通过操纵操作单元设定在机动车的车桥的车轮之间的转矩分配的制作方法

本发明涉及一种用于运行机动车的方法，在其中，通过在至少一个车桥的车轮处的不均匀的转矩分配来主动影响横摆角。本发明还涉及一种控制单元和机动车。

背景技术：

由现有技术已知用于将转矩分配到机动车的多个车轮上的系统，其中，通过在车轮下的不均匀的转矩分配主动影响机动车的横摆角。用于转矩分配的这种方法在英文中还被称为“torquevectoring(扭矩矢量分配)”或“activeyaw(主动横摆控制)”。例如通过不均匀的转矩分配在机动车弯道行驶/转弯行驶时，在弯道外侧的车轮处比在弯道内侧的车轮处设定更大的转矩。弯道外侧的车轮和弯道内侧的车轮可布置在相同的车桥上。由此例如可改善机动车的横向动力性和/或转向动力性。

此外，de102014225490a1提供了一种车辆调节方法，在其中，如果车辆打滑或滑转，则协同进行驱动设备转矩调节和制动力调节。在此，通过差速机构将转矩分配到左车轮和右车轮。例如实现在两个车轮之间的不均匀的转矩分配。

根据现有技术，始终自动干预机动车的转矩分配。这意味着机动车的驾驶员不能影响转矩分配的干预。

在此背景下，de112010003590t5提出了一种用于动态控制车辆的系统。第一输入设备构造成设定第一组可设定的子系统，其影响车辆的动力传动系的性能。第二输入设备构造成设定第二组可设定的子系统，其影响车辆的操作。还公开了一种车辆，其具有用于稳定性控制的系统，该系统借助于横摆传感器监测车辆的横摆运动，并且据此操纵制动。

技术实现要素：

本发明的目的在于，使得对机动车车轮的转矩分配能更好地由驾驶员控制。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来实现。带有优选改进手段的有利实施方式是从属权利要求的主题。

本发明的第一方面涉及一种用于运动机动车的方法，在该方法中，通过以下方式主动影响机动车的横摆角：在机动车的至少一个车桥的左车轮和右车轮处设定不均匀的转矩分配。在此，为至少一个车桥的左车轮和右车轮相应设定不同的转矩。例如，为左车轮设定比右车轮更大的转矩。在另一示例中，为右车轮设定比左车轮更大的转矩。有利地，尤其对于具有多于一个驱动桥的机动车，在机动车的两个或多个车桥上，在相应的车桥的左车轮和右车轮上设定不均匀的转矩分配。

在本发明的范围中，为相应车轮设定的转矩尤其表示从相应车轮传递到道路上的转矩。因此，转矩可与通过车轮产生的牵引力成正比。转矩可由在相应的车轮处的驱动力矩和在相应的车轮处的制动力矩组成。驱动力矩尤其通过动力传动系传递到相应的车轮处。替代地或附加地，驱动力矩可通过相应的车轮驱动器、例如优选地实施为电机的轮毂电机直接在车轮处产生。在这种情况下，车桥的左车轮和车桥的右车轮优选地具有相应的车轮驱动器。制动力矩尤其通过相应的制动单元在车轮处产生，制动单元可尤其为机动车的行车制动设备的一部分。转矩分配表示在车桥的左车轮处的转矩与在车桥的右车轮处的转矩之间的关系。

左车轮和右车轮可相应具有轮胎，其优选地至少部分地由橡胶构成。转矩尤其从相应的车轮、优选地相应的轮胎传递到机动车所处的地表、优选地道路上。优选地，通过不均匀的转矩分配支持机动车的转向。尤其至少在机动车的转向桥上，左车轮和右车轮可转向地布置在机动车上。转向桥的车轮可转动，以便机动车转向。通过转向桥的车轮的转动，可设定车轮尤其在平行于机动车所处的地表的平面上的转动角度。尤其通过不均匀的转矩分配来支持基于转向桥车轮转动角度的机动车横摆。转向桥的车轮的转动角度优选地借助于机动车的方向盘来控制。

为了此时使在机动车车轮上的转矩分配能更好地由驾驶员控制，根据本发明规定，获取机动车的操作单元的操纵，根据获取到的操纵设定不均匀的转矩分配，并仅在获取到操作单元的操纵的时间内维持不均匀的转矩分配。操作单元的操纵尤其刚好存在于用户、优选地驾驶员与操作单元相互作用期间。优选地，操作单元的操纵刚好存在于为操作单元的操作元件加载外力的时候，该外力尤其不是由机动车的构件引起。优选地，操作单元由机动车的驾驶员操纵。

例如，如果获取到操作单元的操纵，此时就尤其根据获取到的操纵设定不均匀的转矩分配。尤其如果获取到操作单元的操纵，此时就将不均匀的转矩分配设定成预定的值。例如，将转矩分配设定成在车桥的左车轮处的转矩和在车桥的右车轮处的转矩之间的预定的关系。在另一示例中，在左车轮处的转矩和在右车轮处的转矩之间设定预定的差额。在这种情况下，在左车轮处的转矩与在右车轮处的转矩可相差预定的差值。根据所获取的操作单元的操纵设定的不均匀的转矩分配优选地仅在操作单元的操纵期间被维持。例如，操作单元包括按钮。在这种情况下，如果按压按钮，此时例如就可获取到操纵。在该示例中，在按钮被施加了力或按钮处在被按压状态期间，此时就可设定根据所获取的操作单元的操纵而设定的不均匀的转矩分配。

除了根据所获取的操作单元的操纵而设定的不均匀的转矩分配之外，可自动设定转矩分配。例如，根据所获取的操作单元的操纵而设定的不均匀的转矩分配与现有技术的用于自动的转矩分配的方法可叠加。因此，转矩分配可附加地根据机动车所处的行车状况来设定。行车状况例如通过机动车的横摆角速度、机动车的转向角度、速度或尤其沿着和/或横向于机动车行驶方向的加速度来说明。因此，优选规定：确定横摆角速度、转向角度、速度或加速度。横摆角速度尤其说明了围绕车辆高度轴线的机动车横摆角和/或角速度随时间的改变。

根据本发明的方法的一实施方式规定，不均匀的转矩分配仅仅根据所获取的操作单元的操纵来设定。换句话说，在该实施方式中规定：没有自动干预转矩分配。因此，在这种情况下关于转矩分配的控制可仅仅通过操作单元来施加。

根据本发明的方法尤其用在汽车、优选地乘用车中。轿车可为运动型轿车，尤其是赛车或重机动型轿车，其尤其具有大于200ps、300ps、400ps或500ps的驱动设备公率。因此，在机动车、尤其乘用车、尤其运动型轿车中，对于驾驶员来说，能够相对于现有技术更好地控制转矩分配到至少一个车桥的两个车轮上。此外，通过根据本发明的方法可提高开车乐趣。尤其在机动车在赛道上运行时，可实现动力性能特别好的行车运行。

一改进方案规定：仅仅在机动车的预定的运行模式中设定不均匀的转矩分配。例如，机动车除了预定的运行模式之外具有其他的运行模式，在该其他的运行模式中，在不影响转矩分配的情况下保持操作单元的操纵方向。换句话说，在机动车的其他的运行模式中，不是根据操作单元的操纵来设定转矩分配。然而，在其他的运行模式中的一个或多个运行模式中可以规定，自动设定在至少一个车桥的左车轮和右车轮处的不均匀的转矩分配。还可以规定多个不同的预定的运行模式，在其中，不均匀的转矩分配根据操作单元的操纵来设定。通过一个预定的运行模式或多个预定的运行模式，例如可设定机动车的相比于其他的运行模式更为运动式的特征。因此，可以仅仅在预定的运行模式中由机动车的驾驶员接管对转矩分配的控制。

一改进方案规定，仅仅在机动车的弯道行驶期间设定不均匀的转矩分配。例如，如果已经存在机动车的弯道行驶，仅仅此时能够根据获取到的操作单元的操纵设定不均匀的转矩分配。尤其是，可以仅仅以这种方式确保通过不均匀的转矩分配支持机动车的转向。换句话说，可防止机动车仅仅基于不均匀的转矩分配的转向。例如，机动车的弯道行驶借助转向角度或机动车横向于行驶方向的加速度来确定。优选地，如果转向桥的车轮转动，仅仅此时能够根据获取到的操作单元的操纵设定不均匀的转矩分配。替代地或附加地，如果转向柱和/或方向盘偏离预定机动车的直线行驶的零位，仅仅此时能够根据获取到的操作单元的操纵设定不均匀的转矩分配。

一改进方案规定，通过左车轮和右车轮的不相同的制动来设定不均匀的转矩分配。例如，将相同数额的驱动力矩传递给左车轮和右车轮。通过左车轮和右车轮的不同的制动和/或通过在左车轮和右车轮处产生不同的制动力矩，可以在左车轮和右车轮处设定不同的转矩。尤其是，相应车轮的转矩由驱动力矩和相应的制动力矩之差得到。由此可特别简单地设定不均匀的转矩分配，因为优选地仅需操控相应的制动器来设定不均匀的转矩分配。

本发明的一改进方案规定，通过使驱动设备力不同地分配到两个车轮上来设定不均匀的转矩分配。例如，机动车的驱动设备的驱动设备力通过差速器和/或离合器的组件不均匀地分配到两个车轮上。替代地，可为两个车轮中的每个分配有单独的驱动器、尤其轮边驱动器。在这种情况下，可以通过不同地操控单独的驱动设备，使驱动设备力不同地分配到两个车轮上。尤其是，如此操控单独的驱动设备，即，驱动设备产生不同数额的相应的转矩。优选地，单独的驱动设备为轮毂马达，其尤其实施为电机。

一改进方案规定，在操纵操作单元时获取操纵力；所获取的操纵力越大，在两个车轮之间的转矩分配设定得越不均匀。换句话说，在车轮之间的转矩分配的不等性可根据在操纵操作单元时的操纵力来设定。作为操纵力，尤其获取为操作单元的操作元件施加的力。例如，操纵力为用户、尤其驾驶员操纵操作单元的力。操纵力可通过测力计来测量。优选地，操纵力越大，在左车轮处的转矩与右车轮处的转矩之间的关系设定得越不均衡。以这种方式可进一步提升在车轮之间的转矩分配的手动的可控制性。

一改进方案规定，在操纵操作单元时，获取操作行程；所获取的操作行程越大，在两个车轮之间的转矩分配设定得越不均匀。换句话说，在车轮之间的转矩分配的不等性可根据在操纵操作单元时的操纵行程来设定。作为操纵行程，尤其获取操作单元在操纵期间的偏移和/或行程。例如，操纵行程为用户、尤其驾驶员使操作单元的操作元件偏移的行程长度。操纵行程可在操作单元处通过测量单元来测量。优选地，操纵行程越大，在左车轮处的转矩与右车轮处的转矩之间的关系设定得越不均衡。以这种方式可进一步提升用户对在车轮之间的转矩分配的手动可控性。

一改进方案规定，操作单元包括在左边布置在方向盘处的第一操作元件和在右边布置在方向盘处的第二操作元件，根据是操纵第一操作元件还是操纵第二操作元件来设定不均匀的转矩分配。例如，如果操纵第二操作元件，则将左车轮处的转矩设定为比右车轮处的转矩更大的值。例如，如果操纵第一操作元件，则将右车轮处的转矩设定为比在左车轮处的转矩更大的值。在另一实施方式中，可颠倒操作元件的上文提到的分配关系。以这种方式可进一步提升用户对在车轮之间的转矩分配的手动可控性。此外，可借助在车轮之间的不均匀的转矩分配实现机动车的有针对性的转向。尤其可以这种方式在方向盘的转向转动之前便已借助不均匀的转矩分配实现机动车的有针对性的转向。

本发明的第二方面涉及一种用于控制机动车的动力传动系的控制单元。通过控制单元可主动影响机动车的横摆角。控制单元构造成在机动车的至少一个车桥的左车轮和右车轮处设定不均匀的转矩分配。例如通过控制单元借助于控制信号设定不均匀的转矩分配。例如，一调节机构构造成将左车轮的转矩和右车轮的转矩借助来自控制单元的控制信号设定成相应的值。调节机构例如可包括制动装置，其具有用于左车轮和右车轮的相应的制动器。调节机构可替代地或附加地包括差速传动机构和/或相应的离合器，以将驱动设备力分配到左车轮和右车轮上。

为了实现根据本发明的目的，控制单元用于获取机动车的操作单元的操纵、根据所获取的操纵设定不均匀的转矩分配，并且仅在获取到操作单元的操纵的时间内维持不均匀的转矩分配。尤其是，控制单元用于通过接收来自操作单元的操纵信号来获取机动车的操作单元的操纵。例如，控制单元设立成根据操纵信号发出控制信号。

本发明的第三方面涉及一种机动车，其具有上述的控制单元和操作单元，操作单元构造成将操纵信号传达给控制单元。尤其控制单元设立成根据操纵信号设定不均匀的转矩分配。

机动车尤其为汽车，优选地为乘用车。乘用车可以为运动型轿车，尤其赛车或重机动型轿车，其尤其具有大于200ps、300ps、400ps或500ps的驱动设备功率。

属于本发明的还有根据本发明的机动车和根据本发明的控制单元的改进方案，其具有和已经结合根据本发明的方法的改进方案说明的特征。出于该原因，根据本发明的机动车和根据本发明的控制单元的相应的改进方案在此没有再一次进行说明。

附图说明

下面说明本发明的实施例。其中：

图1以示意性的鸟瞰图示出了在通过弯道时的机动车；并且

图2以示意性的前视图示出了用于机动车的具有操作单元的方向盘。

具体实施方式

下文描述的实施例是本发明的优选的实施方式。在该实施例中，实施方式的所述组成部分可相应各自彼此独立地看作本发明的特征，其相应同样彼此独立地构成本发明，并且因此同样可独自地或以不同于示出的组合看作本发明的组成部分。此外，所述的实施方式还可通过本发明的已经说明的特征中的其他特征来补充。

在附图中，功能相同的元件相应设有相同的附图标记。

图1以不同的位置1、2、3示出了在通过弯道8时的机动车4，机动车4在通过弯道时相继处在这些位置中。在此，机动车4具有在前车桥20上的左车轮21和右车轮22以及在后车桥10上的左车轮11和右车轮12。机动车4具有动力传动系5，该动力传动系在此提供机动车4的全轮驱动。尤其驱动机动车4的前车桥20以及后车桥10。借助于动力传动系5将机动车4的驱动设备的驱动设备力传递到受驱动的车轮上，在此，传递到左车轮11、左车轮21、右车轮12以及右车轮22上。通过驱动设备的驱动力在车轮11、12、21、22中的每个车轮处产生相应的驱动力矩。

在前车桥20处，在此布置有调节机构51。在后车桥10处，在此布置有调节机构50。借助于调节机构50可为后车桥的左车轮11和右车轮12设定不均匀的转矩分配。调节机构50例如包括差速器(尤其防滑差速器)、用于左车轮11和右车轮12的相应的偶联器和/或相应的制动单元。在左车轮11和右车轮12之间的转矩分配例如可通过使用于左车轮11和右车轮12的相应的离合器分离、接合或滑磨(半离合)来进行设定。替代地或附加地，在左车轮11与右车轮12之间的转矩分配可通过在左车轮11和/或右车轮12处产生相应的制动力矩来进行设定。调节机构51可类似于调节机构50来实施。

由相应的驱动力矩和相应的制动力矩得到在车轮11、12、21、22中的每个车轮处的相应的转矩。尤其由相应的驱动力矩与相应的制动力矩之差得到相应的转矩。相应的转矩可通过车轮11、12、21、22中的每个车轮传递到机动车4所处的地表上，并且由此引起用于机动车4的牵引力或制动力。尤其车轮11、12、21、22中的每个车轮具有尤其由橡胶构成的轮胎，橡胶与地表滚动摩擦。

在通过弯道8时，通过测量在前车桥20的左车轮21和右车轮22处的转动角度来确定机动车4的弯道行驶。替代地或附加地，可通过测量机动车4的方向盘7的转动角度或转向角度来确定机动车4的弯道行驶。尤其通过方向盘7来设定在前车桥20的左车轮21和右车轮22处的转动角度。因此，机动车4的驾驶员可通过转动方向盘7来影响在左车轮21处和在右车轮22中的转动角度。由此尤其可使机动车4转向。

在此，机动车4具有控制单元6，该控制单元通过在后车桥10上的左车轮11与右车轮12之间设定不均匀的转矩分配来主动影响机动车4的横摆角。替代地或附加地，可以通过在前车桥20上的左车轮21和右车轮22之间设定不均匀的转矩分配来影响机动车4的横摆角。尤其是，控制单元6为此将控制信号传达给相应的调节机构50、51。调节机构50可根据控制信号设定左车轮11和右车轮12的相应转矩。控制单元51可根据控制信号设定左车轮21和右车轮2、20的相应转矩。

图2示出了方向盘7，其具有操作单元70。操作单元70在此包括第一操作元件71和第二操作元件72。第一操作元件71可布置在方向盘7的左边，而第二操作元件72可放置在方向盘的右边。在此，操作元件71、72实施为按钮。在其他的实施方式中，操作元件71、72可作为杆件优选地根据切换摇杆的形式尤其实施在方向盘7的背离驾驶员的背侧。

控制单元6获取操作单元70、更确切地说操作元件71、72中的一个操作单元的操纵。操作单元70尤其将操纵信号传达给控制单元6，其中，可通过操纵信号来表征操作单元70的操纵。如果为操作元件71、72中的一个操作元件加载操纵力，此时尤其操作单元70就将操纵信号传达给控制单元6。优选地，操纵信号表征出操作元件71、72中的哪个操作元件受到操纵。

控制单元6在此根据操作单元70的操纵在后车桥10上的左车轮11和右车轮12之间设定不均匀的转矩分配15。控制单元6在此根据操作单元70的操纵，而在前车桥20上的左车轮21和右车轮22之间设定不均匀的转矩分配。如果操纵了第二操作元件72，此时控制单元6就尤其为在左车轮11上的转矩设定比在右车轮12上的转矩更大的值。如果操纵了第一操作元件71，此时控制单元6就尤其为在右车轮12上的转矩设定比在左车轮11上的转矩更大的值。根据机动车4用户的偏好，可交换操作元件71、72的分配关系。在前车桥处的左车轮21和右车轮22之间的转矩分配的控制可以与在后车桥10处的左车轮11和右车轮12之间的转矩分配15的控制类似地和/或同时地进行。

例如在操纵操作单元70时将在左车轮11和右车轮12之间的转矩分配15设定为预定的关系。尤其在操纵操作单元70时将在左车轮11和右车轮12处的转矩之间的关系设定为预定的值。替代地可将在左车轮11和右车轮12处的转矩设定为存在预定的差。换言之，在左车轮11处的转矩的值与在右车轮12处的转矩的值相差预定的差。

替代地，在左车轮11处和在右车轮12中的转矩之间的关系可根据机动车4所处的行车状况来设定。例如机动车4所处的行车状况通过转向角度、横摆角速度、速度和/或加速度来表征。优选地，确定上述参数中的一个或多个参数，以用于设定在在左车轮11和右车轮12处的转矩之间的关系。

在此，如果获取到操作单元70的操纵，此时就根据获取到的操纵设定在后车桥10处的不均匀的转矩分配15和/或在前车桥20处的不均匀的转矩分配。换句话说，在后车桥10处的不均匀的转矩分配15和/或在前车桥20处的不均匀的转矩分配根据获取到的操纵仅仅维持得和获取到操作单元70的操纵一样长。

除了根据操作单元70的操纵设定在前车桥20和/或后车桥10处的不均匀的转矩分配之外，控制单元6还可构造成自动设定在前车桥20和/或后车桥10处的不均匀的转矩分配。在这种情况下，不均匀的转矩分配的自动设定与根据获取到的操作单元70的操纵设定不均匀的转矩分配可叠加。

在操纵操作单元70时可确定操纵力和/或操纵行程。例如确定机动车4的用户操纵操作元件71、72中的一个操作元件的操纵力。替代地或附加地可确定用户使操作元件71、72中的一个操作元件偏移多大。在左车轮11和右车轮12之间的转矩分配15的不等性可根据操纵力和/或操纵行程来设定。尤其在左车轮11和右车轮12处的转矩之间的关系根据操纵力和/或操纵行程来设定。

优选地，机动车4具有多个运行模式。例如，在多个运行模式中的第一运动模式中，在操纵操作单元70时，根据获取到的操纵设定不均匀的转矩分配15。例如，在多个运行模式中的第二运行模式中，不均匀的转矩分配15仅仅根据获取到的操纵来设定。例如，在多个运行模式中的第三运动模式中，不均匀的转矩分配15根据获取到的操作单元70操纵以及自动地例如根据特性曲线族或输入参数来受控地设定。例如，在多个运行模式中的第四运行模式中，不均匀的转矩分配15不是根据操作单元70的操纵来设定。因此，操作单元70尤其在多个运行模式中的第四运行模式中不起作用。

总的来说，本实施例示出了如何通过本发明使得驾驶员能更好地控制对机动车车轮的转矩分配。