DE102011075334B4 - Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges und System zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges und System zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches einen Stromsensor besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Rückkopplungsstrom von dem Stromsensor und ein erster Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor richtig arbeitet; und Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Schlupfwert für das Hybridfahrzeug und ein zweiter Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert kleiner als der erste Motordrehmoment-Grenzwert ist.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich von Hybridfahrzeugen und, spezieller ausgedrückt, auf Verfahren und Systeme, um das Motordrehmoment in Fahrzeugen zu steuern, wenn ein Stromsensor des Fahrzeugs nicht richtig arbeitet.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Viele Automobile sind heute Hybridfahrzeuge, welche zwei oder mehr Antriebssysteme benutzen. Verschiedene unterschiedliche Kategorien von Hybridfahrzeugen existieren heute. Beispielsweise benutzen bestimmte Hybridfahrzeuge (häufig als sanfte Hybridfahrzeuge bezeichnet) einen elektrischen Motor und eine Batterie, um eine innere Verbrennungsmaschine für den Betrieb des Fahrzeugs zu unterstützen. Andere Hybridfahrzeuge (häufig als Voll-Hybridfahrzeuge bezeichnet) besitzen getrennte Antriebssysteme (nämlich einen elektrischen Motor und ein Batterie-Antriebssystem und ein internes Verbrennungsmaschinen-Antriebssystem), welche sich gegenseitig unterstützen können oder unabhängig voneinander arbeiten können, abhängig von den Betriebsumständen des Fahrzeugs. Noch andere Hybridfahrzeuge (häufig als Einsteck-Hybridfahrzeuge bezeichnet) benutzen vorherrschend ein elektrisches Motor- und Batterie-Antriebssystem für den Betrieb des Fahrzeugs, besitzen jedoch auch ein internes Sicherungs-Verbrennungsmaschinen-Antriebssystem für den Gebrauch, wenn nötig.
  • Hybridfahrzeuge arbeiten zum Teil mit einem Motordrehmoment, welches an einen elektrischen Motor des Hybridsystems geliefert wird. Das Motordrehmoment für Hybridfahrzeuge wird typischerweise gesteuert, basierend auf einem elektrischen Rückkopplungsstrom, welcher einen elektrischen Stromsensor des Fahrzeugs benutzt. Wenn jedoch der elektrische Stromsensor nicht richtig arbeitet, kann es schwierig sein, das Motordrehmoment optimal zu steuern, was dann zum Ausfallen des Hybridfahrzeugbauteils führen kann. Zusätzlich kann bei sanften Hybridfahrzeugen das Fahrzeug nicht in der Lage sein, unter derartigen Umständen zu arbeiten.
  • Die US 5 357 181 A beschreibt ein Steuerverfahren für Elektro- fahrzeuge im Fehlerfall.
  • Die JP 2010-047083 A beschreibt ein Steuerverfahren für Hyb- ridfahrzeuge.
  • Zusammenfassung
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Betrieb eines Hybridfahrzeugs in einem Fehlerfall der Stromsensoren zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 7 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Außerdem werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der Verfahren und Systeme aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angehängten Ansprüchen offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorausgegangenen technischen Bereich und Hintergrund gegeben werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Veröffentlichung wird hier nachfolgend in Verbindung mit den folgenden gezeichneten Figuren beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
  • 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems ist, um das Motordrehmoment und den Antrieb für ein Hybridfahrzeug zu steuern, wie z. B. ein Automobil, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses ist, um das Motordrehmoment für ein Hybridfahrzeug zu steuern, und welcher in Verbindung mit dem System der 1 genutzt werden kann, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Unterprozesses des Prozesses der 2 ist, nämlich ein normaler oder typischer Unterprozess oder ein Verfahren, um das Motordrehmoment für ein Fahrzeug zu steuern, wenn Stromsensoren, wie z. B. Stromsensoren des Systems der 1, nicht richtig arbeiten;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines anderen Unterprozesses des Prozesses der 2 ist, nämlich eines Sicherungs-Unterprozesses oder Verfahrens, um das Motordrehmoment für ein Fahrzeug zu steuern, wenn ein Stromsensor, wie z. B. ein Stromsensor des Systems der 1, nicht richtig arbeitet, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 5 eine graphische Wiedergabe eines Schrittes des Unterprozesses der 4 ist, nämlich des Schrittes des Modifizierens einer Motordrehmomentkapazität entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 6 eine graphische Wiedergabe eines anderen Schrittes des Unterprozesses der 4 ist, nämlich des Schrittes des Modifizierens einer Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 7 ein Ablaufdiagramm ist, welches unterschiedliche Betriebszustände und Übergänge zwischen diesen des Prozesses der 2 darstellt, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 8 eine graphische Wiedergabe des typischen Motorfahrzeug-Betriebsablaufs ist, von der Implementierung des Prozesses der 2, unter bestimmten Motordrehmoment-Übergangszuständen, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform; und
  • 9 eine graphische Wiedergabe des typischen Motorfahrzeug-Betriebsverhaltens von der Implementierung des Prozesses der 2 ist, unter bestimmten Motorgeschwindigkeits-Übergangszuständen, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende detaillierte Beschreibung ist von ihrer Art her nur beispielhaft, und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung oder die Anwendung und das Gebrauchen der Erfindung zu begrenzen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100, um das Motordrehmoment und den Antrieb für ein Hybridfahrzeug zu steuern, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Das System 100 gestattet die optimierte Motordrehmomentsteuerung für das Hybridfahrzeug, wobei unterschiedliche Techniken benutzt werden, abhängig davon, ob die Stromsensoren 109 korrekt arbeiten. Das System 100 steuert das Motordrehmoment, basierend auf einem Rückkopplungsstrom, welcher durch die Stromsensoren 109 geliefert wird, wenn die Stromsensoren 109 richtig arbeiten, und basierend auf einem Sicherungsverfahren, wobei berechnete Schlupfwerte und ein Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn die Stromsensoren 109 nicht richtig arbeiten. Das System 100 weist vorzugsweise auf: einen Antriebsstrang für ein Automobil, wie z. B. eine Limousine, ein Fahrzeug für den Sportgebrauch, einen Van oder einen Lastwagen. Jedoch kann dies beispielsweise darin variieren, dass das System 100 auch in anderen Arten von Hybridfahrzeugen benutzt werden kann.
  • Wie in 1 dargestellt wird, weist das System 100 auf: eine Batterie 102, ein Zusatzleistungsmodul (APM) 104, ein Leistungswandlermodul (PIM) 106, einen Motorsteuerungsprozessor (MCP) 108, einen oder mehrere Stromsensoren 109 (auf welche oben Bezug genommen ist), eine Induktionsmaschine (IM) 110, eine Antriebsmaschine 112 und ein Getriebe 114. Die Batterie 102 weist vorzugsweise einen Hochspannungs-(HV-)Batteriestapel auf. Die Batterie 102 liefert Hochspannungsleistung sowohl für das APM 104 als auch das PIM 106.
