DE102022117620A1

DE102022117620A1 - Method for operating a drive train of an electric vehicle

Info

Publication number: DE102022117620A1
Application number: DE102022117620.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Pfeffer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2024-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs, insbesondere mit Allradantrieb, wobei das Verfahren den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs und damit die zurücklegbare Reichweite des Elektrofahrzeugs erhöht. Der durch das Verfahren betriebene Antriebsstrang weist wenigstens eine Primärachse und wenigstens eine Sekundärachse auf, wobei eine erste Antriebseinheit ein erstes Moment auf die Primärachse überträgt und einen ersten Wirkungsgrad aufweist und eine zweite Antriebseinheit ein zweites Moment auf die Sekundärachse überträgt und einen zweiten Wirkungsgrad aufweist, wobei der erste Wirkungsgrad größer ist als der zweite Wirkungsgrad. In einem ersten Betriebsmodus weisen das auf die Primärachse übertragene erste Moment und das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment ein gegensätzliches Vorzeichen auf, wodurch die Primärachse gegen die Sekundärachse verspannt wird. Erfindungsgemäß wird bei einem Lastwechsel im Antriebsstrang in einem zweiten Betriebsmodus die erste Antriebseinheit derart gesteuert, dass das auf die Primärachse übertragene erste Moment das Vorzeichen wechselt und eine Summe der Momente einem aufgenommenen Fahrerwunsch entspricht.The invention relates to a method for operating a drive train of an electric vehicle, in particular with all-wheel drive, wherein the method increases the overall efficiency of the drive train and thus the travelable range of the electric vehicle. The drive train operated by the method has at least one primary axle and at least one secondary axle, with a first drive unit transmitting a first torque to the primary axle and having a first efficiency and a second drive unit transmitting a second torque to the secondary axle and having a second efficiency, wherein the first efficiency is greater than the second efficiency. In a first operating mode, the first moment transmitted to the primary axis and the second moment transmitted to the secondary axis have an opposite sign, whereby the primary axis is braced against the secondary axis. According to the invention, when there is a load change in the drive train in a second operating mode, the first drive unit is controlled in such a way that the first torque transmitted to the primary axle changes sign and a sum of the torques corresponds to a recorded driver request.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs mit Allradantrieb, wobei das Verfahren den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs und damit die zurücklegbare Reichweite des Elektrofahrzeugs erhöht.The invention relates to a method for operating a drive train of an electric vehicle with all-wheel drive, wherein the method increases the overall efficiency of the drive train and thus the range that can be covered by the electric vehicle.

Ein Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs verbindet eine Antriebseinheit in Form eines Elektromotors mit mindestens einer Abtriebseinheit, beispielsweise einem Rad oder einer mit den Rädern verbundenen Achse. Elektrisch angetriebene Allradfahrzeuge weisen dabei meist mehrere Antriebe auf, welche jeweils mit einem Rad oder insbesondere mit einer Achse in Verbindung stehen. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs besteht in einem solchen Fall also aus mehreren Teilantriebssträngen.A drive train of an electric vehicle connects a drive unit in the form of an electric motor with at least one output unit, for example a wheel or an axle connected to the wheels. Electrically driven all-wheel drive vehicles usually have several drives, each of which is connected to a wheel or in particular to an axle. In such a case, the vehicle's drive train consists of several sub-drive trains.

Da ein solcher Teilantriebsstrang kein starres Gebilde ist, sondern zueinander bewegliche Teile wie beispielsweise Zahnradverbindungen aufweist, anhand derer ein Drehmoment von der Antriebseinheit auf die Abtriebseinheit übertragen wird, ist der Antriebsstrang mit einem gewissen Verdrehspiel behaftet, welches durchlaufen werden muss, bevor ein Drehmoment zwischen der Antriebseinheit und der mindestens einen Abtriebseinheit übertragen werden kann. Das heißt, bei der Beaufschlagung mit einer Last, also dem Aufbringen eines Drehmoments, muss dieses Spiel zunächst überwunden werden, bevor eine Kraftübertragung zwischen Antriebseinheit und Abtriebseinheit erfolgen kann.Since such a partial drive train is not a rigid structure, but has mutually movable parts such as gear connections, by means of which a torque is transmitted from the drive unit to the output unit, the drive train is subject to a certain torsional backlash, which must be passed through before a torque between the Drive unit and the at least one output unit can be transmitted. This means that when a load is applied, i.e. when a torque is applied, this play must first be overcome before force can be transmitted between the drive unit and the output unit.

Dabei ist festgelegt worden, dass bei einem Drehmomentverlauf von Antriebseinheit auf Abtriebseinheit (Zugbetrieb) von einem positiven Drehmoment gesprochen wird, während entsprechend bei einem Drehmomentverlauf von Abtriebseinheit auf Antriebseinheit (Schubbetrieb) von einem negativen Drehmoment gesprochen wird. Positives und negatives Drehmoment wirken dabei in die exakt entgegengesetzte Richtung. Dementsprechend wird bei einem anliegenden positiven Drehmoment davon gesprochen, dass die entsprechende Achse auf Zugflanke liegt, während sie bei einem negativen Drehmoment auf Schubflanke liegt. Die Drehmomentumkehr, also der Nulldurchgang, wird auch als Lastwechsel bezeichnet. In anderen Worten erfolgt beim Lastwechsel der Übergang zwischen Bremsen und Beschleunigen des Fahrzeugs oder andersrum. Im Bereich dieses Lastwechsels erfolgt auch eine Änderung der Richtung des auf den Antriebsstrang gestellten Moments. Diese Änderung der Momentenrichtung erfordert, dass das im Antriebsstrang inhärente Verdrehspiel überwunden werden muss, bevor eine entgegengesetzte Last über den Antriebsstrang übertragen werden kann. Beim Übergang von einem positiven Drehmoment auf ein negatives Drehmoment muss die entsprechende Antriebsachse also von der Zugflanke gelöst und auf die Schubflanke gelegt werden. Dieser Vorgang wird als Spieldurchlauf bezeichnet.It has been determined that in the case of a torque curve from the drive unit to the output unit (traction operation), one speaks of a positive torque, while in the case of a torque curve from the output unit to the drive unit (pushing operation), one speaks of a negative torque. Positive and negative torque act in exactly the opposite direction. Accordingly, if there is a positive torque, it is said that the corresponding axis is on the pulling flank, while if there is a negative torque it is on the pushing flank. The torque reversal, i.e. the zero crossing, is also referred to as a load change. In other words, when the load changes, the transition occurs between braking and accelerating the vehicle or vice versa. In the area of this load change, there is also a change in the direction of the torque applied to the drive train. This change in torque direction requires that the torsional backlash inherent in the drivetrain must be overcome before an opposing load can be transmitted across the drivetrain. When changing from a positive torque to a negative torque, the corresponding drive axle must be released from the pulling flank and placed on the pushing flank. This process is called game playthrough.

Dieses Aufbrauchen bzw. Überbrücken den Verdrehspiels bis zum Anschlagen der Elemente des Antriebsstrangs auf der Zug- bzw. Schubflanke kann zu Verzögerungen im Ansprechverhalten führen. Will der Fahrer beispielsweise ein Fahrzeug aus dem Bremsvorgang, bei dem der Antriebsstrang also ein negatives Drehmoment erfährt und auf der Schubflanke anliegt, beschleunigen, muss das Verdrehspiel zunächst überbrückt werden, bis der Antriebsstrang auf der Zugflanke anliegt und das positive Drehmoment an die Abtriebseinheit übertragen kann. Diese durch den Spieldurchlauf hervorgerufene Verzögerung kann vom Fahrer als nachteilig wahrgenommen werden. Zudem kann durch den Flankenwechsel, also dem Spieldurchlauf der Achse, ein sogenannter Lastschlag erfolgen, welcher akustisch hörbar und fühlbar ist, was den Komfort des Fahrzeugs verringert und somit unerwünscht ist.This use up or bridging of the torsional play until the elements of the drive train come into contact with the pulling or pushing flank can lead to delays in the response behavior. For example, if the driver wants to accelerate a vehicle from the braking process, in which the drive train experiences a negative torque and is applied to the thrust flank, the torsional backlash must first be bridged until the drive train rests on the traction flank and can transmit the positive torque to the output unit . This delay caused by the game play can be perceived as disadvantageous by the driver. In addition, the flank change, i.e. the play cycle of the axle, can cause a so-called load impact, which can be heard and felt acoustically, which reduces the comfort of the vehicle and is therefore undesirable.

Bei zweiachsigen allradbetriebenen Fahrzeugen können bekanntermaßen beide Achsen Drehmomente zwischen einer entsprechenden Antriebseinheit und der entsprechenden Abtriebseinheit übertragen. Um die Überbrückung des Verdrehspiels und die damit einhergehenden Nachteile zu vermeiden, werden im Stand der Technik die beiden Achsen gegeneinander verspannt, wie beispielsweise das Patentdokument DE 102017210075 A1 zeigt. Unter dem Verspannen der Achsen ist zu verstehen, dass beide Achsen jeweils mit entgegengesetzten Drehmomenten beaufschlagt werden, sodass eine der Antriebsachsen stets auf Zugflanke anliegt, während die andere Antriebsachse stets auf Schubflanke anliegt, wie unter Bezugnahme auf 1 im Folgenden näher erläutert wird.In two-axle all-wheel-drive vehicles, it is known that both axles can transmit torque between a corresponding drive unit and the corresponding output unit. In order to avoid bridging the torsional backlash and the associated disadvantages, in the prior art the two axes are braced against each other, such as the patent document DE 102017210075 A1 shows. Bracing the axles means that both axles are subjected to opposite torques, so that one of the drive axles is always on the pulling flank, while the other drive axle is always on the pushing flank, as with reference to 1 is explained in more detail below.

1 zeigt zwei Diagramme, wobei im oberen Diagramm ein beispielhafter Fahrerwunsch hinsichtlich der Beschleunigung (durchgehende Linie) und der Verzögerung (gestrichelte Linie) des Fahrzeugs über der Zeit dargestellt ist. Im unteren Diagramm werden die entsprechend zum Fahrerwunsch gestellten Istmomente (also an den Achsen anliegenden Drehmomente) an den unterschiedlichen Achsen bereitgestellt. Hierbei sei angemerkt, dass bei Elektrofahrzeugen während des Bremsvorgangs des Fahrzeugs eine Rekuperation der kinetischen Energie des Fahrzeugs durch die Umstellung des Elektromotors auf Generatorbetrieb vorgenommen werden kann, um somit einen Teil der Bremsenergie in elektrische Energie zurückwandeln und in die Energiespeicher des Fahrzeugs zurückzuspeichern. 1 shows two diagrams, with the upper diagram showing an exemplary driver request regarding the acceleration (solid line) and deceleration (dashed line) of the vehicle over time. In the diagram below, the actual torques (i.e. torques applied to the axles) corresponding to the driver's wishes are provided on the different axles. It should be noted that in electric vehicles, the kinetic energy of the vehicle can be recuperated during the braking process by switching the electric motor to generator operation, in order to convert part of the braking energy back into electrical energy and store it back in the vehicle's energy storage.

Im gezeigten Beispiel wird die eine Achse als Primärachse und die andere Achse als Sekundärachse bezeichnet. Während die Primärachse unabhängig vom Fahrerwunsch stets mindestens ein leicht positives Antriebsmoment auf das Fahrzeug ausübt, übt die Sekundärachse unabhängig vom Fahrerwunsch stets mindestens ein leicht negatives Antriebsmoment auf das Fahrzeug aus. Folglich ist die Primärachse dauerhaft auf der Zugflanke und die Sekundärachse dauerhaft auf der Schubflanke verspannt, wodurch die Verspannung der beiden Achsen zueinander begründet ist. Das auf das Fahrzeug wirkende Antriebsmoment ergibt sich also aus der Summe der über die Primär- und der Sekundärachse gestellten einzelnen Antriebsmomente. Äußert der Fahrer weder einen Verzögerungs- noch einen Beschleunigungswunsch, so heben sich die beiden aufgebrachten Momente der Primär- und der Sekundärachse auf.In the example shown, one axis is the primary axis and the other axis is the secondary axis. While the primary axle always exerts at least a slightly positive drive torque on the vehicle, regardless of the driver's request, the secondary axle always exerts at least a slightly negative drive torque on the vehicle, regardless of the driver's request. Consequently, the primary axle is permanently braced on the pulling flank and the secondary axle is permanently braced on the pushing flank, which creates the tension between the two axes. The drive torque acting on the vehicle results from the sum of the individual drive torques provided via the primary and secondary axles. If the driver expresses neither a desire to decelerate nor to accelerate, the two applied moments of the primary and secondary axles cancel each other out.

