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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Fahrzeugantriebe und insbesondere auf das Verwenden mehrerer Fahrmotoren/Generatoren zur Teilung von Drehmoment in einer Weise, die den Gesamtwirkungsgrad optimiert.
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Der elektrische Fahrmotor eines Elektrofahrzeugs hat einen Wirkungsgrad, der abhängig von Drehzahl und Drehmoment variiert. Beispielsweise kann ein Motor, der mit einem sehr hohen oder sehr niedrigen Drehmoment betrieben wird, einen reduzierten Wirkungsgrad im Vergleich mit dem gleichen Motor, der mit einem dazwischen liegenden Drehmomentniveau betrieben wird, haben. Obwohl der Motor konzipiert ist, um den durchschnittlichen Wirkungsgrad über einen erwarteten Betriebsbereich zu optimieren, bleiben Betriebspunkte, für die der Wirkungsgrad des Motors deutlich unterhalb der Spitze liegt. Der Betrieb in diesen Regionen mit reduziertem Wirkungsgrad verbraucht mehr Energie als verbraucht würde, wenn der Motor mit seinem Spitzenwirkungsgrad betrieben werden würde, und verringert so die Fahrreichweite, die mit einer bestimmten Batterieladung erreichbar ist.
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Es ist bekannt, dass der Motorbetrieb näher bei seinem Spitzenwirkungsgrad gehalten wird, indem ein Getriebe mit mehreren Drehzahlen zum Übertragen der gesamten Leistung vom Motor auf die Räder verwendet wird. Diese Lösung, deren Verwendung in Brennkraftmaschinen allgemein bekannt ist, ist mit Nachteilen hinsichtlich Größe, Gewicht, Kosten und einer Herabsetzung der Laufruhe des Antriebsstrangs verbunden. Es ist möglich, ein stufenlos verstellbares Getriebe zu verwenden, um ein Beeinträchtigen der Laufruhe des Antriebsstrangs zu verhindern, dies ist aber auch mit höheren Kosten verbunden.
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Es wäre wünschenswert, den Betrieb eines Motors/Generators eines Elektrofahrzeugs näher bei seinem Spitzenwirkungsgradpunkt zu halten, ohne dass dabei die oben genannten Nachteile auftreten.
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Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst ein elektrischer Fahrzeugantrieb einen ersten Motor/Generator, einen zweiten Motor/Generator und einen Satz Räder. Ein Zahnradsatz koppelt den ersten und den zweiten Motor/Generator so mit dem Radsatz, dass ein Gesamtraddrehmoment wählbar zwischen dem ersten und dem zweiten Motor/Generator aufgeteilt wird. Ein Drehmomentrechner reagiert auf eine Geschwindigkeitseingabe durch den Bediener, um einen Gesamtsolldrehmoment auszuwählen. Ein Drehmomentverteiler maximiert wesentlich einen kombinierten Wirkungsgrad des ersten und des zweiten Motors/Generators durch Aufteilen des Gesamtsolldrehmoments in einen ersten und einen zweiten Solldrehmoment für den ersten und den zweiten Motor/Generator entsprechend einem Verhältnis, das in Reaktion auf eine momentane Motor-/Generatordrehzahl und den Gesamtsolldrehmoment ausgewählt wird.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der bevorzugten Steuerungskreise für die Erfindung zeigt.
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3 ist ein Graph, der zeigt, wie sich der Wirkungsgrad eines Fahrmotors mit Drehzahl und Drehmomentausgang ändert.
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4 ist ein Graph, der den variablen Wirkungsgrad mit sich veränderndem Drehmomentausgang für zwei einzelne Fahrmotoren vergleicht, wobei die Motoren zusammenarbeiten, um den Drehmomentausgang bereitzustellen.
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5 ist ein Graph, der den Gesamtwirkungsgrad mit Änderungen im Gesamtdrehmoment graphisch darstellt, wobei separate Graphiken den unterschiedlichen relativen Drehmomentbeiträgen der einzelnen Motoren entsprechen.