  • Das APM 104 ist ein elektrischer Stromwandler und ist zwischen der Batterie 102 und dem PIM 106 gekoppelt. Das APM 104 ist vorzugsweise ein Gleichstrom-(DC-)zu-Gleichstrom-(DC-)Wechselrichter. Das APM 104 wandelt die Hochspannungsleistung, welche von der Batterie 102 empfangen wird, in eine niedrigere Spannungsleistung (welche vorzugsweise 12 Volt Belastung besitzt) derselben um. Das APM 104 wandelt die Hochspannungsleistung in Niedrigspannungsleistung. In einer Ausführungsform liefert das APM 104 die Niedrigspannungsleistung an das PIM 106. Das Eingangssignal und das Ausgangssignal des APM 104 sind beide Gleichströme (DC).
  • Das PIM 106 ist ein Wechselrichter und ist zwischen der Batterie 102, dem APM 104, dem MCP 108 und der Induktionsmaschine 110 gekoppelt. Das PIM 106 und das APM 104 sind vorzugsweise parallel angeschlossen. Entsprechend wird ein Teil der Hochspannungsleistung von der Batterie 102 direkt an das APM 104 geliefert, während ein anderer Teil der Hochspannungsleistung von der Batterie 102 direkt an das PIM 106 geliefert wird. Das PIM 106 empfängt Hochspannungsleistung von der Batterie 102 und Niedrigspannungsleistung (vorzugsweise eine, welche 12 Volt Last besitzt) von dem APM 104. Das PIM 106 erzeugt und liefert regeneratives Drehmoment an die Maschine 112 und das Getriebe 114 über die Induktionsmaschine 110, während des regenerativen Betriebes des Systems 100.
  • Die Stromsensoren 109 beinhalten elektrische Stromsensoren und sind zwischen das PIM 106 und den MCP 108 gekoppelt. Die Stromsensoren 109 messen den Strom von dem PIM 106 und liefern Ausgangssignale (vorzugsweise digitale Ausgangssignale), welche eine Größe des gemessenen Stromes quantifizieren (hier auch als Rückkopplungsstrom bezeichnet), über die Rückkopplungsstromsignale an den MCP 108, wenn die Stromsensoren 109 richtig arbeiten.
  • Der MCP 108 ist zwischen die Stromsensoren 109 und das PIM 106 gekoppelt. Der MCP 108 empfängt die Rückkopplungsstromsignale von den Stromsensoren 109 und bearbeitet die Rückkopplungsstromsignale. Der MCP 108 liefert Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Signale an das PIM 106, welches das Motordrehmoment steuert, welches an die Maschine 112 und das Getriebe 114 über die Induktionsmaschine (IM) 110 geliefert wird.
  • Der MCP 108 führt vorzugsweise die Berechnung durch und steuert die Funktionen des Systems 100 und kann mit irgendeiner Art von Prozessor oder vielen Prozessoren, einzelnen integrierten Schaltungen, wie z. B. einem Mikroprozessor, oder jeglicher geeigneter Anzahl von integrierten Schalteinrichtungen und/oder Schaltungsplatinen, welche in Kooperation arbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erfüllen, implementiert sein. Während des Betriebes kann der MCP 108 eines oder mehrere Programme ausführen, welche in einem Speicher (nicht dargestellt) enthalten sind, zum Steuern des Betriebes des Systems 100.
  • Die Induktionsmaschine (IM) 110 weist einen elektrischen Motor auf. Die Induktionsmaschine 110 ist an die Antriebsmaschine 112 und an das Getriebe 114, vorzugsweise über einen Riemen, gekoppelt. Die Induktionsmaschine 110 versorgt die Antriebsmaschine 112 und das Getriebe 114 mit Leistung. Speziell liefert die Induktionsmaschine 110 unterstützendes Drehmoment an die Antriebsmaschine 112 und das Getriebe 114 während des Drehmoment-Unterstützungsbetriebs des Systems 100. Zusätzlich erzeugt die Induktionsmaschine 110 ein regeneratives Drehmoment und liefert das regenerative Drehmoment an das Getriebe 114 während des regenerativen Betriebes des Systems 100.
  • Die Antriebsmaschine 112 ist an das Getriebe 114 gekoppelt. Das Getriebe 114 ist an die Räder des Fahrzeugs (nicht dargestellt) gekoppelt. Das positive Drehmoment von der Antriebsmaschine 112 treibt das Fahrzeug über das Getriebe 114 und die Räder nach vorne. Wenn sich das Fahrzeug verlangsamt, wird der Drehmomentpfad nachgeführt, und die Räder treiben das Getriebe 114 rückwärts, welches nachgeführt die Antriebsmaschine 112 rückwärts treibt.
  • Das System 100 steuert das Motordrehmoment, basierend auf dem Rückkopplungssstrom, welcher durch die Stromsensoren 109 geliefert wird, wenn die Stromsensoren 109 richtig arbeiten und basierend auf einem Sicherungsverfahren, wobei berechnete Schlupfwerte und ein modifizierender (vorzugsweise reduzierter) Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn die Stromsensoren 109 nicht richtig arbeiten. Entsprechend kann das System 100 benutzt werden, das Motordrehmoment zu liefern und zu steuern, sogar wenn einer oder mehrere der Stromsensoren 109 nicht richtig arbeiten.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm des Prozesses 200, um das Motordrehmoment für ein Hybridfahrzeug zu steuern, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Der Prozess 200 gestattet es, das Motordrehmoment für das Hybridfahrzeug optimiert zu steuern, wobei ein normales Verfahren (dargestellt in 3) benutzt wird, wenn die Stromsensoren richtig arbeiten, und wobei ein Sicherungsverfahren (dargestellt in 4) benutzt wird, wenn die Stromsensoren nicht richtig arbeiten. Der Prozess 200 kann in Verbindung mit dem System 100 der 1 zum Steuern des Motordrehmoments benutzt werden, welches durch das PIM 106 und die Induktionsmaschine 110 geliefert wird, entsprechend zu den Pulsbreitenmodulationssignalen, welche durch den MCP 108 an das PIM 106 geliefert werden.
  • Wie in 2 dargestellt, beginnt der Prozess 200 mit einer Bestimmung, ob ein aktueller Drehmomentsteuerzustand eines Fahrzeugssystems, wie z. B. des Systems 100, ein normaler Zustand ist (Schritt 202). Der aktuelle Drehmomentsteuerzustand weist vorzugsweise automatisch einen normalen Zustand während einer ersten Iteration des Schrittes 202 auf. In darauf folgenden Iterationen des Schrittes 202 fährt der aktuelle Drehmomentsteuerzustand vorzugsweise fort, einen normalen Zustand aufzuweisen, es sei denn, eine Sicherungsdrehmomentsteuerung wird aktuell entsprechend einer sofortigen früheren Iteration des Prozesses 200 aktuell benutzt. Diese Bestimmung wird durch einen Prozessor durchgeführt, wie z. B. den MCP 108 der 1.