Äußert der Fahrer einen Beschleunigungswunsch, so wird das Antriebsmoment der Sekundärachse auf ein minimales negatives Drehmoment gesetzt, während die Primärachse auf ein deutlich höheres positives Drehmoment eingestellt wird. Wird vom Fahrer ein Verzögerungswunsch geäußert, so wird auf die Primärachse ein leicht positives Drehmoment aufgebracht, um die Verspannung der Achsen zueinander weiterhin aufrecht zu erhalten, während an der Sekundärachse ein deutlich erhöhtes negatives Drehmoment zum Bremsen des Fahrzeugs aufgebracht wird, und die entsprechende Antriebseinheit an der Sekundärachse zur Rekuperation der Bremsenergie eingesetzt wird. Dieser Wechsel vom Beschleunigungswunsch zum Verzögerungswunsch stellt einen Lastwechsel des Antriebsstrangs dar und ist durch die linke vertikale gestrichelte Linie im Diagramm angedeutet. Hierbei ist anzumerken, dass die Drehmomente zur Aufrechterhaltung der Verspannung möglichst geringgehalten werden, um einen zu hohen Energieverlust sowohl bei der Beschleunigung als auch bei der Rekuperation, also im Bremsbetrieb zu vermeiden.If the driver expresses a desire to accelerate, the drive torque of the secondary axle is set to a minimum negative torque, while the primary axle is set to a significantly higher positive torque. If the driver expresses a desire to decelerate, a slightly positive torque is applied to the primary axle in order to continue to maintain the tension between the axles, while a significantly increased negative torque is applied to the secondary axle to brake the vehicle, and the corresponding drive unit is activated the secondary axle is used to recuperate the braking energy. This change from the desire to accelerate to the desire to decelerate represents a change in load on the drive train and is indicated by the left vertical dashed line in the diagram. It should be noted that the torques to maintain the tension are kept as low as possible in order to avoid excessive energy loss during acceleration as well as during recuperation, i.e. during braking.

Die Wirkungsgrade der verwendeten Antriebseinheiten sind von der Bauart der entsprechenden Elektromotoren und von den verwendeten Materialien der eingesetzten Leistungselektronik abhängig. Als Wirkungsgrad wird allgemein das Verhältnis zwischen Nutzleistung und zugeführter Leistung verstanden. In Bezug auf den Wirkungsgrad einer Antriebseinheit ist also die an der Abtriebseinheit ankommende Leistung ins Verhältnis zur der Antriebseinheit zugeführten elektrischen Leistung zu setzen. Antriebseinheiten mit hohen Wirkungsgraden sind dabei deutlich teurer als Antriebseinheiten mit geringeren Wirkungsgraden. Um Kosten zu sparen, werden daher im Stand der Technik für die unterschiedlichen Achsen unterschiedliche Antriebseinheiten vorgesehen, wobei die Antriebseinheit einer Primärachse einen höheren Wirkungsgrad aufweist als die Antriebseinheit einer Sekundärachse. Insbesondere bei sportlichen Fahrzeugen ist die Primärachse die Hinterachse und die Sekundärachse die Vorderachse, wobei aufgrund des sportlicheren Fahrverhaltens die Primärachse die Antriebsachse für die Beschleunigung des Fahrzeugs ist und die Sekundärachse entsprechend für die Rekuperation beim Bremsen eingesetzt wird.The efficiency of the drive units used depends on the design of the corresponding electric motors and the materials used in the power electronics used. Efficiency is generally understood to be the relationship between useful power and supplied power. With regard to the efficiency of a drive unit, the power arriving at the output unit must be compared to the electrical power supplied to the drive unit. Drive units with high efficiencies are significantly more expensive than drive units with lower efficiencies. In order to save costs, different drive units are therefore provided for the different axles in the prior art, with the drive unit of a primary axle having a higher efficiency than the drive unit of a secondary axle. Particularly in sporty vehicles, the primary axle is the rear axle and the secondary axle is the front axle. Due to the sportier driving characteristics, the primary axle is the drive axle for accelerating the vehicle and the secondary axle is used for recuperation when braking.

Wenn wie im gezeigten Beispiel die Primärachse stets ein positives Drehmoment stellt, hat dies zur Folge, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs anhand der Primärachse mit einem hohen Wirkungsgrad erfolgt und die Rekuperation beim Bremsen des Fahrzeugs anhand der Sekundärachse anhand der Antriebseinheit mit einem geringeren Wirkungsgrad. Somit kann während der Rekuperation über die Sekundärachse weniger Energie zurückgewonnen werden als es technisch möglich wäre, wenn die Rekuperation mit der Antriebseinheit der Primärachse erfolgen würde.If, as in the example shown, the primary axle always provides a positive torque, this means that the acceleration of the vehicle using the primary axle is carried out with a high degree of efficiency and the recuperation when braking the vehicle using the secondary axle is carried out using the drive unit with a lower degree of efficiency. This means that less energy can be recovered during recuperation via the secondary axle than would be technically possible if recuperation were carried out with the drive unit of the primary axle.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen, anhand dessen der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs erhöht werden kann, ohne dass die Kosten des Antriebsstrangs erhöht werden. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den untergeordneten Ansprüchen enthalten.It is therefore an object of the present invention to provide a method for operating a drive train of an electric vehicle, by means of which the efficiency of the drive train can be increased without increasing the costs of the drive train. This task is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous developments of the invention are contained in the subordinate claims.

Der Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs, welcher gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden soll, weist wenigstens eine Primärachse und wenigstens eine Sekundärachse auf. Eine erste Antriebseinheit mit einem ersten Wirkungsgrad überträgt dabei ein erstes Moment auf die Primärachse und eine zweite Antriebseinheit mit einem zweiten Wirkungsgrad überträgt ein zweites Moment auf die Sekundärachse, wobei der erste Wirkungsgrad größer ist als der zweite Wirkungsgrad. Erfindungsgemäß weisen dabei in einem ersten Betriebsmodus die beiden auf die jeweiligen Achsen übertragenen Momente ein entgegengesetztes Vorzeichen auf. Unter dem Ausdruck „entgegengesetztes Vorzeichen“ ist dabei zu verstehen, dass die beiden Momente in die entgegengesetzte Drehrichtung wirken. Während also ein positives Drehmoment die Abtriebseinheit in die eine Richtung dreht, dann dreht ein negatives Drehmoment, also ein Drehmoment mit entgegengesetztem Vorzeichen, die Abtriebseinheit in die andere Richtung. Durch die entgegengesetzten Vorzeichen werden die Primärachse und die Sekundärachse gegeneinander verspannt. Als Betriebsmodus ist dabei eine bestimmte Betriebsanforderung zu verstehen, welche durch den Fahrerwunsch ausgedrückt wird. Diese kann beispielsweise durch den Fahrerwunsch, dass das Fahrzeug beschleunigt werden soll, vorgegeben werden.The drive train of an electric vehicle, which is to be operated according to the method according to the invention, has at least one primary axle and at least one secondary axle. A first drive unit with a first efficiency transmits a first torque to the primary axle and a second drive unit with a second efficiency transmits a second torque to the secondary axis, the first efficiency being greater than the second efficiency. According to the invention, in a first operating mode, the two moments transmitted to the respective axes have an opposite sign. The expression “opposite sign” means that the two moments act in the opposite direction of rotation. So while a positive torque rotates the output unit in one direction, a negative torque, i.e. a torque with the opposite sign, rotates the output unit in the other direction. Due to the opposite signs, the primary axis and the secondary axis are braced against each other. An operating mode is to be understood as a specific operating requirement, which is expressed by the driver's request. This can be specified, for example, by the driver's request that the vehicle should accelerate.

Erfindungsgemäß wird die erste Antriebseinheit bei einem Lastwechsel im Antriebsstrang, welcher einen zweiten Betriebsmodus definiert, derart gesteuert, dass das auf die Primärachse übertragene erste Moment das Vorzeichen wechselt und somit dem des zweiten Moments entspricht. Somit werden in diesem zweiten Betriebsmodus beide Momente in die gleiche Richtung gerichtet, wodurch die Verspannung der beiden Achsen aufgehoben wird. Die Summe des ersten Moments und des zweiten Moments entspricht dabei einem aufgenommenen Fahrerwunsch. According to the invention, when there is a load change in the drive train, which defines a second operating mode, the first drive unit is controlled in such a way that the first torque transmitted to the primary axle changes sign and thus corresponds to that of the second torque. In this second operating mode, both moments are directed in the same direction, which eliminates the tension on the two axes. The sum of the first moment and the second moment corresponds to a recorded driver request.

Dieser wird vorzugsweise, wie in Fahrzeugen des Stands der Technik üblich, durch die Pedalstellung (Fahrpedal und Bremspedal) im Cockpit ausgedrückt.This is preferably expressed, as is usual in prior art vehicles, by the pedal position (accelerator pedal and brake pedal) in the cockpit.

Durch den Vorzeichenwechsel des auf die Primärachse übertragenen Moments beim Lastwechsel von Beschleunigung zur Verzögerung des Fahrzeugs, kann nun das Moment an der Primärachse derartig gestellt werden, dass die Rekuperation über die Primärachse und damit mit dem ersten, also besseren Wirkungsgrad erfolgt. Somit kann eine größere Energiemenge während der Bremsung rekuperiert werden und damit der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs verbessert und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht werden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf einen Lastwechsel von Beschleunigung zu Verzögerung beschränkt ist, sondern ebenfalls bei Lastwechseln von Verzögerung auf Beschleunigung angewendet werden kann. Ebenfalls kann die Primärachse ohne weiteres sowohl Vorder-, als auch Hinterachse eines Fahrzeugs sein und dabei entweder mit einem positiven oder negativen Moment vorgespannt werden.By changing the sign of the torque transmitted to the primary axle when the load changes from acceleration to deceleration of the vehicle, the torque on the primary axle can now be set in such a way that recuperation takes place via the primary axle and thus with the first, i.e. better, efficiency. This means that a larger amount of energy can be recuperated during braking, thereby improving the overall efficiency of the drive train and increasing the range of the vehicle. It should be noted at this point that the invention is not limited to a load change from acceleration to deceleration, but can also be applied to load changes from deceleration to acceleration. The primary axle can also easily be both the front and rear axle of a vehicle and can be preloaded with either a positive or negative torque.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die erste Antriebseinheit beim Lastwechsel so gesteuert, dass das erste Moment derart das Vorzeichen, also die Richtung wechselt, dass ein akustisch optimierter Spieldurchlauf der Primärachse erfolgt. Unter einem akustisch optimierten Spieldurchlauf ist die Steuerung des Moments zu verstehen, dass ein möglichst ruhiger Spieldurchlauf ermöglicht wird. In anderen Worten, erfolgt der Spieldurchlauf derart, dass es beim Lösen von der Zugflanke und dem Anlegen an der Schubflanke oder andersherum zu einer möglichst geringen Geräuschentwicklung und damit zu einem geringen Lastschlag kommt. Der Übergang erfolgt also nicht abrupt, sondern sanft. Auf diese Weise können die komforteinschränkenden Nebenwirkungen beim Spieldurchlauf vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, the first drive unit is controlled during the load change in such a way that the first torque changes sign, i.e. direction, in such a way that an acoustically optimized play cycle of the primary axis takes place. An acoustically optimized gameplay means controlling the moment so that the gameplay is as quiet as possible. In other words, the play is carried out in such a way that when releasing from the pulling flank and applying it to the pushing flank or vice versa, there is as little noise as possible and thus a low load impact. The transition is not abrupt, but rather gentle. In this way, the comfort-limiting side effects when playing the game can be avoided.

Insbesondere vorteilhaft ist diese Ausführungsform dann, wenn während des Spieldurchlaufs der Primärachse der Betrag des auf die Sekundärachse übertragenen zweiten Moments zunimmt. Aufgrund der Tatsache, dass durch den akustisch optimierten Spieldurchlauf dieser langsam abläuft, kann also nicht direkt ein hohes Moment an der Primärachse gestellt werden, wenn die Primärachse von der Zugflanke auf die Schubflanke oder andersherum umgelegt wird. Um trotzdem direkt während des Lastwechsels, also beim Erfassen eines geänderten Fahrerwunschs das entsprechende Moment stellen zu können, wird dafür das Moment an der Sekundärachse erhöht, solange die Primärachse sich noch im Spieldurchlauf befindet und das Moment nicht selbst stellen kann. Somit kann die volle Funktionsfähigkeit trotz verlangsamtem Spieldurchlauf sichergestellt werden.This embodiment is particularly advantageous if the amount of the second torque transmitted to the secondary axis increases during the play cycle of the primary axis. Due to the fact that the acoustically optimized game cycle takes place slowly, a high torque cannot be directly applied to the primary axle when the primary axle is switched from the pulling flank to the pushing flank or vice versa. In order to be able to set the corresponding torque directly during the load change, i.e. when a changed driver request is detected, the torque on the secondary axle is increased as long as the primary axle is still in the game cycle and cannot set the torque itself. This means that full functionality can be ensured despite slower gameplay.

