DE102010052167A1

DE102010052167A1 - Verfahren zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in Antriebssträngen

Info

Publication number: DE102010052167A1
Application number: DE102010052167A
Authority: DE
Inventors: Sean W. Mich. McGrogan; Anthony H. Mich. Heap
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-07-28
Also published as: CN102069792A; US8265815B2; US20110125352A1; CN102069792B

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeuggetriebe umfasst, dass eine erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und eine erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet werden. Es wird eine erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment anhand der ersten Langzeit- und/oder Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment bestimmt. Die erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment ist durch sowohl die erste Langzeit- als auch Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment begrenzt. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass eine Ratengrenze berechnet wird, sodass das Bestimmen der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment umfasst, dass das Ausmaß von Änderungen in der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die berechnete Ratengrenze beschränkt wird. Es kann eine Differenz zwischen der ersten Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment gemessen werden, und die Ratengrenze kann als eine Funktion dieser Differenz berechnet werden. Die Ratengrenze kann auch mit einer umgekehrt proportionalen Beziehung zu der Differenz berechnet werden.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft die Bestimmung von Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment für Antriebsstränge, die in Alternativenergie-Fahrzeugen wie z. B. Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Kraftfahrzeuge umfassen einen Antriebsstrang, der dazu dient, das Fahrzeug anzutreiben und die im Fahrzeug eingebaute Elektronik zu betreiben. Der Antriebsstrang oder Antrieb umfasst allgemein eine Maschine, die das Achsantriebsystem über ein mehrstufiges Leistungsgetriebe betreibt. Viele Fahrzeuge werden durch eine Hubkolben-Brennkraftmaschine (ICE, von internal combustion engine) angetrieben.
Hybridfahrzeuge verwenden viele verschiedene alternative Leistungsquellen, um das Fahrzeug anzutreiben, und minimieren das Angewiesensein auf die Maschine für Leistung. Ein Elektrohybridfahrzeug (HEV, von hybrid electric vehicle) beinhaltet z. B. sowohl elektrische Energie als auch chemische Energie und wandelt dieselben in mechanische Leistung um, um das Fahrzeug anzutreiben und die Fahrzeugsysteme zu betreiben. Das HEV verwendet allgemein eine oder mehrere Elektromaschinen (Motor/Generatoren), die einzeln oder mit der Brennkraftmaschine gemeinsam arbeiten, um das Fahrzeug anzutreiben.
Die Elektromaschinen wandeln kinetische Energie in elektrische Energie um, die in einer Energiespeichervorrichtung gespeichert werden kann. Die elektrische Energie von der Energiespeichervorrichtung kann dann in kinetische Energie zurückverwandelt werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Elektrofahrzeuge umfassen auch eine oder mehrere Elektromaschinen und Energiespeichervorrichtungen, die verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben.
Zusammenfassung
Es ist ein Verfahren zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in einem Getriebe für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass eine erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und eine erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet werden. Es wird eine erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment anhand der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und/oder der ersten Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment bestimmt. Die erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment wird durch sowohl die erste Langzeit- als auch Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment begrenzt.
Das Verfahren kann ferner umfassen, dass eine Ratengrenze berechnet wird, sodass das Bestimmen der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment umfasst, dass das Ausmaß von Änderungen in der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die berechnete Ratengrenze beschränkt wird. Es kann eine Differenz zwischen der ersten Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment gemessen werden, und die Ratengrenze kann als eine Funktion der Differenz berechnet werden. Die Ratengrenze kann auch mit einer umgekehrt proportionalen Beziehung zu der Differenz berechnet werden. Das Verfahren kann verwendet werden, um sowohl eine effektive maximale Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment als auch eine effektive minimale Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment zu bestimmen.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten und weiterer Ausführungsformen, um die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematischer Graph von maximalen Zwangsbedingungen für ein Drehmoment und einer Drehmomentanforderung, aufgetragen gegen die Zeit;
2 ist ein schematischer Graph von minimalen Zwangsbedingungen für das Drehmoment und einer Drehmomentanforderung, aufgetragen gegen die Zeit;
3A ist ein schematisches Flussdiagramm eines Abschnitts eines Verfahrens oder Algorithmus zur Bestimmung von Zwangsbedingungen für ein begrenztes Drehmoment; und
3B ist eine Fortsetzung des in 3A gezeigten Verfahrens oder Algorithmus zur Bestimmung von Zwangsbedingungen für ein begrenztes Drehmoment.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Figuren durchweg gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in 1 ein schematischer Graph 100 für Zwangsbedingungen für ein Drehmoment für ein Getriebe (nicht gezeigt) in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug gezeigt. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Hybridgetriebe allgemein auf jedes Getriebe, das zur Verwendung mit mehreren Leistungsquellen (wie z. B. einer Maschine und einer Elektromaschine) ausgebildet ist, zur Verwendung mit rein elektrischen Leistungsquellen (wie z. B. einem Elektrofahrzeug) ausgebildet ist oder zur Verwendung mit anderen Alternativenergie-Traktionsvorrichtungen oder Primär-Antriebsaggregaten ausgebildet ist. In dem Graph 100 ist das Drehmoment entlang der y-Achse 102 aufgetragen, und die Zeit ist entlang der x-Achse 104 aufgetragen. Der Graph 100 (und die Achsen 102, 104) sind rein illustrativ, und die gezeigten Werte können unter Umständen nicht proportional oder konsistent sein.