  • Wenn im Schritt 202 bestimmt wird, dass der aktuelle Drehmomentsteuerzustand normal ist, dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Stromerfassungsfehler vorliegt (Schritt 204). Ein Stromerfassungsfehler liegt vor, wenn einer oder mehrere der Stromsensoren 109 der 1 nicht richtig arbeiten. Diese Bestimmung wird durch einen Prozessor durchgeführt, wie z. B. den MCP 108 der 1, basierend auf Rückkopplungsstromsignalen (oder des Nichtvorhandenseins derselben), welche durch die Stromsensoren 109 der 1 geliefert werden. Ein Stromabtastfehler kann bestimmt werden, basierend darauf, ob die Signale von den Stromsensoren 109 nicht wie erwartet geliefert werden. Ein Stromabtastfehler kann auch auftreten, wenn die Werte, welche durch die Stromsensoren 109 geliefert werden, nicht in Übereinstimmung zu den erwarteten Werten oder Grenzwerten sind.
  • Wenn im Schritt 204 bestimmt wird, dass ein Stromabtastfehler nicht vorhanden ist, verbleibt der Drehmomentsteuerzustand in dem Normalstatus (Schritt 205). Während der Drehmomentsteuerzustand in dem Normalzustand ist, wird das Motordrehmoment gesteuert, wobei ein typisches oder normales Verfahren benutzt wird, wobei das Drehmoment bestimmt wird, basierend auf einem Drehmomentbefehl und Rückkopplungsströmen. Der MCP 108 der 1 hält den Drehmomentsteuerzustand in dem normalen Zustand und steuert das Motordrehmoment, wobei das normale Verfahren entsprechend der Pulsbreitenmodulationssignale benutzt wird, welche an das PIM 106 der 1 geliefert werden. Auf den Schritt 205 folgend kehrt der Prozess zum Schritt 202 mit einer neuen Iteration zurück.
  • Wendet man sich nun der 3 zu, wird ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren oder einen Unterprozess 300 dargestellt, um das Motordrehmoment zu steuern, wobei das normale Verfahren benutzt wird, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Wie in 3 dargestellt wird, wird ein Drehmomentbefehl bestimmt oder empfangen (Schritt 302). Der Drehmomentbefehl kann durch den MCP 108 der 1 bestimmt werden oder von einer anderen Einrichtung oder von einem System empfangen werden, wie z. B. von einem anderen Prozessor während des Schrittes 302. Der Drehmomentbefehl kann berechnet werden, wobei der Motorzustand, die Batteriespannungen und verschiedene Motorparameter (wie z. B. bestimmte Induktivitäten des Motors, eine Anzahl von Polpaaren, ein Rotorwiderstand, eine Statorwiderstand und/oder andere Motorparameter) benutzt werden.
  • Zusätzlich werden einer oder mehrere Rückkopplungsströme empfangen (Schritt 304). Die Rückkopplungsströme werden bevorzugt durch den MCP 108 der 1 von den Stromsensoren 109 der 1 empfangen.
  • Ein Systemstatus und verschiedene Motorparameter werden auch empfangen (Schritt 306). Der Systemstatus betrifft vorzugsweise einen Betriebsmodus des Systems 100 der 1, wie z. B. den Drehmoment-Unterstützungsmodus oder den regenerativen Bremsmodus, welche oben in Verbindung mit 1 beschrieben sind. Die Motorparameter beinhalten vorzugsweise Motortemperaturen, Induktivitäten des Motors, die Anzahl der Rotorpole, einen Rotorwiderstand, einen Statorwiderstand und/oder andere Motorparameter. Der Systemstatus und der Motor werden vorzugsweise durch den MCP 108 von verschiedenen Sensoren und/oder anderen Prozessoren und/oder Systemen (nicht in 1 dargestellt) empfangen.
  • Der Drehmomentbefehl des Schrittes 302 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 werden verarbeitet, wobei eine Drehmomentkapazität und ein Anstiegsgeschwindigkeit-Begrenzungsglied-308-Schritt oder -Algorithmus 308 genutzt werden, um einen nachgeführten Drehmomentbefehl zu erzeugen (Schritt 310). Der nachgeführte Drehmomentbefehl wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei der Drehmomentbefehl des Schrittes 302 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 benutzt werden.
  • Der nachgeführte Drehmomentbefehl des Schrittes 310 wird verarbeitet, zusammen mit dem Systemstatus und den Motorparametern des Schrittes 306, wobei eine Strombefehl-Bestimmungs-312-Schritt oder Algorithmus benutzt wird, um die Strombefehle zu erzeugen (Schritt 314). Die Strombefehle weisen vorzugsweise aktuelle Befehle in den d- und q-Synchronreferenzrahmen auf. Die Strombefehle werden vorzugsweise durch den MCP 108 berechnet, wobei der nachgeführte Drehmomentbefehl des Schrittes 310 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 benutzt werden.
  • Zusätzlich werden die Rückkopplungsströme des Schrittes 304 verarbeitet, wobei ein Stromtransformier-Bestimmungs-320-Schritt oder -Algorithmus benutzt wird, die transformierten Rückkopplungsströme zu erzeugen (Schritt 322), basierend auf den Rückkopplungsströmen. Die transformierten Rückkopplungsströme entsprechen vorzugsweise den synchronen d-, q-Referenzrahmen, welche oben erwähnt sind. Die transformierten Rückkopplungsströme werden vorzugsweise im Schritt 322 durch den MCP 108 erzeugt.
  • Ein Stromsteuerglied-316-Schritt oder -Algorithmus wird benutzt, um einen Spannungsbefehl zu erzeugen, wobei der Strombefehl des Schrittes 314, der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 und die transformierten Rückkopplungsströme des Schrittes 322 benutzt werden (Schritt 324). Das Stromsteuerglied 316 regelt die transformierten Rückkopplungsströme des Schrittes 322, so dass sie den Strombefehl des Schrittes 314 ausfindig machen und konsistent zu diesem sind. Das Stromsteuerglied 316 wird vorzugsweise im Schritt 324 durch den MCP 108 der 1 implementiert.
  • Ein Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Modulator-326-Schritt oder Algorithmus wird benutzt, um die Pulsbreitenmodulationssignale zu erzeugen, wobei der Spannungsbefehl des Schrittes 324 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 benutzt werden (Schritt 328). Die Pulsbreitenmodulationssignale werden bevorzugt erzeugt, wobei der MCP 108 der 1 benutzt wird, und sie werden vorzugsweise an das PIM 106 geliefert, um das Motordrehmoment für das System 100 der 1 zu steuern und dadurch das Motordrehmoment für das Fahrzeug zu steuern.
  • Zurückkehrend zu 2, wenn im Schritt 204 bestimmt wird, dass ein Stromabtastfehler vorhanden ist, wird der Drehmomentsteuerzustand in einen Sicherungszustand verändert (Schritt 206). Während der Drehmomentsteuerzustand in dem Sicherungszustand ist, wird das Motordrehmoment gesteuert, wobei ein Sicherungsverfahren benutzt wird. Die Veränderung in dem Drehmomentsteuerzustand und die Steuerung des Motordrehmoments, wobei as Sicherungsverfahren benutzt wird, wird durch den MCP 108 der 1 entsprechend der Pulsbreitenmodulationssignale durchgeführt, welche von dem PIM 106 der 1 geliefert werden. Auf den Schritt 206 folgend kehrt der Prozess zum Schritt 202 mit einer neuen Iteration zurück.
