DE102016224092A1 - Control for inputs of a summing gear - Google Patents

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Lothar Kiltz
Tobias Mindel
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung (1) zum Ermitteln von Soll-Drehmomente (M, M) einer ersten und einer zweiten Antriebsquelle (4, 5), die mit jeweils einem Eingang (S, H) eines Summiergetriebes (2) drehgekoppelt sind, um eine vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit (ω) an einem Ausgang (T) des Summiergetriebes (2) einzustellen, wobei die Regelvorrichtung (1) ausgeführt ist, die Drehgeschwindigkeit (ω, ω) an einem der beiden Eingänge (S, H) des Summiergetriebes (2) durch die Soll-Drehmomente (M, M) zu regeln. Die Erfindung betrifft außerdem eine Antriebsvorrichtung und einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer solchen Regelvorrichtung (1).The invention relates to a control device (1) for determining desired torques (M, M) of a first and a second drive source (4, 5) which are each rotationally coupled to one input (S, H) of a summation gear (2) to set a predetermined desired rotational speed (ω) at an output (T) of the summing gear (2), the control device (1) being designed, the rotational speed (ω, ω) at one of the two inputs (S, H) of the summing gear ( 2) by the desired torques (M, M) to regulate. The invention also relates to a drive device and a motor vehicle drive train with such a control device (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung zum Ermitteln eines Soll-Drehmoments einer ersten und einer zweiten Antriebsquelle, die über ein Summiergetriebe miteinander gekoppelt sind, um eine vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit an einem Abtrieb des Summiergetriebes anzulegen. Sie betrifft auch eine Antriebsvorrichtung mit einem Summiergetriebe und ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, jeweils aufweisend eine solche Regelvorrichtung.The invention relates to a control device for determining a desired torque of a first and a second drive source, which are coupled to each other via a summation gear to apply a predetermined target rotational speed at an output of the summing gear. It also relates to a drive device with a summation gear and a motor vehicle drive train, each having such a control device.

Es sind Kraftfahrzeugantriebsstränge bekannt, bei denen zwei Antriebsquellen, in der Regel ein Verbrennungsmotor und eine E-Maschine, über ein Summiergetriebe miteinander gekoppelt sind. Dem Nutzer eines solchen Kraftfahrzeugantriebsstrangs bleibt es normalweise verborgen, wie sich das am Ausgang des Summiergetriebes anliegende Drehmoment und die dortige Drehgeschwindigkeit aus den Einzeldrehmomenten und den Einzeldrehgeschwindigkeiten der Antriebsquellen zusammensetzt. Für den Nutzer kommt es eher auf das Gesamtdrehmoment und/oder die Gesamtdrehgeschwindigkeit am Ausgang des Summiergetriebes an, denn dieses ist für die Fahrgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs ausschlaggebend. Der Nutzer gibt also üblicherweise nur das Soll-Drehmoment und/oder die Soll-Drehgeschwindigkeit am Ausgang des Summiergetriebes vor, insbesondere durch Einstellen einer Gaspedalstellung.Motor vehicle drive trains are known in which two drive sources, usually an internal combustion engine and an electric motor, are coupled to one another via a summing gear. The user of such a motor vehicle powertrain normally remains hidden as to how the torque applied at the output of the summation gear and the rotational speed there are composed of the individual torques and the individual rotational speeds of the drive sources. For the user, the total torque and / or the total rotational speed at the output of the summing gear is more important, because this is decisive for the driving speed and the acceleration of the motor vehicle. The user thus usually gives only the desired torque and / or the desired rotational speed at the output of the summing gear, in particular by setting an accelerator pedal position.

Eine Soll-Drehgeschwindigkeit wird insbesondere dann vorgegeben, wenn das Kraftfahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit halten oder einstellen soll. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsregelung oder (teil-)autonom betrieben wird.A desired rotational speed is specified in particular when the motor vehicle is to hold or set a certain speed. This is the case, for example, when the vehicle is operated with a cruise control or (partially) autonomously.

Durch die Koppelung der Antriebsquellen ergeben sich zwei Freiheitsgrade bei der Einstellung des am Ausgang des Summiergetriebes anliegenden Drehmoments und der dortigen Drehgeschwindigkeit. Zur Bestimmung der Drehmomente der einzelnen Antriebsquellen werden daher Algorithmen eingesetzt, die neben dem vom Nutzer vorgegebenen Soll-Drehmoment bestimmte Randbedingungen berücksichtigen. Die Bestimmung ist durch die vorhandenen Freiheitgrade und die Randbedingungen jedoch nicht trivial, was die Erstellung und Abstimmung eines solchen Algorithmus erschwert:

  • • Häufig werden hierbei nicht systematisch die systeminhärenten mechanischen Kopplungen im Summiergetriebe berücksichtigt. Dies kann zu einer schlechten Stell- bzw. Regelgenauigkeit führen.
  • • Häufig besitzen die Antriebsquellen untergeordnete Motorregler, beispielsweise realisiert auf einem separaten Motorsteuergerät. Dann können vom übergeordneten Regler, der die Verteilung der Drehmomente der einzelnen Antriebsquellen bestimmt, nicht tolerierbare Schwingungen angeregt werden, wenn er den Dynamiken der untergeordneten Motorregler nicht gerecht wird.
  • • Üblicherweise tragen solche Algorithmen Einflüssen nicht systematisch Rechnung, die nicht genau vorhersagbar sind. Derartige Einflüsse resultieren beispielsweise aus Reibungen durch Bauteiltoleranzen oder Verschleiß oder aus nicht genau bekannten Umgebungsbedingungen, unter denen das System genutzt wird. Auch hieraus können eine ungenaue Stell- bzw. Regelgüte bis hin zu nicht tolerierbaren Schwingungen resultieren.
  • • Üblicherweise werden keine Drehbeschleunigungen der Antriebsquellen berücksichtigt. Hierdurch verschlechtert sich die Regelgenauigkeit während schneller Änderungen der Drehgeschwindigkeiten der Antriebsquellen.
  • • Um die zuvor genannten Nachteile zumindest näherungsweise zu kompensieren, werden die üblicherweise eingesetzten Algorithmen mittels zahlreicher Parameter, Kennlinien oder Kennfelder parametriert. Deren physikalische Bedeutung ist einem Applikateur allerdings nicht immer klar. Daher kann die Ermittlung dieser Parameter, Kennlinien und Kennfelder in der Praxis aufwändig und fehleranfällig und die Nebenwirkungen nicht immer ersichtlich sein.
The coupling of the drive sources results in two degrees of freedom in the adjustment of the voltage applied to the output of the summing gear torque and the local rotational speed. To determine the torques of the individual drive sources, algorithms are therefore used which, in addition to the setpoint torque specified by the user, take into account certain boundary conditions. However, the determination is not trivial due to the available degrees of freedom and the boundary conditions, which makes the creation and tuning of such an algorithm more difficult:
  • • Frequently, the system-inherent mechanical couplings in the totaling gearbox are not systematically taken into account. This can lead to poor control accuracy.
  • • Frequently, the drive sources have subordinate motor controllers, for example implemented on a separate engine control unit. Then, the higher-order controller, which determines the distribution of the torques of the individual drive sources, can induce intolerable oscillations if it does not do justice to the dynamics of the subordinate motor controllers.
  • • Typically, such algorithms do not systematically account for influences that are not exactly predictable. Such influences result, for example, from friction due to component tolerances or wear or from unknown environmental conditions under which the system is used. Also from this an inaccurate control or regulation quality can result up to intolerable vibrations.
  • • Usually no spin accelerations of the drive sources are considered. As a result, the control accuracy deteriorates during rapid changes in the rotational speeds of the drive sources.
  • • In order to at least approximately compensate for the aforementioned disadvantages, the algorithms usually used are parameterized by means of numerous parameters, characteristic curves or characteristic diagrams. However, their physical significance is not always clear to an applicator. Therefore, the determination of these parameters, characteristics and maps in practice can be complex and prone to error and the side effects are not always apparent.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der genannten Problematiken.The object of the present invention is to improve the state of the art, in particular with regard to the mentioned problems.

Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by the features specified in the main claims. Preferred embodiments thereof are the dependent claims.

Demnach wird eine Regelvorrichtung zum Ermitteln eines Soll-Drehmoments einer ersten und einer zweiten Antriebsquelle vorgeschlagen. Die beiden Antriebsquellen sind über ein Summiergetriebe miteinander verbunden. Sie sind also mit je einem Eingang des Summiergetriebes antriebstechnisch verbunden. Mit anderen Worten können die Antriebsquellen an den jeweiligen Eingang des Summiergetriebes ein Drehmoment und eine Drehgeschwindigkeit anlegen.Accordingly, a control device for determining a desired torque of a first and a second drive source is proposed. The two drive sources are connected to each other via a summing gear. So you are drivingly connected to one input of the summing gear. With In other words, the drive sources can apply a torque and a rotational speed to the respective input of the summing gear.

Die Regelvorrichtung ist dazu ausgeführt, die einzelnen Soll-Drehmomente beider Antriebsquellen so zu ermitteln, um eine vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit an einem Ausgang des Summiergetriebes einzustellen. Die Soll-Drehmomente der Antriebsquellen bewirken dann also, dass sich die Soll-Drehgeschwindigkeit am Ausgang des Summiergetriebes einstellt. An dem Ausgang liegt normalerweise ein entsprechendes Folgesystem an, für das das ausgegebene Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit bereitgestellt werden.The control device is designed to determine the individual desired torques of both drive sources so as to set a predetermined desired rotational speed at an output of the summation. The setpoint torques of the drive sources then cause the setpoint rotation speed to be set at the output of the summation gearbox. The output is normally followed by a corresponding sequential system for which the output torque and rotational speed are provided.

Der Ausgang wird insbesondere zum Antrieb einer Maschine oder eines Fahrzeugs genutzt. Dementsprechend wird das Folgesystem durch den Antriebsstrang einer vom Summiergetriebe angetriebenen Maschine oder eines Fahrzeugs gebildet. Der Ausgang kann somit insbesondere die Eingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes bilden oder mit einer solchen Eingangswelle gekoppelt sein oder über eine Kupplung koppelbar sein. Das Folgesystem kann insbesondere ein Fahrzeugantriebsstrang bilden.The output is used in particular for driving a machine or a vehicle. Accordingly, the sequential system is formed by the drive train of a driven by the summing gear machine or a vehicle. The output can therefore in particular form the input shaft of a motor vehicle transmission or be coupled to such an input shaft or be coupled via a coupling. The sequential system can in particular form a vehicle drive train.

