DE102022133301A1

DE102022133301A1 - Driftfahrsteuerverfahren und Driftfahrsteuersystem eines elektronischen Sperrdifferentials

Info

Publication number: DE102022133301A1
Application number: DE102022133301.9A
Authority: DE
Inventors: Hyeok Hun Song
Original assignee: Hyundai Wia Corp
Current assignee: Hyundai Wia Corp
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2022-12-14
Publication date: 2023-06-15
Also published as: KR20230091221A; CN116262502A; US20230182567A1; KR102694446B1

Abstract

Driftfahrsteuerverfahren und Driftfahrsteuersystem eines elektronischen Sperrdifferentials (e-LSD), wobei das Verfahren und das System ein Driftfahren mittels Steuern eines e-LSD-Differentials ermöglichen, wenn eine Driftfahren durch einen Fahrer beabsichtigt ist, wobei auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands des Fahrers und eines Ausgangswertes, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs widerspiegelt, ermittelt wird (S10, S20, S30, S50, S70), ob die Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, wobei wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, wird das Steuern so durchgeführt (S40, S60), dass das Driftfahren durchgeführt wird, indem das Fahrzeug übersteuert wird, indem die Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades unter Verwendung des elektronischen Sperrdifferentials erhöht wird, und dann das gleichzeitige Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades aufrechterhalten wird.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Driftfahrsteuerverfahren und ein Driftfahrsteuersystem eines elektronischen Sperrdifferentials (e-LSD) (z. B. ein Verfahren und ein System zum Steuern eines elektronischen Sperrdifferentials (e-LSD) für das Driftfahren, z. B. für das Driften, z. B. für den Driftsport), wobei das Verfahren und das System konfiguriert sind, um das Driftfahren zu ermöglichen durch Steuern eines elektronischen Sperrdifferentials, wenn ein Driftfahren von einem Fahrer beabsichtigt ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Wenn bei einem Fahrzeug ohne Sperrdifferenzial (LSD, z. B. limited slip differential) aufgrund eines Rückgangs der Kontaktkraft eines kurveninneren (z. B. dem Inneren der Kurve näher gelegenen, z. B. sich drehenden inneren) Rades beim Einlenken ein Radschlupf auftritt, nimmt die Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades aufgrund der Eigenschaften eines Differenzials ab, und es kommt zu einem Untersteuern.
Ein elektronisches Sperrdifferenzial (e-LSD) verteilt das Drehmoment auf Räder des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Fahrtrichtung (z. B. Drehrichtung, z.B. Kurvenrichtung) und Beträgen eines Radschlupfes, nachdem es den Fahrzustand eines Fahrzeugs und die Absicht eines Fahrers ermittelt hat.
Wenn ein mit einem e-LSD ausgestattetes Fahrzeug abbiegt, kann das e-LSD folglich gesteuert werden, um die Stabilität in der Kurve (z.B. beim Abbiegen) zu verbessern. Der Steuerprozess weist auf ein Ermitteln von Untersteuern, Übersteuern oder ähnlichem und ein Anwenden eines Steuerdrehmoments innerhalb der zulässigen Antriebskraft der Antriebsräder, wodurch der Radschlupf in Querrichtung begrenzt und eine neutrale Lenkung eingeleitet wird.
Wir haben jedoch herausgefunden, dass, wenn ein Fahrer eine Driftfahrtoperation in einem Hinterradantriebsfahrzeug mit e-LSD durchführt, eine Antriebskraft, die eine zulässige Antriebskraft der Antriebsräder übersteigt, nicht übertragen werden kann. Daher ist das Driftfahren eingeschränkt, und die Absicht des Fahrers für das Driftfahren wird möglicherweise nicht richtig wiedergegeben, was problematisch sein kann.
Die vorstehenden Ausführungen sollen lediglich zum Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung/Erfindung beitragen und bedeuten nicht, dass die vorliegende Offenbarung/Erfindung in den Bereich der verwandten Technik fällt, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG/ERFINDUNG
Dementsprechend wurde die vorliegende Offenbarung/Erfindung unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme, die in der verwandten Technik auftreten, gemacht, und die vorliegende Offenbarung soll ein Verfahren und ein System zur Steuerung des Driftfahrens eines elektronischen Sperrdifferentials (z.B. elektronisches Schlupfbegrenzungsdifferential) (e-LSD) vorschlagen, wobei das Verfahren und das System so konfiguriert sind, dass sie das Driftfahren durch Steuern eines e-LSD-Differentials ermöglichen, wenn ein Fahrer das Driftfahren beabsichtigt.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Driftfahrsteuerverfahren eines elektronischen Sperrdifferentials (z. B. ein Verfahren zum Steuern eines elektronischen Sperrdifferentials für ein Driftfahren) bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen: Ermitteln durch ein Steuergerät (bzw. durch eine Steuervorrichtung), ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, auf Basis eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers (z. B. eines vom Fahrer eingestellten/angesteuerten Betriebszustands des Fahrzeugs) und eines Ausgabewerts, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt (bzw. reflektiert), und, wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, Steuern durch das Steuergerät eines Driftfahrens, das durchgeführt werden soll, durch Bewirken, dass das Fahrzeug übersteuert wird, indem die Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades unter Verwendung des elektronischen Sperrdifferentials erhöht wird, und dann Aufrechterhalten eines gleichzeitigen Schlupfes eines rechten und eines linken Rades (z.B. von rechten und linken Rädern).
Ein Driftmodus kann in einen Drifteingangsmodus (z. B. einen Drifteintrittsmodus) und einen Driftaufrechterhaltungsmodus (z. B. einen Drifterhaltungsmodus) eingeteilt werden. Ein normaler Fahrmodus kann in den Drifteingangsmodus oder in Übergänge zwischen dem Drifteingangsmodus (z.B. und dem Driftaufrechterhaltungsmodus) umgewandelt werden, und der Driftaufrechterhaltungsmodus kann ausgeführt werden, je nach Ergebnis des Ermittelns, ob die Driftmodusbedingungen erfüllt sind.
Wenn die Driftmodusbedingungen auf Basis eines Fahrmodus, eines Lenkzustands, eines Bremsbetriebszustands, eines Gaspedalöffnungsgrades oder einer Differenz zwischen einer durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und einer durchschnittlichen Hinterraddrehzahl des Fahrzeugs erfüllt sind, kann in den (z. B. kann der) Drifteingangsmodus eingetreten (z. B. aktiviert) werden.
Wenn die Driftmodusbedingung, die auf der Differenz zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit der Vorderräder (z.B. der Vorderraddurchschnittsgeschwindigkeit) und der Durchschnittsgeschwindigkeit der Hinterräder (z.B. der Hinterraddurchschnittsgeschwindigkeit) und dem Öffnungsgrad des Gaspedals (z.B. Betätigungsgrad des Gaspedals) beruht, nicht erfüllt ist, kann die Beendigung des Driftmodus um eine vorbestimmte Zeit verzögert werden.
Wenn die auf einem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung erfüllt ist, kann das elektronische Sperrdifferenzial gesteuert werden, um in den Driftaufrechterhaltungsmodus überzugehen.
Wenn die Driftmodusbedingungen, die auf dem Gaspedalöffnungsgrad, der Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl und dem Gegenlenkzustand basieren, erfüllt sind, kann der Driftaufrechterhaltungsmodus beibehalten werden.
Wenn die auf dem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung nicht erfüllt ist, kann ermittelt werden, ob der Driftmodus aktiviert werden soll oder nicht.
Ein Drifteingangsdrehmoment (z. B. ein Drehmoment für den Eintritt in den Drift) zum Verursachen des Übersteuern des Fahrzeugs kann im Drifteingangsmodus mit Hilfe des elektronischen Sperrdifferenzials aufgebracht werden. Ein Driftaufrechterhaltungsdrehmoment (z. B. ein Drehmoment zum Aufrechterhalten des Drifts) zum Aufrechterhalten des gleichzeitigen Durchdrehens der rechten und linken Räder (z. B. des linken Rades/Hinterrades und des rechten Rades/Hinterrades) kann im Driftaufrechterhaltungsmodus durch das e-LSD aufgebracht werden.
Das Drifteingangsdrehmoment kann durch die Antriebskraft, den Gaspedalöffnungsgrad und eine in das elektronische Sperrdifferenzial eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.
Das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment kann durch einen Maximalwert der in das elektronische Sperrdifferential eingegebenen Antriebskraft und eine zulässige Antriebskraft des kurvenäußeren Rades, eine Querbeschleunigung und einen Gierratenfehler ermittelt werden.
Das Drifteingangsdrehmoment und das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment können durch ein Begrenzen ihrer Steigungen aufgebracht werden.
Ein Gierdämpfungssteuern des elektronischen Sperrdifferenzials kann in einem Driftmodus gestoppt werden.
Der Driftmodus kann aufgehoben (z. B. beendet) werden, wenn eine Bremse in einem Driftmoduszustand betrieben wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird ein Driftfahrsteuersystem für ein elektronisches Sperrdifferential bereitgestellt. Das Driftfahrsteuersystem kann aufweisen: eine Ermittlungseinheit (z. B. ein Ermittlungsteil, z. B. ein Ermittlungsabschnitt), die auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers und eines Ausgabewerts, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt, ermittelt, ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht; und einer Drehmomentsteuereinheit, die ein Durchführen eines Driftfahrens ermöglicht durch Bewirken, dass das Fahrzeug übersteuert wird durch Erhöhen einer Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades mittels eines elektronischen Sperrdifferentials, und dann durch Aufrechterhalten eines gleichzeitigen Durchdrehens des rechten Rades und des linken Rades, wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind.
Wenn ein Fahrer Driftfahren mit einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb beabsichtigt, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Steuerverfahren durchgeführt werden, um ein Übersteuern des Fahrzeugs zu bewirken/zu verursachen und aufrechtzuerhalten, indem ein geeignetes Drehmoment auf die Räder des Fahrzeugs mittels des e-LSD aufgebracht wird, wodurch das Fahrzeug so gesteuert wird, dass es die Absicht des Fahrers für das Driftfahren richtig wiedergibt.
Wenn der Drift aufrechterhalten wird, kann außerdem ein gleichzeitiges Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, um den Driftzustand stabil zu halten. Darüber hinaus wird die Verteilung des Drehmoments in Querrichtung entsprechend der seitlichen/lateralen Bewegung des Fahrzeugs angepasst, wodurch winzige Lenkmanipulationen des Fahrers reduziert werden.
Darüber hinaus können Fahrzeuge mit einem e-LSD leichter ins Driftfahren eintreten und dieses beibehalten als Fahrzeuge ohne e-LSD. Dementsprechend kann die Produktqualität von Fahrzeugen in Bezug auf das sportliche Fahren verbessert werden.
Figurenliste
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung werden klarer verstanden werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 ein Diagramm ist, das eine Konfiguration eines Driftfahrsteuersystems eines e-LSD gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt (z. B. veranschaulicht),
2 ein Flussdiagramm ist, das ein Driftfahrsteuerverfahren eines e-LSD gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
3 ein Flussdiagramm ist, das einen Vorgang zum Erzeugen eines Driftmoments gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt, und
4 ein Diagramm ist, das ein Driftfahrverhalten eines Fahrzeugs mit einem e-LSD gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Spezifische strukturelle und funktionelle Beschreibungen von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, die hierin offengelegt werden, dienen lediglich der Veranschaulichung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung. Die vorliegende Offenbarung/ Erfindung kann in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden, ohne von dem Umfang und den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen. Daher werden die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung nur zu Veranschaulichungszwecken offenbart und sollten nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verstanden werden.
Im Folgenden wird im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung Bezug genommen, von denen spezifische Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden, da die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung in vielen verschiedenen Formen modifiziert werden können. Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, soll die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen, die vorliegende Offenbarung/Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil, die vorliegende Offenbarung/Erfindung soll nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die in den Umfang und den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind, einbezogen werden können.
Es versteht sich, dass die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zwar zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente aber nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. So könnte beispielsweise ein erstes Element, das im Folgenden erörtert wird, als zweites Element bezeichnet werden, ohne dass dies von den Lehren der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abweicht. In ähnlicher Weise könnte das zweite Element auch als erstes Element bezeichnet werden.
Es versteht sich, dass ein Element, das als „gekoppelt“ oder „verbunden“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, direkt mit dem anderen Element gekoppelt oder verbunden sein kann oder dass dazwischen Zwischenelemente vorhanden sein können. Wird ein Element hingegen als „direkt gekoppelt“ oder „direkt verbunden“ mit einem anderen Element bezeichnet, so sind keine Zwischenelemente vorhanden. Andere Ausdrücke, die die Beziehung zwischen Elementen erläutern, wie z. B. „zwischen“, „direkt zwischen“, „angrenzend an“ oder „direkt benachbart zu“, sollten in gleicher Weise ausgelegt werden.
Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ schließen auch die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweisen“, „einschließen“, „haben“ usw., wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Kombinationen davon angeben, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Kombinationen davon nicht ausschließen.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie von Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem diese Offenbarung/Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Es versteht sich ferner, dass Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des betreffenden Fachgebiets und der vorliegenden Offenbarung/Erfindung übereinstimmt, und dass sie nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne ausgelegt werden, es sei denn, dies ist hier ausdrücklich definiert.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Driftfahrsteuersystems für ein elektronisches Sperrdifferenzial (e-LSD) gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 1 ist das Driftfahrsteuersystem gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Fahrsteuersystem eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, das mit einem e-LSD ausgestattet ist, und weist auf: ein Steuergerät (z.B. eine Steuervorrichtung) 100 mit einer Ermittlungseinheit 110 und einer Drehmomentsteuereinheit 120, wobei die Ermittlungseinheit 110 auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers und eines Ausgabewerts, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt/reflektiert, ermittelt, ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, und einer Drehmomentsteuereinheit 120, die ein Durchführen des Driftfahrens ermöglicht, indem sie bewirkt, dass das Fahrzeug übersteuert wird, indem die Antriebskraft des kurvenäußeren Rades mittels des e-LSD erhöht wird, und dann das gleichzeitige Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades aufrechterhalten wird, wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind.
Insbesondere empfängt die Ermittlungseinheit 110 ein CAN-Signal (z. B. Controller Area Network Signal, z. B. Steuerbereichsnetzwerksignal) vom Fahrzeug und ermittelt den Verhaltenszustand des Fahrzeugs auf Grundlage des Fahrmodus des Fahrzeugs, der Betriebsinformationen des Fahrers und einer Mehrzahl von bewegungsbezogenen Sensorsignalen des Fahrzeugs.
Darüber hinaus ermittelt die Ermittlungseinheit 110 auf Grundlage der Betriebsinformationen des Fahrers, der Differenz zwischen Vorder- und Hinterraddrehzahlen, des Fahrverhaltenszustands (z. B. des Handhabungszustandes, z. B. des Zustandes der durch den Fahrer ausgeübten Handhabung des Fahrzeugs) und des Gegenlenkzustands, ob die Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht.
Darüber hinaus führt die Drehmomentsteuereinheit 120 ein Traktionssteuern (z. B. ein Reibungssteuern), ein Fahrverhaltenssteuern und ein Gierdämpfungssteuern entsprechend dem CAN-Signal und dem Ergebnis des Ermittelns des Verhaltenszustands des Fahrzeugs durch.
Wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind und der Verhaltenszustand des Fahrzeugs als Driftmodus ermittelt wird, berechnet die Drehmomentsteuereinheit 120 außerdem ein Driftdrehmoment zum Erhöhen der Antriebskraft des kurvenäußeren Rades und wendet das Driftdrehmoment mittels des e-LSD auf das kurvenäußere Rad an, so dass das Fahrzeug übersteuert wird, wodurch ein Eintreten des Fahrzeugs in den Driftmodus erleichtert wird.
Außerdem wird, nachdem das Fahrzeug in den Driftmodus eingetreten ist, das Driftmoment für das gleichzeitige Durchdrehen (z. B. den gleichzeitigen Schlupf, z. B. das gleichzeitige Rutschen, z. B. das gleichzeitige Durchrutschen) des rechten Rades und des linken Rades berechnet und mittels der E-LSD auf das rechte Rad und das linke Rad übertragen, wodurch der Driftzustand stabil aufrechterhalten wird.
Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb eine Driftfahrt beabsichtigt, führt die vorliegende Offenlegung/Erfindung wie oben beschrieben ein Steuern durch, um ein Übersteuern des Fahrzeugs zu bewirken und aufrechtzuerhalten, indem mittels des e-LSD ein geeignetes Drehmoment auf die Räder aufgebracht wird, wodurch eine Driftfahrt des Fahrzeugs ermöglicht wird. Auf diese Weise kann das Fahrzeug gefahren werden, indem die Absicht des Fahrers zum Driftfahren richtig wiedergegeben wird.
2 ist ein Flussdiagramm, das das Driftfahrsteuerverfahren eines e-LSD gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 2 ist das Driftfahrsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Fahrsteuerverfahren eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, das mit einem e-LSD ausgestattet ist, und weist auf: Ermitteln durch ein Steuergerät 100, ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers und eines Ausgabewerts, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt, und wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, Steuern durch das Steuergerät 100 des Driftfahrens, das durchgeführt werden soll, indem bewirkt wird, dass das Fahrzeug übersteuert wird, indem die Antriebskraft des kurvenäußeren Rades unter Verwendung des e-LSD erhöht wird und dann das gleichzeitige Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades aufrechterhalten wird.
Als Referenz kann das Steuergerät 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Algorithmus implementiert werden, der konfiguriert ist, um den Betrieb einer Vielzahl von Komponenten eines Fahrzeugs zu steuern, oder unter Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers (nicht dargestellt), der konfiguriert ist, um Daten in Bezug auf Softwareanweisungen zur Reproduktion des Algorithmus zu speichern, und eines Prozessors (nicht dargestellt), der konfiguriert ist, um unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten Operationen durchzuführen, die im Folgenden beschrieben werden. Hierbei können der Speicher und der Prozessor als separate Chips implementiert sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor auch in einem einzigen Chip integriert sein.
Anschließend kann der Driftmodus in einen Drifteingangsmodus und einen Driftaufrechterhaltungsmodus unterteilt werden. Je nach dem Ergebnis des Ermittelns, ob die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, kann ein normaler Fahrmodus in den Drifteingangsmodus umgewandelt werden oder es können Übergänge zwischen dem Drifteingangsmodus und dem Drifterhaltungsmodus ausgeführt werden.
Das heißt, wenn eine bestimmte Bedingung unter den Driftmodusbedingungen erfüllt ist, wird der normale Fahrmodus in den Drifteingangsmodus umgewandelt. Je nach dem Ergebnis des Ermittelns, ob eine bestimmte Bedingung unter den Driftmodusbedingungen erfüllt ist oder nicht, kann ein Übergang vom Drifteingangsmodus zum Driftaufrechterhaltungsmodus oder umgekehrt erfolgen.
Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das e-LSD gesteuert werden, um in den Drifteingangsmodus einzutreten, wenn die Driftmodusbedingungen auf Grundlage des Fahrmodus, eines Lenkzustands, eines Bremsenbetriebszustands, eines Gaspedalöffnungsgrades oder einer Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl des Fahrzeugs erfüllt sind.
