DE102022101838A1 - Shunting operation in motor vehicles with two electrically driven axles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung und ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten angetriebenen Achse, welcher eine erste elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, und einer zweiten angetriebenen Achse, welcher eine zweite elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, in einem Rangierbetrieb, aufweisend die Schritte: Ermitteln eines zur Erfüllung einer Geschwindigkeitsänderungsanforderung erforderlichen Summenachsdrehmoments; Ansteuern der beiden elektrischen Antriebsmaschinen derart, dass sie gemeinsam das ermittelte Summenachsdrehmoment aufbringen, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine und die zweite elektrische Antriebsmaschine mit unterschiedlichen Achsdrehmomenten angesteuert werden.The invention relates to a drive arrangement and a method for operating a motor vehicle with a first driven axle, which is assigned a first electric drive machine, and a second driven axle, which is assigned a second electric drive machine, in a shunting operation, having the steps: determining a total axle torque required to meet a speed change request; Activation of the two electric drive machines in such a way that they jointly apply the determined total axle torque, the first electric drive machine and the second electric drive machine being activated with different axle torques.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit zwei angetriebenen Achsen sowie eine Antriebsanordnung mit einer Steuereinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for operating a motor vehicle with two driven axles and a drive arrangement with a control unit for carrying out such a method.
Bei Kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotorischem Antrieb und einem Wandlerautomatikgetriebe oder einem Getriebe mit nachempfundenem Verhalten erfolgt die Feindosierung der Geschwindigkeit unterhalb einer Kriechgeschwindigkeit von ca. 7 km/h durch Verspannen von Antriebsstrang und Bremse.In motor vehicles with an internal combustion engine drive and an automatic torque converter transmission or a transmission with simulated behavior, the speed is finely adjusted below a creeping speed of approx. 7 km/h by tensioning the drive train and brakes.
Für elektrische Antriebe wurde dieses Verhalten bei bekannten Fahrzeugen übernommen. In einem Fahrmodus, der einem verbrennungsmotorischen Fahrverhalten nachempfunden ist (bei bisherigen Fahrzeugen der Anmelderin Fahrmodus D) erfolgt ohne Pedalbetätigung ein Kriechen wie bei einem Wandlergetriebe, bei Bremspedalbetätigung ein Anhalten mit Reibbremse bis zum Stillstand.This behavior was adopted for electric drives in known vehicles. In a driving mode that is based on internal combustion engine driving behavior (driving mode D in previous vehicles of the applicant), there is creeping like in a converter transmission without pedal actuation, and when the brake pedal is actuated, the vehicle stops with a friction brake until it comes to a standstill.
Zur Verhinderung von Knarzgeräuschen und eines Anhalterucks beim Übergang der Bremsbeläge von Gleit- in Haftreibung ist jedoch die Vermeidung des Einsatzes der Bremse wünschenswert. Über das Fahr- oder das Bremspedal wird dann die E-Maschine entgegen der Fahrtrichtung dosiert. Das ist häufig in einem Fahrmodus umgesetzt, der ein „One Pedal Driving“ ermöglichen soll (bei bisherigen Fahrzeugen der Anmelderin Fahrmodus B): ohne Pedalbetätigung kein Kriechen; ohne Pedalbetätigung Rekuperation bis in den Stillstand; Verzögerung wäscht mit kleinerer Geschwindigkeit aus.However, in order to prevent creaking noises and stopping jerks when the brake pads transition from sliding to static friction, it is desirable to avoid using the brakes. The e-machine is then dosed against the direction of travel via the accelerator or brake pedal. This is often implemented in a driving mode that is intended to enable “one pedal driving” (driving mode B in previous vehicles of the applicant): no creeping without pedal actuation; recuperation to a standstill without pedal actuation; Delay washes out at a slower rate.
Bei einer derartigen Modulation des Bremspedals ergeben sich jedoch hörbare Lastrichtungswechsel im Getriebe der E-Maschine (durch die Zahnflankenspiele), insbesondere häufig im Rangierbetrieb oder beim Anhalten, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt.With such a modulation of the brake pedal, however, there are audible load direction changes in the transmission of the electric machine (due to the backlash), particularly often when maneuvering or when stopping when the vehicle comes to a standstill.
Durch das Spiel im Antriebsstrang kann sich zudem eine Totzeit bei Dosierung durch den Fahrer ergeben, die insbesondere beim Rangieren eine unerwünschte Ungenauigkeit mit sich bringt.The play in the drive train can also result in a dead time when dosing by the driver, which brings with it undesirable inaccuracy, especially when maneuvering.
