專利名稱：用于產(chǎn)生作用于機(jī)動(dòng)車的車輪的力矩差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的用于產(chǎn)生作用于機(jī)動(dòng)車的車輪的力矩差的方法。
背景技術(shù)：
在DE 10 2006 031 511 Al中描述了一種用于在行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中尤其在機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向過量或轉(zhuǎn)向不足時(shí)使機(jī)動(dòng)車保持穩(wěn)定的方法，在所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中機(jī)動(dòng)車調(diào)整器通過至少一個(gè)車輪制動(dòng)器的自動(dòng)的操縱來干預(yù)行駛運(yùn)行。車輪制動(dòng)器的觸發(fā)借助于機(jī)動(dòng)車調(diào)整系統(tǒng)尤其ESP系統(tǒng)(電子穩(wěn)定程序)來進(jìn)行。對(duì)車輪上的合成的力矩的自動(dòng)的干預(yù)也可以以改進(jìn)機(jī)動(dòng)車的動(dòng)態(tài)性能這樣的目標(biāo)來實(shí)施。因此比如知道，通過所謂的力矩-定向-調(diào)節(jié)器(Torque-Vectoring-Steller) 來主動(dòng)地將驅(qū)動(dòng)力矩分配到左右車輪上。但是在這種情況下應(yīng)該注意，通過這樣的對(duì)行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況的干預(yù)不會(huì)引起機(jī)動(dòng)車的不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，在出現(xiàn)作用于機(jī)動(dòng)車的車輪的力矩差的情況下防止機(jī)動(dòng)車的不穩(wěn)定。該任務(wù)按本發(fā)明用權(quán)利要求1所述特征得到解決。從屬權(quán)利要求表明有利的改進(jìn)方案。對(duì)于按本發(fā)明的方法來說，在所限定的行駛狀況中在至少兩個(gè)車輪上尤其在一個(gè)左車輪和一個(gè)右車輪上加載著不同程度的車輪力矩。所述加載的車輪力矩是指可以由制動(dòng)力矩和/或驅(qū)動(dòng)力矩組成的合成的力矩，其中在本發(fā)明的范圍內(nèi)原則上僅僅讓制動(dòng)力矩或者僅僅讓驅(qū)動(dòng)力矩作用于車輪上就已足夠。此外，不僅在兩個(gè)車輪上車輪力矩在起作用這種情況是可能的，其中車輪力矩的大小有區(qū)別，而且僅僅在一個(gè)車輪上合成的車輪力矩在起作用并且對(duì)置的車輪沒有得到制動(dòng)力矩或者驅(qū)動(dòng)力矩這種狀況也是可能的。在行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中機(jī)動(dòng)車通過負(fù)荷交變得到行駛狀態(tài)的變化，為了在所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中避免機(jī)動(dòng)車的不受歡迎的狀態(tài)，在探測(cè)到這樣的狀況之后改變車輪之間的力矩分配。通過這種方式來干預(yù)機(jī)動(dòng)車的行駛動(dòng)力學(xué)上的狀態(tài)，從而比如可以預(yù)防轉(zhuǎn)向過量或者轉(zhuǎn)向不足或者至少可以減少這樣的行駛狀態(tài)。對(duì)車輪力矩分配的干預(yù)依賴于負(fù)荷交變的存在情況。在出現(xiàn)負(fù)荷交變時(shí)，在較短的時(shí)間之內(nèi)從牽引狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)狀態(tài)或者相反，并且更確切地說通過加速踏板的突然松開或者突然操縱必要時(shí)結(jié)合駕駛員輔助系統(tǒng)或者通過駕駛員來進(jìn)行轉(zhuǎn)變。如果機(jī)動(dòng)車在負(fù)荷交變過程中處于行駛動(dòng)力學(xué)上的極限范圍內(nèi)，那么在沒有按本發(fā)明的功能的情況下在已經(jīng)存在車輪力矩差時(shí)就會(huì)導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向過量，必要時(shí)也會(huì)導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向不足，其中在所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限范圍內(nèi)機(jī)動(dòng)車雖然還穩(wěn)定地在其額定軌跡上運(yùn)動(dòng)，但是在出現(xiàn)細(xì)微的變化時(shí)尤其在提速時(shí)就已經(jīng)變得不穩(wěn)定。然而通過對(duì)車輪優(yōu)選被驅(qū)動(dòng)的車輪之間的力矩分配的干預(yù)可以使行駛狀態(tài)保持穩(wěn)定，使得突然出現(xiàn)的負(fù)荷交變不會(huì)對(duì)機(jī)動(dòng)車狀態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響。按照一種有利的改進(jìn)方案，如此改變車輪之間的力矩分配，從而現(xiàn)在向具有原來較低的合成的車輪力矩-必要時(shí)也具有等于零的合成的車輪力矩-的車輪加載一種車輪力矩值，該車輪力矩值超過加載在另一個(gè)車輪上的車輪加矩。在這種情況下，不僅考慮到將一個(gè)車輪上的車輪力矩保持恒定并且提高或者說降低另一個(gè)車輪上的車輪力矩以逆轉(zhuǎn)力矩比例這種狀況，而且考慮到改變所述兩個(gè)車輪上的合成的車輪力矩直到調(diào)節(jié)所期望的新的力矩比例這種狀況。優(yōu)選通過制動(dòng)干預(yù)來影響合成的車輪力矩。但是，原則上也可以考慮制動(dòng)干預(yù)與驅(qū)動(dòng)力矩和/或牽引力矩的分配之間的組合或者僅僅通過驅(qū)動(dòng)力矩和/或牽引力矩來產(chǎn)生影響。每個(gè)車輪上的合成的車輪力矩的絕對(duì)值在重新調(diào)節(jié)力矩分配之后依賴于機(jī)動(dòng)車的若干狀態(tài)參量并且尤其如此來加以確定，從而可以維持機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)所在的額定軌跡。 新調(diào)整的力矩分配關(guān)于力矩的大小尤其不是必然關(guān)于原來的力矩分配對(duì)稱，即使力矩分配的這樣的逆轉(zhuǎn)在原則上也是可能的。 有利地在一根共同的車軸的左右車輪上進(jìn)行力矩分配。但是也可以通過不同側(cè)上或者共同側(cè)上不同的車軸的車輪進(jìn)行力矩分配并且通過三個(gè)或者四個(gè)車輪進(jìn)行力矩分配。為了確定，機(jī)動(dòng)車是否處于行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中，可以檢查若干標(biāo)準(zhǔn)。按照一種有利的實(shí)施方式，對(duì)于存在行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況這種情況來說，檢查由合成的所觀察的車輪車矩的差構(gòu)成的力矩差是否超過極限值。在此利用所述力矩差，用于考慮到自行轉(zhuǎn)向性能和/或牽引力來改變機(jī)動(dòng)車的行駛狀態(tài)，并且所述轉(zhuǎn)矩差是用于有關(guān)的車軸上的力容量(Kraftkapazidt)的利用情況的尺度。所述力矩差可以作為ESP系統(tǒng)(電子穩(wěn)定程序)的附加功能來產(chǎn)生，利用所述ESP 系統(tǒng)來產(chǎn)生作用于不同的車輪的不同程度的車輪制動(dòng)力矩，用于影響行駛動(dòng)力學(xué)上的機(jī)動(dòng)車狀態(tài)。在這種情況下，尤其在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的后輪上必要時(shí)也在轉(zhuǎn)彎外側(cè)的前輪上采用制動(dòng)干預(yù)，這樣做具有積極的效應(yīng)，即提高了最大的轉(zhuǎn)彎速度。所述力矩差按照另一種有利的實(shí)施方式從機(jī)動(dòng)車的通過測(cè)量來求得的實(shí)際偏轉(zhuǎn)比率和所計(jì)算的額定偏轉(zhuǎn)比率中來確定，在此尤其當(dāng)前的車速進(jìn)入到所計(jì)算的額定偏轉(zhuǎn)比率中。因?yàn)樗隽夭钭鳛镋SP系統(tǒng)的調(diào)整器附加功能已經(jīng)與行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況相協(xié)調(diào)，所以所述力矩差的數(shù)值也就是車輪力矩之間的差別可以用于探測(cè)行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況。如果所述力矩差高于所配屬的極限值，那就可以認(rèn)為出現(xiàn)了行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況。所述力矩差對(duì)處于極限范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)車來說代表著用于車輪與路面之間的傳力連接潛力的利用情況的指標(biāo)。所述力矩差可以經(jīng)受濾波。由于濾波，在行駛動(dòng)力學(xué)上僅僅具有較小意義的短暫的峰值不在考慮之列。僅僅對(duì)于持續(xù)的較大的力矩差來說，認(rèn)為出現(xiàn)了極限狀況。如果所述力矩差的數(shù)值在較長(zhǎng)的階段里比較大，但是在負(fù)荷交變的時(shí)刻又已經(jīng)減小，那么盡管如此在正常情況下也應(yīng)該實(shí)施穩(wěn)定處理。借助于所述濾波，對(duì)來自過去的階段中的力矩差一同加以考慮，經(jīng)過濾波的力矩差隨著作為信息加以利用的階段延遲(Phasenverzug)而減小。分配給所述力矩差的極限值作為固定的參量來預(yù)先設(shè)定，所述固定的參量?jī)H僅依賴于對(duì)機(jī)動(dòng)車來說典型的調(diào)節(jié)量，但是不依賴于當(dāng)前的狀態(tài)參量。但是原則上也可以根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)參量來確定用于機(jī)動(dòng)車中的力矩差的極限值。
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負(fù)荷交變的狀態(tài)可以通過對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩的特性曲線的研究或者對(duì)與其關(guān)聯(lián)的參量的研究來探測(cè)。因?yàn)橹挥性谪?fù)荷交變時(shí)才應(yīng)該改變車輪力矩的分配，所以對(duì)機(jī)動(dòng)車中的當(dāng)前的負(fù)荷交變的可靠檢測(cè)具有很大的意義。這通過對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩或者與其相關(guān)聯(lián)的參量比如在機(jī)動(dòng)車的萬向節(jié)軸中起作用的萬向節(jié)力矩的分析來進(jìn)行。作為驅(qū)動(dòng)力矩考慮在輸出側(cè)加載的力矩，該力矩加載在布置在所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)后面的變速器上。必要時(shí)也可以在考慮到變速器中的傳動(dòng)比的情況下將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩用于檢查負(fù)荷交變。為了能夠以較高的可靠性來探測(cè)負(fù)荷交變，使所述驅(qū)動(dòng)力矩或者說與其相關(guān)聯(lián)的力矩經(jīng)受濾波比如低通濾波，并且隨后形成未經(jīng)濾波的力矩和經(jīng)過濾波的力矩之間的力矩差。在這個(gè)力矩差中可以看出通過駕駛員引起的突然的加速踏板變化，從所述突然的加速踏板變化可以推斷出負(fù)荷交變。如果由經(jīng)過濾波的和未經(jīng)濾波的力矩構(gòu)成的差超過所配屬的極限值，則存在著負(fù)荷交變。只要存在著所有的條件，也就是不僅存在著所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況而且加載著負(fù)荷交變，那就以前面所描述的方式改變力矩分配，用于將機(jī)動(dòng)車保持穩(wěn)定。所述按本發(fā)明的方法在調(diào)整儀或者說控制儀中來實(shí)施，所述調(diào)整儀或者說控制儀可以是駕駛員輔助系統(tǒng)的組成部分或者可以分配給這樣的駕駛員輔助系統(tǒng)比如電子穩(wěn)定程序ESP。


其它優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施方式可以從其它權(quán)利要求
及附圖中獲知，在附圖中示出了具有用于實(shí)施所述方法的方法步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了實(shí)施所述方法，在硬件方面假定一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以影響至少兩個(gè)車輪上的車輪力矩。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)比如是車輪制動(dòng)裝置，所述車輪制動(dòng)裝置能夠在不同的車輪上自動(dòng)地產(chǎn)生不同程度的車輪制動(dòng)力矩。除此以外，也可以考慮主動(dòng)的連接環(huán)節(jié)(轉(zhuǎn)矩定向差速器，Torque Vectoring Differential)，用于在不同的驅(qū)動(dòng)輪之間分配驅(qū)動(dòng)力矩。在附圖中示出的方法流程的前提是，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)已經(jīng)在兩個(gè)不同的車輪上尤其在一根共同的車軸的車輪上加載著有效的力矩差Mdiff。為了對(duì)于在極限穩(wěn)定的 (grenzstabil)行駛狀況中出現(xiàn)負(fù)荷交變的情況改變所屬的車輪力矩Mwhl、Mwh2之間的力矩差Mdiff，首先檢查，是否存在這些另外的前提-極限穩(wěn)定的行駛狀況和負(fù)荷交變。在第一方法步驟1中，首先用機(jī)動(dòng)車自身的傳感裝置來檢測(cè)若干狀態(tài)參量或者說從測(cè)量參量中求得若干狀態(tài)參量。這種傳感裝置比如是ESP傳感裝置。在此尤其檢測(cè)車速
ν以及實(shí)際偏轉(zhuǎn)比率ψ。從車速ν以及必要時(shí)其它的狀態(tài)參量尤其橫向動(dòng)態(tài)的參量比如機(jī)動(dòng)車橫向加速度中可以求得額定偏轉(zhuǎn)比率ψ d，其中從所述實(shí)際偏轉(zhuǎn)比率ψ和額定偏轉(zhuǎn)比
率<!中可以求得用于力矩差Mdiff的數(shù)值。這個(gè)力矩差作為輸出參量加載在尤其ESP系統(tǒng)
的調(diào)整器中，并且優(yōu)選在極限動(dòng)態(tài)的行駛狀況中求得并且通過機(jī)動(dòng)車的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來預(yù)先設(shè)定，優(yōu)選通過車輪制動(dòng)力矩的分配來預(yù)先設(shè)定，用于有針對(duì)性地影響機(jī)動(dòng)車的行駛動(dòng)力。通過所述力矩差Mdiff比如可以避免轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)，以便產(chǎn)生更具運(yùn)動(dòng)性的行駛狀態(tài)。因?yàn)橥瑫r(shí)所求得的力矩差Mdiff代表著用于輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)的指標(biāo)，所以通過對(duì)所述力矩差的分析可以確定行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀態(tài)。為此在方法步驟2中檢查，所述力矩差Mdiff是否超過所配屬的極限值Mdiff,Um。如果不是這種情況，那還沒有存在使當(dāng)前的力矩分配的改變成為必要的行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況。在這種情況下，否-分支 (“N”)接下來又返回到所述第一方法步驟的開始。否則滿足了用于改變力矩分配的第一條件并且是-分支(“Y”)接下來繼續(xù)進(jìn)行到下一方法步驟3。在方法步驟3和4中檢查第二條件，當(dāng)前是否在機(jī)動(dòng)車中進(jìn)行負(fù)荷交變。 為此首先在方法步驟3中檢測(cè)到當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)力矩ΜΛ，從當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)力矩Mtfc中計(jì)算在萬向節(jié)軸中起作用的萬向節(jié)力矩Mk ，該萬向節(jié)力矩Mkar能夠作為驅(qū)動(dòng)力矩Mdr的函數(shù)來表示。 對(duì)所述萬向節(jié)力矩Mkm進(jìn)行濾波，其中經(jīng)過濾波的萬向節(jié)力矩Mkm,F能夠作為未經(jīng)濾波的萬向節(jié)力矩Mkar的函數(shù)來表示。隨后形成所述未經(jīng)濾波的萬向節(jié)力矩Mkar與經(jīng)過濾波的萬向節(jié)力矩Mkarp之間的差
iVikar, diff °在接下來的方法步驟4中詢問，所述力矩差Mk ,diff是否超過所配屬的極限值 Mk , lim。如果是這種情況，則可以認(rèn)為機(jī)動(dòng)車中出現(xiàn)負(fù)荷交變，隨后將是-分支接下來繼續(xù)進(jìn)行到下一個(gè)方法步驟5。否則所述否-分支接下來又返回到第一方法步驟，并且重新進(jìn)行整個(gè)方法的流程。在方法步驟5中重新計(jì)算車輪力矩Mwhl和Mwh2并且通過所配屬的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)尤其車輪制動(dòng)裝置來產(chǎn)生所述車輪力矩Mwhl和Mwh2。通過這種方式來重新調(diào)節(jié)車輪之間的力矩差 Mdiff。所述調(diào)節(jié)尤其如此進(jìn)行，使得機(jī)動(dòng)車盡管在所述極限穩(wěn)定的行駛狀況中進(jìn)行了負(fù)荷交變也保持穩(wěn)定。在這種情況下，優(yōu)選徹底逆轉(zhuǎn)存在的力矩比例，也就是將一個(gè)車輪上的原來較大的車輪力矩更改為相對(duì)于對(duì)置的車輪上的車輪力矩較小的力矩。由此重新確定車輪力矩的絕對(duì)大小。用于力矩差Mdiff的極限值Mdiff,lim和用于經(jīng)過濾波的與未經(jīng)濾波的萬向節(jié)力矩之間的力矩差的極限值Mk ,lim可以作為固定值來預(yù)先設(shè)定。但是也可以考慮根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)參量來求取這些極限值。
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生作用于機(jī)動(dòng)車的車輪上的力矩差(Mdiff)的方法，其中在兩個(gè)車輪上在所限定的行駛狀況中不同程度的車輪力矩(Mwhl、Mwh2)在起作用，其特征在于，對(duì)于機(jī)動(dòng)車處于負(fù)荷交變狀態(tài)中并且同時(shí)處于行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中這種情況來說改變所述車輪之間的力矩分配，其中在所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中在所述車輪上加載著不同程度的車輪力矩(Mwhl、Mwh2)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如此改變所述車輪之間的力矩分配，從而向具有原來較低的車輪力矩(Mwhl、Mwh2)的車輪加載超過另一個(gè)車輪的車輪力矩(Mwhl、Mwh2)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對(duì)于存在行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況這種情況來說檢查由所述車輪力矩(Mwhl、Mwh2)的差形成的力矩差(Mdiff)是否超過極限值(Mdiff，lim)o
4.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從機(jī)動(dòng)車的實(shí)際偏轉(zhuǎn)比率和/ 或額定偏轉(zhuǎn)比率并且/或者從機(jī)動(dòng)車的其它狀態(tài)參量中確定所述力矩差(Mdiff)。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于驅(qū)動(dòng)力矩或者與其關(guān)聯(lián)的參量的特性曲線中的變化來探測(cè)到負(fù)荷交變。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，借助于在機(jī)動(dòng)車的萬向節(jié)軸中起作用的萬向節(jié)力矩的特性曲線中的變化來探測(cè)到負(fù)荷交變。
7.按權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，為了探測(cè)負(fù)荷交變而對(duì)所觀察的力矩進(jìn)行濾波并且形成未經(jīng)濾波的與經(jīng)過濾波的力矩之間的差，其中如果該差超過閾值，則存在著負(fù)荷交變。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述力矩差通過制動(dòng)干預(yù)來產(chǎn)生。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述力矩差通過驅(qū)動(dòng)力矩的分配來產(chǎn)生。
10.調(diào)整儀或者說控制儀，用于實(shí)施按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法。
11.機(jī)動(dòng)車中的裝置尤其電子穩(wěn)定程序(ESP)，具有按權(quán)利要求10所述的調(diào)整儀或者說控制儀。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，設(shè)置了用于在兩個(gè)車輪之間產(chǎn)生力矩差的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在機(jī)動(dòng)車中產(chǎn)生力矩差的方法，其中對(duì)于機(jī)動(dòng)車處于負(fù)荷交變狀態(tài)中并且同時(shí)處于行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中這種情況來說改變車輪之間的力矩分配，其中在所述行駛動(dòng)力學(xué)上的極限狀況中在車輪上加載著不同程度的車輪力矩。
文檔編號(hào)B60W30/02GK102458950SQ201080025191
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
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