EP3589520A1 - Einstellen einer drehmomentverteilung zwischen rädern einer achse eines kraftfahrzeugs durch betätigen einer bedieneinheit - Google Patents

Einstellen einer drehmomentverteilung zwischen rädern einer achse eines kraftfahrzeugs durch betätigen einer bedieneinheit

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EP3589520A1
EP3589520A1 EP18705871.4A EP18705871A EP3589520A1 EP 3589520 A1 EP3589520 A1 EP 3589520A1 EP 18705871 A EP18705871 A EP 18705871A EP 3589520 A1 EP3589520 A1 EP 3589520A1
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
torque distribution
actuation
wheel
detected
Prior art date
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Application number
EP18705871.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jaan Mattes Reiling
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3589520A1 publication Critical patent/EP3589520A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045—Improving turning performance

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a motor vehicle, in which an active influencing of the yaw angle is performed by an uneven torque distribution at the wheels of at least one axis.
  • the invention also relates to a control unit and a motor vehicle.
  • DE 10 2014 225 490 A1 provides a vehicle control method in which engine torque control and braking force control are interplayed when a vehicle is slipping.
  • a torque is distributed via a differential mechanism to a left wheel and a right wheel. For example, an uneven torque distribution between the two wheels is made possible.
  • the intervention in the torque distribution of the motor vehicle always happens automatically. That means for one Driver of the motor vehicle can be given no opportunity to influence the intervention in the torque distribution.
  • DE 1 1 2010 003 590 T5 provides a system for the dynamic control of a vehicle.
  • a first input device is configured to set a first set of adjustable subsystems that affect the performance of the powertrain of the vehicle.
  • a second input device is configured to set a second set of adjustable subsystems that affect the handling of the vehicle.
  • a vehicle having a stability control system which monitors yaw motions of the vehicle by means of a yaw sensor and operates brakes in response thereto.
  • a first aspect of the invention relates to a method for operating a motor vehicle, in which an active influencing of the yaw angle of the motor vehicle is achieved by setting a nonuniform torque distribution on a left wheel and a right wheel of at least one axis of the motor vehicle.
  • a different torque is set in each case for the left wheel and the right wheel of the at least one axis.
  • a larger torque is set for the left wheel than for the right wheel.
  • a larger torque is set for the right wheel than for the left wheel.
  • it will turn on two or more axles of the motor vehicle set a non-uniform torque distribution on a left wheel and a right wheel of the respective axis.
  • the torque that is set for a particular wheel in the context of this invention refers to the torque that is transmitted from the respective wheel to the road.
  • the torque may be directly proportional to a propulsion force generated by the wheel.
  • the Torque may be composed of a drive torque at the respective wheel and a braking torque at the respective wheel.
  • the drive torque is transmitted in particular by the drive train to the respective wheel.
  • the drive torque can be generated by a respective wheel drive, for example a wheel hub motor, which is preferably designed as an electric motor, directly on the wheel.
  • the left wheel of the axle and the right wheel of the axle preferably have a respective wheel drive.
  • the braking torque is generated in particular by a respective brake unit, which may in particular be part of a service brake system of the motor vehicle, on the wheel.
  • the torque distribution refers to the ratio between the torque on the left wheel of the axle and the torque on the right wheel of the axle.
  • the left wheel and the right wheel may each comprise a tire, which is preferably at least partially made of rubber.
  • the torque is transmitted from the respective wheel, preferably the respective tire, to a ground on which the motor vehicle is located, preferably a road.
  • a steering of the motor vehicle is supported by the uneven torque distribution.
  • the left wheel and the right wheel are arranged steerably on the motor vehicle.
  • the wheels of the steerable axle can be turned to steer the motor vehicle.
  • a steering angle of the wheels in particular in a plane parallel to the ground on which the motor vehicle is located, can be adjusted.
  • the yawing of the motor vehicle is aided by the uneven torque distribution due to the steering angle of the wheels of the steerable axle.
  • the steering angle of the wheels of the steerable axle is preferably controlled by means of a steering wheel of the motor vehicle.
  • an actuation of an operating unit of the motor vehicle is detected, the uneven torque distribution is set as a function of the detected actuation and the uneven torque distribution only so long is maintained as the operation of the control unit is detected.
  • the operation of the control unit is in particular just then, while a user, preferably the driver, interacts with the operating unit.
  • the actuation of the operating unit is present exactly when an operating element of the operating unit is subjected to an external force, which in particular is caused by no component of the motor vehicle.
  • the operating unit is operated by the driver of the motor vehicle.
  • the uneven torque distribution in particular as a function of the detected actuation, is set precisely when the actuation of the operating unit is detected.
  • the uneven torque distribution is set to a predetermined value at a time when the operation of the operation unit is detected.
  • the torque distribution is set to a predetermined ratio between the torque on the left wheel of the axle and the torque on the right wheel of the axle.
  • a predetermined difference between the torque on the left wheel and the torque on the right wheel is adjusted.
  • the torque at the left wheel may differ from the torque at the right wheel by a predetermined difference value.
  • the uneven torque distribution which is set as a function of the detected actuation of the operating unit, is preferably maintained only as long as the operating unit is actuated.
  • the operating unit comprises a push button.
  • the operation may be detected, for example, just when the button is printed.
  • the uneven torque distribution which is adjusted depending on the detected operation of the operating unit, can be set precisely while the push button is applied with a force or the push button is in a depressed state.
  • the torque distribution can be set automatically.
  • the uneven torque distribution which is adjusted depending on the detected operation of the operating unit, superimposed on a method for automatic torque distribution from the prior art.
  • the torque distribution can be adjusted in addition depending on a driving situation in which the motor vehicle is located.
  • the driving situation is determined, for example, by a yaw rate of the motor vehicle.
  • a steering angle of the motor vehicle, a speed or an acceleration in particular longitudinally and / or transversely to the direction of travel of the motor vehicle described.
  • it is therefore provided to determine the yaw rate, the steering angle, the speed or the acceleration.
  • the yaw rate describes a change over time of the yaw angle and / or an angular velocity of the motor vehicle about a vehicle vertical axis.
  • An embodiment of the present method provides that the uneven torque distribution is set exclusively as a function of the detected actuation of the operating unit. In other words, no automatic intervention in the torque distribution is provided in this embodiment. Thus, the control over the torque distribution in this case can be exercised exclusively via the operating unit.
  • the present method is used in particular in a motor vehicle, preferably in a passenger car.
  • the passenger car may be a sporty passenger car, in particular a sports car or a heavily motorized passenger car, in particular with an engine output of more than 200 hp, 300 hp, 400 hp or 500 hp.
  • the motor vehicle in particular the passenger car, in particular the sports passenger cars, it is thus the driver allows better control of the torque distribution to the two wheels of the at least one axis compared to the prior art.
  • the driving pleasure can be increased by the present method.
  • a particularly dynamic driving operation can be made possible.
  • the uneven torque distribution is set only in a predetermined operating mode of the motor vehicle.
  • the motor vehicle has further operating modes in which the actuation of the operating unit remains in the direction without sequence for the torque distribution.
