DE102022119626A1

DE102022119626A1 - Drehmomentverteilung-steuerungsvorrichtung und verfahren dafür

Info

Publication number: DE102022119626A1
Application number: DE102022119626.7A
Authority: DE
Inventors: Jae il PARK
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2023-09-14
Also published as: US20230286494A1; KR20230134021A; JP2023133105A

Abstract

Eine Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) und ein Verfahren dafür kann eine elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED), die ein Verhältnis von Drehmomenten, die auf ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilt werden, unter Verwendung eines Drehmoments eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) einstellt, und eine Steuerungsvorrichtung (54) aufweisen, die das Drehmoment des TVCM ermittelt, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während ein Fahrzeug geradeaus fährt, und die das Drehmoment des TVCM gemäß einer Handhabungsinformation eines Fahrers ermittelt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der vorliegenden Offenbarung/Erfindung
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft eine Technik zum Steuern einer elektrischen Drehmomentverteilungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Allgemeinen sind elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtungen (engl. „torque vectoring electric device“, kurz: TVED) Vorrichtungen zur unabhängigen und freien Einstellung der Größe eines auf ein linkes und rechtes Rad (bspw. einer Achslinie) übertragenen Drehmoments, um die Bewegungsleistung und das Fahrverhalten eines Fahrzeugs zu verbessern.
Drehmomentverteilung bezeichnet hier eine Technik, mit der sowohl die Größe als auch die Richtung einer Leistungsausgabe oder einer Antriebskraft eines Motors (z.B. Verbrennungs- oder Elektromotors), die auf die Räder des Fahrzeugs übertragen wird, ausgedrückt wird und die Größe und Richtung des auf die Räder übertragenen Drehmoments, insbesondere des auf beide Räder auf derselben Achslinie übertragenen Drehmoments, geändert wird. Das heißt, die Drehmomentverteilung dient dazu, die Größe und Richtung des auf beide Räder übertragenen Drehmoments zu ändern, und wird als zusätzliche Funktion eines Differentials verwendet, bei dem sich das Verhältnis der auf das linke und das rechte Rad verteilten Drehmomente gemäß den auf die Räder ausgeübten Lasten ändert.
Die TVED für die vorliegende Funktion stellt das Verhältnis des auf das linke und rechte Rad verteilten Drehmoments ein, indem sie eine Funktion des Differentials aktiv steuert, indem sie eine Fahrabsicht eines Fahrers widerspiegelt. Dementsprechend kann der Fahrer die Antriebskraft aktiver nutzen und eine Verbesserung der Fahreigenschaften erwarten.
Eine Funktion zur Übertragung eines angemessenen Drehmoments an die entsprechenden Räder gemäß einer Anforderungssituation, während eine Grundfunktion des Differentials ohne Änderung beibehalten wird, sollte jedoch zum TVED hinzugefügt werden, und daher ist es nicht einfach, das TVED zu implementieren.
In den letzten Jahren wurde die Forschung und Entwicklung der TVED als eine Technik für Elektrofahrzeuge (engl. „electric vehicle“; kurz: EV) aktiv betrieben, die die Drehmomentverteilung gemäß der Anordnung und Steuerung eines Motors (bspw. Elektromotor) genauer umsetzen kann als ein Antriebssystem, das einen Verbrennungsmotor verwendet. Da die Leistung von umweltfreundlichen Fahrzeugen immer größer wird, wurde die Forschung und Entwicklung einer Technik, die auf ein hinteres Differential eines Allradantriebs (engl. „all wheel drive; kurz: AWD) wie EVs angewandt wird und zur Verbesserung des Kurvenverhaltens von umweltfreundlichen Hochleistungsfahrzeugen dient, aktiv durchgeführt.
Im Falle dieser umweltfreundlichen Fahrzeuge sind im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor keine mechanischen Elemente wie Übertragungswellen erforderlich. Im Falle eines zweimotorigen e-AWD und der EVs kann die Drehmomentverteilung nur durch die Anwendung einer Motorsteuerungstechnik realisiert werden. Im Falle eines einmotorigen e-AWD ist jedoch die Entwicklung verschiedener Drehmomentverteilungstechniken erforderlich, um eine Verbesserung des Kurvenverhaltens durch eine optimierte Hinterradkraftverteilung zu erreichen.
Dementsprechend wurde die Entwicklung der TVED durchgeführt, die bei einem Hochleistungsumweltfahrzeug wie einem einmotorigen e-AWD angewendet wird, um den Leistungsverlust zu minimieren, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Kurvenfahrtleistung zu verbessern, aber sollte eine Technik, die in der Lage ist, die TVED gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs angemessen zu steuern, gemeinsam entwickelt werden.
Die Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung/Offenbarung und dürfen nicht als Anerkennung oder als irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZERLÄUTERUNG
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung betreffen das Bereitstellen einer Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung bzw. Drehmomentvektoring-Steuerungsvorrichtung (engl. „torque vectoring“, im Weiteren kurz: Drehmomentverteilung), die ein Drehmoment eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (engl. „torque vectoring control motor“; kurz: TVCM) ermittelt, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen eines linken Rads und eines rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während sich ein Fahrzeug geradeaus bewegt, die das Drehmoment des TVCM gemäß Fahrinformationen eines Fahrers ermittelt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, und die somit ein stabiles bzw. sicheres Traktionssteuern des Fahrzeugs durchführen und die Kurvenstabilität des Fahrzeugs verbessern kann, sowie ein Verfahren hierfür.
Die Zwecke der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind nicht auf die oben beschriebenen Zwecke beschränkt, und andere Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, die nicht beschrieben sind, können durch die folgende Beschreibung verstanden werden und können durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung deutlicher verstanden werden. Ferner kann leicht erkannt werden, dass die Zwecke und Vorteile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung durch die in den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Einheiten und Kombinationen davon realisiert werden können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wird eine Steuerungsvorrichtung zur Drehmomentverteilung bereitgestellt, die eine elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtung (engl. „torque vectoring electric device“; kurz: TVED) aufweist, die ein Verhältnis von Drehmomenten, die auf ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilt werden, unter Verwendung eines Drehmoments eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) einstellt, und eine Steuerungsvorrichtung, die das Drehmoment des TVCM ermittelt (bspw. festlegt), um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während sich ein Fahrzeug geradeaus bewegt, und die das Drehmoment des TVCM gemäß den Handhabungsinformationen eines Fahrers ermittelt (bspw. festlegt), wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt bzw. abbiegt bzw. einen Bogen fährt (im Weiteren: eine Kurve fährt).
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann die Handhabungsinformation des Fahrers zumindest eines von einem Lenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, einen Gaspedalpositionssensorwert (engl. „accelerator position sensor“; kurz: APS) und einen Brems(pedal)positionssensorwert (engl. „brake position sensor“; kurz BPS) aufweisen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, um eine dem APS-Wert und dem BPS-Wert entsprechende Verstärkung (bspw. Verstärkungsfaktor bzw. -wert) zu erfassen und um das Drehmoment des TVCM gemäß dem ersten Drehmoment und der Verstärkung zu ermitteln, während das Fahrzeug eine Kurve fährt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung mit einem Kennfeld bereitgestellt sein, in dem eine einem Drehmoment eines Antriebsmotors des Fahrzeugs entsprechende Verstärkung aufgezeichnet ist, und kann die Verstärkung anhand des Kennfelds erfassen (bspw. Auslesen).