  • Mit Bezug auf 4 wird ein Ablaufdiagramm für ein Sicherungsverfahren oder einen Unterprozess 400 zum Steuern des Motordrehmoments geliefert, wobei das Sicherungsverfahren benutzt wird, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Wie in 4 dargestellt wird, beginnt der Prozess mit dem Bestimmen eines Drehmomentbefehls (Schritt 402). Der Drehmomentbefehl kann durch den MCP 108 der 1 bestimmt werden oder von einer anderen Einrichtung oder einem System empfangen werden, wie z. B. von einem anderen Prozessor während des Schrittes 402. Der Drehmomentbefehl kann berechnet werden, wobei der Motorzustand, die Batteriespannungen und verschiedene Motorparameter (wie z. B. bestimmte Induktivitäten des Motors, der Anzahl der Rotorpole, ein Rotorwiderstand, ein Statorwiderstand und/oder andere Motorparameter) benutzt werden.
  • Ein Systemstatus und verschiedene Motorparameter werden auch empfangen (Schritt 406). Der Systemstatus gehört vorzugsweise zu einem Betriebsmodus des Systems 100 der 1, wie z. B. der Drehmoment-Unterstützungsmodus oder der regenerative Bremsmodus, welche oben in Verbindung mit 1 beschrieben sind. Die Motorparameter beinhalten vorzugsweise Temperaturen, Induktivitäten des Motors, die Anzahl der Rotorpole, einen Rotorwiderstand, einen Statorwiderstand und/oder andere Motorparameter. Der Systemstatus und -motor werden vorzugsweise durch den MCP 108 von verschiedenen Sensoren und/oder anderen Prozessoren und/oder Systemen (nicht in 1 dargestellt) empfangen.
  • Der Drehmomentbefehl des Schrittes 402 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 406 werden verarbeitet, wobei eine Drehmomentkapazität- und -Schlupfratenbegrenzer-408-Schritt oder -Algorithmus 308 benutzt werden, um einen nachgeführten Drehmomentbefehl zu erzeugen (Schritt 410). Der nachgeführte Drehmomentbefehl wird bevorzugt durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei der Drehmomentbefehl des Schrittes 402 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 406 begrenzt werden.
  • Der nachgeführte Drehmomentbefehl des Schrittes 410 wird verarbeitet, zusammen mit dem Systemstatus und den Motorparametern des Schrittes 406, wobei ein Luftspalt-Flussbefehlsgenerator-412-Schritt oder -Algorithmus benutzt wird, um einen Flussbefehl zu erzeugen (Schritt 414). Der Flussbefehl wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei die folgenden Gleichungen benutzt werden: λ ** / a = λslope|T * / e| + λoffset (Gleichung 1), und
    Figure DE102011075334B4_0002
    (Gleichung 2), wobei T * / e das befohlene Drehmoment des Schrittes 402 darstellt, λslope bzw. λFlanke die Flussflanke darstellt, λoffset bzw. λVersatz den Flussversatz darstellt, λa,max einen Maximalwert des Flusses darstellt, λ ** / a einen Zwischenfluss-Befehlswert darstellt und λ * / a einen Endfluss-Befehlswert darstellt.
  • Der nachgeführte Drehmomentbefehl des Schrittes 410, der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 406 und der Flussbefehl des Schrittes 414 werden dann durch einen Schlupffrequenz-Berechnungsglied-418-Schritt oder -Algorithmus verarbeitet, und eine Schlupffrequenz zu erzeugen (Schritt 420). Die Schlupffrequenz wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei die folgende Gleichung benutzt wird:
    Figure DE102011075334B4_0003
    (Gleichung 3), in welcher ω ** / sl die Schlupffrequenz darstellt, Rr einen Rotorwiderstand des elektrischen Motors darstellt, Pp eine Zahl der Polpaare des elektrischen Motors darstellt, λ * / a den Endfluss-Befehlswert des Schrittes 414 darstellt und T * / e den nachgeführten Drehmomentbefehl des Schrittes 410 darstellt.
  • Zusätzlich wird ein Schlupfverstärkungsgenerator-422-Schritt des Algorithmus benutzt, um eine Schlupfverstärkung zu erzeugen (Schritt 424). Die Schlupfverstärkung wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei eine Look-up- bzw. Verweistabelle benutzt wird, welche in einem Speicher (nicht dargestellt) gespeichert ist, wobei ein Schlupf oder eine Kompensationsverstärkung (Ksl) und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 406 in Bezug gebracht werden, wobei eine Motorgeschwindigkeit (vorzugsweise zu dem PIM 106 der 1 gehörend) beinhaltet ist.
  • Die Schlupfverstärkung des Schrittes 424 wird dann mit der Schlupffrequenz des Schrittes 420 multipliziert, um einen Schlupffrequenzbefehl zu erzeugen (Schritt 426). Der Schlupffrequenzbefehl wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 entsprechend der folgenden Gleichung erzeugt: ω * / sl = ω ** / slKSL (Gleichung 4), in welcher ω * / sl der Schlupffrequenzbefehl ist, ω ** / sl die Schlupffrequenz des Schrittes 420 ist und Ksl die Schlupfverstärkung des Schrittes 424 ist.
  • Der Schlupffrequenzbefehl des Schrittes 426, der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 406 (welche die Motorgeschwindigkeit beinhalten) und der Flussbefehl des Schrittes 414 werden dann durch ein Spannungsbefehl-Berechnungsglied-416-Schritt oder -Algorithmus verarbeitet, um Spannungsbefehle zu erzeugen (Schritt 428). Der Spannungsbefehl wird bevorzugt durch den MCP 108 der 1 erzeugt, wobei die folgende Gleichung benutzt wird: V ** / s = (ωr + ω * / sl)λ * / a (Gleichung 5), in welcher V ** / s den Spannungsgrößenbefehl darstellt, ωr den Reifenwiderstand darstellt, ω * / sl den Schlupffrequenzbefehl des Schrittes 426 darstellt und λ * / a den Flussbefehlswert des Schrittes 414 darstellt.
  • Ein Pulsmodulations-(PWN-)Modulationsglied-430-Schritt oder -Algorithmus wird benutzt, um die Pulsbreitenmodulationssignale zu erzeugen, wobei der Spannungsbefehl des Schrittes 428 und der Systemstatus und die Motorparameter des Schrittes 306 benutzt werden (Schritt 432). Die Pulsbreitenmodulationssignale werden vorzugweise erzeugt, wobei der MCP 108 der 1 benutzt wird, und werden vorzugsweise an das PIM 106 geliefert, um das Motordrehmoment für das System 100 der 1 zu steuern und dadurch das Motordrehmoment für das Fahrzeug zu steuern.