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6 ist ein Graph, der den Wirkungsgrad eines Motors allein mit einem optimierten Wirkungsgrad vergleicht, der erzielt wird, wenn das Gesamtdrehmoment proportional zwischen zwei Motoren verteilt wird.
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7 ist ein Diagramm, das die Ableitung der aggregierten Motorverluste aus den einzelnen Verlusten der Motoren für eine bestimmte Drehzahl zeigt.
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8 ist ein Diagramm, das die kombinierten Motorwirkungsgrade für verschiedene Kombinationen von Drehmomentbeiträgen von den einzelnen Motoren zeigt.
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9 ist ein Diagramm, das ein bevorzugtes Beispiel einer Nachschlagetabelle für die Zuweisung der Verteilung des Drehmoments in der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung zeigt.
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Die vorliegende Erfindung verwendet zwei (oder mehr) elektrische Motoren/Generatoren in einem elektrischen Fahrzeugantrieb zum Umwandeln zwischen gespeicherter elektrischer Energie und Fahrzeugantrieb. Obwohl die Erfindung im Kontext eines Motorbetriebs zum Antreiben des Fahrzeugs unter gemeinsamer Verwendung mehrerer Motoren/Generatoren beschrieben wird, ist sie gleichermaßen anwendbar auf einen Betrieb als Generatoren während eines Rekuperationsbremsens zum Erhöhen des Gesamtwirkungsgrads für das Umwandeln des Fahrzeugmoments in gespeicherte Elektrizität.
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Durch das Verwenden von zwei Elektromotoren, die parallel so mit den Rädern eines Fahrzeugs verbunden sind, dass das Drehmoment von den einzelnen Motoren an den Rädern aufsummiert wird, teilt die Erfindung das erforderliche Drehmoment zwischen den zwei Motoren. Bei einem gegebenen Betriebszustand kann so ein anderweitig stark belasteter Motor in einem leichter belasteten Zustand laufen, durch den Beitrag eines anderen Motors, der ebenfalls in einem leicht belasteten Zustand läuft. Darüber hinaus werden an jedem Betriebspunkt die relativen Drehmomentbeiträge eingestellt, um eine Drehmomentgröße von jedem Motor bereitzustellen, durch die der höchste verfügbare Systemwirkungsgrad erzielt wird.
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Da die Erfindung einen zweiten Motor verwendet, um nur einen Teil der Radleistung beizutragen, können die zugehörigen Getriebekomponenten kleiner, leichter und kostengünstiger sein, als es andernfalls erforderlich wäre. Durch Koppeln beider Motoren/Generatoren an die Räder unter Verwendung eines festen Übersetzungsverhältnisses vermeidet die Erfindung das Schalten von Gängen, und die Laufruhe des Antriebsstrangs wird nicht beeinträchtigt.
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Im Allgemeinen verwendet die Erfindung ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (z. B. ein Hybridfahrzeug oder ein reines Elektrofahrzeug) mit einer Batterie und einem ersten Elektromotor mit Wechselrichter (d. h. elektrischer Antrieb), der mit der Batterie und über ein festes Übersetzungsverhältnis mit den Rädern verbunden ist. Der Motor treibt das Fahrzeug an, und regeneriert die Verlangsamungsenergie in die Batterie. Das System umfasst des Weiteren einen zweiten elektrischen Antrieb, der mit der Batterie und über ein festes (nicht notwendigerweise dasselbe) Übersetzungsverhältnis mit den Rädern verbunden ist. Er führt die gleichen Funktionen wie der erste elektrische Antrieb aus.
