DE102017101485A1

DE102017101485A1 - Verfahren und system zum schätzen von triebstrangdrehmoment eines hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017101485A1
Application number: DE102017101485.3A
Authority: DE
Inventors: Rajit Johri; Jeffrey Allen Doering; Ming Lang Kuang; XiaoYong Wang; Mark Steven Yamazaki; Jason Meyer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2017-08-10
Also published as: US10308233B2; CN107042821A; US20170225670A1; CN107042821B

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs beschrieben, der einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor/Generator enthält. Die Systeme und Verfahren stimmen zeitlich ein geschätztes Elektromotordrehmoment und ein Ist-Elektromotordrehmoment aufeinander ab, um ein geschätztes Triebstrangdrehmoment bereitzustellen. Das Abstimmen kompensiert Verzögerungen in der Kommunikation über ein Controller Area Network zwischen unterschiedlichen Steuerungen.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Verfahren und ein System zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs. Die Verfahren und Systeme können insbesondere für Hybridfahrzeuge nützlich sein, die Radmoment über einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, die an einer Welle positioniert sind, an ein Getriebe bereitstellen.
Stand der Technik und Kurzdarstellung
Ein Hybridfahrzeug kann mehr als eine Steuerung zum Betreiben verschiedener Einrichtungen enthalten. Zum Beispiel kann ein Hybridfahrzeug eine Fahrzeugsystemsteuerung enthalten, die zwischen einer Verbrennungsmotorsteuerung, einer Elektromotorsteuerung, einer Fahrzeugbremsensteuerung und einer Getriebesteuerung kommuniziert. Die Fahrzeugsystemsteuerung kann mit den anderen verschiedenen Steuerungen über ein Controller Area Network (CAN) kommunizieren. Die Kommunikation kann das Senden von Werten verschiedener Steuervariablen von der Fahrzeugsystemsteuerung zu den verschiedenen Steuerungen und das Empfangen von Werten verschiedener Steuervariablen zur Fahrzeugsystemsteuerung von den verschiedenen Steuerungen beinhalten. Weil Werte von kommunizierten Steuervariablen dynamisch sein können, kann es allerdings für Werte einiger Steuervariablen, die zum Betreiben der verschiedenen Steuerungen verwendet werden, möglich sein, dass sie sich vom Ist-Wert der Steuervariablen unterscheiden. Folglich können Störungen im Fahrzeugbetrieb auftreten.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Probleme erkannt und haben ein Antriebsstrang-Betriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: ein Elektromotordrehmoment auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu schätzen; das geschätzte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zum Schätzen von Triebstrangdrehmoment zu addieren; und ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen.
Durch Kompensation einer Kommunikationszeitverzögerung zwischen einer ersten Steuerung, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer zweiten Steuerung, die das Elektromotordrehmoment steuert, kann es möglich sein, das technische Ergebnis von verbesserter Triebstrangdrehmomentschätzung bereitzustellen, so dass das Steuern von Stellgliedern, die auf Basis des Triebstrangdrehmomentschätzwerts eingestellt werden, verbessert werden kann. Zum Beispiel kann die Elektromotordrehmoment- und die Verbrennungsmotordrehmomentabgabe verbessert werden, um ein verlangtes Triebstrangdrehmoment zu erfüllen. Weiterhin kann der Gangwechsel eines Getriebes verbessert werden, indem auf einen genaueren Triebstrangdrehmomentschätzwert reagiert wird.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz für geringere Triebstrangdrehmomentstörungen sorgen. Weiterhin kann der Ansatz den Stellgliedbetrieb verbessern, indem zum richtigen Zeitpunkt Sollwerte für die Stellglieder bereitgestellt werden. Zusätzlich kann der Ansatz Getriebeschaltvorgänge und die Genauigkeit beim Bereitstellen eines verlangten, vom Fahrer angeforderten Drehmoments über den Elektromotor und den Verbrennungsmotor verbessern.
Die oben genannten Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, leicht ersichtlich.
Es versteht sich, dass die oben stehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungsformen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile beheben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, das hier als „Ausführliche Beschreibung” bezeichnet wird, alleine oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich, wobei gilt:
1 ist eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors;
2 ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeug-Antriebsstrangs;
3 ist ein Kurvenbild, das unkompensierte Triebstrangdrehmomentsteuerung zeigt;
4 ist ein Kurvenbild, das kompensierte Triebstrangdrehmomentsteuerung zeigt;
5 ist ein beispielhaftes Steuerungsblockdiagramm für Kompensation der Triebstrangdrehmomentsteuerung; und
6 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm für Kompensation der Triebstrangdrehmomentsteuerung.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf den