DE112018006408T5

DE112018006408T5 - Systeme und verfahren zur mischung der fahrsteuerung in elektrofahrzeugen

Info

Publication number: DE112018006408T5
Application number: DE112018006408.5T
Authority: DE
Inventors: Miguel DHAENS; Dzmitry Savitski; Valentin Ivanov; Klaus Augsburg
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-09-10
Also published as: CN111727125A; US10493990B2; US20190185006A1; CN111727125B; WO2019118894A1

Abstract

Das System zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug kann ein Steuerverteilungsmodul, ein Drehmomentsteuermodul und ein Vertikalkraftsteuermodul einschließen. Das Steuerverteilungsmodul kann eine Drehmomentsteueranforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind, auf der Grundlage einer verallgemeinerten Vertikalkraft, eines Nickmoments und eines Wankmoments, die einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnen. Das Drehmomentsteuermodul kann ein Drehmoment, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung anpassen. Das Vertikalkraftsteuermodul kann eine Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Vertikalkraftsteueranforderung anpassen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht Priorität der am Freitag, 15. Dezember 2017 eingereichten US-Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 15/843.395 . Die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugsteuersysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Mischung der Fahrsteuerung in Elektrofahrzeugen.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht notwendigerweise zum Stand der Technik gehören.
Die mit der Steuerung der Fahrdynamik des Fahrzeugs verbundenen Ziele schließen das Erreichen gewünschter (i) Vertikalkräfte auf die Fahrzeugräder und (ii) eine vertikale Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie ein. Die gewünschten vertikalen Kräfte und die vertikale Beschleunigung können auf der Grundlage von Kriterien wie Fahrqualität festgelegt werden, die gekennzeichnet werden kann durch Parameter einschließlich Fahrkomfort und Handhabung. Traditionell wurde die Steuerung der Fahrzeugfahrdynamik durch steuerbare Aufhängungselemente erreicht, die zwischen der Fahrzeugkarosserie und den Fahrzeugrädern angeordnet sind. Häufig sind die steuerbaren Aufhängungselemente steuerbare Aufhängungsdämpfer. Steuerbare Aufhängungsdämpfer können semiaktive Dämpfer oder vollaktive Aufhängungsaktuatoren einschließen, abhängig von der Art der Fahrzeugaufhängung. Steuerbare Aufhängungsdämpfer können eine Vielzahl von Formen einschließlich, aber nicht begrenzt auf, Ventilhydraulik, Linearmotoren, Kugelumlaufspindeln, und andere geeignete Aktuatoren, annehmen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind.
Elektrofahrzeuge können Einzelradantrieb einschließen, wobei jedes Rad des Elektrofahrzeugs durch einen elektrischen Inradmotor angetrieben wird. Jedoch kann die Befestigung des Inradmotors die Vertikaldynamik des Fahrzeugs und folglich den Fahrkomfort des Fahrzeugs beeinflussen. Zum Beispiel können elektrische Inradmotoren negative Auswirkungen auf den Fahrkomfort haben, da sie die ungefederte Masse des Fahrzeugs erhöhen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an Systemen und Verfahren, die die Steuerung der elektrischen Inradmotoren und der Aufhängungsaktuatoren integrieren, um so eine verbesserte Fahrdynamiksteuerung bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt einen allgemeinen Überblick über die Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres Schutzumfangs oder all ihrer Merkmale.
Gemäß einem Merkmal wird ein System zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug bereitgestellt. Das System kann ein Steuerverteilungsmodul, ein Drehmomentsteuermodul und ein Vertikalkraftsteuermodul einschließen. Das Steuerverteilungsmodul kann eine Drehmomentsteueranforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind, auf der Grundlage einer verallgemeinerten Vertikalkraft, eines Nickmoments und eines Wankmoments, die einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnen. Das Drehmomentsteuermodul kann ein Drehmoment, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung anpassen. Das Vertikalkraftsteuermodul kann eine Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Vertikalkraftsteueranforderung anpassen.
Gemäß einem weiteren Merkmal kann das System ein Vergleichsmodul einschließen. Das Vergleichsmodul kann die allgemeine Vertikalkraft, das Nickmoment, und das Wankmoment, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnen. Die allgemeine Vertikalkraft, das Nickmoment und das Wankmoment können auf der Grundlage (i) jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen vertikalen Parameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und vertikalen Referenzparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind; (ii) jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Nickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenznickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind; und/oder (iii) jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Wankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzwankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnet werden.
Gemäß einem Merkmal kann das System ein Referenzfahrzeugmodul einschließen, das die vertikalen Referenzparameterwerte, die Referenznickparameterwerte und die Referenzwankparameterwerte berechnet. Die vertikalen Referenzparameterwerte, die Referenznickparameterwerte und die Referenzwankparameterwerte können basierend auf einer Gaspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Gaspedals, einer Bremspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Bremspedals und einem Lenkradwinkel berechnet werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal kann das System ein tatsächliches Fahrzeugmodul einschließen, das die tatsächlichen vertikalen Parameterwerte, die tatsächlichen Nickparameterwerte und die tatsächlichen Wankparameterwerte berechnet. Die tatsächlichen vertikalen Parameterwerte, die tatsächlichen Nickparameterwerte und die tatsächlichen Wankparameterwerte können berechnet werden basierend auf einem oder mehreren von: einer gemessenen Längsbeschleunigung in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs, einer gemessenen Querbeschleunigung in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs, einer gemessenen vertikalen Beschleunigung in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs, einer gemessenen Gierrate in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs, einer gemessenen Nickrate in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs, und/oder einer gemessenen Wankrate in Verbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs.