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, um ein zweites Drehmoment gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate zu ermitteln, um eine Verstärkung entsprechend dem APS-Wert und dem BPS-Wert zu erfassen, um ein drittes Drehmoment durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments zu ermitteln und um das Drehmoment des TVCM gemäß dem dritten Drehmoment und der Verstärkung zu ermitteln, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung als das Drehmoment des TVCM ein Ergebnis ermitteln, das durch Multiplikation des dritten Drehmoments mit der Verstärkung erhalten wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, um ein zweites Drehmoment gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate zu ermitteln, um eine Verstärkung entsprechend dem APS-Wert und dem BPS-Wert zu erfassen, um ein drittes Drehmoment durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments zu ermitteln, um ein viertes Drehmoment zum Verringern der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des linken Rads und des rechten Rads zu ermitteln und um das Drehmoment des TVCM gemäß dem dritten Drehmoment und dem vierten Drehmoment zu ermitteln, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann die Steuerungsvorrichtung als Drehmoment des TVCM ein Ergebnis ermitteln, das durch Summieren des dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments erhalten wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung einen Radschlupf gemäß der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des linken Rads und des rechten Rads während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs erfassen und das Drehmoment des TVCM ermitteln, so dass die TVED ein Traktionssteuern durchführt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads einen Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wird ein Steuerungsverfahren einer elektrischen Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED) bereitgestellt, die ein Verhältnis von auf ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilten Drehmomenten unter Verwendung eines Drehmoments eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) einstellt, wobei das Verfahren das Ermitteln des Drehmoments des TVCM, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während ein Fahrzeug geradeaus fährt, und das Ermitteln des Drehmoments des TVCM gemäß eine Handhabungsinformation eines Fahrers aufweist, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, das Ermitteln eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, das Erfassen einer Verstärkung, die zum APS-Wert und BPS-Wert korrespondiert, und das Ermitteln des Drehmoments des TVCM basierend auf dem ersten Drehmoment und der Verstärkung aufweisen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Erfassen der Verstärkung das Bereitstellen eines Kennfeldes, in dem eine einem Drehmoment eines Antriebsmotors des Fahrzeugs entsprechende Verstärkung aufgezeichnet ist, und das Erfassen der Verstärkung anhand des Kennfeldes aufweisen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, das Ermitteln eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, das Ermitteln eines zweiten Drehmoments gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate, das Erfassen einer Verstärkung entsprechend dem APS-Wert und dem BPS-Wert, das Ermitteln eines dritten Drehmoments durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments und das Ermitteln des Drehmoments des TVCM gemäß dem dritten Drehmoment und der Verstärkung aufweisen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM das Ermitteln eines Ergebnisses als Drehmoment des TVCM aufweisen, das durch Multiplizieren der Verstärkung mit dem dritten Drehmoment erhalten wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM beim Kurvenfahren des Fahrzeugs aufweisen: Ermitteln eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, Ermitteln eines zweiten Drehmoments gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungs-Gierrate, Erfassen einer Verstärkung entsprechend dem APS-Wert und dem BPS-Wert, Ermitteln eines dritten Drehmoments durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments, Ermitteln eines vierten Drehmoments zum Verringern der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des linken Rads und des rechten Rads, und Ermitteln des Drehmoments des TVCM gemäß dem dritten Drehmoment und dem vierten Drehmoment.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM aufweisen, dass als das Drehmoment des TVCM ein Ergebnis ermittelt wird, das durch Summieren des dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments erhalten wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Ermitteln des Drehmoments des TVCM während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs aufweisen, dass ein Radschlupf gemäß der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des linken Rads und des rechten Rads während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs ermittelt wird, und dass das Drehmoment des TVCM ermittelt wird, so dass die TVED ein Traktionssteuern durchführt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads einen Schwellenwert überschreitet.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung haben weitere Vorteile, die aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu erläutern, ersichtlich sind bzw. darin ausführlicher dargestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Diagramm einer elektrischen Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED), die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
2 ist ein Diagramm einer Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
3 ist eine beispielhafte Ansicht, die den Gesamtbetrieb einer Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt,
4 ist eine erste beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
5 ist eine zweite beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
6 ist eine dritte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
7 ist eine vierte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
8 ist eine fünfte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
9 ist eine beispielhafte Ansicht, die die Leistung der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt,
10 ist ein Flussdiagramm eines Drehmomentverteilungssteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, und
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Computersystem zum Ausführen des Drehmomentverteilungssteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt.

Es ist klar, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zeigen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Offenbarung/Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, einschließlich z.B. spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die jeweilige beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung festgelegt.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindungen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Obwohl die vorliegende Erfindung/Offenbarung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beschrieben werden, soll die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen, die vorliegende Erfindung/Offenbarung auf diese beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu beschränken. Andererseits soll die vorliegende Erfindung/Offenbarung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Rahmen des Umfangs der vorliegenden Erfindung/Offenbarung gemäß den beigefügten Ansprüchen vorhanden sein können.
Nachfolgend werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispielzeichnungen im Detail beschrieben. Beim Hinzufügen der Bezugszeichen zu den Komponenten jeder Zeichnung ist zu beachten, dass die identische oder gleichwertige Komponente mit dem identischen Zeichen bezeichnet wird, auch wenn es auf anderen Zeichnungen dargestellt sind. Ferner wird bei der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung auf eine detaillierte Beschreibung der zugehörigen bekannten Konfiguration oder Funktion verzichtet, wenn klar ist, dass sie das Verständnis der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beeinträchtigt.
Bei der Beschreibung der Komponenten der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung können Begriffe wie erste, zweite, A, B, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe dienen lediglich dazu, die Komponenten von anderen Komponenten zu unterscheiden, und die Begriffe schränken die Art, Reihenfolge oder Abfolge der Komponenten nicht ein. Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie vom Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung/Erfindung gehört, gemeinhin verstanden wird. Es ist ferner klar, dass Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Standes der Technik übereinstimmt, und dass sie nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne ausgelegt werden, es sei denn, sie sind hier ausdrücklich so definiert.
1 ist ein Diagramm einer elektrischen Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED), die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verwendet wird, und die TVED kann jede Struktur aufweisen, solange ein Drehmomentverteilung-Steuermotor (TVCM) vorgesehen ist.
Wie in 1 dargestellt, weist die TVED gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung einen Untersetzungsmechanismus 10, der auf einer Reihe von linken und rechten Ausgangswellen (bspw. Ausgangs- bzw. Abtriebswellen) OS1 und OS2 wirkend bereitgestellt ist, zusammen mit einem Motor-Generator MG als Antriebsquelle, einen Differentialmechanismus 20, den TVCM, einen Drehmomentverteilungsmechanismus 30 und einen Drehmomentmultiplikationsmechanismus 40 auf.
Diese TVED reduziert (bspw. untersetzt) die Rotationsleistung des Motor-Generators MG am Untersetzungsmechanismus 10, um die reduzierte Rotationsleistung an den Differentialmechanismus 20 zu übertragen, und der Differentialmechanismus 20 überträgt die vom Untersetzungsmechanismus 10 übertragene Rotationsleistung an das linke und das rechte Rad, während er eine Differenz zwischen den Drehzahlen des linken und des rechten Rads absorbiert. Im vorliegenden Fall kann der Drehmomentverteilungsmechanismus 30 das Fahrverhalten, wie z.B. das Kurvenfahrverhalten, verbessern, indem dieser das Verhältnis der auf das linke und das rechte Rad verteilten Drehmomente unter Verwendung des vom Drehmomentvervielfältigungsmechanismus 40 übertragenen Drehmoments des TVCM gemäß den Fahrbedingungen, wie z.B. dem Kurvenfahren, anpasst. Die linke und rechte Ausgangswelle OS1 und OS2 können Leistungsübertragungswellen bezeichnet sein, die zwischen dem Differentialmechanismus 20 und dem linken und rechten Rad eingerichtet, sind und im Allgemeinen linke und rechte Antriebswelle bezeichnet.
Der Motor-Generator MG weist einen Stator ST, der an einer Seite eines Gehäuses „H“ befestigt ist, und einen Rotor RT auf, der mit dem Untersetzungsmechanismus 10 leistungsübertragungsmäßig verbunden ist, und kann gleichzeitig die Funktion eines Motors zum Zuführen von Rotationsleistung durch den Rotor RT zum Untersetzungsmechanismus 10 und die Funktion eines Generators zur Erzeugung von Elektrizität während der Drehung durch eine von dem linken und dem rechten Rad übertragene Rotationskraft erfüllen.
