DE-102024002339-B4 - Verfahren zur Schlupfregelung eines Kraftfahrzeuges

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Abstract

Verfahren zur Schlupfregelung eines Kraftfahrzeuges, bei welchem: - das Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine (22), ein erstes Fahrzeugrad (12), ein zweites Fahrzeugrad (14), ein Differentialgetriebe (28), über welches ein von der elektrischen Maschine (22) ausgehendes Antriebsdrehmoment auf die Fahrzeugräder (12, 14) übertragbar ist, sowie eine als Reibkupplung (30) ausgebildete Differentialsperre (32) zum Sperren des Differentialgetriebes (28) aufweist; - das Differentialgetriebe (28) drei Differentialwellen aufweist, nämlich eine Differentialeingangswelle (34), eine erste Differentialausgangswelle (36) und eine zweite Differentialausgangswelle (38); - die elektrische Maschine (22) derart mit der Differentialeingangswelle (34) gekoppelt ist, dass das jeweilige von der elektrischen Maschine (22) ausgehende Antriebsdrehmoment an der Differentialeingangswelle (34) in das Differentialgetriebe (28) einleitbar ist; - die erste Differentialausgangswelle (36) drehmomentübertragend mit dem ersten Fahrzeugrad (12) verbunden ist; - die zweite Differentialausgangswelle (38) drehmomentübertragend mit dem zweiten Fahrzeugrad (14) verbunden ist; - die Reibkupplung (30) dazu ausgebildet ist, zwei der drei Differentialwellen miteinander zu koppeln; - unter der Bedingung, dass sowohl eine Drehmomentabgabe der elektrischen Maschine (22) erfolgt als auch eine Erkennung eines Radschlupfes an dem ersten Fahrzeugrad (12) und/oder an dem zweiten Fahrzeugrad (14) auftritt, die Schlupfregelung derart durchgeführt wird, dass die Reibkupplung (30) zumindest teilweise geschlossen und gleichzeitig die Drehmomentabgabe der elektrischen Maschine (22) reduziert wird, - die Schlupfregelung derart durchgeführt wird, dass ein Kupplungsmoment der Reibkupplung (30) sowie das Antriebsdrehmoment, welches bei der Drehmomentabgabe von der elektrischen Maschine (22) bereitgestellt wird, jeweils in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung eines Fahrpedales des Kraftfahrzeuges eingestellt werden, - in einer ersten Phase (A) der Schlupfregelung das Antriebsdrehmoment von einem ersten Drehmomentenwert (DW1) auf einen zweiten Drehmomentenwert (DW2) reduziert und gleichzeitig das Kupplungsmoment von einem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) auf einen zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) erhöht wird; - in einer sich an die erste Phase (A) anschließenden zweiten Phase (B) der Schlupfregelung das Antriebsdrehmoment auf den ersten Drehmomentenwert (DW1) erhöht und gleichzeitig das Kupplungsmoment auf einen gegenüber dem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) größeren und gegenüber dem zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) geringeren dritten Kupplungsmomentenwert (KW3) reduziert wird - in einem ersten Teil (T1) der ersten Phase (A) das Antriebsdrehmoment von dem ersten Drehmomentenwert (DW1) auf den zweiten Drehmomentenwert (DW2) reduziert und gleichzeitig das Kupplungsmoment von dem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) auf den zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) erhöht wird; und - in einem sich an den ersten Teil (T1) anschließenden zweiten Teil (T2) der ersten Phase (A) der zweite Drehmomentenwert (DW2) und der zweite Kupplungsmomentenwert (KW2) konstant gehalten werden.

Inventors

Jonathan Zeibig
Thorsten Kugel
Manuel Arnold
Fabio Hübel

Assignees

Mercedes-Benz Group AG

Dates

Publication Date: 20260507
Application Date: 20240718

Claims (7)

Verfahren zur Schlupfregelung eines Kraftfahrzeuges, bei welchem: - das Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine (22), ein erstes Fahrzeugrad (12), ein zweites Fahrzeugrad (14), ein Differentialgetriebe (28), über welches ein von der elektrischen Maschine (22) ausgehendes Antriebsdrehmoment auf die Fahrzeugräder (12, 14) übertragbar ist, sowie eine als Reibkupplung (30) ausgebildete Differentialsperre (32) zum Sperren des Differentialgetriebes (28) aufweist; - das Differentialgetriebe (28) drei Differentialwellen aufweist, nämlich eine Differentialeingangswelle (34), eine erste Differentialausgangswelle (36) und eine zweite Differentialausgangswelle (38); - die elektrische Maschine (22) derart mit der Differentialeingangswelle (34) gekoppelt ist, dass das jeweilige von der elektrischen Maschine (22) ausgehende Antriebsdrehmoment an der Differentialeingangswelle (34) in das Differentialgetriebe (28) einleitbar ist; - die erste Differentialausgangswelle (36) drehmomentübertragend mit dem ersten Fahrzeugrad (12) verbunden ist; - die zweite Differentialausgangswelle (38) drehmomentübertragend mit dem zweiten Fahrzeugrad (14) verbunden ist; - die Reibkupplung (30) dazu ausgebildet ist, zwei der drei Differentialwellen miteinander zu koppeln; - unter der Bedingung, dass sowohl eine Drehmomentabgabe der elektrischen Maschine (22) erfolgt als auch eine Erkennung eines Radschlupfes an dem ersten Fahrzeugrad (12) und/oder an dem zweiten Fahrzeugrad (14) auftritt, die Schlupfregelung derart durchgeführt wird, dass die Reibkupplung (30) zumindest teilweise geschlossen und gleichzeitig die Drehmomentabgabe der elektrischen Maschine (22) reduziert wird, - die Schlupfregelung derart durchgeführt wird, dass ein Kupplungsmoment der Reibkupplung (30) sowie das Antriebsdrehmoment, welches bei der Drehmomentabgabe von der elektrischen Maschine (22) bereitgestellt wird, jeweils in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung eines Fahrpedales des Kraftfahrzeuges eingestellt werden, - in einer ersten Phase (A) der Schlupfregelung das Antriebsdrehmoment von einem ersten Drehmomentenwert (DW1) auf einen zweiten Drehmomentenwert (DW2) reduziert und gleichzeitig das Kupplungsmoment von einem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) auf einen zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) erhöht wird; - in einer sich an die erste Phase (A) anschließenden zweiten Phase (B) der Schlupfregelung das Antriebsdrehmoment auf den ersten Drehmomentenwert (DW1) erhöht und gleichzeitig das Kupplungsmoment auf einen gegenüber dem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) größeren und gegenüber dem zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) geringeren dritten Kupplungsmomentenwert (KW3) reduziert wird - in einem ersten Teil (T1) der ersten Phase (A) das Antriebsdrehmoment von dem ersten Drehmomentenwert (DW1) auf den zweiten Drehmomentenwert (DW2) reduziert und gleichzeitig das Kupplungsmoment von dem ersten Kupplungsmomentenwert (KW1) auf den zweiten Kupplungsmomentenwert (KW2) erhöht wird; und - in einem sich an den ersten Teil (T1) anschließenden zweiten Teil (T2) der ersten Phase (A) der zweite Drehmomentenwert (DW2) und der zweite Kupplungsmomentenwert (KW2) konstant gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Schlupfregelung derart erfolgt, dass das Kupplungsmoment sowie das Antriebsdrehmoment jeweils in Abhängigkeit von einem Solldrehzahlverlauf des Fahrzeugrades (12, 14) eingestellt werden, für welches der Radschlupf erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Schlupfregelung derart erfolgt, dass das Kupplungsmoment sowie das Antriebsdrehmoment jeweils in Abhängigkeit von einem Drehmoment eingestellt werden, welche zwischen einer Fahrbahn (18) und dem Fahrzeugrad (12, 14) übertragbar ist, für welches der Radschlupf erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Schlupfregelung derart erfolgt, dass das Kupplungsmoment sowie das Antriebsdrehmoment jeweils in Abhängigkeit von einem Solldrehzahlverlauf des Fahrzeugrades (12, 14) eingestellt werden, für welches ein nicht schlupfender Zustand erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in einer sich an die zweite Phase (B) anschließenden dritten Phase (C) der Schlupfregelung der erste Drehmomentenwert (DW1) und der dritte Kupplungsmomentenwert (KW3) konstant gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass sich die dritte Phase (C) direkt an die zweite Phase (B) anschließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sich die zweite Phase (B) direkt an den zweiten Teil (T2) und dadurch