Die gewünschte Soll-Drehgeschwindigkeit für den Ausgang des Summiergetriebes kann insbesondere von einem Nutzer oder einer übergeordneten Steuerung oder Regelung vorgegeben sein.The desired setpoint rotational speed for the output of the summing gear can be predefined in particular by a user or a higher-level control or regulation.

Die Regelvorrichtung ist vorliegend dazu ausgeführt, insbesondere zusätzlich zur Drehgeschwindigkeit am Ausgang des Summiergetriebes, die Drehgeschwindigkeit an einem der beiden Eingänge des Summiergetriebes durch die entsprechenden Soll-Drehmomente zu regeln. Dieser Eingang ist also drehgeschwindigkeitsgeregelt. Der andere der Eingänge ist also nicht-drehgeschwindigkeitsgeregelt.The control device is in the present case designed to regulate the rotational speed at one of the two inputs of the summation by the corresponding desired torques, in particular in addition to the rotational speed at the output of the summation. This input is thus rotational speed controlled. The other of the inputs is thus non-rotational speed-controlled.

Mit anderen Worten stellt die Regelvorrichtung die geforderten Drehgeschwindigkeiten am Ausgang des Summiergetriebes und an einem seiner Eingänge dadurch ein, dass sie passende Soll-Drehmomente für die Antriebsquellen ermittelt. Diese Soll-Drehmomente sorgen dafür, dass die Eingänge des Summiergetriebes (dreh- )beschleunigt werden und sich im Endeffekt die geforderte Drehgeschwindigkeit am Ausgang des Summiergetriebes durch dessen Zwangskoppelung des Ausgangs mit den Eingängen ergibt.In other words, the control device adjusts the required rotational speeds at the output of the summing gear and at one of its inputs by determining suitable setpoint torques for the drive sources. These setpoint torques ensure that the inputs of the summing gear are (rotating) accelerated and, in the end, the required rotational speed at the output of the summing gear results from its forced coupling of the output to the inputs.

Die Regelvorrichtung sieht dabei bevorzugt vor, dass die Drehgeschwindigkeit des Ausgangs und einer der beiden Eingänge geregelt wird. Durch geschickte Aufteilung der Soll-Drehmomente der beiden Antriebsquellen kann nämlich eine gewünschte Drehgeschwindigkeit an dem drehgeschwindigkeitsgeregelten Eingang und dem Ausgang des Summiergetriebes exakt eingestellt werden. Die Drehgeschwindigkeit für den anderen Eingangs ergibt sich dann von selbst, ohne separate Drehgeschwindigkeitsregelung. Hierdurch sind zum einen die einzelnen Soll-Drehmomente der Antriebsquellen einfach ermittelbar, zum anderen kann die Drehgeschwindigkeit bzw. ein Drehgeschwindigkeitsverlauf des drehgeschwindigkeitsgeregelten Eingangs und Ausgangs nach bestimmten Gesichtspunkten gewählt werden (Komfort, Leistung, Energieverbrauch, etc.).The control device preferably provides that the rotational speed of the output and one of the two inputs is controlled. By skillful division of the desired torques of the two drive sources namely a desired rotational speed at the rotational speed-controlled input and the output of the summing can be set exactly. The rotational speed for the other input then arises automatically, without separate rotational speed control. As a result, on the one hand, the individual desired torques of the drive sources can be easily determined, on the other hand, the rotational speed or a rotational speed curve of the rotational speed controlled input and output can be selected according to certain criteria (comfort, performance, energy consumption, etc.).

Da die Drehgeschwindigkeiten der Eingänge des Summiergetriebes normalerweise unmittelbar von der Drehgeschwindigkeit derjeweiligen Antriebsquelle (z.B. Abtriebsdrehzahl) abhängen, kann mit der vorgeschlagenen Regelvorrichtung insbesondere direkt die Drehgeschwindigkeit einer der beiden Antriebsquellen geregelt werden. Die Drehgeschwindigkeit der anderen Antriebsquelle ergibt sich hieraus dann automatisch, ohne dass es einer Regelung hierfür bedarf.Since the rotational speeds of the inputs of the summing gear normally depend directly on the rotational speed of the respective drive source (e.g., output speed), the proposed control device can in particular directly control the rotational speed of one of the two drive sources. The rotational speed of the other drive source results from this then automatically, without the need for a regulation for this.

Es wird angemerkt, dass unter einer Drehgeschwindigkeit insbesondere auch eine Winkelgeschwindigkeit oder eine Drehzahl oder vergleichbare Größen zu verstehen sind.It is noted that a rotational speed is to be understood as meaning, in particular, an angular speed or a rotational speed or comparable variables.

Es wird außerdem angemerkt, dass die einzelnen Soll-Drehmomente sowohl positiv, als auch negativ sein können. Ein positives Drehmoment (auch Antriebsmoment genannt) dient zur Beschleunigung bzw. zum Antrieb, während ein negatives Drehmoment (auch Bremsmoment genannt) zum Abbremsen bzw. zum Abtrieb dient. So können die Soll-Drehmomente der Antriebsquellen unterschiedliche Vorzeichen (positiv oder negativ) haben, wenn die Antriebsquellen hierzu fähig sind. Ebenso kann das vorgegebene Soll-Drehmoment am Abtrieb positiv sein, beispielsweise zur Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs, oder es kann negativ sein, beispielsweise zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugs. Mittels der Regelvorrichtung kann daher auch die Drehgeschwindigkeit bei einer Bergabfahrt geregelt werden, wenn sich eine oder beide der Antriebsquellen im Schubbetrieb befinden.It is also noted that the individual desired torques can be both positive and negative. A positive torque (also called drive torque) is used for acceleration or to the drive, while a negative torque (also called braking torque) for braking or for the output is used. Thus, the target torques of the drive sources may have different signs (positive or negative) if the drive sources are capable of doing so. Likewise, the predetermined target torque at the output can be positive, for example, to accelerate a motor vehicle, or it can be negative, for example, to decelerate a motor vehicle. By means of the control device, therefore, the rotational speed can be controlled in a downhill when one or both of the drive sources are in overrun mode.

Zumindest eine der Antriebsquellen kann eine E-Maschine sein. Auch kann zumindest eine der Antriebsquellen ein Verbrennungsmotor sein. Bevorzugt ist eine der Antriebsquellen eine E-Maschine und die andere der Antriebsquellen ein Verbrennungsmotor. Bevorzugt ist das Summiergetriebe mit den Antriebsquellen also insbesondere ein Hybridantrieb. Möglich ist jedoch auch, dass beide Antriebsquellen E-Maschinen oder Verbrennungsmotoren sind. Eine E-Maschine kann hierbei wahlweise ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment bereitstellen, ersteres wenn die E-Maschine in einem Motorbetrieb betrieben wird, letzteres wenn die E-Maschine in einem Generatorbetrieb oder Kurzschlussbetrieb betrieben wird. Auch ein Verbrennungsmotor kann wahlweise ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment bereitstellen, ersteres wenn der Verbrennungsmotor in einem normalen Motorbetrieb betrieben wird, letzteres wenn der Verbrennungsmotor in einem Schubbetrieb betrieben wird. Im Schubbetrieb kann ein vom Verbrennungsmotor erzeugtes negatives Drehmoment durch verschiedene Maßnahmen eingestellt werden, beispielsweise durch eine Zylinderabschaltung, Motorstaubremse oder Dekompressionsbremse.At least one of the drive sources may be an e-machine. Also, at least one of the drive sources may be an internal combustion engine. Preferably, one of the drive sources is an electric motor and the other of the drive sources is an internal combustion engine. Preferably, the summation with the Drive sources so in particular a hybrid drive. However, it is also possible that both sources of power are e-machines or internal combustion engines. An electric motor can hereby optionally provide a positive torque or a negative torque, the former when the electric motor is operated in a motor mode, the latter when the electric motor is operated in a generator mode or short-circuit operation. Also, an internal combustion engine may selectively provide a positive torque or a negative torque, the former when the internal combustion engine is operated in a normal engine operation, the latter when the internal combustion engine is operated in a coasting operation. In overrun mode, a negative torque generated by the internal combustion engine can be adjusted by various measures, for example by a cylinder deactivation, engine dust brake or decompression brake.

Der drehgeschwindigkeitsgeregelte Eingang des Summiergetriebes ist bevorzugt mit einem Verbrennungsmotor verbunden. Er wird also vom Verbrennungsmotor angetrieben. Der andere (nicht-drehgeschwindigkeitsgeregelte) Eingang des Summiergetriebes ist dann bevorzugt mit einer E-Maschine verbunden. Er wird dann also von der E-Maschine angetrieben. Hierdurch kann der Verbrennungsmotor beispielsweise bei einer für den gewünschten Betriebszustand optimalen Drehgeschwindigkeit betrieben werden (z.B. optimaler Verbrauch, optimales Drehmoment, optimale Leistung).The rotational speed-controlled input of the summing gear is preferably connected to an internal combustion engine. So he is driven by the internal combustion engine. The other (non-rotational speed controlled) input of the summing gear is then preferably connected to an electric motor. He is then driven by the electric motor. This allows the engine to be operated, for example, at an optimum rotational speed for the desired operating condition (e.g., optimal fuel consumption, optimum torque, optimum power).

Zur Regelung der Drehgeschwindigkeiten verfügt die Regelvorrichtung bevorzugt über einen Trajektorienfolgeregler. Ein Drehgeschwindigkeitsverlauf für den einen Eingang und für den Ausgang des Summiergetriebes wird also anhand jeweils einer Trajektorie vorgegeben, welcher die Regelung dann folgt. Die Trajektorien werden insbesondere von einem Trajektoriengenerator ermittelt. Die Trajektorien können beispielsweise an Komfort, Energieverbrauch oder Leistung orientiert sein. Hierdurch ergibt sich eine einfache und flexible Vorgabe der Drehgeschwindigkeiten bzw. der Trajektorien. Die Trajektorien werden insbesondere durch eine Soll-Drehgeschwindigkeit und eine Soll-Drehbeschleunigung für den einen Eingang und den Ausgang vorgegeben.To control the rotational speeds, the control device preferably has a Trajektorienfolgeregler. A rotational speed curve for the one input and for the output of the summing gear is thus predefined on the basis of a respective trajectory, which is then followed by the control. The trajectories are determined in particular by a trajectory generator. The trajectories may be oriented, for example, to comfort, energy consumption or performance. This results in a simple and flexible specification of the rotational speeds or the trajectories. The trajectories are predefined in particular by a setpoint rotational speed and a setpoint rotational acceleration for the one input and the output.

Die Regelvorrichtung berücksichtigt insbesondere systematisch die mechanische Kopplung zwischen den beiden Antriebsquellen und dem Folgesystem am Abtrieb und kompensiert dadurch die infolge von Beschleunigungen des Folgesystems auftretenden dynamischen Drehmomente zur Verbesserung der Regelgenauigkeit. Zusätzlich berücksichtigt die Regelvorrichtung insbesondere explizit die Soll-Drehbeschleunigung des drehgeschwindigkeitsgeregelten Eingangs. Hierdurch wird eine Verbesserung der Regelgenauigkeit bei schnellen gewünschten Drehgeschwindigkeitsänderungen erreicht.In particular, the control device systematically takes into account the mechanical coupling between the two drive sources and the following system at the output and thereby compensates for the dynamic torques occurring as a result of accelerations of the following system to improve the control accuracy. In addition, in particular, the control device explicitly takes into account the setpoint rotational acceleration of the rotational speed-controlled input. As a result, an improvement of the control accuracy is achieved with fast desired rotational speed changes.

Das Summiergetriebe ist bevorzugt ein Planetengetriebe. Dieses weist dann ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg (auch Planetenträger genannt) auf. Auf dem Steg ist zumindest ein mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad kämmendes Planetenrad drehbar angeordnet. Das Planetengetriebe umfasst bevorzugt exakt diese Komponenten: genau ein Hohlrad, genau ein Sonnenrad, genau ein Steg, ein oder mehrere Planetenräder, die auf dem Steg drehbar angeordnet sind und die mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad kämmen. Das Planetengetriebe kann als Plus- oder Minus-Planetengetriebe ausgeführt sein. Durch die Ausführung des Summiergetriebes als einfaches Planetengetriebe ergeben sich ein einfacher Aufbau und eine einfache Ermittelbarkeit der Soll-Drehmomente der einzelnen Antriebsquellen. Bevorzugt dient eine der beiden Antriebsquellen zum Antrieb des Sonnenrads und die andere der beiden Antriebsquellen zum Antrieb des Hohlrads. Der Steg dient dann als Ausgang des Summiergetriebes. Das Sonnenrad bildet also den einen Eingang des Summiergetriebes, und das Hohlrad bildet den anderen Eingang des Summiergetriebes, und der Steg bildet den Ausgang des Summiergetriebes.The summing gear is preferably a planetary gear. This then has a sun gear, a ring gear and a bridge (also called planet carrier). At least one planetary gear meshing with the sun gear and / or the ring gear is rotatably arranged on the bridge. The planetary gear preferably comprises exactly these components: exactly one ring gear, exactly one sun gear, exactly one web, one or more planet wheels, which are rotatably arranged on the web and which mesh with the sun gear and / or the ring gear. The planetary gear can be designed as a plus or minus planetary gear. The design of the summing gear as a simple planetary gear results in a simple construction and easy ascertainability of the desired torques of the individual drive sources. Preferably, one of the two drive sources for driving the sun gear and the other of the two drive sources for driving the ring gear. The bridge then serves as the output of the summing gear. Thus, the sun gear forms one input of the summing gear, and the ring gear forms the other input of the summing gear, and the land forms the output of the summing gear.

Dementsprechend ist also eine der Antriebsquellen mit dem Sonnenrad drehverbunden und die andere der Antriebsquellen ist mit dem Hohlrad drehverbunden. Diese Drehverbindung beinhaltet eine direkte Koppelung zwischen dem Sonnenrad bzw. Hohlrad und der entsprechenden Antriebsquelle. Sie beinhaltet auch eine indirekte Koppelung über andere Antriebskomponenten. Außerdem beinhaltet sie eine lösbare Koppelung zwischen dem Sonnenrad bzw. Hohlrad und der entsprechenden Antriebsquelle, beispielsweise über eine Kupplung. Sonnenrad und Hohlrad brauchen daher nicht immer mit der jeweiligen Antriebsquelle gekoppelt sein. Eine zeitweise Entkoppelung, insbesondere wenn die jeweilige Antriebsquelle nicht benötigt wird, ist also möglich. Dann kann das Sonnenrad bzw. Hohlrad beispielsweise mit einer Bremse gegenüber einem Gehäuse gezielt abgebremst werden, um eine Drehgeschwindigkeit daran einstellen zu können. Eine solche Bremse kann auch Teil der jeweiligen Antriebsquelle sein (z.B. Motorbremse, Generatorbetrieb).Accordingly, therefore, one of the drive sources is rotatably connected to the sun gear and the other of the drive sources is rotatably connected to the ring gear. This rotary joint includes a direct coupling between the sun gear or ring gear and the corresponding drive source. It also includes indirect coupling via other drive components. In addition, it includes a releasable coupling between the sun gear or ring gear and the corresponding drive source, for example via a coupling. Sun gear and ring gear therefore need not always be coupled to the respective drive source. A temporary decoupling, especially if the respective drive source is not needed, is therefore possible. Then, the sun gear or ring gear can be selectively braked for example with a brake against a housing in order to adjust a rotational speed can. Such a brake may also be part of the respective drive source (e.g., engine brake, generator operation).

Wenn eine der beiden Antriebsquellen zum Antrieb des Sonnenrads und die andere der beiden Antriebsquellen zum Antrieb des Hohlrads dient, soll die vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit an dem Steg des Planetengetriebes anliegen. Demgegenüber soll an den Sonnenrad das Soll-Drehmoment der einen Antriebsquelle anliegen, während an dem Hohlrad das Soll-Drehmoment der anderen Antriebsquelle anliegen soll. Die Soll-Drehmomente beziehen sich daher immer auf den jeweiligen Eingang des Planetengetriebes, denn wesentlich ist, dass diese dort anliegen.If one of the two drive sources for driving the sun gear and the other of the two drive sources for driving the ring gear, the predetermined target rotational speed should rest on the web of the planetary gear. In contrast to the sun gear, the desired torque of a Abut drive source, while at the ring gear to bear the target torque of the other drive source. The setpoint torques therefore always refer to the respective input of the planetary gear, because it is essential that they rest there.

Im Folgenden wird von einem als Planetengetriebe ausgeführten Summiergetriebe ausgegangen. Hierbei bezeichnen:

  • Mh,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Hohlrad verbundenen Antriebsquelle,
  • Ms,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Sonnenrad verbundenen Antriebsquelle, Mt= das auf den Steg von dem Folgesystem eingeprägte Ist-Drehmoment (= Lastdrehmoment),
  • ωh,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Hohlrads,
  • ω̇h,soll= die Soll-Drehbeschleunigung (Winkelbeschleunigung) des Hohlrads,
  • ωt,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Stegs,
  • ω̇t,soll= die Soll-Drehbeschleunigung (Winkelbeschleunigung) des Stegs,
  • ωs,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Sonnenrads,
  • ω̇s,soll= die Soll-Drehbeschleunigung (Winkelbeschleunigung) des Sonnenrads,
  • ωt= die Ist-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Stegs,
  • ωh= die Ist-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Hohlrads,
  • ωs= die Ist-Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Sonnenrads,
  • i0= die Standübersetzung des Summier- bzw. Planetengetriebes,
  • Js= das Trägheitsmoment des Sonnenrads und der mit dem Sonnenrad mitbeschleunigten Trägheiten, also insbesondere die bei einer Drehbeschleunigung des Sonnenrads mitbeschleunigten Trägheiten der mit dem Sonnenrad verbundenen Antriebsquelle,
  • Jt= das Trägheitsmoment des Stegs und der mit dem Steg mitbeschleunigten Trägheiten des Folgesystems,
  • Jh= das Trägheitsmoment des Hohlrads und der mit dem Hohlrad mitbeschleunigten Trägheiten, also insbesondere die bei einer Drehbeschleunigung des Sonnenrads mitbeschleunigten Trägheiten der mit dem Hohlrad verbundenen Antriebsquelle,
  • kP,1, kI,1, kP,2, kI,2= jeweils eine Reglerverstärkung, über die insbesondere eines Regelkreisdynamik, also die Aggressivität des Reglers, justiert werden kann,
  • dτ= differentieller Zuwachs der Zeit τ,
  • u1, u2= Reglereingang.
The following is based on a summation gear designed as a planetary gear. Where:
  • M h, should = the target torque of the drive source connected to the ring gear,
  • M s, soll = the setpoint torque of the drive source connected to the sun gear, M t = the actual torque (= load torque) impressed onto the bridge by the following system,
  • ω h, soll = the target rotational speed (angular velocity) of the ring gear,
  • ω ̇h, soll = the setpoint rotational acceleration (angular acceleration) of the ring gear,
  • ω t, soll = the target rotational speed (angular velocity) of the web,
  • ω̇ t, soll = the setpoint rotational acceleration (angular acceleration) of the web,
  • ω s, soll = the target rotational speed (angular velocity) of the sun gear,
  • ω ̇s, soll = the target angular acceleration (angular acceleration) of the sun gear,
  • ω t = the actual rotational speed (angular velocity) of the web,
  • ω h = the actual rotational speed (angular speed) of the ring gear,
  • ω s = the actual rotational speed (angular velocity) of the sun gear,
  • i 0 = the stand ratio of the summation or planetary gear,
  • J s = the moment of inertia of the sun gear and of the inertia mitbeschleunigten with the sun, ie in particular mitbeschleunigten at a rotational acceleration of the sun gear inertia of the connected to the sun gear drive source,
  • J t = the moment of inertia of the web and the web-accelerated inertia of the following system,
  • J h = the moment of inertia of the ring gear and of the inertia mitbeschleunigten with the ring gear, ie in particular mitbeschleunigten at a rotational acceleration of the sun gear inertia of the drive gear connected to the ring gear,
  • k P, 1 , k I, 1 , k P, 2 , k I, 2 = in each case a controller gain, via which in particular a control loop dynamics, ie the aggressiveness of the controller, can be adjusted,
  • dτ = differential increase of time τ,
  • u 1 , u 2 = controller input.

Bevorzugt weist die Regelvorrichtung einen Regler auf, entweder mit der Form (1): ( M h , s o l l M s , s o l l ) = Q ( u 1 u 2 ) ,

Figure DE102016224092A1_0001
oder mit der Form (2): ( M h , s o l l M s , s o l l ) = R ( u 1 u 2 M t ) ,
Figure DE102016224092A1_0002
wobei Q ∈ ℝ2× 2 bzw. R ∈ ℝ2× 3, also Matrizen, sind und wobei die Reglereingänge u1 und u2: ℝ → ℝ. Damit berechnet die Regelvorrichtung also die einzelnen Soll-Drehmomente Mh,soll und Ms,soll der beiden Antriebsquellen.Preferably, the control device comprises a regulator, either with the shape ( 1 ): ( M H . s O l l M s . s O l l ) = Q ( u 1 u 2 ) .
Figure DE102016224092A1_0001
or with the form ( 2 ): ( M H . s O l l M s . s O l l ) = R ( u 1 u 2 M t ) .
Figure DE102016224092A1_0002
where Q ∈ ℝ 2 × 2 or R ∈ ℝ 2 × 3 , ie matrices, and where the controller inputs u 1 and u 2 are : ℝ → ℝ. Thus, the control device thus calculates the individual desired torques M h, soll and M s, should the two drive sources.

