DE102007013337A1

DE102007013337A1 - Schätzung von Parameterzuständen

Info

Publication number: DE102007013337A1
Application number: DE102007013337A
Authority: DE
Inventors: Robert L. Milford Morris
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2027-03-21
Also published as: DE102007013337B4; US7739016B2; CN101042185A; US20070225886A1

Abstract

Der Zustandsschätzer liefert parametrische Schätzungen für Betriebszustände, die nicht leicht mit Antriebsstrang- und Endantriebsbauteilen aus der Fertigung messbar sind, wie etwa Echtzeit-Drehmomentwerte von Achsen und Dämpfern. Dies erleichtert den Einsatz von Drehmomentschwingungsdämpfungs-Steuerschemata, die eine multivariable Rückkopplung verwenden. Ein Steuerparameter wird für ein Antriebsstrangsystem, das mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen aufweist, die wirksam mit einer Getriebeeinrichtung verbunden sind, die einen Drehmomentausgang für einen Endantrieb aufweist, geschätzt. Dies umfasst, dass mehrere Gleichungen erstellt werden, die dazu dienen, den Steuerparameter und andere Betriebsparameter auf der Basis von Drehmomenteingängen zu steuern. Die Betriebsparameter umfassen Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs. Die Betriebsparameter, die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und Endantriebs umfassen, werden bestimmt. Koeffizienten der mehreren Gleichungen werden auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems eingestellt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Hybrid-Antriebsstrangsteuersysteme, und im Besonderen das Schätzen von Parameterzuständen zur Verwendung beim Dämpfen von Antriebsstrang- und Endantriebsvibrationen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es sind verschiedene Hybrid-Antriebsstrangarchitekturen bekannt, um mit den Antriebs- und Abtriebsdrehmomenten von verschiedenen Antriebsmaschinen in Hybridfahrzeugen, üblicherweise Brennkraftmaschinen und elektrische Maschinen, umzugehen. Eine solche Hybridantriebsstrangarchitektur umfasst ein elektromechanisches Getriebe mit zwei Modi und Verbund-Verzweigung (two-mode, compound-split, electromechanical transmission), das ein Antriebselement zur Aufnahme von Leistung von einer Antriebsmaschinen-Leistungsquelle und ein Abtriebselement zur Abgabe von Leistung von dem Getriebe benutzt. Ein erster und zweiter Motor/Generator sind wirksam mit einer Energiespeichereinrichtung verbunden, um elektrische Leistung zwischen der Speichereinrichtung und dem ersten und zweiten Motor/Generator auszutauschen. Es ist eine Steuereinheit vorgesehen, um den Austausch elektrischer Leistung zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem ersten und zweiten Motor/Generator zu regeln. Die Steuereinheit regelt auch den Austausch elektrischer Leistung zwischen dem ersten und zweiten Motor/Generator.
Ingenieure, die Antriebsstrangsysteme implementieren, treffen auf Endantriebsvibrationen, die typischerweise in einem Bereich von für einen Bediener unmerklich bis zu für diesen störend liegen. Endantriebsvibrationen machen den Kunden unzufrieden und können die Lebensdauer von einer oder mehreren Endantriebskomponenten vermindern. Typischerweise versuchen die Ingenieure, mit den Endantriebsvibrationen umzugehen, indem Systeme eingesetzt werden, die derart arbeiten, dass sie Drehmomentschwankungen bei einer spezifischen Frequenz oder über einen Bereich von Frequenzen oder einen Satz von Frequenzen, der auf der Basis von dem Übersetzungsverhältnis, mit dem der Endantrieb gegenwärtig arbeitet, gewählt ist, auslöschen. Derartige Drehmomentauslöschungssysteme leiten typischerweise Endantriebseingänge durch Signalaufbereitungsfilter, die das Ansprechvermögen des Systems verlangsamen. Ein langsames Ansprechen des Systems aufgrund von Verzögerungen in Sprungantworten, die erforderlich sind, um Filter zu entwickeln, führt oft zu einem Stoß oder Überschießen, das auftritt, wenn es eine aggressive Bedienerdrehmomentanforderung gibt. Derartige Systeme verwenden häufig eine einzige Rückkopplungsvariable, typischerweise die Maschinendrehzahl, und befehlen ein einziges Steuersignal, typischerweise das Maschinendrehmoment. Jedoch liefern Vibrationssteuerungssysteme mit einer einzigen Rückkopplung/einer einzigen Steuerung keine angemessene Dämpfung in einem System, das mehrere Einrichtungen aufweist, die so betreibbar sind, dass Vibrationen in einem Endantrieb erzeugt werden.
Ein Hybridantriebsstrangsystem ist beispielhaft für ein System, das mehrere Einrichtungen aufweist, die so betreibbar sind, dass Vibrationen in einem Endantrieb erzeugt werden, was daher einen Bedarf für ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung zum Steuern von Endan triebsvibrationen veranlasst. Eine Rückkopplung von einem derartigen Endantriebssystem, das mehrere veränderliche Betriebszustände aufweist, kann mit mehreren Messvorrichtungen bewerkstelligt werden, die betreibbar sind, um Parameter für die Betriebszustände zu überwachen und zu bestimmen. Jedoch kann es sein, dass aufgrund einer fehlenden Fähigkeit, bestimmte Betriebszustände, z.B. Drehmoment, direkt zu messen und die zusätzlichen Kosten und die zusätzliche Komplexität, die erforderlich sind, um derartige Messsysteme zu implementieren, manche Betriebszustände schwierig direkt zu messen sind.
Daher besteht ein Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schätzen von Parametern von Betriebszuständen eines Hybridendantriebssystems, insbesondere für den Betrieb eines Fahrzeugs, das mit einem Hybridendantrieb ausgestattet ist und der Handschaltgetriebekonfigurationen aufweist, wie etwa eine direkte Verbindung zwischen einer Maschine, Drehmoment erzeugenden Elektromotoren und Getriebeantriebswellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung modelliert oder simuliert den Endantrieb als ein System mit mehreren Masse-Feder-Einrichtungen, die mehrere Freiheitsgrade aufweisen, und mehreren Drehmomentsteuereinrichtungen, einschließlich des Antriebsstrangs mit einer Maschine, Elektromotoren, Kupplungen und anderen Bauteilen sowie anderen Endantriebskomponenten einschließlich Räder und Radbremsen und Straßenlasten an den Rädern. Er werden Dynamikantworten, die die Drehzahl jeder unabhängigen Massenvorrichtung und das Drehmoment jeder Federvorrichtung in dem System umfassen, modelliert. Das Modell wird als Schätzer verwendet, um Zustände zu schätzen, d.h. Drehzahlen und Drehmomente jeder modellierten Endan triebskomponente vorherzusagen. Die geschätzten Zustände werden mit gewünschten Zuständen verglichen, die zumindest teilweise auf der Basis von Benutzereingaben bestimmbar sind. Die Ergebnisse des Vergleichs werden als Rückkopplung verwendet, um koordinierte Drehmomentbefehle für jede Drehmomenteinrichtung in dem Endantrieb zu erzeugen. Tatsächliche Zustände, typischerweise gemessene Drehzahlen, werden mit den geschätzten Zuständen verglichen, um Fehler zu erhalten, die mit einer Matrix aus Verstärkungsfaktoren multipliziert werden, um zu jedem geschätzten Zustand eine koordinierte Korrektur zu addieren. Die Matrix aus Verstärkungsfaktoren wird unter Verwendung bekannter, üblicher, analytischer Techniken bestimmt.
Der Zustandsschätzer kann Schätzungen für Zustände liefern, die mit Antriebsstrang- und Endantriebsbauteilen aus der Fertigung nicht leicht messbar sind, wie etwa Echtzeit-Drehmomentwerte von Achsen und Dämpfern. Echtzeit-Drehmomentwerte von Achsen und Dämpfern zu besitzen, erleichtert die Implementierung von Drehmomentschwingungsdämpfungs-Steuerschemata, die eine multivariabe Rückkopplung verwenden. Der Zustandsschätzer liefert Schätzungen für Zustände, die messbar sind, aber zu denen hohe Grade an Signalrauschen und andere Unsicherheiten gehören. Derartige Zustandsschätzer umfassen die Radrotationsgeschwindigkeit und die Maschinenrotationsgeschwindigkeit. Die Zustandsschätzer für Rad- und Maschinendrehzahl wirken ähnlich wie ein Tiefpass- oder Hochpass-Signalfilter ohne eine Phasenverzögerung einzuführen.
Ein Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren und ein Steuersystem zum Schätzen eines Steuerparameters für ein Antriebsstrangsystem, das mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen aufweist, die wirksam mit einer Getriebeeinrichtung verbunden sind, die einen Drehmomentaus gang für einen Endantrieb aufweist. Dies umfasst, dass mehrere Gleichungen erstellt werden, die dazu dienen, den Steuerparameter und mehrere Betriebsparameter auf der Basis von Drehmomenteingängen zu schätzen. Die Betriebsparameter umfassen Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs. Es werden die Betriebsparameter, die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen, bestimmt. Koeffizienten der mehreren Gleichungen werden auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems eingestellt.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass ein Betriebsmodus des Getriebes bestimmt wird und die Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Betriebsmodus des Getriebes eingestellt werden.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass die Koeffizienten der Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Betriebsmodus des Getriebes eingestellt werden, Schätzerzustandsfehler auf der Basis von einer Differenz zwischen den Betriebsdrehzahlen und den geschätzten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs bestimmt werden, und eine Verstärkungsmatrix zum Einstellen der Koeffizienten auf der Basis von den Schätzerzustandsfehlern und dem Betriebsmodus des Getriebes ausgewählt wird.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass die Steuerparameter einen Dämpferdrehmomenteingang für den Endantrieb und ein Endantriebs-Achsdrehmoment umfassen. Die Betriebsparameter umfassen Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs, einschließlich Betriebsdrehzahlen von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, eine Abtriebsdrehzahl des Getriebes und eine Raddrehzahl.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst die Drehmomenteingänge in den Schätzer, die umfassen: Drehmomentausgänge von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen; Getriebekupplungsdrehmomente; Bremsdrehmoment; Straßenlastdrehmoment und Nebenaggregatdrehmoment.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass ein Maschinendrehmomentausgang geschätzt wird, was umfasst, dass: ein Dämpferdrehmomentfehler bestimmt wird, der eine Differenz zwischen einem geschätzten Dämpferdrehmoment und einem Referenzdämpferdrehmoment umfasst. Es wird ein Maschinendrehmoment-Kompensationsalgorithmus ausgeführt, um einen Maschinendrehmoment-Korrekturwert zu berechnen. Ein geschätztes tatsächliches Maschinendrehmoment wird auf der Basis von dem Maschinendrehmoment-Korrekturwert bestimmt. Maschinenreibung wird auf der Basis von der geschätzten Maschinendrehzahl bestimmt; und die Maschinenreibung und das geschätzte tatsächliche Maschinendrehmoment werden kombiniert, um zu dem Maschinendrehmoment zu gelangen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass Getriebekupplungdrehmomente geschätzt werden. Dies umfasst, dass eine Größe von auf jede Kupplung aufgebrachtem Drehmoment auf der Basis von jeder Kupplung befohlenem Hydraulikdruck bestimmt wird und eine Größe von Kupplungsschlupfes für jede Kupplung auf der Basis von den Rotationsgeschwindigkeiten der elektrischen Maschinen und den überwachten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems, das eine Getriebeabtriebsdrehzahl umfasst, bestimmt wird.
Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst, dass ein Straßenlastdrehmoment geschätzt wird, was umfasst, dass: eine Drehzahl eines angetriebenen Rades gemessen wird und die Drehzahl des angetriebenen Rades mit einer geschätzten Drehzahl des angetriebenen Rades verglichen wird. Es wird ein Kompensationsalgorithmus ausgeführt, um einen Straßenlast-Korrekturterm zu bestimmen. Eine berechnete Straßenlast wird auf der Basis von der durchschnittlichen Drehzahl des angetriebenen Rades bestimmt. Die berechnete Straßenlast wird mit dem Straßenlast-Korrekturterm eingestellt.
Der Straßenlastschätzer gleicht Echtzeitänderungen der Straßenlast aus, die durch Änderungen der Straßensteigung, Wind und Fahrzeugträgheit eingeleitet werden.
Der Maschinendrehmomentschätzer gleicht Änderungen des Eingangsdrehmoments in das Getriebe aus. Der Maschinendrehmomentschätzer bestimmt den Maschinendrehmomenteingang in den Zustandsschätzer, der erforderlich ist, um die Dämpferdrehmomentschätzung anzupassen.
Der Maschinendrehmomentschätzer und der Straßenlastschätzer erlauben eine Anpassung des Zustandsschätzers, um Änderungen von Fahrzeugparametern, Getriebeverluste und Maschinendrehmomentausgangsfehler auszugleichen.
Die Erfindung wird in einem multivariaten Regelsystem verwendet, das eine aktive Endantriebsdämpfung für einen Hybridantriebsstrang oder irgendeinen Antriebsstrang, der mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen anwendet, bereitstellt. Der Endantrieb ist durch ein mehrfaches Masse-Feder-System mit mehreren Freiheitsgraden und mehrere Drehmomentsteuereinrichtungen dargestellt. Es wird die dynamische Antwort der Drehzahl jeder unabhängigen Masse und des Drehmoments jeder Feder in dem System modelliert. Es wird eine gewünschte Trajektorie für jede Drehzahl und jedes Drehmoment berechnet, und die tatsächliche Drehzahl und die tatsächlichen Drehmomente werden mit ihren jeweiligen gewünschten Trajektorien verglichen. Der Vektor von Trajektorienfehlern wird mit einer Matrix aus Rückkopplungsverstärkungen multipliziert, um die koordinierten Befehle zu bilden, die zu jeder Drehmoment erzeugenden Einrichtung gesendet werden. Es wird die gesamte dynamische Trajektorie jeder Komponente in dem Endantrieb als solche gesteuert. Dies beseitigt Achsüberschießen oder einen ersten Stoß in Ansprechen auf aggressive Bedienereingaben und liefert eine vollständige Steuerung über alle Schwingungsmodi, die in dem Endantrieb vorhanden sind. Die Werte der Rückkopplungsverstärkungsmatrix werden vorzugsweise für jeden Betriebsmodus des Getriebes, d.h. jeden Modus und jede Zahnradkonfiguration des Endantriebs, offline bestimmt und als Nachschlagetabellen in dem Controller gespeichert. Wenn der Endantrieb zwischen Betriebsmodi umschaltet, wird die geeignete Rückkopplungsverstärkungsmatrix aus der Nachschlagetabelle ausgewählt. Dieser Ansatz liefert eine dynamische Koordination aller Drehmomentbefehle, um die Sprungantwort des beispielhaften Endantriebs unter Verwendung des Hybridgetriebes einschließlich Maschinendrehmomentbefehle, Elektromotordrehmomentbefehle und Kupplungsdrehmomentbefehle sowie andere steuerbare Drehmomenteingänge zu steuern.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann physikalische Form in bestimmten Teilen und einer bestimmten Anordnung von Teilen annehmen, wobei deren bevorzugte Ausführungsform in den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden, ausführlich beschrieben und dargestellt wird, und wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Architektur für ein Steuersystem und einen Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
3, 4, 5 und 6 schematische Diagramme eines beispielhaften Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In den Zeichnungen, in denen die Darstellungen allein zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung dienen und nicht zum Zweck selbige einzuschränken, zeigen die 1 und 2 ein System mit einer Maschine 14, einem Getriebe 10, einem Steuersystem und einem Endantrieb, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut worden ist.
Mechanische Aspekte des beispielhaften Getriebes 10 sind ausführlich in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patentanmeldung mit der Veröf fentlichungsnummer U.S. 2005/0137042 A1, die am 23. Juni 2005 veröffentlicht wurde, mit dem Titel Two-Mode, Compound-Split, Hybrid Electro-Mechanical Transmission having Four Fixed Ratios (elektromechanisches Hybridgetriebe mit zwei Modi, Verbund-Verzweigung und vier festen Verhältnissen), deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist, offenbart. Das beispielhafte elektromechanische Hybridgetriebe mit zwei Modi und Verbund-Verzweigung, das die Konzepte der vorliegenden Erfindung ausführt, ist in 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Hybridgetriebe 10 weist ein Antriebselement 12 auf, das in der Natur einer Welle vorliegen kann, die direkt durch eine Maschine 14 angetrieben sein kann. Ein Dämpfer 20 für transientes Drehmoment ist zwischen der Abtriebswelle 18 der Maschine 14 und dem Antriebselement 12 des Hybridgetriebes 10 eingebaut. Der Dämpfer 20 für transientes Drehmoment umfasst vorzugsweise eine Drehmomentübertragungseinrichtung 77, die Charakteristiken eines Dämpfungsmechanismus und einer Feder, die jeweils als 78 und 79 gezeigt sind, aufweist. Der Dämpfer 20 für transientes Drehmoment erlaubt einen selektiven Eingriff der Maschine 14 mit dem Hybridgetriebe 10, es ist aber zu verstehen, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung 77 nicht dazu benutzt wird, den Modus, in dem das Hybridgetriebe 10 arbeitet, zu verändern oder zu steuern. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 77 umfasst vorzugsweise eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung, die als Kupplung C5 bezeichnet ist.
Die Maschine 14 kann irgendeine von zahlreichen Formen von Brennkraftmaschinen sein, wie etwa ein Ottomotor oder ein Dieselmotor, die leicht anpassbar ist, um eine Leistungsabgabe an das Getriebe 10 mit einem Bereich von Betriebsdrehzahlen von Leerlauf bei oder in der Nähe von 600 Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) bis zu über 6000 RPM oder U/min bereitzustellen. Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine 14 mit dem Antriebselement 12 des Getriebes 10 verbunden ist, ist das Antriebselement 12 mit einem Planetenradsatz 24 in dem Getriebe 10 verbunden.
Nun unter spezieller Bezugnahme auf 1 benutzt das Hybridgetriebe 10 drei Planetenradsätze 24, 26 und 28. Der erste Planetenradsatz 24 weist ein äußeres Zahnradelement 30 auf, das allgemein als Hohlrad bezeichnet sein kann und ein inneres Zahnradelement 32 umgibt, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet ist. Mehrere Planetenradelemente 34 sind an einem Träger 36 drehbar montiert, so dass jedes Planetenradelement 34 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 30 als auch dem inneren Zahnradelement 32 in Eingriff steht.
Der zweite Planetenradsatz 26 weist ebenfalls ein äußeres Zahnradelement 38 auf, das allgemein als Hohlrad bezeichnet ist und ein inneres Zahnradelement 40 umgibt, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet ist. Mehrere Planetenradelemente 42 sind an einem Träger 44 drehbar montiert, so dass jedes Planetenrad 42 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 38 als auch dem inneren Zahnradelement 40 in Eingriff steht.
Der dritte Planetenradsatz 28 weist auch ein äußeres Zahnradelement 46 auf, das allgemein als Hohlrad bezeichnet ist und ein inneres Zahnradelement 48 umgibt, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet ist. Mehrere Planetenradelemente 50 sind an einem Träger 52 drehbar montiert, sodass jedes Planetenrad 50 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 46 als auch dem inneren Zahnradelement 48 in Eingriff steht.
Verhältnisse von Zähnen an Hohlrädern/Sonnenrädern beruhen typischerweise auf Konstruktionserwägungen, die dem Fachmann bekannt sind und außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen. Beispielsweise beträgt in einer Ausführungsform das Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 24 65/33; das Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatze 26 beträgt 65/33; und das Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 28 beträgt 94/34.
Die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 umfassen jeweils einfache Planetenradsätze. Darüber hinaus sind der erste und zweite Planetenradsatz 24 und 26 darin zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement 32 des ersten Planetenradsatzes 24, etwa über ein Nabenplattenzahnrad 54, mit dem äußeren Zahnradelement 38 des zweiten Planetenradsatzes 26 verbunden ist. Die verbundenen inneres Zahnradelement 32 des ersten Planetenradsatzes 24 und äußeres Zahnradelement 38 des zweiten Planetenradsatzes 26 sind ständig mit einem ersten Motor/Generator 56 verbunden, der auch als "Motor A" bezeichnet ist.
Die Planetenradsätze 24 und 26 sind darüber hinaus darin zusammengesetzt, dass der Träger 36 des ersten Planetenradsatzes 24, wie über eine Welle 60, mit dem Träger 44 des zweiten Planetenradsatzes 26 verbunden ist. Als solche sind die Träger 36 und 44 des ersten und zweiten Planetenradsatzes 24 bzw. 26 verbunden. Die Welle 60 ist auch selektiv mit dem Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28, wie über eine Drehmomentübertragungseinrichtung 62, verbunden, die, wie es nachstehend ausführlicher erläutert wird, angewandt wird, um bei der Auswahl der Betriebsmodi des Hybridgetriebes 10 zu helfen. Der Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 ist direkt mit dem Getriebeabtriebselement 64 verbunden.
In der hierin beschriebenen Ausführungsform, in der das Hybridgetriebe 10 in einem Landfahrzeug verwendet wird, ist das Abtriebselement 64 wirksam mit dem Endantrieb verbunden, der einen Getriebekasten 90 oder eine andere Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst, die einen Drehmomentausgang für eine oder mehrere Fahrzeugachsen 92 oder Halbwellen (nicht gezeigt) bereitstellt. Die Achsen 92 enden wiederum in Antriebselementen 96. Die Antriebselemente 96 können entweder Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs sein, an dem sie angewandt werden, oder sie können das Antriebszahnrad eines Kettenfahrzeugs sein. Den Antriebselementen 96 kann irgendeine Form von Radbremse 94 zugeordnet sein. Die Antriebselemente weisen jeweils einen Drehzahlparameter N_WHL auf, der die Rotationsgeschwindigkeit jedes Rades 96 umfasst, die typischerweise mit einem Raddrehzahlsensor messbar ist.
Das innere Zahnradelement 40 des zweiten Planetenradsatzes 26 ist mit dem inneren Zahnradelement 48 des dritten Planetenradsatzes 28, etwa über eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umgibt, verbunden. Das äußere Zahnradelement 46 des dritten Planetenradsatzes 28 ist selektiv mit Masse, die durch das Getriebegehäuse 68 dargestellt ist, durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 70 verbunden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 70 wird, wie es nachstehend ebenfalls erläutert wird, auch angewandt, um bei der Auswahl der Betriebsmodi des Hybridgetriebes 10 zu helfen. Die Hohlwelle 66 ist auch ständig mit einem zweiten Motor/Generator 72 verbunden, der auch als "Motor B" bezeichnet wird.
Alle Planetenradsätze 24, 26 und 28 sowie die beiden Motoren/Generatoren 56 und 72 sind koaxial orientiert, wie etwa um die axial angeordnete Welle 60. Die Motoren/Generatoren 56 und 72 sind beide von einer kreisringförmigen Konfiguration, die zulässt, dass diese die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 derart umgeben können, dass die Planetenradsätze 24, 26 und 28 radial innen von den Motoren/Generatoren 56 und 72 angeordnet sind. Diese Anordnung stellt sicher, dass die Gesamtumhüllende, d.h. die Umfangsabmessung, des Getriebes 10 minimiert ist.
Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 73 verbindet das Sonnenrad 40 selektiv mit Masse, d.h. mit dem Getriebegehäuse 68. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 75 dient als Sperrkupplung, die die Planetenradsätze 24, 26, Motoren 56, 72 und den Antrieb sperrt, so dass sie als eine Gruppe rotieren, indem das Sonnenrad 40 selektiv mit dem Träger 44 verbunden wird. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 62, 70, 73, 75 sind alle Reibungskupplungen, die jeweils wie folgt bezeichnet sind: Kupplung C1 70, Kupplung C2 62, Kupplung C3 73 und Kupplung C4 75. Jede Kupplung ist vorzugsweise hydraulisch betätigt, wobei sie Hydraulikdruckfluid von einer Pumpe aufnimmt. Die hydraulische Betätigung wird unter Verwendung eines bekannten Hydraulikfluidkreises bewerksteligt, der hierin nicht ausführlich beschrieben wird.
Das Hybridgetriebe 10 nimmt ein Bewegungsantriebsdrehmoment von mehreren Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, die die Maschine 14 und die Motoren/Generatoren 56 und 72 umfassen, als ein Ergebnis einer Energieumwandlung aus Kraftstoff oder elektrischem Potenzial, das in einer Speichereinrichtung für elektrische Energie (ESD) 74 gespeichert ist, auf. Die ESD 74 umfasst typischerweise eine oder mehrere Batterien. Andere Speichereinrichtungen für elektrische Energie und elektrochemische Energie, die die Fähigkeit haben, elektrische Leistung zu speichern und elektrische Leistung abzugeben, können anstelle der Batterien verwendet werden, ohne die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu verändern. Die ESD 74 ist vorzugsweise auf der Basis von Faktoren bemessen, die regenerative Anforderungen, Anwendungssaufgaben, die mit typischer Straßensteigung und Temperatur in Beziehung stehen, und Antriebsanforderungen, wie etwa Emissionen, Hilfskraftunterstützung und elektri scher Bereich/Reichweite umfassen. Die ESD 74 ist mit einem Getriebestromumrichtermodul (TPIM von Transmission Power Inverter Module) 19 über Gleichstromleitungen oder Übertragungsleiter 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Das TPIM 19 ist ein Element des Steuersystems, das nachstehend anhand von 2 beschrieben wird. Das TPIM 19 kommuniziert mit dem ersten Motor/Generator 56 über Übertragungsleiter 29, und das TPIM 19 kommuniziert ähnlich mit dem zweiten Motor/Generator 72 über Übertragungsleiter 31. Elektrischer Strom ist zu oder von der ESD 74 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird. Das TPIM 19 umfasst das Paar Stromumrichter und jeweilige Motor-Controller, die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle und Steuerumrichterzustände davon zu empfangen und somit eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen.