Der Untersetzungsmechanismus 10 reduziert die vom Motor-Generator MG übertragene Rotationsleistung, um die reduzierte Rotationsleistung an den Differentialmechanismus 20 zu übertragen. Der Untersetzungsmechanismus 10 weist ein Antriebsgetriebe DG und ein Leerlaufgetriebe IDGU auf. Das heißt, die durch ein Antriebszahnrad bzw. Eingangszahnrad DG übertragene Drehleistung des Motor-Generators MG wird durch das Leerlaufgetriebe IDGU reduziert und an das Differentialgetriebe 20 übertragen. Das Antriebszahnrad DG ist über eine Nabe 3 fest mit dem Rotor RT des Motor-Generators MG verbunden.
Das Leerlaufgetriebe IDGU reduziert die Rotationsleistung (bspw. Drehzahl) des Motor-Generators MG durch zwei Leerlaufräder IDG1 und IDG2, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben und auf einer Leerlaufwelle IDS eingerichtet sind, so dass die Leistung zwischen dem Antriebszahnrad DG und dem Differentialmechanismus 20 übertragen werden kann und die reduzierte Rotationsleistung auf den Differentialmechanismus 20 übertragen werden kann. Das heißt, die Leerlaufwelle IDS ist an einer Außenumfangsseite des Differentialmechanismus 20 parallel zu der linken und rechten Ausgangswelle OS1 und OS2 vorgesehen.
Die beiden auf der Leerlaufwelle IDS bereitgestellten Leerlaufzahnräder weisen das Leerlaufeingangszahnrad (bspw. angetriebenes Zahnrad) IDG1 und das Leerlaufausgangszahnrad (bspw. Abtriebszahnrad) IDG2 auf. Das Leerlaufeingangszahnrad IDG1 ist (bspw. selektiv) drehbar auf der Leerlaufwelle IDS angeordnet und mit dem Antriebszahnrad DG als Außeneingriffszahnrad verbunden.
Das Leerlaufausgangszahnrad IDG2 ist fest mit der Leerlaufwelle IDS verbunden und ist mit dem Differentialmechanismus 20 leistungsübertragungsmäßg verbunden.
Im vorliegenden Fall ist in der Leerlaufgetriebeeinheit IDGU eine Synchronisiereinrichtung SL auf der Leerlaufwelle IDS eingerichtet, um das Leerlaufeingangszahnrad IDG1 selektiv synchron mit der Leerlaufwelle IDS zu verbinden, um die auf den Differentialmechanismus 20 übertragene Drehleistung des Motor-Generators MG zuzuschalten oder abzuschalten. Das heißt, die Synchronisiereinrichtung SL ist zwischen dem Leerlaufeingangszahnrad IDG1 und der Leerlaufwelle IDS eingerichtet, um das Leerlaufeingangszahnrad IDG1 selektiv synchron mit der Leerlaufwelle IDS in einem Zustand zu verbinden, in dem das Leerlaufeingangszahnrad IDG1 drehbar an der Leerlaufwelle IDS vorgesehen ist. Die Synchronisiereinrichtung SL ist hier in bekannter Weise eingerichtet, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Eine in der Synchronisiereinrichtung SL bereitgestellte Muffe SLE (bspw. Verbindungsmuffe) ist bekanntlich mit einem separaten Aktuator versehen, und der Aktuator kann durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert werden.
Der TVCM ist an einer Seite des Gehäuses H befestigt und weist einen Motor (bspw. Elektromotor) auf, dessen Drehzahl und Drehrichtung gesteuert werden kann, und ein Abtriebszahnrad (bspw. Ausgabezahnrad) OG ist auf einer Motorwelle eingerichtet, um das Drehmoment abzugeben.
Der Drehmomentverteilungsmechanismus 30 ist ein Mechanismus zum Einstellen des Verhältnisses der auf das linke und das rechte Rad verteilten Drehmomente unter Verwendung des vom TVCM ausgegebenen Drehmoments und ist als eine Kombination von zwei Planetenzahnradsätzen PG2 und PG3 eingerichtet. Die beiden Planetenzahnradsätze PG2 und PG3 weisen einen zweiten und einen dritten Planetenzahnradsatz PG2 und PG3 auf, die in einem vorbestimmten (bspw. Axial-)Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der Differentialmechanismus 20 dazwischen angeordnet ist.
Der zweite Planetenzahnradsatz PG2 ist ein Einzelritzel-Planetenzahnradsatz mit einem vierten, fünften und sechsten Rotationselement N4, N5 und N6 und weist ein zweites Sonnenzahnrad S2 als viertes Rotationselement N4, einen zweiten Planetenträger PC2 als fünftes Rotationselement N5, der eine Mehrzahl von zweiten Ritzeln P2 drehbar stützt, die an einer Außenumfangsseite des zweiten Sonnenzahnrads S2 in gleichen Radial- bzw. Umfangsabständen vorgesehen sind und die die Außenumfangsseite des zweiten Sonnenzahnrads S2 umschreiben und mit diesem in Eingriff stehen, so dass sich die zweiten Ritzel P2 drehen und umlaufen können, und ein zweites Hohlzahnrad bzw. Ringzahnrad R2 als das sechste Rotationselement N6 auf, das die Mehrzahl von zweiten Ritzeln P2 umschreibt und mit ihnen in Eingriff steht und mit dem zweiten Sonnenzahnrad S2 leistungsübertragungsmäßig verbunden ist.
Der dritte Planetenzahnradsatz PG3 ist ein Einzelritzel-Planetenzahnradsatz mit einem siebten, achten und neunten Rotationselement N7, N8 und N9 und wiest ein drittes Sonnenzahnrad S3 als das siebte Rotationselement N7, einen dritten Planetenträger PC3 als das achte Rotationselement N8, der eine Mehrzahl von dritten Ritzeln P3 drehbar stützt, die an einer Außenumfangsseite des dritten Sonnenzahnrads S3 in gleichen Radial- bzw. Umfangsabständen vorgesehen sind und die die Außenumfangsseite des dritten Sonnenzahnrads S3 umschreiben und mit diesem in Eingriff stehen, so dass die dritten Ritzel P3 sich drehen und umlaufen können, und ein drittes Hohlzahnrad bzw. Ringzahnrad R3 als das neunte Rotationselement N9 auf, das die Mehrzahl von dritten Ritzeln P3 umschreibt und mit ihnen in Eingriff steht und mit dem dritten Sonnenzahnrad S3 leistungsübertragungsmäßig verbunden ist.
Hier ist das vierte Rotationselement N4 fest mit dem siebten Rotationselement N7 durch ein viertes Verbindungselement CN4 verbunden, ist das fünfte Rotationselement N5 fest mit der rechten Ausgangswelle OS2 durch ein drittes Verbindungselement CN3 verbunden und ist das sechste Rotationselement N6 mit dem Drehmomentvervielfältigungsmechanismus 40 durch ein erstes Verbindungselement CN1 verbunden, und somit erhalten das vierte Rotationselement N4, das fünfte Rotationselement N5 und das sechste Rotationselement N6 das Drehmoment des TVCM.
Darüber hinaus ist das achte Rotationselement N8 durch das fünfte Verbindungselement CN5 fest mit der linken Ausgangswelle OS1 verbunden und ist das neunte Rotationselement N9 durch ein sechstes Verbindungselement CN6 fest mit dem Gehäuse H verbunden, und somit wirken das achte Rotationselement N8 und das neunte Rotationselement N9 als immer fest verbundene Elemente.
Unterdessen kann das vierte Verbindungselement CN4, das fest mit dem vierten Rotationselement N4 und dem siebten Rotationselement N7 verbunden ist, parallel zu einer Linie (bspw. Achse) der linken und rechten Ausgangswelle (bspw. Abtriebswelle) OS1 und OS2 vorgesehen sein und können der zweite Planetenzahnradsatz und der dritte Planetenzahnradsatz PG2 und PG3 so ausgelegt sein, dass sie das gleiche Übersetzungsverhältnis haben.
Der Differentialmechanismus 20 überträgt die vom Untersetzungsmechanismus 10 übertragene Drehkraft auf die linke und rechte Ausgangswelle OS1 und OS2 und absorbiert bzw. verringert dabei die Differenz zwischen den Drehzahlen des linken und des rechten Rads.
Der Differentialmechanismus 20 ist als ein Differential DIFF eingerichtet, bei dem ein Differentialgehäuse DC, das die Drehkraft vom Untersetzungsmechanismus 10 über ein Endzahnrad (bspw. Außenzahnrad) FG empfängt, zwischen dem zweiten Planetenzahnradsatz und dem dritten Planetenzahnradsatz PG2 und PG3 des Drehmomentverteilungsmechanismus 30 vorgesehen ist. Das heißt, in dem Differential DIFF ist das Differentialgehäuse DC zwischen dem zweiten Planetenzahnradsatz und dem dritten Planetenzahnradsatz PG2 und PG3 vorgesehen und drehbar zu dem vierten Verbindungselement CN4 vorgesehen, das das vierte Rotationselement N4 und das siebte Rotationselement N7 festlegt und verbindet.
Eine Mehrzahl von Differentialzahnrädern DFG ist drehbar an einer Innenumfangsfläche in der Drehrichtung innerhalb des Differentialgehäuses DC vorgesehen, und ein erstes und ein zweite Seitenzahnrad SG1 und SG2 sind drehbar auf dem vierten Verbindungselement CN4 an beiden Innenseiten (bspw. in Axialrichtung der Ausgangswellen) des Differentialgehäuses DC bereitgestellt und stehen mit der Mehrzahl von Differentialzahnrädern DFG in Eingriff.
Dabei ist das erste Seitenzahnrad SG1 über das dritte Verbindungselement CN3 fest mit dem fünften Rotationselement N5 des Drehmomentverteilungsmechanismus 30 verbunden und ist mit der rechten Ausgangswelle OS2 leistungsübertragungsmäßig verbunden und ist das zweite Seitenzahnrad SG2 über das fünfte Verbindungselement CN5 fest mit dem achten Rotationselement N8 des Drehmomentverteilungsmechanismus 30 verbunden und ist mit der linken Ausgangswelle OS1 leistungsübertragungsmäßig verbunden.
Ferner ist das Endzahnrad FG an einer Außenumfangsfläche des Differentialgehäuses DC in Drehrichtung ausgebildet und ist über ein Leistungsverbindungselement TC mit dem Untersetzungsmechanismus 10 leistungsübertragungsmäßig verbunden. Das Differential DIFF ist drehbar auf dem vierten Verbindungselement CN4 vorgesehen, das das vierte Drehelement N4 und das siebte Drehelement N7 des zweiten Planetenzahnradsatzes und des dritten Planetenzahnradsatzes PG2 und PG3 festlegt und verbindet, und die ersten und zweiten Seitenzahnräder SG1 und SG2 im Inneren des Differentialgehäuses DC übertragen die Rotationskraft über das fünfte und achte Rotationselement N5 und N8 des zweiten Planetenzahnradsatzes und des dritten Planetenzahnradsatzes PG2 und PG3 an die Ausgangswellen OS1 und OS2, während die Differenz zwischen den Drehzahlen des linken und rechten Rads absorbiert wird. Das Leistungsverbindungselement TC kann aus einer Kette oder aus einem Riemen, wie z.B. einem Metallriemen (bspw. Kette) oder einem Keilriemen, ausgebildet sein.
Hier weist der Drehmomentvervielfältigungsmechanismus 40 einen ersten Planetenzahnradsatz PG1 auf, der auf der rechten Ausgangswelle OS2 zwischen dem Drehmomentverteilungsmechanismus 30 und dem TVCM vorgesehen ist.
Der erste Planetenzahnradsatz PG1 ist ein Einzelritzel-Planetenzahnradsatz mit einem ersten, zweiten und dritten Rotationselement N1, N2 und N3 und weist ein erstes Sonnenzahnrad S1 als das erste Rotationselement N1, einen ersten Planetenträger PC1 als das zweite Rotationselement N2, der eine Mehrzahl von ersten Ritzeln P1 drehbar stützt, die an einer Außenumfangsseite des ersten Sonnenzahnrads S1 in gleichen Radial- bzw. Umfangsabständen vorgesehen sind und die die Außenumfangsseite des ersten Sonnenzahnrads S1 umschreiben und mit ihr in Eingriff stehen, so dass die ersten Ritzel P1 sich drehen und umlaufen können, und ein erstes Hohlzahnrad bzw. Ringzahnrad R1 als drittes Rotationselement N3 auf, das die Mehrzahl von ersten Ritzeln P1 umschreibt und mit ihnen in Eingriff steht und mit dem ersten Sonnenzahnrad S1 leistungsübertragungsmäßig verbunden ist.
Hier ist das erste Rotationselement N1 über das erste Verbindungselement CN1 fest mit dem sechsten Rotationselement N6 des Drehmomentverteilungsmechanismus 30 verbunden, ist das zweite Rotationselement N2 mit dem TVCM leistungsübertragungsmäßig verbunden, ist das dritte Rotationselement N3 über ein zweites Verbindungselement CN2 fest mit dem Gehäuse H verbunden, so dass das erste Rotationselement N1, das zweite Rotationselement N2 und das dritte Rotationselement N3 stets als fest verbundene Elemente wirken.
Der Drehmomentmultiplikationsmechanismus 40 multipliziert das vom TVCM über das zweite Rotationselement N2 übertragene Drehmoment und überträgt das multiplizierte Drehmoment über das erste Rotationselement N1 an das sechste Rotationselement N6 des Drehmomentverteilungsmechanismus 30. Das heißt, ein Eingangszahnrad (bspw. angetriebenes Zahnrad) IG ist fest mit einer Seite des zweiten Rotationselements N2 verbunden, und das Eingangszahnrad IG ist über das Leistungsverbindungselement TC, das mit dem Ausgangszahnrad OG des TVCM auf der Motorwelle verbunden ist, leistungsübertragungsmäßig verbunden.
Darüber hinaus können die sechs Verbindungselemente CN1 bis CN6 Rotationselemente sein, die eine Mehrzahl von Rotationselementen unter den Rotationselementen der Planetenzahnradsätze PG1, PG2 und PG3 fest verbinden und die Leistung übertragen, während sie sich zusammen mit den Rotationselementen drehen, können Rotationselemente sein, die das Rotationselement selektiv mit dem Gehäuse H verbinden, oder können Befestigungselemente sein, die die Rotationselemente direkt mit dem Gehäuse H verbinden und festlegen.
Darüber hinaus bedeuten die Begriffe „fest verbunden“ oder ähnliche Begriffe in der obigen Beschreibung, dass die Mehrzahl der Rotationselemente, die durch die Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die die linke und rechte Ausgangswelle OS1 und OS2 aufweisen, und die Verbindungselemente so verbunden sind, dass sie sich ohne Unterschied der Anzahl der Umdrehungen drehen. Das heißt, die Mehrzahl der Rotationselemente und die fest miteinander verbundenen Verbindungselemente drehen sich in der gleichen Drehrichtung und mit der gleichen Anzahl von Umdrehungen.
Der Drehmomentverteilungsmechanismus 30, der die vorliegende Konfiguration aufweist, führt eine Drehmomentverteilung durch, die das Drehmoment auf das linke und rechte Rad auf der Grundlage des Drehmoments des TVCM multipliziert mit dem Drehmomentmultiplikationsmechanismus 40 verteilt.
2 ist ein Diagramm einer Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
Wie in 2 dargestellt, kann eine Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung einen Speicher 51, einen Fahrzeugnetzwerkanschluss bzw. eine Fahrzeugnetzwerk-Verbindungsvorrichtung (im Weiteren kurz: Fahrzeugnetzwerkanschluss) 52, einen TVED-Anschluss bzw. -Verbindungsvorrichtung (im Weiteren kurz: TVED-Anschluss) 53 und eine Steuerungsvorrichtung 54 aufweisen. Im vorliegenden Fall können gemäß einem Verfahren zur Implementierung der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung die jeweiligen Komponenten miteinander kombiniert werden, um als eine Komponente implementiert zu werden, oder einige Komponenten können weggelassen werden.