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Das System umfasst ein Steuersystem zum Steuern der zwei elektrischen Antriebe. Wie in herkömmlichen Systemen definiert das Steuersystem ein angefordertes Raddrehmoment und eine Drehzahl und weist den elektrischen Antrieb entsprechend an, mit einem spezifischen Drehmoment und einer spezifischen Drehzahl zu laufen. Dieses neuartige Steuersystem verwendet eine Nachschlagetabelle oder eine mathematische Funktion, um einen Drehmomentanteil zu bestimmen, der von den einzelnen Antrieben bereitgestellt werden soll. Die Nachschlagetabelle spezifiziert die optimalen Drehmomentverhältnisse für den besten Systemwirkungsgrad. Das Steuersystem ist so in der Lage, das angeforderte Drehmoment mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad bereitzustellen, der für die meisten Betriebspunkte höher sein kann als der Wirkungsgrad bei der Lösung mit einem einzelnen Motor.
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In einigen Ausführungsformen können die zwei Motoren mit den Rädern in einer die Drehzahl aufsummierenden Anordnung verbunden sein, wie beispielsweise bei einem Planetenradgetriebe. In einer die Drehzahl aufsummierenden Auslegung ist ein Elektromotor mit dem Sonnenrad verbunden, und der andere ist mit dem Hohlrad verbunden, während der Planetenträger den Ausgang bereitstellt. Bei einer anderen Auslegung ist ein Elektromotor mit dem Sonnenrad verbunden, und der andere ist mit dem Planetenträger verbunden, wobei das Hohlrad den Ausgang bereitstellt. Bei einer dritten Auslegung ist ein Elektromotor mit dem Hohlrad verbunden, und der andere ist mit dem Planetenträger verbunden, wobei das Sonnenrad den Ausgang darstellt. Die Steuerung in der Drehzahl aufsummierenden Anordnung berechnet die gewünschte Drehzahl und das gewünschte Drehmoment und wählt dann aus einer Nachschlagetabelle oder mithilfe einer Funktion die optimalen Kombinationen von Motordrehzahlen, die den besten Wirkungsgrad beim angeforderten Drehmoment ergeben.
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Jetzt Bezug nehmend auf 1 umfasst ein elektrisches Fahrzeugantriebssystem 10 einen ersten Motor/Generator 11 und einen zweiten Motor/Generator 12, die jeweils über einen Zahnradsatz 13 mit einem Satz Räder 14 gekoppelt sind. Eine Brennkraftmaschine 15 kann, beispielsweise im Fall eines Hybridfahrzeugs, ebenfalls über einen Zahnradsatz 13 mit den Rädern 14 gekoppelt sein. Ein geteiltes Getriebe kann eingesetzt werden, wie im Fachgebiet bekannt ist.
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Eine Steuerung 16, beispielsweise eine Antriebsstrangsteuerung (PCM), ist mit der Kraftmaschine 15 und mit den Motoren/Generatoren 11 und 12 über Wechselrichter 17 bzw. 18 gekoppelt. Die Wechselrichter 17 und 18 arbeiten unter Verwendung etablierter Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Leistung von einer Hauptbatterie (nicht gezeigt) zu Antriebsmotoren/Generatoren 11 und 12 mittels einer stromstärkengesteuerten Rückkopplung, um ein gewünschtes Drehmoment bereitzustellen. Steuerung 16 empfängt Fahrereingänge 19, wie eine Fahrpedalstellung, Bremspedalstellung oder einen Geschwindigkeitseinstellpunkt der Geschwindigkeitsregelung, um ein angefordertes Raddrehmoment zu bestimmen. Ein zu den Rädern 14 gehöriger Drehzahlsensor 20 und/oder ein zu dem Motor/Generator 11 gehöriger Drehzahlsensor 21 stellt ein Drehzahlsignal für die Steuerung 16 bereit, das in den Berechnungen zum Bestimmen des angeforderten Raddrehmoments verwendet wird, wie im Fachgebiet bekannt.
