WO2022122321A1 - Antriebs- und abbremssystem für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2022122321A1
WO2022122321A1 PCT/EP2021/081933 EP2021081933W WO2022122321A1 WO 2022122321 A1 WO2022122321 A1 WO 2022122321A1 EP 2021081933 W EP2021081933 W EP 2021081933W WO 2022122321 A1 WO2022122321 A1 WO 2022122321A1
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connection component
drive
braking
vehicle
slip
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PCT/EP2021/081933
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Simon Peter
Laszlo Boros
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a drive and braking system for a vehicle.
  • the invention also relates to a method for braking a vehicle and a method for driving and braking a vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a conventional drive and braking train of a vehicle, which is known to the applicant as internal prior art.
  • the conventional drive and braking train shown schematically in FIG. 1 has an electric machine 10 which is connected to a vehicle axle 14 with two wheels 16 via a differential gear 12 .
  • the two wheels 16 can be selectively driven or braked by means of the electric machine 10 .
  • the electric machine 10 is coupled to the vehicle axle 14 and the two wheels 16 via the differential gear 12 in such a "speed-fixed" manner that a rotor speed n EM of a rotor of the electric machine 10 is derived from a speed n rot of the rotational movement of the vehicle axle 14 and the wheels 16 and a gear ratio i of the differential gear 12 according to equation (eq. 1) results with:
  • An operating point of the electric machine 10 when driving and braking the vehicle axle 14 and the wheels 16 is thus determined by the rotational speed n rot der Rotational movement of the vehicle axle 14 and the wheels 16 clearly defined.
  • a braking torque MEM is produced by means of the electric machine 10 on the vehicle axle 14 and the wheels 16 as a function of the rotor speed n EM of the rotor of the electric machine 10, and thus as a function of the speed n rot of the rotary movement the vehicle axle 14 and the wheels 16.
  • braking torque MEM of electric machine 10 can be supplemented by friction braking torque M friction of additionally installed friction brakes 18 .
  • the invention provides a drive and braking system for a vehicle with the features of claim 1, a method for braking a vehicle with the features of claim 9 and a method for driving and braking a vehicle with the features of claim 10.
  • the present invention creates possibilities for at least braking at least one vehicle axle and/or at least one wheel of a vehicle, with the at least one electric machine used for this purpose always being able to be used at its optimum operating point.
  • the core of the invention is a serial connection of the at least one electric machine and at least one connection component, by means of which the at least one electric machine is connected to the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel connectable/connected.
  • At least one slip of the at least one connection component can be defined and adjusted in such a way that when braking the operating point of the at least one electric machine is independent on the rotational speed of the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel.
  • the braking torque exerted by the at least one electric machine on the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel can thus also be set to be equal to a desired target braking torque, also independently of the speed of the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel.
  • the additional use of conventional friction brakes such as those required for the conventional drive and braking train described above, can generally be dispensed with.
  • the present invention creates vehicle topologies and operating strategies that can be implemented at low cost. Furthermore, when using the present invention, the at least one electric machine used for braking can also advantageously be used to drive the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel.
  • the control device is designed and/or programmed to measure the at least one target slip of the at least one connection component at least once during the braking mode, taking into account at least one of a driver of the vehicle and/or an automatic speed control system of the vehicle required and to be effected on the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel to a value of the value range.
  • a driver of the vehicle and/or an automatic speed control system of the vehicle required and to be effected on the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel to a value of the value range.
  • control device can be designed and/or programmed to measure the at least one target slip of the at least one connection component at least once during the braking mode, at least taking into account a provided or estimated rotational speed of a rotational movement of the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel and to set a field weakening range of the at least one electric machine, stored on a memory unit of the control device, to a value of the value range.
  • the at least one connection component can each comprise a coupling.
  • the at least one connection component can thus be formed comparatively inexpensively.
  • the at least one connection component comprises a planetary gear with a brake arranged in series with the planetary gear.
  • the connection component described here can therefore also be produced comparatively inexpensively.
  • a drive torque is not equal to zero by means of the at least one electric machine on the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel can be effected, with the at least one slip of the at least one connection component being variably switchable at least once during the drive mode within the value range of at least two values greater than or equal to 0 and less than or equal to 1, and the control device being designed and/or programmed for this to set the at least one target slip of the at least one connection component to a value of the value range at least once during the drive mode and to switch the at least one slip of the at least one connection component according to the specified target slip.
  • the embodiment of the drive and braking system described here can also be used advantageously for driving the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel.
  • the control device is preferably designed and/or programmed to always set the at least one setpoint slip to a minimum value of the value range during the drive mode. Hardly any of the energy applied by the at least one electric machine for driving the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel is thus lost.
  • 1 is a schematic representation of a conventional drive and braking train of a vehicle
  • 2a and 2b show a schematic representation of a first embodiment of a drive and braking system and a coordinate system for explaining the way it works
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a second embodiment of the drive and braking system
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a third embodiment of the drive and braking system
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the drive and braking system
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the drive and braking system
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a sixth embodiment of the drive and braking system
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a seventh embodiment of the drive and braking system.
  • Fig. 9 is a flow chart for explaining an embodiment of the
  • FIGS. 2a and 2b show a schematic representation of a first embodiment of a drive and braking system and a coordinate system for explaining the way it works.
  • the drive and braking system shown schematically in FIG. 2a can be/is mounted on a vehicle/vehicle, the usability of the drive and braking system not being restricted to any specific type of vehicle/vehicle.
  • the drive and braking system can be designed for any number of vehicle axles 20 and/or wheels 22 of the respective vehicle/vehicle. It will expressly pointed out that the pictorially reproduced in Fig. 2a
  • Training of the vehicle is to be interpreted as a motor vehicle only as an example.
  • the drive and braking system shown in Fig. 2a includes at least one electric machine 24, at least one connection component 26a and 26b and a control device 28. Only as an optional development does the drive and braking system also have a gear 30.
  • the at least one electric machine 24 can be/connected to the at least one vehicle axle 20 of the vehicle and/or to the at least one wheel 22 of the vehicle, at least by means of the at least one connection component 26a and 26b, such that during a braking mode of the drive and braking system, a braking torque MEM not equal to zero can be effected/is effected by means of the at least one electric machine 24 on the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22.
  • the braking torque MEM produced by the at least one electric machine 24 can be used to reduce a rotational speed n rot of a current rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22, as a result of which the vehicle is slowed down and possibly brought to a standstill.
  • at least one slip q of the at least one connection component 26a and 26b can also be variably switched within a value range of at least two values greater than or equal to zero and less than or equal to 1.
  • control device 28 is designed and/or programmed to set at least one setpoint slip ⁇ 0 of the at least one connection component 26a and 26b to a value of the value range at least once during the braking mode and to set the at least one slip ⁇ of the at least one connection component 26a and 26b then to switch by means of at least one signal S according to the set target slip ⁇ 0 .
  • a total braking torque M total acting on the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 is the torque transmitted by the at least one connection component 26a and 26b, with kinetic energy of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 can be dissipated in the at least one connection component 26a and 26b.
  • the possibility of energy dissipation in the at least one connection component 26a and 26b can thus be used to provide additional braking power, so that the following applies: M total M EM (i*n rot )
  • a rotor speed n EM of a rotor of the respective electric machine 24 results as a function of the speed n rot of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 and the slip q of the respective connection component 26a or 26b according to equation (Eq. 3) with :
  • n EM i * n rot * (1- ⁇ ), where i is a gear ratio of the transmission 30.
  • the rotor speed n EM of the rotor of the respective electric machine 24 can thus be set independently of the speed n rot of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 .
  • the respective electric machine 24 can always be operated in the braking mode at a rotor speed E l M that is optimal for slowing down/braking the rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22, which means that unfavorable areas of its characteristic map, particularly at high or low vehicle speeds , can be avoided.
  • the at least one slip q can be selected to be significantly greater than zero, as a result of which the total braking torque M total acting on the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 compared to the braking torque M EM (i *n red ) of the electric machine 24, can be increased.
  • Control device 28 can be designed and/or programmed, for example, to measure the at least one setpoint slip ⁇ 0 of the at least one connection component 26a and 26b at least once during the braking mode, at least taking into account a requested setpoint braking torque Mo, the provided or estimated speed n rot the rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 and/or a field weakening region A stored on a storage unit 28a of the control device 28 of the respective Set electric machine 24 to a value of the value range.
  • the target braking torque Mo to be applied to the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 can be requested by a driver of the vehicle and/or an automatic speed control system of the vehicle.
  • the drive and braking system described here can thus also be used for driver-assisted or autonomous driving of the vehicle.
  • the rotational speed n rot of the rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 can be estimated by the control device 28 on the basis of a model stored in its storage unit 28a, in particular taking into account a current vehicle speed of the vehicle.
  • the rotational speed n rot can also be measured by at least one sensor, such as in particular a rotational speed sensor, and made available to the control device 28 .
  • Control device 28 can thus define the at least one setpoint slip ⁇ 0 such that the at least one electric machine 24 has a rotor speed that is optimal with regard to the setpoint braking torque Mo, the speed n rot and/or the field weakening range A of the at least one electric machine 24 n EM is operated.
  • control device 28 can specify the at least one setpoint slip ⁇ 0 in such a way that a total braking torque M total transmitted via the at least one connection component 26a and 26b to the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 is equal to the requested setpoint braking torque mo is
  • Fig. 2b shows a coordinate system for explaining how the drive and braking system of Fig. 2a works, with an abscissa of the coordinate system indicating the rotor speed n EM of the rotor of the respective electric machine 24 and the ordinate of the coordinate system indicating that via the at least one connection component 26a and 26b total braking torque M total transmitted to the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 .
  • control device 28 is designed and/or programmed to calculate at least once during the braking mode a product i * n rot from the gear ratio i stored in memory unit 28a of control device 28 and speed n rot to determine the rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22.
  • the control device 28 is then designed/programmed to determine whether a rotor speed n EM of the rotor of the respective electric machine 24 is equal to the product i*n rot in the field weakening area A of the respective electric machine 24 .
  • control device 28 If the control device 28 recognizes that the product i * n rot , or a corresponding rotor speed n EM , is in the field weakening range A of the respective electric machine 24, the control device 28 is designed and/or programmed to calculate the at least one setpoint slip ⁇ 0 of the at least one connection component 26a and 26b to a value of the value range in which the rotor speed n EM defined according to equation (Eq. 3) is less than the speed n rot of the rotational movement of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 is.
  • the control device 28 sets the at least one setpoint slip ⁇ 0 of the at least one connection component 26a and 26b to a value within the value range in which the respective electric machine 24 is operated with a rotor speed n EM lower than the speed n rot such that the at least one connection component 26a and 26b on the at least one vehicle axle 20 and/or the total braking torque M total transmitted to at least one wheel 22 is equal to the required setpoint braking torque Mo.
  • the at least one electric machine 24 can thus be used in braking mode at its optimal operating point, with conventional disadvantages of the field weakening area A being circumvented or reduced in their impact can be reduced. In this way, it can be ensured that the braking power transmitted via the at least one connection component 26a and 26b to the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 is sufficient to increase the required setpoint braking torque Mo at any speed n rot effect.
  • the fact that friction in the at least one connection component 26a and 26b can additionally dissipate kinetic energy of the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 can be used.
  • the here The operating strategy described above optimally coordinates the at least one electric machine 24 and the at least one connection component 26a and 26b with one another in order to maximize the total braking torque M total exerted on the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 by regenerative braking with the conversion of kinetic energy into storable electrical energy.
  • the requested setpoint braking torque Mo can often still be effected by means of energy dissipation through the at least one connection component 26a and 26b while the at least one electric machine 24 is stationary or is operated with a very low rotor speed n EM .
  • the at least one electric machine 24 can be operated at a higher rotor speed n EM than would be possible with the conventional drive and braking train of FIG. 1 . In this case too, unfavorable areas of the characteristics map of the rotor speed n EM of the at least one electric machine 24 can be avoided.
  • the drive and braking system can also be used advantageously to drive the at least one vehicle axle 20 and/or the at least one wheel 22 by applying a non-zero drive torque to the at least one vehicle axle by means of the at least one electric machine 24 during a drive mode of the drive and braking system 20 and/or the at least one wheel 22 is effected.
  • the at least one slip q of the at least one connection component 26a and 26b can preferably be variably switched at least once during the drive mode within the value range of at least two values greater than or equal to 0 and less than or equal to 1, wherein the control device 28 is designed and/or programmed to to set the at least one setpoint slip ⁇ 0 of the at least one connection component 26a and 26b to a value of the value range at least once during the drive mode and to switch the at least one slip q of the at least one connection component 26a and 26b according to the specified setpoint slip ⁇ 0 in each case .
  • Control device 28 is preferably designed and/or programmed to always set the at least one setpoint slip ⁇ 0 to a minimum value of the value range during the drive mode.
  • the embodiment depicted in Figure 2a is a "central axle" embodiment of the propulsion and braking system. It therefore has only a single electric machine 24 . It can be seen that the electric machine 24 is connected to a vehicle axle 20 with precisely one wheel 22 via the transmission 30 and a first connection component 26a. A second connection component 26b is arranged between the transmission 30 and another vehicle axle 20 with a single wheel 22 .
  • the first connection component 26a and/or the second connection component 26b can each comprise/be a coupling, for example.
  • Both a first slippage q of the first connection component 26a and a second slippage of the second connection component 26b can be set using the control device 28, different values for the slippage q of the connection components 26a and 26b being adjustable.
  • wheel-specific brake torque distribution is possible, which is used, for example, for ESP control (driving dynamics control, electronic stability control), for ABS control (anti-lock braking system control) or for TCS control (traction control, traction control system).
  • ESP control driving dynamics control, electronic stability control
  • ABS control anti-lock braking system control
  • TCS control traction control, traction control system
  • FIG 3 shows a schematic representation of a second embodiment of the drive and braking system.
  • connection component 26c between the electric machine 24 and a Differential gear 32 arranged, wherein the electric machine 24 is connected via the connection component 26c and the differential gear 32 to a vehicle axle 20 with two wheels 22.
  • the connection component 26c can be/comprise a coupling, for example. Since the connection component 26c is on a high-speed side of the differential gear 32, smaller actuator forces are sufficient to realize the power to be effected.
  • the drive and braking system of FIG. 3 is therefore a cost-effective embodiment with a high degree of integration, which is well suited in particular for low-dynamic vehicles, especially on their rear axle.
  • FIGS. 2a and 2b described above.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a third embodiment of the drive and braking system.
  • the drive and braking system of FIG. 4 has a first connection component 26a, via which the transmission 30 is connected to a vehicle axle 20 with exactly one wheel 22.
  • a second connection component 26b is arranged between the transmission 30 and another vehicle axle 20 with a single wheel 22 .
  • the drive and braking system uses the first connection component 26a and the second connection component 26b exclusively for generating differential torques, for example for ESP control, for ABS control or for TCS control.
  • the drive and braking system also has a third connection component 26c between the electric machine 24 and the transmission 30, which is used to realize high performance with low actuator forces at the same time.
  • the first connection component 26a, the second connection component 26b and/or the third connection component 26c can each be a clutch.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the drive and braking system.
  • the drive and braking system of FIG. 5 has a torque vectoring differential 34 (torque vectoring differential) as a supplement to the embodiment of FIG.
  • torque vectoring differential 34 torque vectoring differential
  • differential torques for example for ESP control, for ABS control or for TCS control, are possible.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the drive and braking system.
  • the drive and braking system of FIG. 6 is suitable for driving two wheels 22 individually for each wheel, which are each arranged on a vehicle axle 20 .
  • the first electric machine 24a is connected via a first transmission 30a to a first vehicle axle 20 with precisely one wheel 22 , a first connection component 26a being arranged between the first transmission 30a and the respective vehicle axle 20 .
  • the second electric machine 24b is connected via a second transmission 30b to a second vehicle axle 20 with precisely one wheel 22 , a second connection component 26b being arranged between the second transmission 30b and the respective vehicle axle 20 .
  • the first connection component 26a and/or the second connection component 26b can each be a clutch.
  • a wheel-specific distribution of braking torques for example for ESP control, for ABS control or for TCS control, is also possible by means of the drive and braking system of FIG.
  • ESP control for example for ESP control
  • ABS control for ABS control
  • TCS control for example for ESP control
  • FIGS. 2a and 2b With regard to further properties and features of the drive and braking system of FIG. 6 and its advantages, reference is made to the previously described embodiment of FIGS. 2a and 2b.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a sixth embodiment of the drive and braking system.
  • the drive and braking system of Fig. 7 differs from the embodiment of Fig. 6 only in that the first connection component 26a is arranged between the first electric machine 24a and the first transmission 30a and the second connection component 26b is arranged between the second electric machine 24b and the second gear 30b is arranged.
  • the first connection component 26a and the second connection component 26b are therefore on a high-speed side of the adjacent transmission 30.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a seventh embodiment of the drive and braking system.
  • connection component 26 includes a planetary gear 36 with a brake 38 arranged in series with the planetary gear 36.
  • the (single) electric machine 24 drives a sun gear 36a of the planetary gear 36, while an output with the wheel 22 via the ring gear 36b of the planetary gear 36 takes place.
  • a planet carrier 36c of the planetary gear 36 is fixed, so that it is an "ordinary planetary gear with gearing to lower speeds".
  • the planetary gear 36 that is present when the brake 38 is closed can thus advantageously be used in the drive mode for driving the wheel 22 .
  • the planetary gear 36 that is present when the brake 38 is closed can also be used advantageously for regenerative braking of the wheel 22 . If the brake 38 is partially open, rotation of the planet carrier 36c is possible. The fixed kinematic coupling between the wheel 22 and the electric machine 24 can thus be canceled by partially opening the brake 38 .
  • a rotation of the planet carrier 36c causes the rotor speed n EM of the rotor of the electric machine 24 to be lowered below the speed i*n rot of the wheel 22 .
  • kinetic energy is dissipated in the connected brake 38 by rotation of the planet carrier 36c.
  • the control device 28 can partially open the brake 38 in order to enable rotation of the planetary carrier 36c. In this way, kinetic energy of the wheel 22 can be dissipated by a braking torque additionally effected by means of the planetary gear 36 . In this way, it can be ensured that the wheel 22 continues to be braked reliably even though the power of the electric machine 24 is no longer sufficient for braking the wheel 22 as a generator.
  • the reduction in the rotor speed n EM of the electric machine 24, which is additionally brought about by the rotation of the planetary carrier 36c, means that the electric machine 24 can also be operated outside of its field weakening range A. Complete opening of the brake 38 can also cause the electric machine 24 to run idle.
  • the brake 38 can be produced at a relatively low manufacturing cost.
  • the very compact arrangement of the drive and braking system of FIG. 8 also enables wheel integration of the drive and braking system.
  • the brake 38 is preferably designed in such a way that it is opened by actuation, but is otherwise closed. This is possible, for example, by spring preloading when the brake 38 is designed as a spring-loaded brake.
  • a differential gear 32 can also be connected to the ring gear 36b, which distributes the driving or braking torque of the electric machine 24 to a plurality of driven wheels 22.
  • the drive and braking system can thus also be implemented as a central drive with a serial brake 38 .
  • All of the drive and braking systems described above can also perform an additional parking brake function by using the at least one connection component 26, 26a, 26b, 26c as a parking lock by locking their gear 30, differential gear 32 or planetary gear 36.
  • the parking brake function effected in this way can also be used when braking at low speeds or for braking to a standstill.
  • the safety requirements for a parking lock to prevent unwanted locking can be relaxed, since in this case the gear 30, differential gear 32 or planetary gear 36 could be decoupled from the wheels 22.
  • FIG. 9 shows a flow chart for explaining an embodiment of the method for braking a vehicle.
  • An ability to carry out the method described below is not limited to any special vehicle type/motor vehicle type of the braked (and possibly also driven) vehicle/motor vehicle.
  • a method step S1 at least one electric machine, which is connected to at least one vehicle axle of the vehicle and/or at least one wheel of the vehicle by means of at least one connection component, is operated during a braking mode in such a way that a braking torque not equal to zero is applied to the at least one electric machine by means of the at least one electric machine at least one vehicle axle and/or the at least one wheel is effected.
  • a method step S2 is also carried out at least once during the braking mode.
  • at least one target slip of the at least one connection component the slip of which can be variably switched within a value range of at least two values greater than or equal to 0 and less than or equal to 1 during the braking mode, is set to a value of the value range. Then the at least one slip of the at least one connection component according to the respective specified target slip switched.
  • the method described here also brings about the advantages explained above.
  • the method can also be developed into a method for driving and braking a vehicle by means of method steps S3 and S4.
  • the at least one electric machine is operated during a drive mode in such a way that a non-zero drive torque is applied to the at least one vehicle axle and/or the at least one wheel by means of the at least one electric machine.
  • Method step S4 is also carried out at least once during the drive mode.
  • the at least one target slip of the at least one connection component is set to a value in the value range and then the at least a slippage of the at least one connection component is switched according to the respectively specified target slippage.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebs- und Abbremssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einer Elektromaschine (24), zumindest einer Anbindungskomponente (26a, 26b) und einer Ansteuereinrichtung (28), wobei während eines Bremsmodus mindestens ein Schlupf (η) der zumindest einen Anbindungskomponente (26a, 26b) innerhalb eines Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, und die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Bremsmodus mindestens einen Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente (26a, 26b) auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente (26a, 26b) entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf zu schalten. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs.