Während die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf Automobilanwendungen beschrieben ist, werden Fachleute auf dem Gebiet die breitere Anwendbarkeit der Erfindung erkennen. Fachleute auf dem Gebiet werden verstehen, dass Ausdrücke wie „über”, „unter”, „nach oben”, „nach unten” etc. zur Beschreibung der Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen des Umfanges der Erfindung darstellen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
Eine Drehmomentanforderung 110 ist illustrativ für den Betrag des Drehmoments, das von dem Fahrer des Fahrzeuges oder von dem Maschinensteuermodul (ECM, von engine control module), einem Hybridsteuerungsprozessor (HCP, von hybrid control processor) oder einem anderen Controller angefordert wird. Dieser Wert kann proportional zu der Gaspedalposition, der Bremspedalposition oder einer Kombination von beiden sein oder kann von anderen Daten, die von dem Controller erfasst werden, z. B. über eine Nachschlagetabelle, hergeleitet werden. Die Drehmomentanforderung kann ferner mit der Ausgangsdrehzahl des Antriebsstranges oder des Fahrzeuges in Beziehung stehen.
Unter der Drehmomentanforderung 110 befindet sich ein Satz von maximalen Zwangsbedingungen für das Drehmoment. Es wird eine maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment auf der Basis von Überlegungen berechnet, wie z. B. von Überlegungen im Hinblick auf eine Komponenten-Langzeitlebensdauer, mechanischen Grenzen der Komponenten des Getriebes und dem Vermögen einzelner Komponenten, ein Drehmoment weiterzuleiten. Zum Beispiel umfasst die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment Überlegungen im Hinblick auf die Batterie und stellt den maximalen Betrag an Ausgangsdrehmoment dar, der im Durchschnitt für die nähere Zukunft der Batterie aufrechterhalten werden kann. Eine beibehaltene Batterieleistung über die Langzeit-Batterieleistungsgrenzen hinaus kann die Batterie infolge von chemischen Abbauprozessen untauglich machen, ihre vorgesehene Betriebslebensdauer (üblicherweise in Monaten oder Jahren gemessen) zu erreichen. Überdies kann die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment auch die Langzeitbedürfnisse anderer Komponenten berücksichtigen, wie z. B. ohne Einschränkung: mehrerer Motor/Generatoren, mehrerer Kupplungen, Getriebepumpen und der Elemente, die ein Drehmoment zwischen Komponenten innerhalb des Getriebes übertragen.
Es kann eine maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment auf der Basis von Überlegungen berechnet werden, wie z. B. (ohne Einschränkung) Überlegungen im Hinblick auf eine Kurzzeit-Batterieleistung, Überlegungen im Hinblick auf ein Kurzzeit-Motordrehmomente und Kurzzeit-Kupplungsdrehmomentgrenzen. Die Differenz zwischen den Langzeit- und Kurzzeit-Motordrehmomentgrenzen kann z. B. infolge von Stromgrenzen des Wechselrichters auftreten.
Sowohl die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment als auch die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment können durch einen Controller oder Prozessor bestimmt sein. Das Ausgangsdrehmoment kann verwendet werden, um den Betrag des Drehmoments zu begrenzen, der von dem Hybridgetriebe z. B. auf den Fahrzeugachsantrieb übertragen wird. Überdies können die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment und die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment verwendet werden, um das zulässige positive und negative Drehmoment für eine oder mehrere Elektromaschinen abzubilden. Die Steuerung des Drehmoments der Elektromaschinen steuert das Traktionsdrehmoment von dem Hybridgetriebe und die regenerative Kapazität des Hybridgetriebes.
Die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment kann annehmbare vorübergehende Abweichungen von der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment darstellen, die die Haltbarkeit und das Leistungsvermögen der Batterie oder des Motors bzw. der Motoren über deren jeweilige Lebensdauer nicht verschlechtern werden. Daher kann die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment für kurze Zeitspannen übertreten werden, ohne die Langzeit-Haltbarkeit der Batterie oder der Komponenten des Hybridgetriebes zu beeinträchtigen, sofern nicht auch die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment übertreten wird.
Während der in 1 gezeigten Periode liegen die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment und die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment beide unter der Drehmomentanforderung 110. Daher kann der Drehmomentanforderung 110 nicht nachgekommen werden, ohne diese Zwangsbedingungen zu übertreten. Dies stellt eine Situation dar, in der das Hybridgetriebe bei seinen Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment arbeitet, während es versucht, der Drehmomentanforderung 110 nachzukommen und den Bedürfnissen des Fahrers im Hinblick auf das Fahrverhalten gerecht zu werden. Das Hybridgetriebe kann bei seinen Zwangsbedingungen für das Drehmoment arbeiten, wenn die Batterieleistungsgrenzen (sowohl Ladungsaufnahme als auch -abgabe) eng sind, wie z. B. (ohne Einschränkung) während Perioden extremer Hitze, extremer Kälte, hoher Seehöhen oder hoher Maschinenkühlmitteltemperaturen.