Die Regelvorrichtung kann die Soll-Drehmomente der Antriebsquellen oder hierzu äquivalente Werte als Stellsignale an die beiden Antriebsquellen ausgeben. Anhand von Kennlinien, Kennfeldern oder anderen Funktionen können dann aus diesen Soll-Drehmomenten die jeweils erforderlichen Stellsignale für die Antriebsquellen ermittelt werden. Diese Ermittlung kann entweder in der Regelvorrichtung selbst erfolgen oder in untergeordneten Steuergeräten der Antriebsquellen. The control device can output the desired torques of the drive sources or values equivalent thereto as control signals to the two drive sources. On the basis of curves, maps or other functions can then be determined from these desired torques, the respective required control signals for the drive sources. This determination can be made either in the control device itself or in subordinate control devices of the drive sources.

Der Regler mit der Form (1) ist dahingehend vorteilhaft, dass dieser besonders wenige Rechenoperationen benötigt, also besonders effizient in einem Steuergerät bzw. Mikrocontroller realisiert werden kann. Hier wird das infolge der Ist-Drehbeschleunigung des Stegs wirkende Lastdrehmoment Mt des Folgesystem implizit durch die Integralanteile der Reglereingänge u1, u2 berücksichtigt, so dass bei hinreichend langsam veränderlichem Lastdrehmoment Mt bereits eine sehr gute Regelgenauigkeit erreicht wird.The regulator with the form ( 1 ) is advantageous in that it requires very few arithmetic operations, ie can be implemented particularly efficiently in a control unit or microcontroller. In this case, the load torque M t of the following system acting as a result of the actual rotational acceleration of the web is implicitly taken into account by the integral components of the controller inputs u 1 , u 2 , so that a very good control accuracy is already achieved with sufficiently slow variable load torque M t .

Der Regler der Form (2) berücksichtigt explizit das Lastdrehmoment Mt des Stegs. Dieser ermöglicht somit, bei immer noch einer geringen Anzahl an erforderlichen Rechenoperationen, eine nochmals verbesserte Regelgenauigkeit, insbesondere bei schnellen Drehbeschleunigungen.The regulator of the form ( 2 ) explicitly takes into account the load torque M t of the web. This thus allows, with still a small number of required arithmetic operations, a further improved control accuracy, especially for fast spins.

Das Lastdrehmoment Mt des Stegs kann neben einer Messung beispielsweise wie folgt ermittelt werden:

  • • Es werden Sensorsignale oder Signale anderer Steuergeräte erfasst (beispielsweise Signale für die Fahrzeugneigung, Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, Drehgeschwindigkeiten der Räder, Bremspedalposition oder Bremszylinderdruck) und hieraus ein Schätzwert für das Lastdrehmoment errechnet.
  • • Das Lastdrehmoment Mt des Stegs wird durch einen Zustandsbeobachter geschätzt und an den Regler ausgegeben. Hierdurch kann eine gleichzeitig rausch- und phasenverzugsarme Schätzung erreicht werden.
The load torque M t of the web can be determined in addition to a measurement, for example, as follows:
  • • Detects sensor signals or signals from other ECUs (such as vehicle tilt, vehicle speed, wheel rotational speed, brake pedal position or brake cylinder pressure signals) and calculates an estimate of the load torque.
  • • The load torque M t of the bar is estimated by a state observer and output to the controller. As a result, a simultaneously noise and phase delay estimation can be achieved.

Die Wahl der Matrizen Q und R und des Reglereingangs u2 hängt systembedingt davon ab, ob die Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads oder des Hohlrads geregelt wird, wie im Folgenden erläutert wird. Hiervon unabhängig ist jedoch der Reglereingang u1. Dieser ist stets, also sowohl für Regler (1) und Regler (2), unabhängig davon, ob das Sonnenrad oder Hohlrad drehzahlgeregelt ist: u 1 = ω ˙ t , s o l l k P ,1 ( ω t ω t , s o l l ) k I ,1 ω t ω t , s o l l d τ .

Figure DE102016224092A1_0003
The choice of the matrices Q and R and the regulator input u 2 depends systematically on whether the rotational speed of the sun gear or the ring gear is controlled, as will be explained below. Independent of this, however, is the regulator input u 1 . This is always, both for controllers ( 1 ) and controls ( 2 ), regardless of whether the sun gear or ring gear is speed-controlled: u 1 = ω ˙ t . s O l l - k P ,1 ( ω t - ω t . s O l l ) - k I ,1 ω t - ω t . s O l l d τ ,
Figure DE102016224092A1_0003

Die Regelung der Drehgeschwindigkeit des Ausgangs des Summiergetriebes, d.h. in diesem Fall des Stegs, ergibt sich aus dem Term (ωt - ωt,soll) im Reglereingang u1.The regulation of the rotational speed of the output of the summing gear, ie in this case of the web, results from the term (ω t - ωt, soll ) in the regulator input u 1 .

Wenn der Regler zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads dient, gilt:

  • • bei einem Regler der Form (1): Q = ( i 0 J t 1 i 0 ( 1 i 0 ) J h i 0 J h i 0 J t 1 i 0 J s )
    Figure DE102016224092A1_0004
  • • bei einem Regler der Form (2): R = ( i 0 J t 1 i 0 ( 1 i 0 ) J h i 0 J h i 0 i 0 1 i 0 J t 1 i 0 J s 1 1 i 0 )
    Figure DE102016224092A1_0005
  • • mit dem Reglereingang u2 (für beide Reglerformen): u 2 = ω ˙ s , s o l l k P ,2 ( ω s ω s , s o l l ) k I ,2 ω s ω s , s o l l d τ .
    Figure DE102016224092A1_0006
When the controller is used to control the speed of rotation of the sun gear, the following applies:
  • • with a regulator of the form ( 1 ): Q = ( - i 0 J t 1 - i 0 - ( 1 - i 0 ) J H i 0 J H i 0 J t 1 - i 0 J s )
    Figure DE102016224092A1_0004
  • • with a regulator of the form ( 2 ): R = ( - i 0 J t 1 - i 0 - ( 1 - i 0 ) J H i 0 J H i 0 - i 0 1 - i 0 J t 1 - i 0 J s 1 1 - i 0 )
    Figure DE102016224092A1_0005
  • • with the controller input u 2 (for both controller forms): u 2 = ω ˙ s . s O l l - k P 2 ( ω s - ω s . s O l l ) - k I 2 ω s - ω s . s O l l d τ ,
    Figure DE102016224092A1_0006

Wenn der Regler zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Hohlrads dient, gilt:

  • • bei einem Regler der Form (1): Q = ( i 0 J t 1 i 0 J h J t 1 i 0 + ( 1 i 0 ) J s i 0 J s )
    Figure DE102016224092A1_0007
  • • bei einem Regler der Form (2): R = ( i 0 J t 1 i 0 J h i 0 1 i 0 J t 1 i 0 + ( 1 i 0 ) J s i 0 J s 1 1 i 0 )
    Figure DE102016224092A1_0008
  • • mit dem Reglereingang u2 (für beide Reglerformen): u 2 = ω ˙ h , s o l l k P ,2 ( ω h ω h , s o l l ) k I ,2 ω h ω h , s o l l d τ .
    Figure DE102016224092A1_0009
If the controller is used to control the speed of rotation of the ring gear, then:
  • • with a regulator of the form ( 1 ): Q = ( - i 0 J t 1 - i 0 J H J t 1 - i 0 + ( 1 - i 0 ) J s i 0 J s )
    Figure DE102016224092A1_0007
  • • with a regulator of the form ( 2 ): R = ( - i 0 J t 1 - i 0 J H - i 0 1 - i 0 J t 1 - i 0 + ( 1 - i 0 ) J s i 0 J s 1 1 - i 0 )
    Figure DE102016224092A1_0008
  • • with the controller input u 2 (for both controller forms): u 2 = ω ˙ H . s O l l - k P 2 ( ω H - ω H . s O l l ) - k I 2 ω H - ω H . s O l l d τ ,
    Figure DE102016224092A1_0009

Die Regelung der Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads bzw. des Hohlrads ergibt sich aus dem Term (ωs - ωs,soll) bzw. (ωh - ωh,soll) im jeweiligen Reglereingang u2. The regulation of the rotational speed of the sun gear or the ring gear results from the term (ω s - ω s, soll ) or (ω h - ω h, soll ) in the respective controller input u 2 .

Durch die Berücksichtigung der gewünschten Soll-Drehbeschleunigung des Ausgangs (Steg) und des jeweiligen Eingangs (Sonnenrad oder Hohlrad), also nicht nur der gewünschten Soll-Drehgeschwindigkeit, wird die Regelgenauigkeit beim schnellen Beschleunigen der Antriebsquellen verbessert. Ein solcher Regler, der nicht nur die Sollverläufe der Regelgröße, sondern auch die zeitlichen Ableitungen der Sollverläufe berücksichtigt, wird auch als Trajektorienfolgeregler bezeichnet. Die Regler der Form (1) und (2) sind also Trajektorienfolgeregler.By taking into account the desired target rotational acceleration of the output (land) and the respective input (sun gear or ring gear), ie not just the desired target rotational speed, the control accuracy is improved during rapid acceleration of the drive sources. Such a controller, which takes into account not only the desired characteristics of the controlled variable, but also the time derivatives of the desired characteristics, is also referred to as trajectory sequence controller. The regulators of the form ( 1 ) and ( 2 ) are so Trajektorienfolgeregler.

Die Regelvorrichtung kann einen Trajektoriengenerator enthalten, um die Soll-Drehgeschwindigkeiten und Soll-Drehbeschleunigungen am Ausgang (Steg) sowie an dem zu regelnden Eingang (Sonnenrad oder Hohlrad) zu ermitteln und an den Regler, im Detail an die Reglereingänge u1 und u2 auszugeben. Hierzu ermittelt er zueinander kompatible Soll-Drehgeschwindigkeiten und Soll-Drehbeschleunigungen.The control device may include a Trajektoriengenerator to determine the target rotational speeds and target spins at the output (web) and at the input to be controlled (sun or ring gear) and output to the controller, in detail to the controller inputs u 1 and u 2 , For this purpose, it determines mutually compatible nominal rotational speeds and nominal rotational accelerations.