Description

Beschreibung
Titel
Antriebs- und Abbremssystem für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Antriebs- und Abbremssystem für ein Fahrzeug. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Antriebs- und Abbremsstrangs eines Fahrzeugs, welcher der Anmelderin als interner Stand der Technik bekannt ist.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte herkömmliche Antriebs- und Abbremsstrang weist eine Elektromaschine 10 auf, welche über ein Differentialgetriebe 12 an einer Fahrzeugachse 14 mit zwei Rädern 16 angebunden ist. Mittels der Elektromaschine 10 können die beiden Räder 16 wahlweise angetrieben oder abgebremst werden. Während eines Betriebs der Elektromaschine 10 zum Antreiben oder Abbremsen der Räder 16 ist die Elektromaschine 10 über das Differentialgetriebe 12 derart "drehzahlfest" mit der Fahrzeugachse 14 und den beiden Rädern 16 gekoppelt, dass sich eine Rotordrehzahl nEM eines Rotors der Elektromaschine 10 aus einer Drehzahl nrot der Drehbewegung der Fahrzeugachse 14 und der Räder 16 und einer Getriebeübersetzung i des Differentialgetriebes 12 gemäß Gleichung (Gl. 1) ergibt mit:
(Gl. 1) nEM = i * nrot
Ein Betriebspunkt der Elektromaschine 10 beim Antreiben und Abbremsen der Fahrzeugachse 14 und der Räder 16 ist somit durch die Drehzahl nrot der Drehbewegung der Fahrzeugachse 14 und der Räder 16 eindeutig festgelegt. Beispielsweise ergibt sich beim Abbremsen der Fahrzeugachse 14 und der Räder 16 ein mittels der Elektromaschine 10 auf die Fahrzeugachse 14 und die Räder 16 bewirktes Bremsmoment MEM abhängig von der Rotordrehzahl nEM des Rotors der Elektromaschine 10, und damit abhängig von der Drehzahl nrot der Drehbewegung der Fahrzeugachse 14 und der Räder 16. Um ein gewünschtes Gesamtbremsmoment Mtotal auf die Fahrzeugachse 14 und die Räder 16 zu bewirken, benötigt der herkömmliche Antriebs- und Abbremsstrang deshalb noch je eine Reibbremse 18 pro Rad 16 zum Bewirken eines zusätzlichen Reibbremsmoments Mfriction auf die Räder 16. Man kann bei dem herkömmlichen Antriebs- und Abbremsstrang deshalb von einer Parallelschaltung der Elektromaschine 10 und der Reibbremsen 18 sprechen. Das auf die Fahrzeugachse 14 und die Räder 16 bewirkte Gesamtbremsmoment Mtotal ergibt sich dann nach Gleichung (Gl. 2) mit:
(Gl. 2) Mtotal = MEM + Mfriction
Mittels der Parallelschaltung von Elektromaschine 10 und Reibbremsen 18 kann das Bremsmoment MEM der Elektromaschine 10 durch das Reibbremsmoment Mfriction der zusätzlich verbauten Reibbremsen 18 ergänzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein Antriebs- und Abbremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Verfahren zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zumindest zum Abbremsen mindestens einer Fahrzeugachse und/oder mindestens eines Rads eines Fahrzeugs, wobei die mindestens eine dazu eingesetzte Elektromaschine stets in ihrem optimalen Betriebspunkt genutzt werden kann. Kern der Erfindung ist eine serielle Schaltung der mindestens einen Elektromaschine und zumindest einer Anbindungskomponente, mittels welcher die mindestens eine Elektromaschine an die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad anbindbar/angebunden ist. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, kann mittels der seriellen Schaltung der mindestens einen Elektromaschine und der zumindest einen Anbindungskomponente und der erfindungsgemäßen Nutzung der seriellen Schaltung mindestens ein Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente derart festgelegt und eingestellt werden, dass beim Abbremsen der Betriebspunkt der mindestens einen Elektromaschine unabhängig von der Drehzahl der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads ist. Das mittels der mindestens einen Elektromaschine auf die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad bewirkte Bremsmoment kann somit ebenfalls unabhängig von der Drehzahl der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads gleich einem gewünschten Soll-Bremsmoment eingestellt werden. Damit kann bei einer Nutzung der vorliegenden Erfindung auf die zusätzliche Verwendung von konventionellen Reibbremsen, wie sie beispielsweise der vorausgehend beschriebene herkömmliche Antriebs- und Abbremsstrang benötigt, in der Regel verzichtet werden.
Wie nachfolgend noch genauer erläutert wird, schafft die vorliegende Erfindung Fahrzeugtopologien und Betriebsstrategien, welche zu geringen Kosten realisierbar sind. Des Weiteren kann bei einer Nutzung der vorliegenden Erfindung die mindestens eine zum Abbremsen eingesetzte Elektromaschine auch vorteilhaft zum Antreiben der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads genutzt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems ist die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens einmal während des Bremsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente zumindest unter Berücksichtigung eines von einem Fahrer des Fahrzeugs und/oder einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten und auf die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad zu bewirkenden Soll-Bremsmoments auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, kann auf diese Weise insbesondere sichergestellt werden, dass das angeforderte Soll-Bremsmoment ausschließlich mittels der in ihrem Bremsmodus betriebenen Elektromaschine bewirkt wird. Eine zusätzliche Nutzung mindestens einer Reibbremse ist deshalb bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung zum Abbremsen des Fahrzeugs mit dem angeforderten Soll- Bremsmoment in der Regel nicht notwendig.
Alternativ und ergänzend kann die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, mindestens einmal während des Bremsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente zumindest unter Berücksichtigung einer bereitgestellten oder geschätzten Drehzahl einer Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads und eines auf einer Speichereinheit der Ansteuereinrichtung abgespeicherten Feldschwächebereichs der mindestens einen Elektromaschine auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen. Insbesondere kann die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, mindestens einmal während des Bremsmodus ein Produkt i * nrot aus einer auf einer Speichereinheit der Ansteuereinrichtung abgespeicherten Getriebeübersetzung i und der Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads zu bestimmen, zu ermitteln, ob eine Rotordrehzahl nEM eines Rotors der jeweiligen Elektromaschine gleich dem Produkt i * nrot in dem Feldschwächebereich der jeweiligen Elektromaschine liegt, und, gegebenenfalls, den jeweiligen Soll-Schlupf η0 der jeweiligen Anbindungskomponente auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen, bei welchem für die Rotordrehzahl nEM gilt: nEM = i * nrot * (1 - η0) und nEM < i*nrot. Ein Betrieb der Elektromaschine in ihrem Feldschwächebereich kann auf diese Weise vermieden oder in seinen Auswirkungen abgeschwächt werden.
Beispielsweise kann die zumindest eine Anbindungskomponente jeweils eine Kupplung umfassen. Die zumindest eine Anbindungskomponente ist somit vergleichsweise kostengünstig ausbildbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems umfasst die zumindest eine Anbindungskomponente jeweils ein Planetengetriebe mit einer in Serie zum Planetengetriebe angeordneten Bremse. Auch die hier beschriebene Anbindungskomponente ist somit vergleichsweise kostengünstig herstellbar.
Bevorzugter Weise ist während eines Antriebsmodus des Antriebs- und Abbremssystems ein Antriebsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine auf die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad bewirkbar, wobei mindestens einmal während des Antriebsmodus der mindestens eine Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente innerhalb des Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, und wobei die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf zu schalten. Somit kann die hier beschriebene Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems auch vorteilhaft zum Antreiben der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert, während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf immer auf einen Minimalwert des Wertebereichs festzulegen. Somit geht kaum eine von der mindestens einen Elektromaschine zum Antreiben der mindestens einen Fahrzeugachse und/oder des mindestens einen Rads aufgebrachte Energie verloren.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Abbremsen eines Fahrzeugs gewährleistet. Ebenso sind die oben beschriebenen Vorteile realisierbar durch Ausführen eines entsprechenden Verfahrens zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Verfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen des Antriebs- und Abbremssystems weitergebildet werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Antriebsund Abbremsstrangs eines Fahrzeugs; Fig. 2a und 2b eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Antriebs- und Abbremssystems und ein Koordinatensystem zum Erläutern von deren Funktionsweise;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems; und
Fig. 9 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des
Verfahrens zum Abbremsen eines Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Antriebs- und Abbremssystems und ein Koordinatensystem zum Erläutern von deren Funktionsweise.
Das in Fig. 2a schematisch dargestellte Antriebs- und Abbremssystem ist an einem Fahrzeug/Kraftfahrzeug montierbar/montiert, wobei eine Verwendbarkeit des Antriebs- und Abbremssystems auf keinen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp beschränkt ist. Insbesondere kann das Antriebsund Abbremssystem für eine beliebige Anzahl von Fahrzeugachsen 20 und/oder Rädern 22 des jeweiligen Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die in Fig. 2a bildhaft wiedergegebene
Ausbildung des Fahrzeugs als Kraftfahrzeug nur beispielhaft zu interpretieren ist.
Das in Fig. 2a bildlich wiedergegebene Antriebs- und Abbremssystem umfasst zumindest mindestens eine Elektromaschine 24, zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b und eine Ansteuereinrichtung 28. Lediglich als optionale Weiterbildung weist das Antriebs- und Abbremssystem auch ein Getriebe 30 auf. Die mindestens eine Elektromaschine 24 ist zumindest mittels der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b derart an der mindestens einen Fahrzeugachse 20 des Fahrzeugs und/oder an dem mindestens einen Rad 22 des Fahrzeugs anbindbar/angebunden, dass während eines Bremsmodus des Antriebs- und Abbremssystems ein Bremsmoment MEM ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine 24 auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 bewirkbar ist/bewirkt wird. Mittels des von der mindestens einen Elektromaschine 24 bewirkten Bremsmoments MEM kann eine Drehzahl nrot einer aktuellen Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 reduziert werden, wodurch das Fahrzeug verlangsamt und evtl, in seinen Stillstand überführt wird. Während des Bremsmodus ist außerdem mindestens ein Schlupf q der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b innerhalb eines Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich Null und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar. Dazu ist die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens einmal während des Bremsmodus mindestens einen Soll-Schlupf η0 der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf η der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b anschließend mittels mindestens eines Signals S entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf η0 zu schalten.
Im Verzögerungsfall ist ein auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 wirkendes Gesamtbremsmoment Mtotal das von der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b übertragene Moment, wobei kinetische Energie der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 in der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b dissipiert werden kann. Man kann dies auch als eine serielle Anordnung der mindestens einen Elektromaschine 24 und der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b bezeichnen. Die Möglichkeit der Energiedissipation in der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b kann somit zur Bereitstellung zusätzlicher Bremsleistung genutzt werden, sodass gilt: Mtotal MEM(i*nrot)
Außerdem ergibt sich eine Rotordrehzahl nEM eines Rotors der jeweiligen Elektromaschine 24 als Funktion der Drehzahl nrot der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 und des Schlupfes q der jeweiligen Anbindungskomponente 26a oder 26b gemäß Gleichung (Gl. 3) mit:
(Gl. 3) nEM = i * nrot* (1- η), wobei i eine Getriebeübersetzung des Getriebes 30 ist.
Während des Bremsmodus kann somit die Rotordrehzal nEM des Rotors der jeweiligen Elektromaschine 24 unabhängig von der Drehzahl nrot der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 eingestellt werden. Damit kann die jeweilige Elektromaschine 24 im Bremsmodus stets bei einer zum Verlangsamen/Abbremsen der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 optimalen RotordrehzanhElM betrieben werden, wodurch ungünstige Bereiche ihres Kennfeldes, insbesondere bei hohen oder niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, vermieden werden können. Insbesondere kann im Bremsmodus der mindestens eine Schlupf q deutlich größer Null gewählt werden, wodurch das auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 wirkende Gesamtbremsmoment Mtotal, im Vergleich zum bei dieser Drehzahl nrot erreichbaren Bremsmoment MEM(i*nrot) der Elektromaschine 24, steigerbar ist.
Die Ansteuereinrichtung 28 kann beispielsweise dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, mindestens einmal während des Bremsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf η0 der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b zumindest unter Berücksichtigung eines angeforderten Soll- Bremsmoments Mo, der bereitgestellten oder geschätzten Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 und/oder eines auf einer Speichereinheit 28a der Ansteuereinrichtung 28 abgespeicherten Feldschwächebereichs A der jeweiligen Elektromaschine 24 auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen. Das auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 zu bewirkende Soll-Bremsmoment Mo kann von einem Fahrer des Fahrzeugs und/oder einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs angefordert sein. Das hier beschriebene Antriebs- und Abbremssystem kann somit auch zum fahrerassistierten oder autonomen Fahren des Fahrzeugs eingesetzt werden. Die Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 kann von der Ansteuereinrichtung 28 aufgrund eines auf ihrer Speichereinheit 28a hinterlegten Modells, insbesondere unter Berücksichtigung einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, geschätzt sein. Ebenso kann die Drehzahl nrot von mindestens einem Sensor, wie insbesondere einem Drehzahlfühler, gemessen und an die Ansteuereinrichtung 28 bereitgestellt sein. Die Ansteuereinrichtung 28 kann somit den mindestens einen Soll-Schlupf η0 so festlegen, dass die mindestens eine Elektromaschine 24 bei einer in Hinblick auf das Soll-Bremsmoment Mo, die Drehzahl nrot und/oder den Feldschwächebereich A der mindestens einen Elektromaschine 24 optimalen Rotordrehzahl nEM betrieben wird. Insbesondere kann die Ansteuereinrichtung 28 den mindestens einen Soll-Schlupf η0 derart festlegen, dass ein über die zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 übertragenes Gesamtbremsmoment Mtotal gleich dem angeforderten Soll- Bremsmoment Mo ist.
Fig. 2b zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern der Funktionsweise des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 2a, wobei eine Abszisse des Koordinatensystems die Rotordrehzahl nEM des Rotors der jeweiligen Elektromaschine 24 anzeigt und die Ordinate des Koordinatensystems das über die zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 übertragene Gesamtbremsmoment Mtotal wiedergibt.
Wie in dem Koordinatensystem der Fig. 2b erkennbar ist, ist die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens einmal während des Bremsmodus ein Produkt i * nrot aus der auf der Speichereinheit 28a der Ansteuereinrichtung 28 abgespeicherten Getriebeübersetzung i und der Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 zu bestimmen. Anschließend ist die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt/programmiert, zu ermitteln, ob eine Rotordrehzahl nEM des Rotors der jeweiligen Elektromaschine 24 gleich dem Produkt i * nrot in dem Feldschwächebereich A der jeweiligen Elektromaschine 24 liegt. Sofern die Ansteuereinrichtung 28 erkennt, dass das Produkt i * nrot, bzw. eine entsprechende Rotordrehzahl nEM, in dem Feldschwächebereich A der jeweiligen Elektromaschine 24 liegt, ist die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt und/oder programmiert, den mindestens einen Soll-Schlupf η0 der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen, bei welchem die gemäß der Gleichung (Gl. 3) definierte Rotordrehzahl nEM kleiner als die Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 ist.
In dem Beispiel der Fig. 2b liegt das Produkt i * nrot der Getriebeübersetzung i und der Drehzahl nrot tatsächlich in dem Feldschwächebereich A der jeweiligen Elektromaschine 24. Deshalb legt die Ansteuereinrichtung 28 den mindestens einen Soll-Schlupf η0 der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b auf einen Wert innerhalb des Wertebereichs fest, in welchem die jeweilige Elektromaschine 24 mit einer Rotordrehzahl nEM kleiner als der Drehzahl nrot so betrieben wird, dass das über die zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 übertragene Gesamtbremsmoment Mtotal gleich dem angeforderten Soll-Bremsmoment Mo ist.
Durch die serielle Anordnung der mindestens einen Elektromaschine 24 und der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b und der mittels der Ansteuereinrichtung 28 ausführbaren Betriebsstrategie kann die mindestens eine Elektromaschine 24 somit im Bremsmodus an ihrem optimalen Betriebspunkt eingesetzt werden, wobei herkömmliche Nachteile des Feldschwächebereichs A umgangen oder in ihren Auswirkungen reduziert werden können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die über die zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 übertragene Bremsleistung ausreichend ist, um das angeforderte Soll-Bremsmoment Mo bei jeder beliebigen Drehzahl nrot zu bewirken. Insbesondere kann dazu ausgenutzt werden, dass durch Reibung in der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b kinetische Energie der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 zusätzlich dissipiert werden kann. Des Weiteren ermöglicht die hier beschriebene Betriebsstrategie eine optimale Abstimmung der mindestens einen Elektromaschine 24 und der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b aufeinander, um einen möglichst hohen Anteil des auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 bewirkten Gesamtbremsmoments Mtotal durch regeneratives Bremsen unter Umwandlung von kinetischer Energie in abspeicherbare elektrische Energie zu ermöglichen. Selbst wenn die mindestens eine Elektromaschine 24 kaum/nicht mehr zum Abbremsen eines Fahrzeugs genutzt werden kann, kann das angeforderte Soll- Bremsmoment Mo häufig noch mittels der Energiedissipation durch die zumindest eine Anbindungskomponente 26a und 26b bewirkt werden, während die mindestens eine Elektromaschine 24 steht oder mit einer sehr geringen Rotordrehzahl nEM betrieben wird. Außerdem kann bei einer vergleichsweise niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs die mindestens eine Elektromaschine 24 bei einer höheren Rotordrehzahl nEM betrieben werden, als es bei dem herkömmlichen Antriebs- und Abbremsstrang der Fig. 1 möglich wäre. Auch in diesem Fall können ungünstige Bereiche des Kennfeldes der Rotordrehzahl nEM der mindestens einen Elektromaschine 24 vermieden werden.
Das Antrieb- und Abbremssystem kann auch vorteilhaft zum Antreiben der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 eingesetzt werden, indem während eines Antriebsmodus des Antriebs- und Abbremssystems ein Antriebsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine 24 auf die mindestens eine Fahrzeugachse 20 und/oder das mindestens eine Rad 22 bewirkt wird. Vorzugsweise ist mindestens einmal während des Antriebsmodus der mindestens eine Schlupf q der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b innerhalb des Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar, wobei die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll- Schlupf η0 der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf q der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf η0 zu schalten. Bevorzugter Weise ist die Ansteuereinrichtung 28 dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf η0 immer auf einen Minimalwert des Wertebereichs festzulegen. Dies verhindert, dass zum Antreiben der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 von der mindestens einen Elektromaschine 24 aufgebrachte kinetische Energie durch Reibung in der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b dissipiert wird. Sofern der Minimalwert des Wertebereichs (nahezu) gleich Null ist, treten in diesem Fall während des Antreibens der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse 20 und/oder des mindestens einen Rads 22 keinerlei Reibungsverluste in der zumindest einen Anbindungskomponente 26a und 26b auf.
Die in Fig. 2a bildlich wiedergegebene Ausführungsform ist eine "achszentrale" Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems. Sie weist deshalb nur eine einzige Elektromaschine 24 auf. Erkennbar ist, dass die Elektromaschine 24 über das Getriebe 30 und eine erste Anbindungskomponente 26a an einer Fahrzeugachse 20 mit genau einem Rad 22 angebunden ist. Eine zweite Anbindungskomponente 26b ist zwischen dem Getriebe 30 und einer weiteren Fahrzeugachse 20 mit einem einzigen Rad 22 angeordnet. Die erste Anbindungskomponente 26a und/oder die zweite Anbindungskomponente 26b können beispielsweise je eine Kupplung umfassen/sein.
Sowohl ein erster Schlupf q der ersten Anbindungskomponente 26a als auch ein zweiter Schlupf der zweiten Anbindungskomponente 26b kann mittels der Ansteuereinrichtung 28 eingestellt werden, wobei unterschiedliche Werte für die Schlupfe q der Anbindungskomponenten 26a und 26b einstellbar sind. Auf diese Weise ist eine radindividuelle Bremsmomentverteilung möglich, welche beispielsweise zur ESP- Regelung (Fahrdynamik- Regelung, Electronic Stability Control), zur ABS- Regelung (Antiblockiersystem-Regelung) oder zur TCS- Regelung (Antriebschluf- Regelung, Traction Control System) genutzt werden kann. Da bereits mittels der Anbindungskomponenten 26a und 26b unterschiedliche Drehzahlwerte realisiert werden können, beispielsweise zum Ausführen einer Torque-Vectoring-Funktion während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs, ist eine Verwendung eines Differentialgetriebes als Getriebe 30 des Antriebs- und Abbremssystems unnötig.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
Bei dem Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 3 ist die (einzige)
Anbindungskomponente 26c zwischen der Elektromaschine 24 und einem Differentialgetriebe 32 angeordnet, wobei die Elektromaschine 24 über die Anbindungskomponente 26c und das Differentialgetriebe 32 an einer Fahrzeugachse 20 mit zwei Rädern 22 angebunden ist. Die Anbindungskomponente 26c kann z.B. eine Kupplung sein/umfassen. Da die Anbindungskomponente 26c auf einer Hochdrehzahlseite des Differentialgetriebes 32 liegt, sind kleinere Aktorkräfte zur Realisierung ihrer zu bewirkenden Leistung ausreichend. Das Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 3 ist damit eine kostengünstige Ausführungsform mit einem hohen Integrationsgrad, welcher sich insbesondere für niederdynamische Fahrzeuge, vor allem auf ihrer Hinterachse, gut eignet.
Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 3 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor beschriebene Ausführungsform der Fig. 2a und 2b verwiesen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
Das Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 4 hat eine erste Anbindungskomponente 26a, über welche das Getriebe 30 an einer Fahrzeugachse 20 mit genau einem Rad 22 angebunden ist. Eine zweite Anbindungskomponente 26b ist zwischen dem Getriebe 30 und einer weiteren Fahrzeugachse 20 mit einem einzigen Rad 22 angeordnet. Das Antriebs- und Abbremssystem nutzt die erste Anbindungskomponente 26a und die zweite Anbindungskomponente 26b ausschließlich zum Erzeugen von Differentialmomenten, beispielsweise zur ESP- Regelung, zur ABS- Regelung oder zur TCS-Regelung. Das Antriebs- und Abbremssystem weist noch eine dritte Anbindungskomponente 26c zwischen der Elektromaschine 24 und dem Getriebe 30 auf, welche zur Realisierung hoher Leistung bei gleichzeitig geringen Aktorkräften eingesetzt wird. Die erste Anbindungskomponente 26a, die zweite Anbindungskomponente 26b und/oder die dritte Anbindungskomponente 26c können jeweils eine Kupplung sein.
Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 4 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 2a, 2b und 3 verwiesen. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
Das Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 5 weist als Ergänzung zu der Ausführungsform der Fig. 3 noch ein Torque-Vectoring-Differenzial 34 (Torque Vectoring Differential) auf, überweiches das Getriebe 30 an einer Fahrzeugachse 20 mit zwei Rädern 22 angebunden ist. Mittels des Torque-Vectoring- Differenzials 34 sind (trotz eines Verzichts auf ein konventionelles Differenzialgetriebe für das Getriebe 30) Differentialmomente, beispielsweise zur ESP- Regelung, zur ABS- Regelung oder zur TCS-Regelung, möglich.
Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 5 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 2a, 2b und 3 verwiesen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
Das Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 6 ist aufgrund seiner Ausstattung mit einer ersten Elektromaschine 24a und einer zweiten Elektromaschine 24b zum radindividuellen Antrieb zweier Räder 22, welche auf je einer Fahrzeugachse 20 angeordnet sind, geeignet. Die erste Elektromaschine 24a ist über ein erstes Getriebe 30a an einer ersten Fahrzeugachse 20 mit genau dem einen Rad 22 angebunden, wobei eine erste Anbindungskomponente 26a zwischen dem ersten Getriebe 30a und der jeweiligen Fahrzeugachse 20 angeordnet ist. Entsprechend ist die zweite Elektromaschine 24b über ein zweites Getriebe 30b an einer zweiten Fahrzeugachse 20 mit genau dem einen Rad 22 angebunden, wobei eine zweite Anbindungskomponente 26b zwischen dem zweiten Getriebe 30b und der jeweiligen Fahrzeugachse 20 angeordnet ist. Die erste Anbindungskomponente 26a und/oder die zweite Anbindungskomponente 26b können jeweils eine Kupplung sein. Auch mittels des Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 6 ist eine radindividuelle Verteilung von Bremsmomenten, beispielsweise zur ESP- Regelung, zur ABS- Regelung oder zur TCS-Regelung, möglich. Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 6 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor beschriebene Ausführungsform der Fig. 2a und 2b verwiesen.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
Das Antriebs- und Abbremssystem der Fig. 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 6 lediglich darin, dass die erste Anbindungskomponente 26a zwischen der ersten Elektromaschine 24a und dem ersten Getriebe 30a angeordnet ist und die zweite Anbindungskomponente 26b zwischen der zweiten Elektromaschine 24b und dem zweiten Getriebe 30b angeordnet ist. Die erste Anbindungskomponente 26a und die zweite Anbindungskomponente 26b liegen somit auf einer Hochdrehzahlseite des benachbarten Getriebes 30.
Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 7 und ihrer Vorteile wird auf die Ausführungsformen der Fig. 2a, 2b, 3 und 6 verwiesen.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform des Antriebs- und Abbremssystems.
In dem Beispiel der Fig. 8 umfasst die Anbindungskomponente 26 ein Planetengetriebe 36 mit einer in Serie zum Planetengetriebe 36 angeordneten Bremse 38. Die (einzige) Elektromaschine 24 treibt ein Sonnenrad 36a des Planetengetriebes 36, während ein Abtrieb mit dem Rad 22 über das Hohlrad 36b des Planetengetriebes 36 erfolgt.
Wenn die Bremse 38 geschlossen ist, steht ein Planetenträger 36c des Planetengetriebes 36 fest, sodass es sich um ein "gewöhnliches Planetengetriebe mit Übersetzung zu niedrigeren Drehzahlen" handelt. Das bei geschlossener Bremse 38 vorliegende Planetengetriebe 36 kann somit vorteilhaft im Antriebsmodus zum Antreiben des Rads 22 verwendet werden. Im Bremsmodus kann das bei geschlossener Bremse 38 vorliegende Planetengetriebe 36 außerdem vorteilhaft zum generatorischen Bremsen des Rads 22 eingesetzt werden. Ist die Bremse 38 teilweise geöffnet ist, so ist eine Drehung des Planetenträgers 36c möglich. Durch teilweises Öffnen der Bremse 38 ist somit die feste kinematische Kopplung zwischen dem Rad 22 und der Elektromaschine 24 aufhebbar. Eine Drehung des Planetenträgers 36c bewirkt, dass die Rotordrehzahl nEM des Rotors der Elektromaschine 24 unter die Drehzahl i*nrot des Rads 22 abgesenkt wird. Außerdem wird durch Drehung des Planetenträgers 36c in der angeschlossenen Bremse 38 kinetische Energie dissipiert.
Sobald im Bremsmodus die Leistung der Elektromaschine 24 zum generatorischen Bremsen des Rads 22 nicht mehr ausreicht, kann die Ansteuereinrichtung 28 die Bremse 38 teilweise öffnen, um eine Drehung des Planetenträgers 36c zu ermöglichen. Auf diese Weise kann kinetische Energie des Rads 22 durch ein zusätzlich mittels des Planetengetriebes 36 bewirktes Bremsmoment dissipiert werden. Auf diese Weise ist sicherstellbar, dass das Rad 22 weiterhin verlässlich abgebremst wird, obwohl die Leistung der Elektromaschine 24 zum generatorischen Bremsen des Rads 22 nicht mehr ausreicht. Durch die mittels der Drehung des Planetenträgers 36c zusätzlich bewirkte Reduzierung der Rotordrehzahl nEM der Elektromaschine 24 kann die Elektromaschine 24 außerdem außerhalb ihres Feldschwächebereichs A betrieben werden. Durch vollständiges Öffnen der Bremse 38 kann auch ein Leerlauf der Elektromaschine 24 ausgelöst werden.
Die Bremse 38 kann zu relativ geringen Herstellungskosten produziert werden. Die sehr kompakte Anordnung des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 8 ermöglicht außerdem eine Radintegration des Antriebs- und Abbremssystems. Vorzugsweise ist die Bremse 38 derart ausgebildet, dass sie durch Aktuierung geöffnet wird, andernfalls jedoch geschlossen vorliegt. Dies ist beispielsweise durch eine Federvorspannung bei einer Ausbildung der Bremse 38 als Federkraftbremse möglich.
Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des Antriebs- und Abbremssystems der Fig. 8 und ihrer Vorteile wird auf die oben beschriebenen Ausführungsformen verwiesen. Als Weiterbildung kann anstatt des Rads 22 auch ein Differentialgetriebe 32 an das Hohlrad 36b angeschlossen sein, welches das Antriebs- oder Bremsmoment der Elektromaschine 24 auf mehrere angetriebene Räder 22 verteilt. Das Antriebs- und Abbremssystem ist somit auch als Zentralantrieb mit serieller Bremse 38 realisierbar.
Alle oben beschriebenen Antriebs- und Abbremssysteme können auch noch eine zusätzliche Parkbremsfunktion ausführen, indem durch Sperren ihres Getriebes 30, Differenzgetriebes 32 oder Planetengetriebes 36 die zumindest eine Anbindungskomponente 26, 26a, 26b, 26c als Parksperre eingesetzt wird. Die auf diese Weise bewirkte Parkbremsfunktion kann außerdem beim Bremsen in langsamer Fahrt oder zum Bremsen bis zum Stillstand eingesetzt werden. Zusätzlich können die Sicherheitsanforderungen an eine Parksperre gegen ungewolltes Blockieren entschärft werden, da in diesem Fall das Getriebe 30, Differenzgetriebe 32 oder Planetengetriebe 36 von den Rädern 22 entkoppelt werden könnte.
Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Abbremsen eines Fahrzeugs.
Eine Ausführbarkeit des im Weiteren beschriebenen Verfahrens ist auf keinen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des abgebremsten (und evtl, auch angetriebenen) Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt.