Weiterhin vorteilhaft ist dabei, wenn an den Spieldurchlauf der Primärachse das dort übertragene erste Moment erhöht und das an der Sekundärachse anliegende zweite Moment insbesondere im selben Maß verringert wird. Im selben Maß ist dabei so zu verstehen, dass die Zunahme des ersten Moments der Abnahme des zweiten Moments entspricht. Somit wird ein konstantes Gesamtmoment des Antriebsstrangs beibehalten. Liegt also ein konstanter Verzögerungswunsch bzw. Beschleunigungswunsch des Fahrers vor, so wird diesem durch ein konstantes Gesamtmoment des Antriebsstrangs entsprochen.It is also advantageous if the first torque transmitted there is increased during the play cycle of the primary axle and the second torque applied to the secondary axle is reduced, in particular, to the same extent. To the same extent, it should be understood that the increase in the first moment corresponds to the decrease in the second moment. This means that a constant total torque of the drive train is maintained. If the driver has a constant desire to decelerate or accelerate, this is met by a constant total torque of the drive train.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, bei der das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment betragsmäßig zunächst während des Lastwechsels steigt und anschließend wieder sinkt, wird das Moment auf null gesenkt und die zweite Antriebseinheit in den elektrischen Freilauf kommandiert. Befindet sich die zweite Antriebseinheit im elektrischen Freilauf, so verursacht die Leistungselektronik der zweiten Antriebseinheit keine Schaltverluste und verbraucht somit keine Energie.In an advantageous embodiment of the invention, in which the second torque transmitted to the secondary axle initially increases in magnitude during the load change and then decreases again, the torque is reduced to zero and the second drive unit is commanded into the electric freewheel. If the second drive unit is in electrical freewheeling mode, the power electronics of the second drive unit do not cause any switching losses and therefore do not consume any energy.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wechselt bei einem erneuten Lastwechsel in eine entgegengesetzte Richtung das auf die Primärachse übertragene erste Moment erneut das Vorzeichen, wobei insbesondere das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment ungleich null ist und dem ersten Moment entgegengesetzt ist, also ein entgegengesetztes Vorzeichen aufweist. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird also der Verspannungszustand der Primärachse und der Sekundärachse des ersten Betriebsmodus unter vertauschten Vorzeichen wiederhergestellt, sobald ein erneuter Lastwechsel vollzogen wird. Insbesondere bevorzugt ist diese Ausführungsform dann, wenn das erste Moment derart das Vorzeichen, also die Richtung wechselt, dass ebenfalls ein akustisch optimierter Spieldurchlauf der Primärachse erfolgt.In an advantageous embodiment of the invention, when the load changes again in an opposite direction, the first moment transmitted to the primary axis changes sign again, in particular the second moment transmitted to the secondary axis is not equal to zero and is opposite to the first moment, i.e. has an opposite sign . In this embodiment of the invention, the tension state of the primary axis and the secondary axis of the first operating mode is restored with reversed signs as soon as another load change is carried out. This embodiment is particularly preferred when the first moment changes sign, i.e. direction, in such a way that an acoustically optimized playthrough of the primary axis also occurs.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wechselt das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment nach dem Vorzeichenwechsel des auf die Primärachse übertragenen ersten Moments ebenfalls das Vorzeichen, sodass beide Momente wiederum entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen und entgegengesetzt zueinander orientiert sind. Wird bei einer derartigen Ausführungsform die erste Antriebseinheit derart gesteuert, dass das erste Moment bei einem erneuten Lastwechsel das Vorzeichen wechselt, so kann das durch den Fahrerwunsch angeforderte Moment während des Spieldurchlaufs der Primärachse durch das zweite Moment über die Sekundärachse gestellt werden, bis der Spieldurchlauf der Primärachse abgeschlossen ist, und die erste Antriebseinheit der Primärachse das dem Fahrerwunsch entsprechende angeforderte Moment wirkungsgradoptimiert stellen kann. Wird dabei der Betrag des ersten Moments erhöht wird der Betrag des zweiten Moments entsprechend in gleicher Form verringert, sodass die Summe dem angeforderten Moment entspricht. Auf diese Weise kann eine Verzögerung beim Ansprechverhalten verhindert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the second moment transmitted to the secondary axis also changes sign after the sign of the first moment transmitted to the primary axis changes, so that both moments again have opposite signs and are oriented opposite to one another. If, in such an embodiment, the first drive unit is controlled in such a way that the first torque changes sign when the load changes again, the torque requested by the driver can be set over the secondary axle by the second torque during the cycle of the primary axle until the cycle of the primary axle Primary axle is completed, and the first drive unit of the primary axle can provide the requested torque corresponding to the driver's request in an efficiency-optimized manner. If the amount of the first moment is increased, the amount of the second moment is reduced in the same way, so that the sum corresponds to the requested moment. In this way, a delay in response behavior can be prevented.

Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren zur Steigerung des Wirkungsgrads eines Elektrofahrzeugs weist dabei die Verfahrensschritte aus einem der vorhergehenden Ansprüche auf.The computer-implemented method according to the invention for increasing the efficiency of an electric vehicle has the method steps from one of the preceding claims.

Im Folgenden werden vorteilhafte Aspekte und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen:

1 zeigt zwei Diagramme zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betrieb eines Antriebsstrangs gemäß dem Stand der Technik
2 zeigt zwei Diagramme zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Antriebsstrangs

Advantageous aspects and embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show:

1 shows two diagrams to illustrate a method for operating a drive train according to the prior art
2 shows two diagrams to illustrate a method according to the invention for operating a drive train

Auf die 1 wurde bereits im Hinblick auf die Beschreibung des Stands der Technik eingegangen, weshalb auf eine erneute Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.On the 1 has already been discussed with regard to the description of the prior art, which is why a further description is omitted here.

2 weist ebenso wie 1 zwei Diagramme auf, wobei das obere Diagramm ebenfalls den Fahrerwunsch hinsichtlich Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeugs und das untere ein jeweils an einer Primärachse und an einer Sekundärachse gestelltes Istmoment (Drehmoment) über der Zeit veranschaulichen. Wie in 1 ist hier in einem ersten Betriebsmodus ebenfalls ein Verspannen der der beiden Achsen vorgesehen, was ebenfalls durch ein positives Istmoment an der Primärachse und einem gleichzeitig angelegten leicht negativen Istmoment an der Sekundärachse erreicht wird. Die Antriebseinheit der Primärachse weist dabei einen größeren Wirkungsgrad auf als die Antriebseinheit der Sekundärachse. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Primärachse als Hinterachse und die Sekundärachse als Vorderachse definiert. Die gestrichelten vertikalen Linien in den Zeichnungen kennzeichnen verschiedene Zeitpunkte 1 bis 6 des dargestellten Betriebs der Antriebseinheit und sollen die Orientierung innerhalb der Diagramme vereinfachen. 2 points as well 1 two diagrams, the upper diagram also illustrating the driver's wishes regarding acceleration and deceleration of the vehicle and the lower diagram illustrating the actual torque (torque) set on a primary axle and a secondary axle over time. As in 1 Here, in a first operating mode, the two axes are also braced, which is also achieved by a positive actual torque on the primary axis and a slightly negative actual torque applied to the secondary axis at the same time. The drive unit of the primary axle has a greater efficiency than the drive unit of the secondary axle. In the exemplary embodiment shown, the primary axle is defined as the rear axle and the secondary axle as the front axle. The dashed vertical lines in the drawings indicate different times 1 to 6 of the illustrated operation of the drive unit and are intended to simplify orientation within the diagrams.