Der Trajektoriengenerator kann vorzugsweise durch ein sogenanntes Zustandsvariablenfilter oder durch eine Filterbank mit zueinander kompatiblen Tiefpassfiltern und differenzierenden Filtern realisiert sein. Das Zustandsvariablenfilter bzw. die Filterbank ermittelt dann aus beliebigen Sollvorgaben für die zu regelnde Drehgeschwindigkeit einen differenzierbaren Sollverlauf (Soll-Drehgeschwindigkeit) mit hierzu kompatibler zeitlicher Ableitung (Soll-Drehbeschleunigung).The trajectory generator can preferably be realized by a so-called state variable filter or by a filter bank with mutually compatible low-pass filters and differentiating filters. The state variable filter or the filter bank then determines from any desired specifications for the rotational speed to be controlled a differentiable set course (setpoint rotational speed) with a time derivation (setpoint rotational acceleration) compatible therewith.

Neben den Trägheitsmomenten des Hohlrads und des Sonnenrads sowie der Standübersetzung des Planetengetriebes besitzen die vorgeschlagenen Regler nur jeweils vier weitere Parameter, nämlich die Reglerverstärkungen kP,1, kI,1, kP,2, kI,2. Meist sind die Trägheitsmomente sowie die Standübersetzung in hoher Genauigkeit bekannt. Dies vereinfacht die Applikation des Reglers an die praktische Anwendung erheblich.In addition to the moments of inertia of the ring gear and the sun gear and the state ratio of the planetary gear, the proposed controller have only four other parameters, namely the controller gains k P, 1 , k I, 1 , k P, 2 , k I, 2 . In most cases, the moments of inertia and stand translation are known with high accuracy. This considerably simplifies the application of the controller to the practical application.

Die erforderlichen Trägheitsmomente können beispielsweise vorab berechnet oder empirisch ermittelt oder abgeschätzt werden. Die Standübersetzung des Planetengetriebes ergibt sich in bekannter Weise aus den Größenverhältnissen von Hohlrad, Sonnenrad und Planetenrad oder aus den zugehörigen Drehgeschwindigkeitsverhältnissen anhand der so genannten Willis-Gleichung.The required moments of inertia can for example be calculated in advance or empirically determined or estimated. The state translation of the planetary gear results in a known manner the size ratios of ring gear, sun gear and planet or from the associated rotational speed ratios using the so-called Willis equation.

Die Regelvorrichtung kann zur Ermittlung des Lastdrehmoments Mt Sensorsignale oder Signale anderer Steuergeräte erfassen, die dem Lastdrehmoment entsprechen oder aus denen sich das Lastdrehmoment errechnen lässt. Hierzu können in der Regelvorrichtung mathematische Modelle für das Lastdrehmoment in Abhängigkeit der erfassten Signale enthalten sein, beispielsweise in Form von Kennlinien, Kennfeldern oder anderer Funktionen. Falls das Nachfolgesystem ein Kraftfahrzeuggetriebe ist seien folgende besonders relevante Signale genannt:

  • • Kraftfahrzeugneigung: Aus der Neigung des Fahrzeugs in Längsrichtung kann ein Schätzwert für das infolge der Hangabtriebskraft am Ausgang des Summiergetriebes resultierende Lastdrehmoment errechnet werden.
  • • Fahrzeuglängsgeschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeiten der Räder: Hieraus können Schätzwerte für das infolge der Windwiderstandskraft des Kraftfahrzeugs und des Rollwiderstands am Ausgang des Summiergetriebes resultierende Lastdrehmoment errechnet werden.
  • • Bremspedalposition bzw. Bremszylinderdruck: Hieraus kann ein Schätzwert für das infolge des Bremsvorgangs am Ausgang des Summiergetriebes wirkende Lastdrehmoment errechnet werden, insbesondere unter Verwendung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeiten der Räder.
To determine the load torque M t , the control device can detect sensor signals or signals from other control devices which correspond to the load torque or from which the load torque can be calculated. For this purpose, mathematical models for the load torque as a function of the detected signals can be contained in the control device, for example in the form of characteristic curves, characteristic diagrams or other functions. If the successor system is a motor vehicle transmission, the following particularly relevant signals are mentioned:
  • • Vehicle inclination: the longitudinal inclination of the vehicle can be used to estimate the load torque resulting from the downforce at the output of the totalizer.
  • • Vehicle longitudinal speed or speeds of rotation of the wheels: From this estimates can be calculated for the resulting due to the wind resistance of the motor vehicle and the rolling resistance at the output of the summing gear load torque.
  • • Brake pedal position or brake cylinder pressure: From this, an estimated value for the load torque acting as a result of the braking process at the output of the summing gear can be calculated, in particular using the vehicle longitudinal speed or rotational speeds of the wheels.

In einer besonders vorteilhaften Ausprägung werden Verfahren zur Schätzung von unbekannten Anteilen des Lastdrehmoments genutzt, beispielsweise mittels Zustandsbeobachter.In a particularly advantageous embodiment, methods for estimating unknown portions of the load torque are used, for example by means of state observers.

Die vorgeschlagenen Regler können im flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speicher eines Mikroprozessors oder in Form eines Hardware-Bausteins, beispielsweise eines konfigurierbaren Logikbausteins (FPGA, CPLD etc.) oder eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) enthalten sein. Die in den Reglern stattfindenden Berechnungen können zeitgesteuert, beispielsweise zyklisch, oder ereignisgesteuert ausgeführt werden.The proposed regulators can be contained in the volatile or non-volatile memory of a microprocessor or in the form of a hardware component, for example a configurable logic component (FPGA, CPLD, etc.) or an application-specific integrated circuit (ASIC). The calculations taking place in the controllers can be time-controlled, for example cyclically or event-controlled.

Neben der Regelvorrichtung wird auch eine Antriebsvorrichtung vorgeschlagen. Die Antriebsvorrichtung ist aufweisend ein Summiergetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe mit (wie oben beschrieben) einem ersten Eingang für die erste Antriebsquelle und mit einem zweiten Eingang für die zweite Antriebsquelle und mit einem Abtrieb, an dem ein Summendrehmoment der Antriebsquellen abgreifbar ist. Die Antriebsvorrichtung weist außerdem die vorgeschlagene Regelvorrichtung auf. Damit werden die Soll-Drehmomente der beiden Antriebsquellen ermittelt.In addition to the control device and a drive device is proposed. The drive device is comprising a summation gear, in particular a planetary gear with (as described above) a first input for the first drive source and a second input for the second drive source and an output at which a sum torque of the drive sources can be tapped. The drive device also has the proposed control device. Thus, the desired torques of the two drive sources are determined.

Zudem wird neben der Regelvorrichtung ein Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgeschlagen. Dieser ist aufweisend: einen Verbrennungsmotor als die erste Antriebsquelle und eine E-Maschine als die zweite Antriebsquelle sowie die vorgeschlagenen Antriebsvorrichtung mit der Regelvorrichtung. Die Regelvorrichtung dient zur Ermittlung der Soll-Drehmomente der beiden Antriebsquellen, unter Regelung der Drehgeschwindigkeit einer der beiden Antriebsquellen, insbesondere des Verbrennungsmotors.In addition, a motor vehicle drive train is proposed in addition to the control device. This is comprising: an internal combustion engine as the first drive source and an electric machine as the second drive source, and the proposed drive device with the control device. The control device is used to determine the desired torques of the two drive sources, while controlling the rotational speed of one of the two drive sources, in particular of the internal combustion engine.

Die vorgeschlagene Regelvorrichtung zeichnet sich durch folgende Vorteile aus:

  • • Hohe Stellgenauigkeit auch bei unbekannten und zeitlich variierenden Drehmomenten bzw. Trägheiten des Folgesystems.
  • • Verbesserte Genauigkeit bei schnellen Beschleunigungen.
  • • Der Regler benötigt nur wenige Messsignale.
  • • Der Regler benötigt nur wenige Rechenoperationen.
  • • Der Applikationsaufwand ist gering.
The proposed control device is characterized by the following advantages:
  • • High positioning accuracy even with unknown and time-varying torques or inertias of the following system.
  • • Improved accuracy with fast accelerations.
  • • The controller requires only a few measuring signals.
  • • The controller requires only a few arithmetic operations.
  • • The application effort is low.

Die Regelvorrichtung kann insbesondere als oder in einem Steuergerät ausgeführt sein. Sie kann insbesondere aus Hardware- und/oder Softwaremodulen aufgebaut sein. Ein solches Steuergerät kann ein übergeordnetes Kraftfahrzeugsteuergerät sein, dem einzelne Steuergeräte für die Antriebsquellen untergeordnet sind.The control device may in particular be designed as or in a control unit. In particular, it can be constructed from hardware and / or software modules. Such a control unit may be a higher-level motor vehicle control unit, to which individual control units for the drive sources are subordinate.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert, aus welcher weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Antriebsvorrichtung mit einer Regelvorrichtung. In the following the invention will be explained in more detail with reference to a figure, from which further preferred embodiments and features of the invention can be removed. The figure shows a schematic representation of a drive device with a control device.

Die Antriebsvorrichtung weist neben der Regelvorrichtung 1 ein als Planetengetriebe ausgeführtes Summiergetriebe 2 auf. In der Fig. ist der Übersichtlichkeit halber lediglich die obere Hälfte des Summiergetriebes 2 dargestellt. Das Summiergetriebe 2 setzt sich aus einem Sonnenrad S, einem Hohlrad H und einem Steg (Planetenträger) T zusammen. Zudem verfügt es zumindest über ein Planetenrad P, das auf dem Steg T drehbar angeordnet ist. Vorliegend kämmt das Planetenrad P sowohl mit dem Sonnenrad S, als auch dem Hohlrad H. Alternativ dazu kann das Planetenrad P mit einem von Hohlrad H und Sonnenrad S kämmen, während es mit einem anderen Planetenrad kämmt, das wiederum mit dem anderen von Hohlrad H und Sonnenrad S kämmt. Das Summiergetriebe 2 kann also als Plus-Planetengetriebe oder als Minus-Planetengetriebe ausgeführt sein.The drive device has in addition to the control device 1 a summation gear designed as a planetary gear 2 on. In the figure, for the sake of clarity, only the upper half of the summation gear is shown 2 shown. The summing gear 2 is made up of a sun wheel S a ring gear H and a bridge (planet carrier) T together. In addition, it has at least one planetary gear P on the bridge T is rotatably arranged. In the present case, the planetary gear meshes with both the sun gear S , as well as the ring gear H , Alternatively, the planetary gear P with one of ring gear H and sun gear S while meshing with another planetary gear, in turn with the other of the ring gear H and sun gear S meshes. The summing gear 2 can therefore be designed as a plus planetary or as a minus planetary gear.

Vorliegend dient der Steg T als Ausgang des Summiergetriebes 2. Dementsprechend ist der Steg T mit einem Folgesystem 3 verbunden. Hierbei kann es sich insbesondere um ein ein- oder mehrstufiges Kraftfahrzeuggetriebe handeln, nebst dem zugehörigem restlichen abtriebsseitigen Antriebsstrang. Das Sonnenrad S und das Hohlrad H dienen vorliegend jeweils als Eingang des Summiergetriebes 2. Dementsprechend ist das Sonnenrad S mit einer ersten Antriebsquelle 4, beispielsweise eine E-Maschine oder ein Verbrennungsmotor, verbunden und dadurch drehbar, und das Hohlrad H ist mit einer zweiten Antriebsquelle 5, beispielsweise eine E-Maschine oder ein Verbrennungsmotor, verbunden und dadurch drehbar. Die Antriebsquelle 4 bewirkt also ein Drehmoment und eine Drehgeschwindigkeit ωs an dem Sonnenrad S. Die Antriebsquelle 5 bewirkt ein Drehmoment und eine Drehgeschwindigkeit ωh an dem Hohlrad H.In the present case, the bridge serves T as output of the summation gear 2 , Accordingly, the bridge T with a sequential system 3 connected. This may be, in particular, a single-stage or multi-stage motor vehicle transmission, together with the associated residual output-side drive train. The sun wheel S and the ring gear H are present in each case as the input of the summing gear 2 , Accordingly, the sun gear S with a first drive source 4 , For example, an electric motor or an internal combustion engine, connected and thereby rotatable, and the ring gear H is with a second drive source 5 , For example, an electric motor or an internal combustion engine, connected and thereby rotatable. The drive source 4 thus causes a torque and a rotational speed ω s on the sun gear S , The drive source 5 causes a torque and a rotational speed ω h at the ring gear H ,

Das Summiergetriebe 2 weist die Standübersetzung i0 auf. Diese ergibt sich in bekannter Weise aus den Größenverhältnissen von Hohlrad H, Sonnenrad S und Planetenrad P oder aus den Drehgeschwindigkeitsverhältnissen zwischen den Eingängen H, S sowie dem Ausgang T anhand der so genannten Willis-Gleichung.The summing gear 2 has the status translation i 0 . This results in a known manner from the size ratios of ring gear H , Sun wheel S and planetary gear P or from the rotational speed ratios between the inputs H . S as well as the output T using the so-called Willis equation.

Die Regelvorrichtung 1 ermittelt je Antriebsquellen 4, 5 ein Soll-Drehmoment Mh,soll, Ms,soll, um eine vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit ωt,soll an dem Steg T des Summiergetriebes 2 einzustellen. Die Soll-Drehmomente Mh,soll, Ms,soll bewirken, dass die Eingängen H, S entsprechend beschleunigt werden, sodass sich am Ausgang T die Soll-Drehgeschwindigkeit ωt,soll einregelt. Die Soll-Drehmomente Mh,soll, Ms,soll, Mt,soll können dabei jeweils positiv sein (also zum Vortrieb dienen) oder negativ sein (also zum Bremsen dienen). Die Soll-Drehgeschwindigkeit ωt,soll kann von außen, beispielsweise von einem Nutzer, vorgegeben sein.The control device 1 determined per drive sources 4 . 5 a target torque M h, should , M s, should , by a predetermined target rotational speed ω t, to the web T of the summation gear 2 adjust. The setpoint torques M h, soll , M s, should cause the inputs H . S be accelerated accordingly, so that at the exit T the target rotational speed ω t, should be adjusted. The desired torques M h, should , M s, should , M t, should each be positive (ie serve for propulsion) or be negative (ie serve for braking). The desired rotational speed ω t, should be predetermined from the outside, for example by a user.

Zur Einstellung der Soll-Drehmomente Mh,soll, Ms,soll durch die Antriebsquellen 4, 5 weisen diese beispielsweise jeweils eine entsprechende Einstelleinrichtung 6, 7 auf. Hierbei handelt es sich insbesondere jeweils um ein individuelles Steuergerät, das dafür Sorge trägt, dass das jeweilige Soll-Drehmoment Mh,soll, Ms,soll von der Antriebsquelle 4, 5 eingestellt wird. Hierzu kann es das jeweilige Soll-Drehmoment Mh,soll, Ms,soll entweder steuern oder regeln. Dazu können beispielsweise Kennfelder, Kennlinien, etc. eingesetzt werden. Eine oder beide der Einstelleinrichtungen 6, 7 können auch Teil der Regelvorrichtung 1 sein.To set the desired torques M h, should , M s, should by the drive sources 4 . 5 For example, these each have a corresponding adjustment 6 . 7 on. These are in particular each an individual control unit, which ensures that the respective desired torque M h, should , M s, should from the drive source 4 . 5 is set. For this purpose, it can either control or regulate the respective desired torque M h, soll , M s . For this purpose, for example, maps, curves, etc. can be used. One or both of the adjustment devices 6 . 7 can also be part of the control device 1 be.

Die Regelvorrichtung 1 ist vorliegend auch dazu ausgeführt, die Drehgeschwindigkeit ωh, ωs an einem der beiden Eingänge S, H des Summiergetriebes 2 zu regeln. Die jeweils andere der Drehgeschwindigkeiten ωh, ωs ergibt sich dann von selbst aus dieser Regelung. Auch diese Regelung erfolgt dadurch, dass die Regelvorrichtung 1 je Antriebsquelle 4, 5 ein entsprechendes Soll-Drehmoment Mh,soll, Ms,soll ermittelt und an die zugehörigen Einstelleinrichtungen 6, 7 ausgibt. Somit wird vorliegend durch die Regelvorrichtung 1 gleichzeitig die Drehgeschwindigkeit ωt des Stegs T, sowie entweder die Drehgeschwindigkeit ωh des Hohlrads H oder die Drehgeschwindigkeit ωs des Sonnenrads S geregelt.The control device 1 In the present case, it is also designed for the rotational speed ω h , ω s at one of the two inputs S . H of the summation gear 2 to regulate. The respective other of the rotational speeds ω h , ω s then arises automatically from this regulation. This regulation also takes place in that the regulating device 1 per drive source 4 . 5 a corresponding desired torque M h, should , M s, shall be determined and to the associated adjustment 6 . 7 outputs. Thus, in the present case by the control device 1 at the same time the rotational speed ω t of the web T , as well as either the rotational speed ω h of the ring gear H or the rotational speed ω s of the sun gear S regulated.

Die Regelvorrichtung 1 verfügt über einen Trajektoriengenerator 8. Dieser ist dazu ausgebildet, eine Trajektorie für die Drehgeschwindigkeit ωt des Stegs T sowie für den drehzahlgeregelten Eingang H oder S zu ermitteln, also für die Drehgeschwindigkeit ωh, ωs des Sonnenrads S oder des Hohlrads H (je nachdem wessen Drehgeschwindigkeit ωh, ωs geregelt wird). Durch die Trajektorie wird der Ist-Wert ωt an den vorgegebenen Soll-Wert ωt,soll herangeführt. Dazu ermittelt der Trajektoriengenerator 8:

  • • einen Zwischenwert für die Soll-Drehgeschwindigkeit des Stegs T ωt,soll* und
  • • eine Soll-Drehbeschleunigung des Stegs T ω̇t,soll, sowie entweder
  • • eine Soll-Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads αs,soll und
  • • eine Soll-Drehbeschleunigung des Sonnenrads ω̇s,soll, oder
  • • eine Soll-Drehgeschwindigkeit des Hohlrads ωh,soll und
  • • eine Soll-Drehbeschleunigung ω̇h,soll des Hohlrads, je nachdem wessen Drehgeschwindigkeit ωh, ωs geregelt wird. D.h. neben den SollWerten ωt,soll* und ω̇t,soll ermittelt der Trajektoriengenerator 8 bei der Regelung der Drehgeschwindigkeit ωh des Hohlrads H die Soll-Werte ωh,soll und ω̇h,soll und bei Regelung der Drehgeschwindigkeit ωs des Sonnenrads S die entsprechenden Soll-Werte ωs,soll und ω̇s,soll.
The control device 1 has a trajectory generator 8th , This is designed to be a trajectory for the rotational speed ω t of the web T as well as for the speed-controlled input H or S to determine, ie for the rotational speed ω h , ω s of the sun gear S or the ring gear H (depending on whose rotational speed is controlled ω h , ω s ). By the trajectory of the actual value ω t to the predetermined target value ω t, should be introduced. For this purpose, the trajectory generator 8 determines:
  • • an intermediate value for the setpoint rotation speed of the web T ω t, shall * and
  • • a setpoint rotational acceleration of the web T ω̇ t, should , as well as either
  • • a target rotational speed of the sun gear α s, soll and
  • • a target rotational acceleration of the sun gear ω̇ s, soll , or
  • • a target rotational speed of the ring gear ω h, soll and
  • • A target rotational acceleration ω̇ h, should the ring gear, depending on whose rotational speed ω h , ω s is controlled. That is, in addition to the setpoint values ω t, should * and ω̇ t, to be determined by the trajectory generator 8th in the regulation of the rotational speed ω h of the ring gear H the desired values ω h, soll and ω̇ h, soll and in controlling the rotational speed ω s of the sun gear S the corresponding desired values ω s, soll and ω̇ s, should.

Alternativ können auch von einer übergeordneten Steuerung, bspw. einem weiteren Steuergerät, direkt zueinander kompatible Sollverläufe von ωt,soll* und ω̇t,soll sowie ωh,soll, ω̇h,soll bzw. ωs,soll, ω̇s,soll an die Regelvorrichtung 1 übergeben werden. In diesem Fall ist also der Trajektoriengenerator 8 bereits in der überlagerten Steuerung enthalten und es ist kein Trajektoriengenerator 8 in der Regelvorrichtung 1 selbst erforderlich.Alternatively, by a higher-level control, for example. Another controller, directly mutually compatible nominal curves of ω t, should * and ω̇ t, should and ω h, soll, ω̇ h, soll or ω s, soll , ω̇ s, should to the control device 1 be handed over. In this case, so is the trajectory generator 8th already contained in the superimposed control and it is not a trajectory generator 8th in the control device 1 self required.