Zur Vermeidung des Lastwechselklackens ist bei den bekannten Konzepten zudem die Spontanität der E-Maschine bei der Reaktion auf Dosierungen durch den Fahrer begrenzt, weil beim Lastwechsel eine vorübergehende Dämpfung des Drehmoments erforderlich ist, die das Lastwechselklacken abmildert.In order to avoid the load change click, the spontaneity of the electric machine when reacting to dosages by the driver is also limited in the known concepts, because the load change requires a temporary damping of the torque, which reduces the load change click.
In
Der gleichzeitige Anprall an der Vorderachse VA und der Hinterachse HA verstärkt die Wahrnehmbarkeit des unerwünschten Klackens und ergibt sich aus dem gleichzeitigen Lastwechsel der Antriebsmaschine 2 der Vorderachse VA und der Antriebsmaschine 4 der Hinterachse HA bei bekannten Betriebsstrategien. Dieser Zusammenhang ist in
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Rangierbetrieb und/oder ein Anhalten bei Kraftfahrzeugen mit zwei elektrisch antreibbaren Achsen zu verbessern.Against this background, it is an object of the invention to improve maneuvering and/or stopping in motor vehicles with two electrically drivable axles.
Jeder der unabhängigen Ansprüche bestimmt mit seinen Merkmalen einen Gegenstand, der diese Aufgabe löst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.Each of the independent claims defines, with its features, an object that solves this problem. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
Gemäß einem Aspekt wird offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten angetriebenen Achse, welcher eine erste elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, und einer zweiten angetriebenen Achse, welcher eine zweite elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, in einem Rangierbetrieb.According to one aspect, a method for operating a motor vehicle with a first driven axle, to which a first electric drive machine is assigned, and a second driven axle, to which a second electric drive machine is assigned, in a shunting operation is disclosed.
Der Rangierbetrieb ist vorliegend insbesondere bestimmt durch eine geringe positive oder negative Längsgeschwindigkeit (unterhalb eines Absolutbetrags von beispielsweise 2 m/s) und/oder durch eine geringe positive oder negative Längsbeschleunigung (=Längsgeschwindigkeitsänderung) des Fahrzeugs (unterhalb eines Absolutbetrags von beispielsweise ca. 0,1 g ≈ 1 m/s2), und bezieht sich auf einen Stillstands-nahen Feindosier-Betriebsbereich hinsichtlich der Längsgeschwindigkeitsbedienelemente (sprich insbesondere: Pedale) des Kraftfahrzeugs.In the present case, the maneuvering operation is determined in particular by a low positive or negative longitudinal speed (below an absolute amount of 2 m/s) and/or through a low positive or negative longitudinal acceleration (= longitudinal speed change) of the vehicle (below an absolute amount of approx. 0.1 g ≈ 1/s 2 ), and refers to a stand-up area with regard to the length in terms of the length Skindle conditions (i.e. in particular: pedals) of the motor vehicle.
Das Verfahren weist zumindest die folgenden Verfahrensschritte auf, die in der angegebenen oder einer anderen fachmännisch sinnvollen Reihenfolge ausgeführt werden können: (i) Erkennen einer Geschwindigkeitsänderungsanforderung, insbesondere durch eine Betätigung, wie beispielsweise ein dosiertes Treten oder ein dosiertes Zurücknehmen, eines Fahrpedals und/ oder eines Bremspedals; die Geschwindigkeitsänderungsanforderung kann auch gleich Null sein, sprich der Fahrer fordert eine Weiterfahrt mit konstanter Geschwindigkeit an; (ii) Ermitteln eines zur Erfüllung der Geschwindigkeitsänderungsanforderung erforderlichen, insbesondere an beiden angetriebenen Achsen insgesamt anzulegenden, Summenachsdrehmoments, (iii) Ansteuern der beiden elektrischen Antriebsmaschinen derart, dass sie gemeinsam das ermittelte Summenachsdrehmoment aufbringen, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine und die zweite elektrische Antriebsmaschine mit unterschiedlichen Achsdrehmomenten angesteuert werden.The method has at least the following method steps, which can be carried out in the order specified or in another order that makes sense for a person skilled in the art: (i) Recognizing a speed change request, in particular by actuating an accelerator pedal and/or a brake pedal, such as metered pedaling or metered withdrawal; the speed change request can also be equal to zero, i.e. the driver requests to continue driving at a constant speed; (ii) determination of a total axle torque required to meet the speed change requirement and to be applied in total to both driven axles in particular, (iii) activation of the two electric drive machines in such a way that they jointly apply the calculated total axle torque, with the first electric drive machine and the second electric drive machine being activated with different axle torques.
Diese Ansteuerung der beiden Antriebsmaschinen für unterschiedliche Achsdrehmomente an der ersten und der zweiten angetriebenen Achse wird vorliegend auch als Verspannen der beiden Antriebsmaschinen/Antriebsstränge bezeichnet.This control of the two drive machines for different axle torques on the first and the second driven axle is also referred to here as tensioning of the two drive machines/drive trains.
Durch das leichte Verspannen der Antriebsmaschinen an Vorder- und Hinterachse gegeneinander kann die Fahrgeschwindigkeit erhöht und reduziert werden, ohne dass ein Lastwechsel in einem der beiden Getriebe stattfindet.By slightly bracing the drive units on the front and rear axles against each other, the driving speed can be increased and reduced without a load change taking place in one of the two transmissions.
Mit dem Wegfall der Lastwechsel entfällt auch das übliche Lastwechselklacken (bei Lastwechseln aus dem Zahnflankenspiel), welches ohne die Erfindung nur mit einer verlustbehafteten Lastwechseldämpfung dämpfbar ist - aber nicht ganz vermieden werden kann.With the omission of the load changes, the usual load change clicking (during load changes from the backlash), which without the invention can only be damped with lossy load change damping - but cannot be completely avoided - is also eliminated.
Folglich kann auf einen Einsatz der Fahrzeugbremse zum Verzögern im Rangierbereich verzichtet werden, sodass die damit verbundenen Knarzgeräusche wegfallen. Stattdessen kann das Fahrzeug mittels der elektrischen Maschinen gebremst werden, insbesondere bis hin zum Fahrzeugstillstand; und das ohne ein Lastwechselklacken. Die Erfindung ermöglicht also einen Betrieb eines an zwei Achsen elektrisch angetriebenen Fahrzeugs im Rangierbetrieb - ohne die dabei üblicherweise auftretenden Störgeräusche.Consequently, there is no need to use the vehicle brakes to decelerate in the maneuvering area, so that the associated creaking noises are eliminated. Instead, the vehicle can be braked by means of the electric machines, in particular until the vehicle comes to a standstill; and that without a load change click. The invention thus makes it possible to operate a vehicle that is electrically driven on two axles when maneuvering—without the disturbing noises that usually occur.
Gemäß einer Ausführung kann ein Verzögern des Kraftfahrzeugs mittels der beiden Antriebsmaschinen durch einen generatorischen Betrieb einer oder beider Maschinen erfolgen.According to one embodiment, the motor vehicle can be decelerated by means of the two drive machines by operating one or both machines as a generator.
Ein Rangierbereich kann vorliegend durch einen Längsgeschwindigkeitsbereich zwischen einem positiven und einen negativen Grenzwert der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder durch einen Längsgeschwindigkeitsänderungsbereich zwischen einem positiven und einen negativen Grenzwert einer Längsgeschwindigkeitsänderung bestimmt sein.In the present case, a maneuvering range can be determined by a longitudinal speed range between a positive and a negative limit value of the longitudinal speed of the vehicle and/or by a longitudinal speed change range between a positive and a negative limit value of a longitudinal speed change.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird offenbart eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit (a) einer ersten angetriebenen Achse, welcher eine erste elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, und (b) einer zweiten angetriebenen Achse, welcher eine zweite elektrische Antriebsmaschine zugeordnet ist, und (c) einer Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einer Ausführung der Erfindung anzusteuern, insbesondere die Antriebsmaschinen mit einem Verfahren gemäß einer Ausführung der Erfindung anzusteuern.According to a further aspect, a drive arrangement of a motor vehicle is disclosed with (a) a first driven axle, to which a first electric drive machine is assigned, and (b) a second driven axle, to which a second electric drive machine is assigned, and (c) a control unit which is set up to control a method according to an embodiment of the invention, in particular to control the drive machines with a method according to an embodiment of the invention.
Die Erfindung basiert unter anderem auf der Idee, dass durch ein leichtes Verspannen der beiden Antriebsmaschinen an Vorder- und Hinterachse gegeneinander die Fahrgeschwindigkeit erhöht und reduziert werden kann, ohne dass ein Lastrichtungswechsel in einem der beiden Getriebe stattfindet.The invention is based, among other things, on the idea that the driving speed can be increased and reduced by slightly tensioning the two drive units on the front and rear axles against one another, without a load direction change taking place in one of the two transmissions.