In einem Verfahrensschritt S1 wird mindestens eine Elektromaschine, welche zumindest mittels zumindest einer Anbindungskomponente an mindestens einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs und/oder mindestens einem Rad des Fahrzeugs angebunden ist, während eines Bremsmodus derart betrieben, dass ein Bremsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine auf die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad bewirkt wird. Mindestens einmal während des Bremsmodus wird auch ein Verfahrensschritt S2 ausgeführt. In dem Verfahrensschritt S2 wird mindestens ein Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente, deren Schlupf während des Bremsmodus innerhalb eines Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, auf einen Wert des Wertebereichs festgelegt. Anschließend wird der mindestens eine Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf geschaltet. Damit bewirkt auch das hier beschriebene Verfahren die oben erläuterten Vorteile.
Optionaler Weise kann das Verfahrens mittels der Verfahrensschritte S3 und S4 auch zum Verfahren zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs weitergebildet werden. In dem Verfahrensschritt S3 wird die mindestens eine Elektromaschine während eines Antriebsmodus derart betrieben, dass ein Antriebsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine auf die mindestens eine Fahrzeugachse und/oder das mindestens eine Rad bewirkt wird. Mindestens einmal während des Antriebsmodus wird auch der Verfahrensschritt S4 ausgeführt. Als Verfahrensschritt S4 wird der mindestens eine Soll-Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente, deren Schlupf während des Antriebsmodus innerhalb des Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, auf einen Wert des Wertebereichs festgelegt und danach der mindestens eine Schlupf der zumindest einen Anbindungskomponente entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf geschaltet.

Claims

Ansprüche
1. Antriebs- und Abbremssystem für ein Fahrzeug mit: mindestens einer Elektromaschine (24, 24a, 24b); zumindest einer Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c), wobei die mindestens eine Elektromaschine (24, 24a, 24b) zumindest mittels der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) derart an mindestens eine Fahrzeugachse (20) des Fahrzeugs und/oder mindestens ein Rad (22) des Fahrzeugs anbindbar oder angebunden ist, dass während eines Bremsmodus des Antriebs- und Abbremssystems ein Bremsmoment (MEM) ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) auf die mindestens eine Fahrzeugachse (20) und/oder das mindestens eine Rad (22) bewirkbar ist; und einer Ansteuereinrichtung (28); dadurch gekennzeichnet, dass während des Bremsmodus mindestens ein Schlupf (q) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) innerhalb eines Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist; und die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Bremsmodus mindestens einen Soll- Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf (η) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf (η0) zu schalten.
2. Antriebs- und Abbremssystem nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Bremsmodus den mindestens einen Soll- Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) zumindest unter Berücksichtigung eines von einem Fahrer des Fahrzeugs und/oder einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten und auf die mindestens eine Fahrzeugachse (20) und/oder das mindestens eine Rad (22) zu bewirkenden Soll- Bremsmoments (Mo) auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen.
3. Antriebs- und Abbremssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Bremsmodus den mindestens einen Soll- Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) zumindest unter Berücksichtigung einer bereitgestellten oder geschätzten Drehzahl (nrot) einer Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse (20) und/oder des mindestens einen Rads (22) und eines auf einer Speichereinheit (28a) der Ansteuereinrichtung (28) abgespeicherten Feldschwächebereichs (A) der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) auf einen Wert des Wertebereichs festzu legen.
4. Antriebs- und Abbremssystem nach Anspruch 3, wobei die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Bremsmodus ein Produkt i * nrot aus einer auf einer Speichereinheit (28a) der Ansteuereinrichtung (28) abgespeicherten Getriebeübersetzung i und der Drehzahl nrot der Drehbewegung der mindestens einen Fahrzeugachse (20) und/oder des mindestens einen Rads (22) zu bestimmen, zu ermitteln, ob eine Rotordrehzahl nEM eines Rotors der jeweiligen Elektromaschine (24, 24a, 24b) gleich dem Produkt i * nrot in dem Feldschwächebereich (A) der jeweiligen Elektromaschine (24, 24a, 24b) liegt, und, gegebenenfalls, den jeweiligen Soll-Schlupf η0 der jeweiligen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen, bei welchem für die Rotordrehzahl nEM gilt: nEM = i * nrot * (1 - η0) und nEM < i*nrot.
5. Antriebs- und Abbremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Anbindungskomponente (26a, 26b, 26c) jeweils eine Kupplung umfasst.
6. Antriebs- und Abbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine Anbindungskomponente (26) jeweils ein Planetengetriebe (36) mit einer in Serie zum Planetengetriebe (36) angeordneten Bremse (38) umfasst.
7. Antriebs- und Abbremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während eines Antriebsmodus des Antriebs- und Abbremssystems ein Antriebsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) auf die mindestens eine Fahrzeugachse (20) und/oder das mindestens eine Rad (22) bewirkbar ist, wobei mindestens einmal während des Antriebsmodus der mindestens eine Schlupf (η) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) innerhalb des Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer- gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, und wobei die Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens einmal während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) auf einen Wert des Wertebereichs festzulegen und den mindestens einen Schlupf (q) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf (η0) zu schalten.
8. Antriebs- und Abbremssystem nach Anspruch 7, wobei die Ansteuereinrichtung (28) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, während des Antriebsmodus den mindestens einen Soll-Schlupf (η0) immer auf einen Minimalwert des Wertebereichs festzulegen.
9. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit dem Schritt:
Betreiben mindestens einer Elektromaschine (24, 24a, 24b), welche zumindest mittels zumindest einer Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) an mindestens einer Fahrzeugachse (20) des Fahrzeugs und/oder mindestens einem Rad (22) des Fahrzeugs angebunden ist, während eines Bremsmodus derart, dass ein Bremsmoment (MEM) ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) auf die mindestens eine Fahrzeugachse (20) und/oder das mindestens eine Rad (22) bewirkt wird (Sl); gekennzeichnet durch die Schritte, dass mindestens einmal während des Bremsmodus mindestens ein Soll-Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c), deren Schlupf (q) während des Bremsmodus innerhalb eines Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleinergleich 1 variabel schaltbar ist, auf einen Wert des Wertebereichs festgelegt wird; und der mindestens eine Schlupf (q) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf (η0) geschaltet wird (S2).
10. Verfahren zum Antreiben und Abbremsen eines Fahrzeugs mit den Schritten:
Betreiben mindestens einer Elektromaschine (24, 24a, 24b), welche zumindest mittels zumindest einer Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) an mindestens einer Fahrzeugachse (20) des Fahrzeugs und/oder mindestens einem Rad (22) des Fahrzeugs angebunden ist, während eines Bremsmodus gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9 (S1, S2); und
Betreiben der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) während eines Antriebsmodus derart, dass ein Antriebsmoment ungleich Null mittels der mindestens einen Elektromaschine (24, 24a, 24b) auf die mindestens eine Fahrzeugachse (20) und/oder das mindestens eine Rad (22) bewirkt wird (S3), wobei mindestens einmal während des Antriebsmodus der mindestens eine Soll-Schlupf (η0) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c), deren Schlupf (q) während des Antriebsmodus innerhalb des Wertebereichs von mindestens zwei Werten größer-gleich 0 und kleiner-gleich 1 variabel schaltbar ist, auf einen Wert des Wertebereichs festgelegt wird und der mindestens eine Schlupf (η) der zumindest einen Anbindungskomponente (26, 26a, 26b, 26c) entsprechend dem jeweils festgelegten Soll-Schlupf (η0) geschaltet wird.
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