Wie in 1 wird dabei zunächst in einem Bereich vor dem Zeitpunkt 1 vom Fahrer durch die Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeugs ein positiver Beschleunigungswunsch geäußert. Dies führt zu einem gegenüber dem an der Sekundärachse gestellten negativen Istmoment erhöhten positiven Istmoment an der Primärachse, sodass die Summe der Istmomente über beide Achsen positiv ist und das Fahrzeug beschleunigt wird. Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt dabei durch das gestellte positive Istmoment an der Primärachse mit dem gegenüber der Antriebseinheit der Sekundärachse erhöhten Wirkungsgrad der Antriebseinheit an der Primärachse mit einer verlustleistungsoptimalen Allradverteilung.As in 1 a positive acceleration request is initially expressed by the driver in an area before time 1 by operating an accelerator pedal of the vehicle. This leads to an increased positive actual torque on the primary axle compared to the negative actual torque on the secondary axle, so that the sum of the actual torques across both axles is positive and the vehicle is accelerated. The vehicle is driven by the set positive actual torque on the primary axle with the increased efficiency of the drive unit on the primary axle compared to the drive unit of the secondary axle with an all-wheel distribution that optimizes power loss.

Zwischen den Zeitpunkten 1 und 2 sinkt der Beschleunigungswunsch des Fahrers kontinuierlich, bis auf null. Entsprechend dem sinkenden Beschleunigungswunsch, sinkt ebenfalls das an der Primärachse gestellte Istmoment. Wird weder ein Beschleunigungs- noch ein Verzögerungswunsch erfasst, werden die Primärachse und die Sekundärachse lediglich mit den jeweiligen zur Aufrechthaltung der Verspannung notwendigen minimalen Istmomenten belastet. Diese wirken entgegengesetzt (weisen also ein entgegengesetztes Vorzeichen auf) und sind in der gezeigten Ausführungsform derart eingestellt, dass sie sich gegenseitig aufheben.Between times 1 and 2, the driver's desire to accelerate decreases continuously, down to zero. In accordance with the decreasing acceleration requirement, the actual torque on the primary axis also decreases. If neither an acceleration nor a deceleration request is detected, the primary axis and the secondary axis are only loaded with the respective minimum actual torques necessary to maintain the tension. These act oppositely (i.e. have an opposite sign) and are set in the embodiment shown in such a way that they cancel each other out.

Der Zeitpunkt 2 markiert einen negativen Lastwechsel, d.h. der Übergang von einem Zugbetrieb in einen Schubbetrieb des Antriebs, da ab diesem Zeitpunkt ein Verzögerungswunsch durch eine Betätigung des Bremspedals im Cockpit durch den Fahrer ausgedrückt wird wie durch die gestrichelte Linie im oberen Diagramm dargestellt wird. Wird ein Lastwechsel erkannt wird der erste Betriebsmodus verlassen und die Verspannung der beiden Achsen aufgelöst. Dies geschieht dadurch, dass das auf die Primärachse aufgebrachte Istmoment das Vorzeichen wechselt und somit auf die Primärachse nicht länger ein positives Istmoment aufgebracht wird, sondern ein negatives. Dazu findet zwischen den Zeitpunkten 2 und 3 ein Spieldurchlauf (Flankenumlage) der Primärachse statt, in dem die Primärachse von der Zugflanke auf die Schubflanke umgelegt wird. Wie eingangs bereits beschrieben können bei derartigen Spieldurchläufen bzw. Flankenumlagen Lastschläge entstehen, welche den Komfort stark reduzieren. Somit erfolgt der Spieldurchlauf in der gezeigten Ausführungsform so schnell wie möglich, aber so langsam wie nötig, dass kein hörbarer oder spürbarer Lastschlag erfolgt. Der Spieldurchlauf, bzw. die Flankenumlage, erfolgt also akustisch optimiert. Dabei muss die Flankenumlage nicht zwangsläufig wie im Diagramm nahegelegt anhand einer konstanten Geschwindigkeit verlaufen. Es ist durchaus denkbar zu Beginn der Flankenumlage eine höhere Geschwindigkeit vorzusehen als am Ende.Time 2 marks a negative load change, ie the transition from a pulling operation to a pushing operation of the drive, since from this point on a deceleration request is expressed by the driver pressing the brake pedal in the cockpit, as shown by the dashed line in the upper diagram. If a load change is detected, the first operating mode is exited and the tension on the two axes is released. This happens because the actual torque applied to the primary axis changes sign and therefore a positive actual torque is no longer applied to the primary axis, but a negative one. For this purpose, between times 2 and 3, a play cycle (flank transfer) of the primary axle takes place, in which the primary axle is transferred from the pulling flank to the pushing flank. As already described at the beginning, during such game runs or cross transfers, load impacts can occur, which greatly reduce comfort to reduce. In the embodiment shown, the game is played as quickly as possible, but as slowly as necessary so that there is no audible or noticeable load impact. The playthrough, or the flank transfer, is acoustically optimized. The flank transfer does not necessarily have to be at a constant speed as suggested in the diagram. It is certainly conceivable to provide a higher speed at the beginning of the flank transfer than at the end.

Durch die akustisch optimierte Flankenumlage kann jedoch nicht direkt durch die Primärachse ein gewünschtes Istmoment, welches dem vom Fahrer vorgegebenen Verzögerungswunsch entspricht umgesetzt werden. Um das Ansprechverhalten des gesamten Antriebsstrangs jedoch dadurch nicht zu verschlechtern, wird der initiale Verzögerungswunsch des Fahrers durch die Sekundärachse übernommen, sodass an der Sekundärachse durch die zweite Antriebseinheit ein entsprechendes negatives Istmoment angelegt wird und die Verzögerung des Fahrzeugs sichergestellt werden kann.However, due to the acoustically optimized flank transfer, a desired actual torque that corresponds to the deceleration request specified by the driver cannot be implemented directly by the primary axle. However, in order not to worsen the response behavior of the entire drive train, the driver's initial deceleration request is taken over by the secondary axle, so that a corresponding negative actual torque is applied to the secondary axle by the second drive unit and the deceleration of the vehicle can be ensured.