Die Regelvorrichtung 1 verfügt zudem über einen Regler 9. Der Trajektoriengenerator 8 übergibt die ermittelten Soll-Werte ωt,soll*, ω̇t,soll und ωs,soll, ω̇s,soll bzw. ωh,soll, ω̇h,soll an den Regler 9. Der Regler 9 weist die oben beschriebene Form (1) oder Form (2) auf, mit den jeweils zugehörigen Reglereingängen u1, u2. Je nachdem, welcher der Eingänge S, H des Summiergetriebes 2 drehgeschwindigkeitsgeregelt ist, sind darin daher die zugehörige Martrix Q oder R sowie der zugehörige Reglereingang u2 im Einsatz.The control device 1 also has a regulator 9 , The trajectory generator 8th transfers the determined setpoint values ω t, soll *, ω̇ t, soll and ω s, soll , ω̇ s, soll or ω h, soll , ω̇ h, to the controller 9 , The regulator 9 has the form described above ( 1 ) or form ( 2 ), with the respectively associated controller inputs u 1 , u 2 . Depending on which of the inputs S . H of the summation gear 2 Therefore, the associated Martrix Q or R and the associated controller input u 2 are in use.

Die vom Trajektoriengenerator 8 ermittelten Werte ωt,soll*, ω̇t,soll dienen zur Ermittlung des Reglereingangs u1 und die Werte ωs,soll, ω̇s,soll bzw. ωh,soll, ω̇h,soll dienen zur Ermittlung des Reglereingangs u2. In diese Ermittlung fließen außerdem, wie oben angegeben, die Ist-Drehgeschwindigkeit ωt des Stegs T (für die Ermittlung von u1) sowie die Ist-Drehgeschwindigkeit ωs, ωh des Hohlrads H bzw. des Sonnenrads S (für die Ermittlung von u2) ein. Dadurch ergibt sich auch die Regelung der jeweiligen Drehgeschwindigkeit ωt, ωs, ωh.The of the trajectory generator 8th determined values ω t, shall *, ω̇ t, should serve to determine the controller input u 1 and the values ω s, soll , ω̇ s, soll or ω h, soll , ω̇ h, should serve to determine the controller input u 2 . In addition, as stated above, the actual rotational speed ω t of the web flows into this determination T (for the determination of u 1 ) and the actual rotational speed ω s , ω h of the ring gear H or the sun gear S (for the determination of u 2 ). This also results in the regulation of the respective rotational speed ω t , ω s , ω h .

Die für die Regelvorrichtung 1, also für den Regler 9 und/oder den Trajektoriengenerator 8, erforderlichen Ist-Werte, wie beispielsweise ωs, ωh, ωt, Mt, können insbesondere gemessen werden. Es sind dann entsprechende Sensoren in oder an dem Summiergetriebe 2 vorgesehen, beispielsweise Drehzahlsensoren bzw. Drehbeschleunigungssensoren bzw. Drehmomentsensoren. Alternativ können diese auf eine andere Weise ermittelt werden. Insbesondere können sie abgeschätzt werden, beispielsweise mit einem entsprechenden Zustandsbeobachter. Sie können außerdem zum Teil gemessen oder geschätzt werden und zum anderen Teil daraus errechnet werden, beispielsweise mittels der Willis-Gleichung. Beispielsweise kann per Willis-Gleichung aus den Ist-Werten für ωs, ωh der Ist-Wert für ωt berechnet werden. Ein Mess- oder Schätzwert der Ist-Drehbeschleunigung ω̇t kann daher auch per Willis-Gleichung aus den gemessenen oder geschätzten Ist-Drehbeschleunigungen ω̇h und ω̇s errechnet werden.The for the control device 1 So for the controller 9 and / or the trajectory generator 8th , required actual values, such as ω s , ω h , ω t , M t , can be measured in particular. There are then corresponding sensors in or on the summation 2 provided, for example, rotational speed sensors or rotational acceleration sensors or torque sensors. Alternatively, these can be determined in another way. In particular, they can be estimated, for example with a corresponding state observer. They can also be partly measured or estimated and partly calculated from it, for example by means of the Willis equation. For example, the actual value for ω t can be calculated from the actual values for ω s , ω h per Willis equation. A measurement or estimated value of the actual rotational acceleration ω̇ t can therefore also be calculated by the Willis equation from the measured or estimated actual rotational accelerations ω̇ h and ω̇ s .

Aus dem vorgeschlagenen Konzept ergeben sich eine Reihe von Vorteilen, wobei eine hohe Stellgenauigkeit und ein geringer Applikationsaufwand besonders hervorstehen.From the proposed concept, there are a number of advantages, with a high positioning accuracy and low application costs stand out particularly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Regelvorrichtungcontrol device
22
Summiergetriebe, PlanetengetriebeTotalizer, planetary gear
33
Folgesystemtracking system
44
Antriebsquellea drive source
55
Antriebsquellea drive source
66
Einstelleinrichtungadjustment
77
Einstelleinrichtungadjustment
88th
Trajektoriengeneratortrajectory
99
Regler regulator
HH
Hohlradring gear
SS
Sonnenradsun
TT
Stegweb

Claims (10)