Wenn beispielsweise in den Schritten S10, S20 und S30 in 2 der Fahrmodus des Fahrzeugs ein Sportmodus ist, sowohl der Lenkwinkel als auch die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrades gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, eine Bremspedalbetätigung in einem AusZustand ist und der Gaspedalöffnungsgrad (d.h. der Öffnungsgrad des Gaspedals) oder die Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl gleich oder größer als ein Referenzwert (z. B. zugeordnet ein erster Referenzwert und ein zweiter Referenzwert) ist, wird der Drifteingangsmodus in Schritt S40 ausgegeben.
Wenn jedoch die Driftmodusbedingung basierend auf der Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl oder dem Öffnungsgrad (z.B. Betätigungsgrad) des Gaspedals unter den oben genannten Driftmodusbedingungen nicht erfüllt ist, kann eine Beendigung (z. B. Aufhebung) des Driftmodus um eine vorbestimmte Zeit verzögert werden.
Das heißt, dass als Ergebnis der Ermittlung von Schritt S30, wenn der Gaspedalöffnungsgrad kleiner als der (z. B. erste) Referenzwert ist und die Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl kleiner als der (z. B. zweite) Referenzwert ist, ein Steuern durchgeführt wird durch Verzögern der Beendigung des Driftmodus für eine vorbestimmte Zeit in Schritt S80, wodurch der Wiedereintritt des Fahrzeugs in ein Driftfahren erleichtert wird.
Da beispielsweise die Beendigung des Driftmodus um die vorbestimmte Zeit verzögert wird, ist es vorteilhaft leicht, in den Driftmodus wieder einzutreten, wenn das Fahrzeug direkt nach Stoppen des Driftfahrens wieder in den Driftmodus eintritt, wie bei dem Figur-Acht-Driftfahren (z. B. bei einem Drittfahren, bei dem das Fahrzeug einem Weg/einer Spur/einer Strecke in Form einer 8 folgt).
Wenn die auf dem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung erfüllt ist, kann das e-LSD außerdem gesteuert werden, um in den Driftaufrechterhaltungsmodus überzugehen.
Wenn beispielsweise in Schritt S50 auf Grundlage des Lenkradzustands ermittelt wird, dass sich der Zustand in einem Gegenlenkbetriebszustand befindet, wird der Drifteingangsmodus in den Driftaufrechterhaltungsmodus geändert.
Wenn die Driftmodusbedingungen, die auf dem Gaspedalöffnungsgrad, der Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl und dem Gegenlenkzustand basieren, erfüllt sind, kann das e-LSD gesteuert werden, um den Driftaufrechterhaltungsmodus aufrechtzuerhalten.
Zum Beispiel wird in einem Zustand, in dem der Modus in den Driftaufrechterhaltungsmodus wie in Schritt S60 geändert wird, der Driftfahrzustand durch Aufrechterhalten des Driftaufrechterhaltungsmodus aufrechterhalten, wenn der Gaspedalöffnungsgrad gleich oder größer als der Referenzwert ist, die Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl gleich oder größer als der Referenzwert ist und der Gegenlenkvorgang ausgeführt wird.
Wenn die auf dem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung nicht erfüllt ist, kann hierbei ermittelt werden, ob in den Driftmodus eingetreten werden soll oder nicht.
Wenn beispielsweise im Drifteingangsmodus als Ergebnis des Ermittelns des Gegenlenkzustands ermittelt wird, dass es sich nicht um den Gegenlenkzustand handelt, kann das Verfahren zu Schritt S10 übergehen, um erneut zu ermitteln, ob der Driftmodus aktiviert werden soll oder nicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Erzeugen eines Driftmoments gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 3 kann die vorliegende Offenbarung/Erfindung ein Drifteingangsdrehmoment aufbringen (z. B. anbringen, z. B. anwenden) zum Bewirken des Übersteuerns des Fahrzeugs mittels des e-LSD im Drifteingangsmodus und ein Driftaufrechterhaltungsdrehmoment aufbringen zum Aufrechterhalten des gleichzeitigen Durchdrehens des rechten Rades und des linken Rades mittels des e-LSD im Driftaufrechterhaltungsmodus.
Wenn beispielsweise der aktuelle Fahrmodus der Driftmodus ist und das Bremspedal in Schritt S100 nicht betätigt wird, wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Driftmoments durchgeführt.
Folglich, wenn also in Schritt S200 ein Verfahren zum Erzeugen des Driftmoments aktiviert wird, wird das Driftmoment je nach Driftmodus selektiv in Form eines Drifteingangsdrehmoment oder eines Driftaufrechterhaltungsdrehmoments erzeugt.
Das heißt, im Drifteingangsmodus wird das Drifteingangsdrehmoment wie in Schritt S300 berechnet und erzeugt. Im Driftaufrechterhaltungsmodus wird das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment wie in Schritt S400 berechnet und erzeugt.
