestimmen; und die Steuerschaltung konfiguriert ist, um das Drehmoment unabhängig durch das unabhängige Aufbringen von Drehmoment auf jedes der vier Räder basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen aufzubringen.
  15. Fahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Fahrzeug vier Motoren umfasst, die jeweils konfiguriert sind, um basierend auf den jeweiligen Soll-Raddrehzahlen unabhängig ein Drehmoment an ein jeweiliges Rad bereitzustellen.
  16. Fahrzeug nach Anspruch 15, wobei: jeder der vier Motoren einen Elektromotor umfasst, der eine Motorwelle umfasst; wobei die Steuerschaltung ferner konfiguriert ist zum: Überwachen von Signalen von Sensoren, die an die Motorwellen der vier Elektromotoren gekoppelt sind, wobei jeder Sensor einen Drehbetrag einer jeweiligen Motorwelle anzeigt; Berechnen einer jeweiligen Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad basierend auf einem jeweiligen Signal der überwachten Signale; und als Reaktion auf die berechnete jeweilige Raddrehzahl für jedes jeweilige Rad, Anpassen eines Drehmoments auf jedes jeweilige Rad, um jede jeweilige Soll-Raddrehzahl zu erreichen.
  17. Fahrzeug nach Anspruch 11, ferner umfassend: ein Gaspedal, das konfiguriert ist, um eine Gaspedaleingabe bereitzustellen, die eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit bestimmt; und wobei die Steuerschaltung ferner konfiguriert ist, um die Differentialraddrehzahl durch Folgendes zu bestimmen: Bestimmen der Differentialraddrehzahl zwischen dem ersten Rad des Fahrzeugs und dem zweiten Rad des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeugsollgeschwindigkeit und dem Radlenkwinkel.
  18. Verfahren zum Steuern des Drehzahldifferentials von Rädern eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen eines Radlenkwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen einer ersten Soll-Raddrehzahl eines ersten Rads des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel; Bestimmen einer zweiten Soll-Raddrehzahl eines zweiten Rads des Fahrzeugs basierend auf dem Radlenkwinkel, wobei das erste und das zweite Rad in unterschiedlichen Abständen von einem Drehmittelpunkt entfernt sind und wobei sich die erste Soll-Raddrehzahl von der zweiten Soll-Raddrehzahl unterscheidet; und Anpassen von Drehmoment unabhängig an das erste und zweite Rad basierend auf ihrer jeweiligen ersten und zweiten Soll-Raddrehzahl.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Anpassen von Drehmoment unabhängig auf das erste und das zweite Rad umfasst: Aufbringen eines ersten Drehmoments auf das erste Rad, um die erste Soll-Raddrehzahl zu erreichen; und Aufbringen eines zweiten Drehmoments auf das zweite Rad, um die zweite Soll-Raddrehzahl zu erreichen, wobei sich das erste Drehmoment von dem zweiten Drehmoment unterscheidet.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei: das Fahrzeug einen ersten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das erste Drehmoment an das erste Rad bereitzustellen; und das Fahrzeug einen zweiten Motor umfasst, der konfiguriert ist, um das zweite Drehmoment an das zweite Rad bereitzustellen, wobei sich der erste Motor von dem zweiten Motor unterscheidet.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116461607B (zh) * 2023-05-12 2024-02-06 爱搏特科技(深圳)有限公司 一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1985827B1 (de) * 2006-02-08 2011-09-14 Hitachi, Ltd. Differentialdrehmomenterzeuger zwischen dem rechten und linken rad eines fahrzeugs
DE102007017821A1 (de) * 2007-04-16 2008-10-23 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Lastkraftwagen
KR20120046638A (ko) * 2010-11-02 2012-05-10 삼성테크윈 주식회사 독립 다축 구동형 차량
MY180489A (en) * 2013-07-31 2020-11-30 Honda Motor Co Ltd Vehicle
US20160236589A1 (en) * 2014-03-10 2016-08-18 Shivinder Singh Sikand Four motor propulsion system and yaw vectoring control circuit
US10023073B2 (en) * 2015-10-27 2018-07-17 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Four motor direct driving system
JP6414044B2 (ja) * 2015-12-25 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
CN107650677B (zh) * 2017-09-20 2020-05-08 奇瑞汽车股份有限公司 差速锁的控制方法和装置
DE102018212031A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, Steuergerät und Kraftfahrzeug
CN110667402B (zh) * 2019-10-17 2023-04-07 清华大学苏州汽车研究院(吴江) 四轮驱动电动汽车电子差速控制方法及系统
US11661066B2 (en) * 2020-02-19 2023-05-30 Dana Automotive Systems Group, Llc Sand mode system and method for a vehicle

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