Ist im Zeitpunkt 3 der Spieldurchlauf vollzogen, wird das dem Verzögerungswunsch entsprechende negative Istmoment auf der Primärachse aufgebaut, wobei im gleichen Maße das negative Istoment an der Sekundärachse reduziert wird, sodass die Summe beider an den Achsen anliegenden Momenten dem erfassten Verzögerungswunsch entspricht. Zum Zeitpunkt 4 ist das Istmoment auf der Sekundärachse wieder auf dem Niveau vor dem Lastwechsel angekommen und das erforderliche Bremsmoment wird weitestgehend von der Primärachse gestellt, wobei die Rekuperation wirkungsgradoptimiert an der Primärachse erfolgt.If the game has been completed at time 3, the negative actual torque corresponding to the deceleration request is built up on the primary axis, with the negative actual torque on the secondary axis being reduced to the same extent, so that the sum of both torques applied to the axes corresponds to the detected deceleration request. At time 4, the actual torque on the secondary axle has returned to the level before the load change and the required braking torque is largely provided by the primary axle, with recuperation taking place on the primary axle in an efficiency-optimized manner.

Während des Verzögerungsvorgangs kann durch das negative Istmoment der Antriebseinheiten elektrische Energie rekuperiert werden. Dabei kann zunächst während der Flankenumlage der Primärachse eine Rekuperation durch die Antriebseinheit der Sekundärachse erfolgen. Sobald auch die mit dem höheren Wirkungsgrad versehene Primärachse ein negatives Istmoment stellt, erfolgt dann eine wirkungsgradoptimierte Rekuperation durch die Primärachse. Die Flankenumlage und damit der Wechsel des Vorzeichens des auf die Primärachse aufgebrachten Istmoments ermöglicht also die Bremsung des Fahrzeugs anhand der Antriebseinheit der Primärachse, wobei durch den höheren Wirkungsgrad bei gleicher Bremsleistung mehr Energie rekuperiert werden kann. Auf diese Weise kann der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs erhöht werden.During the deceleration process, electrical energy can be recuperated by the negative actual torque of the drive units. Recuperation can initially take place by the drive unit of the secondary axis during the flank transfer of the primary axis. As soon as the primary axle with the higher efficiency also produces a negative actual torque, efficiency-optimized recuperation occurs through the primary axle. The flank transfer and thus the change in the sign of the actual torque applied to the primary axle enables the vehicle to be braked using the drive unit of the primary axle, whereby more energy can be recuperated due to the higher efficiency with the same braking power. In this way, the overall efficiency of the drive train can be increased.

Im Zeitpunkt 5 löst der Fahrer das Bremspedal, wodurch kein weiterer Verzögerungswunsch mehr erfasst wird. Um bei einem anschließenden Beschleunigungswunsch wieder verzögerungslos ein positives Istmoment auf die Primärachse aufbringen zu können, durchläuft die Primärachse einen weiteren Spieldurchlauf, wodurch das auf die Primärachse angelegte Istmoment ein weiteres Mal das Vorzeichen wechselt. Ist der Spieldurchlauf vollzogen, liegen an den beiden Achsen wie zwischen den Zeitpunkten 1 und 2 wieder gegengleich orientierte und sich aufhebende Istmomente an. Auch dieser Spieldurchlauf erfolgt bevorzugt akustisch optimiert und damit ohne Lastschlag. Ab dem Zeitpunkt 6 wird erneut ein Beschleunigungswunsch erfasst und auf der Primärachse ein entsprechendes positives Istmoment aufgebaut.At time 5, the driver releases the brake pedal, meaning that no further desire to decelerate is detected. In order to be able to apply a positive actual torque to the primary axis again without delay when there is a subsequent acceleration request, the primary axis goes through another cycle, whereby the actual torque applied to the primary axis changes sign again. Once the game has been completed, there are oppositely oriented and canceling actual moments on the two axes as between times 1 and 2. This playthrough is also preferably acoustically optimized and therefore without load impact. From time 6 onwards, an acceleration request is detected again and a corresponding positive actual torque is built up on the primary axis.

Es sind ebenfalls Ausführungsformen der Erfindung denkbar, bei denen das Istmoment an der Sekundärachse nach dem vollständigen Aufbau des Bremsmoments an der Primärachse zwischen den Zeitpunkten 4 und 5 auf null reduziert wird und die Antriebseinheit der Sekundärachse in den elektrischen Freilauf kommandiert wird. Auf diesem Wege wird der Energieverbrauch an der Sekundärachse minimiert.Embodiments of the invention are also conceivable in which the actual torque on the secondary axle is reduced to zero between times 4 and 5 after the braking torque on the primary axle has been fully built up and the drive unit of the secondary axle is commanded into electrical freewheeling. In this way, energy consumption on the secondary axis is minimized.

Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung denkbar, bei der das Istmoment der Sekundärachse nicht nur auf null reduziert wird, sondern die Sekundärachse ebenfalls einen Spieldurchlauf, also eine Flankenumlage vollzieht, um anschließend ein positives Istmoment auf die Sekundärachse aufzubringen. Die Sekundärachse wäre auf diese Weise wieder gegen die Primärachse verspannt, da nun im Gegensatz zum ersten Betriebsmodus vor dem Zeitpunkt 2 die Sekundärachse ein positives Istmoment und die Primärachse ein negatives Istmoment stellen würden. Vorteilhaft ist eine derartige Ausführungsform insbesondere deshalb, da bei einem schnellen positiven Lastwechsel von Verzögerungswunsch zu Beschleunigungswunsch der initiale Beschleunigungswunsch direkt ohne ein verzögertes Ansprechverhalten durch die Sekundärachse gestellt werden kann, während sich die Primärachse noch im Spieldurchlauf des positiven Lastwechsels zwischen den Zeitpunkten 5 und 6 befindet. Derartige schnelle positive Lastwechsel, also von Verzögerungswunsch auf Beschleunigungswunsch, können insbesondere bei sportlicher Fahrweise, insbesondere bei Zweifußfahrern vorkommen.Furthermore, an embodiment of the invention is conceivable in which the actual torque of the secondary axis is not only reduced to zero, but the secondary axis also carries out a play cycle, i.e. a flank transfer, in order to then apply a positive actual torque to the secondary axis. In this way, the secondary axis would again be braced against the primary axis, since, in contrast to the first operating mode before time 2, the secondary axis would provide a positive actual torque and the primary axis would provide a negative actual torque. Such an embodiment is particularly advantageous because in the event of a rapid positive load change from the deceleration request to the acceleration request, the initial acceleration request can be set directly without a delayed response by the secondary axis, while the primary axis is still in the cycle of the positive load change between times 5 and 6 . Such rapid positive load changes, i.e. from the desire to decelerate to the desire to accelerate, can occur particularly when driving sportily, especially with two-foot drivers.