  • the torque distribution in the further operating modes of the motor vehicle is not set as a function of the actuation of the operating unit.
  • the uneven torque distribution the left and right wheels of the at least one axis is set automatically.
  • a plurality of different predetermined operating modes in which the uneven torque distribution is set as a function of the actuation of the operating unit.
  • a particularly sporty characteristic for the motor vehicle can be set compared with the other operating modes.
  • the driver of the motor vehicle can take control of the torque distribution only in the predetermined operating mode.
  • the uneven torque distribution is adjusted only during cornering of the motor vehicle. For example, setting the uneven torque distribution as a function of the detected actuation of the operating unit is only possible if the cornering of the motor vehicle already exists. In particular, it can be ensured in this way that the steering of the motor vehicle is only supported by the uneven torque distribution. In other words, a turning of the motor vehicle can be prevented only due to the uneven torque distribution.
  • the cornering of the motor vehicle is determined based on the steering angle or the acceleration of the motor vehicle transversely to the direction of travel.
  • the adjustment of the uneven torque distribution in dependence on the detected actuation of the operating unit is made possible only when the wheels of the steerable axle are hammered.
  • the setting of the uneven torque distribution as a function of the detected actuation of the operating unit is made possible only if a steering column and / or the steering wheel deviates from a zero position in which a straight-ahead driving of the motor vehicle is predetermined.
  • a development provides that the uneven torque distribution is set by unequal braking of the left wheel and the right wheel. For example, a drive torque of the same amount is transmitted to the left wheel and the right wheel.
  • unequal braking of the left wheel and the right wheel and / or by generating an unequal brake torque on the left wheel and the right wheel a different torque can be set on the left wheel and the right wheel.
  • the torque of a respective wheel from the difference of the drive torque and the respective braking torque.
  • the uneven torque distribution can be set particularly easily, since preferably only one control ng of respective brakes for adjusting the uneven torque distribution is necessary.
  • a development of the invention provides that the uneven torque distribution is adjusted by unequal distribution of engine power to the two wheels.
  • the engine power is unevenly distributed from an engine of the motor vehicle through a differential and / or an arrangement of clutches on the two wheels.
  • each of the two wheels a separate motor, in particular the wheel drive, be assigned.
  • the unequal distribution of the engine power to the two wheels can be performed in this case by different driving the separate motors.
  • the separate motors are driven such that they generate a respective torque of different magnitude.
  • the separate motors are wheel hub motors, which are designed in particular as electric motors.
  • a further embodiment provides that upon actuation of the operating unit, an actuating force is detected and the torque distribution between the two wheels is set the more unequal, the greater the detected operating force.
  • inequality of the torque distribution between the wheels can be adjusted depending on the operating force in the operation of the operating unit.
  • the actuating force in particular the force is detected, with which the operating element of the operating unit is acted upon.
  • the actuation force is the force with which the user, in particular the driver, actuates the operating unit.
  • the actuation force can be measured by a dynamometer.
  • the larger the operating force the more unequal the ratio between the torque on the left wheel and the torque on the right wheel is set. In this way, the manual controllability of the torque distribution between the wheels can be further increased.
  • a further embodiment provides that upon actuation of the operating unit an operating path is detected and the torque distribution between the two wheels is set the more unequal, the greater the detected operating away is.
  • inequality of the torque distribution between the wheels can be adjusted depending on the operation travel in the operation of the operation unit.
  • a deflection and / or a stroke of the operating unit during actuation is detected as the actuation path.
  • the actuation path is a path length about which the user, in particular the driver, deflects the operating element of the operating unit.
  • the actuation path can be measured on the operating unit by a measuring unit.
  • the larger the actuation travel the more unequal the ratio between the torque at the left wheel and the torque at the right wheel is set. In this way, the manual controllability of the torque distribution between the wheels by the user can be further increased.
  • the operating unit comprises a left hand arranged on the steering wheel of the first control element and a right arranged on the steering wheel second control element and the uneven torque distribution depending on whether the first control element or the second control element is operated is set.
  • the torque on the left wheel is set to a larger value than the torque on the right wheel when the second operating element is operated.
  • the torque on the right wheel is set to a larger value than the torque on the left wheel when the first operating element is operated.
  • the above-mentioned assignment of the controls may be reversed. In this way, the manual controllability of the torque distribution between the wheels by the user can be further increased.
  • a targeted turning of the motor vehicle based on the uneven torque distribution between the wheels is possible.
  • the targeted turning of the motor vehicle on the basis of the uneven torque distribution in this way can already take place before a steering angle of the steering wheel.
  • a second aspect of the invention relates to a control unit for controlling a drive train of a motor vehicle.
  • the control unit is an active influencing the yaw angle of the motor vehicle vorappelbar.
  • the control unit is designed to set an uneven torque distribution on a left wheel and a right wheel of at least one axle of the motor vehicle. For example, adjusting the uneven torque distribution by the control unit by means of a control signal.
  • an actuator is configured to set a torque for the left wheel and a torque for the right wheel based on the control signal from the control unit to a respective value.
  • the actuator may include a braking device with respective brakes for the left wheel and the right wheel.
  • the actuator may alternatively or additionally include a differential gear and / or respective clutches for distributing the engine power to the left and right wheels.
  • the control unit is set up to detect actuation of an operating unit of the motor vehicle, to adjust the uneven torque distribution as a function of the detected actuation and to maintain it only as long as the actuation of the operating unit is detected.
  • the control unit is set up to detect the actuation of the operating unit of the motor vehicle by receiving an actuation signal from the operating unit.
  • the control unit is adapted to output the control signal in response to the actuation signal.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle with the above-mentioned control unit and with an operating unit, which is designed to transmit an actuating signal to the control unit.
  • the control unit is adapted to adjust the uneven torque distribution in response to the actuation signal.
  • the motor vehicle is in particular a motor vehicle, preferably a passenger car.
  • the passenger car may be a sports cars, in particular a sports car or a heavily motorized passenger cars, in particular with an engine power of more than 200 hp, 300 hp, 400 hp or 500 hp act.
  • Fig. 2 is a schematic front view of a steering wheel for a motor vehicle with an operating unit.
  • the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
  • the motor vehicle 4 has in the present case a left wheel 21 and a right wheel 22 on a front axle 20 and a left wheel 1 1 and a right wheel 12 on a rear axle 10.
  • the motor vehicle 4 has a drive system 5 which in the present case provides four-wheel drive for the motor vehicle 4.
  • both the front axle 20 and the rear axle 10 of the motor vehicle 4 is driven.
  • an engine power of an engine of the motor vehicle 4 is transmitted to the driven wheels, in this case the left wheel 1 1, the left wheel 21, the right wheel 12 and the right wheel 22.
  • a respective drive torque is generated at each of the wheels.
  • an actuating unit 51 is arranged on the front axle 20.
  • an actuating unit 50 is arranged on the rear axle 10 in the present case.
  • the actuating unit 50 comprises a differential, in particular a limited slip differential, a respective clutch for the left wheel 11 and the right wheel 12 and / or a respective brake unit.