direkt an die erste Phase (A) anschließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schlupfregelung eines Kraftfahrzeuges. Die DE 101 20 221 A1 offenbart ein Verfahren zur automatischen Betätigung von Differentialsperren bei allradgetriebenen Fahrzeugen durch Steuerung von lastschaltbaren Sperrkupplungen für jedes Differential des mit einem Getriebe versehenen Fahrzeugs. Aus den Dokumenten DE 10 2013 202 836 A1, US 2021 / 0 009 129 A1, DE 10 2014 225 490 A1, DE 10 2005 049 396 A1, DE 10 2015 117 818 A1, DE 10 2010 027 978 A1 sind Verfahren zur Schlupfregelung bekannt, bei denen Differentialsperren und Antriebsmotoren abgestimmt gesteuert werden. Eine Ausgestaltung eines Sperrdifferentials mittels einer Reibkupplung ist zum Beispiel aus Küçükay, Ferhat: Einteilung von Differentialsystemen und Sperren; in: Grundlagen der Fahrzeugtechnik; Wiesbaden; Springer, 2022, bekannt. Die DE 10 2016 123 691 A1 beschreibt eine Steuerung und Regelung eines Differentialmotors im Zusammenspiel mit Reibbremsvorrichtungen. Die DE 10 2011 081 709 A1 beschreibt die Reduzierung eines Antriebsmomentes eines Antriebsmotors bei Auftreten von Radschlupf. Die DE 10 2020 109 720 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsmoments eines Motors in Verbindung mit der Bremskraft eines Sperrdifferentials. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Schlupfregelung eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, sodass ein vorteilhafter Vortrieb des Kraftfahrzeuges auf besonders komfortable Weise realisiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schlupfregelung eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Bei dem Verfahren weist das Kraftfahrzeug ein erstes Fahrzeugrad sowie ein zweites Fahrzeugrad auf. Vorzugsweise sind die Fahrzeugräder Fahrzeugräder derselben Fahrzeugachse des Kraftfahrzeuges. Die Fahrzeugachse wird auch als erste Fahrzeugachse bezeichnet. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der Fahrzeugachse, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die erste Fahrzeugachse zu verstehen. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens oder genau zwei einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, nämlich die zuvor erste Fahrzeugachse und eine zweite Fahrzeugachse. Die Fahrzeugachsen sind in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeuges aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnet. Die Fahrzeugräder der Fahrzeugachse sind auf in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet. Die Fahrzeugräder werden auch einfach als Räder bezeichnet. Die Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs sind Bodenkontaktelemente des Kraftfahrzeuges, welche in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an einer auch als Boden bezeichneten oder einen Boden bildenden Fahrbahn für das Kraftfahrzeug abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeuges nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden (Fahrbahn) abgestützt ist, so rollen die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden (Fahrbahn) ab. Den Fahrzeugrädern ist, insbesondere genau, eine den Fahrzeugrädern gemeinsame elektrische Maschine zugeordnet, mittels welcher die Fahrzeugräder, insbesondere über ein auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe des Kraftfahrzeuges antreibbar sind, insbesondere während des Verfahrens angetrieben werden. Somit ist ein jeweiliges von der elektrischen Maschine ausgehendes, das heißt bereitstellbares oder bereitgestelltes, auch als Antriebsmoment bezeichnetes Antriebsdrehmoment über das Differentialgetriebe auf die Fahrzeugräder übertragbar, insbesondere um dadurch die Fahrzeugräder anzutreiben. Insbesondere ist vorgesehen, dass bei dem Verfahren das Antriebsdrehmoment von der elektrischen Maschine über das Differentialgetriebe auf die Fahrzeugräder übertragen wird, wodurch die Fahrzeugräder beispielsweise angetrieben werden. Insbesondere kann das Antriebsdrehmoment unterschiedliche Werte annehmen und somit variiert werden. Bei dem Verfahren weist das Differentialgetriebe, insbesondere genau, drei Differentialwellen auf, nämlich eine Differentialeingangswelle, eine erste Differentialausgangswelle und eine zweite Differentialausgangswelle. Die Differentialeingangswelle wird auch als Eingangswelle bezeichnet. Die erste Differentialausgangswelle wird auch als erste Ausgangswelle bezeichnet, und die zweite Differentialausgangswelle wird auch als zweite Ausgangswelle bezeichnet. Beispielsweise weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, welcher mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem