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Title:
METHOD FOR REGULATING A DRIVE SYSTEM FOR AN AXLE OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/007473
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for regulating a drive system (1) for an axle (2) of a motor vehicle (3), wherein the drive system (1) comprises at least one drive unit (4), a drive shaft (5) driven by the drive unit (4), a first output shaft (6) comprising a first wheel and a second output shaft (7) comprising a second wheel, and a first clutch (8) connecting the drive shaft (5) to the first output shaft (6), and a second clutch (9) connecting the drive shaft (5) to the second output shaft (7), and furthermore, a control unit (10) for regulating the clutches (8, 9); wherein, in a stable first driving condition, the clutches (8, 9) are regulated such that a total locking power of the two clutches (8, 9) corresponds at least or substantially to a drive torque generated by the drive shaft (5); wherein the method comprises at least the following steps: a) determining an unstable second driving condition in which at least one first wheel (11) has a first slip (20) or a second wheel (12) has a second slip (21); and b) modifying at least one locking ratio (13, 14) of the clutch (8, 9) connected to the at least one slipping wheel (11, 12), wherein the first clutch (8) has an adjustable first locking ratio (13) and the second clutch (9) has an adjustable second locking ratio (14).

Inventors:
NIESSEN HARWIN (DE)
RUITERS VOLKER-RENÉ (DE)
OFFENBERG MARIUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/068260
Publication Date:
January 09, 2020
Filing Date:
July 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GKN AUTOMOTIVE LTD (GB)
International Classes:
B60K28/16; B60W10/02; B60W10/08; B60W10/16; B60W30/18
Foreign References:
DE102007030091A12008-10-02
DE102007056174B32009-09-03
EP2353916A12011-08-10
DE102004046008A12006-03-30
DE10016814A12001-02-08
DE102007030091A12008-10-02
DE102007056174B32009-09-03
Attorney, Agent or Firm:
RÖSSLER, Matthias (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Regelung eines Antriebssystems (1) für eine Achse (2) eines Kraftfahrzeuges (3), wobei das Antriebssystem (1) zumindest eine Antriebs- einheit (4), eine von der Antriebseinheit (4) angetriebene Antriebswelle (5), eine erste Abtriebswelle (6) mit einem ersten Rad und eine zweite Ab- triebswelle (7) mit einem zweiten Rad sowie eine die Antriebswelle (5) mit der ersten Abtriebswelle (6) verbindende erste Kupplung (8) und eine die Antriebswelle (5) mit der zweiten Abtriebswelle (7) verbindende zweite Kupplung (9) und weiter eine Steuereinheit (10) zur Regelung der Kupplun gen (8, 9) aufweist; wobei in einem stabilen ersten Fahrzustand eine Rege- lung der Kupplungen (8, 9) derart erfolgt, dass ein Summensperrmoment beider Kupplungen (8, 9) mindestens oder im Wesentlicheninem über die Antriebswelle (5) bereitgestellten Antriebsdrehmoment entspricht; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:

a) Feststellen eines instabilen zweiten Fahrzustands, in dem mindestens ein erstes Rad (11) einen ersten Schlupf (20) oder ein zweites Rad (12) einen zweiten Schlupf (21) aufweist;

b) Verändern zumindest eines Sperrgrads (13, 14), der mit dem mindes- tens einen schlupfenden Rad (11, 12) verbundenen Kupplung (8, 9), wobei die erste Kupplung (8) einen einstellbaren ersten Sperrgrad (13) und die zweite Kupplung (9) einen einstellbaren zweiten Sperrgrad (14) aufweist. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Kupplungen (8, 9) zumindest in bestimmten Betriebspunkten mit einer Mikro-Schlupf-Regelung betrieben werden, bei der an der jeweiligen Kupplung (8, 9) eine Drehzahldifferenz zwischen der Antriebswelle (5) und der Abtriebswelle (6, 7) von mehr als null Umdrehungen pro Minute und von höchstens 50 Umdrehungen pro Mi- nute eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die An triebseinheit (4) ausschließlich der Achse (2) zugeordnet ist, so dass aus- schließlich die Räder der Achse (2) über das von der Antriebseinheit (4) be- reitgestellte Antriebsdrehmoment antreibbar sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Sperrgrad (13, 14) einer mit einem nicht schlupfenden Rad (11, 12) verbun denen Kupplung (8, 9) erhöht und der Sperrgrad (14, 13) einer mit einem schlupfenden Rad (12, 11) verbundenen Kupplung (9, 8) reduziert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei, wenn das gemäß Schritt b) geänderte Summensperrmoment kleiner ist als das An triebsdrehmoment, das Antriebsdrehmoment verringert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs (3) im Rahmen des Schritts b) eine kurven äußere Kupplung (8, 9) übersperrt wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei die kurvenäußere Kupplung (8, 9) in einem Maß übersperrt wird, das einer Drehmomentstellgenauigkeit der Kupplungen (8, 9) und der Antriebseinheit (4) entspricht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei für den ersten Fahrzustand eine Verteilung der Sperrgrade (13, 14) zur Bildung des

Summensperrmoments in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter berechnet wird:

• ein Einschlagwinkel (15) eines Lenkrads (16) des Kraftfahrzeuges (3);

• Geschwindigkeit (17) des Kraftfahrzeuges (3);

· Gierrate (18); Drehmoment (19) der Antriebswelle (5).

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei durch die Betätigung jeder Kupplung (8, 9) jeweils ein Rad (11, 12) der gemein- samen Achse (2) des Kraftfahrzeuges (3) mit der Antriebseinheit (4) dreh momentübertragend verbindbar ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die An triebseinheit (4) eine elektrische Maschine ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei bei der Mikro-Schlupf-Regelung an der jeweiligen Kupplung (8, 9) eine Drehmo mentdifferenz zwischen der Antriebswelle (5) und der Abtriebswelle (6, 7) von mehr als null Umdrehungen pro Minute und von höchstens 5 Umdre hungen pro Minute eingestellt wird.

12. Kraftfahrzeug (3), zumindest aufweisend ein Antriebssystem (1) für zumin dest eine Achse (2) des Kraftfahrzeuges (3), wobei das Antriebssystem (1) zumindest eine Antriebseinheit (4), eine von der Antriebseinheit (4) ange- triebene Antriebswelle (5), eine erste Abtriebswelle (6) mit einem ersten

Rad und eine zweite Abtriebswelle (7) mit einem zweiten Rad sowie eine die Antriebswelle (5) mit der ersten Abtriebswelle (6) verbindende erste Kupplung (8) und eine die Antriebswelle (5) mit der zweiten Abtriebswelle (7) verbindende zweite Kupplung (9) und weiter eine Steuereinheit (10) zur Regelung der Kupplungen (8, 9) aufweist, wobei das Antriebssystem (1) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche betreib- bar ist.

Description:
Verfahren zur Regelung eines Antriebssystems

für eine Achse eines Kraftfahrzeuges

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Antriebssys- tems für eine Achse eines Kraftfahrzeuges. Das Antriebssystem umfasst zumin dest eine Antriebseinheit (z. B. eine elektrische Maschine oder eine Verbren nungskraftmaschine), eine von der Antriebseinheit angetriebene Antriebswelle, eine erste Abtriebswelle mit einem ersten Rad und eine zweite Abtriebswelle mit einem zweiten Rad (der gemeinsamen Achse) sowie eine die Antriebswelle mit der ersten Abtriebswelle verbindende erste Kupplung und eine die Antriebswelle mit der zweiten Abtriebswelle verbindende zweite Kupplung. Weiter ist eine Steuereinheit zumindest zur Regelung der Kupplungen (ggf. zur zusätzlichen Re gelung der Antriebseinheit sowie zur Ermittlung von Drehzahlen der Antriebswel le und der Abtriebswellen) vorgesehen. Die Kupplungen sind den Abtriebswellen einer gemeinsamen Achse zugeordnet.

Derartige Antriebssysteme sind z. B. für die Weiterleitung und bedarfsgerechte Aufteilung eines von der Antriebseinheit bereitgestellten Drehmoments vorgese hen. Ein derartiges Antriebssystem ist z. B. aus der DE 10 2007 030 091 Al be- kannt.

Aus der DE 10 2007 056 174 B3 ist eine Mikro-Schlupf-Regelung einer Kupp lung bekannt, die zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet ist. Durch die Schlupffegelung wird das von einer Kupplung übertragene Drehmo- ment automatisch an das von der Antriebseinheit bereitgestellte Drehmoment an gepasst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Regelung für ein Antriebssystem bereitzustellen, bei dem die Räder einer Achse über jeweils eigene Kupplungen mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbindbar sind. Hierzu trägt ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bei. Vor teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sach verhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Es wird ein Verfahren zur Regelung eines Antriebssystems für eine Achse eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen. Das Antriebssystem weist zumindest eine An triebseinheit, eine von der Antriebseinheit angetriebene Antriebswelle, eine erste Abtriebswelle mit einem ersten Rad und eine zweite Abtriebswelle mit einem zweiten Rad sowie eine die Antriebswelle mit der ersten Abtriebswelle verbin dende erste Kupplung und eine die Antriebswelle mit der zweiten Abtriebswelle verbindende zweite Kupplung und weiter eine Steuereinheit zur Regelung der Kupplungen auf. Die Kupplungen können (zumindest) in bestimmten Betriebs punkten (insbesondere ständig während des Betriebs des Kraftfahrzeuges) mit einer Mikro-Schlupf- Regelung betrieben werden, bei der an der jeweiligen Kupp lung eine Drehzahldifferenz zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle von mehr als null Umdrehungen pro Minute und von höchstens 50 Umdrehungen pro Minute, insbesondere höchstens 20 Umdrehungen pro Minute, eingestellt wird. Insbesondere können die Kupplungen auch ohne Mikro-Schlupf-Regelung betrieben werden, in dem also gerade keine Drehzahldifferenz zwischen An triebswelle und Abtriebswelle eingestellt wird (bzw. eine Drehzahldifferenz von null Umdrehungen pro Minute). In einem stabilen ersten Fahrzustand erfolgt eine Regelung der Kupplungen derart, dass ein Summensperrmoment beider Kupplun gen (mindestens) einem über die Antriebswelle bereitgestellten Antriebsdrehmo ment entspricht. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Feststellen eines instabilen zweiten Fahrzustands, in dem mindestens ein erstes Rad einen ersten Schlupf oder ein zweites Rad einen zweiten Schlupf aufweist;

b) Verändern zumindest eines Sperrgrads der mit dem mindestens einen schlupfenden Rad verbundenen Kupplung, wobei die erste Kupplung einen einstellbaren ersten Sperrgrad und die zweite Kupplung einen einstellbaren zweiten Sperrgrad aufweist.

Insbesondere ist die Antriebseinheit ausschließlich der Achse (und nicht zusätz- lieh einer weiteren Achse) zugeordnet, so dass ausschließlich die Räder der Achse (und nicht die Räder einer weiteren Achse) über das von der Antriebseinheit be- reitgestellte Antriebsdrehmoment antreibbar sind.

Insbesondere ist die Antriebseinheit und damit auch die Antriebswelle dieser Ach- se zugewiesen. Bevorzugt wird ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes An triebsdrehmoment zum Antrieb der Räder des Kraftfahrzeugs ausschließlich die- ser Achse zugeführt. Eine Verzweigung des Antriebsdrehmoments auf weitere Achsen ist bevorzugt nicht vorgesehen. Ein Kraftfahrzeug kann eine zusätzliche angetriebene Achse aufweisen, die ihrer seits über eine weitere Antriebseinheit (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine) antreibbar ist.

Eine Mikro-Schlupf- Regelung umfasst, dass an der Kupplung zu möglichst jedem Zeitpunkt eine Differenzdrehzahl größer null Umdrehungen pro Minute eingestellt wird. Dabei sollte eine zu große Differenzdrehzahl vermieden werden, da durch den Schlupf in der Kupplung Reibungswärme entsteht. Diese Reibungswärme kann zu einer Überbeanspruchung der Kupplung führen. Mit der Mikro-Schlupf-Regelung wird insbesondere ermöglicht, dass zumindest in dem ersten Fahrzustand das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebs- drehmoment (insbesondere immer genau) den übertragbaren Drehmomenten zwi- schen den an den Kupplungen angebundenen Rädern und der Fahrbahn entspricht. Dabei entspricht ein Summensperrmoment beider Kupplungen (also das von bei- den Kupplungen zusammen übertragbare Drehmoment) mindestens oder im We- sentlichen (oder sogar genau) dem über die Antriebswelle von der Antriebseinheit bereitgestelltem Antriebsdrehmoment. Das Summensperrmoment weicht insbe- sondere um höchstens 1 %, bevorzugt um höchstens 0,5 %, von dem Antriebs- drehmoment ab.

Insbesondere wird, wenn der Schlupf zu klein wird, durch die Mikro-Schlupf- Regelung die Kupplung wieder so stark geöffnet, dass die Antriebseinheit be- schleunigt und sich ein gewünschter Schlupf einsteht. Dabei wird über die Kupp- lungen also ggf. bzw. zeitweise ein etwas geringeres Summensperrmoment über tragen.

Weiter kann eine Abstimmung des Kraftfahrzeuges bzw. des Antriebssystems vereinfacht werden, weil sich die Drehmoment-Anforderung immer gemäß dem vorliegenden Schlupf einsteht. Eine Parametrisierung von Reglern kann damit entfallen bzw. steht sich weniger komplex dar als in herkömmlichen Reglern für Allrad- Antriebsstränge

Die Regelung des Antriebssystems kann damit unabhängig von der Ansteuerung der Antriebseinheit erfolgen. Diese ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Be- triebsstrategie (z. B. eine Hybridstrategie zum Antrieb eines Hybridkraftfahr zeugs) von anderen Herstellern (als der Hersteller der die Kupplungen regelnden Steuereinheit) bereitgesteht wird. Der Sperrgrad einer Kupplung definiert insbesondere das über die Kupplung über tragbare Drehmoment. Je höher der Sperrgrad, desto höher das über die Kupplung übertragbare (bzw. übertragene) Drehmoment. In dem beschriebenen Antriebssystem wird der gewünschte Sperrgrad für jede der beiden Kupplungen für den ersten Fahrzustand (dabei dreht keines der angetriebe- nen Räder durch oder blockiert, weist also keinen Schlupf auf) insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter (bevorzugt von al len) bestimmt: eines Einschlagwinkels des Kraftfahrzeugs, des über die Antriebs- welle geleiteten Drehmoments (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmoment oder Rekuperationsmoment), der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der gemes senen Gierrate.

Dabei sollte ein Summensperrmoment der beiden Kupplungen groß genug sein, um das Antriebsdrehmoment aufzubringen und die Antriebseinheit„festzuhalten“. Dazu sollte der Schlupf (also eine Drehzahldifferenz) in mindestens einer der Kupplungen nahe null (aber größer als null) sein, insbesondere höchstens 50 Um drehungen pro Minute, bevorzugt höchstens 20 Umdrehungen pro Minute, beson ders bevorzugt höchstens 5 Umdrehungen pro Minute.

Insbesondere kann von dieser Verteilung der Drehmomente bzw. der Sperrgrade der beiden Kupplungen abgewichen werden, sobald der erste Fahrzustand verlas sen wird. Dies ist der Fall, wenn mindestens eines der Räder durchdreht oder blo ckiert (also einen Schlupf aufweist). In diesem Fall kann der Sperrgrad des durch- drehenden Rades verringert oder der Sperrgrad des/ der nicht durchdrehenden Rades/ Räder erhöht werden. Eine Verringerung des Sperrgrades sollte insbeson dere nur in Verbindung mit einer Reduzierung des über die Antriebswelle geleite ten Drehmoments (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmoment oder Rekuperati onsmoment) erfolgen. Insbesondere wird eine gewünschte Verteilung der Drehmomente in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter (bevorzugt von allen) bestimmt: eines Einschlagwinkels des Kraftfahrzeugs, des über die Antriebswelle geleiteten Drehmoments (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmoment oder Rekuperations- moment), der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der gemessenen Gierrate. Die gewünschte Verteilung wird z. B. als prozentualer Verteilungsfaktor (z. B. 40/60: 40 % des über die Antriebswelle geleiteten Drehmoment wird über die erste Kupplung und 60 % über die zweite Kupplung übertragen) angegeben, der für stabile Fahrmanöver den fahrdynamischen Anforderungen an das gewünschte Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges entspricht.

Sobald eines der Räder schlupft (durchdreht oder blockiert) kann die gewünschte Verteilung korrigiert werden. Um die Traktion zu erhöhen oder das Kraftfahrzeug zu stabilisieren wird in der Regel die Verteilung dahingehend geändert, dass der Sperrgrad des nicht schlupfenden Rades erhöht und/oder der Sperrgrad des schlupfenden Rades reduziert wird. Falls der Sperrgrad in Summe (der Summen sperrgrad) gesenkt wird, sollte (auch) das von der Antriebseinheit bereitgestellte Drehmoment reduziert werden. Wird das von der Antriebseinheit bereitgestellte Drehmoment nicht reduziert, wird sich die Drehzahl der Antriebswelle gegenüber den Drehzahlen der Abtriebswellen bzw. gegenüber der Drehzahl der schlupfen den Abtriebswelle weiter erhöhen.

Mittels des über die Antriebswelle geleiteten Drehmoments (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmoment oder Rekuperationsmoment), sowie der gewünschten Ver- teilung bzw. der korrigierten Verteilung kann der gewünschte Sperrgrad der je weiligen Kupplung für das erste Rad bzw. das zweite Rad berechnet werden. Da bei kann das Summensperrmoment (bzw. der Summensperrgrad) der Kupplungen genau dem über die Antriebswelle geleiteten Drehmoment entsprechen bzw. mit einer geringen Abweichung um den genauen Wert dieses Drehmoments schwin- gen (z. B. mit weniger als 1 % Abweichung oder weniger als 0,5 % Abweichung). Altemativ kann eine Kupplung eines kurvenäußeren Rades in einem Maß über sperrt werden, die einer Drehmomentstellgenauigkeit der Kupplungen und der Antriebseinheit entspricht. Damit kann sichergestellt werden, dass das gesamte über die Antriebswelle geleitete Drehmoment über die Kupplungen auf die Räder übertragen wird.

Insbesondere wird der Sperrgrad einer mit einem nicht schlupfenden Rad (über eine der Abtriebswellen) verbundenen Kupplung erhöht und der Sperrgrad einer mit einem schlupfenden Rad (über die andere der Abtriebswellen) verbundenen Kupplung reduziert.

Insbesondere wird, wenn das gemäß Schritt b) geänderte Summensperrmoment kleiner ist als das Antriebsdrehmoment, das Antriebsdrehmoment (das über die Antriebswelle geleitete Drehmoment der Antriebseinheit) verringert.

Insbesondere wird bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs im Rahmen des Schritts b) eine kurvenäußere Kupplung übersperrt.

Bevorzugt wird die kurvenäußere Kupplung in einem Maß übersperrt, das einer Drehmomentstellgenauigkeit der Kupplungen und der Antriebseinheit entspricht.

Insbesondere wird für den ersten Fahrzustand eine Verteilung der Sperrgrade zur Bildung des Summensperrmoments in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter berechnet:

· ein Einschlagwinkel eines Lenkrads des Kraftfahrzeuges;

• Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges;

• Gierrate;

• Drehmoment der Antriebswelle. Insbesondere ist das Verfahren zur Regelung eines Antriebssystems vorgesehen, bei dem an einer gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeuges zwei Kupplungen vor gesehen sind, wobei über jede der zwei Kupplungen jeweils ein Rad des Kraft fahrzeuges mit der Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges drehmomentübertragend verbunden wird. Die zwei Kupplungen können das sonst übliche Differential er setzen, durch das unterschiedliche Drehzahlen der Räder ausgeglichen werden können.

Der Aufbau derartiger Kupplungen und Antriebssysteme kann wie folgt beschrie- ben werden. Es können z. B. Lamellenkupplungen als Kupplungen eingesetzt werden, bei denen Außenlamellen mit einem Lamellenaußenträger und Innenlam ellen mit einem Lamelleninnenträger drehfest verbunden sind und jeder Lamellen träger mit der Antriebswelle oder der jeweiligen Abtriebswelle drehfest verbunden ist. Infolge einer Beaufschlagung mit einer in einer axialen Richtung wirkenden Schließkraft (infolge des Betätigungsdrucks) werden die Lamellen, bei anderen Kupplungen die Reibpartner, miteinander in Kontakt gebracht, so dass ein Dreh moment von der Antriebswelle über die Kupplung auf die jeweilige Abtriebswelle übertragen werden kann. Zumindest eine der beiden Kupplungen kann eine hydraulisch betätigte Kupplung sein, bevorzugt sind das beide Kupplungen. Bei einer hydraulisch betätigten Kupplung wird der Betätigungsdruck über ein Hydraulikfluid auf die Kupplung übertragen. Das Hydraulikfluid kann über eine (auch elektrisch betreibbare) Pum pe unter Druck gesetzt werden.

Zumindest eine der beiden Kupplungen kann eine elektrisch betätigte Kupplung sein, bevorzugt sind das beide Kupplungen. Bei einer elektrisch betätigten Kupp lung wird der Betätigungsdruck unmittelbar durch eine elektrische Maschine er zeugt, z. B. durch eine über die Maschine verdrehbare Rampenanordnung. Insbesondere kann infolge der Betätigung jeder der Kupplungen jeweils ein Rad der gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeuges mit der Antriebseinheit drehmomen tübertragend verbunden werden. Bevorzugt ist zumindest eine Kupplung, insbesondere sind beide Kupplungen, eine Lamellenkupplung.

Insbesondere ist durch die Betätigung jeder Kupplung jeweils ein Rad der ge meinsamen Achse des Kraftfahrzeuges mit der Antriebseinheit drehmomentüber- tragend verbindbar.

Bevorzugt ist die Antriebseinheit eine elektrische Maschine. Insbesondere kann die elektrische Maschine die einzige zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzte Antriebseinheit sein. Insbesondere kann auch eine zweite angetriebene Achse vor- liegen, wobei bevorzugt zum Antrieb der zweiten Achse eine weitere Antriebsein heit vorgesehen ist (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine oder eine weitere elektrische Maschine)

Insbesondere wird bei der Mikro-Schlupf- Regelung an der jeweiligen Kupplung eine Drehmomentdifferenz zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle von mehr als null Umdrehungen pro Minute und von höchstens 5 Umdrehungen pro Minute eingestellt.

Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend ein An- triebssystem für zumindest eine Achse des Kraftfahrzeuges. Das Antriebssystem weist zumindest eine Antriebseinheit, eine von der Antriebseinheit angetriebene Antriebswelle, eine erste Abtriebswelle mit einem ersten Rad und eine zweite Abtriebswelle mit einem zweiten Rad sowie eine die Antriebswelle mit der ersten Abtriebswelle verbindende erste Kupplung und eine die Antriebswelle mit der zweiten Abtriebswelle verbindende zweite Kupplung und weiter eine Steuerein- heit zur Regelung der Kupplungen auf, wobei das Antriebssystem mit dem be- schriebenen Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche regelbar ist. Die Steuereinheit ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ausgeführt und/oder eingerichtet bzw. führt das Verfahren aus.

Zwischen der Antriebseinheit und den Abtriebswellen kann ein Getriebe mit einer variablen Übersetzung angeordnet sein. Variable Übersetzung bedeutet insbeson dere, dass nicht eine einzige konstante Übersetzung vorliegt, sondern dass die Übersetzung verändert werden kann, z. B. in Stufen oder auch kontinuierlich.

Zwischen der Antriebseinheit und den Abtriebswellen kann alternativ kein Ge- triebe oder ein Getriebe mit einer einzigen festen Übersetzung angeordnet sein.

Insbesondere sind die beiden Kupplungen zur Übertragung von Drehmomenten an einer Achse eines Kraftfahrzeuges angeordnet, so dass durch das Betätigen der ersten Kupplung ein erstes Rad einer Achse und durch das Betätigen der zweiten Kupplung ein zweites Rad derselben Achse des Kraftfahrzeuges mit der Antriebs- einheit drehmomentübertragend verbunden wird. Die Kupplungen sind also insbe- sondere keine Kupplung eines Kraftfahrzeuges, die zwischen der Antriebseinheit und einem schaltbaren Getriebe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.

Weiter kann das Verfahren auch von einem Computer bzw. mit einem Prozessor einer Steuereinheit ausgeführt werden. Es wird demnach auch ein System zur Datenverarbeitung (insbesondere ein Steu- ergerät bzw. Teil davon) vorgeschlagen, das einen Prozessor umfasst, der so an gepasst/konfiguriert ist, dass er das Verfahren bzw. einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens aus führt. Es kann ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen sein, das Befehle um fasst, die bei der Ausführung durch einen Computer/Prozessor diesen veranlassen, das Verfahren bzw. mindestens einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Ver fahrens auszuführen.

Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf das Kraftfahrzeug, das System, das Speichermedium oder das computerimplementierte Verfahren übertragbar und umgekehrt. Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“,„zwei te“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegen ständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Fi guren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Fi guren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinie ren. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläu- terungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 : ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem zum Antrieb jeweils ei- nes Rades des Kraftfahrzeugs; Fig. 2: ein weiteres Kraftfahrzeug;

Fig. 3: eine Steuereinheit für das Antriebssystem; und Fig. 4: die Steuereinheit nach Fig. 3 in einer genaueren Darstellung.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 3 mit einem Antriebssystem 1 zum Antrieb jeweils eines ersten Rades 11 und eines zweiten Rades 12 einer gemeinsamen Achse 2 des Kraftfahrzeugs 3. Das Antriebssystem 1 umfasst eine Antriebseinheit 4, eine von der Antriebseinheit 4 angetriebene Antriebswelle 5, eine erste Abtriebswelle 6 und eine zweite Abtriebswelle 7 sowie eine die Antriebswelle 5 mit der ersten Abtriebswelle 6 verbindende erste Kupplung 8 und eine die Antriebswelle 5 mit der zweiten Abtriebswelle 7 verbindende zweite Kupplung 9. Weiter ist eine Steuereinheit 10 zur Regelung der beiden Kupplungen 8, 9 vorgesehen.

Hier ist ein Antriebssystem 1 dargestellt, bei dem an einer gemeinsamen Achse 2 des Kraftfahrzeuges 3 zwei Kupplungen 8, 9 vorgesehen sind, wobei über jede der zwei Kupplung 8, 9 jeweils ein Rad 11, 12 des Kraftfahrzeuges 3 mit der An triebseinheit 4 des Kraftfahrzeuges 3 drehmomentübertragend verbunden wird. Die zwei Kupplungen 8, 9 ersetzen ein sonst übliches Differential 22 (hier an der anderen Achse 2 des Kraftfahrzeugs 3 dargestellt), durch das unterschiedliche Drehzahlen der Räder ausgeglichen werden können.

Zwischen der Antriebseinheit 4 und den Abtriebswellen 6, 7 ist ein Getriebe 23 angeordnet.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Kraftfahrzeug 3. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird Bezug genommen. Hier überträgt die Antriebseinheit 4 das Drehmoment direkt über die Antriebswelle 5 auf die Achse 2 bzw. über die erste Kupplung 8 auf die erste Abtriebswelle 6 und über die zweite Kupplung 9 auf die zweite Abtriebswel- le 7. Die erste Kupplung 8 wird über ein erstes Ventil 26 und die zweite Kupplung 9 über ein zweites Ventil 27 gesteuert. Die Ventile 26, 27 werden über eine von einem Pumpenmotor 24 angetriebene Pumpe 25 geregelt angesteuert. Über ein Lenkrad 16 ist ein Einschlagwinkel 15 der Räder zumindest einer Achse regelbar.

Fig. 3 zeigt eine Steuereinheit 10 für das Antriebssystem 1. In dem beschriebenen Antriebssystem 1 wird der gewünschte Sperrgrad 13, 14 für jede der beiden Kupplungen 8, 9 für den ersten Fahrzustand (dabei dreht keines der angetriebenen Räder 11, 12 durch oder blockiert, weist also keinen Schlupf 20, 21 auf) insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter (bevorzugt von allen) bestimmt: eines Einschlagwinkels 15 des Kraft- fahrzeugs 3 (also der über ein Fenkrad 16 angesteuerten Räder 11, 12 einer Achse 2), des über die Antriebswelle 5 geleiteten Drehmoments 19 (Antriebsdrehmo- ment bzw. Schleppmoment oder Rekuperationsmoment), der Geschwindigkeit 17 des Kraftfahrzeugs und der gemessenen Gierrate 18. Bei instabilem (zweitem) Fahrzustand kann von dieser Verteilung der Drehmo- mente bzw. der Sperrgrade 13, 14 der beiden Kupplungen 8, 9 abgewichen wer den. Dies ist der Fall, wenn mindestens eines der Räder 11, 12 durchdreht oder blockiert (also einen Schlupf 20, 21 aufweist). In diesem Fall kann der Sperrgrad 13, 14 des durchdrehenden Rades 11, 12 verringert oder der Sperrgrad 13, 14 des durchdrehenden Rades 11, 12 erhöht werden. Eine Erhöhung des Sperrgrades 13, 14 sollte z. B. in Verbindung mit einer Reduzierung des über die Antriebswelle 5 geleiteten Drehmoments 19 (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmoment oder Rekuperationsmoment) erfolgen. Fig. 4 zeigt die Steuereinheit 10 nach Fig. 3 in einer genaueren Darstellung. Auf die Ausführungen zu Fig. 3 wird verwiesen. Hier ist ein erster Regler 28 zur Re- gelung des Antriebssystems 1 im stabilen ersten Fahrzustand vorgesehen. Ein zweiter Regler 29 ist zur Regelung des Antriebssystems 1 im instabilen Fahrzu- stand vorgesehen.