Sowohl beim Beschleunigen als auch beim gemischten Bremsen können sich die maximalen Zwangsbedingungen 112, 114 für das Drehmoment abrupt ändern, was oft eine Übertretung der Ausgangsdrehmomentanforderung 110 des Fahrers zur Folge hat und daher das Fahrverhalten herabsetzen kann. Die maximalen Zwangsbedingungen 112, 114 für das Drehmoment können sich abrupt ändern, beispielsweise und ohne Einschränkung: infolge einer abrupten Änderung im Maschinendrehmoment oder einer abrupten Änderung der Batterieleistung, die benötigt wird, um Eingangs/Ausgangs-Drehzahlanforderungen gerecht zu werden.
Wie hierin beschrieben, stellt eine effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment das tatsächliche maximale Ausgangsdrehmoment dar, bei dem das Hybridgetriebe betrieben wird. Die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment wird durch einen Controller (nicht gezeigt) bestimmt, der Teil des Hybridsteuerungsprozessors, ein weiterer Teil der Antriebsstrang-Steuerungsarchitekur oder ein separates Modul sein kann, das sich nur mit Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment befasst.
Um die Lebensdauer der Batterie auf ihre Lebensdauerziele auszudehnen, fällt die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment normalerweise mit der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment zusammen. Allerdings kann der Fahrer dann, wenn sich die maximalen Zwangsbedingungen für das Drehmoment mit einer hohen Rate verschärfen – wie in 1 gezeigt, wo sich die maximalen Zwangsbedingungen 112, 114 für das Drehmoment schnell von der Drehmomentanforderung 110 weg bewegen – ein beträchtliches Absacken im Ausgangsdrehmoment wahrnehmen, wenn die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment kleiner wird. Wenn der Controller dem Getriebe befiehlt, diesem Absacken in der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung für das Drehmoment zu folgen, kann dieses Drehmomentabsacken von dem Fahrer negativ wahrgenommen werden, oder es kann als eine Fehlfunktion des Hybridgetriebes fehlinterpretiert werden.
Um das Fahrverhalten zu verbessern, während gleichzeitig die Langzeit-Haltbarkeit der Batterie aufrechterhalten wird, kann das Hybridgetriebe ausgebildet sein, um die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment für kurze Zeitspannen von der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment weg zu variieren, d. h. der Controller lässt kurzzeitige Übertretungen der Langzeit-Zwangsbedingungen zu. Um jedoch die Langzeit-Haltbarkeit des Hybridgetriebes aufrechtzuerhalten und das Fahrverhalten zu maximieren, ist die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment sowohl durch die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment als auch die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment begrenzt. Die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment wirkt als eine Begrenzung, da allgemein keine Notwendigkeit besteht, das Ausgangsdrehmoment unter die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment zu reduzieren, und die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment wirkt als eine Begrenzung, um eine Verschlechterung der Langzeit-Haltbarkeit der Batterie zu verhindern.
Das Fahrverhalten kann durch schnelles Herabsetzen der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment spürbarer beeinflusst werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass der Fahrer eine langsam kleiner werdende maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment bemerkt. Die langsamere Änderung ist für den Fahrer weniger bemerkbar. Daher kann die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment als eine ratenbegrenzte Langzeit-Zwangsbedingung ausgebildet sein und nur ausgebildet sein, um die Rate nur zu begrenzen, wenn die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment kleiner wird (d. h. wenn die Zwangsbedingungen für das Drehmoment schärfer werden).
Wie in 1 gezeigt, veranschaulicht eine Zone 118 eine Zeitspanne, in der die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment durch Ratengrenze der Neigung der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment berechnet wird. Daher werden die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment und das von dem Fahrer gefühlte Drehmoment bei einer langsameren Rate kleiner als die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment, was das Fahrverhalten verbessern kann. Allerdings kann die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment dann, wie in 1 gezeigt, wenn das Ausmaß der Ratengrenze, die bei der Bestimmung der effektiven maximalen Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment verwendet wird, nicht zunimmt, die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment letztlich überschreiten.
Die Ratengrenze, die verwendet wird, um die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment zu bestimmen, wird als eine Funktion der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment berechnet. Im Spezielleren kann die Ratengrenze als eine Funktion der Abweichung oder Differenz zwischen der effektiven maximalen Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment und der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment berechnet werden.
Wie in der Zone 118 gezeigt, steht die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment in inverser Beziehung zu der Differenz. Wenn die Differenz schmaler wird und sich die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment nähert, nimmt daher die Ratengrenze zu, um die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment davon abzuhalten, in die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment hinein zu laufen. Da die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment als eine Begrenzung für die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment wirkt, kann der Schnittpunkt der beiden Zwangsbedingungen wiederum schnelle (nicht ratenbegrenzte) Änderungen des Ausgangsdrehmoments zur Folge haben.
Die Ratengrenze kann überdies als eine Funktion der Drehmomentanforderung 110 berechnet werden. Die Ratengrenze kann als eine zweidimensionale Nachschlagetabelle gespeichert werden, die Werte der Ratengrenze als eine Funktion der Differenz zwischen der effektiven maximalen Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment und der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment sowie eine Funktion der Drehmomentanforderung 110 aufweist.