Es ist in dieser Ausführungsform ebenso denkbar, dass nach dem Enden des Verzögerungswunschs (also nach Zeitpunkt 5) nicht direkt wieder ein Flankenwechsel der Primärachse vollzogen wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nach dem Zeitpunkt 5 erneut ein Verzögerungswunsch erfasst wird und nicht wie dargestellt ein Beschleunigungswunsch folgt, sondern ein weiterer Verzögerungswunsch. Somit könnte die Primärachse direkt das entsprechende negative Istmoment stellen, ohne eine weitere Flankenumlage durchlaufen zu müssen. Ein wie dargestellt erfasster Beschleunigungswunsch (siehe ab Zeitpunkt 6) könnte zunächst wie beschrieben initial durch ein von der Sekundärachse gestelltes Istmoment umgesetzt werden. Auf diese Weise könnten unnötige Flankenwechsel der Primärachse vermieden werden und ein dauerhaft unverzögertes Ansprechverhalten sichergestellt werden.In this embodiment, it is also conceivable that after the deceleration request ends (i.e. after time 5), an edge change of the primary axis is not immediately carried out again. This is particularly advantageous if a deceleration request is detected again after time 5 and not an acceleration request follows, as shown, but a further deceleration request. This means that the primary axis could directly set the corresponding negative actual torque without going through a further flank transfer must. An acceleration request recorded as shown (see from time 6) could initially be implemented as described by an actual torque provided by the secondary axis. In this way, unnecessary edge changes in the primary axis could be avoided and a permanently undelayed response behavior could be ensured.

Es sei darauf hingewiesen, dass ebenfalls Ausführungsformen denkbar sind, in denen die Primärachse als Vorderachse eines Fahrzeugs und entsprechend die Sekundärachse als Hinterachse eines Fahrzeugs definiert werden.It should be noted that embodiments are also conceivable in which the primary axle is defined as the front axle of a vehicle and, accordingly, the secondary axle is defined as the rear axle of a vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102017210075 A1 [0006]DE 102017210075 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs, wobei der Antriebsstrang wenigstens eine Primärachse und wenigstens eine Sekundärachse aufweist, wobei eine erste Antriebseinheit einen ersten Wirkungsgrad aufweist und ein erstes Moment auf die Primärachse überträgt und eine zweite Antriebseinheit einen zweiten Wirkungsgrad aufweist und ein zweites Moment auf die Sekundärachse überträgt, wobei der erste Wirkungsgrad größer ist als der zweite Wirkungsgrad, wobei in einem ersten Betriebsmodus das auf die Primärachse übertragene erste Moment und das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment ein gegensätzliches Vorzeichen aufweisen und dadurch die Primärachse gegen die Sekundärachse verspannt wird, wobei bei einem Lastwechsel im Antriebsstrang in einem zweiten Betriebsmodus die erste Antriebseinheit derart gesteuert wird, dass das auf die Primärachse übertragene erste Moment das Vorzeichen wechselt und eine Summe des ersten Moments und des zweiten Moments einem aufgenommenen Fahrerwunsch entspricht.Method for operating a drive train of an electric vehicle, wherein the drive train has at least one primary axle and at least one secondary axle, wherein a first drive unit has a first efficiency and transmits a first torque to the primary axle and a second drive unit has a second efficiency and a second torque to the Secondary axis transmits, the first efficiency being greater than the second efficiency, wherein in a first operating mode the first torque transmitted to the primary axis and the second torque transmitted to the secondary axis have an opposite sign and the primary axis is thereby braced against the secondary axis, wherein when there is a load change in the drive train in a second operating mode, the first drive unit is controlled in such a way that the first torque transmitted to the primary axle changes sign and a sum of the first torque and the second torque corresponds to a recorded driver request.

Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei bei dem Lastwechsel die erste Antriebseinheit so gesteuert wird, dass das erste Moment derart das Vorzeichen wechselt, dass ein akustisch optimierter Spieldurchlauf der Primärachse erfolgt.Method according to the preceding claim, wherein during the load change, the first drive unit is controlled in such a way that the first moment changes sign in such a way that an acoustically optimized play cycle of the primary axle takes place.

Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei während des akustisch optimierten Spieldurchlaufs der Primärachse der Betrag des auf die Sekundärachse übertragenen zweiten Moments zunimmt.Method according to the preceding claim, wherein the amount of the second moment transmitted to the secondary axis increases during the acoustically optimized game run of the primary axis.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Vorzeichenwechsel des ersten Moments der Betrag zunimmt und der Betrag des an die Sekundärachse übertragenen zweiten Moments abnimmt, wobei die Zunahme des Betrags des ersten Moments insbesondere der Abnahme des zweiten Moments entspricht, sodass eine Summe der beiden Momente konstant bleibt.Method according to one of the preceding claims, wherein after the sign change of the first moment, the amount increases and the amount of the second moment transmitted to the secondary axis decreases, the increase in the amount of the first moment corresponding in particular to the decrease in the second moment, so that a sum of the two moments remains constant.

Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment auf null reduziert wird und die zweite Antriebseinheit in einen elektrischen Freilauf kommandiert wird.Method according to the preceding claim, wherein the second torque transmitted to the secondary axis is reduced to zero and the second drive unit is commanded into an electrical freewheel.

Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch 4, wobei das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment nach dem Vorzeichenwechsel des auf die Primärachse übertragenen ersten Moments ebenfalls das Vorzeichen wechselt, sodass in der Folge die beiden Momente wiederum entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.Procedure according to the previous one Claim 4 , whereby the second moment transferred to the secondary axis also changes sign after the first moment transferred to the primary axis changes sign, so that as a result the two moments again have opposite signs.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einem erneuten Lastwechsel das auf die Primärachse übertragene erste Moment erneut das Vorzeichen wechselt und insbesondere das auf die Sekundärachse übertragene zweite Moment ungleich null ist und dem ersten Moment entgegengesetzt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein in the event of a new load change, the first moment transmitted to the primary axis changes sign again and in particular the second moment transmitted to the secondary axis is not equal to zero and is opposite to the first moment.

Computerimplementiertes Verfahren zur Steigerung des Wirkungsgrads eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs, aufweisend die Verfahrensschritte aus einem der vorhergehenden Ansprüche.Computer-implemented method for increasing the efficiency of a drive train of an electric vehicle, comprising the method steps from one of the preceding claims.