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Zahnradsatz 13 stellt eine beliebige von verschiedenen bekannten Anordnungen für das Aufteilen von Drehmoment zwischen Motoren/Generatoren 11 und 12 dar, wobei die Drehmomente, die von den Motoren/Generatoren 11 und 12 erzeugt werden, zusammenaddiert und den Rädern zugeführt werden. Im Gegensatz dazu wird während des Rekuperationsbremsens das an den Rädern erzeugte Drehmoment durch einen Zahnradsatz 13 zwischen den Motoren/Generatoren 11 und 12 gesteuert durch den Schaltvorgang der Wechselrichter 17 bzw. 18 aufgeteilt. Zahnradsatz 13 kann, beispielsweise, einen oder mehrere Planetenradsätze umfassen. Motor/Generator 11 und/oder Motor/Generator 12 können über eine Freilaufkupplung (OWC, one-way clutch) mit einem Zahnradsatz gekoppelt sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Motor/Generator 11 ein primärer Traktionsantrieb sein, während Motor/Generator 12 als sekundärer Traktionsantrieb und außerdem als ein einzelner oder primärer Generator für das Laden einer Hauptbatterie unter Verwendung der Leistung, die durch eine Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug bereitgestellt wird, dient. In einer solchen Anordnung kann der primäre Antrieb einen höheren maximalen Drehmomentausgang als der sekundäre Antrieb haben. Darüber hinaus können die zwei Motoren/Generatoren maximale Wirkungsgrade haben, die bei unterschiedlichen Ausgangsdrehmomenten anfallen. Diese Differenzen zwischen den zwei Antriebsquellen können verbesserte Möglichkeiten zum Erhalten von optimierten Leistungsteilungskombinationen schaffen, wie nachfolgend beschrieben.
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2 zeigt ein funktionales Blockdiagramm für einen Steuerkreis der vorliegenden Erfindung. Typischerweise können die gezeigten Funktionen innerhalb einer Antriebsstrangsteuerung oder einer Hauptfahrzeugsystemsteuerung umgesetzt werden. Ein Drehmomentrechner 25 empfängt eine Fahrpedalstellung und eine Raddrehzahl, um die Gesamtdrehmomentanforderung zu bestimmen. Die Gesamtdrehmomentanforderung wird einem Drehmomentverteiler 26 bereitgestellt, um den ersten und zweiten Drehmomentsollwert für den ersten und den zweiten Motor zu bestimmen. Insbesondere würden die Solldrehmomente üblicherweise in äquivalente Stromstärkeniveaus für das Steuern des ersten und des zweiten Wechselrichters umgewandelt werden.
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In dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine Nachschlagetabelle 27 für das Ermitteln eines Verhältnisses bereitgestellt, das für das Aufteilen der Drehmomentanforderung in den ersten und den zweiten Solldrehmoment verwendet werden kann. Der Drehmomentverteiler 26 verwendet die Drehzahl 1min–1 (z. B. die Motordrehung oder äquivalent die Raddrehzahl in Abhängigkeit von der Kalibrierung, die für die Nachschlagetabelle 27 benutzt wurde) und die Gesamtdrehmomentanforderung als Indexwerte für die Nachschlagetabelle 27, um das Verhältnis für das Aufteilen der Gesamtdrehmomentanforderung zwischen den zwei Motoren abzurufen. Beispielsweise kann das Verhältnis als eine Prozentzahl des Gesamtdrehmoments, das vom zweiten Motor/Generator erzeugt werden soll, angegeben werden. Da die Wirkungsgrade der separaten Motoren typischerweise in Abhängigkeit von Spannung und Temperatur variieren, können, sofern gewünscht, in der Nachschlagetabelle oder bei anderen Hilfsmitteln zum Bestimmen des Verhältnisses zum Aufteilen des Drehmoments auch Spannung und Temperatur berücksichtigt werden.