Wenn der Controller nicht in der Lage ist, die Rate der Neigung der effektiven maximalen Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment schnell genug zu erhöhen, um zu verhindern, dass sie die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment schneidet, wird der Controller die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment auf die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment umschalten (diese Situation ist in den Figuren nicht gezeigt). Die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment würde dann mit der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment zusammenfallen, die als eine absolute Begrenzung wirkt, bis die Ratengrenzenberechnung die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment zurück weg von der maximalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment hin zu der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment bringt.
Sobald die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment aufhört, mit einer hohen Rate kleiner zu werden, oder beginnt, größer zu werden, wird sich die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment allmählich zu der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment hin bewegen, bis sich die beiden vereinigen. Die maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung 114 für das Drehmoment und die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment sind in 1 mit einer im Wesentlichen konstanten Beziehung (z. B. die Differenz zwischen den beiden ist relativ gleichbleibend, während sich die Zwangsbedingungen bewegen) gezeigt. Allerdings können die beiden maximalen Zwangsbedingungen 112, 114 unter Umständen nicht immer eine feste oder proportionale Beziehung aufweisen, sodass der Zwischenraum zwischen den beiden breiter oder schmaler werden kann, wenn sich die Bedingungen ändern.
Wie in 1 ferner gezeigt, wird die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment in einer Zone 120 mit einer hohen Änderungsrate größer. Da diese Änderungsrate jedoch eine Erweiterung der Zwangsbedingungen beinhaltet (d. h. die Zwangsbedingungen werden weniger restriktiv), was die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment näher an die übertretene Drehmomentanforderung 110 bringt, ist die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment nicht ratenbegrenzt. In der Zone 120 fällt die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment mit der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment als eine Randbegrenzung zusammen und wird bei der gleichen Rate größer.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 ist ein schematischer Graph 200 von Zwangsbedingungen für das Drehmoment für das Hybridgetriebe gezeigt. Ähnlich wie 1 ist in dem Graph 200 das Drehmoment entlang der y-Achse 202 aufgetragen und die Zeit ist entlang der x-Achse 204 aufgetragen. Der Graph 200 (und die Achsen 202, 204) sind rein illustrativ und die gezeigten Werte können unter Umständen nicht proportional oder konsistent sein.
Eine Drehmomentanforderung 210 ist illustrativ für den Betrag des Drehmoments, das von dem Fahrer des Fahrzeuges oder von dem HCP angefordert wird. Im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Graph 100, ist der Graph 200 illustrativ für eine Situation, in der die Drehmomentanforderung 210 unter minimalen Zwangsbedingungen für das Drehmoment liegt.
Es wird eine minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment auf der Basis von Überlegungen im Hinblick auf eine Komponenten-Langzeitlebensdauer wie z. B. Überlegungen im Hinblick auf Langzeit-Batterieleistungen berechnet. Es wird eine minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment auf der Basis von Überlegungen im Hinblick auf Kurzzeit-Batterieleistungen berechnet. Die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment kann wiederum annehmbare vorübergehende Abweichungen von der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment darstellen, die die Haltbarkeit und das Leistungsvermögen der Batterie über ihre Lebensdauer nicht verschlechtern werden. Daher kann die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment für kurze Zeitspannen übertreten werden, ohne die Haltbarkeit der Batterie, der Motoren oder des Hybridgetriebes zu beeinträchtigen, sofern nicht auch die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment übertreten wird.
Während der in 2 gezeigten Periode liegen die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment und die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment beide über der Drehmomentanforderung 210. Daher kann der Drehmomentanforderung 210 nicht nachgekommen werden, ohne diese Zwangsbedingungen zu übertreten. Dies stellt eine Situation dar, in der das Hybridgetriebe bei seinen minimalen Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment arbeitet, während es versucht, der Drehmomentanforderung 210 nachzukommen und den Bedürfnissen des Fahrers im Hinblick auf das Fahrverhalten gerecht zu werden. Das Hybridgetriebe kann während (beispielsweise und ohne Einschränkung) Nutzbremsereignissen, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, oder wenn enge minimale Batterieleistungsgrenzen vorhanden sind, bei den minimalen Zwangsbedingungen arbeiten.
Wie hierin beschrieben, stellt eine effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment das tatsächliche minimale Ausgangsdrehmoment dar, bei dem das Hybridgetriebe betrieben wird. Die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment ist wiederum durch den Controller bestimmt.
Um die Lebensdauer der Batterie zu maximieren, fällt die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment normalerweise mit der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment zusammen. Allerdings kann der Fahrer dann, wenn sich die minimalen Zwangsbedingungen mit einer hohen Rate verschärfen – wie in 2 gezeigt, wo sich die minimalen Zwangsbedingungen 212, 214 für das Drehmoment schnell von der Drehmomentanforderung 210 weg bewegen – einen beträchtlichen Schub im Ausgangsdrehmoment wahrnehmen, wenn die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment von der Drehmomentanforderung 210 weg größer wird. Dieser Drehmomentschub kann von dem Fahrer negativ wahrgenommen werden, insbesondere, wenn er bewirkt, dass das Fahrzeug während einer Negativdrehmomentanforderung – z. B. bei einer Nutzbremsung oder bei einem gemischten Bremsen – des Fahrers die Geschwindigkeit erhöht, und kann als eine Fehlfunktion des Hybridgetriebes fehlinterpretiert werden.
