DE102005022310A1 - Verfahren zum dynamischen Bestimmen des Spitzenausgangsdrehmoments in einem elektrisch variablen Getriebe - Google Patents

Verfahren zum dynamischen Bestimmen des Spitzenausgangsdrehmoments in einem elektrisch variablen Getriebe Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten eines Kraftübertragungsstrangs, der ein elektrisch variables Getriebe enthält, stützt sich auf ein Modell des elektrisch variablen Getriebes. Durch kombinierte Elektromaschinendrehmoment-Einschränkungen und Motordrehmoment-Einschränkungen wird ein Getriebebetriebsraum definiert. Die Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte werden bei den Grenzwerten des Getriebebetriebsraums bestimmt.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung lfd. Nr. 60/571,658, eingereicht am 15. Mai 2004, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Steuerung eines Fahrzeug-Kraftübertragungsstrangs. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Echtzeitbestimmungen von Ausgangsdrehmoment-Einschränkungen eines elektrisch variablen Getriebes im Fahrzeug.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Für das Management des Eingangs- und des Ausgangsdrehmoments verschiedener Antriebsmaschinen in Hybridfahrzeugen, zumeist Brennkraftmaschinen und Elektromaschinen, sind verschiedene Hybrid-Kraftübertragungsstrang-Architekturen bekannt. Reihenhybridarchitekturen sind allgemein durch eine Brennkraftmaschine charakterisiert, die einen Elektrogenerator antreibt, der seinerseits einem Elektroantriebsstrang und einem Batteriepack Elektroleistung zuführt. In einer Reihenhybridarchitektur ist die Brennkraftmaschine nicht direkt mechanisch mit dem Antriebsstrang gekoppelt. Der Elektrogenerator kann außerdem in einer Elektromotorbetriebsart arbeiten, um für die Brennkraftmaschine eine Anlasserfunktion bereitzustellen, während der Elektroantriebsstrang Bremsenergie des Fahrzeugs wiedergewinnen kann, indem er in einer Generatorbetriebsart arbeitet, um das Batteriepack nachzuladen. Parallelhybridarchitekturen sind allgemein durch eine Brennkraftmaschine und durch einen Elektromotor charakterisiert, die beide eine direkte mechanische Kopplung zu dem Antriebsstrang haben. Herkömmlich enthält der Antriebsstrang ein Schaltgetriebe, das für einen breiten Betriebsbereich die erforderlichen Übersetzungsverhältnisse bereitstellt.
  • Es sind elektrisch variable Getriebe (EVT) bekannt, die durch Kombination der Merkmale sowohl von Reihen- als auch von Parallel-Hybridantriebsstrang-Architekturen stufenlos variable Übersetzungsverhältnisse bereitstellen. EVTs sind mit einem direkten mechanischen Weg zwischen einer Brennkraftmaschine und einer Achsantriebseinheit betreibbar und ermöglichen somit einen hohen Getriebewirkungsgrad und die Anwendung preiswerterer und weniger massiver Elektromotoranlagen. Außerdem sind EVTs mit einem Motorbetrieb, der von dem Achsantrieb mechanisch unabhängig ist, oder in verschiedenen mechanischen/elektrischen Zwischenbeiträgen betreibbar und ermöglichen somit stufenlos variable Übersetzungsverhältnisse bei hohem Drehmoment, elektrisch dominierte Starts, Rückgewinnungsbremsung, Leerlauf bei eingeschaltetem Motor und Mehrbetriebsart-Betrieb.
  • Im Gebiet der Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang-Steuerungen ist es bekannt, die Drehmomentanforderung eines Fahrers als einen Systemdrehmomentbefehl zu interpretieren, um ein Ausgangsdrehmoment für den Fahrzeugantriebsstrang zu bewirken. Diese Interpretation und dieser Befehl erfordern ein verhältnismäßig einfaches Steuerungsmanagement, das durch das verfügbare Motordrehmoment im Verhältnis zu dem derzei tigen Satz von Betriebsparametern eines Fahrzeugs dominiert wird, wobei diese Beziehung verhältnismäßig gut verstanden ist. In Hybridkraftübertragungssträngen, die auf einem elektrisch variablen Getriebe beruhen, beeinflussen außer dem verfügbaren Motordrehmoment eine Anzahl von Faktoren das Ausgangsdrehmoment, das an den Fahrzeugantriebsstrang geliefert werden kann. Es ist bekannt, in diesen Hybridkraftübertragungssträngen die Drehmomentanforderung eines Fahrers als einen Systemdrehmomentbefehl zu interpretieren und zu ermöglichen, dass einzelne Untersystembegrenzungen das tatsächliche Ausgangsdrehmoment vorschreiben. Diese Begrenzungen umfassen z. B. das verfügbare Motordrehmoment, das verfügbare Elektromaschinendrehmoment und die verfügbare Leistung des Elektroenergiespeichersystems. Vorzugsweise werden die verschiedenen einzelnen und interaktiven Einschränkungen, die das verfügbare Ausgangsdrehmoment des Kraftübertragungsstrangs beeinflussen, in der Weise verstanden, dass Ausgangsdrehmomentbefehle ausgegeben werden, die mit dieser Drehmomentverfügbarkeit und mit diesen Teilsystem-Einschränkungen konsistent sind.
  • Die verfügbaren Entwicklungshilfsmittel und die verfügbare Modellierung können ein gewisses Verständnis des Ausgangsdrehmoments liefern, das für einen Hybridkraftübertragungsstrang auf der Grundlage eines elektrisch variablen Getriebes verfügbar ist. Diese Techniken sind aber allgemein auf den stationären Betrieb begrenzt und vernachlässigen die Bedeutung von Trägheitsmomenten von dynamischen Fahrzeugbedingungen einschließlich Fahrzeug- und Kraftübertragungsstrangbeschleunigungen (Motor- und Elektromaschinenbeschleunigungen) auf den Kraftübertragungsstrang. Außerdem sind diese Techniken dem Wesen nach allgemein iterativ und stützen sich darauf, dass der menschliche Eingriff bestimmt, welche Parameter konstant gehalten werden und nach welchen Parametern aufzulösen ist. Somit sind diese Techniken schlecht für die Anpas sung an dynamische Echtzeit-Mehrvariablenlösungen im Fahrzeug für die effektive Steuerung ausgerüstet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang enthält einen Motor, ein elektrisch variables Getriebe, das wenigstens einen Elektromotor enthält, und einen Antriebsstrang. Der Motor ist funktional mit einem Eingang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt und der Antriebsstrang ist funktional mit einem Ausgang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten des Fahrzeug-Kraftübertragungsstrangs umfasst das Bestimmen eines zulässigen Elektromotordrehmoment-Betriebsraums und das Bestimmen von Eingangsdrehmoment-Grenzwerten innerhalb dieses Betriebsraums. Es werden Elektromotordrehmoment-Grenzwerte bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten bestimmt. Außerdem werden anhand der Eingangsdrehmoment-Grenzwerte und der Elektromotordrehmoment-Grenzwerte Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte bestimmt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird der zulässige Elektromotordrehmoment-Betriebsraum konservativ bestimmt, um eine Drehmomentkapazitätsreservierung zu schaffen. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Eingangsdrehmoment-Grenzwerte anhand von Motordrehmoment-Grenzwerten und Elektromotordrehmoment-Grenzwerten des zulässigen Elektromotordrehmoment-Betriebsraums bestimmt. In Übereinstimmung mit einem abermals weiteren Aspekt er Erfindung werden die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte als die Eingangsdrehmoment-Grenzwerte, die den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entsprechen, bestimmt.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten des Kraftübertragungsstrangs umfasst das Bestimmen von Eingangsdrehmoment-Grenzwerten als die am wenigsten eingeschränkten der Eingangsdrehmomente, die vorgegebenen Motordrehmoment-Grenzwerten und vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen. Es wird eine Bestimmung ausgeführt, welche der vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerte bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entsprechen. Daraufhin werden anhand der Eingangsdrehmoment-Grenzwerte und der vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerte, die bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entsprechen, die Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte bestimmt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung werden die Motordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Motorbetriebsparametern bestimmt. Die Motorbetriebsparameter können gespeicherte Motordrehmoment-Grenzwert-Datensätze in einer Steuereinheit referenzieren oder in einer Echtzeitberechnung der Motordrehmoment-Grenzwerte in einer Steuereinheit verwendet werden. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Elektromotor-Betriebsparametern bestimmt. Die Elektromotor-Betriebsparameter können gespeicherte Elektromotordrehmoment-Grenzwert-Datensätze in einer Steuereinheit referenzieren. Vorzugsweise werden die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte konservativ bestimmt, um eine Reservierung von Elektromotor-Drehmomentkapazität zu schaffen.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten des Kraftübertragungsstrangs umfasst das Bestimmen von am wenigsten eingeschränkten durch einen Elektromotor begrenzten Eingangsdrehmo menten, die vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen, und das Bestimmen von durch den Motor begrenzten Eingangsdrehmomenten, die vorgegebenen Motordrehmoment-Grenzwerten entsprechen. Die Eingangsdrehmoment-Grenzwerte werden als die am meisten eingeschränkten der durch einen Elektromotor begrenzten Eingangsdrehmomente und der durch den Motor begrenzten Eingangsdrehmomente ausgewählt. Daraufhin werden die Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte als die am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomente bestimmt, die den Eingangsdrehmomentgrenzwerten und den vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung werden die Motordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Motorbetriebsparametern bestimmt. Die Motorbetriebsparameter können gespeicherte Motordrehmoment-Grenzwert-Datensätze in einer Steuereinheit referenzieren oder in einer Echtzeitberechnung der Motordrehmoment-Grenzwerte in einer Steuereinheit verwendet werden. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Elektromotor-Betriebsparametern bestimmt. Die Elektromotor-Betriebsparameter können gespeicherte Elektromotordrehmoment-Grenzwert-Datensätze in einer Steuereinheit referenzieren. Vorzugsweise werden die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte konservativ bestimmt, um eine Reservierung von Elektromotor-Drehmomentkapazität zu schaffen.
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  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung der mechanischen Anlagen einer bevorzugten Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten mit zwei Betriebsarten, das für die Realisierung der vorliegenden Erfindung besonders geeignet;
  • 2 ist eine elektrische und mechanische schematische Darstellung einer bevorzugten Systemarchitektur für den hier offenbarten Hybrid-Kraftübertragungsstrang;
  • 3 ist eine graphische Darstellung verschiedener Betriebsbereiche in Bezug auf die Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des hier offenbarten beispielhaften elektrisch variablen Getriebes;
  • 4A ist eine graphische Darstellung des Drehmomentraums in den Elektromotordrehmomenten (Ta und Tb), die für den Betrieb in der BETRIEBSART 2 des beispielhaften elektrisch variablen Getriebes aus 1 Linien konstanter Batterieleistung (Pbat), Linien konstanten Ausgangsdrehmoments (To) und Linien konstanten Eingangsdrehmoments Ti enthält;
  • 4B ist eine graphische Darstellung des Drehmomentraums in den Elektromotordrehmomenten (Ta und Tb), die für den Betrieb in der BETRIEBSART 1 des beispielhaften elektrisch variablen Getriebes aus 1 Linien konstanten Ausgangsdrehmoments (To) und Linien konstanten Eingangsdrehmoments Ti enthält;
  • 5 ist eine graphische Darstellung der empirisch bestimmten Elektromotordrehmoment-Drehzahl-Kenndaten, die bei der Bestimmung des zulässigen Ta-Tb-Drehmomentraums in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung genutzt wird;
  • 6 ist ein Ablaufplan, der beispielhafte Schritte in einem Befehlssatz veranschaulicht, der von einer computergestützten Steuereinheit insbesondere in Bezug auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 7-10 sind graphische Darstellungen verschiedener Schritte und deren Ergebnisse in Bezug auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments im Ta-Tb-Drehmomentraum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 11A und 11B veranschaulichen charakteristische Beziehungen zwischen Maschinendrehmoment, -drehzahl und -leistungsverlust;
  • 12 ist ein Ablaufplan, der beispielhafte Schritte in einem durch eine computergestützte Steuereinheit ausgeführten Befehlssatz veranschaulicht, der sich insbesondere auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bezieht;
  • 13 ist ein Ablaufplan, der beispielhafte Schritte in einem durch eine computergestützte Steuereinheit ausgeführten Befehlssatz veranschaulicht, der sich insbesondere auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bezieht;
  • 14-19 sind graphische Darstellungen verschiedener Schritte und deren Ergebnisse in Bezug auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments im Ta-Tb-Drehmomentraum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
  • 20 ist eine schematische Blockdarstellung einer abschließenden Entscheidung, die an verschiedenen Ausgangsdrehmomenten, die parameterbegrenzten maximalen und minimalen Ausgangsdrehmomenten entsprechen, in Bezug auf die dynamische Bestimmung des Spitzenausgangsdrehmoments in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In den 1 und 2 ist zunächst ein Fahrzeug-Kraftübertragungsstrangsystem allgemein mit 11 bezeichnet. In dem Kraftübertragungsstrang 11 ist eine repräsentative Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes mit mehreren Einheiten (EVT) mit mehreren Betriebsarten enthalten, das für die Realisierung der Steuerungen der Erfindung besonders geeignet ist und in den 1 und 2 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Wie besonders in diesen Figuren zu sehen ist, besitzt das EVT 10 ein Eingangselement 12, das dem Wesen nach eine durch einen Motor 14 direkt angetriebene Welle sein kann oder bei dem, wie in 2 gezeigt ist, zwischen dem Ausgangselement des Motors 14 und dem Eingangselement des EVT 10 ein Übergangsdrehmomentdämpfer 16 integriert sein kann. Der Übergangsdrehmomentdämpfer 16 kann eine (nicht gezeigte) Drehmomentübertragungsvorrichtung, die den wahlweisen Eingriff des Motors 14 mit dem EVT 10 ermöglicht, enthalten oder in Verbindung mit ihr verwendet werden, wobei diese Drehmomentübertragungsvorrichtung aber selbstverständlich nicht verwendet wird, um die Betriebsart zu ändern oder zu steuern, in der das EVT 10 arbeitet.
  • In der gezeigten Ausführungsform kann der Motor 14 ein Motor für fossilen Kraftstoff wie etwa ein Dieselmotor sein, der leicht anzupassen ist, um seine verfügbare Ausgangsleistung bereitzustellen, die mit einer konstanten Anzahl von Umdrehungen pro Minute (min-1) geliefert wird. In der beispielhaften Ausführungsform, auf die die 1 und 2 gerichtet sind, kann der Motor 14 in Übereinstimmung mit einem gewünschten Arbeitspunkt, der aus den Fahrereingaben und aus den Fahrbedingungen bestimmt werden kann, – nach dem Start und überwiegend während der Eingabe – mit einer konstanten Drehzahl oder mit einer Vielzahl konstanter Drehzahlen arbeiten.
  • Das EVT 10 nutzt drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28. Das erste Teil-Planetengetriebe 24 besitzt ein allgemein als das Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 30, das ein allgemein als das Sonnenrad be zeichnetes inneres Zahnradelement 32 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 34 sind drehbar an einem Träger 36 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 34 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 30 als auch mit dem inneren Zahnradelement 32 in Eingriff ist.