Gemäß einem Merkmal wird ebenfalls ein Verfahren zum Durchführen des Mischens der Fahrsteuerung in einem elektrischen Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren kann das Berechnen einer Drehmomentsteuerungsanforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs auf der Grundlage einer allgemeinen Vertikalkraft zugeordnet ist, ein Nickmoment, und ein Wankmoment, das einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet ist, einschließen. Ein Drehmoment, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, kann auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung angepasst werden. Eine Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, kann auf der Grundlage der Vertikalkraftsteuerungsanforderung angepasst werden.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hierin bereitgestellten Beschreibung. Die Beschreibung und speziellen Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen lediglich der Veranschaulichung und zielen nicht darauf ab, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und zielen nicht darauf ab, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.

1 ist eine grafische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein gemischtes Fahrdynamiksteuersystem gemäß einem Beispiel der Lehren der vorliegenden Offenbarung enthält;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das das Fahrzeug einschließlich eines gemischten Fahrdynamiksteuersystems gemäß einem Beispiel der Lehren der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine detaillierte Ansicht eines Steuermoduls für gemischte Fahrdynamik veranschaulicht, das als Teil eines gemischten Fahrdynamiksteuersystems gemäß einem Beispiel der Lehren der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen ist; und
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug gemäß einem Beispiel der Lehren der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beispielhafte Ausführungsformen werden bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Schutzumfang vollständig vermittelt. Zahlreiche spezifische Details sind dargelegt, wie beispielsweise Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein können und dass keine davon dahin gehend ausgelegt werden sollte, dass sie den Schutzumfang der Offenbarung einschränkt. In manchen beispielhaften Ausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „einschließlich/schließt ein“ und „aufweisend/weist auf“ sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten, schließen aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines/r oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sind nicht dahin gehend auszulegen, dass ihre Ausführung notwendigerweise in der speziellen erörterten oder dargestellten Reihenfolge erforderlich ist, es sei denn, diese ist spezifisch als eine Reihenfolge der Ausführung angegeben. Es versteht sich auch, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „im Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, kann es direkt auf, im Eingriff, in Verbindung oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der Schicht sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu dürfen, wenn ein Element als „direkt auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten in ähnlicher Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ versus „direkt zwischen“, „angrenzend“ versus „direkt angrenzend“ usw.). Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente ein.
Obwohl die Begriffe erste/r/s, zweite/r/s, dritte/r/s usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und andere numerische Begriffe implizieren, wenn sie hierin verwendet werden, keine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, dies wird durch den Kontext eindeutig angegeben. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, der/die/das im Folgenden besprochen werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
Raumbezogene Begriffe, wie etwa „innen/innere/r/s“, „außen/äußere/r/s“, „unter“, „unterhalb“, „tiefere/r/s/untere/r/s“, „oberhalb/über“, „höhere/r/s/obere/r/s“ und dergleichen können hier zur Erleichterung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Raumbezogene Begriffe können dazu dienen, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder im Betrieb zu umfassen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschrieben werden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Somit kann der Beispielbegriff „unter“ sowohl eine Ausrichtung von sowohl über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen), und die hierin verwendeten raumbezogenen Beschreibungen können entsprechend interpretiert werden.
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll in keiner Weise die vorliegende Offenbarung, ihre Anmeldung oder Verwendungen beschränken. 1 zeigt ein Fahrzeug 100, das ein gemischtes Fahrdynamiksteuersystem enthält. Das Fahrzeug 100 schließt eine Karosserie 102, ein Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik, das konfiguriert ist, um ein Drehmoment und/oder eine Vertikalkraft einzustellen und/oder anzupassen, die jedem Rad des Fahrzeugs 100 zugeordnet sind, und eine Batterie 121 ein, die konfiguriert ist, um entweder (i) einen oder mehrere Elektromotoren, die einem oder mehreren entsprechenden Rädern zugeordnet sind, mit Strom zu versorgen, oder (ii) von einem oder mehreren Elektromotoren, die einem oder mehreren entsprechenden Rädern zugeordnet sind, Strom zu empfangen. Die Bestimmung, ob die Batterie 121 elektrische Leistung liefern oder empfangen kann, kann beispielsweise auf einem Fahrmodus basieren, der mit dem Fahrzeug 100 assoziiert ist. Beispielhaft und nicht als Begrenzung kann die Batterie 121 Strom zuführen, während sich das Fahrzeug 100 in einem Traktionsfahrmodus befindet, und Strom empfangen, während sich das Fahrzeug 100 in einem Bremsfahrmodus befindet. Obwohl das Fahrzeug 100 als Personenkraftwagen dargestellt wurde, kann das hier beschriebene Steuersystem für gemischte Fahrdynamik in geeigneter Weise als Teil anderer Fahrzeugtypen und/oder in anderen Arten von Anwendungen, wie Fahrzeugen mit unabhängigen vorderen und/oder unabhängigen hinteren Aufhängungssystemen, eingebaut werden.
Zusätzlich schließt das Fahrzeug 100 ein erstes Vorderrad 107 ein. Das erste Vorderrad 107 schließt einen ersten vorderen Elektromotor 111 und einen ersten vorderen Aufhängungsaktuator 115 ein. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist mit dem ersten vorderen Elektromotor 111, dem ersten vorderen Aufhängungsaktuator 115 und der Batterie 121 verbunden. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den ersten vorderen Elektromotor 111 an das erste Vorderrad 107 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen. In ähnlicher Weise ist das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den ersten vorderen Aufhängungsaktuator 115 an das erste Vorderrad 107 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen.
Ferner schließt das Fahrzeug 100 ein zweites Vorderrad 108 ein. Das zweite Vorderrad 108 schließt einen zweiten vorderen Elektromotor 112 und einen zweiten vorderen Aufhängungsaktuator 116 ein. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist mit dem zweiten vorderen Elektromotor 112, dem zweiten vorderen Aufhängungsaktuator 116 und der Batterie 121 verbunden. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den zweiten vorderen Elektromotor 112 an das zweite Vorderrad 108 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen. In ähnlicher Weise ist das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den zweiten vorderen Aufhängungsaktuator 116 an das zweite Vorderrad 108 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen.
Das Fahrzeug 100 schließt auch ein erstes Hinterrad 109 ein. Das erste Hinterrad 109 schließt einen ersten hinteren Elektromotor 113 und einen ersten hinteren Aufhängungsaktuator 117 ein. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist mit dem ersten hinteren Elektromotor 113, dem ersten hinteren Aufhängungsaktuator 117 und der Batterie 121 verbunden. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den ersten hinteren Elektromotor 113 an das erste Hinterrad 109 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen. In ähnlicher Weise ist das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den ersten hinteren Aufhängungsaktuator 117 an das erste Hinterrad 109 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen.
Ferner noch schließt das Fahrzeug 100 ein zweites Hinterrad 110 ein. Das zweite Hinterrad 110 schließt einen zweiten hinteren Elektromotor 114 und einen zweiten hinteren Aufhängungsaktuator 118 ein. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist mit dem zweiten hinteren Elektromotor 114, dem zweiten hinteren Aufhängungsaktuator 118 und der Batterie 121 verbunden. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ist konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den zweiten hinteren Elektromotor 114 an das zweite Hinterrad 110 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen. In ähnlicher Weise ist das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik konfiguriert, um ein Drehmoment, das durch den zweiten hinteren Aufhängungsaktuator 118 an das zweite Hinterrad 110 angelegt wird, einzustellen und/oder anzupassen.
Gemäß einigen Beispielen kann die Steuerung des Drehmoments und der Vertikalkraft des Elektromotors dynamisch (z. B. im Wesentlichen in Echtzeit) während des Betriebs des Fahrzeugs 100 erfolgen. Darüber hinaus können gemäß bestimmten Beispielen das Drehmoment und die Vertikalkraft des Elektromotors individuell auf einer pro Rad angepasst oder bei allen Rädern 107 bis 110 des Fahrzeugs 100 gleichermaßen angewandt werden.
Unter Bezugnahme auf 2 wird jetzt eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 100 einschließlich eines gemischten Fahrdynamiksteuersystems gezeigt. Das Fahrzeug 100 kann ein Elektrofahrzeug mit einzelnen Elektromotoren 111 bis 114 zum Antreiben von Rädern 107 bis 110 bilden. Die Elektromotoren 111 bis 114 können elektrisch mit der Batterie 121 verbunden sein, die an dem Fahrzeug 100 angebracht sein kann. Wie oben erwähnt, kann abhängig vom Fahrmodus, in dem das Fahrzeug 100 arbeitet (z. B. Traktions- oder Bremsfahrmodi), Strom entweder von den Elektromotoren 111 bis 114 von der Batterie 121 empfangen werden oder von den Elektromotoren 111 bis 114 an die Batterie 121 geliefert werden.
Das Fahrzeug 100 schließt ein Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ein, das konfiguriert ist, um zum Beispiel das Drehmoment und/oder die Vertikalkraft des Elektromotors, die jedem Rad des Fahrzeugs 100 zugeordnet sind, einzustellen und/oder anzupassen. Obwohl das Fahrzeug 100 einschließlich vier Rädern 107, 108, 109 und 110 gezeigt ist, kann gemäß einigen Implementierungen das Fahrzeug 100 weniger oder mehr Räder einschließen, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. In ähnlicher Weise kann, obwohl das Fahrzeug 100 mit vier Elektromotoren 111, 112, 113 und 114 gezeigt ist, gemäß einigen Implementierungen das Fahrzeug 100 weniger oder mehr Elektromotoren einschließen, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Das Fahrzeug 100 schließt auch eine Karosserie 102 ein, die mit den Rädern 107 bis 110 über jeweilige Aufhängungsaktuatoren 115, 116, 117 und 118 gekoppelt ist. Die Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 können konfiguriert sein, um die Vertikalkräfte anzupassen, die auf die Räder 107 bis 110 aufgebracht werden. Die Größen der durch die Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 auf die Räder 107 bis 110 aufgebrachten Vertikalkräfte können durch das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik definiert und über geeignete, entsprechende Steuersignale (z. B. einen oder mehrere jeweilige Steuerströme und/oder Steuerspannungen) an die Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 übertragen werden. Gemäß einigen Beispielen können die Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 Elemente einer semiaktiven oder aktiven Aufhängung darstellen, die in dem Fahrzeug 100 implementiert ist. Zum Beispiel können die Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 steuerbare Dämpfer wie einen Ventil-Hydraulikmotor, Linearmotor, eine Kugelgewindespindel, ventillose oder andere geeignete Aktuatoren, die in der Technik bekannt sind, einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Ferner kann das Fahrzeug 100 eine Vielzahl von Sensoren 105 bis 106, 120, 122 bis 131 einschließen, die konfiguriert sind, um verschiedene Parameter zu messen, die für Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 repräsentativ sind.
Zum Beispiel kann der Batteriesensor 122 konfiguriert sein, um einen Zustand der Batterie 121 zu erfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Ladezustand („SOC“). Andere Batterieparameter, die durch den Sensor 122 erfasst werden können, schließen das Laden oder Entladen des Stroms aus der Batterie 121, die Temperatur der Batterie 121, Spannungsinformationen und alle anderen Typen von Batterieparametern, die in der Technik bekannt sind, ein. Außerdem kann der Sensor 122 konfiguriert sein, um ein oder mehrere Signale zu erzeugen, die einen oder mehrere der vorangehenden Batterieparameter anzeigen, und (ein) derartige(s) Signal(e) an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen. Gemäß einem Beispiel kann der Sensor ein Signal erzeugen und übertragen, das eine Ladungsmenge anzeigt, die in der Batterie 121 verbleibt.
Sensor 105 kann konfiguriert sein zum Messen der Stellung eines Gaspedals 103, d. h. einer Gaspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Gaspedals. Außerdem kann der Sensor 105 konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, das die Gaspedalverschiebung anzeigt, und ein solches Signal an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen. In ähnlicher Weise kann der Sensor 106 konfiguriert sein, um die Stellung eines Bremspedals 104 zu messen, d. h. eine Bremspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Basisbremspedals. Außerdem kann der Sensor 106 konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, das die Bremspedalverschiebung anzeigt, und ein solches Signal an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.
Der Sensor 120 kann konfiguriert sein, um die Stellung des Lenkrads 119 zu messen, d. h. einen Lenkradwinkel. Außerdem kann der Sensor 120 konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, das den Lenkradwinkel anzeigt, und ein solches Signal an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.
Sensoren 123, 124, 125, und 126 sind an den Rädern 107 bis 110 montiert. Jeder Sensor der Vielzahl von Sensoren 123 bis 126 kann konfiguriert sein, um die Drehzahl des Rads zu messen, an dem er montiert ist (z. B. kann Sensor 123 die Geschwindigkeit des Rads 107 messen). Außerdem können die Sensoren 123 bis 126 konfiguriert sein, um jeweilige Signale zu erzeugen, die den Lenkradwinkel anzeigen, und solche Signale an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.
Sensoren 127, 128, 129, und 130 sind an den Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 (d. h. Dämpfer) der Räder 107 bis 110 montiert. Jeder Sensor der Vielzahl von Sensoren 127 bis 130 kann konfiguriert sein, um eine Stellung oder Verschiebung seines entsprechenden Aufhängungsaktuators zu messen. Zum Beispiel kann der Sensor 127 die Stellung oder Verschiebung des Aufhängungsaktuators 115 messen. Außerdem können die Sensoren 127 bis 130 konfiguriert sein, um jeweilige Signale zu erzeugen, die die Stellung oder Verschiebung der Aufhängungsaktuatoren 115 bis 118 anzeigen, und solche Signale an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.
Sensor 131 kann an der Karosserie 102 des Fahrzeugs 100 montiert sein. Der Sensor 131 kann konfiguriert sein, um die folgenden Parameter zu messen, die der Karosserie 102 des Fahrzeugs 100 zugeordnet sind: Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Vertikalbeschleunigung, Gierrate, Nickrate und/oder Wankrate. Gemäß einigen Beispielen kann der Sensor 131 eine inertiale Messeinheit (IMU) mit sechs Freiheitsgraden bilden. Außerdem kann der Sensor 131 konfiguriert sein, um ein oder mehrere Signale zu erzeugen, die die Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, vertikale Beschleunigung, Gierrate, Nickrate und/oder Wankrate anzeigen, und derartige Signale an das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.
Wenden wir uns nun 3 zu, in der ein Fahrzeug 300 einschließlich eines Steuermoduls 101 für gemischte Fahrdynamik gezeigt ist. Insbesondere veranschaulicht 3 eine detaillierte Ansicht des Steuermoduls 101 für gemischte Fahrdynamik, das in 2 gezeigt ist. Das Fahrzeug 300 kann dem Fahrzeug 100, das oben mit Bezug auf 1 bis 2 erläutert wird, in der Struktur gleich oder im Wesentlichen ähnlich sein. Das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik kann mit verschiedenen Sensoren 318 (wie zum Beispiel die vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebenen Sensoren) sowie einem oder mehreren Elektromotoren 316 und einem oder mehreren Aufhängungsaktuatoren 318 zum jeweiligen Steuern des elektrischen Drehmoments und/oder der vertikalen Kraft in Verbindung mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs 300 verbunden sein.
In dem in 3 gezeigten Beispiel schließt das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik ein Referenzfahrzeugmodul 302, ein Vergleichsmodul 304, ein tatsächliches Fahrzeugmodul 306, ein Aktuatorbeschränkungsmodul 308, ein Steuerverteilungsmodul 310, ein Drehmomentsteuermodul 312 und ein Vertikalkraftsteuermodul 314 ein. Im Betrieb kann das Steuermodul 101 für gemischte Fahrdynamik wie folgt funktionieren.