Dazu wird das Anhaltemoment an einer Antriebsmaschine angelegt, und zusätzlich um ein Offset von beispielsweise ca. +/- 10 bis 50, insbesondere 20, Nm (Werte insbesondere bezogen auf ein Drehmoment-Offset auf Maschinenebene; wobei in typischen Anwendungsfällen der Erfindung ohne schaltbares Getriebe 10 Nm auf Maschinenebene grob 100 Nm auf Radebene entsprechen) erhöht.For this purpose, the stopping torque is applied to a drive machine and is additionally increased by an offset of, for example, approx. +/- 10 to 50, in particular 20 Nm (values in particular related to a torque offset at machine level; in typical applications of the invention without a shiftable transmission, 10 Nm at machine level roughly correspond to 100 Nm at wheel level).
An der anderen Achse wird ein betragsgleich entgegengesetzt wirkendes Drehmoment-Offset aufgebracht, sodass insgesamt ein Verspannmoment aufgebracht wird, das dem doppelten Drehmoment-Offset entspricht.A torque offset that acts in the opposite direction in the same amount is applied to the other axis, so that a total twisting torque is applied that corresponds to twice the torque offset.
So wird sichergestellt, dass die beiden Achsen mit Drehmomenten mit unterschiedlichen Vorzeichen belastet werden. Dadurch treten im Feindosierbereich (=Rangierbereich) keine Vorzeichenwechsel des Drehmoments in den Antriebsmaschinen mehr auf. Mit dem Lastwechsel fällt folglich das Lastwechselklacken weg.This ensures that the two axes are loaded with torques with different signs. As a result, there are no more sign changes in the torque in the drive units in the fine dosing range (= shunting range). As a result, the load change clicking is eliminated with the load change.
Neben der Vermeidung dieses Zahnflankenklackerns ergibt sich eine Erhöhung der Antriebsspontanität im Rangierbetrieb, da keine Lastwechseldämpfung mehr erforderlich ist, und eine Eliminierung des Spiels im Antriebstrang (Zahnräder, Antriebswellenverzahnung, Gleichlaufgelenke, etc...).In addition to avoiding this tooth flank chatter, there is an increase in drive spontaneity when maneuvering, since load change damping is no longer required, and play in the drive train (gears, drive shaft gearing, constant velocity joints, etc.) is eliminated.
Gemäß einer Ausführung wird dieses Drehmoment-Offset nur im Rangierbetrieb und/oder nur bei ausreichender Fahrbahnhaftung angesteuert, da es mit einem Verlust der Allradeigenschaft beim Anfahren und Anhalten einhergeht, und damit kritisch bei low-µ - Situationen. Einsatzbeschränkungen können daher beispielsweise sein: (1) Rangierbetrieb, sprich ein stillstandnaher Feindosierbereich; und/oder (2) ausschließlich niedrige Beschleunigungen; und/oder (3) Deaktivierung bei Bedingungen, die niedrige Straßen-Reifen-Reibung vermuten lassen, beispielsweise bei Außen-Temperatur unter 3°C und/oder -Feuchtigkeit über Sättigungsluftfeuchtigkeit. Eine Vermutung hinsichtlich einer niedrigen Straßen-Reifen-Reibung kann beispielsweise aufgrund eines Reibwertschätzers und/oder einer Reibwertkarte (Car2X-Kommunikation) angestellt werden.According to one embodiment, this torque offset is activated only when maneuvering and/or only when there is sufficient road grip, since it is accompanied by a loss of all-wheel drive when starting and stopping, and is therefore critical in low-µ situations. Application restrictions can therefore be, for example: (1) shunting operation, i.e. a fine metering area close to a standstill; and/or (2) low accelerations only; and/or (3) deactivation under conditions suspecting low road-tire friction, such as outside temperature below 3°C and/or humidity above saturation humidity. An assumption regarding low road/tire friction can be made, for example, based on a friction value estimator and/or a friction value map (Car2X communication).
Gemäß einer Ausführung erfolgt die unterschiedliche Ansteuerung der ersten und der zweiten elektrischen Antriebsmaschine mit Achsdrehmomenten, die sich mindestens um ein vorbestimmtes Verspanndrehmoment unterscheiden. So kann anwendungsspezifisch eine ausreichende Drehmomentdifferenz sichergestellt werden, um in allen Betriebsfällen eines Rangierbetriebs die Lastwechsel zuverlässig zu vermeiden. Insbesondere kann das Verspanndrehmoment auf Maschinenebene für typische Fahrzeuggewichte zwischen 10 und 50 Nm, insbesondere 20 Nm, betragen. So entspricht- wenn die Geschwindigkeitsänderungsanforderung gleich Null ist - eine Differenz zwischen den beiden Achsdrehmomenten genau dem Verspanndrehmoment. Bei positiven oder negativen Geschwindigkeitsänderungsanforderungen ist eine Differenz der Achsdrehmomente um das benötigte Summenachsdrehmoment größer als das Verspannmoment.According to one embodiment, the first and second electric drive machines are controlled differently with axle torques that differ by at least a predetermined tensioning torque. In this way, a sufficient torque difference can be ensured specific to the application in order to reliably avoid load changes in all operating cases of shunting. In particular, the twisting torque at machine level for typical vehicle weights can be between 10 and 50 Nm, in particular 20 Nm. Thus, if the speed change request is equal to zero, a difference between the two axle torques corresponds exactly to the tensioning torque. In the case of positive or negative speed change requests, a difference in the axle torques by the required total axle torque is greater than the tensioning torque.
Gemäß einer Ausführung werden die beiden elektrischen Antriebsmaschinen so angesteuert, dass die Achsdrehmomentrichtungen (an der einen Achse einerseits und andererseits an der anderen Achse) einander entgegengesetzt sind.According to one embodiment, the two electric drive machines are controlled in such a way that the axis torque directions (on one axis on the one hand and on the other hand on the other axis) are opposite to one another.
Gemäß einer Ausführung resultiert ein Vorzeichen einer Längsgeschwindigkeitsänderung daraus, an welcher der beiden Achsen ein Drehmoment mit einem höheren Absolutwert angesteuert wird. Damit werden Lastwechsel noch zuverlässiger vermieden.According to one embodiment, a sign of a longitudinal speed change results from which of the two axles a torque with a higher absolute value is controlled. This means that load changes are avoided even more reliably.
Gemäß einer Ausführung liegt in dem Rangierbetrieb an einer der beiden angetriebenen Achsen, insbesondere an der Vorderachse, insbesondere grundsätzlich, sprich während des gesamten Rangierbetriebs, ein Verzögerungsmoment an, und an der anderen der beiden angetriebenen Achsen, insbesondere an der Hinterachse, grundsätzlich ein Beschleunigungsmoment.According to one embodiment, there is a deceleration torque on one of the two driven axles, in particular on the front axle, in particular fundamentally, i.e. during the entire maneuvering operation, and an acceleration torque on the other of the two driven axles, in particular on the rear axle.
Damit ist definiert, welche der angetriebenen Achsen im Rangierbetrieb grundsätzlich zur Verzögerung des Fahrzeuges, und welche grundsätzlich zur Beschleunigung des Fahrzeuges eingesetzt wird. Beispielsweise kann damit durch die erfindungsgemäße Ansteuerung der elektrischen Antriebsmaschinen ein Fahrzeug mit Heckantrieb und Vorderbremse nachempfunden werden.This defines which of the driven axles is used to decelerate the vehicle during maneuvering and which is used to accelerate the vehicle. For example, a vehicle with rear-wheel drive and front brakes can be modeled using the control of the electric drive units according to the invention.
Gemäß einer Ausführung ist die Geschwindigkeitsänderungsanforderung eine Verzögerungsanforderung oder eine Beschleunigungsanforderung. So kann im Rangierbetrieb die Erfindung sowohl für die Verzögerung als auch für die Beschleunigung des Fahrzeuges verwendet werden.According to one embodiment, the speed change request is a deceleration request or an acceleration request. Thus, in maneuvering, the invention can be used both for decelerating and for accelerating the vehicle.
Gemäß einer Ausführung wird das Verspannmoment als Mindestdifferenz zwischen den beiden Achsdrehmomenten auch nach einem Beenden der Verzögerungsanforderung bzw. der Beschleunigungsanforderung aufrechterhalten. So kann während des gesamten Rangierbetriebs ein Lastwechselklacken vermieden werden.According to one embodiment, the tensioning torque is maintained as the minimum difference between the two axle torques even after the deceleration request or the acceleration request has ended. In this way, load change clicking can be avoided during the entire shunting operation.
Gemäß einer Ausführung ist die Verzögerungsanforderung eine Anhalteanforderung. Damit kann das Fahrzeug aus einem Rangierbetrieb ohne ein Lastwechselklacken - und auch ohne ein Knarzen mechanischer Bremsen - in einen Stillstand überführt werden.According to one embodiment, the deceleration request is a stall request. In this way, the vehicle can be brought from a shunting mode to a standstill without any load change clicking - and also without a creaking of mechanical brakes.
Gemäß einer Ausführung wird das Verspannmoment als Mindestdifferenz zwischen den beiden Achsdrehmomenten bei einer Anhalteanforderung bis zum Erreichen eines Fahrzeugstillstands aufrechterhalten. Damit kann das Fahrzeug aus einem Rangierbetrieb ohne ein Lastwechselklacken - und auch ohne ein Knarzen mechanischer Bremsen -in einen Stillstand überführt werden.According to one embodiment, the tensioning torque is maintained as the minimum difference between the two axle torques when there is a request to stop until the vehicle comes to a standstill. This means that the vehicle can be brought from a shunting mode to a standstill without any load change clicking and also without any creaking of the mechanical brakes.
Gemäß einer Ausführung wird das Verspannmoment als Mindestdifferenz zwischen den beiden Achsdrehmomenten bei einer Anhalteanforderung bis zu einem Ende des Rangierbetriebs aufrechterhalten, wobei das Ende des Rangierbetriebs insbesondere durch ein Überschreiten eines Grenzwertes für eine positive oder negative Längsgeschwindigkeitsänderung und/oder eine positive oder negative Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ausgelöst wird. So kann während des gesamten Rangierbetriebs ein Lastwechselklacken vermieden werden.According to one embodiment, the tensioning torque is maintained as the minimum difference between the two axle torques when there is a request to stop until the end of the shunting operation, with the end of the shunting operation being triggered in particular by exceeding a limit value for a positive or negative longitudinal speed change and/or a positive or negative vehicle longitudinal speed. In this way, load change clicking can be avoided during the entire shunting operation.
Gemäß einer Ausführung wird eine Geschwindigkeitsänderungsanforderung, insbesondere eine Verzögerungsanforderung, durch ein Zurücknehmen eines Fahrpedals und/oder durch ein Betätigen eines Bremspedals erkannt. So kann die Erfindung sowohl in einem Betriebsmodus des Fahrzeugantriebs verwendet werden, in welchem eine Verzögerungscharakteristik eines Verbrennungsmotors betriebenen Fahrzeugs nachempfunden wird (D-Modus), als auch in einem Betriebsmodus, in welchem eine größere oder maximale Rekuperation bereits bei einem Zurücknehmen des Fahrpedal angesteuert wird (B-Modus).According to one embodiment, a speed change request, in particular a deceleration request, is recognized by a release of an accelerator pedal and/or by an actuation of a brake pedal. The invention can thus be used both in an operating mode of the vehicle drive, in which a deceleration characteristic of a vehicle operated with an internal combustion engine is simulated (D mode), and in an operating mode dus, in which a greater or maximum recuperation is already activated when the accelerator pedal is released (B mode).
Gemäß einer Ausführung wird eine Verzögerungsanforderung, insbesondere nicht durch Betätigen einer weiteren, beispielsweise mechanischen und/oder hydraulischen, Bremse, sondern, durch eine entsprechende Ansteuerung der beiden Antriebsmaschinen umgesetzt. Auf diese Weise kann mit der Erfindung ein Anhalten des Fahrzeugs aus dem Rangierbetrieb ohne das übliche Knarzen der Bremsen erfolgen - und eben auch ohne ein Lastwechselklacken.According to one embodiment, a deceleration request is implemented, in particular not by actuating a further, for example mechanical and/or hydraulic, brake, but rather by a corresponding activation of the two drive machines. In this way, with the invention, the vehicle can be stopped when maneuvering without the usual creaking of the brakes—and also without a load change click.
Gemäß einer Ausführung bleibt die jeweilige Wirkrichtung der Drehmomente auch bei einem Nulldurchgang der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (sprich bei einem Wechsel von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt oder andersherum) erhalten, sodass insbesondere eine Ansteuerung der beiden Antriebsmaschinen derart erfolgt, dass das Verspannmoment erhalten und somit ein Flankenwechsel vermieden wird.According to one embodiment, the respective direction of action of the torques is retained even when the vehicle longitudinal speed passes through zero (i.e. when changing from forward to reverse travel or vice versa), so that in particular the two drive units are controlled in such a way that the tensioning torque is maintained and a flank change is thus avoided.