Bei der Beschreibung der jeweiligen Komponenten kann der Speicher 51 zunächst verschiedene Logiken, Algorithmen und Programme speichern, die in einem Vorgang des Ermittelns eines Drehmoments des TVCM zur Verringerung einer Differenz zwischen der Geschwindigkeit des linken und des rechten Rads erforderlich sind, wenn Radschlupf auftritt, während ein Fahrzeug geradeaus fährt.
Der Speicher 51 kann verschiedene Logiken, Algorithmen und Programme speichern, die in einem Vorgang zum Ermitteln des Drehmoments des TVCM gemäß einer Handhabungsinformation eines Fahrers bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs erforderlich sind. Hier kann die Handhabungsinformation des Fahrers einen Lenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit (z.B. Lenkwinkeländerungsrate), einen Gaspedalpositionssensorwert (APS-Wert), einen Brems(pedal)positionssensorwert (BPS-Wert) und ähnliches aufweisen. Hier ist der APS-Wert ein Wert, der den Grad angibt, mit dem der Fahrer auf ein Gaspedal tritt, und ist der BPS-Wert ein Wert, der den Grad angibt, mit dem der Fahrer auf ein Bremspedal tritt.
Der Speicher 51 kann ein allgemein bekanntes Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungskennfeld speichern.
Der Speicher 51 kann zumindest eines der folgenden Speichermedien aufweisen: einen Flash-Speicher, einen Festplattenspeicher, einen Mikrospeicher, einen Kartenspeicher (z.B. eine Secure Digital (SD)-Karte oder eine Extreme Digital (XD)-Karte), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen statischen RAM (SRAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen programmierbaren ROM (PROM), einen elektrisch löschbaren PROM (EEPROM), einen magnetischen RAM (MRAM), eine Magnet(speicher)platte und eine optische Speicherplatte.
Der Fahrzeugnetzwerkanschluss 52 ist ein Modul, das eine Verbindungsschnittstelle mit einem Fahrzeugnetzwerk bereitstellt, und die Steuerungsvorrichtung 54 kann verschiedene Informationen (oder Daten) aus dem Fahrzeugnetzwerk über den Fahrzeugnetzwerkanschluss 52 sammeln. Im vorliegenden Fall kann das Fahrzeugnetzwerk eine Steuerungsvorrichtung (CAN-Bus), ein Local Interconnect Network (LIN-Bus), ein FlexRay, ein „Media Oriented Systems Transport“ (MOST), ein Ethernet und ähnliches aufweisen. Darüber hinaus können die verschiedenen Informationen beispielsweise eine linke und eine rechte Geschwindigkeit (Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl) eines Antriebsrads, einen Lenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, eine Gierrate, eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, einen Reifenluftdruck, einen APS-Wert, einen BPS-Wert, ein Drehmoment eines Antriebsmotors MG und dergleichen aufweisen. Im vorliegenden Fall kann das Antriebsrad ein Rad bezeichnen, das durch eine Antriebskraft des Antriebsmotors MG gedreht wird (bspw. sind zwei oder mehr Antriebsräder möglich).
Der TVED-Anschluss 53 ist ein Modul, das eine Verbindungsschnittstelle mit dem TVED bereitstellt und das von der Steuerungsvorrichtung 54 ermittelte Drehmoment an den TVCM im TVED übertragen kann.
Die Steuerungsvorrichtung 54 kann die Gesamtsteuerung übernehmen, so dass die jeweiligen Komponenten ihre Funktionen normal ausführen können. Die Steuerungsvorrichtung 54 kann in Form von Hardware implementiert sein, sie kann in Form von Software implementiert sein oder sie kann in Form einer Kombination von Hardware und Software implementiert sein. Die Steuerungsvorrichtung 54 kann als Mikroprozessor implementiert sein, aber die vorliegende Offenbarung/Erfindung ist darauf nicht beschränkt.
Die Steuerungsvorrichtung 54 kann verschiedene Steuerungsoperationen in einem Vorgang zum Ermitteln des Drehmoments des TVCM durchführen, um die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des linken und des rechten Rads zu verringern, wenn Radschlupf auftritt, während das Fahrzeug geradeaus fährt.
Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 54 verschiedene Steuerungsoperationen in einem Ermittlungsvorgang des Drehmoments des TVCM auf der Grundlage der Fahrinformationen des Fahrers beim Kurvenfahren bzw. Abbiegen des Fahrzeugs durchführen.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Steuerungsvorrichtung 54 unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben.
3 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Gesamtbetrieb einer Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist.
Wie in 3 dargestellt, kann die Steuerungsvorrichtung 54 zunächst ermitteln, ob ein Fahrzustand des Fahrzeugs eine Geradeausfahrt oder eine Kurvenfahrt ist, und zwar auf der Grundlage von Fahrinformationen, die von dem Fahrzeugnetzwerk über den Fahrzeugnetzwerkanschluss 52 gesammelt werden, und den Handhabungs- (Betriebs-) Informationen des Fahrers (310, 320). Im vorliegenden Fall können die Fahrinformationen eine linke und eine rechte Geschwindigkeit (Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl) der Antriebsräder, eine Gierrate, eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, einen Reifenluftdruck, ein Drehmoment des Antriebsmotors MG und dergleichen aufweisen. Die Fahrinformationen können verwendet werden, wenn die Steuerungsvorrichtung 54 ein Traktionssteuern oder ein Fahrverhaltensteuern durchführt.
Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Traktionssteuern durchführen (330). Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 54 kann Radschlupf basierend auf einer linken Radgeschwindigkeit und einer rechten Radgeschwindigkeit erkennen, eine Straßenneigung, auf der das Fahrzeug fährt, schätzen und eine vom Fahrer angeforderte Antriebskraft ermitteln. Danach kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM zur Verringerung der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads auf der Grundlage zumindest der Straßenneigung oder der vom Fahrer angeforderte Antriebskraft ermitteln. Das so ermittelte Drehmoment des TVCM wird an den TVED übertragen, um die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads zu verringern. Dabei kann die Steuerungsvorrichtung 54 zusammen mit einer im Fahrzeug vorgesehenen Motorsteuerungseinheit (engl. „motor control unit“; kurz: MCU) ein kooperatives Steuern durchführen, um das Drehmoment des Antriebsmotors MG zu reduzieren.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Handhabungs- bzw. Fahrverhaltensteuern (340) durchführen. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 ein erstes Drehmoment unter Berücksichtigung der Gierreaktivität und der Gierdämpfung des Fahrzeugs ermitteln (341), eine dem APS-Wert und dem BPS-Wert entsprechende Verstärkung ermitteln (342) und das Drehmoment des TVCM auf der Grundlage des ersten Drehmoments und der Verstärkung bestimmen. Dabei kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM durch Multiplikation der Verstärkung mit dem ersten Drehmoment ermitteln.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 eine Zielgierrate ermitteln und ein zweites Drehmoment unter Berücksichtigung einer Differenz (im Folgenden als Gierratenfehler bezeichnet) zwischen der Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate bzw. erfassten Gierrate (bspw. Ist-Gierrate) (343) ermitteln. Danach kann die Steuerungsvorrichtung 54 das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment summieren, ein drittes Drehmoment ermitteln, indem sie eine dem APS-Wert und dem BPS-Wert entsprechende Verstärkung auf das summierte Ergebnis anwendet, und das dritte Drehmoment als das Drehmoment des TVCM festlegen. Hier kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM ermitteln, indem sie die Verstärkung mit dem Ergebnis multipliziert, das sich aus der Summierung des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments ergibt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 den Radschlupf auf der Grundlage der Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads ermitteln und ein viertes Drehmoment zur Verringerung der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads (344) festlegen. Danach kann die Steuerungsvorrichtung 54 als das Drehmoment des TVCM ein Ergebnis der Summierung des in den zahlreichen Ausführungsformen ermittelten dritten Drehmoments oder des in den zahlreichen Ausführungsformen ermittelten dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments ermitteln.
4 ist eine erste beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, und zeigt einen Vorgang zum Ermitteln des ersten Drehmoments.