Das Referenzfahrzeugmodul 302 erhält (d. h. ruft ab oder empfängt) verschiedene Sensorlesewerte 320, 322, und 324 von den Sensoren 318 des Fahrzeugs 300. Genauer gesagt, erhält das Referenzfahrzeugmodul 302: (i) einen Sensormesswert 320, der einen Lenkradwinkel (δ) angibt; (ii) einen Sensormesswert 322, die eine Bremspedalverschiebung (Sb) von einer Ausgangsstellung des Bremspedals angibt; und (iii) einen Sensormesswert 324, der eine Gaspedalverschiebung (s_a) von einer Ausgangsstellung des Gaspedals angibt. Gemäß einem Beispiel können die Sensormesswerte 320, 322 und 324 von Sensoren wie Sensoren 105, 106 und 120 erhalten werden, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurden.
Basierend auf den Sensormesswerten 320, 322 und 324 ist das Referenzfahrzeugmodul 302 konfiguriert, um vertikale Referenzparameterwerte {z_h,ż_b,ż_h)^Ref 326, Referenznickparameterwerte (θ,θ̇,θ̈)^Ref 328 und Referenzwankparameterwerte ϕ,ϕ̇,ϕ̈)^Ref 330 zu berechnen. Die vertikalen Referenzparameterwerte {z._h,ż._b,ż_b)^Ref 326 können eine vertikale Referenzverschiebung, eine Referenzvertikalrate und eine vertikale Referenzbeschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Die Referenz-Nickparameterwerte (θ,θ̇,θ̈)^Ref. 328 können einen Referenznickwinkel, eine Referenznickrate und eine vertikale Referenznickbeschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Die Referenz-Wankparameterwerte (ϕ,ϕ̇,ϕ̈)^Ref 330 können einen Referenzwankwinkel, eine Referenzwankrate und eine vertikale Referenzwankbeschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Den Parameterwerten 326, 328, und 330 können bestimmten Manövrierbedingungen in Verbindung mit dem Fahrzeug 300 zugeordnet sein. Des Weiteren kann gemäß einigen Beispielen, in Abhängigkeit von den Fahrsteuerungszielen (z. B. Fahrkomfort, Bodenhaftung, Handhabung, usw.), ein vollständiger Satz von Parametern, oder weniger als ein vollständiger Satz von Parametern (z. B. nur bestimmte ausgewählte Parameter) als eine Steuerreferenz verwendet werden. Gemäß einem Beispiel (z. B. einem idealisierten Fall) können die Werte der Referenzparameter 326, 328 und 330 auf Null gesetzt werden.
Das tatsächliche Fahrzeugmodul 306 erhält Sensorablesung(en) 332 von einem oder mehreren Sensoren der Sensoren 318. Gemäß einem Beispiel erhält das tatsächliche Fahrzeugmodul 306 Sensorablesung(en) 332 von einem Sensor (z. B. einer IMU), wie beispielsweise dem oben im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Sensor 131. Der/die Sensormesswert(e) 332 einen oder mehrere der folgenden gemessenen Parameter einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind: Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Vertikalbeschleunigung, Gierrate, Nickrate und/oder Wankrate. Basierend auf dem/den Sensormesswert(en) 332 ist das tatsächliche Fahrzeugmodul 306 konfiguriert, um die folgenden tatsächlichen Parameterwerte, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, zu berechnen: tatsächliche Vertikalparameterwerte 334, tatsächliche Nickparameterwerte 336 und tatsächliche Wankparameterwerte 338. Die tatsächlichen Vertikalparameterwerte (z_b,ż_b,z_b)^tats. 334 können eine tatsächliche vertikale Verschiebung, eine tatsächliche Vertikalrate und eine tatsächliche vertikale Beschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Die tatsächlichen Nickparameterwerte (θ,θ̇,θ̈)^tats. 336 können einen tatsächlichen Nickwinkel, eine tatsächliche Nickrate und eine tatsächliche Nickbeschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Der tatsächliche Wankparameter (ϕ,ϕ̇,ϕ̈)^tats. 338 kann einen tatsächlichen Wankwinkel, eine tatsächliche Wankrate und eine tatsächliche Wankbeschleunigung einschließen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind. Wie hierin verwendet, bezieht sich „tatsächlich“ auf den Wert oder die Größe eines bestimmten Parameters zu einem vorliegenden, oder im Wesentlichen vorliegenden, Zeitpunkt (z. B. ein „Echtzeit“- oder im Wesentlichen Echtzeit-Wert eines bestimmten Parameters). Gemäß bestimmten Beispielen ist das tatsächliche Fahrzeugmodul 306 konfiguriert, um die tatsächlichen Parameterwerte 334, 336, 338 unter Verwendung einer Nachschlagetabelle oder dergleichen basierend auf dem/den Sensorlesewert(en) 332 basierend auf in der Technik bekannten Korrelationen zu berechnen.