Um das Fahrverhalten zu verbessern, während gleichzeitig die Langzeit-Haltbarkeit der Batterie aufrechterhalten wird, kann das Hybridgetriebe ausgebildet sein, um die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment für kurze Zeitspannen von der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment weg zu variieren, ähnlich wie bei der in 1 gezeigten Veränderung. Die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment ist wiederum sowohl durch die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment als auch die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment begrenzt. Die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment wirkt als eine Begrenzung, da allgemein keine Notwendigkeit besteht, das Ausgangsdrehmoment über die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment zu erhöhen, wenn die Drehmomentanforderung 210 unter den Zwangsbedingungen liegt; und die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment wirkt als eine Begrenzung, um eine Verschlechterung der Batterie zu verhindern.
Das Fahrverhalten kann durch schnelles Heraufsetzen der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment spürbar beeinflusst werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass der Fahrer eine langsam größer werdende minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment bemerkt. Die langsamere Änderung ist für den Fahrer weniger bemerkbar. Die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment kann daher als eine ratenbegrenzte Langzeit-Zwangsbedingung ausgebildet sein und nur ausgebildet sein, um die Rate nur zu begrenzen, wenn die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment größer wird (d. h. wenn die Zwangsbedingungen für das Drehmoment schärfer werden).
Wie in 2 gezeigt, veranschaulicht eine Zone 218 eine Zeitspanne, in der die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment die Neigung der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment ratenbegrenzt. Daher werden die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment und der von dem Fahrer gefühlte Ausgangsdrehmomentbetrag bei einer langsameren Rate größer als die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment, was das Fahrverhalten verbessern kann. Allerdings kann, wie in 2 gezeigt, die langsamere Rate der Neigung letztlich bewirken, dass die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment überschreitet, wenn die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment ihre zulässige Ratengrenze nicht erhöht.
Die Ratengrenze, die verwendet wird, um die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment zu bestimmen, wird als eine Funktion der minimalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment berechnet. Wie mit Bezug auf die effektive maximale Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment erläutert und in 1 gezeigt, kann die Ratengrenze wiederum als eine Funktion der Abweichung oder Differenz zwischen der effektiven minimalen Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment und der minimalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment berechnet werden.
Wie in der Zone 218 gezeigt, steht die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment in inverser Beziehung zu der Differenz. Daher erhöht sich, wenn die Differenz kleiner wird und sich die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment der minimalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment nähert, die Ratengrenze, um die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment davon abzuhalten, in die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment hinein zu laufen. Die Ratengrenze kann wiederum als eine Funktion der Drehmomentanforderung 210 berechnet und als eine zweidimensionale Nachschlagetabelle gespeichert werden, die Werte der Ratengrenze als eine Funktion der Differenz und entweder die Drehmomentanforderung 210 oder die Ausgangsleistungsanforderung (die eine Funktion der Drehmomentanforderung ist) aufweist.
Die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment wird als eine absolute Begrenzung wirken, und die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment wird mit der minimalen Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment zusammen verlaufen, wenn sich die beiden schneiden. Sobald die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment aufhört, bei einer hohen Rate größer zu werden, oder beginnt, zu der Drehmomentanforderung hin kleiner zu werden, wird sich die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment allmählich zu der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment hin bewegen, bis sich die beiden vereinigen. Die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment wirkt ebenfalls als eine absolute Begrenzung (die obere absolute Begrenzung).
Die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung 214 für das Drehmoment und die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment sind in 2 mit einer im Wesentlichen konstanten Beziehung (z. B. die Differenz zwischen den beiden ist relativ gleichbleibend, während sich die Zwangsbedingungen bewege) gezeigt. Allerdings können die beiden minimalen Zwangsbedingungen 212, 214 unter Umständen nicht immer eine feste oder proportionale Beziehung aufweisen, sodass der Zwischenraum zwischen den beiden breiter oder schmaler werden kann, wenn sich die Bedingungen andern.
Wie in 2 ferner gezeigt, wird die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment in einer Zone 220 bei einer hohen Änderungsrate kleiner. Da diese Änderungsrate jedoch eine Erweiterung der Zwangsbedingungen beinhaltet (d. h. die Zwangsbedingungen werden weniger restriktiv), was die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment näher an die übertretene Drehmomentanforderung 210 bringt, ist die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment nicht ratenbegrenzt. In der Zone 220 fällt die effektive minimale Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment mit der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment als eine Randbegrenzung zusammen und wird bei der gleichen Rate kleiner.
Wie in 2 gezeigt, findet eine Einschränkung der Änderungen in der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment auf die Ratengrenze nur statt, wenn die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment größer wird. Andernfalls übersteuert der Controller die minimale Langzeit-Zwangsbedingung 212 für das Drehmoment nicht mit der effektiven minimalen Zwangsbedingung 216 für das Drehmoment. Wie in 1 gezeigt, findet eine Einschränkung der Änderungen in der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment auf die Ratengrenze nur statt, wenn die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment kleiner wird. Andernfalls übersteuert der Controller die maximale Langzeit-Zwangsbedingung 112 für das Drehmoment nicht mit der effektiven maximalen Zwangsbedingung 116 für das Drehmoment.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 3A und 3B und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens oder Algorithmus 300 zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in einem Hybridgetriebe durch Bestimmen einer effektiven maximalen und/oder einer minimalen Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment (z. B. 116 und 216) in den 3A und 3B gezeigt. 3A zeigt einen ersten Abschnitt des Algorithmus 300 und 3B zeigt einen fortgesetzten Abschnitt des Algorithmus 300. Die exakte Reihenfolge der Schritte des in den 3A und 3B gezeigten Algorithmus 300 ist unter Umständen nicht notwendig; Schritte können umgestellt, Schritte können weggelassen und zusätzliche Schritte können hinzugefügt sein, wie für Fachleute auf dem Gebiet einzusehen sein würde.
Der Algorithmus 300 kann in einer Schleifenform, als eine periodische Aufruffunktion von einem Controller arbeiten oder kann in einer stationären Weise (konstant rechnen und überwachen) arbeiten. Der Algorithmus 300 beginnt bei Schritt 310, indem er eine Langzeit-Zwangsbedingung (LZZ, z. B. 112 oder 212) bestimmt. Bei Schritt 312 überwacht der Algorithmus 300 eine Änderungsrate der Langzeit-Zwangsbedingung.
Vor oder zeitnah mit den Schritten 310–312 bestimmt der Algorithmus 300 bei Schritt 314 die Kurzzeit-Zwangsbedingungen (KZZ, z. B. 114 oder 214). Bei Schritt 316 überwacht der Algorithmus 300 die vorhergehende Langzeit-Zwangsbedingung oder vorhergehende effektive Zwangsbedingung (WZ), sodass der Algorithmus 300 die Betriebsbedingungen aufnehmen kann, unter denen das Getriebe gegenwärtig oder kurz zuvor arbeitet bzw. gearbeitet hat. Der Algorithmus 300 kann als einer betrachtet werden, der immer eine effektive Zwangsbedingung aufweist – zumindest nach dem der Algorithmus 300 wenigstens einmal abgelaufen ist oder eine Schleife gezogen hat – sodass immer sowohl eine Langzeit-Zwangsbedingung als auch eine effektive Zwangsbedingung vorhanden sein werden, die beide jedoch oft gleich sein werden. Bei Schritt 318 wird die Ratengrenze aus der vorhergehenden effektiven Zwangsbedingung (die der Langzeit-Zwangsbedingung gleich sein kann) und der Kurzzeit-Zwangsbedingung berechnet. Die Berechnung der Ratengrenze kann auch die Drehmomentanforderung beinhalten.
Der Schritt 320 bestimmt, ob die vorhergehende Schleife des Algorithmus 300 die Langzeit-Zwangsbedingung übersteuert hat oder nicht, indem das Getriebe bei einer effektiven Zwangsbedingung betrieben wurde. Wenn die vorhergehende Schleife eine Übersteuerung war, war die effektive Zwangsbedingung nicht gleich der Langzeit-Zwangsbedingung und ist nicht mit dieser zusammen verlaufen, und der Algorithmus 300 bewegt sich zu dem Verbindungspunkt A, Schritt 322, der den Algorithmus 300 zu 3B führt.
Wenn der Algorithmus 300 die Langzeit-Zwangsbedingung jedoch nicht übersteuert hat, ist die effektive Zwangsbedingung gleich der Langzeit-Zwangsbedingung (verläuft mit dieser zusammen). Schritt 324 wird bestimmen, ob sich die Langzeit-Zwangsbedingung verschärft. Wenn sich die Langzeit-Zwangsbedingung verschärft, kann sich die Langzeit-Zwangsbedingung von dem durch den Fahrer angeforderten Drehmoment (z. B. 110 oder 210) weg bewegen, wenn die Drehmomentanforderung übertreten wird (nicht erfüllt werden kann).
Wenn Schritt 324 bestimmt, dass sich die Langzeit-Zwangsbedingung nicht verschärft, da die maximale Langzeit-Zwangsbedingung nicht kleiner wird oder die maximale Langzeit-Zwangsbedingung nicht größer wird, ist keine Übersteuerung nötig. Somit bewegt sich der Algorithmus 300 zu Schritt 326 und betreibt das Getriebe bei der Langzeit-Zwangsbedingung. Wenn Schritt 324 jedoch bestimmt, dass sich die Langzeit-Zwangsbedingung tatsächlich verschärft – sodass bei Verwendung des Maximums als ein Beispiel die vorhergehende maximale Langzeit-Zwangsbedingung größer ist als die derzeitige maximale Langzeit-Zwangsbedingung – kann eine Übersteuerung (die effektive Zwangsbedingung wird von der Langzeit-Zwangsbedingung weg bewegt) bevorzugt sein, um das Fahrverhalten durch Begrenzen der Rate, bei der sich die Langzeit-Zwangsbedingung verschärft, zu maximieren. Dies ist in der Zone 118 von 1 gezeigt.
Bei Schritt 328 bestimmt der Algorithmus 300, ob die Änderungsrate der Langzeit-Zwangsbedingung höher ist als die berechnete Ratengrenze. Wenn Schritt 328 bestimmt, dass die Änderungsrate der Langzeit-Zwangsbedingung nicht höher ist als die Ratengrenze, ist keine Übersteuerung nötig und der Algorithmus 300 bewegt sich wieder zu Schritt 326 und betreibt das Getriebe bei der Langzeit-Zwangsbedingung.
Man beachte, dass, wenn Schritt 328 die Änderungsrate der Langzeit-Zwangsbedingung mit der Ratengrenze vergleicht, der Algorithmus 300 die absoluten Werte vergleicht. Wenn er die maximalen Zwangsbedingungen vergleicht, ist die berechnete Ratengrenze eine negative Zahl und eine stark negative Änderungsrate ist weniger wünschenswert als eine schwach negative Änderungsrate. Wenn Schritt 328 bestimmt, dass die Änderungsrate der Langzeit-Zwangsbedingung die Ratengrenze übersteigt, kann eine Übersteuerung der Langzeit-Zwangsbedingung bevorzugt sein.
Bei Schritt 330 berechnet der Algorithmus 300 eine neue effektive Zwangsbedingung mit der Ratengrenze. Die neue effektive Zwangsbedingung kann durch Gradientenbegrenzen der Langzeit-Zwangsbedingung mit der berechneten Ratengrenze berechnet werden. Anschließend an die Berechnung der neuen effektiven Zwangsbedingung schreitet der Algorithmus zu dem Verbindungspunkt B weiter, Schritt 332, der die neue effektive Zwangsbedingung im Hinblick auf anwendbare Randbegrenzungen überprüfen wird.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf den Abschnitt des Algorithmus 300, der in 3B gezeigt ist, führt der Verbindungspunkt A nach dem Bestimmen, dass die vorhergehende Schleife die Langzeit-Zwangsbedingung übersteuert hat, den Algorithmus 300 zu 3B. Bei Schritt 334 wird die vorhergehende effektive Zwangsbedingung durch einen neue, mit der Ratengrenze berechnete effektive Zwangsbedingung ersetzt.
Schritt 336 bestimmt, ob die neue effektive Zwangsbedingung schärfer ist als die Langzeit-Zwangsbedingung, die als eine Randbegrenzung für die effektive Zwangsbedingung wirkt. Im Fall der effektiven maximalen Zwangsbedingung (ähnlich wie in 1) bestimmt Schritt 336 numerisch, ob die neue effektive Zwangsbedingung kleiner oder gleich der Langzeit-Zwangsbedingung ist. Für die effektive minimale Zwangsbedingung (ähnlich wie in 2) bestimmt Schritt 336, ob die neue effektive Zwangsbedingung größer oder gleich der Langzeit-Zwangsbedingung ist.
Wenn die effektive Zwangsbedingung die Langzeit-Zwangsbedingung überschritten hat, wendet der Algorithmus 300 eine Randbegrenzung auf die effektive Zwangsbedingung an. Bei Schritt 338 wird die neue effektive Zwangsbedingung auf die Langzeit-Zwangsbedingung zurückgesetzt.
Wenn die effektive Zwangsbedingung jedoch nicht kleiner oder gleich der Langzeit-Zwangsbedingung ist, schreitet der Algorithmus 300 zu Schritt 340 weiter, um zu bestimmen, ob die Kurzzeit-Zwangsbedingung als eine Randbegrenzung zu implementieren ist. Der Verbindungspunkt B führt auch zu Schritt 340, sodass eine der in den Schritten 330 oder 334 berechneten neuen effektiven Zwangsbedingungen im Hinblick auf eine Übertretung der Kurzzeit-Zwangsbedingung überprüft wird. Alternativ könnten die Schritte 330 und 334 kombiniert sein, sodass selbst die erste Schleife der übersteuerten Langzeit-Zwangsbedingung (wo sich die effektive Zwangsbedingungslinie gerade von der Langzeit-Zwangsbedingung entfernt hat) im Hinblick auf eine Übertretung der Randbegrenzung der Langzeit-Zwangsbedingung überprüft wird.
Bei Schritt 340 bestimmt der Algorithmus 300, ob die neue effektive Zwangsbedingung bei oder jenseits von der Kurzzeit-Zwangsbedingung liegt, die immer als eine Randbegrenzung für die effektive Zwangsbedingung wirkt. Im Fall der effektiven maximalen Zwangsbedingung (ähnlich wie in 1) bestimmt Schritt 340 numerisch, ob die neue effektive Zwangsbedingung größer oder gleich der Kurzzeit-Zwangsbedingung ist. Für die effektive minimale Zwangsbedingung (ähnlich wie in 2) bestimmt Schritt 340, ob die neue effektive Zwangsbedingung kleiner oder gleich der Kurzzeit-Zwangsbedingung ist.
Wenn die neue effektive Zwangsbedingung bei oder jenseits von der Kurzzeit-Zwangsbedingung liegt, führt Schritt 342 eine Randbegrenzung der neuen effektiven Zwangsbedingung durch, indem er sie auf die Kurzzeit-Zwangsbedingung zurücksetzt. Schritt 342 bewirkt daher, dass die effektiven Zwangsbedingungen für das Getriebe (zumindest) bis zu der nächsten Schleife des Algorithmus 300 mit der Kurzzeit-Zwangsbedingung zusammenfallen. Wenn die neue effektive Zwangsbedingung nicht bei oder jenseits von der Kurzzeit-Zwangsbedingung liegt, ist keine Randbegrenzung für eine von der Kurzzeit- oder der Langzeit-Zwangsbedingung erforderlich. Somit lässt Schritt 344 zu, dass das Getriebe bei der neuen effektiven Zwangsbedingung arbeitet.