Eine gewünschte Verteilung der Drehmomente (Drehmomentverteilung 31 wird in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter (bevorzugt von allen) bestimmt: eines Einschlagwinkels 15 des Kraftfahrzeugs, des über die An- triebswelle geleiteten Drehmoments 19 (Antriebsdrehmoment bzw. Schleppmo- ment oder Rekuperationsmoment), der Geschwindigkeit 17 des Kraftfahrzeugs 3 und der gemessenen Gierrate 18. Die gewünschte Verteilung wird z. B. als pro- zentualer Verteilungsfaktor (z. B. 40/60: 40 % des über die Antriebswelle 5 gelei- teten Drehmoments 19 wird über die erste Kupplung 8 und 60 % über die zweite Kupplung 9 übertragen) angegeben, der für stabile Fahrmanöver den fahrdynami schen Anforderungen an das gewünschte Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges 3 entspricht. Die Verteilung der Drehmomente kann für die erste Kupplung 8 über die erste Sperrrate 13 und für die zweite Kupplung 9 über die zweite Sperrrate eingestellt werden.

Sobald eines der Räder 11, 12 schlupft (durchdreht oder blockiert), also ein insta biler Fahrzustand vorliegt, kann die gewünschte Drehmomentverteilung 31 durch eine Verteilungskorrektur 32 korrigiert werden. Um die Traktion zu erhöhen oder das Kraftfahrzeug 3 zu stabilisieren wird in der Regel die Drehmomentverteilung 31 dahingehend geändert, dass der Sperrgrad 13, 14 des nicht schlupfenden Rades

11, 12 erhöht und/oder der Sperrgrad 14, 13 des schlupfenden Rades 12, 11 redu ziert wird. Falls der Sperrgrad 13, 14 in Summe (der Summensperrgrad) gesenkt wird, sollte (auch) das von der Antriebseinheit 4 bereitgestellte Drehmoment 19 reduziert werden. Mittels des über die Antriebswelle 5 geleiteten Drehmoments 19 (Antriebsdreh moment bzw. Schleppmoment oder Rekuperationsmoment), sowie der gewünsch ten Drehmomentverteilung 31 bzw. der Verteilungskorrektur 32 kann über den dritten Regler 30 der gewünschte Sperrgrad 13, 14 der jeweiligen Kupplung 8, 9 für das erste Rad 11 bzw. das zweite Rad 12 berechnet werden.

Bezugszeichenliste

I Antriebssystem

2 Achse

3 Kraftfahrzeug

4 Antriebseinheit

5 Antriebswelle

6 erste Abtriebswelle

7 zweite Abtriebswelle

8 erste Kupplung

9 zweite Kupplung

10 Steuereinheit

I I erstes Rad

12 zweites Rad

13 erster Sperrgrad

14 zweiter Sperrgrad

15 Einschlagwinkel

16 Lenkrad

17 Geschwindigkeit

18 Gierrate

19 Drehmoment

20 erster Schlupf

21 zweiter S chlup f

22 Differential

23 Getriebe

24 Pumpenmotor

25 Pumpe

26 erstes Ventil

27 zweites Ventil 28 erster Regler

29 zweiter Regler

30 dritter Regler

31 Drehmomentverteilung 32 Verteilungskorrektur