  • Mit Bezug auf 5 wird eine graphische Darstellung der Modifikation des Schrittes 430 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Speziell stellt 5 ein erstes Maximum 502, ein zweites Maximum 504, ein drittes Maximum 506 und einen Nullpegel 508 dar. Das erste Maximum 502 repräsentiert ein maximal verfügbares Drehmoment, welches in bestimmten Ausführungsformen in normalen oder typischen Situationen benutzt werden kann, in welchen die Stromsensoren funktionieren (wie z. B. in dem normalen Verfahren 300 der 3) und das System 100 der 1 arbeitet in einem Drehmoment-Unterstützungsmodus, in welchem das System 100 unterstützend mit dem Fahrzeugdrehmoment wirkt. Das zweite Maximum 504 repräsentiert ein maximal verfügbares Drehmoment, welches in bestimmten Ausführungsformen in normalen oder typischen Situationen benutzt werden kann, in welchen die Stromsensoren funktionieren (wie z. B. in dem normalen Verfahren 300 der 3), und das System 100 der 1 arbeitet in einem regenerativen Betriebsmodus, in welchem das System 100 eine Energieregeneration liefert.
  • Das dritte Maximum 506 repräsentiert eine eingestellte maximale Drehmomentkapazität, wobei das Sicherungsverfahren 400 der 4 benutzt wird, und zwar in Situationen, in welchen eine oder mehrere Stromsensoren nicht richtig arbeiten. Wie in 5 dargestellt wird, besitzt das dritte Maximum 506 bei jeder speziellen Motorgeschwindigkeit vorzugsweise eine Größe mit einem absoluten Wert, welcher größer als der Nullpegel 508 ist, jedoch kleiner als jedes des ersten Maximums 502 und des zweiten Maximums 504. Das Gebrauchen des dritten Maximums 506 hilft sicherzustellen, dass das Motordrehmoment die notwendige Leistung liefert, um das Fahrzeug zu betreiben, jedoch bleibt es innerhalb eines sicheren des Betriebsbereiches, ohne den Rückkopplungsstrom von den Stromsensoren. Das dritte Maximum 506 repräsentiert vorzugsweise einen festen Wert für das Fahrzeug, bei welchem ein ausreichendes Motordrehmoment geliefert wird, um das Fahrzeug zu betreiben (vorzugsweise mit einer Zwölf-Volt-Versorgung), bei welcher es jedoch unwahrscheinlich ist, dass das Motordrehmoment zu irgendeinem Schaden irgendeines Fahrzeugsystems oder von Komponenten führt, ungeachtet des Ausmaßes des Stromes von dem PIM 106 der 1.
  • Zusätzlich werden die d-, q-Spannungsbefehle für eine modifizierte Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit eingestellt (Schritt 432). Speziell werden die d-, q-Spannungsbefehle entsprechend einer modifizierten Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit eingestellt, um außerdem zu helfen sicherzustellen, dass das Motordrehmoment in einem sicheren Bereich während des Betriebes des Systems 100 der 1 bleibt. das Einstellen des Schrittes 432 wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 durchgeführt.
  • Mit Bezug auf 6 wird eine graphische Darstellung der Modifikation des Schrittes 432 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Speziell stellt 6 eine erste Anstiegsgeschwindigkeit 602 dar, eine zweite Anstiegsgeschwindigkeit 604 und eine dritte Anstiegsgeschwindigkeit 606. Die erste Anstiegsgeschwindigkeit 602 repräsentiert eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit für den nachgeführten Drehmomentbefehl des Schrittes 310 der 3 oder des Schrittes 402 der 4. Die zweite Anstiegsgeschwindigkeit 604 repräsentiert eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit, welche in bestimmten Ausführungsformen benutzt werden kann, um den internen Drehmomentbefehl in normalen oder typischen Situationen zu bearbeiten, in welchen die Stromsensoren funktionieren (wie z. B. in dem normalen Verfahren 300 der 3) und dem System 100 der 1.
  • Die dritte Anstiegsgeschwindigkeit 606 repräsentiert eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit für das Verarbeiten des internen Drehmomentbefehls, wobei das Sicherungsverfahren 400 der 4 in Situationen benutzt wird, in welchen einer oder mehrere Stromsensoren nicht richtig arbeiten. Wie in 6 dargestellt wird, ist das Verarbeiten gradueller bzw. allmählich steigend oder fallend für die dritte Anstiegsgeschwindigkeit 606, da es länger für den internen Befehl dauert, den aktuellen Drehmomentbefehl in Antwort auf die aufwärts gerichteten oder abwärts gerichteten Veränderungen in dem aktuellen Drehmomentbefehl zu erreichen. Dieses graduelle Verarbeiten in dem Sicherungsverfahren hilft sicherzustellen, dass das Motordrehmoment innerhalb des sicheren Bereiches bleibt, bei welchem ausreichendes Motordrehmoment geliefert werden wird, um das Fahrzeug zu betreiben (vorzugsweise mit einer Zwölf-Volt-Versorgung), aber bei welchem es unwahrscheinlich ist, dass das Motordrehmoment zu irgendeinem Schaden für irgendwelche Fahrzeugsysteme oder -komponenten führt, ungeachtet der Größenordnung des Stromes von dem PIM 106 der 1. Beispielsweise werden Veränderungen in dem Drehmoment gradueller implementiert, wobei das Sicherungsverfahren benutzt wird, um zusätzliche Berechnungen zuzulassen, welche oben in Verbindung mit 4 beschrieben sind, während Situationen, in welchen einer oder mehrere der Stromsensoren nicht richtig arbeiten und der Rückkopplungsstrom deshalb nicht verfügbar oder weniger zuverlässig ist, als unter normalen Bedingungen.
  • Die d-, q-Spannungsbefehle des Schrittes 428 sind entsprechend den Einstellungen des Schrittes 430 und 432 der 4 eingestellt, wodurch eingestellte d-, q-Spannungsbefehle erzeugt werden (Schritt 434). Speziell die d-, q-Spannungsbefehle des Schrittes 428 sind vorzugsweise auf jeweilige Maximalwerte beschränkt, welche einer oberen Grenze eines sicheren Bereiches entsprechen, basierend auf den Einstellungen in den Schritten 430 und 432, um dadurch die eingestellten d-, q-Spannungsbefehle des Schrittes 434 zu erzeugen. Die eingestellten d-, q-Spannungsbefehle des Schrittes 434 werden vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 erzeugt. Das Motordrehmoment wird durch den MCP 108 der 1 über die Pulsbreitenmodulationssignale gesteuert, welche durch den MCP 108 an den PIM 106 der 1 geliefert werden, basierend auf den eingestellten Spannungsbefehlen des Schrittes 434.
  • Mit weiterem Bezug auf Schritt 206 der 2 beinhaltet der Wechsel in dem Drehmomentsteuerzustand zu dem Sicherungszustand einen graduellen Übergang, um das Sicherungsverfahren 400 der 4 zu benutzen. Der Übergang beginnt vorzugsweise mit einem Initialisieren des Sicherungsverfahrens (wie es nachfolgend weiter in Verbindung mit dem Initialisieren 700 der 7 beschrieben wird), wobei das PIM 106 der 1 ausgeschaltet ist, bis die Berechnungen vollendet sind und das Sicherungsverfahren bereit ist, das Motordrehmoment zu steuern. Das Sicherungsverfahren wird dann eingestellt und tritt in Kraft (wie es nachfolgend weiter in Verbindung mit dem Einstellen 702 der 7 beschrieben wird).
  • Zurückkehrend nun zu Schritt 202, wenn im Schritt 202 bestimmt ist, dass der aktuelle Drehmomentzustand nicht normal ist, dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der aktuelle Drehmomentsteuerzustand einem Sicherungszustand entspricht (Schritt 208). Der aktuelle Drehmomentsteuerzustand weist einen Sicherungszustand auf, wenn das Sicherungsverfahren 400 der Motordrehmomentsteuerung der 4 aktuell benutzt wird, entsprechend einer sofortigen vorherigen Iteration des Prozesses 200. Diese Bestimmung wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 durchgeführt.
  • Wenn im Schritt 208 bestimmt wird, dass der aktuelle Drehmomentsteuerzustand dem Sicherungszustand entspricht, dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob es irgendwelche anderen Fehler bzw. Störungen gibt, welche mit dem System zusammenhängen (Schritt 210). Die Bestimmung des Schrittes 210 weist vorzugsweise eine Bestimmung auf, ob es irgendwelche Störungen gibt, welche mit dem System 100 der 1 zusammenhängen, welche anders als mögliche aktuelle Sensorstörungen sind. Diese Bestimmung wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 durchgeführt.
  • Wenn im Schritt 210 bestimmt wird, dass einer oder mehrere andere Störungen aktuell vorhanden sind, dann wird der Drehmomentsteuerzustand in einen unterbrochenen Zustand verändert (Schritt 212). Während es in dem unterbrochenen Zustand ist, hört das System 100 der 1 vorzugsweise mit der Steuerung des Motordrehmoments auf. Der Prozess kehrt dann mit einer neuen Iteration zum Schritt 202 zurück. Der Drehmomentsteuerzustand verbleibt vorzugsweise in dem unterbrochenen Zustand, bis es eine Bestimmung in einer nachfolgenden Iteration des Schrittes 210 gibt, dass es keine anderen derartigen Störungen in dem System gibt.
  • Zurückkehrend nun zu Schritt 210, wenn bestimmt wird, dass es keine derartigen anderen Fehler gibt, dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Stromabtastfehler bereinigt wurde (Schritt 216). Der Stromabtastfehler wird vorzugsweise als bereinigt bestimmt, wenn die Stromsensoren nun alle richtig arbeiten. Beispielsweise kann der Stromsensorfehler als bereinigt bestimmt werden, wenn ein temporärer Stromsensorfehler auftritt, z. B. in welchem der MCP 108 der 1 prüft und den Fehler detektiert, wobei das Drehmomentsteuerverfahren entsprechend auf das Sicherungsverfahren verändert wird, und nachfolgend der MCP 108 wieder prüft und detektiert, dass der Fehler nicht länger existiert.
  • Wenn im Schritt 216 bestimmt wird, dass der Stromabtastfehler bereinigt wurde, dann wird der Drehmomentsteuerzustand in den Normalzustand verändert (Schritt 218). Während der Drehmomentsteuerzustand in dem normalen Zustand ist, wird das Motordrehmoment gesteuert, wobei das normale Verfahren 300, welches oben in Verbindung mit dem Schritt 205 und der 3 beschrieben ist, verwendet wird. Der MCP 108 der 1 hält den Drehmomentsteuerzustand in dem normalen Zustand und steuert das Motordrehmoment, wobei das normale Verfahren entsprechend zu Pulsbreitenmodulationssignalen benutzt wird, welche von dem PIM 106 der 1 geliefert werden. Auf den Schritt 218 folgend kehrt der Prozess zum Schritt 202 mit einer neuen Iteration zurück.
  • Vorzugsweise, wenn der Drehmomentsteuerzustand in den normalen Zustand im Schritt 218 verändert wird, beinhaltet das Verändern im Drehmomentsteuerzustand einen graduellen Übergang, um das normale Verfahren 300 der 3 zu benutzen. Der Übergang beginnt vorzugsweise mit einem Ausstieg aus dem Sicherungsverfahren (wie weiter unten in Verbindung mit dem Ausstieg 704 der 7 beschrieben wird), wobei das System 100 der 1 vorbereitet, den Drehmomentsteuerzustand in den normalen Zustand zurückzuführen, während das Motordrehmoment weiterhin befehligt bzw. gesteuert wird, wobei das Sicherungsverfahren 400 der 4 benutzt wird und das Motordrehmoment sanft auf null reduziert wird. Der Übergang dauert an, bis das Sicherungsverfahren endet (wie das weiter nachfolgend in Verbindung mit dem Beenden 706 der 7 beschrieben wird), wobei das PIM 106 der 1 temporär ausgeschaltet ist und kein Motordrehmoment während dieser Zeit erzeugt wird. Sobald das System 100 der 1 bereit ist, das Steuern des Motordrehmoments zu beginnen, wobei die Berechnungen des regulären Verfahrens 300 der 3 benutzt werden, wird das PIM 106 der 1 eingeschaltet, und das Motordrehmoment wird gesteuert, wobei das reguläre Verfahren benutzt wird.
  • Zurückkehrend nun zu Schritt 208, wenn bestimmt wird, dass der aktuelle Drehmomentsteuerzustand nicht der Sicherungszustand ist, dann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob es irgendein Anzeichen gibt, dass das System rückgesetzt wurde (Schritt 214). Diese Bestimmung entspricht vorzugsweise, ob es bereits ein Rücksetzen des Drehmomentsteuerzustandes auf den normalen Steuerzustand gegeben hat, z. B. wie dies nachfolgend in Verbindung mit dem Rücksetzen 708 der 7 beschrieben wird. Diese Bestimmung wird vorzugsweise durch den MCP 108 der 1 durchgeführt. Wenn im Schritt 214 bestimmt wird, dass das System rückgesetzt wurde, dann fährt der Prozess zu dem oben beschriebenen Schritt 218 fort. Wie oben erwähnt, während des Schrittes 218, wird der Drehmomentsteuerzustand in den Normalzustand verändert, und das Motordrehmoment wird gesteuert, wobei das normale Verfahren, welches oben in Verbindung mit dem Schritt 205 und der 3 beschrieben ist, benutzt wird. Auf den Schritt 218 folgend kehrt der Prozess zum Schritt 202 mit einer neuen Iteration zurück.
  • Umgekehrt, wenn im Schritt 214 bestimmt wird, dass das System nicht rückgesetzt wurde, dann bleibt der Drehmomentsteuerzustand unterbrochen, und es wird kein Motordrehmoment in diesem Zustand geliefert. Der Prozess kehrt auch zum Schritt 202 mit einer neuen Iteration zurück.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, welches unterschiedliche Betriebszustände und dazwischen liegende Übergänge des Prozesses 200 der 2 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform darstellt. Wenn ein Stromsensorfehler detektiert wird und der Betriebszustand in den Sicherungszustand übergeht (entsprechend Schritt 206 der 2), wird eine Initialisierung 700 durchgeführt. Während der Initialisierung 700 wird das PIM 106 der 1 ausgeschaltet, bis die Berechnungen vollendet sind und das Sicherungsverfahren bereit ist, das Motordrehmoment zu steuern.
  • Das Sicherungsverfahren wird dann eingestellt (702). Der Sicherungszustand ist nun wirksam. Das PIM 106 der 1 wird eingeschaltet, und das Motordrehmoment wird durch das Sicherungsverfahren 400 der 4 entsprechend mit der modifizierten Kapazität durchgeführt, wie dies oben in Verbindung mit 4–6 beschrieben wurde.
  • Sobald bestimmt ist, dass der Stromsensor (oder ein erneuerter Stromsensor) richtig arbeitet und das normale Verfahren 300 der 3 wieder benutzt werden kann, wird ein Ausstieg 704 aus dem Sicherungsverfahren durchgeführt. Der Ausstieg 704 zeigt an, dass das System 100 beim Vorbereiten ist, den Betriebszustand in den normalen Zustand zurückzuführen und das Motordrehmoment zu steuern, wobei das normale Verfahren 300 der 3 benutzt wird. Während des Ausstiegs 704 wird das Motordrehmoment noch befehligt, wobei das Sicherungsverfahren 400 der 4 benutzt wird. Jedoch wird das Motordrehmoment sanft auf null während des Ausstiegs 704 reduziert.
  • Das Sicherungsverfahren endet (706), wenn das Motordrehmoment zu null wird, nachdem das Motordrehmoment sanft reduziert wurde. Während des Beendens (706) wird das PIM 106 der 1 temporär ausgeschaltet, und kein Motordrehmoment wird während dieser Zeit erzeugt.
  • Der Drehmomentsteuerzustand wird dann rückgesetzt (708). Speziell, wobei das System 100 der 1 bereit ist, das Steuern des Motordrehmoments zu beginnen, wobei die Berechnungen des regulären Verfahrens 300 der 3 benutzt werden, wird das PIM 106 der 1 eingeschaltet, und das Motordrehmoment wird gesteuert, wobei das reguläre Verfahren benutzt wird. Das Motordrehmoment wird weiterhin gesteuert, wobei das reguläre Verfahren, auf das Zurücksetzen 708 folgend, benutzt wird, es sei denn dass, und bis es eine Bestimmung gibt, dass eine Initialisierung 700 des Sicherungsverfahrens erforderlich ist (z. B. wenn einer der Stromsensoren 109 der 1 nicht länger richtig arbeitet).
  • 8 ist eine graphische Darstellung des typischen Motorfahrzeug-Betriebsverhaltens vom Implementieren des Prozesses 200 der 2 unter bestimmten Drehmoment-Übergangszuständen, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Speziell zeigt 8 einen Drehmomentbefehl 802, ein resultierendes Drehmoment 804, welches entsprechend zu dem Prozess 200 geliefert wird, und einen Drehmomentfehler 806 in Abhängigkeit von der Zeit. Der Drehmomentfehler 806 wird als eine Differenz zwischen dem Motordrehmoment 804 und dem Drehmomentbefehl 802 in Abhängigkeit von der Zeit berechnet. Die Ergebnisse des Drehmomentbefehls 802, des Motordrehmoments 804 und des Drehmomentfehlers 806 sind in 8 unter simulierten Zuständen dargestellt, wobei das Motordrehmoment von den null Newton-Metern (Nm) zu negativen dreißig Newton-Metern (Nm) übergeht und zurück zu null Newton-Metern (Nm), wenn die Motorgeschwindigkeit konstant bei 1.200 Umdrehungen pro Minute (UpM) bleibt. Wie in 8 dargestellt wird, folgt das Motordrehmoment 804 dicht dem Drehmomentbefehl 802, und der Drehmomentfehler 806 ist verhältnismäßig klein, während des typischen Motorfahrzeug-Betriebsverhaltens der 8.
  • 9 ist eine graphische Darstellung des typischen Motorfahrzeug-Betriebsverhaltens beim Implementieren des Prozesses 200 der 2 unter bestimmten Geschwindigkeits-Übergangszuständen entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Speziell zeigt 9 einen Drehmomentbefehl 902, ein resultierendes Motordrehmoment 904, welches entsprechend dem Prozess 200 geliefert wird, und einen Drehmomentfehler 906 in Abhängigkeit von der Zeit und während verschiedener zunehmender Motorgeschwindigkeiten 900. Der Drehmomentfehler 906 wird als eine Differenz zwischen dem Motordrehmoment 904 und dem Drehmomentbefehl 902 in Abhängigkeit von der Zeit berechnet und wenn die Motorgeschwindigkeit 900 zunimmt. Die Ergebnisse des Drehmomentbefehls 902, des Motordrehmoments 904 und des Drehmomentfehlers 906 werden in 9 unter simulierten Zuständen dargestellt, wobei die Motorgeschwindigkeit von 1.200 Umdrehungen pro Minuten (UpM) auf 15.600 Umdrehungen pro Minute (UpM) über eine Zeitperiode von zwei Sekunden hinweg erhöht wird. Wie in 9 dargestellt wird, folgt das Motordrehmoment 904 dicht dem Drehmomentbefehl 902, und der Drehmomentfehler 906 ist verhältnismäßig klein, während des typischen Motorfahrzeug-Betriebsverhaltens der 9.
  • Es wird gewürdigt werden, dass die veröffentlichten Verfahren und Systeme von jenen, welche in den Figuren dargestellt sind und hier beschrieben sind, abweichen können. Beispielsweise kann, wie oben erwähnt, das System 100 der 1 im Ganzen oder zum Teil in einer oder in mehreren aus einer Anzahl von unterschiedlichen Fahrzeugeinheiten, Einrichtungen und/oder Systemen angeordnet sein. Zusätzlich wird gewürdigt werden, dass bestimmte Schritte der Prozesse, der Unterprozesse und/oder Implementierungen und/oder typisches Motorfahrzeug-Betriebsverhalten gegenüber jenen, welche in den 2–9 dargestellt sind, und/oder hier in Verbindung damit beschrieben sind, abweichen können. Es wird in ähnlicher Weise gewürdigt werden, dass bestimmte Schritte der Prozesse, Unterprozesse und/oder Implementierungen gleichzeitig oder in einer unterschiedlichen Reihenfolge auftreten können, wie jene, welche in den 2–7 und/oder hier in Verbindung damit beschrieben sind, auftreten können. Es wird in ähnlicher Weise gewürdigt werden, dass die veröffentlichten Verfahren und Systeme implementiert und/oder benutzt werden können, in Verbindung mit jeglicher Anzahl von unterschiedlichen Arten von Automobilen, Limousinen, Fahrzeugen zum Sportgebrauch, Lastwagen und/oder aus irgendeiner Anzahl anderer unterschiedlicher Arten von Fahrzeugen und/oder Umgebungen implementiert und/oder benutzt werden können.
  • Weitere Ausführungsformen
    • 1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches einen Stromsensor besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Rückkopplungsstrom von dem Stromsensor benutzt wird, wenn der Stromsensor richtig arbeitet; und Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Schlupfwert für das Hybridfahrzeug benutzt wird, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 2. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Schlupfwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei ein Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und ein Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 3. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und der Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und ein Motordrehmoment-Kapazitätsgrenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 4. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und der Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeitsgrenze benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 5. Verfahren nach Ausführungsform 2, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Berechnen einer Schlupffrequenz, wobei eine Vielzahl von Motorparametern benutzt wird; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl und der Schlupfwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl und die Schlupffrequenz benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 6. Verfahren nach Ausführungsform 5, wobei der Schritt des Berechnens der Schlupffrequenz den Schritt des Berechnens der Schlupffrequenz aufweist, wobei ein Rotorwiderstand des Motors und eine Anzahl von Polpaaren des Motors benutzt werden.
    • 7. Verfahren nach Ausführungsform 6, welches ferner die folgenden Schritte aufweist: Messen einer Motorgeschwindigkeit; und Berechnen einer Schlupfverstärkung, wobei die Motorgeschwindigkeit benutzt wird; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmomentbefehls, wobei das Motordrehmoment und die Schlupffrequenz benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, die Schlupffrequenz und die Schlupfverstärkung benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 8. Verfahren des Steuerns des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug, welches einen Stromsensor besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Steuern des Motordrehmoments, wobei ein erster Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet; und Steuern des Motordrehmoments, wobei ein zweiter Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert kleiner als der erste Motordrehmoment-Grenzwert ist.
    • 9. Verfahren nach Ausführungsform 8, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Empfangen eines Motordrehmomentbefehls als ein Maß des gewünschten Drehmoments, für den Gebrauch beim Steuern des Motordrehmoments; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl und ein Motordrehmoment-Kapazitätsgrenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 10. Verfahren nach Ausführungsform 8, welches ferner den Schritt aufweist: Empfangen eines Motordrehmomentbefehls als ein Maß des gewünschten Drehmoments, für den Gebrauch beim Steuern des Motordrehmoments; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl und eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeitsgrenze benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 11. Verfahren nach Ausführungsform 8, welches ferner den Schritt aufweist: Empfangen eines Drehmomentbefehls als ein Maß des gewünschten Drehmoments, für den Gebrauch beim Steuern des Motordrehmoments; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der zweite Motordrehmoment-Grenzwert und ein Schlupfwert für das hybride Fahrzeug benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 12. Verfahren nach Ausführungsform 11, welches ferner den Schritt aufweist: Berechnen einer Schlupffrequenz, wobei eine Vielzahl von Motorparametern benutzt werden; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der zweite Motordrehmoment-Grenzwert und der Schlupfwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufwiest, wobei der Motordrehmomentbefehl, der zweite Motordrehmoment-Grenzwert und die Schlupffrequenz benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 13. verfahren nach Ausführungsform 12, welches ferner die Schritte aufweist: Messen einer Motorgeschwindigkeit; und Berechnen einer Schlupfverstärkung, wobei die Motorgeschwindigkeit benutzt wird; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der zweite Motordrehmoment-Grenzwert und die Schlupffrequenz benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der zweite Motordrehmoment-Grenzwert, die Schlupffrequenz und die Schlupfverstärkung benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
    • 14. System zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug, wobei das System aufweist: einen Sensor, welcher konfiguriert ist, um einen Rückkopplungsstrom zu liefern, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet; und einen Prozessor, welcher an den Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Rückkopplungsstrom benutzt wird, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei ein Schlupfwert für das Hybridfahrzeug benutzt wird, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 15. System nach Ausführungsform 14, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um das Motordrehmoment zu steuern, wobei ein Motordrehmomentbefehl und der Rückkopplungsstrom benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl und der Schlupfwert benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 16. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und ein Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 17. System nach Ausführungsform 16, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, um das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und ein Motordrehmoment-Kapazitätsgrenzwert benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 18. System nach Ausführungsform 16, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeitsgrenze benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 19. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: eine Schlupffrequenz zu berechnen, wobei eine Vielzahl von Motorparametern benutzt werden; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl und die Schlupffrequenz benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
    • 20. System nach Ausführungsform 19, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: eine Motorgeschwindigkeit zu erhalten; eine Schlupfverstärkung zu berechnen, wobei die Motorgeschwindigkeit benutzt wird; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl, die Schlupffrequenz und die Schlupfverstärkung benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches einen Stromsensor besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Rückkopplungsstrom von dem Stromsensor und ein erster Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor richtig arbeitet; und Steuern des Motordrehmoments, wobei ein Schlupfwert für das Hybridfahrzeug und ein zweiter Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert kleiner als der erste Motordrehmoment-Grenzwert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Schlupfwert benutzt wird, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei ein Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und der zweite Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und der zweite Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und ein Motordrehmoment-Kapazitätsgrenzwert benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und der zweite Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, der Schlupfwert und eine Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeitsgrenze benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, welches ferner die Schritte aufweist von: Berechnen einer Schlupffrequenz, wobei eine Vielzahl von Motorparametern benutzt wird; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl und der Schlupfwert benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl und die Schlupffrequenz benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Berechnens der Schlupffrequenz den Schritt des Berechnens der Schlupffrequenz aufweist, wobei ein Rotorwiderstand des Motors und eine Anzahl von Polpaaren des Motors benutzt werden, welches ferner im einzelnen die Schritte aufweist von: Messen einer Motorgeschwindigkeit; und Berechnen einer Schlupfverstärkung, wobei die Motorgeschwindigkeit benutzt wird; wobei der Schritt des Steuerns des Motordrehmoments, wobei der Motordrehmomentbefehl und die Schlupffrequenz benutzt werden, den Schritt des Steuerns des Motordrehmoments aufweist, wobei der Motordrehmomentbefehl, die Schlupffrequenz und die Schlupfverstärkung benutzt werden, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet.
  7. Verfahren des Steuerns des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug, welches einen Stromsensor besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Steuern des Motordrehmoments, wobei ein erster Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, wenn der Stromsensor richtig arbeitet; und Steuern des Motordrehmoments, wobei ein zweiter Motordrehmoment-Grenzwert benutzt wird, wenn der Stromsensor nicht richtig arbeitet, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert kleiner als der erste Motordrehmoment-Grenzwert ist.
  8. System zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug, wobei das System aufweist: einen Sensor, welcher konfiguriert ist, um einen Rückkopplungsstrom zu liefern, wenn der Sensor richtig arbeitet; und einen Prozessor, welcher an den Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Rückkopplungsstrom und ein erster Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Sensor richtig arbeitet; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei ein Schlupfwert für das Hybridfahrzeug und ein zweiter Motordrehmoment-Grenzwert benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet, wobei der zweite Motordrehmoment-Grenzwert kleiner als der erste Motordrehmoment-Grenzwert ist.
  9. System nach Anspruch 8, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um das Motordrehmoment zu steuern, wobei ein Motordrehmomentbefehl und der Rückkopplungsstrom benutzt werden, wenn der Sensor richtig arbeitet; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl und der Schlupfwert benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
  10. System nach Anspruch 9, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: eine Schlupffrequenz zu berechnen, wobei eine Vielzahl von Motorparametern benutzt werden; und das Motordrehmoment zu steuern, wobei der Motordrehmomentbefehl und die Schlupffrequenz benutzt werden, wenn der Sensor nicht richtig arbeitet.
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