  • Das zweite Teil-Planetengetriebe 26 besitzt außerdem ein allgemein als das Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 38, das ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement 40 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 42 sind drehbar an einem Träger 44 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 42 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 38 als auch mit dem inneren Zahnradelement 40 in Eingriff ist.
  • Das dritte Teil-Planetengetriebe 28 besitzt außerdem ein allgemein als das Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 46, das ein allgemein als das Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement 48 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 50 sind drehbar an einem Träger 52 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 50 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 46 als auch mit dem inneren Zahnradelement 48 in Eingriff ist.
  • Obgleich alle drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 selbst "einfache" Teil-Planetengetriebe sind, sind das erste und das zweite Teil-Planetengetriebe 24 und 26 dadurch zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 wie über ein Kupplungsnabenrad 54 mit dem äußeren Zahnradelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist. Das innere Zahnradelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 und das äußere Zahnradelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26, die miteinander verbunden sind, sind wie durch eine Hohlwelle 58 drehfest mit einem ersten Elektromo tor/Generator 56 verbunden. Gelegentlich wird der erste Elektromotor/Generator 56 hier auch als Elektromotor A oder MA bezeichnet.
  • Da der Träger 36 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 wie über eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist, sind die Teil-Planetengetriebe 24 und 26 weiter zusammengesetzt. Somit sind die Träger 36 und 44 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 bzw. des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden. Außerdem ist die Welle 60 wie über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 62, die, wie im Folgenden umfassender erläutert wird, verwendet wird, um die Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu unterstützen, wahlweise mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Gelegentlich kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 62 hier auch als zweite Kupplung, Kupplung zwei oder C2 bezeichnet werden.
  • Der Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 ist direkt mit dem Getriebeausgangselement 64 verbunden. Wenn das EVT 10 in einem Landwirtschaftfahrzeug verwendet wird, kann das Ausgangselement 64 mit den (nicht gezeigten) Fahrzeugachsen verbunden sein, die wiederum in den (ebenfalls nicht gezeigten) Antriebselementen enden. Die Antriebselemente können entweder die Vorderräder oder die Hinterräder des Fahrzeugs sein, an dem sie verwendet werden, oder können das Hinterachswellenrad eines Gleiskettenfahrzeugs sein.
  • Das innere Zahnradelement 40 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 ist wie über eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umschreibt, mit dem inneren Zahnradelement 48 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Das äußere Zahnradelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 ist über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 wahlweise mit dem Boden verbunden, der durch das Getriebegehäuse 68 dargestellt ist. Wie im Folgenden erläutert wird, wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 ebenfalls verwendet, um bei der Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu helfen. Gelegentlich kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 hier auch als erste Kupplung, Kupplung eins oder C1 bezeichnet werden.
  • Außerdem ist die Hohlwelle 66 drehfest mit einem zweiten Elektromotor/Generator 72 verbunden. Gelegentlich kann der zweite Elektromotor/Generator 72 hier auch als Elektromotor B oder MB bezeichnet werden. Alle Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 sowie der Elektromotor A und der Elektromotor B (56, 72) sind wie um die axial angeordnete Welle 60 koaxial orientiert. Es wird angemerkt, dass die beiden Elektromotoren A und B eine ringförmige Konfiguration besitzen, die ermöglicht, dass sie die drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 umschreiben, so dass diese radial innerhalb der Elektromotoren A und B angeordnet sind. Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Gesamteinhüllende – d. h. die Umfangsdimension – des EVT 10 minimiert ist.
  • An dem Eingangselement 12 kann ein Antriebszahnrad 80 vorgesehen sein. Wie gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad 80 das Eingangselement 12 fest mit dem äußeren Zahnradelement 30 des ersten Teil-Planetengetriebes 24, so dass das Antriebszahnrad 80 die Leistung von dem Motor 14 und/oder von dem Elektromotor bzw. den Elektromotoren/von dem Generator bzw. den Generatoren 56 und/oder 72 empfängt. Das Antriebszahnrad 80 ist mit einem Laufrad 82 in Eingriff, das wiederum mit einem Übertragungszahnrad 84 in Eingriff ist, das an einem Ende einer Welle 86 befestigt ist. Das andere Ende der Welle 86 kann an einer Getriebefluidpumpe 88 befestigt sein, der aus der Fluidwanne 37 Getriebefluid zugeführt wird, wobei sie Hochdruckfluid an den Regler 39 liefert, der einen Teil des Fluids an die Fluidwanne 37 zurückgibt und in der Leitung 41 einen geregelten Leitungsdruck erzeugt.
  • In der beschriebenen beispielhaften mechanischen Anordnung empfängt das Ausgangselement 64 über zwei verschiedene Getriebezüge innerhalb des EVT 10 Leistung. Eine erste Betriebsart oder ein erster Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird, um das äußere Getriebeelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 "mit dem Boden zu verbinden". Eine zweite Betriebsart oder ein zweiter Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 freigegeben wird und gleichzeitig die zweite Kupplung C2 betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 zu verbinden. Eine Betriebsart in Bezug auf einen Getriebezug wird hier mit Großbuchstaben wie BETRIEBSART 1 oder BETRIEBSART 2 oder mit M1 oder M2 bezeichnet. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die BETRIEBSART 1 eine Eingangsaufteilungsbetriebart ist, während die BETRIEBSART 2 eine Verbundbetriebsart mit mehreren Anteilen ist.
  • Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass das EVT 10 in jeder Betriebsart einen Bereich von verhältnismäßig langsamen bis zu verhältnismäßig schnellen Ausgangsdrehzahlen liefern kann. Diese Kombination zweier Betriebsarten mit einem langsamen bis schnellen Ausgangsdrehzahlbereich in jeder Betriebsart ermöglicht, dass das EVT 10 ein Fahrzeug aus einem stationären Zustand bis auf Autobahngeschwindigkeiten antreibt. Außerdem ist ein Zustand mit fester Übersetzung verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig eingerückt sind, um das Eingangselement über ein festes Übersetzungsverhältnis effizient mechanisch mit dem Ausgangselement zu koppeln. Darüber hinaus ist ein Neutralzustand verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig ausgerückt sind, um das Ausgangselement mechanisch von dem Getriebe zu entkoppeln. Schließlich kann das EVT 10 synchronisierte Schaltungen zwischen den Betriebsarten bereitstellen, in denen die Schlupf drehzahl über die beiden Kupplungen C1 und C2 im Wesentlichen null ist. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des Betriebs des beispielhaften EVT sind in dem gemeinsam übertragenen Patent der Vereinigten Staaten Nr. 5,931,737 zu finden, dessen Inhalt hier durch Literaturhinweis eingefügt ist.
  • Der Motor 14 ist vorzugsweise ein Dieselmotor, der, wie in 2 gezeigt ist, elektronisch durch das Motorsteuermodul (ECM) 23 gesteuert wird. Das ECM 23 ist eine herkömmliche mikroprozessorgestützte Dieselmotor-Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Taktgeber, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung enthält. Das ECM 23 arbeitet in der Weise, dass es über mehrere diskrete Leitungen von einer Vielzahl von Sensoren Daten erfasst bzw. eine Vielzahl von Stellgliedern des Motors 14 steuert. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 35 mit dem Motor 14 gezeigt. Unter den verschiedenen Parametern, die durch das ECM 23 abgetastet werden können, sind die Ölwannen- und die Motorkühlmitteltemperatur, die Motordrehzahl (Ne), der Turbodruck und die Umgebungslufttemperatur und der Umgebungsluftdruck. Verschiedene Stellglieder, die durch das ECM 23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzpumpen, Gebläsesteuereinrichtungen, Motorvorwärmer einschließlich Glühkerzen sowie Gitteransaugluftvorwärmer. Vorzugsweise liefert das ECM in Reaktion auf einen von dem Steuersystem des EVT gelieferten Drehmomentbefehl Te_cmd gut bekannte drehmomentgestützte Steuerungen für den Motor 14. Diese Motorelektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, empfängt das EVT 10 wahlweise Leistung von dem Motor 14. Wie nun weiter anhand von 2 erläutert wird, empfängt das EVT außerdem Leistung von einer elektrischen Speichervorrichtung wie etwa von einer oder von mehreren Batterien im Batteriepackmodul (BPM) 21. Außerdem enthält das Kraftübertragungsstrangsystem solche Energiespeichervorrichtungen, die ein integraler Bestandteil seiner Leistungsflüsse sind. Ohne die Konzepte der Erfindung zu ändern, können anstelle der Batterien andere elektrische Speichervorrichtungen verwendet werden, die elektrische Leistung speichern und abgeben können. Das BPM 21 ist eine Hochspannungs-Gleichspannung, die über Gleichspannungsleitungen 27 mit einem Zweileistungs-Wechselrichtermodul (DPIM) 19 gekoppelt ist. In Übereinstimmung damit, ob das BPM 21 geladen oder entladen wird, kann Strom zu oder von dem BPM 21 übertragen werden. Das DPIM 19 enthält ein Paar Leistungswechselrichter sowie jeweilige Elektromotorsteuereinheiten, die so konfiguriert sind, dass sie Elektromotorsteuerbefehle empfangen und davon Wechselrichterzustände steuern, um eine Elektromotorantriebs- oder Rückgewinnungsfunktionalität zu erzeugen. Die Elektromotorsteuereinheiten sind mikroprozessorgestützte Steuereinheiten, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfassen. Bei der Elektromotorsteuerung empfangen die jeweiligen Wechselrichter Strom von den Gleichstromleitungen und liefern über die Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor. Bei der Rückgewinnungssteuerung empfängt der jeweilige Wechselrichter über die Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 Wechselstrom von dem Elektromotor und liefert Strom an die Gleichspannungsleitungen 27. Der Gesamtgleichstrom, der an die Wechselrichter oder von ihnen geliefert wird, bestimmt die Lade- oder Entladebetriebsart des BPM 21. Vorzugsweise sind der MA und der MB Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, wobei die Wechselrichter eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik enthalten. Die einzelnen Elektromotor-Drehzahlsignale Na und Nb für MA bzw. MB werden ebenfalls durch das DPIM 19 aus den Elektromotor-Phaseninformationen oder über herkömmliche Rotationssensoren abgeleitet. Diese Elektromotoren, Elektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist.
  • Die Systemsteuereinheit 43 ist eine mikroprozessorgestützte Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), einen digitalen Signalprozessor (DSP) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfasst. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst die Systemsteuereinheit 43 ein Paar mikroprozessorgestützter Steuereinheiten, die als Fahrzeugsteuermodul (VCM) 15 und als Getriebesteuermodul (TCM) 17 konstruiert sind. Das VCM und das TCM können z. B. eine Vielzahl von Steuer- und Diagnosefunktionen in Bezug auf das EVT und auf das Fahrzeugfahrgestell einschließlich z. B. Motordrehmomentbefehlen, Eingangsdrehzahlsteuerung und Ausgangsdrehzahlsteuerung zusammen mit Rückgewinnungsbremsung, Blockierschutzbremsung und Zugsteuerung bereitstellen. Insbesondere arbeitet die Systemsteuereinheit 43 in Bezug auf die Funktionalität des EVT so, dass sie über mehrere diskrete Leitungen direkt Daten von einer Vielzahl von Sensoren erfasst bzw. direkt eine Vielzahl von Stellgliedern des EVT steuert. Der Einfachheit halber ist die Systemsteuereinheit 43 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 33 mit dem EVT gezeigt. Insbesondere wird angemerkt, dass die Systemsteuereinheit 43 Frequenzsignale von Rotationssensoren empfängt, um sie zur Verwendung bei der Steuerung des EVT 10 zur Drehzahl Ni des Eingangselements 12 und zur Drehzahl No des Ausgangselements 64 zu verarbeiten. Außerdem kann die Systemsteuereinheit 43 Drucksignale von (nicht getrennt gezeigten) Druckschaltern empfangen und verarbeiten, um die Einrückkammerdrücke der Kupplungen C1 und C2 zu überwachen. Al-ternativ kann für einen weiten Bereich eine Drucküberwachung mittels Druckwandlern verwendet werden. Durch die Systemsteuereinheit werden PWM-Steuersignale und/oder binäre Steuersignale an das EVT 10 geliefert, um das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 zu steuern, so dass diese eingerückt und ausgerückt werden. Außerdem kann die Systemsteuereinheit 43 Temperaturdaten der Getriebefluidwanne 37 wie etwa von einer (nicht getrennt gezeigten) herkömmlichen Thermoelementeingabe empfangen, um die Fluidwannentemperatur Ts abzuleiten und ein PWM-Signal zu liefern, das aus der Eingangsdrehzahl Ni und aus der Wannentemperatur Ts abgeleitet werden kann, um über den Regler 39 den Leitungsdruck zu steuern. Das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 wird mittels durch Elektromagnet gesteuerten Schieberventilen bewirkt, die auf die wie oben erwähnten PWM-Steuersignale und binären Steuersignale reagieren. Um eine genaue Anordnung des Schiebers in dem Ventilkörper und eine dementsprechend genaue Steuerung des Kupplungsdrucks während des Einrückens zu erreichen, werden vorzugsweise Stellventile verwendet, die variabel durchlassende Elektromagnete verwenden. Ähnlich kann der Leitungsdruckregler 39 von einer durch Elektromagnet gesteuerten Sorte sein, um in Übereinstimmung mit dem beschriebenen PWM-Signal einen geregelten Leitungsdruck aufzubauen. Diese Leitungsdrucksteuerungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt. Die Kupplungsschlupfdrehzahlen über die Kupplungen C1 und C2 werden aus der Ausgangsdrehzahl No, aus der MA-Drehzahl Na und aus der MB-Drehzahl Nb abgeleitet; genauer ist der Schlupf von C1 eine Funktion von No und Nb, während der Schlupf von C2 eine Funktion von No, Na und Nb ist. Außerdem ist ein Nutzerschnittstellenblock (UI-Block) 13 gezeigt, der solche Eingaben in die Systemsteuereinheit 43 wie etwa die Fahrzeuggashebelstellung, den Druckknopf-Automatikwahlschalter (PBSS) für die Wahl des verfügbaren Antriebsbereichs, die Bremskraft und schnelle Leerlaufanforderungen u. a. umfasst.
  • Die Systemsteuereinheit 43 bestimmt einen Drehmomentbefehl Te_cmd und liefert ihn an das ECM 23. Der Drehmomentbefehl Te_cmd repräsentiert den wie durch die Systemsteuereinheit bestimmten vom Motor gewünschten Drehmomentbeitrag des EVT. Außerdem bestimmt die Systemsteuereinheit 43 einen Drehzahlbefehl Ne_des, der die gewünschte Eingangsdrehzahl des EVT repräsentiert, die in der direkt gekoppelten Anordnung zwischen dem Motor und dem EVT außerdem der gewünschte Motordrehzahl-Arbeitspunkt ist. Bei der hier beispielhaft geschilderten direkt gekoppelten Anordnung sind das Motordrehmoment und das Eingangsdrehmoment des EVT, Te bzw. Ti, gleichwertig, wobei auf sie hier alternativ Bezug genommen werden kann. Ähnlich sind die Motordrehzahl und die Eingangsdrehzahl des EVT, Ne bzw. Ni, gleichwertig, und kann auf sie hier alternativ Bezug genommen werden. Die gewünschten Arbeitspunkte des Eingangsdrehmoments werden vorzugsweise so bestimmt, wie es in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/799,531 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304338) offenbart ist, die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. Die gewünschten Arbeitspunkte der Eingangsdrehzahl werden vorzugsweise so bestimmt, wie es in den gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldungen der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/686,508 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304193) und 10/686,034 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304194) offenbart ist, die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. Eine bevorzugte Drehzahlsteuerung für ein Hybridgetriebe ist ausführlich beschrieben in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/686,511 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304140), die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist.