  • a torque distribution between the left wheel 1 1 of the right wheel 12 can be adjusted, for example, by opening, grinding or closing the respective clutches for the left wheel 1 1 and the right wheel 12.
  • the torque distribution between the left wheel 1 1 can be adjusted by the right wheel 12 by generating a respective braking torque on the left wheel 1 1 and / or the right wheel 12.
  • the actuator 51 may be analogous to the location unit 50 executed.
  • the respective torque results in a respective torque at each of the wheels 1 1, 12, 21, 22.
  • the respective torque results from the difference of the respective drive torque and the respective braking torque.
  • the respective torque can be transmitted through each of the wheels 1 1, 12, 21, 22 to a ground on which the motor vehicle 4 is located, and thereby cause a driving force or braking force for the motor vehicle 4.
  • the cornering of the motor vehicle 4 can be detected by measuring a steering angle or steering angle of a steering wheel 7 of the motor vehicle 4. Specifically, the turning angle at the left wheel 21 and the right wheel 22 of the front axle 20 is adjusted by the steering wheel 7. A driver of the motor vehicle 4 can thus influence the turning angle on the left wheel 21 and the right wheel 22 by turning the steering wheel 7. As a result, a steering of the motor vehicle 4 is possible in particular.
  • the motor vehicle 4 has in the present case a control unit 6, by which an active influencing of a yaw angle of the motor vehicle 4 by adjusting a nonuniform torque distribution between the left wheel 1 1 and the right wheel 12 on the rear axle 10 is made.
  • the yaw angle of the motor vehicle 4 can be influenced by adjusting an uneven torque distribution between the left wheel 21 and the right wheel 22 on the front axle 20.
  • the control unit 6 transmits a control signal to the respective control unit 50, 51 for this purpose.
  • the actuator 50 may adjust a respective torque for the left wheel 11 and the right wheel 12 depending on the control signal.
  • the control unit 51 may set a respective torque for the left wheel 21 and the right wheel 2 and 20 depending on the control signal.
  • Fig. 2 shows the steering wheel 7, which has an operating unit 70.
  • the operating unit 70 comprises a first operating element 71 and a second operating element 72.
  • the first operating element 71 can be arranged on the left of the steering wheel 7 and the second operating element 72 can be arranged on the right of the steering wheel.
  • the controls 71, 72 are designed as push buttons.
  • the operating elements 71, 72 may be designed as levers, in particular on a rear side of the steering wheel 7 facing away from the driver, preferably in the manner of shift paddles.
  • the control unit 6 detects an actuation of the operating unit 70 or one of the operating elements 71, 72.
  • the operating unit 70 transmits an actuating signal to the control unit 6, wherein the actuation of the operating unit 70 can be characterized by the actuating signal.
  • the operating unit 70 transmits the actuating signal to the control unit 6 precisely when one of the operating elements 71, 72 is acted on by an actuating force.
  • the actuation signal characterizes which of the operating elements 71, 72 is actuated.
  • the control unit 6 adjusts the uneven torque distribution 15 between the left wheel 1 1 and the right wheel 12 on the rear axle 10 in accordance with the operation of the operating unit 70.
  • the control unit 6 adjusts the uneven torque distribution between the left wheel 21 and the right wheel 22 on the front axle 20 in accordance with the operation of the operation unit 70.
  • the torque control unit 6 sets a larger value on the left wheel 1 1 than the torque on the right wheel 1 th wheel 12 when the second control element 72 is actuated.
  • the torque control unit 6 on the right wheel 12 sets a larger value than the torque on the left wheel 1 1 just when the first operating member 71 is operated.
  • the assignment of the controls 71, 72 can be reversed.
  • a control of the torque distribution between the left wheel 21 right wheel 22 on the front axle can be done analogously and / or simultaneously to control the torque distribution 15 between the left wheel 1 1 and in the right wheel 12 on the rear axle 10.
  • the torque distribution 15 between the left wheel 1 1 and the right wheel 12 upon actuation of the operating unit 70 is set to a predetermined ratio.
  • the ratio between the torque on the left wheel 1 1 and the right wheel 12 upon actuation of the operating unit 70 is set to a predetermined value.
  • the torque at the left wheel 1 1 and the right wheel 12 may be set to a predetermined difference. In other words, a value for the torque on the left wheel 1 1 differs by the predetermined difference from the value for the torque on the right wheel 12.
  • the ratio between the torque on the left wheel 1 1 and in the right wheel 12 may be adjusted depending on a driving situation in which the motor vehicle 4 is located.
  • the driving situation in which the motor vehicle 4 is located is characterized by a steering angle, a yaw rate, a speed and / or an acceleration.
  • one or more of the above magnitudes for adjusting the ratio between the torque on the left wheel 1 1 and the right wheel 12 is determined.
  • the uneven torque distribution 15 on the rear axle 10 and / or the unequal torque distribution on the front axle 20 are set as a function of the detected actuation precisely when the actuation of the operating unit 70 is detected.
  • the uneven torque distribution 15 on the rear axle 10 and / or the uneven torque distribution on the front axle 20 are only maintained as long as the actuation of the operating unit 70 is detected as a function of the detected actuation.
  • the control unit 6, in addition to adjusting the uneven torque distribution on the front axle 20 and / or the rear axle 10, may also be configured to automatically adjust the uneven torque distribution on the front axle 20 and / or the rear axle 10 depending on the operation of the control unit 70. In this case, the automated adjustment of the uneven torque distribution and the adjustment of the uneven torque distribution depending on the detected operation of the operation unit 70 may overlap.
  • An actuation force and / or an actuation stroke can be determined upon actuation of the operating unit 70.
  • an actuation force is determined with which the user of the motor vehicle 4 actuates one of the operating elements 71, 72.
  • it can be determined how much the user deflects one of the operating elements 71, 72.
  • the inequality of the torque distribution 15 between the left wheel 1 1 and the right wheel 12 can be adjusted depending on the operation force and / or the operation stroke.
  • the ratio between the torque on the left wheel 1 1 and the right wheel 12 is adjusted depending on the operation force and / or the operation stroke.
  • the motor vehicle 4 preferably has a plurality of operating modes.
  • the uneven torque distribution 15 is set depending on the detected operation.
  • the uneven torque distribution 15 is adjusted solely in response to the detected actuation.
  • the uneven torque distribution 15 is set both as a function of the detected actuation of the operating unit 70 and also automatically, for example, controlled in accordance with a characteristic diagram or input variables.
  • the uneven torque distribution 15 is not set depending on the operation of the operation unit 70.
  • the operating unit 70 in the fourth of the plurality of operating modes is thus inoperative.
  • the examples show how a torque distribution to the wheels of a motor vehicle by a driver can be made more controllable by the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (4), bei welchem eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird, indem an einem linken Rad (11) und einem rechten Rad (12) von wenigstens einer Achse (10) des Kraftfahrzeugs (4) eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) eingestellt wird. Um nun die Drehmomentverteilung (15) auf die Räder (11, 12) des Kraftfahrzeugs (4) durch einen Fahrer besser kontrollierbar zu machen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass - eine Betätigung einer Bedieneinheit (70) des Kraftfahrzeugs (4) erfasst wird; - die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung eingestellt wird; - die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) nur so lange aufrechterhalten wird, wie die Betätigung der Bedieneinheit (70) erfasst wird.

Description

Einstellen einer Drehmomentverteilung zwischen Rädern einer Achse eines Kraftfahrzeugs durch Betätigen einer Bedieneinheit
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels durch eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung an den Rädern zumindest einer Achse vorgenommen wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuereinheit und ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik bekannt sind Systeme zur Drehmomentverteilung auf mehrere Räder eines Kraftfahrzeugs, wobei durch die ungleichmäßige Drehmomentverteilung unter den Rädern ein Gierwinkel des Kraftfahr- zeugs aktiv beeinflusst wird. Derartige Verfahren zur Drehmomentverteilung werden im englischen auch als„torque vectoring" oder„active yaw" bezeichnet. Beispielsweise wird durch die ungleichmäßige Drehmomentverteilung bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs an einem kurvenäußeren Rad ein höheres Drehmoment eingestellt als an einem kurveninneren Rad. Das kur- venäußere Rad und das kurveninnere Rad können an derselben Achse angeordnet sein. Dadurch kann beispielsweise eine Querdynamik und/oder ein Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs verbessert werden.
Ferner stellt die DE 10 2014 225 490 A1 ein Fahrzeugregelungsverfahren bereit, bei dem eine Motordrehmomentregelung und eine Bremskraftregelung im Zusammenspiel erfolgen, wenn ein Fahrzeug schlupft beziehungsweise durchdreht. Dabei wird ein Drehmoment über einen Differenzialme- chanismus an ein linkes Rad und ein rechtes Rad verteilt. Beispielsweise ist eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen den beiden Rädern ermög- licht.
Gemäß dem Stand der Technik geschieht der Eingriff in die Drehmomentverteilung des Kraftfahrzeugs stets automatisiert. Das bedeutet, dass für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs keine Möglichkeit gegeben sein kann, den Eingriff in die Drehmomentverteilung zu beeinflussen.
In diesem Kontext stellt die DE 1 1 2010 003 590 T5 ein System zur Dyna- mik-Steuerung eines Fahrzeugs bereit. Ein erstes Eingabegerät ist dazu ausgebildet, eine erste Gruppe von einstellbaren Subsystemen, welche die Performance des Antriebsstrangs des Fahrzeugs beeinflussen, einzustellen. Ein zweites Eingabegerät ist dazu ausgebildet, eine zweite Gruppe von einstellbaren Subsystemen, welche das Handling des Fahrzeugs beeinflussen, einzustellen. Außerdem gezeigt ist ein Fahrzeug, mit einem System zur Stabilitätskontrolle, welches Gierbewegungen des Fahrzeugs mittels eines Giersensors überwacht und in Abhängigkeit davon Bremsen betätigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentverteilung auf die Räder eines Kraftfahrzeugs durch einen Fahrer besser kontrollierbar zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird, indem an einem linken Rad und einem rechten Rad von wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeugs eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung eingestellt wird. Dabei wird für das linke Rad und das rechte Rad der wenigstens einen Achse jeweils ein unterschiedliches Drehmoment eingestellt. Beispielsweise wird für das linke Rad ein größeres Drehmoment eingestellt als für das rechte Rad. In einem anderen Beispiel wird für das rechte Rad ein größeres Drehmoment eingestellt als für das linke Rad. Vorteilhafterweise, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug mit mehr als einer angetriebenen Achse, wird an zwei oder mehr Achsen des Kraftfahrzeugs eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung an einem linken Rad und einem rechten Rad der jeweiligen Achse eingestellt.
Das Drehmoment, das im Rahmen dieser Erfindung für ein jeweiliges Rad eingestellt wird, bezeichnet insbesondere das Drehmoment, das von dem jeweiligen Rad auf die Straße übertragen wird. Somit kann das Drehmoment direkt proportional zu einer durch das Rad erzeugten Vortriebskraft sein. Das Drehmoment kann aus einem Antriebsmoment an dem jeweiligen Rad und einem Bremsmoment an dem jeweiligen Rad zusammengesetzt sein. Das Antriebsmoment wird insbesondere durch den Antriebsstrang an das jeweilige Rad übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann das Antriebsmoment durch einen jeweiligen Radantrieb, beispielsweise einen Radnabenmotor, welcher vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt ist, direkt an dem Rad erzeugt werden. In diesem Fall weisen das linke Rad der Achse und das rechte Rad der Achse vorzugsweise einen jeweiligen Radantrieb auf. Das Bremsmoment wird insbesondere durch eine jeweilige Bremseinheit, welche insbesondere Teil einer Betriebsbremsanlage des Kraftfahrzeugs sein kann, an dem Rad erzeugt. Die Drehmomentverteilung bezeichnet in Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad der Achse und dem Drehmoment an dem rechten Rad der Achse. Das linke Rad und das rechte Rad können jeweils einen Reifen aufweisen, der bevorzugt zumindest teilweise aus Gummi ausgebildet ist. Das Drehmoment wird insbesondere von dem jeweiligen Rad, vorzugsweise dem jeweiligen Reifen, auf einen Untergrund, auf dem sich das Kraftfahrzeug befindet, vorzugsweise eine Straße, übertragen. Vorzugsweise wird durch die un- gleichmäßige Drehmomentverteilung eine Lenkung des Kraftfahrzeugs unterstützt. Insbesondere sind zumindest an einer lenkbaren Achse des Kraftfahrzeugs das linke Rad und das rechte Rad lenkbar an dem Kraftfahrzeug angeordnet. Die Räder der lenkbaren Achse können zum Lenken des Kraftfahrzeugs eingeschlagen werden. Durch das Einschlagen der Räder der lenkbaren Achse kann ein Einschlagwinkel der Räder, insbesondere in einer Ebene parallel zu dem Untergrund, auf dem sich das Kraftfahrzeug befindet, eingestellt werden. Insbesondere wird durch die ungleichmäßige Drehmomentverteilung ein Gieren des Kraftfahrzeugs aufgrund des Einschlagwinkels der Räder der lenkbaren Achse unterstützt. Der Einschlagwinkel der Räder der lenkbaren Achse wird bevorzugt mittels eines Lenkrades des Kraftfahrzeugs gesteuert.
Um nun die Drehmomentverteilung auf die Räder des Kraftfahrzeugs durch einen Fahrer besser kontrollierbar zu machen, ist erfindungsgemäß vorgese- hen, dass eine Betätigung einer Bedieneinheit des Kraftfahrzeugs erfasst wird, die ungleichmäßige Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung eingestellt wird und die ungleichmäßige Drehmomentverteilung nur so lange aufrechterhalten wird, wie die Betätigung der Bedieneinheit erfasst wird. Die Betätigung der Bedieneinheit liegt insbesondere genau dann vor, während ein Nutzer, vorzugsweise der Fahrer, mit der Bedieneinheit interagiert. Vorzugsweise liegt die Betätigung der Bedieneinheit genau dann vor, wenn ein Bedienelement der Bedieneinheit mit einer externen Kraft, welche insbesondere durch kein Bauteil des Kraftfahrzeugs her- vorgerufen wird, beaufschlagt ist. Vorzugsweise wird die Bedieneinheit durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs bedient.
Beispielsweise wird die ungleichmäßige Drehmomentverteilung , insbesondere in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung, genau dann eingestellt, wenn die Betätigung der Bedieneinheit erfasst wird. Insbesondere wird die ungleichmäßige Drehmomentverteilung genau dann, wenn die Betätigung der Bedieneinheit erfasst wird, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Beispielsweise wird die Drehmomentverteilung auf ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad der Achse und dem Drehmoment an dem rechten Rad der Achse eingestellt. In einem anderen Beispiel wird eine vorbestimmte Differenz zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad und dem Drehmoment an dem rechten Rad eingestellt. In diesem Fall kann sich das Drehmoment an dem linken Rad um einen vorbestimmten Differenzwert von dem Drehmoment an dem rechten Rad unter- scheiden. Die ungleichmäßige Drehmomentverteilung, die in Abhängigkeit der erfassten Betätigung der Bedieneinheit eingestellt wird, wird vorzugsweise nur so lange aufrechterhalten, wie die Bedieneinheit betätigt wird. Beispielsweise umfasst die Bedieneinheit einen Druckknopf. In diesem Fall kann die Betätigung beispielsweise genau dann erfasst werden, wenn der Druck- knöpf gedruckt wird. In diesem Beispiel kann die ungleichmäßige Drehmomentverteilung, die in Abhängigkeit der erfassten Betätigung der Bedieneinheit eingestellt wird, genau dann eingestellt werden, während der Druckknopf mit einer Kraft beaufschlagt ist oder sich der Druckknopf in einem gedrückten Zustand befindet.
Zusätzlich zu der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung, die in Abhängigkeit der erfassten Betätigung der Bedieneinheit eingestellt wird, kann die Drehmomentverteilung automatisiert eingestellt werden. Beispielsweise wird der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung, die in Abhängigkeit von der erfassten Bedienung der Bedieneinheit eingestellt wird, ein Verfahren zur automatischen Drehmomentverteilung aus dem Stand der Technik überlagert. Somit kann die Drehmomentverteilung zusätzlich in Abhängigkeit von einer Fahrsituation, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, eingestellt werden. Die Fahrsituation wird beispielsweise durch eine Gierrate des Kraftfahr- zeugs, einen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs, eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung, insbesondere längs und/oder quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, beschrieben. Vorzugsweise ist daher vorgesehen, die Gierrate, den Lenkwinkel, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung zu ermit- teln. Die Gierrate beschreibt insbesondere eine zeitliche Veränderung des Gierwinkels und/oder eine Winkelgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs um eine Fahrzeughochachse.
Eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens sieht vor, dass die un- gleichmäßige Drehmomentverteilung ausschließlich in Abhängigkeit der erfassten Betätigung der Bedieneinheit eingestellt wird. Mit anderen Worten ist in dieser Ausführungsform kein automatischer Eingriff in die Drehmomentverteilung vorgesehen. Somit kann die Kontrolle über die Drehmomentverteilung in diesem Fall ausschließlich über die Bedieneinheit ausgeübt werden.
Das vorliegende Verfahren wird insbesondere bei einem Kraftwagen, bevorzugt bei einem Personenkraftwagen, angewendet. Bei dem Personenkraftwagen kann es sich um einen sportlichen Personenkraftwagen, insbesonde- re einen Sportwagen oder einen stark motorisierten Personenkraftwagen, insbesondere mit einer Motorleistung von mehr als 200 PS, 300 PS, 400 PS oder 500 PS, handeln. Bei dem Kraftfahrzeug, insbesondere dem Personenkraftwagen, insbesondere dem sportlichen Personen kraftwagen , ist es dem Fahrer somit ermöglicht, die Drehmomentverteilung auf die beiden Räder der zumindest einen Achse gegenüber dem Stand der Technik besser zu kontrollieren. Außerdem kann durch das vorliegende Verfahren der Fahrspaß erhöht werden. Insbesondere bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs auf einer Rennstrecke kann ein besonders dynamischer Fahrbetrieb ermöglicht werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die ungleichmäßige Drehmomentverteilung nur in einem vorgegebenen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug neben dem vorgegebenen Betriebsmodus weitere Betriebsmodi auf, in welchen die Betätigung der Bedieneinheit Richtung ohne Folge für die Drehmomentverteilung bleibt. Mit anderen Worten wird die Drehmomentverteilung in den weiteren Betriebsmodi des Kraftfahrzeugs nicht in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit eingestellt. In einem oder mehreren der weiteren Betriebsmodi kann jedoch vorgesehen sein, dass die ungleichmäßige Drehmomentverteilung an dem linken und dem rechten Rad der wenigstens einen Achse automatisiert eingestellt wird. Es können auch mehrere unterschiedliche vorgegebene Betriebsmodi vorgesehen sein, in welchen die ungleichmäßige Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit einge- stellt wird. Durch den vorgegebenen Betriebsmodus beziehungsweise die vorgegebenen Betriebsmodi kann beispielsweise eine verglichen mit den weiteren Betriebsmodi besonders sportliche Charakteristik für das Kraftfahrzeug eingestellt werden. Somit kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs nur in dem vorgegebenen Betriebsmodus die Kontrolle über die Drehmomentvertei- lung übernehmen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die ungleichmäßige Drehmomentverteilung nur während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Beispielsweise wird das Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung der Bedieneinheit nur dann ermöglicht, wenn bereits die Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs vorliegt. Insbesondere kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass durch die ungleichmäßige Drehmomentverteilung die Lenkung des Kraftfahrzeugs nur unterstützt wird. Mit anderen Worten kann ein Einlenken des Kraftfahrzeugs nur aufgrund der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung verhindert werden. Beispielsweise wird die Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs anhand des Lenkwinkels oder der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs quer zur Fahrtrichtung ermittelt. Vorzugsweise wird das Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung der Bedien- einheit nur dann ermöglicht, wenn die Räder der lenkbaren Achse eingeschlagen sind. Alternativ oder zusätzlich wird das Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung der Bedieneinheit nur dann ermöglicht, wenn eine Lenksäule und/oder das Lenkrad von einer Nulllage, in welcher eine Geradeaus-Fahrt des Kraftfahr- zeugs vorgegeben ist, abweicht.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die ungleichmäßige Drehmomentverteilung durch ungleiches Abbremsen des linken Rads und des rechten Rads eingestellt wird. Beispielsweise wird an das linke Rad und das rechte Rad ein Antriebsmoment gleichen Betrages übertragen. Durch das ungleiche Abbremsen des linken Rads und des rechten Rads und/oder durch Erzeugen eines ungleichen Bremsmoments an dem linken Rad und dem rechten Rad kann an dem linken Rad und dem rechten Rad ein unterschiedliches Drehmoment eingestellt werden. Insbesondere ergibt sich das Drehmoment eines jeweiligen Rads aus der Differenz des Antriebsmoments und des jeweiligen Bremsmoments. Dadurch kann die ungleichmäßige Drehmomentverteilung besonders einfach eingestellt werden, da vorzugsweise nur eine Ansteuern ng jeweiliger Bremsen zum Einstellen der ungleichmäßigen Drehmoment- Verteilung nötig ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die ungleichmäßige Drehmomentverteilung durch ungleiches Verteilen einer Motorkraft auf die beiden Räder eingestellt wird. Beispielsweise wird die Motorkraft aus einem Motor des Kraftfahrzeugs durch ein Differenzial und/oder eine Anordnung von Kupplungen ungleichmäßig auf die beiden Räder verteilt. Alternativ kann jedem der beiden Räder ein separater Motor, insbesondere der Radantrieb, zugeordnet sein. Das ungleiche Verteilen der Motorkraft auf die beiden Räder kann in diesem Fall durch unterschiedliches Ansteuern der separaten Motoren durchgeführt werden. Insbesondere werden die separaten Motoren derart angesteuert, dass diese ein jeweiliges Drehmoment unterschiedlichen Betrags erzeugen. Vorzugsweise handelt es sich bei den separaten Motoren um Radnabenmotoren, welche insbesondere als Elektromotoren ausgeführt sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass bei der Betätigung der Bedieneinheit eine Betätigungskraft erfasst wird und die Drehmomentverteilung zwischen den beiden Rädern je ungleicher eingestellt wird, desto größer die erfasste Betätigungskraft ist. Mit anderen Worten kann eine Ungleichheit der Drehmo- mentverteilung zwischen den Rädern in Abhängigkeit von der Betätigungskraft bei der Betätigung der Bedieneinheit eingestellt werden. Als die Betätigungskraft wird insbesondere die Kraft erfasst, mit der das Bedienelement der Bedieneinheit beaufschlagt ist. Beispielsweise ist die Betätigungskraft die Kraft, mit der der Nutzer, insbesondere der Fahrer, die Bedieneinheit betä- tigt. Die Betätigungskraft kann durch einen Kraftmesser gemessen werden. Vorzugsweise wird das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad und dem Drehmoment an dem rechten Rad umso ungleicher eingestellt, je größer die Betätigungskraft ist. Auf diese Weise kann die manuelle Kontrollierbarkeit der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern weiter gestei- gert werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass bei der Betätigung der Bedieneinheit ein Bedien weg erfasst wird und die Drehmomentverteilung zwischen den beiden Rädern je ungleicher eingestellt wird, desto größer der erfasste Bedien weg ist. Mit anderen Worten kann eine Ungleichheit der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern in Abhängigkeit von dem Betätigungsweg bei der Betätigung der Bedieneinheit eingestellt werden. Als der Betätigungsweg wird insbesondere eine Auslenkung und/oder ein Hub der Bedieneinheit während der Betätigung erfasst. Beispielsweise ist der Betätigungsweg eine Weglänge, um welche der Nutzer, insbesondere der Fahrer, das Bedienelement der Bedieneinheit auslenkt. Der Betätigungsweg kann an der Bedieneinheit durch eine Messeinheit gemessen werden. Vorzugsweise wird das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad und dem Drehmoment an dem rechten Rad umso ungleicher eingestellt, je größer der Betätigungsweg ist. Auf diese Weise kann die manuelle Kontrollierbarkeit der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern durch den Nutzer weiter gesteigert werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Bedieneinheit ein links an dem Lenk- rad angeordnet des erstes Bedienelement und ein rechts an dem Lenkrad angeordnetes zweites Bedienelement umfasst und die ungleichmäßige Drehmomentverteilung abhängig davon, ob das erste Bedienelement oder das zweite Bedienelement betätigt wird, eingestellt wird. Beispielsweise wird das Drehmoment an dem linken Rad auf einen größeren Wert eingestellt als das Drehmoment an dem rechten Rad, wenn das zweite Bedienelement betätigt wird. Beispielsweise wird das Drehmoment an dem rechten Rad auf einen größeren Wert eingestellt als das Drehmoment an dem linken Rad, wenn das erste Bedienelement betätigt wird. In einer anderen Ausführungsformen kann die im vorherigen genannte Zuordnung der Bedienelemente vertauscht sein. Auf diese Weise kann die manuelle Kontrollierbarkeit der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern durch den Nutzer weiter gesteigert werden. Außerdem ist ein gezieltes Einlenken des Kraftfahrzeugs anhand der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung zwischen den Rädern möglich. Insbesondere kann das gezielte Einlenken des Kraftfahrzeugs an- hand der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung auf diese Weise bereits vor einem Lenkeinschlag des Lenkrads erfolgen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit zum Steuern eines Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Durch die Steuereinheit ist eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels des Kraftfahrzeugs vornehmbar. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, an einem linken Rad und einem rechten Rad von wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeugs eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung einzustellen. Beispielsweise erfolgt das Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung durch die Steuereinheit mittels eines Steuersignals. Beispielsweise ist eine Stelleinheit dazu ausgebildet, ein Drehmoment für das linke Rad und ein Drehmoment für das rechte Rad anhand des Steuersignals aus der Steuereinheit auf einen jeweiligen Wert einzustellen. Die Stelleinheit kann beispielsweise eine Bremseinrichtung mit jeweiligen Bremsen für das linke Rad und das rechte Rad umfassen. Die Stelleinheit kann alternativ oder zusätzlich ein Differenzialgetriebe und/oder jeweilige Kupplungen zum Verteilen der Motorkraft auf das linke und das rechte Rad umfassen. Um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Betätigung einer Bedieneinheit des Kraftfahrzeugs zu erfassen, die ungleichmäßige Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung einzustellen und nur so lange aufrechtzuerhalten, wie die Betätigung der Bedieneinheit erfasst ist. Insbesondere ist die Steuerein- heit dazu eingerichtet, die Betätigung der Bedieneinheit des Kraftfahrzeugs durch Empfangen eines Betätigungssignals aus der Bedieneinheit zu erfassen. Beispielsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, das Steuersignal in Abhängigkeit von dem Betätigungssignal auszugeben. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der oben genannten Steuereinheit und mit einer Bedieneinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Betätigungssignal an die Steuereinheit zu übermitteln. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die ungleichmäßige Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von dem Betätigungssignal einzustellen.
Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Kraftwagen, bevorzugt um einen Personen kraftwagen . Bei dem Personenkraftwagen kann es sich um einen sportlichen Personen kraftwagen , insbesondere einen Sportwagen oder einen stark motorisierten Personen kraftwagen , insbeson- dere mit einer Motorleistung von mehr als 200 PS, 300 PS, 400 PS oder 500 PS, handeln.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und der erfindungsgemäßen Steuereinheit, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und der erfindungsgemäßen Steuereinheit hier nicht noch einmal beschrieben. Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: Fig. 1 in einer schematischen Vogelperspektive ein Kraftfahrzeug beim Durchfahren einer Kurve; und
Fig. 2 in einer schematischen Vorderansicht ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinheit.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Au sf ü h ru ng sform en auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 4 beim Durchfahren einer Kurve 8 in verschie- denen Positionen 1 , 2, 3, in welchen sich das Kraftfahrzeug 4 beim Durchfahren der Kurve nacheinander befindet. Das Kraftfahrzeug 4 weist vorliegend ein linkes Rad 21 und ein rechtes Rad 22 an einer Vorderachse 20 sowie ein linkes Rad 1 1 und ein rechtes Rad 12 an einer Hinterachse 10 auf. Das Kraftfahrzeug 4 weist ein Antriebssystem 5 auf, welches vorliegend einen Allradantrieb für das Kraftfahrzeug 4 bereitstellt. Insbesondere ist sowohl die Vorderachse 20 als auch die Hinterachse 10 des Kraftfahrzeugs 4 angetrieben. Mittels des Antriebssystems 5 wird eine Motorkraft eines Motors des Kraftfahrzeugs 4 auf die angetriebenen Räder, vorliegend das linke Rad 1 1 , das linke Rad 21 , das rechte Rad 12 und das rechte Rad 22, übertragen. Durch die Antriebskraft des Motors wird an jedem der Räder 1 1 , 12, 21 , 22 ein jeweiliges Antriebsmoment erzeugt.
An der Vorderachse 20 ist vorliegend eine Stelleinheit 51 angeordnet. An der Hinterachse 10 ist vorliegend eine Stelleinheit 50 angeordnet. Mittels der Stelleinheit 50 ist eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung für das linke Rad 1 1 und das rechte Rad 12 der Hinterachse einstellbar. Beispielsweise umfasst die Stelleinheit 50 ein Differenzial, insbesondere ein Sperrdifferenzi- al , eine jeweilige Kupplung für das linke Rad 1 1 und das rechte Rad 12 und/oder eine jeweilige Bremseinheit. Eine Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 1 1 von dem rechten Rad 12 kann beispielsweise durch Öffnen, schleifen lassen oder schließen der jeweiligen Kupplungen für das linke Rad 1 1 und das rechte Rad 12 eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 1 1 von dem rech- ten Rad 12 durch Erzeugen eines jeweiligen Bremsmoments an dem linken Rad 1 1 und/oder dem rechten Rad 12 eingestellt werden. Die Stelleinheit 51 kann analog zu der Stelle Einheit 50 ausgeführt sein.
Aus dem jeweiligen Antriebsmoment und dem jeweiligen Bremsmoment ergibt sich ein jeweiliges Drehmoment an jedem der Räder 1 1 , 12, 21 , 22. Insbesondere ergibt sich das jeweilige Drehmoment aus der Differenz des jeweiligen Antriebsmoment und des jeweiligen Bremsmoments. Das jeweilige Drehmoment kann durch jedes der Räder 1 1 , 12, 21 , 22 auf einen Untergrund, auf dem sich das Kraftfahrzeug 4 befindet, übertragen werden und hierdurch eine Vortriebskraft oder Bremskraft für das Kraftfahrzeug 4 hervorrufen. Insbesondere weist jedes der Räder 1 1 , 12, 21 , 22 einen Reifen auf, welche insbesondere aus Gummi ausgebildet ist, welcher in einer Reitverbindung mit dem Untergrund steht. Beim Durchfahren der Kurve 8 wird eine Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs 4 durch Messen eines Einschlagwinkels an dem linken Rad 21 und dem rechten Rad 22 der Vorderachse 20 festgestellt. Alternativ oder zusätzlich kann die Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs 4 durch Messen eines Einschlagwinkels beziehungsweise Lenkwinkels eines Lenkrads 7 des Kraftfahrzeugs 4 fest- gestellt werden. Insbesondere wird der Einschlagwinkel an dem linken Rad 21 und dem rechten Rad 22 der Vorderachse 20 durch das Lenkrad 7 eingestellt. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 4 kann durch Drehen des Lenkrades 7 somit den Einschlagwinkel an dem linken Rad 21 und im rechten Rad 22 beeinflussen. Dadurch ist insbesondere ein Lenken des Kraftfahrzeugs 4 möglich.
Das Kraftfahrzeug 4 weist vorliegend eine Steuereinheit 6 auf, durch welche eine aktive Beeinflussung eines Gierwinkels des Kraftfahrzeugs 4 durch Einstellen einer ungleichmäßigen Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 an der Hinterachse 10 vorgenommen wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Gierwinkel des Kraftfahrzeugs 4 durch Einstellen einer ungleichmäßigen Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 21 und dem rechten Rad 22 an der Vorderachse 20 beein- flusst werden. Insbesondere übermittelt die Steuereinheit 6 hierzu ein Steuersignal an die jeweilige Stelleinheit 50, 51 . Die Stelleinheit 50 kann in Abhängigkeit von dem Steuersignal ein jeweiliges Drehmoment für das linke Rad 1 1 und das rechte Rad 12 einstellen. Die Steuereinheit 51 kann Abhängigkeit von dem Steuersignal ein jeweiliges Drehmoment für das linke Rad 21 und das rechte Rad 2 und 20 einstellen.
Fig. 2 zeigt das Lenkrad 7, welches eine Bedieneinheit 70 aufweist. Die Bedieneinheit 70 umfasst vorliegend ein erstes Bedienelement 71 und ein zweites Bedienelement 72. Das erste Bedienelement 71 kann links an dem Lenk- rad 7 angeordnet sein und das zweite Bedienelement 72 kann rechts an dem Lenkrad eingeordnet sein. Vorliegend sind die Bedienelemente 71 , 72 als Druckknöpfe ausgeführt. In anderen Ausführungsformen können die Bedienelemente 71 , 72 als Hebel, insbesondere an einer dem Fahrer abgewandten Rückseite des Lenkrad 7, vorzugsweise nach Art von Schaltwippen, ausge- führt sein.
Die Steuereinheit 6 erfasst eine Betätigung der Bedieneinheit 70 beziehungsweise eines der Bedienelemente 71 , 72. Insbesondere übermittelt die Bedieneinheit 70 ein Betätigungssignal an die Steuereinheit 6, wobei durch das Betätigungssignal die Betätigung der Bedieneinheit 70 charakterisiert sein kann. Insbesondere übermittelt die Bedieneinheit 70 das Betätigungssignal genau dann an die Steuereinheit 6, wenn eines der Bedienelemente 71 , 72 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt ist. Vorzugsweise charakterisiert das Betätigungssignal, welches der Bedienelemente 71 , 72 betätigt wird.
Die Steuereinheit 6 stellt die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 zwischen dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 an der Hinterachse 10 vorliegend in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit 70 ein. Die Steuereinheit 6 stellt die ungleichmäßige Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 21 und dem rechten Rad 22 an der Vorderachse 20 vorliegend in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit 70 ein. Insbesondere stellt die Steuereinheit 6 für das Drehmoment an dem linken Rad 1 1 genau dann einen größeren Wert ein als für das Drehmoment an dem rech- ten Rad 12, wenn das zweite Bedienelement 72 betätigt wird. Insbesondere stellt die Steuereinheit 6 für das Drehmoment an dem rechten Rad 12 genau dann einen größeren Wert ein als für das Drehmoment an dem linken Rad 1 1 , wenn das erste Bedienelement 71 betätigt wird. Je nach Präferenz eines Nutzers des Kraftfahrzeugs 4 kann die Zuordnung der Bedienelemente 71 , 72 vertauscht werden. Eine Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen dem linken Rad 21 rechten Rad 22 an der Vorderachse kann analog und/oder gleichzeitig zur Steuerung der Drehmomentverteilung 15 zwischen dem linken Rad 1 1 und im rechten Rad 12 an der Hinterachse 10 erfolgen.