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Eine Basis für das Aufteilen von Drehmoment zwischen zwei Fahrmotoren wird unter Bezugnahme auf die Graphen in den 3–6 erläutert. Wie in 3 gezeigt, hat jeder spezielle Motor einen charakteristischen Wirkungsgrad, der mit dem Drehmoment variiert, während der Motor mit unterschiedlichen zugehörigen Drehzahlen betrieben wird. Aus Gründen der Einfachheit der Darstellung werden Wirkungsgradcharakteristika für eine Standardspannung und eine Standardtemperatur gezeigt. Ein Fachmann kann dieses System und dieses Verfahren einfach erweitern, um Spannung und/oder Temperatur sowie zusätzliche Variablen beim Bestimmen des Drehmomentaufteilungsverhältnisses zu berücksichtigen. Daher zeigt eine erste Wirkungsgradkurve 30 den Wirkungsgrad, der bei einer ersten konstanten Drehzahl erhalten wird, während die Drehmomenterzeugung variiert. Bei anderen Drehzahlen können anderen Wirkungsgradniveaus erhalten werden, wie durch die Kurven 31 und 32 gezeigt. Wenn ein einzelner Fahrmotor in einem elektrischen Fahrzeugantrieb eingesetzt wird, werden die Betriebspunkte innerhalb des normalen Betriebsbereichs unweigerlich häufiger genutzt, wodurch ein Wirkungsgrad unterhalb des Spitzenwirkungsgrads entsteht. Die Motorkonzeption kann versuchen, die hohen Wirkungsgradniveaus auf die vorherrschenden Drehzahlen und Drehmomente abzustimmen, die bei normaler Verwendung erwartet werden, die Einschränkungen beim Wirkungsgrad bleiben bestehen.
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4 zeigt die Wirkungsgradkurven 33 und 34 für zwei verschiedene Fahrmotoren, die mit einer bestimmten Drehzahl laufen. Wenn sich das Drehmoment ändert, ist der Wirkungsgrad für die beiden Motoren durch die typischen Spitzen und ein Abfallen des Wirkungsgrads rund um die Spitzen gekennzeichnet. Durch Kombinieren der Ausgänge zweier solcher Motoren können allerdings die relativen Proportionen des Drehmoments, das von den Motoren erzeugt wird, eingestellt werden, um jeden Motor weiterhin in der Nähe seines Spitzenwirkungsgrads zu betreiben. Auf diese Weise kann eine verbesserte Gesamtwirkungsgradkurve 35 erhalten werden, indem der Gesamtsolldrehmoment in einen ersten und einen zweiten Solldrehmoment für die jeweiligen Motoren aufgeteilt wird. Die relative Proportion oder das Verhältnis für das Aufteilen des Drehmoments wird hier so ausgewählt, um den kombinierten Wirkungsgrad wesentlich zu maximieren.
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Zum Bestimmen eines Leistungsverteilungsverhältnisses, das den kombinierten Wirkungsgrad optimiert, können die veröffentlichten (oder gemessenen) Charakteristika der zwei Motoren verwendet werden, um einen kombinierten Wirkungsgrad über verschiedene Kombinationen von Drehzahl und Drehmoment wie folgt zu berechnen. Wie in 5 gezeigt, kann eine Familie von Kurven für bestimmte Werte der Drehzahl und des kombinierten Drehmomentausgangs erzeugt werden, wobei jede jeweilige Kurve einem festen Drehmomentausgang für einen der Motoren entspricht. Drehmomentwerte werden in Newtonmetern (Nm) angegeben. In einer ersten Kurve 40 stellt der erste Motor 100 % des Drehmoments bereit, und der zweite Antrieb stellt 0 % bereit. Im aktuellen Beispiel wird das Drehmomentverhältnis als ein prozentualer Anteil des Gesamtdrehmoments ausgedrückt, das durch den zweiten Motor geliefert wird. Daher ist das der Kurve 40 entsprechende Verhältnis 0,0. Eine Kurve 41 entspricht einer konstanten Drehmomenterzeugung von 20 Nm vom zweiten Motor und einer variablen Drehmomenterzeugung vom ersten Motor, was in einem kombinierten Drehmoment resultiert, wie entlang der x-Achse gezeigt. Der resultierende kombinierte Wirkungsgrad der Kurve 41 kreuzt Kurve 40 bei einem Drehmoment von etwa 100 Nm, und dann hat die kombinierte Drehmomenterzeugung bei höheren Drehmomenten einen höheren Wirkungsgrad, als wenn ein Motor allein verwendet werden würde. In ähnlicher Weise entsprechen die Kurven 42 und 43 den festen Drehmomentbeiträgen von 40 bzw. 60 Nm vom zweiten Motor, was zu einigen Betriebspunkten mit zusätzlichen Verbesserungen des Gesamtwirkungsgrads führt. Wie in 6 gezeigt, können die unterschiedlichen relativen Beiträge vom zweiten Motor zusammengesetzt werden, wie in 44 gezeigt, um den Gesamtwirkungsgrad im Vergleich zu Kurve 40 deutlich zu verbessern. 5 und 6 zeigen die allgemeinen Beziehungen, die verwendet werden, um die Drehmomentverteilung zu identifizieren, mit der ein optimierter Wirkungsgrad erreicht wird, aber die Drehmomentbereiche für das Erzeugen einer Tabelle, die während des tatsächlichen Betriebs verwendet wird, wären typischerweise kleiner, so dass sehr viel mehr Kurven berücksichtigt werden müssten.
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Zum zweckdienlichen Bestimmen der geeigneten Werte für das Verhältnis zum Teilen der Drehmomenterzeugung bei unterschiedlichen Drehzahlen wird das volle Spektrum an Betriebspunkten vorzugsweise in mehrere entsprechende Drehzahlbereiche und Drehmomentbereiche aufgeteilt, so dass eine sinnvolle Größe für die Nachschlagetabelle erreicht wird. Durch Analysieren, wie die Verluste für die zwei Motoren bei unterschiedlichen Drehmomentverhältnissen variieren, können die optimalen Verhältnisse für jede Kombination aus Solldrehmoment und Drehzahl bestimmt werden. Wie in 7 gezeigt, die die Leistung bei einer bestimmten Drehzahl dargestellt, wird eine Datentabelle 50, die die Gesamtverluste enthält, die im ersten Motor/Generator bei verschiedenen Drehmomenterzeugungsbereichen auftreten, mit einer Tabelle 51 kombiniert, die in ähnlicher Weise Verluste im zweiten Motor/Generator für die entsprechenden Drehmomenterzeugungsbereiche repräsentiert, um eine Tabelle 52 mit kombinierten Verlusten zu erzeugen. Die in 7 gezeigten kombinierten Verluste können, basierend auf der Beziehung, wonach der Wirkungsgrad gleich dem Gesamtausgangsdrehmoment geteilt durch die Summe des Gesamtausgangs und der Gesamtverluste ist, in Wirkungsgradwerte umgewandelt werden. Durch Anwenden dieser Beziehung wird eine Wirkungsgradtabelle 53 erzeugt, wie in 8 gezeigt. Wie bereits bemerkt, entspricht Tabelle 53 einer bestimmten Drehzahl (d. h. einem Drehzahlbereich).
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Für einen beliebigen bestimmten Wert (oder Bereich) der Gesamtdrehmomentanforderung können unterschiedliche proportionale Aufteilungen des Drehmoments zwischen den zwei Motoren genutzt werden. Die Wirkungsgrade, die bei jedem der potenziellen relativen Beiträge (d. h. Verhältnisse) erzielt werden, können in Tabelle 53 überprüft werden, um das Beitragsverhältnis zu bestimmen, das dem höchsten Gesamtwirkungsgrad entspricht. Für jeden Gesamtdrehmomentanforderungswert erscheinen die möglichen Kombinationen von Drehmomentbeiträgen als eine Kette, die durch die Tabelle 53 läuft. Beispielsweise entspricht eine erste Kette 54 von hervorgehobenen Zellen in Tabelle 53 einer Gesamtdrehmomenterzeugung von 30 Nm. Der höchste Wirkungsgrad in Kette 54 tritt bei einem Wirkungsgrad von 90,9 % auf, wenn der Beitrag des ersten Motors/Generators 30 Nm ist und der Beitrag des zweiten Motors/Generators Null ist. Daher würde das entsprechende Drehmomentverhältnis, das unter diesen Bedingungen vom zweiten Motor/Generator beigetragen werden müsste, 0,0 betragen.