  • Die verschiedenen beschriebenen Module (d. h. die Systemsteuereinheit 43, das DPIM 19, das BPM 21, das ECM 23) kommunizieren über einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) 25. Der CAN-Bus 25 ermöglicht die Übermittlung von Steuerparametern und -befehlen zwischen den verschiedenen Modulen. Das spezifische genutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Zum Beispiel ist das bevorzugte Protokoll für Hochleistungsanwendungen die Norm der Society of Automotive Engineers J1939. Der CAN-Bus und die geeigneten Protokolle schaffen eine robuste Nachrichtenübermittlung und Mehrsteuereinheits-Schnittstelle zwischen der Systemsteuereinheit, dem ECM, dem DPIM, dem BPIM sowie weiteren Steuereinheiten wie etwa der Blockierschutzbremse und den Zugsteuereinheiten.
  • In 3 ist für das EVT 10 eine graphische Darstellung der Ausgangsdrehzahl No auf der horizontalen Achse gegenüber der Eingangsdrehzahl Ni auf der vertikalen Achse veranschaulicht. Durch die Linie 91 ist der Synchronbetrieb dargestellt, d. h. diejenigen Beziehungen zwischen Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl, bei denen die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig im Wesentlichen mit der Schlupfdrehzahl null über sie arbeiten. Somit repräsentiert sie diejenigen Beziehungen zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehzahl, bei denen im Wesentlichen ein synchrones Schalten zwischen den Betriebsarten stattfinden kann oder bei denen durch gleichzeitiges Einrücken beider Kupplungen C1 und C2, auch als feste Übersetzung bekannt, eine direkte mechanische Kopplung vom Eingang zum Ausgang bewirkt werden kann. Eine besondere Sammelgetriebebeziehung, die den durch die Gerade 91 in 3 gezeigten synchronen Betrieb erzeugen kann, ist wie folgt: Das äußere Zahnradelement 30 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement 32 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente 34 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement 38 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement 40 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente 42 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement 46 besitzt 89 Zähne, das innere Zahnradelement 48 besitzt 31 Zähne, die Planetenradelemente 50 besitzen 29 Zähne. Gelegentlich kann die Gerade 91 hier auch als Synchrongerade, Übersetzungsverhältnisgerade oder Festübersetzungsgerade bezeichnet werden.
  • Links von der Übersetzungsverhältnisgerade 91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet 93 für die erste Betriebsart, in der C1 eingerückt und C2 ausgerückt ist. Rechts von der Übersetzungsverhältnisgeraden 91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet 95 für die zweite Betriebsart, in der C1 ausgerückt und C2 eingerückt ist. Der Begriff eingerückt gibt hier in Bezug auf die Kupplungen C1 und C2 eine wesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung an, während der Begriff ausgerückt eine unwesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung angibt. Da allgemein vorzugsweise veranlasst wird, dass Schaltungen aus einer Betriebsart in die andere synchron stattfinden, wird veranlasst, dass Drehmomentübertragungen von einer Betriebsart in die andere über eine Zweikupplungs-Einrück-Festübersetzung stattfinden, bei der während einer endlichen Zeitdauer vor dem Ausrücken der derzeit eingerückten Kupplung die derzeit ausgerückte Kupplung eingerückt wird. Außerdem ist die Betriebsartänderung abgeschlossen, wenn durch ständiges Einrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, in die eingetreten wird, und Ausrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, die verlassen wird, die feste Übersetzung verlassen worden ist.
  • Obgleich der Betriebsbereich 93 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 1 allgemein bevorzugt ist, soll das nicht bedeuten, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 2 des EVT nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 1 vorzugsweise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die für die hohen Startdrehmomente im Bereich 93 in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) besonders gut geeignet sind, wird allgemein aber bevorzugt, im Gebiet 93 in der BETRIEBSART 1 zu arbeiten. Obgleich der Betriebsbereich 95 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 2 allgemein bevorzugt ist, soll das ähnlich nicht heißen, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 1 des EVT nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 2 vorzugsweise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) für die hohen Drehzahlen des Bereichs 95 besonders gut geeignet sind, wird aber allgemein bevorzugt, im Gebiet 95 in der BETRIEBSART 2 zu arbeiten.
  • Das Gebiet 93, in dem der Betrieb in der BETRIEBSART 1 allgemein bevorzugt ist, kann als Gebiet langsamer Drehzahlen betrachtet werden, während das Gebiet 95, in dem der Betrieb in der BETRIEBSART 2 allgemein bevorzugt ist, als Gebiet hoher Drehzahlen betrachtet werden kann. Ein Schalten in die BETRIEBSART 1 wird als Herunterschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein höheres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist. Gleichfalls wird ein Schalten in die BETRIEBSART 2 als Hochschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist.
  • Nunmehr anhand von 4A zeigt ein beispielhafter Elektromotordrehmoment-Teilraum (Ta-Tb-Raum) für den Betrieb in der BETRIEBSART 2 bei gegebenen Werten von Na und Nb das Drehmoment des Elektromotors A (MA), graphisch dargestellt über der horizontalen Achse, und das Drehmoment des Elektromotors B (MB), graphisch dargestellt auf der vertikalen Achse. Es sind Grenzen gezeichnet, die einem bestimmten beispielhaften Maximaldrehmoment und Minimaldrehmoment des Elektromotors A (Ta_min, Ta_max) entsprechen, wobei das Maximum und das Minimum in Bezug auf die Elektromotorfähigkeiten bei bestimmten beispielhaften vorliegenden Betriebsbedingungen in Na (d. h. Ni, No und Betriebsart) genommen sind, deren genauen Werte für die vorliegende Darstellung der aus 4 zu ziehenden Lehre und für die folgende Diskussion nicht erforderlich sind. Es sind ähnliche Grenzen gezeichnet, die einem solchen beispielhaften maximalen und minimalen Drehmoment des Elektromotors B (Tb_min, Tb_max) entsprechen, wobei das Maximum und das Minimum in Bezug auf die Elektromotorfähigkeiten bei bestimmten beispielhaften vorliegenden Betriebsbedingungen in Nb (d. h. Ni, No und Betriebsart) genommen sind. Der durch die maximalen und minimalen Elektromotordrehmomente begrenzte Raum repräsentiert bei vorliegenden Bedingungen einen zulässigen Lösungsraum für die Elektromotoreinheiten MA und MB. Dies ist eine allgemeine Darstellung eines zulässigen Elektromotor- Drehmomentlösungsraums für ein Zwei-Elektromotor-EVT-Kraftübertragungssystem wie etwa für das Kraftübertragungssystem 11, wobei aber davon ausgegangen wird, dass die hier für ein Zwei-Elektromotorsystem beschriebenen allgemeinen Konzepte durch den Durchschnittsfachmann für Kraftübertragungsstrangsysteme erweitert werden können, so dass sie mehr als zwei Elektromaschinen umfassen, die funktional und wahlweise wie etwa in der hier beschriebenen Weise mit dem Getriebe gekoppelt sind, um einen entsprechenden mehrdimensionalen Lösungsraum zulässiger Elektromotordrehmomente zu definieren.
  • Innerhalb dieses Elektromotordrehmomentraums sind verschiedene weitere Parameterlinien konstanter Werte für einen gegebenen Wert von Ni dot und No_dot eingezeichnet. Es sind mehrere Linien konstanter Batterieleistung Pbat eingezeichnet, die innerhalb des Elektromotor-Drehmomentraums Lösungen konstanter Batterieleistung repräsentieren. Außerdem sind innerhalb dieses Elektromotor-Drehmomentraums Linien konstanten Ausgangsdrehmoments To eingezeichnet, die innerhalb des Raums Lösungen konstanten Ausgangsdrehmoments repräsentieren. Schließlich sind innerhalb des Elektromotor-Drehmomentraums Linien konstanten Eingangsdrehmoments eingezeichnet, die darin Lösungen konstanten Eingangsdrehmoments repräsentieren. Zunehmende und abnehmende Trendrichtungen für diese jeweiligen Konstanzlinien sind durch jeweilige zweiseitige Pfeile gezeigt, die den jeweiligen Null-Konstanzlinien zugeordnet sind.
  • Obgleich die Trend- und Neigungsbeziehungen zwischen den Drehmomentlinien (To, Ti, Ta und Tb) für andere Systembetriebsbedingungen in Ni, No, Ni_dot und No_dot die gleichen bleiben, wie sie in 4A gezeigt sind, wird hier angemerkt, dass sich die Linien konstanter Batterieleistung erheblich von dem in der Figur gezeigten Beispiel ändern können.
  • Tatsächlich sind die Linien konstanter Batterieleistung Segmente geschlossener, im Wesentlichen elliptischer konstanter Batterieleistungen. Realisierbare Betriebsbedingungen in Ni, No, Ni_dot und No_dot können Schnitte mit Linien konstanter Batterieleistung im Ta-Tb-Raum enthalten, die die in 4A veranschaulichte Trendbeziehung der Batterieleistungen z. B. im Wesentlichen versetzen. Tatsächlich kann sich der Ta-Tb-Raum im Wesentlichen in irgendeiner Orientierung relativ zu den Brennpunkten der Batterieleistungsellipsen befinden, was im Wesentlichen zu irgendeiner Orientierung und zu irgendeinem Trend der Linien konstanter Batterieleistung, die den Ta-Tb-Raum schneiden, führt. Außerdem kann sich der Ta-Tb-Raum näher bei den Brennpunkten der Batterieleistungsellipsen befinden, was zu einer stärkeren Krümmung der Linien konstanter Batterieleistung, die den Ta-Tb-Raum schneiden, und potentiell zur Erhöhung ihrer Schnittpunkte mit den Ta-Tb-Grenzwerten führt.
  • Obgleich der Teilraum in Bezug auf die bestimmten Minima und Maxima von Ta und Tb (Ta_min, Ta_max, Tb_min, Tb_max) in der graphischen Darstellung aus 4A in Übereinstimmung mit den Drehmomentfähigkeiten der jeweiligen Elektromotoreinheiten zulässig ist, repräsentieren die Linien konstanter Batterieleistung (Pbat), die Linien konstanten Ausgangsdrehmoments (To) und die Linien konstanten Eingangsdrehmoments (Ti) nicht notwendig zulässige Lösungen in Bezug auf die Fähigkeiten ihres jeweiligen Teilsystems bei den jeweiligen Bedingungen, sondern eine theoretisch unbeschränkte Modellierung des Systems innerhalb des Elektromotordrehmomentraums.
  • Wie angegeben ist, repräsentiert 4A einen Drehmomentraum, der für den Betrieb in der BETRIEBSART 2 geeignet ist. Einen ähnlichen Drehmomentraum, der in 4B veranschaulicht ist, gibt es selbstverständlich für die BETRIEBSART 1. Allerdings zeigt 4B aus Klarheitsgrün den keine Linien konstanter Batterieleistung. Es ist wichtig anzumerken, dass die Linien konstanten Eingangsdrehmoments in 4B vertikal erscheinen, da das Eingangsdrehmoment in der Eingangsaufteilungskonfiguration der BETRIEBSART 1 vom Drehmoment des Elektromotors B entkoppelt ist. Außerdem wird angemerkt, dass das Eingangsdrehmoment Ti in der Figur von rechts nach links zunimmt und dass das Ausgangsdrehmoment To von rechts unten nach links oben zunimmt.
  • Der spezifische Fall der BETRIEBSART 2 unterstreicht die allgemeine Regel, dass der wie hier beschriebene und dargestellte Elektromotor-Drehmomentraum an alle EVT-Konfigurationen und -Betriebsarten, die durch die zahlreichen möglichen Kopplungskombinationen zwischen Elektromotoren, Motoren und Ausgängen eines elektrisch variablen Getriebes einschließlich Betriebsarten, die die Eingänge und Ausgänge vollständig von einem oder von mehreren Elektromotor-Drehmomenten entkoppeln, festgesetzt werden, anpassbar ist. Somit wird bei der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Erfindung keine getrennte ausführliche Diskussion der BETRIEBSART 1 vorgenommen. Allerdings kann in der gesamten Beschreibung der BETRIEBSART 2 auf bemerkenswerte Unterschiede oder Unterscheidungen, die auf die BETRIEBSART 1 anwendbar sind, hingewiesen werden. Allerdings ist der allgemeinere Fall des Betriebs in der BETRIEBSART 2, in dem der Eingang drehmomentmäßig mit beiden Elektromotoren A und B gekoppelt ist, selbstverständlich ausreichend, damit der Fachmann auf dem Gebiet ihre Anwendung auf speziellere Fälle einschließlich der vollständigen Drehmomententkopplung eines oder mehrerer Elektromotoren von dem Eingang des EVT versteht.
  • Innerhalb dieses Elektromotordrehmomentraums ist es erwünscht, ein verfügbares Maximum oder einen verfügbaren Spitzenwert oder ein zulässiges Ausgangsdrehmoment zu bestimmen. Ein solches Spitzenausgangs drehmoment unterliegt verschiedenen Grenzwerten des Systems, des Teilsystems und der Komponenten oder ist durch sie definiert. Anhand des Ablaufplans aus 6 und der ausführlicheren Ta-Tb-Raum-Diagramme der 7-10 wird im Folgenden ein bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen des maximal verfügbaren Ausgangsdrehmoments innerhalb eines zulässigen Lösungsraums in Übereinstimmung mit den Elektromotor- und Motordrehmoment-Grenzwerten dargelegt. Der Ablaufplan veranschaulicht repräsentative Schritte zur Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, das Befehle umfasst, die als Teil des ausführbaren Computercodes und der Datenstrukturen der Systemsteuereinheit 43 realisiert sind. Natürlich werden die hiermit dargestellten Befehle als ein Teil einer viel größeren Gruppe von Befehlssätzen und Routinen ausgeführt, die die verschiedenen Steuer- und Diagnosefunktionen des zuvor beschriebenen Kraftübertragungsstrangs ausführen.
  • Es wird ein Modell des EVT bereitgestellt, das stationäre und dynamische EVT-Systemparameter enthält. In seiner Grundform – die geeignet für die Auflösung nach dem Maschinendrehmoment angeordnet ist – wird das Modell wie folgt repräsentiert:
    Figure 00270001
    wobei Ta das Drehmoment des Elektromotors A;
    Tb das Drehmoment des Elektromotors B;
    Ti das Eingangsdrehmoment des EVT;
    To das Ausgangsdrehmoment des EVT;
    Ni_dot die Eingangsdrehbeschleunigung des EVT;
    No_dot die Ausgangsdrehbeschleunigung des EVT; und
    [K1] eine 2 × 4-Matrix von Parameterwerten, die durch die Zahnradanlage und durch die Wellenzwischenverbindungen und durch geschätzte Anlagenträgheiten, die auf den momentanen Antriebsbereich anwendbar sind, bestimmt sind, ist.
  • Vorzugsweise wird in das Modell ein zusätzlicher Drehmomentfehlerterm eingeführt, der die wie folgt dargestellte bevorzugte Form liefert:
    Figure 00280001
    wobei im Unterschied zu dem wie oben in Gleichung (1) dargestellten Modell
    Ucl ein gemessener Drehmomentfehlerterm, der auf dynamischen Bedingungen beruht, z. B. ein Eingangsdrehzahlfehler, ist; und
    [K2] eine 2 × 5-Matrix von Parameterwerten ist, die ferner Parameter enthält, um den gemessenen Drehmomentfehlerterm Ucl zu skalieren, um die Elektromotordrehmomente Ta und Tb zu ändern.
  • Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich des gemessenen Drehmomentfehlerterms und bevorzugte Verfahren zu dessen Bestimmung sind in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/686,511 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304140) zu finden.
  • Verschiedene Parameter des Kraftübertragungsstrangmodells werden gemessen oder auf andere Weise bestimmt. Die Ausgangsdrehzahl No und die Eingangsdrehzahl Ni werden vorzugsweise aus abgetasteten und gefilterten Elektromotordrehzahlen Na und Nb abgeleitet, die durch Abtastung bekannt sind oder über die Elektromotorsteuerungs-Phaseninformationen abgeleitet werden. Die Eingangsdrehzahl Ni und die Ausgangsdrehzahl No können in Übereinstimmung mit der folgenden bekannten Kopplungsnebenbedingungsgleichung aus den Elektromotordrehzahlen abgeleitet werden:
    Figure 00290001
    wobei Na die Drehzahl des Elektromotors A,
    Nb die Drehzahl des Elektromotors B,
    Ni die Eingangsdrehzahl des EVT,
    No die Ausgangsdrehzahl des EVT und
    [K3] eine 2 × 2-Matrix von durch die Zahnradanlage und durch die Wellenzwischenverbindungen bestimmten Parameterwerten ist.
  • Die Ausgangsdrehbeschleunigung No_dot wird vorzugsweise in Übereinstimmung mit der abgeleiteten Ausgangsdrehzahl No bestimmt, während die Eingangsdrehbeschleunigung Ni_dot vorzugsweise eine gewünschte Änderungsrate der Eingangsdrehzahl ist, die auf der abgeleiteten Eingangsdrehzahl Ni und auf einer Profil/Raten-Grenzwertsteuerung, wie sie in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/686,511 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304140) gelehrt ist, beruht.
  • Nunmehr anhand des Ablaufplans aus 6 beginnt im Block 170 eine Menge beispielhafter Schritte zur Ausführung der vorliegenden Erfindung mit der Bestimmung des richtigen in Übereinstimmung mit der derzeit aktiven Betriebsart des EVT zu verwendenden Modells. Wie oben angemerkt wurde, bleibt die Grundform des Modells von einer Betriebsart zur nächsten die gleiche, während die Matrix der Parameterwerte in Übereinstimmung mit der Getriebeanlage und den Wellenzwischenverbindungen und den geschätzten Anlagenträgheiten, die auf den interessierenden Antriebsbereich anwendbar sind, verschieden sein kann. Nachfolgend werden im Block 172 die Maschinendrehmoment-Grenzwerte bestimmt. Da es an diesem Punkt eine Aufgabe ist, den EVT-Betrieb bei verschiedenen Systemgrenzwerten oder -einschränkungen zu bestimmen, liefern die Maschinendrehmoment-Grenzwerte für Ta und Tb die zur Berechnung des Eingangsdrehmoments Ti in Übereinstimmung mit diesen Maschinendrehmoment-Grenzwerten verwendeten Werte. Die Maschinendrehmoment-Grenzwerte beziehen sich auf einzelne maximale und minimale Elektromotordrehmomente und insbesondere auf Paare solcher komplementären maximalen und minimalen Elektromotordrehmomente.
  • Die Grenzwerte oder Einschränkungen an die Elektromotordrehmomente spiegeln sich in 5 wider, in der die maximalen und minimalen Elektromotordrehmomente (Ta_min, Ta_max, Tb_min und Tb_max) innerhalb der Fähigkeiten des Elektromotors bei den vorliegenden Bedingungen vorzugsweise aus Datensätzen erhalten werden, die in Tabellenform in Datenstrukturen in der Systemsteuereinheit 43 gespeichert sind. Diese Datensätze werden zur Bezugnahme durch die Routine im vorgespeicherten Tabellenformat bereitgestellt und sind empirisch aus herkömmlichen Dynamometertests der kombinierten Elektromotor- und Leistungselektronik (z. B. Leistungswechselrichter) bei verschiedenen Temperatur- und Spannungsbedingungen empirisch abgeleitet worden. Eine beispielhafte Darstellung solcher charakteristischen Elektromotor-Drehmoment-Drehzahl-Daten ist in 5 veranschaulicht, in der die Maximum- und Minimumdaten für eine gegebene Drehzahl durch die Linie konstanter Drehzahlen 112 repräsentiert sind, die beispielhafte Linien konstanter Temperatur/Spannung 111, 113 schneidet. Die tabellierten Daten sind durch die Elektromotordrehzahl (Na, Nb), durch die Spannung und durch die Temperatur referenziert.
  • Obgleich die Elektromotoren sowohl in der Elektromotor- als auch in der Generatorbetriebsart verwendet werden – was vier Quadranten (I, II, III, IV) der Drehmoment/Drehzahl-Daten nahe legt –, ist eine Zweiquadranten-Datensammlung, in der die in benachbarten Quadranten gesammelten Daten lediglich in andere Quadranten gespiegelt und nicht direkt gemessen werden, allgemein ausreichend. Im vorliegenden Beispiel sind die Quadranten I und II mit den bestimmten Daten 111 gezeigt, während die Quadranten III und IV mit den daraus gespiegelten Daten 113 belegt gezeigt sind.
  • Vorzugsweise werden die aus den Datenstrukturen abgeleiteten maximalen und minimalen Elektromotordrehmomente (Ta_min, Ta_max, Tb_min und Tb_max) ferner so eingestellt, dass eine Reservierung einer vorgegebenen Menge an Drehmomentkapazität an den Grenzwerten sichergestellt ist. Diese Reservierung führt zu einem Ta-Tb-Raum zur Verwendung in der EVT-Steuerung, der in Bezug auf den tatsächlich zulässigen Ta-Tb-Raum konservativer bemessen ist. Verschiedene dynamische Betrachtungen einschließlich Betrachtungen wie Elektromotordrehbeschleunigungen und Rechen- und Ausführungsschleifenzyklusverzögerungen, die in irgendeiner computergestützten Steuereinheitsimplementierung inhärent sind, machen eine solche Reservierung wünschenswert. Eine bevorzugte Art und Weise der Bestimmung solcher Drehmomentreservierungen ist in der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam übertragenen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd. Nr. 10/846,153 (Aktenzeichen des Anwalts GP-305160) offenbart, deren Inhalt hier durch Literaturhinweis eingefügt ist.
  • 7 zeigt den zulässigen Ta-Tb-Drehmomentraum als den zentralen, nicht schattierten Abschnitt innerhalb der verschiedenen Maximum- und Minimumgrenzwerte von Ta und Tb.
  • Nachfolgend berechnet der Block 174 die maximalen und minimalen Eingangsdrehmomente (Ti_mach_max und Ti_mach_min), die den maximalen und minimalen Maschinendrehmomentpaaren entsprechen. Der Block 174 erfordert eine Manipulation des Modells, um zur Auflösung aus bekannten oder angenommenen Parametern nach den gewünschten Parametern, in diesem Fall dem Eingangsdrehmoment, umzuordnen und nimmt die folgende Form an:
    Figure 00320001
    wobei [K4] eine 2 × 2-Matrix ist, die die wie in der obigen Gleichung (2) dargelegten umgeordneten Parameterwerte umfasst.
  • Aus der obigen Gleichung (4) können durch direktes Einsetzen ihrer Werte in das Modell die den Maschinendrehmomenten Ta und Tb entsprechenden Eingangsdrehmomente berechnet werden. Mit zusätzlichem Bezug auf den Ta-Tb-Raum in 7 und rechts oben beginnend und in Uhrzeiger richtung um die Figur zu den Schnittpunkten der Ta- und Tb-Grenzwerte übergehend, entsprechen die Paare von Maschinendrehmoment-Grenzwerten: Ta_max, Tb_max; Ta_max, Tb_min; Ta_min, Tb_min; und Ta_min, Tb_max. In dem Modell könnten einzelne Ersetzungen dieser vier Paare von Maschinendrehmoment-Grenzwerten vorgenommen werden, um entsprechende Eingangsdrehmomente zurückzugeben. Aus den Charakterisierungen des Ta-Tb-Systemraums (siehe 4A) ist aber bekannt, dass ein maximales Eingangsdrehmoment bei den Maschinengrenzwerten dem Paar Ta_max, Tb_min und ein minimales Eingangsdrehmoment bei den Maschinengrenzwerten dem Paar Ta_min, Tb_max entspricht. Wie anhand von 4B überprüft werden kann, ist die Orientierung der minimalen und maximalen Ausgangsdrehmomente für die BETRIEBSART 1 natürlich entgegengesetzt. Diese Paare werden in der Figur durch Kreise an den jeweiligen Maschinendrehmoment-Grenzwertpaaren unterschieden. Somit ist das maximale Eingangsdrehmoment, das den Maschinendrehmoment-Grenzwerten entspricht, durch die mit (Ti_mach_max) bezeichnete Linie konstanten Eingangsdrehmoments dargestellt, die in der Weise gezeigt ist, dass sie das Maschinendrehmoment-Grenzwertpaar Ta_max, Tb_min in ihrem äußersten rechten unteren Schnittpunkt in der Figur schneidet. Ähnlich ist das minimale Eingangsdrehmoment, das den Maschinendrehmoment-Grenzwerten entspricht, somit durch die mit (Ti_mach_min) bezeichnete Linie konstanten Eingangsdrehmoments dargestellt, die in der Weise gezeigt ist, dass sie das Maschinendrehmoment-Grenzwertpaar Ta_min, Tb_max in ihrem äußersten linken oberen Schnittpunkt in der Figur schneidet.
  • Im Betrieb in der BETRIEBSART 1, in der der Motor den Ta-Tb-Raum nicht weiter einschränkt, entsprechen Ti_mach_max und Ti_mach_min direkt Ta_min bzw. Ta_max. Das heißt, in dem Ta-Tb-Drehmomentraum liegt Ti_mach_max über Ta_min und Ti_mach_min über Ta_max. Falls außerdem das Motordrehmoment in der BETRIEBSART 1 einschränkender als das Maschinendrehmoment ist, wird das Ta_min bzw. das Ta_max im Wesentlichen durch das eingeschränkte Motordrehmomentmaximum oder -minimum substituiert.
  • Nachfolgend bestimmt der Block 176 die maximalen und minimalen Eingangsdrehmomente als eine Funktion des verfügbaren Spitzenmotordrehmoments (Ti_eng_max, Ti_eng_min). Wie zuvor beschrieben wurde, sind der Motor und der Eingang des EVT direkt gekoppelt. Somit gibt es eine direkte Entsprechung zwischen dem Motordrehmoment und dem Eingangsdrehmoment. Das Motordrehmoment wird in Bezug auf einen voreingestellten Satz von Motorbetriebsparametern, vorzugsweise Motordrehzahl und Ansaugluftdruck (je nach Normalansaugung oder Turboansaugung Luftdruck oder Zusatzdruck), bestimmt. Vorzugsweise wird das verfügbare Spitzenmotordrehmoment aus Datensätzen erhalten, die in Tabellenform in Datenstrukturen in der Systemsteuereinheit 43 gespeichert sind. Diese Datensätze werden zur Bezugnahme durch die Routine im vorgespeicherten Tabellenformat bereitgestellt, wobei sie empirisch aus herkömmlichen Dynamometertests abgeleitet wurden, oder sind so, wie sie in Spezifikationsdaten des Motorherstellers geliefert wurden. Bei der Bestimmung des verfügbaren Spitzenmotordrehmoments können weitere Faktoren wie etwa die Luftdichte, der Kraftstofftyp (für den Vortrieb), die Motordauerbremsenaktivierung (zum Bremsen) und gesteuerte Grenzwerte (z. B. auf Fehler ansprechende Motorausgangsbegrenzer) betrachtet werden. Alternativ kann das ECM 23 Motorspitzenleistungsfähigkeitsdaten wie etwa in Übereinstimmung mit der Norm J1939 der Society of Automotive Engineers zur Verwendung bei der Festsetzung der verfügbaren Motordrehmomentspitzen-Maximumdaten und -Minimumdaten zur Verwendung in der vorliegenden Steuerung im Wesentlichen in Echtzeit bereitstellen.
  • Im Block 178 werden die am meisten eingeschränkten Eingangsdrehmomente aus den jeweiligen maximalen und minimalen Maschinen- und Motordrehmomenten (Ti_mach_max, Ti_mach_min, Ti_eng_max, Ti_eng_min) als das maximale und als das minimale Eingangsdrehmoment Ti_max und Ti_min ausgewählt. In 7 ist ein beispielhaftes maximales Eingangsdrehmoment als eine Funktion des Motordrehmoment-Grenzwerts als Ti_eng_max bezeichnet. In diesem Beispiel in 7 ist Ti_eng_max als eine Funktion der Maschinendrehmoment-Grenzwerte Ti_mach_max weniger einschränkend als das maximale Eingangsdrehmoment, d. h. nicht kleiner als Ti_mach_max. In 8 ist ein beispielhaftes maximales Eingangsdrehmoment als eine Funktion des Motordrehmoment-Grenzwerts als Ti_eng_max bezeichnet. Dieses aus dem Motordrehmoment-Grenzwert abgeleitete Eingangsdrehmoment ist in diesem Beispiel als Funktionen der Maschinendrehmoment-Grenzwerte Ti_mach_max und Ti_mach_min stärker einschränkend als die maximalen und minimalen Eingangsdrehmomente. Der verbleibende zulässige Drehmomentraum – der jetzt durch das als eine Funktion der Motordrehmoment-Grenzwerte bestimmte zulässige maximale Eingangsdrehmoment weiter begrenzt ist – ist durch den jetzt zusammengezogenen zentralen nicht schattierten Abschnitt aus 8 dargestellt. In dem vorliegenden Beispiel aus 8 ist angenommen, dass durch den Motor keine weiteren Einschränkungen an den Ta-Tb-Raum in Bezug auf die minimalen Drehmomente geliefert werden. Allerdings könnten diese Einschränkungen selbstverständlich auf ähnliche Weise eingezeichnet werden.