Im Gegensatz dazu wird in Schritt S100, wenn der aktuelle Fahrmodus nicht der Driftmodus ist oder das Bremspedal betätigt wird, das Driftmoment nicht erzeugt. Das erzeugte Driftdrehmoment ist ‚0‘, und das Drehmoment für eine herkömmliche e-LSD-Funktion wird in Schritt S900 berechnet und erzeugt.
Das heißt, das Übersteuern des Fahrzeugs kann durch Aufbringen des Drifteingangsdrehmoments und des Driftaufrechterhaltungsdrehmoments mit Hilfe des e-LSD entsprechend dem Drifteingangsmodus und dem Driftaufrechterhaltungsmodus verursacht und aufrechterhalten werden.
Darüber hinaus kann das Drifteingangsdrehmoment durch die (z.B. in das elektronische Sperrdifferential eingegebene) Antriebskraft, den (z.B. in das elektronische Sperrdifferential eingegebenen) Gaspedalöffnungsgrad und die in das e-LSD eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.
Das Drifteingangsdrehmoment kann beispielsweise gemäß folgender Gleichung berechnet werden: $\begin{array}{l} Drifteingangsdrehmoment = Antriebsdrehmomenteingabe an einer \\ e - LSD \times Proportionalerst \ddot{a} rkung eines Gaspedal \ddot{o} ffnungsgrades \times \\ Proportionalverst \ddot{a} rkung einer Fahrzeuggeschwindigkeit \end{array}$
Da das so berechnete Drifteingangsdrehmoment über das e-LSD auf die Räder des Fahrzeugs aufgebracht wird, wird Antriebskraft, die durch das Drehen/Durchdrehen des kurveninneren Rades verloren gegangen ist, auf das kurvenäußere Rad übertragen, wodurch ein Drehen/Durchdrehen des kurvenäußeren Rades erzeugt wird.
Darüber hinaus kann das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment durch den Maximalwert der in das e-LSD eingegebenen (z. B. eingeleiteten) Antriebskraft und die zulässige Antriebskraft des kurvenäußeren Rades, die Querbeschleunigung und einen Gierratenfehler ermittelt werden.
Zum Beispiel kann das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment durch die folgende Gleichung berechnet werden: $\begin{array}{l} Driftaufrechterhaultgsdrehmoment = Maximalwert einer in die e - \\ LSD eingegebenen Antriebskraft und einer zul \ddot{a} ssigen Antriebskraft f \ddot{u} r ein \\ kurvenh \ddot{a} ußeres Rad \times Querbeschleunigung / Gierratenfehler \end{array}$
Da das auf diese Weise berechnete Driftaufrechterhaltungsdrehmoment mittels des e-LSD auf die Räder des Fahrzeugs aufgebracht wird, wird das gleichzeitige Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades des Fahrzeugs aufrechterhalten, um den Driftzustand stabil zu halten. Darüber hinaus wird die Verteilung des Drehmoments auf das rechte und das linke Rad entsprechend dem Querverhalten des Fahrzeugs angepasst, wenn der Drift aufrechterhalten wird, wodurch eine winzige Lenkmanipulation des Fahrers reduziert wird (z.B. wodurch winzige unabsichtliche Lenkbewegungen des Fahrers kompensiert werden).
Darüber hinaus kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das Drifteingangsdrehmoment und das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment durch Begrenzen von deren Gradienten angewendet werden.
Wenn beispielsweise das Drifteingangsdrehmoment und das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment in Schritt S300 und Schritt S400 in 3 berechnet werden, wird das endgültige Driftdrehmoment durch Anwenden eines Verzögerungsfilters und einer Gradientenbegrenzung erzeugt, um einen übermäßigen Drehmomentübergang bei einem Erzeugen des endgültigen Driftdrehmoments in Schritt S500 zu verhindern.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie in Schritt S700 in 3, das Gierdämpfungssteuern des e-LSD im Driftmoduszustand gestoppt werden.
Das heißt, bei Driftfahren kommt es zu einer Änderung und einem Übergang in der Bewegung des Fahrzeugs in Gierrichtung. Daher wird bei einem herkömmlichen e-LSD aufgrund des Gierdämpfungssteuern ein Drehmoment zur Verringerung der Gierbewegung des Fahrzeugs erzeugt, wodurch der Drift des Fahrzeugs verringert wird.
Dementsprechend wird in der vorliegenden Offenbarung/Erfindung bei Eintritt in den Driftmodus das Gierdämpfungssteuern ausgeschaltet, wodurch verhindert wird, dass der Drift des Fahrzeugs durch das Gierdämpfungssteuern verringert wird.
Derweil kann die vorliegende Offenlegung/Erfindung den Driftmodus aufheben, wenn die Bremse in einem Driftmoduszustand betrieben (z. B. betätigt) wird.
Das heißt, wenn der Fahrer die Bremse im Driftmodus betätigt, wird der Driftmodus sofort aufgehoben, wodurch die Stabilität des Fahrzeugs erhalten wird.