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Eine zweite Kette 55 ist hervorgehoben, die einer gewünschten Gesamtdrehmomenterzeugung von 100 Nm oder mehr (d. h. bis zum nächsten Bereich, diesen aber nicht umfassend) entspricht. Der höchste Wirkungsgrad, der in Kette 55 erreichbar ist, ist 90,1 %, der bei einem Drehmomentbeitrag von 30 Nm vom zweiten Motor auftritt. Wenn der zweite Motor daher bei dem bestimmten Drehzahlbereich betrieben wird, der durch Tabelle 53 repräsentiert wird, und das angeforderte Drehmoment im Bereich von 100 Nm liegt, dann sollte der zweite Motor Drehmoment im Drehmomentbereich von 30 Nm erzeugen. Daher würde das Verhältnis für den entsprechenden Bereich von Betriebspunkten bei 0,3 festgelegt werden.
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Eine Kette 56 in Tabelle 53 wird für eine Gesamtdrehmomentanforderung gezeigt, die 200 Nm entspricht. Der höchste Wirkungsgrad in Kette 56 ist 88,2 %, der bei einem Drehmomentbeitrag des zweiten Motors von 50 Nm auftritt. Das Verhältnis für diesen Bereich von Betriebspunkten wäre 0,25.
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Durch Berechnen mehrerer Wirkungsgradtabellen für jeden entsprechenden Drehzahlbereich, die jeweils den vollen Bereich der Drehmomenterzeugung abdecken, kann eine Nachschlagetabelle erzeugt werden, wie in 9 gezeigt. Daher umfasst eine Nachschlagetabelle 60 mehrere Zeilen, die den unterschiedlichen Gesamtdrehmomentbereichen entsprechen, und mehrere Spalten, die den jeweiligen Motordrehzahlbereichen entsprechen. Die Nachschlagetabelle 60 wird teilweise mit einigen hypothetischen Werten für das Verhältnis gefüllt, das für das Verteilen von Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Motor zu verwenden ist. Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Beispiel, bei dem die relative Drehmomentverteilung als ein Verhältnis ausgedrückt wird, das einen Betrag einer Drehmomenterzeugung definiert, der von einem der Motoren abgeleitet wird, nur einer von vielen möglichen Wegen ist, eine Drehmomentverteilung zu berechnen. Andere äquivalente Verfahren für das Füllen einer Nachschlagetabelle oder das Definieren einer mathematischen Beziehung, um die entsprechenden Solldrehmomente für die zwei Motoren zu erkennen, werden dem Fachmann in den Sinn kommen.
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10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antrieb unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Fahrmotors. In Schritt 61 werden eine Fahrpedalstellung und die Änderungsrate der Pedalstellung detektiert. In Schritt 62 wird die aktuelle Betriebsdrehzahl erfasst (z. B. als eine Raddrehzahl oder eine Motordrehzahl). Basierend auf der Pedalinformation und der Drehzahlinformation wird in Schritt 63 ein angefordertes Raddrehmoment berechnet.
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In Schritt 64 wird der Betriebspunkt, der die momentane Drehzahl und die Gesamtdrehmomentanforderung umfasst, verwendet, um ein Drehmomentverteilungsverhältnis zu bestimmen (z. B. nachzuschlagen). Das Verhältnis wird in Schritt 65 angewendet, um separate Solldrehmomente für jede der zwei elektrischen Maschinen zu berechnen. Basierend auf den Solldrehmomenten werden in Schritt 66 die Stromflüsse zu den einzelnen Maschinen berechnet, woraufhin die entsprechenden Wechselrichter in Schritt 67 angewiesen werden, die berechneten Ströme zu erreichen. Als Ergebnis werden die Solldrehmomente von den zwei elektrischen Maschinen so zu den Rädern geliefert, dass der Gesamtmotorwirkungsgrad bei der momentanen Drehzahl des aktuellen Betriebspunkts maximiert ist.