  • Nachfolgend werden im Block 180 und zusätzlich anhand von 9 Bewertungen ausgeführt, die nur im Betrieb in der BETRIEBSART 2 erforderlich sind, da im Betrieb in der BETRIEBSART 1 irgendwelche Motordrehmomentbegrenzungen an den Ta-Tb-Raum wie zuvor erwähnt durch Substitution des stärker einschränkenden Eingangsdrehmoments für das geeignete unter Ta_max und Ta_min berücksichtigt werden. Im Block 180 werden Ti_max und Ti_min in Bezug auf die entsprechend den Maschinendrehmoment-Grenzwertpaaren an den vier Schnittpunkten von Ta_max, Ta_min, Tb_max und Tb_min berechneten Eingangsdrehmomente bewertet. Aus den Charakterisierungen des Ta-Tb-Systemraums (siehe 4A) ist bekannt, dass nur die zwei Sätze zueinander benachbarter Paare von Maschinendrehmoment-Grenzwerten, die Ta_max und Tb_max entsprechen, gegenüber Ti_max bewertet zu werden brauchen. Außerdem ist ebenfalls bekannt, dass nur die zwei Sätze zueinander benachbarter Paare von Maschinendrehmoment-Grenzwerten, die Ta_min und Tb_min entsprechen, gegenüber Ti_min bewertet zu werden brauchen. An das Modell werden benachbarte Sätze von Maschinendrehmoment-Grenzwertpaaren geliefert, um funktionierende Werte für die Eingangsdrehmomente zu bestimmen. Zum Beispiel werden Ta_max und Tb_min an das Modell geliefert, um einen ersten Wert (Ti_temp1) für das Eingangsdrehmoment zu berechnen. Ähnlich wird der benachbarte Satz von Maschinendrehmoment-Grenzwerten Ta_max und Tb_max an das Modell geliefert, um einen zweiten Wert (Ti_temp2) für das Eingangsdrehmoment zu berechnen. Daraufhin wird Ti_max gegenüber den zwei Maschinengrenzwert-Drehmomentwerten Ti_temp1 und Ti_temp2 bewertet, um zu bestimmen, ob Ti_max Ta_max schneidet. In dem vorliegenden Beispiel für Ti_max ist zu sehen, dass Ti_max wie durch den Schnittpunkt von Ti_max mit Ta_max gezeigt zwischen den maschinenbegrenzten Drehmomentwerten Ti_temp1 und Ti_temp2 liegt. Dieses Ergebnis bestimmt, dass der Elektromotor A – der dem maschinenbegrenzten maximalen Drehmoment Ta_max entspricht – die einschränkende Maschine in Bezug auf die Erzeugung des am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmoments bei maximalen Eingangsdrehmoment Ti_max ist. Falls, wie durch den Schnittpunkt der mit 101 bezeichneten Strichlinie mit Tb_max gezeigt ist, Ti_max statt dessen zufällig zwischen den zueinander benachbarten maschinenbegrenzten Drehmomentgrenzwertpaaren, die Tb_max entsprechen, d. h. (Ta_max, Tb_max) und (Ta_min, Tb_max), liegt, bestimmt dieses Ergebnis statt dessen, dass der Elektromotor B – der dem maschinenbegrenzten maximalen Drehmoment Tb_max entspricht – die einschränkende Maschine in Bezug auf die Erzeugung des am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmoments bei maximalen Eingangsdrehmoment Ti_max ist. Obgleich dieser Bewertungsprozess in Bezug auf Ti_max beschrieben worden ist, werden die gleiche Prozedur, die gleichen Berechnungen und die gleichen Bestimmungen in Bezug auf Ti_min und auf die maschineneingeschränkte Ausgangsdrehmomenterzeugung ausgeführt. Allerdings wird die Bewertung in Bezug auf die Bestimmung der einschränkenden Maschine in Bezug auf die am wenigsten eingeschränkte Ausgangsdrehmomenterzeugung bei minimalem Eingangsdrehmoment Ti_min in Bezug auf die zwei zueinander benachbarten Sätze von Maschinendrehmoment-Grenzwertpaaren, die Ta_min und Tb_min entsprechen, ausgeführt.
  • Nachdem durch das Modell das maximale und das minimale Eingangsdrehmoment in Übereinstimmung mit den Maschinengrenzwerten berechnet oder in Übereinstimmung mit den Motordrehmoment-Grenzwerten bestimmt worden sind und die jeweiligen eingeschränkten Maschinen, die den am wenigsten eingeschränkten maximalen und minimalen Ausgangsdrehmomenten entsprechen, für das maximale bzw. für das minimale Eingangsdrehmoment bestimmt worden sind, nutzt der Block 182 nun das Modell erneut bei der Berechnung des maximalen und des minimalen Ausgangsdrehmoments für das EVT in Übereinstimmung mit den Drehmoment-Einschränkungsparametern. Die Manipulation des Modells zum Umordnen für die Auflösung nach den gewünschten Parametern, in diesem Fall dem Ausgangsdrehmoment, aus den berechneten oder bestimm ten Parameterbegrenzungen oder -einschränkungen führt noch einmal zu der folgenden vorliegenden Form, bei der die Maschine A die bestimmte einschränkende Maschine ist:
    Figure 00380001
    wobei im Unterschied zu dem Modell, wie es oben in den ähnlichen Modellgleichungen dargestellt ist,
    [K5] eine 2 × 5-Matrix ist, die die umgeordneten Parameterwerte des wie oben dargelegten Modells umfasst;
    Ti gleich Ti_max oder Ti_min ist, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten und ferner in Übereinstimmung mit dem zu bestimmenden gewünschten Ausgangsdrehmoment-Grenzwert (z. B. To_max_TaTbTi bzw. To_min_TaTbTi) berechnet oder bestimmt wurde; und
    Ta in Übereinstimmung mit dem gewünschten zu bestimmenden Ausgangsdrehmoment-Grenzwert (z. B. To_max_TaTbTi bzw. To_min_TaTbTi) gleich Ta_max oder Ta_min ist.
  • Eine ähnliche Manipulation oder Umordnung des Modells wird dort, wo die Maschine B die bestimmte einschränkende Maschine ist, wie folgt ausgeführt:
    Figure 00390001
    wobei im Unterschied zu dem wie oben in den ähnlichen Modellgleichungen dargestellten Modell
    [K6] eine 2 × 5-Matrix ist, die die umgeordneten Parameterwerte des wie oben dargelegten Modells umfasst;
    Ti gleich Ti_max oder Ti_min ist, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten und ferner in Übereinstimmung mit dem zu bestimmenden gewünschten Ausgangsdrehmoment-Grenzwert (z. B. To_max_TaTbTi bzw. To_min_TaTbTi) berechnet oder bestimmt wurde; und
    Tb in Übereinstimmung mit dem gewünschten zu bestimmenden Ausgangsdrehmoment-Grenzwert (z. B. To_max_TaTbTi bzw. To_min_TaTbTi) gleich Tb_max oder Tb_min ist.
  • 10 veranschaulicht nun das To_max_TaTbTi, das in Bezug auf die vorstehende Beschreibung bestimmt worden ist. Es wird angemerkt, dass in der BETRIEBSART 1 die Beziehung (6) zur Berechnung von To_max_TaTbTi verwendet wird.
  • Für den Fachmann auf dem Gebiet ist aus der vorstehenden Beschreibung und in Erinnerung an den Ta-Tb-Raum der verschiedenen 7-10 klar, dass der Betrieb in der BETRIEBART 1 für die vorliegenden Drehmoment-Einschränkungsparameter an dem Punkt Ta_min, Tb_max immer ein maximales Ausgangsdrehmoment zurückgibt und für die vor liegenden Drehmoment-Einschränkungsparameter an dem Punkt Ta_max, Tb_min immer ein minimales Ausgangsdrehmoment zurückgibt. Dies ist in der BETRIEBSART 1 unabhängig davon, ob das Motordrehmoment den Ta-Tb-Raum einschränkt oder nicht, so lange wahr, wie die für den richtigen Ta-Grenzwert, Ta_max oder Ta_min, diskutierte Substitution die einschränkenden Motordrehmomente widerspiegelt. Ferner ist klar, dass im Betrieb in der BETRIEBSART 2 dem Punkt Ta_max, Tb_min die maximalen und die minimalen Ausgangsdrehmomente zugeordnet werden und im Punkt Ta_min, Tb_max ein minimales Ausgangsdrehmoment zugeordnet wird, falls der Motor den Ta-Tb-Raum nicht einschränkt.
  • Bisher wurden bei der Bestimmung der maximalen und minimalen Ausgangsdrehmomente nur Drehmomentparameter betrachtet, die sich auf die Maschinen und den Motor bezogen. Im Folgenden wird eine weitere Beschreibung gegeben, die Batterieleistungsparameter bei der Bestimmung der maximalen und minimalen Ausgangsdrehmomente betrachtet. Es wird auf die Ablaufpläne der 12 und 13 und auf die ausführlicheren Ta-Tb-Raum-Diagramme der 14-19 verwiesen. Die Ablaufpläne veranschaulichen repräsentative Schritte zur Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, das Befehle umfasst, die als Teil des ausführbaren Computercodes und der Datenstrukturen der Systemsteuereinheit 43 implementiert sind. Natürlich werden die dadurch dargestellten Befehle als ein Teil einer viel größeren Gruppe von Befehlssätzen und Routinen ausgeführt, die die verschiedenen Steuer- und Diagnosefunktionen des zuvor beschriebenen Kraftübertragungsstrangs ausführen.
  • Anhand von 12 sind eine Reihe von Prozessen zur Bestimmung von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten unter Berücksichtigung von Batterieleistungs-Einschränkungen und Maschinendrehmoment-Einschränkungen veranschaulicht. Insbesondere in Bezug auf den Block 212 werden Grenzwerte oder Einschränkungen an die Batterieleistung Pbat min und Pbat max innerhalb der Fähigkeiten der vorliegenden Bedingungen der Batterien vorzugsweise anhand von Datensätzen bestimmt, die in Tabellenform in Datenstrukturen in der Systemsteuereinheit 43 gespeichert sind. Diese Datensätze werden zur Bezugnahme durch die Routine im vorgespeicherten Tabellenformat bereitgestellt und sind mit verschiedenen Bedingungen, z. B. dem Ladungszustand, der Temperatur, der Spannung und der Nutzung (Amperestunden/Stunde), korreliert worden. Ein bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen der minimalen und der maximalen Batterieleistung ist in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Vereinigten Staaten lfd.
  • Nr. 10/686,180 (Aktenzeichen des Anwalts GP-304119) offenbart, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist. Die durch die Tabelle referenzierten Daten können ferner in Übereinstimmung mit einem Versatz (Pbat limit offset) eingestellt werden, der z. B. wie im Folgenden weiter beschrieben wird und im Wesentlichen in Übereinstimmung mit der folgenden Beziehung: Pbat_max = Pbat_max_lu + Pbat_limit_offset; und (7) Pbat_min = Pbat_min_lu + Pbat_limit_offset (8)durch eine gefilterte Differenz zwischen geschätzter Batterieleistung und gemessener Batterieleistung bestimmt wird.
  • Dabei sind Pbat_max_lu und Pbat_min_lu durch die Tabelle referenzierte
    Werte für die maximale bzw. für die minimale Batterieleistung; und ist
    Pbat_lim_offset eine gefilterte Differenz zwischen geschätzter Batterieleistung und gemessener Batterieleistung, wie sie im Folgenden in Übereinstimmung mit der Beziehung (12) weiter geschildert wird.
  • Gemäß Block 214 aus 12 werden in Übereinstimmung mit der folgenden Beziehung: Pbat_est = Pmotor_A + Ploss_A + Pmotor_B + Ploss_B (9)Schätzwerte der Batterieleistung (Pbat_est) geliefert,
    wobei Pmotor_A und Pmotor_B die Elektromotorleistung der Einheit A bzw. der Einheit B; und
    Ploss_A und Ploss_B die vereinigten Elektromotor- und Leistungselektronikverluste (Elektromotorverluste) der Einheit A bzw. der Einheit B sind.
  • Pmotor_A und Pmotor_B werden in Übereinstimmung den Drehmoment-Drehzahl-Beziehung der Elektromotoren wie folgt weiter aufgelöst: Pmotor_A = Ta∙Na; und (10) Pmotor_B = Tb∙Nb; (11)wobei Ta das Drehmoment des Elektromotors A;
    Tb das Drehmoment des Elektromotors B;
    Na die Drehzahl des Elektromotors A; und
    Nb die Drehzahl des Elektromotors B ist.
  • Vorzugsweise werden Ploss_A und Ploss_B aus Datensätzen erhalten, die in Tabellenform in Datenstrukturen in der Systemsteuereinheit 43 gespeichert sind. Diese Datensätze werden zur Bezugnahme durch die Routine im vorgespeicherten Tabellenformat bereitgestellt, wobei die Leistungsverluste mit dem Elektromotordrehmoment und mit der Elektromotordrehzahl korreliert und dadurch referenziert worden sind. Die Leistungsverluste werden z. B. empirisch aus herkömmlichen Dynamometertests der gemeinsamen Elektromotor- und Leistungselektronik (z. B. Leistungs wechselrichter) abgeleitet. In den 11A und 11B sind Drehmoment-Drehzahl-Leistungsverlustcharakteristiken für typische rotierende Elektromaschinen gezeigt. In 11A sind die Linien konstanten Leistungsverlusts 301 in der Drehmoment-Drehzahl-Ebene für den Elektromotor eingezeichnet gezeigt. Die mit 303 bezeichnete unterbrochene Linie entspricht einer Ebene konstanter Elektromotordrehzahl und veranschaulicht, wie in Bezug auf 11B zu sehen ist, die allgemein parabolischen Charakteristiken des Leistungsverlusts in Abhängigkeit vom Elektromotordrehmoment.
  • Die Differenz zwischen der geschätzten Batterieleistung Pbat_est und der gemessenen Eingabe elektrischer Leistung liefert nach dem Filtern wie folgt den zuvor erwähnten Versatz: Pbat_limit_offset = Filter(Pbat_est – Pbat_meas) (12)wobei Pbat_meas in Übereinstimmung mit der folgenden Beziehung bestimmt wird: Pbat_meas= I∙V (13)wobei I der den Elektromotoren zugeführte Strom; und
    V die Spannung, mit der der Strom geliefert wird, ist.
  • In Übereinstimmung mit Block 214 aus 12 werden in Verbindung mit den obigen Beziehungen (9) bis (11) mehrere Maschinendrehmoment-Schlüsselkombinationen oder -paare (Ta, Tb) verwendet, um die Batterieleistung bei diesen Kombinationen zu schätzen. Für die Kombinationen werden bekannte Drehmomentmaxima, -minima und -nullwerte, d. h.
  • Ta = Ta_max, Ta = 0, Ta = Ta_min, Tb = Tb_max, Tb = 0 und Tb = Tb_min, ausgewählt. Diese Schlüsselkombinationen sind in 14 deutlich veranschaulicht, wobei sie an den Außengrenzen des zulässigen Ta-Tb- Drehmomentraums verschieden als P1-P8 bezeichnet sind. Somit wird die geschätzte Batterieleistung, die den Schlüsselkombinationen P1-P8 entspricht, durch die oben dargelegte Beziehung (9) geschätzt, wenn beide Elektromotordrehzahlen und beide Elektromotordrehmomente bekannt sind.
  • Im Block 216 werden die Batterieleistungen bestimmt, die wie zuvor anhand von 6 beschrieben dem maximalen und dem minimalen Ausgangsdrehmoment To_max_TaTbTi und To_min_TaTbTi für die Maximum- und Minimum-Maschinendrehmomentpaare zugeordnet sind. Die Blöcke 218 und 230 bauen lediglich die iterative Ausführung des oben beschriebenen Blocksatzes 220 auf. Der Blocksatz 220 wird für jeden der maximalen und minimalen Batterieleistungs-Grenzwerte (Pbat_limit), Pbat_max und Pbat_min, einmal ausgeführt.
  • Der Block 222 führt eine Bewertung in Bezug auf die maximale und minimale Batterieleistung Pbat_max und Pbat_min und in Bezug auf die geschätzte Batterieleistung, die jeder der Schlüsselkombinationen P1-P8 zugeordnet ist, aus. Benachbarte der geschätzten Batterieleistungen bei P1-P8 werden z. B. wie folgt in Bezug auf die Schlüsselkombinationen systematisch mit Pbat_max und Pbat_min verglichen.
    P1<Pbat_max<P2 P1<Pbat_min<P2
    P2<Pbat_max<P3 P2<Pbat_min<P3
    P3<Pbat_max<P4 P3<Pbat_min<P4
    P4<Pbat_max<P5 P4<Pbat_min<P5
    P5<Pbat_max<P6 P5<Pbat_min<P6
    P6<Pbat_max<P7 P6<Pbat_min<P7
    P7<Pbat_max<P8 P7<Pbat min<P8
    P8<Pbat_max<P1 P8<Pbat_min<P1
  • Wo Pbat_max oder Pbat_min die Maschinendrehmoment-Grenzwerte zwischen den den Schlüsselkombinationen zugeordneten Batterieleistungen schneiden, wird angenommen, dass der jeweilige Batterieleistungs-Grenzwert (Pbat_max oder Pbat_min) den zulässigen Systemdrehmomentraum in Ta-Tb, wie er durch die Maschinendrehmoment-Grenzwerte Ta_max, Ta_min, Tb_max und Tb_min festgesetzt ist, weiter einschränkt. Außerdem ist in 14 zu sehen, dass Pbat_max (Δ) Tb_max zwischen P1 und P2 und Tb_min zwischen P6 und P7 schneidet. Ähnlich ist zu sehen, dass Pbat_min (Δ) Ta_min zwischen P3 und P4 und Tb_min zwischen P5 und P6 schneidet.
  • Nachfolgend werden im Block 224 durch die unmittelbar nachstehend wiederholte Batterieleistungs-Schätzungsbeziehung (9) Maschinendrehmomentpaare bestimmt, die den Schnittpunkten (Δ) bei den jeweiligen maximalen und minimalen Grenzwerten von Ta und Tb entsprechen. Pbat_est = Pmotor_A + Ploss_A + Pmotor_B + Ploss_B (9)
  • Unter Erinnerung an die im Wesentlichen parabolische Charakteristik der Batterieleistungsverluste, wie sie in den 11A und 11B gezeigt ist, liefert eine allgemein quadratische Formel eine zufrieden stellende Korres pondenz der Batterieleistungsverlustdaten zum Elektromotordrehmoment und zur Elektromotordrehzahl. Die allgemeinen Formen der quadratischen Verlustbeziehungen für den Verlust jedes Elektromotors A und B sind wie im Folgenden dargelegt: Ploss_A = Xan∙Ta2 + Yan∙Ta + Zan (14) Ploss_B = Xbn∙Tb2 + Ybn∙Tb + Zbn (15)wobei Xan, Yan und Zan empirisch bestimmte Koeffizienten sind, die dem Elektromotor A bei mehreren vorgegebenen Elektromotor-Drehzahlkontrollpunkten n entsprechen; und
    Xbn, Ybn und Zbn empirisch bestimmte Koeffizienten sind, die dem Elektromotor B bei mehren vorgegebenen Elektromotor-Drehzahlkontrollpunkten n entsprechen.
  • Es ist festgestellt worden, dass zwischen den vorgegebenen Elektromotor-Drehzahlkontrollpunkten n eine einfache lineare Interpolation zwischen benachbarten Drehzahlkontrollpunkten (z. B. n und n-1) für Elektromotordrehzahlen Koeffizienten zurückgibt, die eine befriedigende Korrespondenz der Batterieleistungsverlustdaten zu der dazwischen liegenden Elektromotordrehzahl, z. B. n < N < n-1, liefert. Einsetzen der oben dargelegten quadratischen Verlustbeziehungen (14) und (15) und Einsetzen der bekannten oben dargelegten Drehmoment-Drehzahl-Beziehungen (10) und (11) in die Batterieleistungs-Schätzbeziehung (9) liefert die folgende Beziehung: Pbat_est = Ta∙Na + Xan∙Ta2 + Yan∙Ta + Zan + Tb∙Nb + Xbn∙Tb2 + Ybn∙Tb + Zbn (16)
  • Die Beziehung (16) wird daraufhin bei der Bestimmung der Maschinendrehmomentpaare Ta und Tb bei den Schnittpunkten (Δ) mit den jeweiligen Maximum- und Minimumgrenzwerten von Ta und Tb verwendet. Es kann beobachtet werden, dass beide Elektromotordrehzahlen Na und Nb bekannt sind und dass eines der Drehmomente Ta und Tb, z. B. als eines von Ta_max, Ta_min, Tb_max und Tb_min, bekannt ist, wobei die Beziehung (16) gelöst wird, um das unbekannte Eine der Drehmomente Ta und Tb zu liefern. In 15 entsprechen die unbekannten Maschinendrehmomemente für die maximale Batterieleistung Pbat_max den Drehmomenten des Elektromotors A, wobei sie durch die mit 411 und 413 bezeichneten vertikalen punktierten Linien eingezeichnet sind.
  • Mit den somit bestimmten Maschinendrehmomentpaaren berechnet der Block 226 nachfolgend die dementsprechenden Ausgangsdrehmomente. In der Berechnung wird noch einmal das EVT-Modell aufgerufen. Die Anordnung des Modells ist hier wie in Beziehung (4), die im Folgenden zweckmäßigkeitshalber noch einmal wiederholt wird.
  • Figure 00470001
  • Wieder zusätzlich anhand von 15 sind die vier in dem vorangehenden Beispiel – nachdem die gesamte Iteration ausgeführt worden ist – berechneten Ausgangsdrehmomente, die den vier Maschinendrehmomentpaaren an den Schnittpunkten der maximalen und der minimalen Batterieleistung mit den verschiedenen Maschinendrehmoment-Grenzwerten (Δ) entsprechen, als unterbrochene Linien gezeigt (die unter schiedlich mit To(Pbat_max)1, To(Pbat_max)2, To(Pbat_min)1 und To(Pbat_min)2 bezeichnet sind) veranschaulicht, die die jeweiligen Batterieleistungen und die entsprechenden Maschinendrehmoment-Grenzwerte weiter schneiden.
  • Als ein abschließender Schritt vor der Iteration oder vor dem Freigeben aus dem Blocksatz 220 speichert der Block 228 nachfolgend wie beschrieben alle die Ausgangsdrehmomente, die den gültigen Schnittpunkten zugeordnet sind, zur weiteren Verwendung in einem im Folgenden beschriebenen Entscheidungsprozess.
  • Nunmehr zusätzlich anhand von 16 entscheidet der Block 234 nachfolgend unter den mehreren eben berechneten Ausgangsdrehmomenten To(Pbat_max)n und To(Pbat_min)n sowie To_max_TaTbTi, um daraus ein maximales Ausgangsdrehmoment zu bestimmen. Das ausgewählte maximale Drehmoment aus dieser Entscheidung ist in dem vorliegenden Beispiel To(Pbat_max)2, so dass To_max_PbatTaTb darauf eingestellt wird. Nachfolgend unterscheidet der Block 235 unter den mehreren eben berechneten Ausgangsdrehmomenten To(Pbat_max)n und To(Pbat_min)n sowie To_min_TaTbTi. Das ausgewählte minimale Drehmoment aus dieser Entscheidung ist in dem vorliegenden Beispiel To_min_TaTbTi, so dass To_min_PbatTaTb darauf eingestellt wird. Dieses Ergebnis ist deutlich in 16 zu sehen.
  • In 13 sind nunmehr eine Reihe von Prozessen zur Bestimmung der Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte unter Berücksichtigung der Batterieleistungs-Einschränkungen und Motordrehmoment-Einschränkungen veranschaulicht. Insbesondere in Bezug auf die Blöcke 250, 252, 286 und 270 wird dadurch die iterative Ausführung des Blocksatzes 254 ermöglicht. Der Blocksatz 254 wird für jede der Kombinationen aus maximalem und minimalem Batterieleistungs-Grenzwert (Pbat_max und Pbat_min) und aus dem maximalen und minimalen motorbasierten Eingangsdrehmoment-Grenzwert, der in dem Eingangsdrehmoment-Grenzwert verkörpert ist (Ti_max und Ti_min), einmal ausgeführt.
  • In Übereinstimmung mit dem Block 256 aus 13 werden mehrere Schlüssel-Maschinendrehmomentkombinationen oder -paare (Ta, Tb) bestimmt, die dem in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten durch das Modell berechneten minimalen und maximalen Eingangsdrehmoment (Ti_max und Ti_min) entsprechen. Die Anordnung des Modells ist hier wie in den Beziehungen (5) und (6), die hier zweckmäßigkeitshalber noch einmal wiederholt werden und den Szenarien mit bekanntem Ta und mit bekanntem Tb entsprechen:
    Figure 00490001
    wobei Ti gleich Ti_max oder Ti_min, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten berechnet oder bestimmt wird; und
    Ta der bekannte Maschinendrehmomentpunkt ist.
  • Ähnlich ist:
    Figure 00500001
    wobei Ti gleich Ti_max oder Ti_min, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten berechnet oder bestimmt wird; und
    Tb der bekannte Maschinendrehmomentpunkt ist.
  • Zwei der Schlüssel-Maschinendrehmomentkombinationen oder -paare (Ta, Tb) entsprechen dem Schnittpunkt jeder der jeweiligen Ti_max oder Ti_min mit der Maschinendrehmomentgrenze in Ta-Tb und die anderen zwei entsprechen vorzugsweise dem Schnittpunkt jeder der jeweiligen Ti_max oder Ti_min mit dem Maschinendrehmoment-Nullgrenzwert in Ta-Tb. Somit liefert jeder dieser Schnittpunkte eines der Maschinendrehmomente für das Modell, um das andere der zwei Maschinendrehmomente zu berechnen und das jeweilige Paar zu vervollständigen. Wo ein bekannter Null-Ta-Tb-Schnittpunkt jenseits des anderen Maschinendrehmoment-Grenzwerts auftritt, kann ein alternativer Punkt, z. B. ein Ta oder Tb, der durch Ersetzung eines Werts im Wesentlichen in der Mitte zwischen den zwei unmittelbar benachbarten Ta-Tb-Paaren festgesetzt wurde, ersetzt werden. Beispielhafte Schlüsselkombinationen für das veranschaulichte Ti_max sind in 17 deutlich veranschaulicht und unterschiedlich mit P9-P12 bezeichnet. Im Block 258 werden diese Maschinendrehmomentpaare daraufhin in Verbindung mit der oben abgeleiteten Beziehung (16) verwendet, um die Batterieleistung bei diesen Kombinationen zu schätzen.
  • Im Block 260 wird nachfolgend eine Bewertung in Bezug auf die maximale und minimale Batterieleistung Pbat_max und Pbat_min und die geschätzte Batterieleistung, die jeder der Schlüsselkombinationen P9-P12 zugeordnet ist, ausgeführt. Benachbarte der geschätzten Batterieleistungen bei P9-P12 werden z. B. wie folgt in Bezug auf die Schlüsselkombinationen systematisch mit Pbat_max und Pbat_min verglichen.
    P9<Pbat_max<P10 P9<Pbat_min<P10
    P10<Pbat_max<P11 P10<Pbat_min<P11
    P11<Pbat_max<P12 P11<Pbat_min<P12
  • Wo Pbat_max oder Pbat_min das maximale Eingangsdrehmoment Ti_max zwischen den den Schlüsselkombinationen zugeordneten Batterieleistungen schneiden, wird angenommen, dass der jeweilige Batterieleistungs-Grenzwert (Pbat_max oder Pbat_min) den zulässigen Systemdrehmomentraum in Ta-Tb, wie er durch die Maschinendrehmoment-Grenzwerte Ta_max, Ta_min, Tb_max, Tb_min und durch die Eingangsdrehmoment-Grenzwerte Ti_max und Ti_min festgesetzt ist, weiter einschränkt. Zusätzlich anhand von 17 ist zu sehen, dass Pbat_max (Δ) Ti_max zwischen P11 und P12 schneidet. Ähnlich ist zu sehen, dass Pbat_min (Δ) Ti_max zwischen P9 und P10 schneidet.
  • Es ist erwünscht, das Ausgangsdrehmoment an den Schnittpunkten von Pbat_max und Pbat_min mit Ti_max und Ti_min zur weiteren Verwendung bei den abschließenden Bestimmungen der Gesamt-Ausgangsdrehmoment-Grenzwerte angesichts der Maschinen-, Motor- und Batterieeinschränkungen zu berechnen. In Übereinstimmung mit der Nutzung des Modells zur Festsetzung des Ausgangsdrehmoments ist wenigstens eines der Maschinendrehmomente Ta oder Tb an den Schnittpunkten erforderlich. Somit werden im Block 262 eine lineare Schätzung, eine Interpolation, eine Abschnittssuche oder eine andere geeignete Technik, die sich auf die bekannten Ta-Tb-Paare bei den geschätzten Batterieleistungen P9-P12 stützt, verwendet, um die erforderlichen Maschinendrehmomentpunkte, die den Schnittpunkten entsprechen, festzusetzen.
  • Der Schritt 264 zeigt, dass nachfolgend das Ausgangsdrehmoment an den Schnittpunkten (Δ) unter Verwendung des Modells und zweiter bekannter Drehmomente von dem Schnittpunkt, vorzugsweise des eingeschränkten Eingangsdrehmoments Ti_max (oder gegebenenfalls Ti_min) und des Bestimmten von Ta und Tb, das dem Schnittpunkt entspricht, berechnet wird. Somit nimmt die Anordnung des Modells die vertraute Form der Beziehungen (5) oder (6) an, die im Folgenden zweckmäßigkeitshalber noch einmal wiederholt werden und den bekannten Ta- bzw. Tb-Szenarien entsprechen:
    Figure 00520001
    wobei Ti gleich Ti_max oder Ti_min, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten berechnet oder bestimmt wird; und
    Ta der bekannte Maschinendrehmomentpunkt ist.
  • Ähnlich ist:
    Figure 00530001
    wobei Ti gleich Ti_max oder Ti_min, wie es in Übereinstimmung mit den Maschinen- oder Motordrehmoment-Grenzwerten berechnet oder bestimmt wird; und
    Tb der bekannte Maschinendrehmomentpunkt ist.
  • Zusätzlich wieder anhand von 18 sind die in dem vorliegenden Beispiel – nach Ausführung der gesamten Iteration – berechneten Ausgangsdrehmomente, die den Schnittpunkten (Δ) der maximalen und minimalen Batterieleistung mit dem maximalen Eingangsdrehmoment entsprechen, als durchbrochene Linien gezeigt (die unterschiedlich mit To(Pbat_min, Ti_max)1 und To(Pbat_max, Ti_max)1 bezeichnet sind) veranschaulicht, die die jeweiligen Batterieleistungen und die entsprechenden Maschinendrehmoment-Grenzwerte weiter schneiden.
  • Als ein abschließender Schritt vor der Iteration oder vor dem Freigeben aus dem Blocksatz 254 speichert der Block 266 nachfolgend wie beschrieben alle die Ausgangsdrehmomente, die den gültigen Schnittpunkten zugeordnet sind, zur weiteren Verwendung in einem im Folgenden beschriebenen Entscheidungsprozess.
  • Nunmehr zusätzlich anhand von 19 entscheidet der Block 274 nachfolgend unter den mehreren eben berechneten Ausgangsdrehmomenten To(Pbat_max, Ti_max)n, To(Pbat_max, Ti_min)n, To(Pbat_min, Ti_max)n, To(Pbat_min, Ti_min)n sowie To_max_TaTbTi, um daraus ein maximales Ausgangsdrehmoment zu bestimmen. Das ausgewählte maximale Drehmoment aus dieser Entscheidung ist in dem vorliegenden Beispiel To(Pbat_max, It_min)1, so dass To_max_PbatTi darauf eingestellt wird. Dieses Ergebnis ist deutlich in 19 zu sehen. Nachfolgend unterscheidet der Block 275 unter den mehreren eben berechneten Ausgangsdrehmomenten To(Pbat_max, Ti_max)n, To(Pbat_max, Ti_min)n, To(Pbat_min, Ti_max)n, To(Pbat_min, Ti_min)n sowie To_min_TaTbTi. Das ausgewählte minimale Drehmoment aus dieser Entscheidung ist in dem vorliegenden Beispiel To_min_TaTbTi, so dass To min PbatTi darauf eingestellt wird. Dieses Ergebnis ist deutlich in 19 zu sehen.
  • Nun wird an den Ausgangsdrehmomenten, die als die Maxima und Minima in Bezug auf die verschiedenen anhand der Ablaufpläne der 6, 12 und 13 beschriebenen Begrenzungskombinationen bestimmt worden sind, eine abschließende Entscheidung ausgeführt. In 20 werden die maximalen Ausgangsdrehmomente (To_max_TaTbTi, ToMax_Pbat_TaTb und To_max_PbatTi) an den MIN-Funktionsblock geliefert, um daraus den am meisten eingeschränkten Wert zu bestimmen, wobei die Auswahl als To MAX geliefert wird. Ähnlich werden die minimalen Ausgangsdrehmomente (To_max_TaTbTi, ToMax_PbatTaTb und To_max_PbatTi) an den MAX-Funktionsblock geliefert, um daraus den am meisten eingeschränkten Wert zu bestimmen, wobei die Auswahl als To_MIN geliefert wird.
  • Obgleich die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben worden ist, könnten daran selbstverständlich innerhalb des Erfindungsgedankens und des Umfangs der beschriebenen erfinderischen Konzepte zahlreiche Änderungen vorgenommen werden. Dementsprechend soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern den vollen Umfang haben, den die Formulierung der folgenden Ansprüche zulässt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten in einem Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang, der einen Motor, ein elektrisch variables Getriebe, das wenigstens einen Elektromotor enthält, und einen Antriebsstrang umfasst, wobei der Motor funktional mit einem Eingang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang funktional mit einem Ausgang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen eines zulässigen Elektromotordrehmoment-Betriebsraums; Bestimmen von Eingangsdrehmoment-Grenzwerten innerhalb des zulässigen Elektromotordrehmoment-Betriebsraums; Bestimmen von Elektromotordrehmoment-Grenzwerten bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten; und Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten anhand der Eingangsdrehmoment-Grenzwerte und der Elektromotordrehmoment-Grenzwerte.
  2. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 1, wobei der zulässige Elektromotordrehmoment-Betriebsraum so bestimmt wird, dass in dem wenigstens einen Elektromotor eine Drehmomentkapazitätsreservierung geschaffen wird.
  3. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 1, wobei die Eingangsdrehmoment-Grenzwerte anhand der Motordrehmoment-Grenzwerte und der Elektromotordrehmoment-Grenzwerte des zulässigen Elektromotordrehmoment-Betriebsraums bestimmt werden.
  4. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 1, wobei die bestimmten Elektromotordrehmoment-Grenzwerte bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entsprechen.
  5. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten in einem Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang, der einen Motor, ein elektrisch variables Getriebe, das wenigstens einen Elektromotor enthält, und einen Antriebsstrang umfasst, wobei der Motor funktional mit einem Eingang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang funktional mit einem Ausgang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen von Eingangsdrehmoment-Grenzwerten als die am meisten eingeschränkten der Eingangsdrehmomente, die vorgegebenen Motordrehmoment-Grenzwerten und vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen; Bestimmen, welcher der vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerte bei den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entspricht; und Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten anhand der Eingangsdrehmoment-Grenzwerte und der vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerte, die bei den Eingangsdrehmoment- Grenzwerten den am wenigsten eingeschränkten Ausgangsdrehmomenten entsprechen.
  6. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 5, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Motorbetriebsparametern bestimmt werden.
  7. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 6, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte aus gespeicherten Datensätzen in einer Steuereinheit bestimmt werden.
  8. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 6, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte in einer Steuereinheit in Echtzeit bestimmt werden.
  9. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 5, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Elektromotor-Betriebsparametern bestimmt werden.
  10. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 9, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte aus gespeicherten Datensätzen in einer Steuereinheit bestimmt werden.
  11. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 5, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte so bestimmt werden, dass in dem wenigstens einen Elektromotor eine Reservierung von Drehmomentkapazität geschaffen wird.
  12. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten in einem Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang, der einen Motor, ein elektrisch variables Getriebe, das wenigstens einen Elektromotor enthält, und einen Antriebsstrang umfasst, wobei der Motor funktional mit einem Eingang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang funktional mit einem Ausgang des elektrisch variablen Getriebes gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen von am wenigsten eingeschränkten durch den Elektromotor begrenzten Eingangsdrehmomenten, die vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen; Bestimmen von durch den Motor begrenzten Eingangsdrehmomenten, die vorgegebenen Motordrehmoment-Grenzwerten entsprechen; Auswählen von Eingangsdrehmoment-Grenzwerten als die am meisten eingeschränkten der durch den Elektromotor begrenzten Eingangsdrehmomente und der durch den Motor begrenzten Eingangsdrehmomente; und Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten als die am wenigsten eingeschränkten der Ausgangsdrehmomente, die den Eingangsdrehmoment-Grenzwerten entsprechen und die den vorgegebenen Elektromotordrehmoment-Grenzwerten entsprechen.
  13. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 12, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Motorbetriebsparametern bestimmt werden.
  14. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 13, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte aus gespeicherten Datensätzen in einer Steuereinheit bestimmt werden.
  15. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 13, wobei die Motordrehmoment-Grenzwerte in einer Steuereinheit in Echtzeit bestimmt werden.
  16. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 12, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte in Übereinstimmung mit einem Satz von Elektromotor-Betriebsparametern bestimmt werden.
  17. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 16, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte aus gespeicherten Datensätzen in einer Steuereinheit bestimmt werden.
  18. Verfahren zum Bestimmen von Ausgangsdrehmoment-Grenzwerten nach Anspruch 12, wobei die Elektromotordrehmoment-Grenzwerte so bestimmt werden, dass in dem wenigstens einen Elektromotor eine Reservierung von Drehmomentkapazität geschaffen wird.
DE102005022310.9A 2004-05-15 2005-05-13 Verfahren zum dynamischen Bestimmen des Spitzenausgangsdrehmoments in einem elektrisch variablen Getriebe Active DE102005022310B4 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US57165804P 2004-05-15 2004-05-15
US60/571,658 2004-05-15
US11/112,058 US7305873B2 (en) 2004-05-15 2005-04-22 Method for dynamically determining peak output torque in an electrically variable transmission
US11/112,058 2005-04-22

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DE (1) DE102005022310B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104654B4 (de) 2012-05-07 2022-10-27 Ford Global Technologies, Llc Spielzonendetektion in einem Hybridfahrzeug

Families Citing this family (159)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8010263B2 (en) * 2006-03-22 2011-08-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for multivariate active driveline damping
US7213448B1 (en) * 2006-04-06 2007-05-08 General Motors Corporation Method for estimating the power capability of the primary power source of a hybrid vehicle
US7610976B2 (en) * 2006-05-03 2009-11-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid powertrain with electrically variable transmission having parallel friction launch and method
US8091667B2 (en) * 2006-06-07 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method for operating a hybrid electric powertrain based on predictive effects upon an electrical energy storage device
DE102006044427A1 (de) * 2006-09-21 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs
JP4222414B2 (ja) * 2006-12-04 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
US7987934B2 (en) 2007-03-29 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling engine speed in a hybrid electric vehicle
US7999496B2 (en) * 2007-05-03 2011-08-16 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine rotational position of an electrical machine
US7996145B2 (en) 2007-05-03 2011-08-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control engine restart for a hybrid powertrain system
US7991519B2 (en) 2007-05-14 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Control architecture and method to evaluate engine off operation of a hybrid powertrain system operating in a continuously variable mode
US8390240B2 (en) 2007-08-06 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Absolute position sensor for field-oriented control of an induction motor
US7983823B2 (en) 2007-09-11 2011-07-19 GM Global Technology Operations LLC Method and control architecture for selection of optimal engine input torque for a powertrain system
US8265813B2 (en) * 2007-09-11 2012-09-11 GM Global Technology Operations LLC Method and control architecture for optimization of engine fuel-cutoff selection and engine input torque for a hybrid powertrain system
US7988591B2 (en) * 2007-09-11 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Control architecture and method for one-dimensional optimization of input torque and motor torque in fixed gear for a hybrid powertrain system
US8027771B2 (en) 2007-09-13 2011-09-27 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor an output speed sensor during operation of an electro-mechanical transmission
US7867135B2 (en) 2007-09-26 2011-01-11 GM Global Technology Operations LLC Electro-mechanical transmission control system
US8062170B2 (en) * 2007-09-28 2011-11-22 GM Global Technology Operations LLC Thermal protection of an electric drive system
US8234048B2 (en) 2007-10-19 2012-07-31 GM Global Technology Operations LLC Method and system for inhibiting operation in a commanded operating range state for a transmission of a powertrain system
US9140337B2 (en) 2007-10-23 2015-09-22 GM Global Technology Operations LLC Method for model based clutch control and torque estimation
US8060267B2 (en) 2007-10-23 2011-11-15 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling power flow within a powertrain system
US8265821B2 (en) 2007-10-25 2012-09-11 GM Global Technology Operations LLC Method for determining a voltage level across an electric circuit of a powertrain
US8335623B2 (en) 2007-10-25 2012-12-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for remediation of and recovery from a clutch slip event in a hybrid powertrain system
US8118122B2 (en) 2007-10-25 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method and system for monitoring signal integrity in a distributed controls system
US8296027B2 (en) 2007-10-25 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control off-going clutch torque during torque phase for a hybrid powertrain system
US8187145B2 (en) 2007-10-25 2012-05-29 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for clutch torque control in mode and fixed gear for a hybrid powertrain system
US8406945B2 (en) 2007-10-26 2013-03-26 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control logic valves for hydraulic flow control in an electro-mechanical transmission
US7985154B2 (en) 2007-10-26 2011-07-26 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control hydraulic pressure for component lubrication in an electro-mechanical transmission
US8204702B2 (en) 2007-10-26 2012-06-19 GM Global Technology Operations LLC Method for estimating battery life in a hybrid powertrain
US8560191B2 (en) 2007-10-26 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control clutch pressures in an electro-mechanical transmission
US8548703B2 (en) 2007-10-26 2013-10-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine clutch slippage in an electro-mechanical transmission
US9097337B2 (en) 2007-10-26 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control hydraulic line pressure in an electro-mechanical transmission
US8167773B2 (en) 2007-10-26 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control motor cooling in an electro-mechanical transmission
US8303463B2 (en) 2007-10-26 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control clutch fill pressure in an electro-mechanical transmission
US8099219B2 (en) 2007-10-27 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for securing an operating range state mechanical transmission
US8062174B2 (en) 2007-10-27 2011-11-22 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control clutch stroke volume in an electro-mechanical transmission
US8244426B2 (en) 2007-10-27 2012-08-14 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring processor integrity in a distributed control module system for a powertrain system
US8428816B2 (en) 2007-10-27 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring software and signal integrity in a distributed control module system for a powertrain system
US8209098B2 (en) 2007-10-29 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a transmission range selector in a hybrid powertrain transmission
US8095254B2 (en) 2007-10-29 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method for determining a power constraint for controlling a powertrain system
US8489293B2 (en) 2007-10-29 2013-07-16 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control input speed profile during inertia speed phase for a hybrid powertrain system
US8170762B2 (en) 2007-10-29 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control operation of a hydraulic pump for an electro-mechanical transmission
US8282526B2 (en) 2007-10-29 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to create a pseudo torque phase during oncoming clutch engagement to prevent clutch slip for a hybrid powertrain system
US8112194B2 (en) 2007-10-29 2012-02-07 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring regenerative operation in a hybrid powertrain system
US8290681B2 (en) 2007-10-29 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to produce a smooth input speed profile in mode for a hybrid powertrain system
US8078371B2 (en) 2007-10-31 2011-12-13 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor output of an electro-mechanical transmission
US8073602B2 (en) * 2007-11-01 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC System constraints method of controlling operation of an electro-mechanical transmission with an additional constraint range
US8556011B2 (en) 2007-11-01 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Prediction strategy for thermal management and protection of power electronic hardware
US8035324B2 (en) * 2007-11-01 2011-10-11 GM Global Technology Operations LLC Method for determining an achievable torque operating region for a transmission
US8145375B2 (en) 2007-11-01 2012-03-27 GM Global Technology Operations LLC System constraints method of determining minimum and maximum torque limits for an electro-mechanical powertrain system
US7977896B2 (en) * 2007-11-01 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Method of determining torque limit with motor torque and battery power constraints
US8224539B2 (en) 2007-11-02 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC Method for altitude-compensated transmission shift scheduling
US8200403B2 (en) * 2007-11-02 2012-06-12 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling input torque provided to a transmission
US8847426B2 (en) 2007-11-02 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Method for managing electric power in a powertrain system