4 ist ein Diagramm, das eine Driftfahrbewegung eines Fahrzeugs mit einem e-LSD gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 4 wird der Driftfahrbetriebsprozess des Fahrzeugs beschrieben. Zunächst zeigt der Zustand (a) an, dass ein Fahrzeug in einem Sportmodus geradeaus fährt. Der Sportmodus ist ein Fahrmodus, in dem ein Wechsel in den Driftmodus möglich/erlaubt ist.
Wenn das Lenkrad durch die Driftabsicht des Fahrers nach rechts gelenkt wird, dreht das Fahrzeug wie in Zustand (b) nach rechts, und das Gewicht (z. B. der Schwerpunkt des Fahrzeugs) bewegt sich in Bezug auf die Drehung nach außen. Zum Vergleich, im Zustand (b) ist der Driftmodus noch nicht aktiviert, obwohl das Lenkrad in den Driftzustand für ein Driften übergegangen ist.
In diesem Fall ist die Traktion (z. B. die Reibung) des kurveninneren Rades verringert, und wenn die Antriebskraft übertragen wird, kann es zu Radschlupf kommen.
Wenn der Fahrer anschließend das Fahrzeug beschleunigt, indem er für Driftfahren das Gaspedal beim Abbiegen des Fahrzeugs bis zu 100 % durchdrückt, wird der Drifteingangsmodus aktiviert und das Drifteingangsdrehmoment berechnet. Das berechnete Drifteingangsdrehmoment wird über das e-LSD auf die Antriebsräder übertragen.
Dann werden, wie in Zustand (c), das kurveninnere Rad und das kurvenäußere Rad synchronisiert, und Drehmoment, das durch das Durchdrehen des kurveninneren Rades verloren gegangen ist, wird auf das kurvenäußere Rad übertragen. Dann wird eine übermäßige Antriebskraft auf das kurvenäußere Rad übertragen, und der Reifen verliert die Traktion (z. B. die Haftreibung) und rutscht, was zu einem Übersteuern des Fahrzeugs führt.
Anschließend stoppt der Fahrer ein übermäßiges Übersteuern des Fahrzeugs durch Ausführen eines Gegenlenkbetriebs des Lenkrades und passt die Antriebskraft des Fahrzeugs an durch Reduzieren des Gaspedalöffnungsgrads auf 50 %. Dann wird der Drifteingangsmodus in den Driftaufrechterhaltungsmodus umgeschaltet (z. B. überführt), und das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment wird berechnet.
Auf diese Weise wird das berechnete Drifteingangsdrehmoment (z. B. das berechnete Driftaufrechterhaltungsdrehmoment) mit Hilfe des e-LSD auf die Antriebsräder übertragen, und der Schlupf des kurveninneren Rads und des kurvenäußeren Rades wird wie in den Zuständen (d) und (e) beibehalten, wodurch der Driftzustand stabil gehalten wird.
Wenn der Fahrer die Antriebskraft reduziert durch Betätigen des Gaspedals, um den Gaspedalöffnungsgrad zu verringern, während er das Lenkrad in eine Richtung bewegt, in der das Gegenlenken aufgehoben wird, wird folglich das Übersteuern wie im Zustand (f) reduziert. Dann wird der Betrag des Driftaufrechterhaltungsdrehmoments allmählich reduziert, so dass die Traktion der Räder wiederhergestellt wird.
Wenn der Fahrer anschließend das Lenkrad in der Neutralstellung hält und der Gaspedalöffnungsgrad auf 10 % oder weniger reduziert wird, wird der Driftmodus anschließend wie in Zustand (g) aufgehoben, und das Fahrzeug kann in den normalen Fahrzustand zurückkehren.
Wie oben dargelegt, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wenn ein Fahrer Driftfahren in (z. B. mit) einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb beabsichtigt, ein Steuerverfahren durchgeführt werden, um ein Übersteuern des Fahrzeugs zu bewirken und aufrechtzuerhalten, indem ein geeignetes Drehmoment auf die Räder des Fahrzeugs mit Hilfe des e-LSD aufgebracht wird, wodurch das Fahrzeug so angetrieben wird, dass es die Absicht des Fahrers, zu driften, richtig wiedergibt.
Wenn der Drift beibehalten wird, kann außerdem das gleichzeitige Durchdrehen des rechten Rades und des linken Rades des Fahrzeugs beibehalten werden, um den Driftzustand stabil zu halten. Darüber hinaus wird die Verteilung des Drehmoments in Querrichtung entsprechend der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs angepasst, wodurch winzige Lenkmanipulationen des Fahrers reduziert werden.
Darüber hinaus können Fahrzeuge mit einem e-LSD leichter ins Driftfahren einsteigen/eintreten und dieses leichter aufrechterhalten als Fahrzeuge ohne e-LSD. Dementsprechend kann die Produktqualität von Fahrzeugen in Bezug auf das sportliche Fahren verbessert werden.
Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zur Veranschaulichung beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Driftfahrsteuerverfahren eines elektronischen Sperrdifferentials, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln (S10, S20, S30, S50, S70) durch ein Steuergerät (100), ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, auf der Basis eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers oder eines Ausgangswertes, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt, und, wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, Steuern (S40, S60) des Driftfahrens durch das Steuergerät (100) durch Bewirken, dass das Fahrzeug übersteuert wird durch Erhöhen der Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades unter Verwendung des elektronischen Sperrdifferentials, und dann durch Aufrechterhalten eines gleichzeitigen Durchdrehens eines rechten Rades und eines linken Rades.
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei ein Driftmodus in einen Drifteingangsmodus und einen Driftaufrechterhaltungsmodus unterteilt wird, und ein normaler Fahrmodus in den Drifteingangsmodus umgewandelt wird (S40) oder Übergänge zwischen dem Drifteingangsmodus und dem Driftaufrechterhaltungsmodus entsprechend einem Ergebnis des Ermittelns (S10, S20, S30, S50, S70), ob die Driftmodusbedingungen erfüllt sind, durchgeführt werden.
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 2, wobei der Driftmodus eingeleitet wird (S40), wenn die Driftmodusbedingungen auf Grundlage eines Fahrmodus, eines Lenkzustands, eines Bremsbetriebszustands, eines Gaspedalöffnungsgrades oder einer Differenz zwischen einer durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und einer durchschnittlichen Hinterraddrehzahl des Fahrzeugs erfüllt sind (S30).
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei, wenn die Driftmodusbedingung, die auf der Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl und dem Gaspedalöffnungsgrad basiert, nicht erfüllt ist, ein Aufheben des Driftmodus für eine vorbestimmte Zeit verzögert wird (S80).
Driftfahrsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das elektronische Sperrdifferenzial gesteuert wird, um in den Driftaufrechterhaltungsmodus überzugehen, wenn die auf einem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung erfüllt ist.
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 5, wobei der Driftaufrechterhaltungsmodus aufrechterhalten wird, wenn die Driftmodusbedingungen, die auf dem Gaspedalöffnungsgrad, der Differenz zwischen der durchschnittlichen Vorderraddrehzahl und der durchschnittlichen Hinterraddrehzahl und dem Gegenlenkzustand basieren, erfüllt sind (S70).
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei, wenn die auf dem Gegenlenkzustand basierende Driftmodusbedingung nicht erfüllt ist, ermittelt wird, ob in den Driftmodus eingetreten werden soll oder nicht (S50).
Driftfahrsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein Drifteingangsdrehmoment zum Bewirken des Übersteuerns des Fahrzeugs mittels des elektronischen Sperrdifferentials im Drifteingangsmodus aufgebracht wird (S300), und wobei ein Driftaufrechterhaltungsdrehmoment zum Aufrechterhalten des gleichzeitigen Durchdrehens des rechten Rades und des linken Rades mittels des elektronischen Sperrdifferentials im Drehmomentaufrechterhaltungsmodus aufgebracht wird (S400).
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 8, wobei das Drifteingangsdrehmoment durch die Antriebskraft, den Gaspedalöffnungsgrad und eine in das elektronische Sperrdifferential eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.
Driftfahrsteuerverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment durch einen Maximalwert der in das elektronische Sperrdifferential eingegebenen Antriebskraft und einer zulässigen Antriebskraft des kurvenäußeren Rades, eine Querbeschleunigung und einen Gierratenfehler ermittelt wird.
Driftfahrsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Drifteingangsdrehmoment und das Driftaufrechterhaltungsdrehmoment durch Begrenzen von deren Gradienten aufgebracht werden (S500).
Driftfahrsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Gierdämpfungssteuern des elektronischen Sperrdifferentials in einem Driftmoduszustand gestoppt wird (S700).
Driftfahrsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Driftmodus aufgehoben wird, wenn eine Bremse im Driftmoduszustand betätigt wird (S100).
Driftfahrsteuersystem eines elektronischen Sperrdifferentials, wobei das Driftfahrsteuersystem aufweist: ein Steuergerät (100) aufweisend eine Ermittlungseinheit (110) und eine Drehmomentsteuereinheit (120), wobei die Ermittlungseinheit auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands eines Fahrers und eines Ausgabewerts, der einen Fahrzustand eines Fahrzeugs widerspiegelt, ermittelt, ob Driftmodusbedingungen erfüllt sind oder nicht, und wobei die Drehmomentsteuereinheit (120) ermöglicht, dass ein Driftfahren ausgeführt wird, durch Bewirken, dass das Fahrzeug übersteuert wird durch Erhöhen einer Antriebskraft eines kurvenäußeren Rades mittels eines elektronischen Sperrdifferentials, und dann durch Aufrechterhalten eines gleichzeitigen Durchdrehens des rechten Rades und des linken Rades, wenn die Driftmodusbedingungen erfüllt sind.