Das Vergleichsmodul 304 erhält Ausgaben 326, 328 und 330 von dem Referenzfahrzeugmodul 302 und Ausgaben 334, 336 und 338 aus dem tatsächlichen Fahrzeugmodul 306. Das Vergleichsmodul 304 ist konfiguriert, um eine verallgemeinerte Vertikalkraft, ein Nickmoment und ein Rollmoment zu berechnen, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, basierend auf den Ausgaben 326, 328, 330, 334, 336 und 338. Genauer gesagt ist das Vergleichsmodul 304 konfiguriert, um eine virtuelle Steuereingabe v* 340 zu berechnen, die die verallgemeinerte Vertikalkraft, das Nickmoment und das Wankmoment darstellt, gemäß der folgenden Gleichung zu berechnen $v * = [F_{z} M_{θ} M_{ϕ}]$
wobei F_z die verallgemeinerte Vertikalkraft, M_θ das Nickmoment, und M_ϕ das Wankmoment der Karosserie des Fahrzeugs 300 ist. Die virtuelle Steuereingabe v* 340 kann durch das Vergleichsmodul 304 berechnet werden, basierend auf Folgendem: (i) jeweilige Differenzen (z. B. Fehler) zwischen tatsächlichen Vertikalparameterwerten 334, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, und ReferenzVertikalparameterwerten 326, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind; (ii) jeweilige Differenzen (z. B. Fehler) zwischen tatsächlichen Nickparameterwerten 336, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, und ReferenzNickparameterwerten 328, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind; und (iii) jeweilige Differenzen (z. B. Fehler) zwischen tatsächlichen Wankparameterwerten 338, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, und ReferenzWankparameterwerten 330, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind.
Das Steuerverteilungsmodul 310 erhält die virtuellen Steuereingabe v* 340 von dem Vergleichsmodul 340. Das Steuerverteilungsmodul 310 ist konfiguriert zum Berechnen einer Drehmomentsteuerungsanforderung U_d 352 und einer Vertikalkraftsteuerungsanforderung 354 u_s in Verbindung mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs 300 basierend auf der verallgemeinerten Vertikalkraft, dem Nickmoment und dem Wankmoment, die der Karosserie des Fahrzeugs 300 zugeordnet sind, d. h. basierend auf der virtuellen Steuereingabe v* 340.
Zusätzlich erhält gemäß einer beispielhaften Implementierung das Steuerverteilungsmodul 310 auch ein oder mehrere Aktuatorbeschränkungen 348 und/oder 350 von dem Aktuatorbeschränkungsmodul 308. In diesem Beispiel kann das Steuerverteilungsmodul 310 die Drehmomentsteuerungsanforderung U_d 352 und eine Vertikalkraftsteuerungsanforderung 354 u_s zusätzlich basierend auf den Aktuatorbeschränkungen 348 und/oder 350 berechnen.
Die Aktuatorbeschränkungen 348, 350 definieren die unteren $u_{l i m_{j}}^{l o w}$
und oberen $u_{l i m_{j}}^{u p}$
Aktuatorbeschränkungen, die jeweils dem/den Elektromotor(en) 316 und dem/den Aufhängungsaktuator(en) 318 zugeordnet sind. Insbesondere kann der Beschränkungssatz 348 obere und untere Aktuatorbeschränkungen angeben, die dem einen oder den mehreren Elektromotoren 316 zugeordnet sind, und der Beschränkungssatz 350 kann obere und untere Aktuatorbeschränkungen angeben, die dem einen oder den mehreren Aufhängungsaktuatoren 318 zugeordnet sind. Die Aktuatorbeschränkungen 348, 350 können berechnet werden durch das Aktuatorbeschränkungsmodul 308 basierend auf Sensormessungen 342, 343, 344, und/oder 346. Insbesondere kann die Aktuatorbeschränkung 348 basierend auf dem Sensorlesewert 342, der die Elektromotorgeschwindigkeit ω_em,i angibt, dem Sensorlesewert 343, der das Elektromotordrehmoment T_em,i angibt, und dem Sensorlesewert 344, der den SOC der Batterie des Fahrzeugs 300 angibt, berechnet werden. Gemäß einem Beispiel können die Sensormesswerte 324 bis 344 von Sensoren wie Sensoren 123 bis 126 erhalten werden, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurden. Zusätzlich können gemäß einigen Beispielen die Sensormesswerte 342 bis 344 direkt von den zugehörigen Sensoren gemessen werden. Gemäß anderen Beispielen können einer oder mehrere der Sensormesswerte 342 bis 344 aus direkt gemessenen Werten unter Verwendung einer Nachschlagetabelle oder dergleichen auf der Grundlage von aus dem Stand der Technik bekannten Korrelationen abgeleitet werden. Die Aktuatorbeschränkung 350 kann auf der Grundlage eines Sensormesswerts 346 berechnet werden, der eine oder mehrere Positionen z_w,i eines oder mehrerer Aufhängungsaktuatoren 318 angibt. Gemäß einem Beispiel kann der Sensormesswert 346 von einem oder mehreren Sensoren wie Sensoren 127 bis 130 erhalten werden, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurden.
Das Drehmomentsteuermodul 312 erhält die Drehmomentsteueranforderung U_d 352 von dem Steuerverteilungsmodul 310. Basierend auf der Drehmomentsteueranforderung U_d 352 wird das Drehmomentsteuermodul 312 konfiguriert zum Erzeugen eines Drehmomentanpassungssignals 356, das konfiguriert ist zum Anpassen des Drehmoments, das durch den/die Elektromotor(en) 316 auf jedes des einen oder der mehreren Räder des Fahrzeugs 300 aufgebracht wird. Gemäß einem Beispiel kann das Anpassungssignal 356 einen Steuerstrom l_em,i und/oder die Steuerspannung U_em,i für jeden Elektromotor von einem oder mehreren Elektromotoren 316 des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs 300 bilden. Der Steuerstrom l_em,i und/oder die Steuerspannung U_em,i kann beliebige geeignete Werte gemäß aus dem Stand der Technik bekannter Techniken annehmen.