Regelvorrichtung (1) zum Ermitteln von Soll-Drehmomente (Mh,soll, Ms,soll) einer ersten und einer zweiten Antriebsquelle (4, 5), die mit jeweils einem Eingang (S, H) eines Summiergetriebes (2) drehgekoppelt sind, um eine vorgegebene Soll-Drehgeschwindigkeit (ωt,soll) an einem Ausgang (T) des Summiergetriebes (2) einzustellen, wobei die Regelvorrichtung (1) ausgeführt ist, die Drehgeschwindigkeit (ωs, ωh) an einem der beiden Eingänge (S, H) des Summiergetriebes (2) durch die Soll-Drehmomente (Mh,soll, Ms,soll) zu regeln.Control device (1) for determining desired torques (M h, soll , M s, soll ) of a first and a second drive source (4, 5) which are each rotationally coupled to one input (S, H) of a summation (2) to set a predetermined target rotational speed (ω t, soll ) at an output (T) of the summation gear (2), wherein the control device (1) is executed, the rotational speed (ω s , ω h ) at one of the two inputs ( S, H) of the summation gear (2) by the desired torques (M h, soll , M s, soll ) to regulate. Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Regelvorrichtung (1) ausgeführt ist, durch Ermittlung entsprechender Soll-Drehmomente (Mh,soll, Ms,soll) sowohl • die Drehgeschwindigkeit (ωs, ωh) an einem der beiden Eingänge (S, H) des Summiergetriebes (2) zu regeln, als auch • die Drehgeschwindigkeit (ωt) an dem Ausgang (T) des Summiergetriebes (2) zu regeln.Regulating device (1) after Claim 1 , wherein the control device (1) is designed by determining corresponding desired torques (M h, soll , M s, soll ) both • the rotational speed (ω s , ω h ) at one of the two inputs (S, H) of the summation (2) to regulate, and • to regulate the rotational speed (ω t ) at the output (T) of the summing gear (2). Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 2, mit einem Trajektorienfolgeregler (9) zur Regelung der Drehgeschwindigkeiten (ωs, ωh, ωt).Regulating device (1) after Claim 2 , with a Trajektorienfolgeregler (9) for controlling the rotational speeds (ω s , ω h , ω t ). Regelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Summiergetriebe (2) ein Planetengetriebe ist, aufweisend ein Sonnenrad (S), ein Hohlrad (H) und einen Steg (T), auf dem zumindest ein mit dem Sonnenrad (S) und/oder dem Hohlrad (H) kämmendes Planetenrad (P) drehbar angeordnet ist.Control device (1) according to one of the preceding claims, wherein the summation gear (2) is a planetary gear, comprising a sun gear (S), a ring gear (H) and a web (T) on which at least one with the sun gear (S) and / or the ring gear (H) meshing planetary gear (P) is rotatably arranged. Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei das Sonnenrad (S) den einen Eingang des Summiergetriebes (2) bildet und das Hohlrad (H) den anderen Eingang des Summiergetriebes (2) bildet und der Steg (T) den Ausgang des Summiergetriebes (2) bildet.Regulating device (1) after Claim 4 in which the sun gear (S) forms one input of the summing gear (2) and the ring gear (H) forms the other input of the summing gear (2) and the web (T) forms the output of the summing gear (2). Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 5, mit einem Regler (9) der Form ( M h , s o l l M s , s o l l ) = Q ( u 1 u 2 ) ,
Figure DE102016224092A1_0010
wobei u 1 = ω ˙ t , s o l l k P ,1 ( ω t ω t , s o l l ) k I ,1 ω t ω t , s o l l d τ ,
Figure DE102016224092A1_0011
und wobei entweder Q = ( i 0 J t 1 i 0 ( 1 i 0 ) J h i 0 J h i 0 J t 1 i 0 J s )
Figure DE102016224092A1_0012
und u2 = ω̇s,soll - kP,2s - ωs,soll) - kI,2 ∫ωs - ωs,solldτ, wenn der Regler (9) die Drehgeschwindigkeit (ωs) des Sonnenrads (S) regelt, oder Q = ( i 0 J t 1 i 0 J h J t 1 i 0 + ( 1 i 0 ) J s i 0 J s )
Figure DE102016224092A1_0013
und u2 = ω̇̇h,soll - kP,2h - ωh,soll) - kI,2 ∫ωh - ωh,solldτ, wenn der Regler (9) die Drehgeschwindigkeit (ωh) des Hohlrads (H) regelt, jeweils mit Mh,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Hohlrad (H) verbundenen Antriebsquelle (5), Ms,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Sonnenrad (S) verbundenen Antriebsquelle (4), ωh,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Hohlrads (H), ω̇h,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Hohlrads (H), ωt,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Stegs (T), ω̇t,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Stegs (T), ωs,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads (S), ω̇s,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Sonnenrads (S), ωt= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Stegs (T), ωh= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Hohlrads (H), ωs= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads (S), i0= die Standübersetzung des Summiergetriebes (2), Jh= das Trägheitsmoment des Hohlrads (H) und der mit dem Hohlrad (H) mitbeschleunigten Trägheiten, Jt= das Trägheitsmoment des Stegs (T) und der mit dem Steg (T) mitbeschleunigten Trägheiten eines Folgesystems (3), Js= das Trägheitsmoment des Sonnenrads (S) und der mit dem Sonnenrad (S) mitbeschleunigten Trägheiten, kP,1. kI,1, kP,2, kI,2 = jeweils eine Reglerverstärkung.
Regulating device (1) after Claim 5 , with a regulator (9) of the form ( M H . s O l l M s . s O l l ) = Q ( u 1 u 2 ) .
Figure DE102016224092A1_0010
in which u 1 = ω ˙ t . s O l l - k P ,1 ( ω t - ω t . s O l l ) - k I ,1 ω t - ω t . s O l l d τ .
Figure DE102016224092A1_0011
and either Q = ( - i 0 J t 1 - i 0 - ( 1 - i 0 ) J H i 0 J H i 0 J t 1 - i 0 J s )
Figure DE102016224092A1_0012
and u 2 = ω̇ s, shall - k P, 2s - ω s, soll ) - k I, 2 ∫ω s - ω s, shall dτ, if the controller (9) the rotational speed (ω s ) of Sonnenrads (S) regulates, or Q = ( - i 0 J t 1 - i 0 J H J t 1 - i 0 + ( 1 - i 0 ) J s i 0 J s )
Figure DE102016224092A1_0013
and u 2 = ω̇ ̇h, let - k P, 2h - ω h, soll ) - k I, 2 ∫ω h - ω h, dτ should, if the controller (9) the rotational speed (ω h ) of the Ring gear (H) regulates, each with M h, soll = the target torque of the ring gear (H) connected to the drive source (5), M s, soll = the target torque of the sun gear (S) connected to the drive source (4 ), ω h, soll = the desired rotational speed of the ring gear (H), ω̇ h, soll = the target rotational acceleration of the ring gear (H), ω t, soll = the target rotational speed of the web (T), ω̇ t, should = the target rotational acceleration of the web (T), ω s, soll = the target rotational speed of the sun gear (S), ω̇ s, soll = the target rotational acceleration of the sun gear (S), ω t = the actual rotational speed of Web (T), ω h = the actual rotational speed of the ring gear (H), ω s = the actual rotational speed of the sun gear (S), i 0 = the stationary ratio of the summation (2), J h = the moment of inertia of the ring gear ( H) and the mitbeschleu with the ring gear (H) inertial moments, J t = the moment of inertia of the web (T) and the inertia of a following system (3) accelerated with the web (T), J s = the moment of inertia of the sun gear (S) and the inertia accelerated by the sun gear (S), k P, 1. k I, 1, k P, 2 , k I, 2 = one controller gain each.
Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 5, mit einem Regler der Form ( M h , s o l l M s , s o l l ) = R ( u 1 u 2 M t ) ,
Figure DE102016224092A1_0014
wobei u 1 = ω ˙ t , s o l l k P ,1 ( ω t ω t , s o l l ) k I ,1 ω t ω t , s o l l d τ ,
Figure DE102016224092A1_0015
und wobei entweder R = ( i 0 J t 1 i 0 ( 1 i 0 ) J h i 0 J h i 0 i 0 1 i 0 J t 1 i 0 J s 1 1 i 0 )
Figure DE102016224092A1_0016
und u2 = ω̇s,soll - kP,2s - ωs,soll) - kI,2 ∫ωs - ωs,solldτ, wenn der Regler (9) die Drehgeschwindigkeit (ωs) des Sonnenrads (S) regelt, oder R = ( i 0 J t 1 i 0 J h i 0 1 i 0 J t 1 i 0 + ( 1 i 0 ) J s i 0 J s 1 1 i 0 )
Figure DE102016224092A1_0017
und u2 = ω̇h,soll - kP,2h - ωh,soll) - kI,2 ∫ωh - ωh,solldτ, wenn der Regler (9) die Drehgeschwindigkeit (ωh) des Hohlrads (H) regelt, jeweils mit Mh,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Hohlrad (H) verbundenen Antriebsquelle (4, 5), Ms,soll= das Soll-Drehmoment der mit dem Sonnenrad (S) verbundenen Antriebsquelle (4, 5), Mt= das dem Steg (T) vom Folgesystem (3) eingeprägte Ist-Drehmoment; ωh,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Hohlrads (H), ω̇h,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Hohlrads (H), ωt,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Stegs (T), ω̇t,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Stegs (T), ωs,soll= die Soll-Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads (S), ω̇s,soll= die Soll-Drehbeschleunigung des Sonnenrads (S), ωt= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Stegs (T), ωh= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Hohlrads (H), ωs= die Ist-Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads (S), i0= die Standübersetzung des Summiergetriebes (2), Jh= das Trägheitsmoment des Hohlrads (H) und der mit dem Hohlrad (H) mitbeschleunigten Trägheiten, Jt= das Trägheitsmoment des Stegs (T) und der mit dem Steg (T) mitbeschleunigten Trägheiten eines Folgesystems (3), Js= das Trägheitsmoment des Sonnenrads (S) und der mit dem Sonnenrad (S) mitbeschleunigten Trägheiten, kP,1, kI,1, kP,2, kI,2 = jeweils eine Reglerverstärkung.
Regulating device (1) after Claim 5 , with a regulator of shape ( M H . s O l l M s . s O l l ) = R ( u 1 u 2 M t ) .
Figure DE102016224092A1_0014
in which u 1 = ω ˙ t . s O l l - k P ,1 ( ω t - ω t . s O l l ) - k I ,1 ω t - ω t . s O l l d τ .
Figure DE102016224092A1_0015
and either R = ( - i 0 J t 1 - i 0 - ( 1 - i 0 ) J H i 0 J H i 0 - i 0 1 - i 0 J t 1 - i 0 J s 1 1 - i 0 )
Figure DE102016224092A1_0016
and u 2 = ω̇ s, shall - k P, 2s - ω s, soll ) - k I, 2 ∫ω s - ω s, shall dτ, if the controller (9) the rotational speed (ω s ) of Sonnenrads (S) regulates, or R = ( - i 0 J t 1 - i 0 J H - i 0 1 - i 0 J t 1 - i 0 + ( 1 - i 0 ) J s i 0 J s 1 1 - i 0 )
Figure DE102016224092A1_0017
and u 2 = ω̇ h, shall - k P, 2h - ω h, soll ) - k I, 2 ∫ω h - ω h, dτ should, if the controller (9) the rotational speed (ω h ) of Ring gear (H) regulates, each with M h, soll = the target torque of the ring gear (H) connected to the drive source (4, 5), M s, soll = the target torque of the sun gear (S) connected to the drive source (4, 5), M t = the actual torque impressed on the web (T) by the following system (3); ω h, soll = the target rotational speed of the ring gear (H), ω̇ h, soll = the target rotational acceleration of the ring gear (H), ω t, soll = the target rotational speed of the web (T), ω̇ t, soll = the target rotational acceleration of the web (T), ω s, soll = the target rotational speed of the sun gear (S), ω̇ s, soll = the target rotational acceleration of the sun gear (S), ω t = the actual rotational speed of the web ( T), ω h = the actual rotational speed of the ring gear (H), ω s = the actual rotational speed of the sun gear (S), i 0 = the stationary ratio of the summation gear (2), J h = the moment of inertia of the ring gear (H) and with the ring gear (H) mitbeschleunigten inertia, J t = the moment of inertia of the web (T) and with the web (T) mitbeschleunigten inertias of a following system (3), J s = the moment of inertia of the sun gear (S) and with the sun gear (S) mitbeschleunigten inertias, k P, 1 , k I, 1 , k P, 2 , k I, 2 = each one controller gain.
Regelvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, mit einem Trajektoriengenerator (8), welcher ausgeführt ist, die Soll-Drehgeschwindigkeiten (ωs,soll, ωh,soll, ωt,soll) und die Soll-Drehbeschleunigungen (ω̇s,soll, ω̇h,soll, ω̇t,soll) des Stegs (T) und • entweder des Hohlrads (H) • oder des Sonnenrads (S) zu ermitteln und dem Regler (9) vorzugeben.Regulating device (1) after Claim 6 or 7 , with a trajectory generator (8), which is designed, the target rotational speeds (ω s, soll , ωh, soll , ω t, soll ) and the target rotational accelerations (ω̇ s, soll , ω̇ h, soll , ω̇ t, soll ) of the web (T) and • either the ring gear (H) • or the sun gear (S) to determine and the controller (9) to specify. Regelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, mit einem Zustandsbeobachter, welcher ausgeführt ist, das dem Steg (T) vom Folgesystem (3) eingeprägte Ist-Drehmoment Mt zu schätzen und dem Regler (9) vorzugeben.Regulating device (1) according to one of Claims 6 to 8th , With a state observer, which is designed to estimate the web (T) of the following system (3) impressed actual torque M t and the controller (9) to specify. Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, aufweisend ein Summiergetriebe (2) mit einem ersten Eingang (S, H) für eine erste Antriebsquelle (4) und mit einem zweiten Eingang (S, H) für eine zweite Antriebsquelle (5) und mit einem Ausgang (T), an dem ein Summendrehmoment der Antriebsquellen (4, 5) abgreifbar ist, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 11. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor als eine erste Antriebsquelle (4, 5) und mit einer E-Maschine als eine zweite Antriebsquelle (4, 5), gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10.Drive device, in particular for a motor vehicle drive train, comprising a summing gear (2) with a first input (S, H) for a first drive source (4) and with a second input (S, H) for a second drive source (5) and with an output (T), on which a total torque of the drive sources (4, 5) can be tapped, characterized by a control device (1) according to one of the preceding claims. 11. Motor vehicle drive train with an internal combustion engine as a first drive source (4, 5) and with an electric motor as a second drive source (4, 5), characterized by a drive device according to Claim 10 ,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020182933A1 (en) 2019-03-12 2020-09-17 MULAG FAHRZEUGWERK Heinz Wössner GmbH & Co. KG Fully electric drive unit for a vehicle, in particular a self-propelling work machine, and procedure for operation thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2848595A1 (en) * 1978-11-09 1980-05-22 Bosch Gmbh Robert Torque regulator for gearing system - calculates pressure control signals for hydrostatic pump and hydrostatic motor using computer
DE3743382A1 (en) * 1987-12-21 1989-07-06 Hurth Masch Zahnrad Carl Gear arrangement for coupling two engines to a working machine
DE102011103375A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive train for e.g. hybrid vehicle, has drive shaft connected with combustion engines such that amount of torque generated by engines is branched into summing gearbox through respective variation gearboxes connected with shaft

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2848595A1 (en) * 1978-11-09 1980-05-22 Bosch Gmbh Robert Torque regulator for gearing system - calculates pressure control signals for hydrostatic pump and hydrostatic motor using computer
DE3743382A1 (en) * 1987-12-21 1989-07-06 Hurth Masch Zahnrad Carl Gear arrangement for coupling two engines to a working machine
DE102011103375A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive train for e.g. hybrid vehicle, has drive shaft connected with combustion engines such that amount of torque generated by engines is branched into summing gearbox through respective variation gearboxes connected with shaft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020182933A1 (en) 2019-03-12 2020-09-17 MULAG FAHRZEUGWERK Heinz Wössner GmbH & Co. KG Fully electric drive unit for a vehicle, in particular a self-propelling work machine, and procedure for operation thereof

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