Die Steuerungsvorrichtung 54 kann einen ersten Ergebniswert ermitteln, indem ein Verstärkungsfaktor k₁ aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungskennfeld mit dem Lenkwinkel multipliziert wird, einen zweiten Ergebniswert ermitteln, indem ein Verstärkungsfaktor k₂ aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungskennfeld mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit multipliziert wird, einen dritten Ergebniswert ermitteln, indem ein Verstärkungsfaktor k₃ aus einem Dämpfungsmerker (engl. damping flag", z.B. ein Dämpfungskennwert, bspw. ein Gierratendämpfungswert) mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit multipliziert wird, und als erstes Drehmoment die Summe aus dem ersten Ergebniswert, dem zweiten Ergebniswert und dem dritten Ergebniswert ermitteln. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 54 kann das erste Drehmoment basierend auf Gleichung 1 ermitteln. $T_{F F_C t r l} = k_{1} \cdot δ + k_{2} \cdot \dot{δ} + k_{3} \cdot \dot{δ}$
Hier bezeichnen k₁, k₂ und k₃ Konstanten als Verstärkungen, bezeichnet δ einen Lenkwinkel und bezeichnet δ eine Lenkwinkelgeschwindigkeit. Im vorliegenden Fall ist k₃ gleich 1, wenn das Produkt aus dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder größer als Null ist, und ist k₃ größer als 1, wenn das Produkt aus dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit kleiner als Null ist.
5 ist eine zweite beispielhafte Ansicht, die einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, und die einen Ermittlungsvorgang des zweiten Drehmoments zeigt.
Die Steuerungsvorrichtung 54 kann einen Untersteuerungsindex oder einen Übersteuerungsindex auf der Grundlage des Gierratenfehlers erzeugen und das zweite Drehmoment ermitteln, das dem Untersteuerungsindex oder dem Übersteuerungsindex entspricht. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 das zweite Drehmoment auf der Grundlage von Gleichung 2 ermitteln. $\begin{matrix} \begin{array}{l} \begin{array}{l} {\dot{ψ}}_{e r r o r_j u d} = s g n ({\dot{ψ}}_{s e n}) \cdot ({\dot{ψ}}_{d e s} - {\dot{ψ}}_{s e n}) \\ {\dot{ψ}}_{e r r o r_j u d} > 0, o v e r s t e e r \end{array} \\ {\dot{ψ}}_{e r r o r_j u d} < 0, u n d e r s t e e r \\ T_{F B_C t r l} = k_{4} \times O S I n d e x + k_{5} \times U S I n d e x (δ > 0) \\ T_{F B_C t r l} = k_{6} \times O S I n d e x + k_{7} \times U S I n d e x (δ > 0) \end{array} & \begin{array}{l} {\dot{ψ}}_{d e s} = \frac{v_{x} δ}{η L (1 + {(\frac{v}{v_{c}})}^{2})} \end{array} \end{matrix}$
Hier bezeichnet ψ̇_{error_jud} eine Untersteuerungs- und Übersteuerungsermittlungsbedingung, bezeichnet ψ̇_des eine Zielgierrate und bezeichnet ψ̇_sen eine Erfassungsgierrate. Außerdem bezeichnet v_x eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bezeichnet L einen Radstand, bezeichnet δ einen Lenkwinkel und bezeichnet η eine Lenkübersetzung bzw. ein (z.B. gegenwärtiges) Lenkübersetzungsverhältnis. Darüber hinaus ist v_c eine charakteristische Geschwindigkeit und bedeutet eine Geschwindigkeit, bei der der zur Aufrechterhaltung der Kurvenfahrt erforderliche Lenkwinkel das Doppelte des Ackermann-Lenkwinkels beträgt. Als Anhaltspunkt kann v_c durch Wurzelbildung eines Wertes ermittelt werden, der sich aus der Division des Produktes aus der Erdbeschleunigung und dem Radstand durch einen charakteristischen Fahrzeugfaktor (Konstante) ergibt. T_{FB_Ctrl} bezeichnet das zweite Drehmoment und k₄, k₅, k₆ und k₇ bezeichnen Konstanten als Verstärkungen aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungskennfeld.
Wenn der Lenkwinkel größer als Null ist, kann die Steuerungsvorrichtung 54 als zweites Drehmoment eine Summe des Ergebnisses ermitteln, das durch Multiplikation des Übersteuerungsindex OSIndex mit k₄ und des Ergebnisses, das durch Multiplikation des Untersteuerungsindex USIndex mit k₅ erhalten wird.
Wenn der Lenkwinkel nicht größer als Null ist, kann die Steuerungsvorrichtung 54 als zweites Drehmoment eine Summe des Ergebnisses ermitteln, das durch Multiplikation des Übersteuerungsindex OSIndex mit k₆ und des Ergebnisses, das durch Multiplikation des Untersteuerungsindex USIndex mit k₇ erhalten wird.
In der Zwischenzeit, wenn eine Erfassungsgierrate positiv (+) ist und ein Ergebnis, das durch Subtraktion der Erfassungsgierrate von der Zielgierrate erhalten wird, positiv (+) ist, ist eine Ermittlungsbedingung ebenfalls positiv (+), und somit ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 einen aktuellen Zustand als ein Übersteuern.
Wenn die Erfassungsgierrate positiv (+) ist und das Ergebnis, das durch Subtraktion der Erfassungsgierrate von der Zielgierrate erhalten wird, negativ (-) ist, ist die Ermittlungsbedingung negativ (-), und somit ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 den aktuellen Zustand als ein Untersteuern.
Wenn die Erfassungsgierrate negativ (-) ist und das Ergebnis, das durch Subtraktion der Erfassungsgierrate von der Zielgierrate erhalten wird, negativ (-) ist, ist die Ermittlungsbedingung positiv (+), und somit ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 den aktuellen Zustand als ein Übersteuern.
Wenn die Erfassungsgierrate negativ (-) ist und das Ergebnis, das durch Subtraktion der Erfassungsgierrate von der Zielgierrate erhalten wird, positiv (+) ist, ist die Ermittlungsbedingung negativ (-), und somit ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 den aktuellen Zustand als ein Untersteuern.
6 ist eine dritte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, und zeigt einen Ermittlungsvorgang des dritten Drehmoments.
Da das Untersteuern auftritt, wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt, während das Fahrzeug mit demselben Lenkwinkel einlenkt, sollte die Steuerungsvorrichtung 54 ein Drehmoment eines sich drehenden äußeren Rads erhöhen und ein Drehmoment eines sich drehenden inneren Rads verringern. Da das Übersteuern außerdem auftritt, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt (oder wenn eine Nutzbremse (bspw. Rekuperationsbremse) betätigt wird), während das Fahrzeug bei gleichem Lenkwinkel einlenkt, sollte die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des sich drehenden äußeren Rads verringern und das Drehmoment des eindrehenden inneren Rads erhöhen.
So kann die Steuerungsvorrichtung 54 das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment summieren, eine Verstärkung entsprechend dem APS-Wert und dem BPS-Wert ermitteln und das dritte Drehmoment auf der Grundlage des summierten Ergebnisses und der Verstärkung ermitteln. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 54 weist ein erstes Kennfeld (+Kennfeld), in der eine einem Drehmoment T des Antriebsmotors entsprechende Verstärkung aufgezeichnet ist, und ein zweites Kennfeld (-Kennfeld) auf, in der die dem Drehmoment T des Antriebsmotors entsprechende Verstärkung aufgezeichnet ist, wählt das erste Kennfeld aus, um eine Verstärkung k₈ zu erhalten, wenn das Drehmoment T des Antriebsmotors größer als Null ist, und wählt das zweite Kennfeld aus, um eine Verstärkung k₉ zu erhalten, wenn das Drehmoment T nicht größer als Null ist. Im vorliegenden Fall ist das Drehmoment T des Antriebsmotors ein Wert, auf den der APS-Wert reflektiert wird. Daher kann die Steuerungsvorrichtung 54 zunächst den APS-Wert und dann den BPS-Wert berücksichtigen. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 54 kann die Verstärkung erhalten, die dem Drehmoment T des Antriebsmotors entspricht, auf das der APS-Wert reflektiert wird, und kann dann eine von der erhaltenen Verstärkung und von Null auswählen, gemäß der Frage, ob der BPS-Wert einen Schwellenwert K übersteigt. Hier kann die Steuerungsvorrichtung 54 das dritte Drehmoment basierend auf Gleichung 3 ermitteln. $\begin{array}{l} T_{A P S_B P S_C t r l} = k_{8} (T_{F F_C t r l} + T_{F B_C t r l}), T > 0 & & B P S \leq T h r e s h o l d, k_{8} > 1 \\ T_{A P S_B P S_C t r l} = k_{9} (T_{F F_C t r l} + T_{F B_C t r l}), T > 0 & & B P S \leq T h r e s h o l d,0 < k_{9} > 1 \\ T_{A P S_B P S_C t r l} = 0, B P S > T h r e s h o l d \end{array}$
Hier bezeichnet T_{APS_BPS_Ctrl} das dritte Drehmoment, bezeichnen k₈ und k₉ Konstanten als Verstärkung, bezeichnet T das Drehmoment des Antriebsmotors MG, bezeichnet TF_{F_Ctrl} das erste Drehmoment und bezeichnet T_{FB_Ctrl} das zweite Drehmoment. Im vorliegenden Fall ist das zweite Drehmoment ein Wert, der gemäß der Fahrsituation gelöscht werden kann.
Wenn der BPS-Wert den Schwellenwert K überschreitet, kann die Steuerungsvorrichtung 54 das dritte Drehmoment als Null ermitteln. Außerdem kann die Steuerungsvorrichtung 54, wenn der BPS-Wert den Schwellenwert K nicht überschreitet, das dritte Drehmoment unter Verwendung der ersten Gleichung von Gleichung 3 ermitteln, wenn das Drehmoment T des Antriebsmotors Null überschreitet, und kann das dritte Drehmoment unter Verwendung der zweiten Gleichung von Gleichung 3 ermitteln, wenn das Drehmoment des Antriebsmotors Null nicht überschreitet.
7 ist eine vierte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung bereitgestellt ist, und zeigt einen Vorgang zum Ermitteln des vierten Drehmoments.
Wenn das Fahrzeug überdreht (bspw. übersteuert), besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass an einem sich drehenden Innenrad Schlupf auftritt. Dieser Schlupf kann ein Untersteuern verursachen, was zu einem Verlust der Antriebskraft führen kann. Wenn der Schlupf auftritt, kann die Steuerungsvorrichtung 54 die Antriebskraft auf das kurvenäußere (bspw. einlenkende) Rad übertragen und so die Bewegungsleistung des Fahrzeugs verbessern. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 54 kann den Schlupf auf der Grundlage der Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads ermitteln und das vierte Drehmoment festlegen, bei dem die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads verringert werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 das vierte Drehmoment unter Verwendung von Gleichung 4 ermitteln. $\begin{array}{l} W h e e l_{d i f f} = ((W h e e l_{R L} + 0.5 T r e a d \cdot {\dot{ψ}}_{s e n}) - (W h e e l_{R R} - 0.5 T r e a d \cdot {\dot{ψ}}_{s e n})) \\ T_{D i f f_C t r l} = k_{10} \cdot W h e e l_{d i f f}, W h e e l_{d i f f} > T h r e s h o l d \end{array}$
Hier bezeichnet T_{Diff_Ctrl} das vierte Drehmoment, bezeichnet k₁₀ eine Konstante als Verstärkung und bezeichnet Wheel_diff die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads von Antriebsrädern. Ferner bezeichnet Wheel_RL die Geschwindigkeit des linken Rads des Antriebsrads, Wheel_RR die Geschwindigkeit des rechten Rads der Antriebsräder, bezeichnet „Tread“ einen Abstand zwischen dem linken Rad und dem rechten Rad der Antriebsräder, bezeichnet „0.5Tread“ die Hälfte des Abstands zwischen dem linken Rad und dem rechten Rad des Antriebsrads und bezeichnet ψ̇_sen eine Erfassungsgierrate.
Die Steuerungsvorrichtung 54 kann ermitteln, dass der Schlupf auftritt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads einen Schwellenwert überschreitet, und kann das vierte Drehmoment auf der Grundlage von Gleichung 4 ermitteln.
Als Ergebnis kann die Steuerungsvorrichtung 54 ein Ergebnis ermitteln, das durch Summieren des dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments als das Drehmoment des TVCM erhalten wird.
8 ist eine fünfte beispielhafte Ansicht, die beispielhaft einen detaillierten Betrieb der Steuerungsvorrichtung zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, und kann angewendet werden, während sich das Fahrzeug separat bzw. unabhängig von der ersten bis vierten beispielhaften Ansicht geradeaus bewegt.
Zunächst erkennt die Steuerungsvorrichtung 54 einen Radschlupf gemäß der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads, während das Fahrzeug geradeaus fährt (810). Im vorliegenden Fall kann die Steuerungsvorrichtung 54 ermitteln, dass der Radschlupf auftritt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads den Schwellenwert überschreitet.
Daraufhin reduziert die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des Antriebsmotors durch kooperatives Steuern zusammen mit der MCU (820).
Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM für das Traktionssteuern des TVED (830). Im vorliegenden Fall kann die Steuerungsvorrichtung 54 ein Rad ermitteln, an dem der Schlupf auftritt, und kann das Drehmoment des TVCM ermitteln, das dem Rad entspricht, an dem der Schlupf auftritt. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM auf der Grundlage von Gleichung 5 ermitteln. $\begin{array}{l} T_{T r a c t i o n_C t r l} = k_{n} (A x_{w h e e l_R L}) \\ T_{T r a c t i o n_C t r l} = k_{12} (A x_{w h e e l_R R}) \end{array}$
Hier bezeichnet T_{Traction_Ctrl} das Drehmoment des TVCM, bezeichnen k₁₁ und k₁₂ Konstanten als Verstärkungen, bezeichnet A_{xwheel_RL} eine Beschleunigung des linken Rads des Antriebsrads und bezeichnet A_{xwheel_RR} eine Beschleunigung des rechten Rads des Antriebsrads.
9 ist eine beispielhafte Ansicht, die die Leistungsfähigkeit der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt.
Wie in 9 dargestellt, ist zu erkennen, dass die TVED, die das von der Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ermittelte Drehmoment des TVCM empfängt, die Drehmomentverteilung durchführt, und somit die Gierrate zunächst ansteigt (910), dann sekundär ansteigt (920) und schließlich konvergiert (bspw. einschwingt) (930).
10 ist ein Flussdiagramm eines Drehmomentvektorsteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung und zeigt einen Steuerungsvorgang des TVED, der das Verhältnis der auf das linke Rad und das rechte Rad verteilten Drehmomente unter Verwendung des Drehmoments des TVCM einstellt.
Zunächst ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM, so dass die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken und des rechten Rads verringert wird, wenn der Radschlupf auftritt, während das Fahrzeug geradeaus fährt (1001).
Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 54 das Drehmoment des TVCM auf der Grundlage der Fahrinformationen des Fahrers, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt (1002).
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Rechensystem zur Ausführung des Drehmomentverteilungssteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 11 kann das oben beschriebene Drehmomentverteilungssteuerungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung auch durch ein Computersystem implementiert werden. Ein Computersystem 1000 kann zumindest einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Benutzerschnittstelle-Eingabevorrichtung 1400, eine Benutzerschnittstelle-Ausgabevorrichtung 1500, einen Speicher 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700 aufweisen, die über einen Systembus 1200 verbunden sind.
Der Prozessor 1100 kann eine Zentralrecheneinheit (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung sein, die in dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600 gespeicherte Befehle verarbeitet. Der Speicher 1300 und der Speicher 1600 können verschiedene Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien aufweisen. Zum Beispiel kann der Speicher 1300 einen ROM 131 und einen RAM 1320 aufweisen.
So können Vorgänge eines Verfahrens oder Algorithmus, die in Verbindung mit den hierin enthaltenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, direkt in Hardware, einem Softwaremodul oder einer Kombination der beiden Komponenten implementiert werden, die vom Prozessor 1100 ausgeführt werden. Das Softwaremodul kann sich in einem Speichermedium (d.h. dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600) befinden, wie z.B. einem RAM, einem Flash-Speicher, einem ROM, einem EPROM, einem EEPROM, einem Register, einer Festplatte, einem Solid-State-Laufwerk (SSD), einer Wechselplatte und einer Compact Disk (CD)-ROM. Ein beispielhaftes Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 verbunden sein, und der Prozessor 1100 kann Informationen aus dem Speichermedium lesen und Informationen in das Speichermedium schreiben. Auf andere Weise kann das Speichermedium in den Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium können in einer anwendungsbestimmten integrierten Schaltung (ASIC) untergebracht sein. Die ASIC kann in einem Benutzerterminal untergebracht sein. Auf eine andere Art und Weise können der Prozessor und das Speichermedium als einzelne Komponenten in dem Benutzerterminal untergebracht sein.
Gemäß einer Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung und einem Verfahren dafür gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wird ein Drehmoment eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) ermittelt, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten eines linken Rads und eines rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während ein Fahrzeug geradeaus fährt, und wird das Drehmoment des TVCM auf der Grundlage von Handhabungsinformationen eines Fahrers ermittelt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, so dass das Traktionssteuern des Fahrzeugs stabil durchgeführt werden kann und die Kurvenstabilität des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Die obige Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, und der Fachmann kann verschiedene Modifikationen und Änderungen vornehmen, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung abzuweichen.
Darüber hinaus beziehen sich die in der Beschreibung enthaltenen Begriffe wie „... einheit", „... modul" usw. auf Einheiten zur Verarbeitung zumindest einer Funktion oder eines Vorgangs, die durch Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein können.
Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober... ", „unter... ", „inner... ", „äußer... ", „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben. Es ist weiter klar, dass sich der Begriff „verbinden“ oder seine Abwandlungen sowohl auf die direkte als auch auf die indirekte Verbindung beziehen.
Die vorstehenden Beschreibungen vorbestimmter exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und beschränken die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht auf die angegebenen genauen Formen, und natürlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit der Fachmann verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herstellen und verwenden kann. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert werden.
BEZUGSZEICHENLISTE

51: Speicher
52: Fahrzeugnetzwerkanschluss
53: TVED-Anschluss
54: Steuerungsvorrichtung
1100: Prozessor
1300: Speicher
1400: Benutzerschnittstelle-Eingabevorrichtung
1500: Benutzerschnittstelle-Ausgabevorrichtung
1600: Speicher
1700: Netzwerkschnittstelle

Claims

Eine Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50), aufweisend: eine elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED), die eingerichtet ist, um ein Verhältnis von auf ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilten Drehmomenten unter Verwendung eines Drehmoments eines Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) einzustellen, und eine Steuerungsvorrichtung (54), die eingerichtet ist, um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) zu ermitteln, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während sich ein Fahrzeug geradeaus bewegt, und um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) gemäß einer Handhabungsinformation eines Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß Anspruch 1, wobei die Handhabungsinformation des Fahrers zumindest eines von einem Lenkwinkel, einer Lenkwinkelgeschwindigkeit, einem Gaspedalpositionssensorwert und einem Bremspositionssensorwert aufweist.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, um eine Verstärkung zu erfassen, die dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert entspricht, und um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) gemäß dem ersten Drehmoment und der Verstärkung zu ermitteln, während das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß Anspruch 3, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) mit einem Kennfeld bereitgestellt ist, in dem eine einem Drehmoment eines Antriebsmotors des Fahrzeugs entsprechende Verstärkung aufgezeichnet ist, und eingerichtet ist, um die Verstärkung aus dem Kennfeld zu erfassen.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln um ein zweites Drehmoment gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate zu ermitteln, um eine Verstärkung zu erfassen, die dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert entspricht, um ein drittes Drehmoment durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments zu ermitteln, und um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) gemäß dem dritten Drehmoment und der Verstärkung zu ermitteln, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß Anspruch 5, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, um als das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) ein Ergebnis zu ermitteln, das durch Multiplikation des dritten Drehmoments mit der Verstärkung erhalten wird.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, um ein erstes Drehmoment gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu ermitteln, um ein zweites Drehmoment gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate zu ermitteln, um eine Verstärkung entsprechend dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert zu erfassen, um ein drittes Drehmoment zu ermitteln, indem das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment summiert werden, um ein viertes Drehmoment zu ermitteln, um die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, und um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) gemäß dem dritten Drehmoment und dem vierten Drehmoment zu ermitteln, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, als das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) ein Ergebnis zu ermitteln, das durch Summieren des dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments erhalten wird.
Drehmomentverteilung-Steuerungsvorrichtung (50) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (54) eingerichtet ist, um den Radschlupf gemäß der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu ermitteln, während das Fahrzeug geradeaus fährt, und um das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors (TVCM) zu ermitteln, so dass die elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtung (TVED) ein Traktionssteuern durchführt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads einen Schwellenwert überschreitet.
Ein Steuerungsverfahren einer elektrischen Drehmomentverteilungsvorrichtung, die ein Verhältnis von auf ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilten Drehmomenten unter Verwendung eines Drehmoments eines Drehmomentverteilung-Steuermotors einstellt, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln (330), durch eine Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors, um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads zu verringern, wenn ein Radschlupf auftritt, während ein Fahrzeug geradeaus fährt, und Ermitteln (340), durch die Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors gemäß einer Handhabungsinformation eines Fahrers, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Handhabungsinformation des Fahrers zumindest eines von einem Lenkwinkel, einer Lenkwinkelgeschwindigkeit, einem Gaspedalpositionssensorwert und einem Bremspositionssensorwert aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Ermitteln (340) des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors beim Fahren einer Kurve des Fahrzeugs aufweist: Ermitteln (341, 343), durch die Steuerungsvorrichtung, eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, Erfassen (342), durch die Steuerungsvorrichtung, einer Verstärkung entsprechend dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert, und Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors auf der Grundlage des ersten Drehmoments und der Verstärkung.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Erfassen (342) der Verstärkung aufweist: Bereitstellen, durch die Steuerungsvorrichtung, eines Kennfeldes, in dem eine Verstärkung entsprechend einem Drehmoment eines Antriebsmotors des Fahrzeugs aufgezeichnet ist, und Erfassen, durch die Steuerungsvorrichtung, der Verstärkung anhand des Kennfeldes.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Ermitteln des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors beim Kurvenfahren des Fahrzeugs aufweist: Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines zweiten Drehmoments gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate, Erfassen, durch die Steuerungsvorrichtung, einer Verstärkung entsprechend dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert, Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines dritten Drehmoments durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments, und Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors gemäß dem dritten Drehmoment und der Verstärkung.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Ermitteln des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors das Ermitteln eines Ergebnisses, das durch Multiplizieren der Verstärkung mit dem dritten Drehmoment erhalten wird, als das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors aufweist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Ermitteln des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors beim Kurvenfahren des Fahrzeugs aufweist: Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines ersten Drehmoments gemäß dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines zweiten Drehmoments gemäß einer Differenz zwischen einer Zielgierrate und einer Erfassungsgierrate, Erfassen, durch die Steuerungsvorrichtung, einer Verstärkung entsprechend dem Gaspedalpositionssensorwert und dem Bremspositionssensorwert, Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines dritten Drehmoments durch Summieren des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments, Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, eines vierten Drehmoments zum Verringern der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads, und Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors gemäß dem dritten Drehmoment und dem vierten Drehmoment.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Ermitteln des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors das Ermitteln eines Ergebnisses, das durch Summieren des dritten Drehmoments und des vierten Drehmoments erhalten wird, als das Drehmoment des Drehmomentverteilung-Steuermotors aufweist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 17, wobei das Ermitteln des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs aufweist: Erfassen, durch die Steuerungsvorrichtung, des Radschlupfes gemäß der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs, und Ermitteln, durch die Steuerungsvorrichtung, des Drehmoments des Drehmomentverteilung-Steuermotors, so dass die elektrische Drehmomentverteilungsvorrichtung ein Traktionssteuern durchführt, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Rads und des rechten Rads einen Schwellenwert überschreitet.