Das Vertikalkraftsteuermodul 314 erhält die Vertikalkraftsteueranforderung 354 u_s von dem Steuerverteilungsmodul 310. Basierend auf der Vertikalkraftsteueranforderung 354 u_s wird das Vertikalkraftsteuermodul 314 konfiguriert zum Erzeugen eines Vertikalkraftanpassungssignals 358, das konfiguriert ist zum Anpassen der Vertikalkraft, die durch den/die Aufhängungsaktuator(en) 318 auf jedes des einen oder der mehreren Räder des Fahrzeugs 300 aufgebracht wird. Gemäß einem Beispiel kann das Vertikalkraftanpassungssignal 358 einen Steuerstrom l_s,j für jeden Aufhängungsaktuator des einen oder der mehreren Aufhängungsaktuatoren 318 des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs 300 bilden. Der Steuerstrom l_s,j kann beliebige geeignete Werte gemäß aus dem Stand der Technik bekannten Techniken annehmen.
In einigen Beispielen können das Drehmoment und die Vertikalkraft gleichzeitig angepasst werden. In anderen Beispielen können das Drehmoment und die Vertikalkraft zu einem oder mehreren verschiedenen Zeitpunkten angepasst werden.
Bezug nehmend auf 4 wird nun ein Verfahren 400 zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren 400 beginnt bei 402, wo eine Drehmomentsteueranforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnet werden. Die Drehmomentsteuerungsanforderung und Vertikalkraftsteueranforderung können auf der Grundlage einer verallgemeinerten Vertikalkraft, eines Nickmoments und eines Wankmoments, die einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnet werden. Bei 404 kann ein Drehmoment, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung angepasst werden. Bei 406 kann eine Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Vertikalkraftsteuerungsanforderung angepasst werden. In einigen Beispielen können das Drehmoment und die Vertikalkraft gleichzeitig angepasst werden. In anderen Beispielen können das Drehmoment und die Vertikalkraft zu einem oder mehreren verschiedenen Zeitpunkten angepasst werden.
Gemäß einigen Beispielen (nicht gezeigt in 4) kann das Verfahren ferner Berechnungen der Differenzen zwischen bestimmten tatsächlichen Parameterwerten und bestimmten Referenzparameterwerten einschließen. Gemäß diesem Beispiel kann das Verfahren einschließen: (i) das Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Vertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzvertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen ersten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen; (ii) Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Nickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenznickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen zweiten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen; und (iii) Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Wankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzwankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen dritten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen. Gemäß einem weiteren Beispiel des vorstehenden Verfahrens können die allgemeine Vertikalkraft, das Nickmoment und das Wankmoment auf der Grundlage der ersten, zweiten, und dritten Sätze der berechneten Differenzen berechnet werden.
In dieser Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich auf Prozessorhardware (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code und Speicherhardware (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) ausführt, die von der Prozessorhardware ausgeführten Code speichert, beziehen, einen Teil davon bilden oder sie einschließen.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen einschließen. In manchen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen einschließen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines beliebigen gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als Remote- oder Cloud-Modul bekannt) eine bestimmte Funktionalität im Namen eines Client-Moduls ausführen.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert werden, der erzeugt wird, indem ein Universalcomputer dazu konfiguriert wird, eine oder mehrere bestimmte Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen verkörpert sind. Die vorstehenden Funktionsblocks und Flussdiagrammelemente können als Software-Spezifikationen dienen, die durch Routinearbeiten eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Keines der in den Ansprüchen wiedergegebenen Elemente soll ein Mittel plus Funktionselement innerhalb der Bedeutung von 35 U.S.C. §112(f) sein, es sei denn, ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „Mittel zum“ oder, im Fall eines Verfahrensanspruchs, unter Verwendung der Ausdrücke „Vorgang zum“ oder „Schritt zum“ angegeben.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie beabsichtigt nicht, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung zu beschränken. Individuelle Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, soweit zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn dies nicht eigens dargestellt oder beschrieben ist. Das Gleiche kann auch in vielfacher Weise variiert werden. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung anzusehen, und alle diese Modifikationen sind als in dem Schutzumfang der Offenbarung eingeschlossen beabsichtigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 15/843395 [0001]

Claims

System zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug, umfassend: ein Steuerverteilungsmodul, das eine Drehmomentsteuerungsanforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs auf der Grundlage einer allgemeinen Vertikalkraft zugeordnet ist, ein Nickmoment, und ein Wankmoment, das einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet ist, berechnet; ein Drehmomentsteuermodul, das ein Drehmoment, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung anpasst; und ein Vertikalkraftsteuermodul, das eine Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Vertikalkraftsteueranforderung anpasst.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Vergleichsmodul, das die allgemeine Vertikalkraft, das Nickmoment, und das Wankmoment, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, berechnen kann, auf Grundlage: jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Vertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und ReferenzVertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind; jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Nickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenznickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind; und jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Wankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzwankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind.
System nach Anspruch 2, wobei: die tatsächlichen Vertikalparameter eine tatsächliche vertikale Verschiebung, eine tatsächliche Vertikalrate und eine tatsächliche vertikale Beschleunigung umfassen; und die Referenzvertikalparameter eine vertikale Referenzverschiebung, eine Referenzvertikalrate und eine vertikale Referenzbeschleunigung umfassen.