Beispielsweise wird die Drehmomentverteilung 15 zwischen dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 bei Betätigung der Bedieneinheit 70 auf ein vorbestimmtes Verhältnis eingestellt. Insbesondere wird das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 bei Betätigung der Bedieneinheit 70 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Alternativ kann das Drehmoment an dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 auf eine vorbestimmte Differenz eingestellt werden. Mit anderen Worten unterscheidet sich ein Wert für das Drehmoment an dem linken Rad 1 1 um die vorbestimmte Differenz von dem Wert für das Drehmoment an dem rechten Rad 12.
Alternativ kann das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad 1 1 und im rechten Rad 12 in Abhängigkeit von einer Fahrsituation in der sich das Kraftfahrzeug 4 befindet eingestellt werden. Beispielsweise wird die Fahrsituation in der sich das Kraftfahrzeug 4 befindet durch einen Lenkwinkel, eine Gierrate, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung charakterisiert. Vorzugsweise wird eine oder mehrere der oben genannten Größen zum Einstellen des Verhältnisses zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 ermittelt.
Vorliegend wird die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 an der Hinterachse 10 und/oder die ungleichmäßige Drehmomentverteilung an der Vorderachse 20 in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung genau dann eingestellt, wenn die Betätigung der Bedieneinheit 70 erfasst wird. Mit ande- ren Worten wird die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 an der Hinterachse 10 und/oder die ungleichmäßige Drehmomentverteilung an der Vorderachse 20 in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung nur so lange aufrechterhalten, wie die Betätigung der Bedieneinheit 70 erfasst wird. Die Steuereinheit 6 kann zusätzlich zum Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung an der Vorderachse 20 und/oder der Hinterachse 10 in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit 70 auch zu einem automatisierten Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung an der Vorderachse 20 und/oder der Hinterachse 10 ausgebildet sein. In diesem Fall können sich das automatisierte Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung und das Einstellen der ungleichmäßigen Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung der Bedieneinheit 70 überlagern.
Es kann eine Betätigungskraft und/oder ein Betätigungshub bei der Betätigung der Bedieneinheit 70 ermittelt werden. Beispielsweise wird eine Betätigungskraft ermittelt, mit der der Nutzer des Kraftfahrzeugs 4 eines der Bedienelemente 71 , 72 betätigt. Alternativ oder zusätzlich kann ermittelt wer- den, wie stark der Nutzer eines der Bedienelemente 71 , 72 auslenkt. Die Ungleichheit der Drehmomentverteilung 15 zwischen dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 kann in Abhängigkeit von der Betätigungskraft und/oder dem Betätigungshub eingestellt werden. Insbesondere wird das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an dem linken Rad 1 1 und dem rechten Rad 12 in Abhängigkeit von der Betätigungskraft und/oder dem Betätigungshub eingestellt.
Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug 4 mehrere Betriebsmodi auf. Beispielsweise wird bei Betätigung der Bedieneinheit 70 in einem ersten der mehreren Betriebsmodi die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung eingestellt. Beispielsweise wird in einem zweiten der mehreren Betriebsmodi die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 ausschließlich in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung eingestellt. Beispielsweise wird in einem dritten der mehreren Be- triebsmodi die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 sowohl in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung der Bedieneinheit 70 als auch automatisiert, beispielsweise gemäß eines Kennfeld oder Eingangsgrößen gesteuert, eingestellt. Beispielsweise wird in einem vierten der mehreren Betriebsmodi die ungleichmäßige Drehmomentverteilung 15 nicht in Abhängigkeit von der Betätigung der Bedieneinheit 70 eingestellt. Insbesondere ist die Bedieneinheit 70 in dem vierten der mehreren Betriebsmodi somit außer Funktion. Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Drehmomentverteilung auf die Räder eines Kraftfahrzeugs durch einen Fahrer besser kontrollierbar gestaltet werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (4), bei welchem eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird, indem an einem linken Rad (1 1 ) und einem rechten Rad (12) von wenigstens einer Achse (10) des Kraftfahrzeugs (4) eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) eingestellt wird,
wobei
- eine Betätigung einer Bedieneinheit (70) des Kraftfahrzeugs (4) er- fasst wird;
- die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung eingestellt wird;
- die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) nur so lange aufrechterhalten wird, wie die Betätigung der Bedieneinheit (70) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) nur in einem vorgegebenen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs (4) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) nur während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs (4) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) durch ungleiches Abbremsen des linken Rads (1 1 ) und des rechten Rads (12) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) durch ungleiches Verteilen einer Motorkraft auf die beiden Räder (1 1 , 12) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Betätigung der Bedieneinheit (70) eine Betätigungskraft erfasst wird und die Drehmomentverteilung (15) zwischen den beiden Rändern (1 1 , 12) je ungleicher eingestellt wird, desto größer die erfasste Betätigungskraft ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Betätigung der Bedieneinheit (70) ein Betätigungsweg erfasst wird und die Drehmomentverteilung (15) zwischen den beiden Rändern (1 1 , 12) je ungleicher eingestellt wird, desto größer der erfasste Betätigungsweg ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Bedieneinheit (70) ein links an einem Lenkrad (7) angeordnetes erstes Bedienelement (71 ) und ein rechts an dem Lenkrad (7) angeordnetes zweites Bedienelement (72) umfasst, und
- die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) abhängig davon, ob das erste Bedienelement (71 ) oder das zweite Bedienelement (72) betätigt wird, eingestellt wird.
Steuereinheit (6) zum Steuern eines Antriebsstrangs (5) eines Kraftfahrzeugs (4), durch welche eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels des Kraftfahrzeugs (4) vornehmbar ist, wobei die Steuereinheit (6) dazu ausgebildet ist, an einem linken Rad (1 1 ) und einem rechten Rad (12) von wenigstens einer Achse (10) des Kraftfahrzeugs (4) eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) einzustellen,
wobei
die Steuereinheit (6) dazu eingerichtet ist, eine Betätigung einer Bedieneinheit (70) des Kraftfahrzeugs (4) zu erfassen, die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) in Abhängigkeit von der erfassten Betätigung einzustellen und nur so lange aufrechtzuerhalten, wie die Betätigung der Bedieneinheit (70) erfasst ist.
Kraftfahrzeug (4) mit einer Steuereinheit (6) nach Anspruch 9 und einer Bedieneinheit (70), die dazu ausgebildet ist, ein Betätigungssignal an die Steuereinheit (6) zu übermitteln, wobei die Steuereinheit (6) die ungleichmäßige Drehmomentverteilung (15) in Abhängigkeit von dem Betätigungssignal einstellt.
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