US8121765B2 (en) * 2007-11-02 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC System constraints method of controlling operation of an electro-mechanical transmission with two external input torque ranges
US8131437B2 (en) 2007-11-02 2012-03-06 GM Global Technology Operations LLC Method for operating a powertrain system to transition between engine states
US8825320B2 (en) 2007-11-02 2014-09-02 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for developing a deceleration-based synchronous shift schedule
US8121767B2 (en) 2007-11-02 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Predicted and immediate output torque control architecture for a hybrid powertrain system
US8585540B2 (en) 2007-11-02 2013-11-19 GM Global Technology Operations LLC Control system for engine torque management for a hybrid powertrain system
US8133151B2 (en) * 2007-11-02 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC System constraints method of controlling operation of an electro-mechanical transmission with an additional constraint
US8170764B2 (en) 2007-11-02 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to reprofile input speed during speed during speed phase during constrained conditions for a hybrid powertrain system
US8287426B2 (en) 2007-11-02 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling voltage within a powertrain system
US8868252B2 (en) 2007-11-03 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Control architecture and method for two-dimensional optimization of input speed and input power including search windowing
US8224514B2 (en) 2007-11-03 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC Creation and depletion of short term power capability in a hybrid electric vehicle
US8002667B2 (en) 2007-11-03 2011-08-23 GM Global Technology Operations LLC Method for determining input speed acceleration limits in a hybrid transmission
US8285431B2 (en) 2007-11-03 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Optimal selection of hybrid range state and/or input speed with a blended braking system in a hybrid electric vehicle
US8296021B2 (en) 2007-11-03 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Method for determining constraints on input torque in a hybrid transmission
US8135526B2 (en) 2007-11-03 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling regenerative braking and friction braking
US8010247B2 (en) 2007-11-03 2011-08-30 GM Global Technology Operations LLC Method for operating an engine in a hybrid powertrain system
US8068966B2 (en) 2007-11-03 2011-11-29 GM Global Technology Operations LLC Method for monitoring an auxiliary pump for a hybrid powertrain
US8204664B2 (en) 2007-11-03 2012-06-19 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling regenerative braking in a vehicle
US8406970B2 (en) 2007-11-03 2013-03-26 GM Global Technology Operations LLC Method for stabilization of optimal input speed in mode for a hybrid powertrain system
US8155814B2 (en) 2007-11-03 2012-04-10 GM Global Technology Operations LLC Method of operating a vehicle utilizing regenerative braking
US8260511B2 (en) 2007-11-03 2012-09-04 GM Global Technology Operations LLC Method for stabilization of mode and fixed gear for a hybrid powertrain system
US8098041B2 (en) 2007-11-04 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method of charging a powertrain
US8121766B2 (en) 2007-11-04 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method for operating an internal combustion engine to transmit power to a driveline
US8067908B2 (en) 2007-11-04 2011-11-29 GM Global Technology Operations LLC Method for electric power boosting in a powertrain system
US7988594B2 (en) 2007-11-04 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Method for load-based stabilization of mode and fixed gear operation of a hybrid powertrain system
US8204656B2 (en) 2007-11-04 2012-06-19 GM Global Technology Operations LLC Control architecture for output torque shaping and motor torque determination for a hybrid powertrain system
US8630776B2 (en) 2007-11-04 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling an engine of a hybrid powertrain in a fuel enrichment mode
US8079933B2 (en) 2007-11-04 2011-12-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control engine torque to peak main pressure for a hybrid powertrain system
US8594867B2 (en) 2007-11-04 2013-11-26 GM Global Technology Operations LLC System architecture for a blended braking system in a hybrid powertrain system
US8000866B2 (en) 2007-11-04 2011-08-16 GM Global Technology Operations LLC Engine control system for torque management in a hybrid powertrain system
US8112192B2 (en) 2007-11-04 2012-02-07 GM Global Technology Operations LLC Method for managing electric power within a powertrain system
US8002665B2 (en) 2007-11-04 2011-08-23 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling power actuators in a hybrid powertrain system
US8126624B2 (en) 2007-11-04 2012-02-28 GM Global Technology Operations LLC Method for selection of optimal mode and gear and input speed for preselect or tap up/down operation
US8818660B2 (en) 2007-11-04 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Method for managing lash in a driveline
US8414449B2 (en) 2007-11-04 2013-04-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to perform asynchronous shifts with oncoming slipping clutch torque for a hybrid powertrain system
US8118903B2 (en) 2007-11-04 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method for preferential selection of modes and gear with inertia effects for a hybrid powertrain system
US8200383B2 (en) 2007-11-04 2012-06-12 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling a powertrain system based upon torque machine temperature
US8248023B2 (en) 2007-11-04 2012-08-21 GM Global Technology Operations LLC Method of externally charging a powertrain
US8494732B2 (en) 2007-11-04 2013-07-23 GM Global Technology Operations LLC Method for determining a preferred engine operation in a hybrid powertrain system during blended braking
US8346449B2 (en) 2007-11-04 2013-01-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to provide necessary output torque reserve by selection of hybrid range state and input speed for a hybrid powertrain system
US8145397B2 (en) 2007-11-04 2012-03-27 GM Global Technology Operations LLC Optimal selection of blended braking capacity for a hybrid electric vehicle
US8138703B2 (en) 2007-11-04 2012-03-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for constraining output torque in a hybrid powertrain system
US8396634B2 (en) 2007-11-04 2013-03-12 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for maximum and minimum output torque performance by selection of hybrid range state and input speed for a hybrid powertrain system
US8135532B2 (en) 2007-11-04 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling output power of an energy storage device in a powertrain system
US8214114B2 (en) 2007-11-04 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Control of engine torque for traction and stability control events for a hybrid powertrain system
US8374758B2 (en) 2007-11-04 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Method for developing a trip cost structure to understand input speed trip for a hybrid powertrain system
US8092339B2 (en) 2007-11-04 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to prioritize input acceleration and clutch synchronization performance in neutral for a hybrid powertrain system
US8214120B2 (en) 2007-11-04 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Method to manage a high voltage system in a hybrid powertrain system
US8112206B2 (en) 2007-11-04 2012-02-07 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling a powertrain system based upon energy storage device temperature
US8897975B2 (en) 2007-11-04 2014-11-25 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling a powertrain system based on penalty costs
US8095282B2 (en) 2007-11-04 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for soft costing input speed and output speed in mode and fixed gear as function of system temperatures for cold and hot operation for a hybrid powertrain system
US8214093B2 (en) 2007-11-04 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to prioritize transmission output torque and input acceleration for a hybrid powertrain system
US8221285B2 (en) 2007-11-04 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to offload offgoing clutch torque with asynchronous oncoming clutch torque, engine and motor torque for a hybrid powertrain system
US8504259B2 (en) 2007-11-04 2013-08-06 GM Global Technology Operations LLC Method for determining inertia effects for a hybrid powertrain system
US9008926B2 (en) 2007-11-04 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Control of engine torque during upshift and downshift torque phase for a hybrid powertrain system
US8165777B2 (en) 2007-11-05 2012-04-24 GM Global Technology Operations LLC Method to compensate for transmission spin loss for a hybrid powertrain system
US8160761B2 (en) 2007-11-05 2012-04-17 GM Global Technology Operations LLC Method for predicting an operator torque request of a hybrid powertrain system
US8112207B2 (en) 2007-11-05 2012-02-07 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine a preferred output torque for operating a hybrid transmission in a continuously variable mode
US8135519B2 (en) 2007-11-05 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine a preferred output torque for operating a hybrid transmission in a fixed gear operating range state
US8321100B2 (en) 2007-11-05 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for dynamic output torque limiting for a hybrid powertrain system
US8155815B2 (en) 2007-11-05 2012-04-10 Gm Global Technology Operation Llc Method and apparatus for securing output torque in a distributed control module system for a powertrain system
US8249766B2 (en) 2007-11-05 2012-08-21 GM Global Technology Operations LLC Method of determining output torque limits of a hybrid transmission operating in a fixed gear operating range state
US8219303B2 (en) 2007-11-05 2012-07-10 GM Global Technology Operations LLC Method for operating an internal combustion engine for a hybrid powertrain system
US8121768B2 (en) * 2007-11-05 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling a hybrid powertrain system based upon hydraulic pressure and clutch reactive torque capacity
US8099204B2 (en) 2007-11-05 2012-01-17 GM Global Technology Operatons LLC Method for controlling electric boost in a hybrid powertrain
US8070647B2 (en) 2007-11-05 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for adapting engine operation in a hybrid powertrain system for active driveline damping
US8229633B2 (en) 2007-11-05 2012-07-24 GM Global Technology Operations LLC Method for operating a powertrain system to control engine stabilization
US8073601B2 (en) 2007-11-05 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method for preferential selection of mode and gear and input speed based on multiple engine state fueling costs for a hybrid powertrain system
US8448731B2 (en) 2007-11-05 2013-05-28 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for determination of fast actuating engine torque for a hybrid powertrain system
US8285432B2 (en) 2007-11-05 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for developing a control architecture for coordinating shift execution and engine torque control
US8285462B2 (en) * 2007-11-05 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine a preferred output torque in mode and fixed gear operation with clutch torque constraints for a hybrid powertrain system
US8281885B2 (en) 2007-11-06 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor rotational speeds in an electro-mechanical transmission
US8179127B2 (en) 2007-11-06 2012-05-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor position of a rotatable shaft
US8267837B2 (en) 2007-11-07 2012-09-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control engine temperature for a hybrid powertrain
US8271173B2 (en) 2007-11-07 2012-09-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a hybrid powertrain system
US8433486B2 (en) 2007-11-07 2013-04-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine a preferred operating point for an engine of a powertrain system using an iterative search
US8209097B2 (en) 2007-11-07 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Method and control architecture to determine motor torque split in fixed gear operation for a hybrid powertrain system
US8195349B2 (en) 2007-11-07 2012-06-05 GM Global Technology Operations LLC Method for predicting a speed output of a hybrid powertrain system
US8005632B2 (en) * 2007-11-07 2011-08-23 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for detecting faults in a current sensing device
US8073610B2 (en) 2007-11-07 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control warm-up of an exhaust aftertreatment system for a hybrid powertrain
US8277363B2 (en) 2007-11-07 2012-10-02 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control temperature of an exhaust aftertreatment system for a hybrid powertrain
US8224544B2 (en) * 2007-11-07 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control launch of a vehicle having an electro-mechanical transmission
HUP0800048A2 (en) * 2008-01-25 2009-08-28 Istvan Dr Janosi Frying device for making fried cake specially for household
DE102008001159A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuerungsmodul zum Steuern des Antriebsmodus eines Hybridantriebs zur Verhinderung von Ruckbewegungen
US8140230B2 (en) * 2008-10-08 2012-03-20 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for regulating active driveline damping in hybrid vehicle powertrain
CN102753804B (zh) * 2009-05-21 2015-05-27 丰田自动车株式会社 对象物的变化推定装置
DE102011112608B4 (de) * 2010-09-15 2019-12-19 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Prozedur zum Steuern von Drehzahlbeschränkungen
US8827865B2 (en) 2011-08-31 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Control system for a hybrid powertrain system
US8801567B2 (en) 2012-02-17 2014-08-12 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for executing an asynchronous clutch-to-clutch shift in a hybrid transmission
US9358974B2 (en) 2012-12-07 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for adjusting hybrid vehicle driveline torque
JP2014118079A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車の充電制御装置
US8751087B1 (en) * 2013-03-07 2014-06-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Hybrid vehicle system loss learning
CA2898310C (en) 2013-03-14 2022-07-12 Allison Transmission, Inc. System and method for power management during regeneration mode in hybrid electric vehicles
CN105189234B (zh) 2013-03-14 2017-11-17 艾里逊变速箱公司 用于补偿混合动力车辆中的涡轮迟滞的系统和方法
CA2899497C (en) 2013-03-14 2021-03-16 Allison Transmission, Inc. System and method for optimizing hybrid vehicle battery usage constraints
CN105189235B (zh) 2013-03-14 2018-01-19 艾里逊变速箱公司 用于混合动力车的在再生过程中断开发动机动力传动系的系统及方法
CN105283366B (zh) 2013-03-15 2018-03-02 艾里逊变速箱公司 用于混合动力车辆的维修断电联锁系统和方法
EP2969683A4 (de) 2013-03-15 2017-01-25 Allison Transmission, Inc. System und verfahren für energieratenausgleich in hybriden automatischen getrieben
WO2014149823A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Allison Transmission, Inc. System and method for balancing states of charge of energy storage modules in hybrid vehicles
US8989940B1 (en) * 2013-09-19 2015-03-24 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a multi-mode powertrain system
US10183570B2 (en) * 2013-09-26 2019-01-22 Means Industries, Inc. Drive systems including transmissions for electric and hybrid electric vehicles
US9227525B2 (en) * 2013-10-14 2016-01-05 Deere & Company Method and system for controlling torque in an electric drive powertrain
US9718454B2 (en) * 2013-11-21 2017-08-01 Cummins Inc. Hybrid controls architecture
FR3015375B1 (fr) * 2013-12-19 2016-01-29 Valeo Sys Controle Moteur Sas Systeme electromecanique de recuperation d'energie cinetique
FR3015376B1 (fr) * 2013-12-19 2016-01-29 Valeo Sys Controle Moteur Sas Systeme electromecanique de recuperation d'energie cinetique
CN108762113B (zh) * 2018-06-21 2021-07-27 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种缓速器扭矩特性计算模型的建立方法
WO2022219448A2 (en) * 2021-04-11 2022-10-20 Ree Automotive Ltd. System and method for defining a specification of a vehicle

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2032836A (en) * 1934-01-13 1936-03-03 William W Criley Drive means for forging machines and the like
US6847189B2 (en) * 1995-05-31 2005-01-25 The Regents Of The University Of California Method for controlling the operating characteristics of a hybrid electric vehicle
US5931757A (en) 1998-06-24 1999-08-03 General Motors Corporation Two-mode, compound-split electro-mechanical vehicular transmission
US6957137B2 (en) 2003-10-14 2005-10-18 General Motors Corporation Real-time operating parameter selection in a vehicular transmission
US7200476B2 (en) * 2003-10-14 2007-04-03 General Motors Corporation Optimal selection of input torque considering battery utilization for a hybrid electric vehicle
US6946818B2 (en) 2003-10-14 2005-09-20 General Motors Corporation Method of determining battery power limits for an energy storage system of a hybrid electric vehicle
US7110871B2 (en) 2003-10-14 2006-09-19 General Motors Corporation Method for determining preferred input operating points for a vehicle transmission
US7219000B2 (en) 2003-10-14 2007-05-15 General Motors Corporation Speed control for an electrically variable transmission
US7076356B2 (en) 2004-02-14 2006-07-11 General Motors Corporation Optimal selection of input torque with stability of power flow for a hybrid electric vehicle
US7024299B2 (en) * 2004-05-15 2006-04-04 General Motors Corporation Method for dynamically determining peak output torque within battery constraints in a hybrid transmission including a parallel hybrid split
US7090613B2 (en) 2004-05-15 2006-08-15 General Motors Corporation Method of providing electric motor torque reserve in a hybrid electric vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104654B4 (de) 2012-05-07 2022-10-27 Ford Global Technologies, Llc Spielzonendetektion in einem Hybridfahrzeug

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