Bei der Motorantriebssteuerung nimmt der jeweilige Umrichter Strom von den Gleichstromleitungen auf und liefert Wechselstrom an den jeweiligen Motor über Übertragungsleiter 29 und 31. Bei der Regenerationssteuerung nimmt der jeweilige Umrichter Wechselstrom von dem Motor über Übertragungsleiter 29 und 31 auf und liefert Strom an die Gleichstromleitungen 27. Der Netto-Gleichstrom, der zu oder von den Umrichtern geliefert wird, bestimmt den Aufladungs- oder Entladungsbetriebsmodus der Speichereinrichtung für elektrische Energie 74. Der Motor A 56 und Motor B 72 sind vorzugsweise Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, und die Umrichter umfassen eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik.
Wieder nach 1 kann ein Antriebszahnrad 80 an dem Antriebselement 12 vorgesehen sein. Wie es gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad 80 das Antriebselement 12 fest mit dem äußeren Zahnradelement 30 des ersten Planetenradsatzes 24, und das Antriebszahnrad 80 nimmt daher Leistung von der Maschine 14 und/oder den Motoren/Generatoren 56 und/oder 72 über die Planetenradsätze 24 und/oder 26 auf. Das Antriebszahnrad 80 steht kämmend mit einem Zwischenzahnrad 82 in Eingriff, das wiederum kämmend mit einem Übertragungs- oder Verteilerzahnrad 84 in Eingriff steht, das an einem Ende einer Welle 86 befestigt ist. Das andere Ende der Welle 86 kann an einer Hydraulik-/Getriebefluidpumpe und/oder Leistungsentnahmeeinheit (PTO-Unit von Power Take-Off Unit) befestigt sein, die entweder einzeln oder gemeinsam mit 88 bezeichnet sind und eine Nebenaggregatlast umfassen.
In 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Steuersystems gezeigt, das eine verteilte Controller-Architektur umfasst. Die nachstehend beschriebenen Elemente umfassen einen Teilsatz einer gesamten Fahrzeugsteuerarchitektur und sind betreibbar, um eine koordinierte Systemsteuerung des hierin beschriebenen Antriebsstrangsystems bereitzustellen. Das Steuersystem ist betreibbar, um sachdienliche Informationen und Eingänge zu synthetisieren und Algorithmen auszuführen, um verschiedene Aktoren zu steuern und somit Steuerziele zu erreichen, die solche Parameter umfassen wie die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Leistungsvermögen, Fahreigenschaften und den Schutz von Bauteilen, die die Batterien der ESD 74 und Motoren 56, 72 einschließen. Die verteilte Controller-Architektur umfasst ein Maschinensteuermodul (ECM von Engine Control Module) 23, ein Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module) 17, ein Batteriepaketsteuermodul (BPCM von Battery Pack Control Module) 21 und ein Getriebestromumrichtermodul (TPIM von Transmission Power Inverter Module) 19. Ein Hybridsteuermodul (HCP von Hybrid Control Module) 5 liefert eine übergreifende Steuerung und Koordination der vorstehend erwähnten Controller. Es gibt eine Benutzerschnittstelle (UI von User Interface) 13, die wirksam mit mehreren Einrichtungen verbunden ist, durch die ein Fahrzeugbediener typischerweise den Betrieb des Antriebsstrangs, der das Getriebe 10 umfasst, steuert oder anweist. Beispielhafte Fahrzeugbedienereingabevorrichtungen für die UI 13 umfassen ein Gaspedal, ein Bremspedal, eine Getriebegangwähleinrichtung und eine Fahrzeugfahrtregelung. Jeder der vorstehend erwähnten Controller kommuniziert mit anderen Controllern, Sensoren und Aktoren über einen Bus 6 eines lokalen Netzes (LAN von Local Area Network). Der LAN-Bus 6 erlaubt eine strukturierte Kommunikation von Steuerparametern und Befehlen zwischen den verschiedenen Controllern. Das besondere benutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Beispielsweise ist ein Kommunikationsprotokoll der Standard J 1939 der Society of Automotive Engineers. Der LAN-Bus und geeignete Protokolle sorgen für eine robuste Nachrichtenübermittlung und Multi-Controller-Schnittstellenbildung zwischen den vorstehend erwähnten Controllern und anderen Controllern, die eine Funktionalität, wie etwa Antiblockierbremsen, Traktionssteuerung und Fahrzeugstabilität, bereitstellen.
Das HCP 5 stellt eine übergreifende Steuerung des Hybrid-Antriebsstrangsystems bereit, wobei es dazu dient, einen Betrieb des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und BPCM 21 zu koordinieren. Auf der Basis von verschiedenen Eingangssignalen von der UI 13 und dem Antriebsstrang erzeugt das HCP 5 verschiedene Befehle, umfassend: einen Maschinendrehmomentbefehl T_{E_CMD}; Kupplungsdrehmomentbefehle T_{CL_N} für die verschiedenen Kupplungen C1, C2, C3, C4 des Hybridgetriebes 10; und Motordrehmomentbefehle T_{A_CMD} und T_{B_CMD} für die Elektromotoren A bzw. B.
Das ECM 23 ist wirksam mit der Maschine 14 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen bzw. eine Vielfalt von Aktoren der Maschine 14 über mehrere diskrete Leitungen zu steuern, die gemeinsam als Sammellinie 35 gezeigt sind. Das ECM 23 empfängt den Maschinendrehmomentbefehl T_{E_CMD} von dem HCP 5 und erzeugt ein gewünschtes Achsdrehmoment T_{AXLE_DES} und eine Angabe des tatsächlichen Maschinendrehmoments T_{E_ACT}, die an das HCP 5 übermittelt wird. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 derart gezeigt, dass es allgemein eine bidirektionale Schnittstelle mit der Maschine 14 über Sammelleitung 35 aufweist. Verschiedene andere Parameter, die von dem ECM 23 erfasst werden können, umfassen die Maschinenkühlmitteltemperatur, die Maschinenantriebsdrehzahl (N_E) einer zu dem Getriebe führenden Welle, den Krümmerdruck, die Umgebungslufttemperatur und den Umgebungsdruck. Verschiedene Aktoren, die von dem ECM 23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündmodule und Drosselklappensteuermodule.
Das TCM 17 ist wirksam mit dem Getriebe 10 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen und Befehlssignale an das Getriebe zu liefern. Eingänge von dem TCM 17 in das HCP 5 umfassen geschätzte Kupplungsdrehmomente T_{CL_N_EST} für jede der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und eine Drehgeschwindigkeit N_O der Abtriebswelle 64. Andere Aktoren und Sensoren können verwendet werden, um zusätzliche Informationen von dem TCM an das HCP zu Steuerzwecken zu liefern.
Das BPCM 21 steht in Signalverbindung mit einem oder mehreren Sensoren, die betreibbar sind, um elektrische Strom- oder Spannungsparameter der ESD 74 zu überwachen und somit Informationen über den Zustand der Batterien an das HCP 5 zu liefern. Derartige Informationen umfassen den Batterieladezustand Bat_SOC und andere Zustände der Batterien, die die Spannung V_BAT und die verfügbare Leistung P_{BAT_MIN} und P_{BAT_MAX} umfassen.
Das Getriebestromumrichtermodul (TPIM) 19 umfasst ein Paar Stromumrichter und Motor-Controller die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle und Steuerumrichterzustände davon zu empfangen und somit eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen. Das TPIM 19 ist betreibbar, um Drehmomentbefehle für die Motoren A und B, T_{A_CMD} und T_{B_CMD}, auf der Basis von einem Eingang von dem HCP 5 zu erzeugen, das durch eine Bedienereingabe durch die UI 13 und Systembetriebsparameter angesteuert wird. Die vorbestimmten Drehmomentbefehle für die Motoren A und B, T_{A_CMD} Und T_{B_CMD}, werden mit Motordämpfungsdrehmomenten T_{A_DAMP} und T_{B_DAMP} eingestellt, um Motordrehmomente T_A und T_B zu bestimmen, die durch das Steuersystem, einschließlich des TPIM 19 zum Steuern der Motoren A und B implementiert sind. Einzelne Motordrehzahlsignale N_A und N_B für Motor A bzw. Motor B werden jeweils von dem TPIM 19 aus den Motorphaseninformationen oder von herkömmlichen Rotationssensoren abgeleitet. Das TPIM 19 bestimmt und übermittelt Motordrehzahlen N_A und N_B an das HCP 5. Die Speichereinrichtung für elektrische Energie 74 ist an das TPIM 19 über Gleichstromleitungen 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Elektrischer Strom ist zu oder von dem TPIM 19 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird.