Die Drehmomentdifferenz kann gemäß einer Ausführung auch über eine Drehzahldifferenz zwischen den beiden Achsen erzeugt werden. Der Zusammenhang ergibt sich über das Reifenverhalten, welches für kleine Längskräfte eine näherungsweise lineare Beziehung zwischen Drehmoment und Drehzahldifferenz beschreibt.According to one embodiment, the torque difference can also be generated via a speed difference between the two axles. The connection results from the tire behavior, which describes an approximately linear relationship between torque and speed difference for small longitudinal forces.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren:
-
1 zeigt schematisch die Flankenspiele an beiden Achsen eines Kraftfahrzeugs mit einer bekannten Antriebsanordnung beim Beschleunigen. -
2 zeigt schematisch die Flankenspiele an beiden Achsen eines Kraftfahrzeugs mit einer bekannten Antriebsanordnung beim Verzögern. -
3 zeigt ein Diagramm zur konventionellen Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs aus den1 und 2 . -
4 zeigt schematisch die Flankenanlagen an beiden Achsen eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung. -
5 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung, das mit der beispielhaften Antriebsanordnung aus4 durchgeführt wird. -
6 zeigt beispielhaft Art und Grenzen der Anwendung des beispielhaften Verfahrens gemäß5 in einem Fahrmodus des Kraftfahrzeugs, der einem Rangierbetrieb eines Verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeug mit einem Wandlergetriebe nachempfunden ist. -
7 zeigt beispielhaft Art und Grenzen der Anwendung des beispielhaften Verfahrens gemäß5 in einem Fahrmodus des Kraftfahrzeugs, der ein „One-Pedal-Driving“ weitestmöglich unterstützt.
-
1 shows schematically the backlashes on both axles of a motor vehicle with a known drive arrangement when accelerating. -
2 shows schematically the backlashes on both axles of a motor vehicle with a known drive arrangement when decelerating. -
3 shows a diagram of the conventional operating strategy of the motor vehicle from the1 and2 . -
4 shows schematically the flank systems on both axles of a motor vehicle with a drive arrangement for carrying out a method according to an exemplary embodiment of the invention. -
5 FIG. 14 is a diagram describing a method according to an exemplary embodiment of the invention using the exemplary drive assembly of FIG4 is carried out. -
6 shows by way of example the nature and limits of the application of the exemplary method according to FIG5 in a driving mode of the motor vehicle, which is modeled on a maneuvering operation of a vehicle driven by an internal combustion engine with a converter transmission. -
7 shows by way of example the nature and limits of the application of the exemplary method according to FIG5 in a driving mode of the motor vehicle that supports “one-pedal driving” as far as possible.
Durch die Verspannung der beiden Achsen VA und HA zueinander mit einem Verspannmoment MΔ ergibt sich vorliegend eine unterschiedliche Wirkrichtung der beiden Achsdrehmomente MVA und MHA. Dabei liegt das Summenachsdrehmoments MS an einer der beiden Achsen VA und HA an; zusätzlich wird an derjenigen Achse, an der das Summenachsdrehmoments MS anliegt, eine Hälfte des Verspannmoment MA angelegt; an der anderen Achse gegengerichtet die andere Hälfte des Verspannmoment MΔ.The clamping of the two axes VA and HA to one another with a clamping torque M Δ results in a different effective direction of the two axle torques M VA and M HA . The total axle torque M S is applied to one of the two axles VA and HA; in addition, half of the twisting moment M A is applied to that axle on which the total axle torque M S is applied; on the other axis in the opposite direction, the other half of the twisting moment M Δ .
Im Ausführungsbeispiel beträgt bei einem Verzögern aus der Vorwärts-Kriechfahrt: MVA ≈ MS + MΔ/2 und MHA ≈ -MΔ/2 . Auch bei einer anderen proportionalen Aufteilung der Achsdrehmomente wird in einem anderen Anwendungsfall das vorbestimmte Verspannmoment MA hälftig aufgeteilt auf die beiden Achsdrehmomente angewendet. Das daraus resultierende Verspannmoment MΔ bleibt hier während des Rangierbetriebs erhalten und stellt sicher, dass an der Vorderachse VA immer das Flankenspiel 107 und an der Hinterachse HA immer das Flankenspiel 102 ausgebildet ist. Anders formuliert: an der Vorderachse VA liegt immer die Schubflanke 105 an, an der Hinterachse immer die Zugflanke 104. Ein Lastwechsel auf die jeweils andere Flanke 103 bzw. 106 und damit ein Spielwechsel bleibt aufgrund der Verspannung aus. Ein Lastwechselklacken tritt folglich nicht auf.In the exemplary embodiment, when decelerating from forward creep travel: M VA ≈MS +M Δ /2 and M HA ≈−M Δ /2. Even with a different proportional distribution of the axle torques, the predetermined clamping torque MA is applied to the two axle torques divided equally in another application. The resulting twisting moment M Δ is maintained here during maneuvering and ensures that there is always
In
Das Ausführungsbeispiel ist vorliegend anhand des Anwendungsfalls eines Vorwärts-Rangierbetriebs beschrieben. Selbstverständlich ist das Anwendungsbeispiel (und insgesamt die Erfindung) auch bei einem Rückwärts-Rangierbetrieb anwendbar. Auch bei einem Nulldurchgang der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit bleibt das Verspannmoment erhalten.The exemplary embodiment is described here on the basis of the application of a forward shunting operation. Of course, the application example (and the invention as a whole) can also be used in reverse shunting operations. Even when the vehicle's longitudinal speed passes through zero, the tensioning torque is retained.