System nach Anspruch 2, wobei: die tatsächlichen Nickparameter einen tatsächlichen Nickwinkel, eine tatsächliche Nickrate und eine tatsächliche Nickbeschleunigung umfassen; und die Referenznickparameter einen Referenznickwinkel, eine Referenznickrate und eine Referenznickbeschleunigung umfassen.
System nach Anspruch 2, wobei: die tatsächlichen Wankparameter einen tatsächlichen Wankwinkel, eine tatsächliche Wankrate und eine tatsächliche Wankbeschleunigung umfassen; und die Referenzwankparameter einen Referenzwankwinkel, eine Referenzwankrate und eine Referenzwankbeschleunigung umfassen.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend: ein Referenzfahrzeugmodul, das die vertikalen Referenzparameterwerte, die Referenznickparameterwerte und die Referenzwankparameterwerte berechnet, basierend auf: einer Gaspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Gaspedals; einer Bremspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Bremspedals; und einem Lenkradwinkel.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend: Ein tatsächliches Fahrzeugmodul, das die tatsächlichen Vertikalparameterwerte, die tatsächlichen Nickparameterwerte und die tatsächlichen Wankparameterwerte berechnet, basierend auf mindestens einigen der Folgenden: eine gemessene Längsbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Querbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Vertikalbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Gierrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Nickrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; und eine gemessene Wankrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Aktuatorbeschränkungsmodul, das (i) jeweilige obere und untere Aktuatorbeschränkungen, die dem Elektromotor zugeordnet sind, und (ii) jeweilige obere und untere Aktuatorbeschränkungen, die dem Aufhängungsaktuator zugeordnet sind, berechnet.
System nach Anspruch 8, wobei das Steuerverteilungsmodul die Drehmomentsteueranforderung und die Vertikalkraftsteueranforderung ferner basierend auf (i) den jeweiligen oberen und unteren Aktuatorbeschränkungen, die dem Elektromotor zugeordnet sind, und (ii) den jeweiligen oberen und unteren Aktuatorbeschränkungen, die dem Aufhängungsaktuator zugeordnet sind, berechnet.
System nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentsteuermodul das von dem Elektromotor auf das Rad aufgebrachte Drehmoment durch Erzeugen mindestens eines Steuerstroms und/oder einer Steuerspannung anpasst.
System nach Anspruch 1, wobei das Vertikalkraftsteuermodul die von dem Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebrachte Vertikalkraft durch Erzeugen eines Steuerstroms anpasst.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: den Elektromotor, wobei der Elektromotor mit dem Drehmomentsteuermodul verbunden ist und Drehmoment auf das Rad aufbringt.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: den Aufhängungsaktuator, wobei der Aufhängungsaktuator mit dem Drehmomentsteuermodul verbunden ist und Vertikalkraft auf das Rad aufbringt.
Verfahren zum Durchführen einer Mischung der Fahrsteuerung in einem Elektrofahrzeug, umfassend: Berechnen einer Drehmomentsteuerungsanforderung und eine Vertikalkraftsteueranforderung, die einem Rad des Fahrzeugs auf der Grundlage einer allgemeinen Vertikalkraft zugeordnet ist, ein Nickmoment, und ein Wankmoment, das einer Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet ist; Anpassen des Drehmoments, das durch einen Elektromotor auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Drehmomentsteueranforderung; und Anpassen der Vertikalkraft, die durch einen Aufhängungsaktuator auf das Rad aufgebracht wird, auf der Grundlage der Vertikalkraftsteuerungsanforderung.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Vertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzvertikalparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen ersten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen; Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Nickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenznickparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen zweiten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen; und Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen tatsächlichen Wankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, und Referenzwankparameterwerten, die der Karosserie des Fahrzeugs zugeordnet sind, um einen dritten Satz berechneter Differenzen bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Berechnen der allgemeinen Vertikalkraft, des Nickmoments und des Wankmoments auf der Grundlage der ersten, zweiten, und dritten Sätze der berechneten Differenzen.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Berechnen der Werte der Referenzvertikalparameter, der Referenznickparameterwerte und der Referenzwankparameterwerte, basierend auf: einer Gaspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Gaspedals; einer Bremspedalverschiebung von einer Ausgangsstellung des Bremspedals; und eines Lenkradwinkels.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Berechnen der tatsächlichen Werte der Vertikalparameter, der tatsächlichen Nickparameterwerte und der tatsächlichen Wankparameterwerte, basierend auf mindestens einigen der Folgenden: eine gemessene Längsbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Querbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Vertikalbeschleunigung, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Gierrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; eine gemessene Nickrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist; und eine gemessene Wankrate, die der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: Berechnen (i) jeweiliger oberer und unterer Aktuatorbeschränkungen, die dem Elektromotor zugeordnet sind, und (ii) jeweiliger oberer und unterer Aktuatorbeschränkungen, die dem Aufhängungsaktuator zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Berechnen der Drehmomentsteueranforderung und der Vertikalkraftsteueranforderung ferner auf (i) den jeweiligen oberen und unteren Aktuatorbeschränkungen, die dem Elektromotor zugeordnet sind, und (ii) den jeweiligen oberen und unteren Aktuatorbeschränkungen, die dem Aufhängungsaktuator zugeordnet sind, basiert.