Jeder der vorstehend erwähnten Controller ist vorzugsweise ein Vielzweck-Digitalcomputer, der im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Nurlesespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog/Digital-(A/D-)- und eine Digital/Analog-(D/A)-Schaltung eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung und -Einrichtungen (I/O) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung umfasst. Jeder Controller weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers vorzunehmen. Die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Computern wird vorzugsweise unter Verwendung des vorstehend erwähnten LAN 6 bewerkstelligt.
Algorithmen zur Steuerung und Zustandsschätzung in jedem der Controller werden typischerweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt, so dass jeder Algorithmus zumindest einmal in jedem Schleifenzyklus ausgeführt wird. Algorithmen, die in den nichtflüchtigen Speichereinrichtungen gespeichert sind, werden durch eine der zentralen Verarbeitungseinheiten ausgeführt und sind betreibbar, um Eingänge von den Mess- oder Erfassungseinrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebes der jeweiligen Einrichtung unter Verwendung voreingestellter Kalibrierungen auszuführen. Die Schleifenzyklen werden typischerweise in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3, 6,25, 15, 25 und 100 Millisekunden während des anhaltenden Maschinen- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt. Alternativ können Algorithmen in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Betätigung durch den Bediener, wie sie durch die UI 13 erfasst wird, bestimmen der Aufsicht führende HCP-Controller 5 und einer oder mehrere der anderen Controller das erforderliche Getriebeabtriebsdrehmoment T_O. Selektiv betriebene Komponenten des Hybridgetriebes 10 werden geeignet gesteuert und betätigt, um auf den Bedienerbefehl zu antworten. Beispielsweise bestimmt das HCP 5 in der in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform, wenn der Bediener einen Vorwärtsfahrbereich ausgewählt hat und entweder das Gaspedal oder das Bremspedal bedient, ein Abtriebsdrehmoment für das Getriebe, das beein flusst, wie und wann das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. Eine abschließende Fahrzeugbeschleunigung wird durch andere Faktoren beeinflusst, die z.B. die Straßenlast, die Straßensteigung und die Fahrzeugmasse umfassen. Das HCP 5 überwacht die Parameterzustände der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und bestimmt den Abtrieb des Getriebes, der erforderlich ist, um zu dem gewünschten Drehmomentausgang zu gelangen. Unter der Anweisung des HCP 5 arbeitet das Getriebe 10 über einen Bereich von Abtriebsdrehzahlen von langsam bis schnell, um dem Bedienerbefehl nachzukommen.
Das elektromechanische Hybridgetriebe mit zwei Modi und Verbund-Verzweigung umfasst ein Abtriebselement 64, das Ausgangsleistung über zwei unterschiedliche Zahnradstränge in dem Getriebe 10 aufnimmt, und arbeitet in mehreren Betriebsmodi des Getriebes, die nun anhand von 1 und der Tabelle 1 unten beschrieben werden.
Tabelle 1
Die verschiedenen in der Tabelle beschriebenen Betriebsmodi des Getriebes geben an, welche der spezifischen Kupplungen C1, C2, C3, C4 für jeden der Betriebsmodi eingerückt oder betätigt wird. Zusätzlich können der Motor A 56 oder der Motor B 72 in verschiedenen Betriebsmodi des Getriebes jeweils als Elektromotoren arbeiten, was jeweils als MA, MB bezeichnet ist, und Motor A 56 kann als Generator arbeiten, was als GA bezeichnet ist. Ein erster Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Drehmomentübertragungseinrichtung 70 betätigt wird, um das äußere Zahnradelement 46 des dritten Planetenradsatzes 28 "auf Masse zu legen". Ein zweiter Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Drehmomentübertragungseinrichtung 70 gelöst wird und die Drehmomentübertragungseinrichtung 62 gleichzeitig betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 zu verbinden. Andere Faktoren außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung beeinflussen, wann die elektrischen Maschinen 56, 72 als Motoren und Generatoren arbeiten, und werden hierin nicht weiter besprochen.
Das Steuersystem, das vorwiegend in 2 gezeigt ist, ist betreibbar, um einen Bereich von Getriebeabtriebsdrehzahlen N_O der Welle 64 von relativ langsam bis relativ schnell innerhalb jedes Betriebsmodus bereitzustellen. Die Kombination von zwei Modi mit einem Abtriebsdrehzahlbereich von langsam bis schnell in jedem Modus lässt zu, dass das Getriebe 10 ein Fahrzeug von einer stehenden Bedingung aus bis zu Autobahngeschwindigkeiten antreiben kann und verschiedene andere Anforderungen erfüllt, wie sie zuvor beschrieben wurden. Zusätzlich koordiniert das Steuersystem den Betrieb des Getriebes 10, um synchronisierte Schaltvorgänge zwischen den Modi zuzulassen.
Der erste und zweite Betriebsmodus beziehen sich auf Umstände, unter denen die Getriebefunktionen durch eine Kupplung, d.h. entweder Kupplung C1 62 oder C2 70, und durch die gesteuerte Drehzahl und das gesteuerte Drehmoment der Motoren/Generatoren 56 und 72 gesteuert werden. Nachstehend werden bestimmte Betriebsbereiche beschrieben, bei denen feste Verhältnisse erreicht werden, indem eine zusätzliche Kupplung angewandt wird. Diese zusätzliche Kupplung kann Kupplung C3 73 oder C4 75 sein, wie es in der Tabelle oben gezeigt ist.
Wenn die zusätzliche Kupplung angewandt wird, wird ein festes Verhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl des Getriebes, d.h. N_I/N_O, erreicht. Die Rotationen der Motoren/Generatoren 56, 72 hängen von der internen Rotation des Mechanismus ab, wie sie durch das Kuppeln definiert ist, und sind proportional zur Antriebsdrehzahl N_I, die an der Welle 12 bestimmt oder gemessen wird. Die Motoren/Generatoren fungieren als Motoren oder Generatoren. Sie sind vollständig unabhängig von dem Leistungsfluss von der Maschine zu dem Abtrieb, wodurch ermöglicht wird, dass beide Motoren sind, beide als Generatoren fungieren oder irgendeine Kombination davon. Dies lässt zu, dass beispielsweise während des Betriebs in dem festen Verhältnis 1 die Bewegungsleistung, die von dem Getriebe an die Welle 64 ausgegeben wird, durch Leistung von der Maschine und Leistung von den Motoren A und B durch den Planetenradsatz 28 bereitgestellt wird, indem Leistung von der Energiespeichereinrichtung 74 aufgenommen wird.
Der Btriebsmodus des Getriebes kann zwischen einem Betrieb mit festem Verhältnis und einem Modus-Betrieb umgeschaltet werden, indem eine der zusätzlichen Kupplungen während des Betriebes in Modus I oder Modus II aktiviert oder deaktiviert wird. Die Bestimmung des Betriebes in einem festen Verhältnis oder die Modus-Steuerung erfolgt durch Algorithmen, die durch das Steuersystem ausgeführt werden, und liegt außerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung.
Die Betriebsmodi können das Betriebsverhältnis überlappen und die Auswahl hängt wieder von der Fahrereingabe und von der Antwort des Fahrzeugs auf diese Eingabe ab. BEREICH 1 fällt vorwiegend in den Be trieb von Modus I, wenn die Kupplungen C1 70 und C4 75 eingerückt sind. BEREICH 2 fällt in den Modus I und in den Modus II, wenn die Kupplungen C2 62 und C1 70 eingerückt sind. Ein dritter Bereich mit festem Verhältnis ist vorwiegend während des Modus II verfügbar, wenn die Kupplungen C2 62 und C4 75 eingerückt sind, und ein vierter Bereich mit festem Verhältnis ist während des Modus II verfügbar, wenn die Kupplungen C2 62 und C3 73 eingerückt sind. Es ist anzumerken, dass sich Betriebsbereiche für den Modus I und den Modus II typischerweise signifikant überlappen.
Der Abtrieb des vorstehend beschriebenen beispielhaften Antriebsstrangsystems ist aufgrund von mechanischen und Systemgrenzen eingeschränkt. Die Abtriebsdrehzahl N_O des Getriebes, die an der Welle 64 gemessen wird, ist aufgrund von Begrenzungen der Maschinenabtriebsdrehzahl N_E, die an der Welle 18 gemessen wird, und der Getriebeantriebsdrehzahl N_I, die an der Welle 12 gemessen wird, und Geschwindigkeitsbegrenzungen der Elektromotoren A und B, die als +/–N_A, +/–N_B bezeichnet sind, begrenzt. Das Abtriebsdrehmoment T_O des Getriebes 64 ist aufgrund von Begrenzungen des Maschinenantriebsdrehmoments T_E und des Antriebsdrehmoments T_I, das an der Welle 12 nach dem Dämpfer 20 für transientes Drehmoment gemessen wird, und Drehmomentbegrenzungen (T_{A_MAX}, T_{A_MIN}, T_{B_MAX}, T_{B_MIN}) der Motoren A und B 56, 72 ähnlich begrenzt.
In 3 ist ein Steuerschema gezeigt, das ein multivariates Regelsystem umfasst, das vorzugsweise als Algorithmen in dem Controller des vorstehend anhand von 2 beschriebenen Steuersystems ausgeführt wird, um den Betrieb des anhand von 1 beschriebenen Systems zu steuern. Das nachstehend beschriebene Steuerschema umfasst einen Teilsatz der gesamten Fahrzeugsteuerarchitektur. Das Steuerschema umfasst ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine multivariate aktive Endantriebsdämpfung. Ein beispielhaftes Verfahren und eine beispielhafte Vorrichtung für eine multivariate aktive Endantriebsdämpfung ist in der gemeinschaftlich übertragenen und anhängigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/xxx,xix: mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR MULTIVARIATE ACTIVE DRIVELINE DAMPING, Aktenzeichen des Anwalts GP-307477, beschrieben. Das beispielhafte multivariate Regelverfahren und -system umfasst grundlegende Elemente zum Steuern von Drehmomentausgängen von den Drehmoment erzeugenden Einrichtungen 14, 56, 72 durch das Getriebe 10 zu dem Endantrieb. Dies umfasst die gesamten Steuerelemente, dass die gewünschten Betriebszustandsparameter für das Antriebsstrangsystem und den Endantrieb bestimmt werden 210, mehrere Betriebszustandsfehler bestimmt werden, einschließlich der Motordämpfungsdrehmomentsteuerung 220; und eine Endantriebs-Dynamiksteuerung ausgeführt wird, um jede Drehmoment erzeugende Einrichtung auf der Basis von den Betriebszustandsfehlern zu steuern.
In 4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schätzen von Zustandsparametern für einen multivariaten Endantrieb mit einem Endantrieb-Dynamikschätzer 240 gezeigt. Im Gesamtbetrieb ist der Endantriebs-Dynamikschätzer 240 ein mathematisches Modell, das mehrere lineare Gleichungen umfasst, die als Algorithmen in einem der Controller ausgeführt werden. Die mathematischen Modellgleichungen, einschließlich der Kalibrierungswerte, umfassen Algorithmusdarstellungen des Betriebes des beispielhaften anhand der 1 und 2 beschriebenen Endantriebs, wobei anwendungsspezifische Massen, Trägheiten, Reibungsfaktoren und andere Charakteristiken und Parameter des Endantriebs, die die verschiedenen Betriebszustände beeinflussen, berücksichtigt werden. Das Verfahren zum Schätzen von Zustandsparametern für das vorstehend erwähnte Antriebsstrangsystem umfasst, dass die Betriebsrotationsge schwindigkeit für jede der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, in diesem Fall Motor A 56, Motor B 72 und die Antriebsdrehzahl N_E von der Maschine 14 an der Welle 12 überwacht werden. An der Welle 64 wird die Abtriebsrotationsgeschwindigkeit des Getriebes 10 gemessen. Es werden Drehmomentbefehle T_A, T_B, T_E für die Drehmoment erzeugenden Einrichtungen bestimmt. Es werden auch mehrere Endantriebs-Drehmomentlasten bestimmt und als Eingang verwendet. Die vorstehend erwähnten mathematischen Modellgleichungen werden in einem der Controller ausgeführt, um einen geschätzten Parameter für jeden der folgenden Parameter zu bestimmen: T_DAMP, T_AXLE, N_A, N_B, N_O, N_E, N_WHL.
Steuerparameter umfassen vorzugsweise T_DAMP und T_AXLE, d.h. jene Parameter, auf die das Steuersystem zur Steuerung wirkt. Betriebsparameter umfassen vorzugsweise N_A, N_B, N_O, N_E und N_WHL, d.h. jene Parameter, die das Steuersystem unter Verwendung von Messsystemen an dem Antriebsstrangsystem messen kann.
Der Antriebsstrangdynamikschätzer 240 verwendet die folgenden Parameter als Eingänge: die Drehmomentbefehle für die Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und die Drehmomentlasten, um Steuerparameter T_DAMP und T_AXLE zu schätzen. Es werden mehrere Gleichungen als eine Matrix in dem Schätzer 240 ausgeführt, der betreibbar ist, um die Steuerparameter und Betriebsparameter zu schätzen. Die Betriebsparameter umfassen Betriebsdrehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E und N_WHL und Drehmomenteingänge, einschließlich Motordrehmomentwerte T_A and T_B, Maschinendrehmoment T_E, Kupplungsdrehmomente T_{CL_N} für Kupplungen C1, C2, C3, C4, Bremsdrehmoment T_BRAKE, Nebenaggregatlast T_ACC und Straßenlast T_RL. Es werden Parameter für die Betriebsdrehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E und N_WHL geschätzt. Es wird eine Differenz zwischen dem gemessenen Betriebsdrehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E und N_WHL und geschätzten Betriebs drehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E und N_WHL bestimmt, und es werden Koeffizienten für die mehreren Gleichungen auf der Basis von den bestimmten Differenzen der Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems eingestellt. Die anhand von 2 beschriebene verteilte Controller-Architektur und die hierin beschriebene Algorithmusstruktur werden auf eine Weise ausgeführt, die bewirkt, dass die Schätzung der vorstehend erwähnten Parameter in Echtzeit erreicht wird, d.h. es gibt eine begrenzte oder keine Verzögerungszeit bei der Bestimmung der verschiedenen Zustände, wodurch das Potential für einen Steuerungsverlust des Systems beseitigt oder minimiert wird. Ein Fachmann ist in der Lage, Systemdynamiken einschließlich der Eigenfrequenzen der Komponenten und des Systems zu bestimmen. Das Steuersystem führt die Algorithmen mit einer minimalen Menge von Taktzyklen des Controllers aus, um sicherzustellen, dass Änderungen der Steuerparameter mit einer Häufigkeit auftreten, die wesentlich kleiner ist als die Dynamik des Systems, um jedes Risiko einer Instabilität in dem System zu beseitigen, wodurch Unzufriedenheit des Bedieners vermieden wird.
Eingangsparameter für den Endantriebs-Dynamikschätzer 240 umfassen Motordrehmomentwerte T_A und T_B, Maschinendrehmoment TE, Kupplungsdrehmomente T_{CL_N} für Kupplungen C1, C2, C3, C4, Bremsdrehmoment T_BRAKE, Nebenaggregatlast T_ACC und Straßenlast T_RL und den Betriebsmodus des Getriebes. Die vorstehend erwähnten Eingänge werden auf die Matrixgleichung angewandt, um geschätzte Ausgangszustandsparameter des Endantriebs, die T_{DAMP_EST}, T_{AXLE_EST}, N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST} und N_WHL umfassen, auf der Basis von den Eingangsprametern dynamisch zu berechnen. Eine erste Matrix, die die geschätzten Drehzahlen N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST} und N_{WHL_EST} umfasst, wird von einer zweiten Matrix, die gemessene Drehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E, N_WHL umfasst, subtrahiert. Die resultierende Matrix wird mit einer von mehreren Ver stärkungsmatrizen multipliziert, was in Block 232 ausgeführt wird, um eine Matrix aus geschätzten Zustandskorrekturen oder Koeffizienten zu bestimmen. Jede der mehreren Verstärkungsmatrizen umfasst eine Matrix aus skalaren Verstärkungsfaktoren, die vorzugsweise für jeden Betriebsmodus des Getriebes, d.h. den spezifischen Betriebsmodus und die spezifische Zahnradkonfiguration, die oben anhand von Tabelle 1 beschrieben wurden, bestimmt werden. In dieser Ausführungsform werden die Verstärkungsfaktoren offline bestimmt und als Kalibierungswerte in einem der an Bord befindlichen Controller gespeichert.
Die Matrix aus geschätzten Zustandskorrekturen, die von Block 232 ausgegeben wird, wird als Rückkopplung von dem Endantriebs-Dynamikschätzer 232 bei der Bestimmung der dynamisch berechneten geschätzten Ausgangszustände des Endantriebs, die T_{DAMP_EST}, T_{AXLE_EST}, N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST} und N_{WHL_EST} umfassen, auf der Basis von den Eingangsparametern verwendet. Wenn die Matrix, die die geschätzten Drehzahlen N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST}, N_{WHL_EST} umfasst, gleich der Matrix ist, die die gemessenen Drehzahlen N_A, N_B, N_O, N_E, N_WHL umfasst, wird bestimmt, dass die Ausgänge des Schätzers, die T_{DAMP_EST}, T_{AXLE_EST}, N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST} und N_{WHL_EST} umfassen, genaue Messungen von tatsächlichen Betriebszuständen des Endantriebs sind. Die Ausgänge des Schätzers, die D_{AMP_EST}, T_{AXLE_EST}, N_{A_EST}, N_{B_EST}, N_{O_EST}, N_{E_EST} und N_{WHL_EST} umfassen, werden als eine Rückkopplungsmatrix für das multivariate Motordämpfungs-Steuerschema 220 verwendet, um den Motor A 56 und den Motor B 72 zu steuern. Deshalb ersetzt das in 4 gezeigte Regelungsmodell effektiv als in 3 gezeigte Regelungsmodell, um in dem beispielhaften System Endantriebsdynamik zu steuern.
Darüberhinaus kann ein oder können mehrere der Eingänge in den Endantriebs-Dynamikschätzer 240 durch die hierin beschriebenen Schätzver fahren bestimmt werden. Die geschätzten Eingangsparameter umfassen Betriebsparameter für das Maschinendrehmoment T_E, Kupplungsdrehmomente T_{CL_N} für Kupplungen C1, C2, C3, C4, Fahrzeugbremsdrehmoment T_BRAKE, Nebenaggregatlast T_ACC und Straßenlast T_RL.
Anhand von 5 wird nun die Schätzung des Maschinendrehmoments T_E beschrieben. In diesem Schätzer wird ein Dämpferdrehmomentfehler T_{DAMP_ERR} bestimmt, indem eine Differenz zwischen dem geschätzten Dämpferdrehmoment T_{DAMP_EST} und einem Referenzdämpferdrehmoment T_{DAMP_REF}, das das Referenzeingangsdrehmoment in das Getriebe an der Welle 12 nach dem oben anhand von 3 beschriebenen Dämpfer 20 für transientes Drehmoment ist, berechnet wird. Der Dämpferdrehmomentfehler T_{DAMP_ERR} wird in einen bekannten Proportional-Integral-Maschinendrehmoment-Kompensationsalgorithmus (siehe Block 248) eingegeben, um einen Maschinendrehmoment-Korrekturfaktor T_{E_ERR} zu berechnen. Ein geschätztes Maschinendrehmoment T_{E_EST} wird als Differenz zwischen dem Maschinendrehmoment-Korrekturfaktor T_{E_ERR} und dem tatsächlichen Maschinendrehmoment T_E bestimmt. Maschinenreibung T_{E_FRIC} wird auf der Basis von der geschätzten Maschinendrehzahl N_{E_EST} berechnet, die in eine bekannte Reibungsgleichung eingegeben wird (siehe Block 246). Die Maschinenreibung T_{E_FRIC} und das geschätzte Maschinendrehmoment T_{E_EST} werden addiert, um das Maschinendrehmoment T_E zu berechnen, das in den Endantriebs-Dynamikschätzer 240 eingegeben wird.
Nun wird anhand von 6 die Schätzung einer Straßenlast T_{RL_EST} beschrieben. Dieser Schätzer umfasst, dass die durchschnittliche Drehzahl eines angetriebenen Rades N_WHL gemessen wird und diese mit einer geschätzten durchschnittlichen Drehzahl des angetriebenen Rades N_{WHL_EST}, die von dem Dynamikschätzer 240 ausgegeben wird, verglichen wird. Die durchschnittliche Drehzahl des angetriebenen Rades N_WHL beruht vorzugsweise auf Rohsignaleingängen von Raddrehzahlsensoren, die an jedem der angetriebenen Räder montiert sind. Es wird ein Fehlerterm N_{WHL_ERR} erzeugt, der in einen bekannten Proportional-Integral-Straßenlast-Kompensationsalgorithmus eingegeben wird, um eine Straßenlastkompensation zu bestimmen, und es wird ein Korrekturterm T_{RL_CORR} berechnet (Block 244). Die geschätzte durchschnittliche Drehzahl des angetriebenen Rades N_{WHL_EST} wird in einen Algorithmus zum Bestimmen einer Straßenlast 242 eingegeben, um eine berechnete Straßenlast T_RL zu bestimmen. Der Algorithmus zum Bestimmen einer Straßenlast auf von einer geschätzten durchschnittlichen Drehzahl eines angetriebenen Rades N_{WHL_EST} nimmt im Voraus einen bekannten Wert für die Straßenlast des Fahrzeugs über einen Bereich von Drehzahlen des angetriebenen Rades an, der während der Fahrzeugentwicklung bestimmbar ist, und der auf der Fahrzeugträgheit, Luftwiderstandsbeiwerten und anderen bekannten Lastfaktoren beruht. Der Korrekturterm N_{WHL_EST} nimmt Einstellungen für Änderungen der Straßenlast vor, wobei solche Änderungsfaktoren wie die Fahrzeugmasse, Windgeschwindigkeit, Reifenfüllgrade und andere kompensiert werden. Der Korrekturterm wird zu der berechneten Straßenlast T_RL addiert, um die geschätzte Straßenlast T_{RL_EST} zu bestimmen.
Die Schätzung einer Nebenaggregatlast T_ACC umfasst einen vorbestimmten Kalibrierwert der Energie, die von einer Hydraulikhauptpumpe verbrauchten wird, welche von dem Getriebe zur Kupplungssteuerung verwendet wird, die als eine Funktion der Größe des Dämpferdrehmoments T_DAMP bestimmbar ist.
Die Schätzung von Kupplungsdrehmomenten T_{CL_N} umfasst das Bestimmen der Größe des auf jede der Kupplungen C1, C2, C3, C4 aufgebrachten Drehmoments auf der Basis von jeder der Kupplungen befohlenem Hydraulikdruck, des Betriebsmodus des Getriebes, der angibt, welche der Kupplungen C1, C2, C3, C4 betätigt sind, und der Größe des Kupplungsschlupfes. Die Größe des Kupplungsschlupfes ist auf der Basis von Rotationsgeschwindigkeiten der Motoren A und B, d.h. N_A and N_B, und der Getriebeabtriebsdrehzahl N_O bestimmbar.
Die Schätzung des Fahrzeugbremsdrehmoments T_BRAKE umfasst eine Messung eines aufgebrachten Bremsdrehmoments auf der Basis von einer Bedienereingabe in das Fahrzeugbremspedal, die über die die UI 13 messbar ist.
Die Rückkopplungszustandsparameter T_DAMP, T_AXLE, N_A, N_B, N_O, N_E, N_WHL sind durch direkte Messung des spezifischen Parameters unter Verwendung von einem oder mehreren Sensoren bestimmbar, die Daten in einen der Controller eingeben, wobei diese möglicherweise einer Analog/Digital-Wandlung, Filterung, Kalibrierung und anderen Manipulationen unterzogen werden, um ein Signal zu erzielen, das für den gemessenen Parameter repräsentativ ist. Die direkte Messung von Parametern mit Sensoren ist allgemein bekannt. Alternativ kann oder können ein oder mehrere der Rückkopplungszustandsparameter T_DAMP, T_AXLE, N_A, N_B, N_O, N_E, N_WHL durch Schätzung bestimmt werden, wobei eine oder mehrere Deduktionsgleichungen auf Rückkopplungsbasis verwendet werden, die in dem Steuersystem als Algorithmen ausgeführt werden.
Die Erfindung ist mit besonderer Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen und Abwandlungen davon beschrieben worden. Weitere Modifikationen und Veränderungen können Anderen beim Lesen und Verstehen der Beschreibung in den Sinn kommen. Es sollen alle derartigen Modifikationen und Abwandlungen eingeschlossen sein, insofern sie in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

Verfahren zum Schätzen eines Steuerparameters für ein Antriebsstrangsystem, wobei das Antriebsstrangsystem mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen umfasst, die wirksam mit einer Getriebeeinrichtung verbunden sind, die einen Drehmomentausgang für einen Endantrieb aufweist, das umfasst, dass mehrere Gleichungen erstellt werden, die dazu dienen, den Steuerparameter und mehrere Betriebsparameter auf der Basis von mehreren Drehmomenteingängen zu schätzen, wobei die Betriebsparameter die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen; die Betriebsparameter, die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen, bestimmt werden; und Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein Betriebsmodus des Getriebes bestimmt wird, und Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und dem Betriebsmodus des Getriebes eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einstellen der Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und dem Betriebsmodus des Getriebes ferner umfasst, dass: mehrere Schätzerzustandsfehler auf der Basis von einer Differenz zwischen den Betriebsdrehzahlen und den geschätzten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs bestimmt werden; und eine Verstärkungsmatrix zum Einstellen der Koeffizienten auf der Basis von dem Schätzerzustandsfehler und dem Betriebsmodus des Getriebes ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerparameter umfassen: einen Dämpferdrehmomenteingang für den Endantrieb und ein Endantriebs-Achsdrehmoment.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Betriebsparameter, die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen, umfassen: Betriebsdrehzahlen von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, eine Abtriebsdrehzahl des Getriebes und eine Raddrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehreren Drehmomenteingänge zumindest einen der folgenden umfassen: Drehmomentausgänge von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen; Getriebekupplungsdrehmomente; Bremsdrehmoment; Straßenlastdrehmoment und Nebenaggregatdrehmoment.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Schätzen des Drehmomentausgangs von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen umfasst, dass ein Maschinendrehmomentausgang geschätzt wird, was umfasst, dass: ein Dämpferdrehmomentfehler bestimmt wird, der eine Differenz zwischen einem geschätzten Dämpferdrehmoment und einem Referenzdämpferdrehmoment umfasst; ein Maschinendrehmoment-Kompensationsalgorithmus ausgeführt wird, um einen Maschinendrehmoment-Korrekturwert zu berechnen; ein geschätztes tatsächliches Maschinendrehmoment auf der Basis von einem Maschinendrehmoment-Korrekturwert bestimmt wird; Maschinenreibung auf der Basis von der geschätzten Maschinendrehzahl bestimmt wird; und die Maschinenreibung und das geschätzte tatsächliche Maschinendrehmoment kombiniert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Schätzen des Drehmomenteingangs, der Getriebekupplungsdrehmomente umfasst, ferner umfasst, dass: eine Größe von auf jede Kupplung aufgebrachtem Drehmoment auf der Basis von jeder Kupplung befohlenem Hydraulikdruck bestimmt wird; und eine Größe von Kupplungsschlupf für jede Kupplung auf der Basis von Rotationsgeschwindigkeiten der elektrischen Maschinen und den überwachten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems, die eine Getriebeabtriebsdrehzahl umfassen, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Schätzen des Drehmomenteingangs, der Straßenlastdrehmoment umfasst, umfasst, dass: eine Drehzahl eines angetriebenen Rades gemessen wird; die Drehzahl des angetriebenen Rades mit einer geschätzten Drehzahl des angetriebenen Rades verglichen wird; ein Kompensationsalgorithmus ausgeführt wird, um einen Straßenlast-Korrekturterm zu bestimmen; eine berechnete Straßenlast auf der Basis von der durchschnittlichen Drehzahl des angetriebenen Rades bestimmt wird; und die berechnete Straßenlast mit dem Straßenlast-Korrekturterm eingestellt wird.
Steuersystem mit einem Speichermedium, in dem ein Computerprogramm codiert ist, um ein Verfahren zum Schätzen eines Steuerparameters für ein Antriebsstrangsystem auszuführen, wobei das Antriebsstrangsystem mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen umfasst, die wirksam mit einer Getriebeeinrichtung verbunden sind, die betreibbar ist, um einem Endantrieb einen Drehmomentausgang zuzuführen, wobei der Controller betreibbar ist, um Betriebsparameter des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs zu überwachen, wobei das Programm Code umfasst: der mehrere Gleichungen umfasst, die dazu dienen, den Steuerparameter und mehrere Betriebsparameter auf der Basis von mehreren Drehmomenteingängen zu schätzen, wobei die Betriebsparameter Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen; der die Betriebsparameter, die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen, bestimmt; und der Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems einstellt.
Steuersystem nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Code zum Bestimmen eines Betriebsmodus des Getriebes, und Code zum Einstellen von Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den überwachten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und dem Betriebsmodus des Getriebes.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei der Code zum Einstellen von Koeffizienten der mehreren Gleichungen auf der Basis von den überwachten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und dem Betriebsmodus des Getriebes ferner umfasst: Code zum Bestimmen mehrerer Schätzerzustandsfehler auf der Basis von einer Differenz zwischen den überwachten Betriebsdrehzahlen und den geschätzten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs; und Code zum Auswählen einer Verstärkungsmatrix zum Einstellen eines jeden der Koeffizienten auf der Basis von den Schätzerzustandsfehlern und dem Betriebsmodus des Getriebes.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerparameter umfassen: einen Dämpferdrehmomenteingang für den Endantrieb und ein Endantriebs-Achsdrehmoment.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei Betriebsparameter, die die Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems und des Endantriebs umfassen, umfassen: Betriebsdrehzahlen von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, eine Abtriebsdrehzahl des Getriebes und eine Raddrehzahl.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei die mehreren Drehmomenteingänge zumindest einen der folgenden umfassen: Drehmomentausgänge von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen; Getriebekupplungsdrehmomente; Bremsdrehmoment; Straßenlastdrehmoment und Nebenaggregatdrehmoment.
Steuersystem nach Anspruch 15, wobei Code zum Schätzen eines Drehmomentausgangs von jeder der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen Code zum Schätzen eines Maschinendrehmomentausgangs umfasst, umfassend: Code zum Bestimmen eines Dämpferdrehmomentfehlers, der eine Differenz zwischen einem geschätzten Dämpferdrehmoment und einem Referenzdämpferdrehmoment umfasst; Code zum Ausführen eines Maschinendrehmoment-Kompensationsalgorithmus, um einen Maschinendrehmoment-Korrekturwert zu berechnen; Code zum Bestimmen einen geschätzten tatsächlichen Maschinendrehmoments auf der Basis von dem Maschinendrehmoment-Korrekturwert; Code zum Bestimmen von Maschinenreibung auf der Basis von der geschätzten Maschinendrehzahl; und Code zum Kombinieren der Maschinenreibung und des geschätzten tatsächlichen Maschinendrehmoments.
Steuersystem nach Anspruch 15, wobei Code zum Schätzen eines Drehmomenteingangs, der Getriebekupplungsdrehmomente umfasst, ferner umfasst: Code zum Bestimmen einer Größe von auf jede Kupplung aufgebrachtem Drehmoment auf der Basis von jeder Kupplung befohlenem Hydraulikdruck; und Code zum Bestimmen einer Größe von Kupplungsschlupf für jede Kupplung auf der Basis von Rotationsgeschwindigkeiten der elektrischen Maschinen und den überwachten Betriebsdrehzahlen des Antriebsstrangsystems, die eine Getriebeabtriebsdrehzahl umfassen.
Steuersystem nach Anspruch 15, wobei Code zum Schätzen eines Drehmomenteingangs, der Straßenlastdrehmoment umfasst, umfasst: Code zum Messen einer Drehzahl eines angetriebenen Rades; Code zum Vergleichen der Drehzahl des angetriebenen Rades mit einer geschätzten Drehzahl des angetriebenen Rades; Code zum Ausführen eines Kompensationsalgorithmus, um einen Straßenlast-Korrekturterm zu bestimmen; Code zum Bestimmen einer berechneten Straßenlast auf der Basis von der durchschnittlichen Drehzahl des angetriebenen Rades und Code zum Einstellen der berechneten Straßenlast mit dem Straßenlast-Korrekturterm.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei das darin codierte Computerprogramm betreibbar ist, um in einer minimalen Menge von Computertaktzyklen ausgeführt zu werden.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei das darin codierte Computerprogramm betreibbar ist, in einer Menge von Computertaktzyklen ausgeführt zu werden, die kleiner ist als die Menge, die eine dynamische Instabilität des Endantriebs hervorruft.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei die Drehmoment erzeugenden Einrichtungen eine Brennkraftmaschine und ein Paar elektrische Maschinen umfassen.
Steuersystem nach Anspruch 10, wobei das Getriebe ein elektromechanisches Hybridgetriebe mit zwei Modi und Verbund-Verzweigung umfasst.