Dabei wird grundsätzlich während der Anwendung des Verfahrens das Verspannmoment MΔ aufrechterhalten. Mit welchem Vorzeichen die Geschwindigkeitsänderung a stattfindet - sprich ob eine Beschleunigung a > 0 oder eine Verzögerung a < 0 resultiert - ergibt sich dann daraus, welches der beiden Drehmomente MVA bzw. MHA den größeren Absolutbetrag aufweist.In principle, the clamping torque M Δ is maintained while the method is being used. The sign with which the speed change a takes place—that is, whether an acceleration a>0 or a deceleration a<0 results—is then determined by which of the two torques M VA or M HA has the greater absolute value.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1010
- Antriebsanordnungdrive arrangement
- 107107
- Flankenspielcrossplay
- 101, 102, 107, 108101, 102, 107, 108
- Flankenspielecross plays
- 105, 106105, 106
- Schubflankenthrust flanks
- 103, 104103, 104
- Zugflanken pulling flanks
- aa
- Geschwindigkeitsänderungspeed change
- BPDBPD
- Bremspedalbereichbrake pedal area
- GHAGHA
- Hinterachsgetrieberear axle drive
- GVAGVA
- Vorderachsgetriebefront axle drive
- HAHA
- Hinterachserear axle
- MΔMΔ
- Verspanndrehmomenttwisting torque
- MHAMHA
- Hinterachsdrehmomentrear axle torque
- MSMS
- Summenachsdrehmomentcumulative axle torque
- MVAMVA
- Vorderachsdrehmomentfront axle torque
- RBRB
- Rangierbetriebsbereichshunting operation area
- SS
- Steuereinheitcontrol unit
- vv
- Geschwindigkeitspeed
- VAv.a
- Vorderachsefront axle
- VBBVBB
- Verfahrensbereichsprocedural area
- VBDVBD
- Verfahrensbereichs procedural area
- 100100
- Bekanntes KraftfahrzeugKnown motor vehicle
- 1010
- Bekannte AntriebsanordnunglKnown drive arrangement
- S*S*
- Bekannte SteuereinheitKnown control unit
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022101838.5A DE102022101838A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Shunting operation in motor vehicles with two electrically driven axles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022101838.5A DE102022101838A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Shunting operation in motor vehicles with two electrically driven axles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022101838A1 true DE102022101838A1 (en) | 2023-07-27 |
Family
ID=87068537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022101838.5A Pending DE102022101838A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Shunting operation in motor vehicles with two electrically driven axles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022101838A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011056168A1 (en) | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Control device for all-terrain vehicle, has component e.g. all-wheel coordinator, for determining upper limit and lower limit for momentary portion of axle, and another component for distributing drive moment within limits between axles |
DE112016005383T5 (en) | 2015-11-25 | 2018-08-09 | Jaquar Land Rover Limited | Control device for a motor vehicle and method |
DE102018218605A1 (en) | 2018-10-30 | 2020-04-30 | Audi Ag | Method and drive control device for operating at least two electric drive machines in the event of a load change, and motor vehicle with a drive control device |
-
2022
- 2022-01-27 DE DE102022101838.5A patent/DE102022101838A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011056168A1 (en) | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Control device for all-terrain vehicle, has component e.g. all-wheel coordinator, for determining upper limit and lower limit for momentary portion of axle, and another component for distributing drive moment within limits between axles |
DE112016005383T5 (en) | 2015-11-25 | 2018-08-09 | Jaquar Land Rover Limited | Control device for a motor vehicle and method |
DE102018218605A1 (en) | 2018-10-30 | 2020-04-30 | Audi Ag | Method and drive control device for operating at least two electric drive machines in the event of a load change, and motor vehicle with a drive control device |
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