Wie in den 3A und 3B gezeigt, können die Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment für das Getriebe durch den Algorithmus 300 an verschiedenen Punkten festgelegt werden: bei Schritt 326, wo keine Übersteuerung nötig ist; Schritt 338, randbegrenzt auf die Langzeit-Zwangsbedingung; Schritt 342, randbegrenzt auf die Kurzzeit-Zwangsbedingung; oder Schritt 344, Betrieb bei der neuen effektiven Zwangsbedingung. Der Algorithmus kann seine Schleife dann wiederholen oder warten, bis er durch den Controller aufgerufen wird, erneut abzulaufen. Der Algorithmus 300 speichert auch die resultierende Ausgangs-Zwangsbedingung zur anschließenden Verwendung beim Berechnen der Ratengrenze (Schritt 318), Bestimmen, ob gegenwärtig eine Übersteuerung aktiv ist (Schritt 320), oder um Betriebskenngrößen des Hybridgetriebes aufzuzeichnen.
Während die besten Arten und weitere Ausführungsformen, um die beanspruchte Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Schutzumfanges der beiliegenden Ansprüche praktisch umzusetzen.
Bezugszeichenliste
Legende zu Fig. 3A

310: Bestimme Langzeit-Zwangsbedingung (LZZ)
312: Überwache LZZ-Änderungsrate
314: Bestimme Kurzzeit-Zwangsbedingung (KZZ)
316: Überwache vorhergehende LZZ oder effektive Zwangsbedingung (WZ)
318: Berechne Ratengrenze
320: Hat vorhergehende Schleife LZZ mit WZ übersteuert?
324: Verschärft sich LZZ?
326: Keine Übersteuerung nötig: Arbeite bei LZZ
328: Überschreitet LZZ-Rate Ratengrenze?
330: Übersteuern: Berechne neue WZ-Rate mit Ratengrenze

334: Übersteuern: Berechne neue WZ-Rate mit Ratengrenze
336: Neue WZ schärfer als LZZ?
338: Randbegrenzung: Setze neue WZ auf LZZ zurück
340: Neue WZ bei/jenseits von KZZ?
342: Randbegrenzung: Setze neue WZ auf KZZ zurück
344: Arbeite bei neuer WZ

Claims

Verfahren zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in einem Fahrzeuggetriebe, das zumindest eine Elektromaschine umfasst und mit einer Batterie elektrisch in Verbindung steht, umfassend, dass: eine erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; eine erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; eine erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment anhand der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und/oder der ersten Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment bestimmt wird, wobei die erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment sowohl durch die erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment als auch durch die erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment begrenzt wird; und das Getriebe bei der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine Ratengrenze berechnet wird, wobei das Bestimmen der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Drehmoment umfasst, dass das Ausmaß von Änderungen in der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Drehmoment auf die Ratengrenze beschränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend, dass: eine Differenz zwischen der ersten Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment und der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment gemessen wird, wobei die Ratengrenze als eine Funktion der Differenz berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Ratengrenze mit einer umgekehrt proportionalen Beziehung zu der Differenz berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment eine maximale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment ist, die erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment eine maximale Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment ist und die erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment eine effektive maximale Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment ist, und ferner umfassend, dass: eine minimale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; eine minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; und eine effektive minimale Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment bestimmt wird, indem das Ausmaß von Änderungen in der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die Ratengrenze beschränkt wird, wobei die effektive minimale Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment sowohl durch die minimale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment als auch durch die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Beschränken der Änderungen in der minimalen Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die Ratengrenze nur erfolgt, wenn die minimale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment größer wird, und wobei das Beschränken der Änderungen in der maximalen Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die Ratengrenze nur erfolgt, wenn die maximale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment kleiner wird.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend, dass: eine Ausgangsdrehmomentanforderung für das Getriebe gemessen wird, wobei die Ratengrenze ferner als eine Funktion der Ausgangsdrehmomentanforderung berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die maximale und die minimale Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment basierend auf Langzeit-Batterieleistungsgrenzen und Langzeit-Elektromaschinengrenzen berechnet werden, und wobei die maximale und die minimale Kurzzeit-Zwangsbedingungen für das Ausgangsdrehmoment basierend auf Kurzzeit-Batterieleistungsgrenzen und Kurzzeit-Elektromaschinengrenzen berechnet werden.
Verfahren zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeuggetriebe, umfassend, dass: eine erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; eine erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment berechnet wird; eine Ratengrenze berechnet wird; eine erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment anhand der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment bestimmt wird, wobei das Bestimmen der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment umfasst, dass das Ausmaß von Änderungen in der ersten Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment auf die Ratengrenze beschränkt wird; und das Getriebe bei der ersten effektiven Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste effektive Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment sowohl durch die erste Langzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment als auch durch die erste Kurzzeit-Zwangsbedingung für das Ausgangsdrehmoment begrenzt wird.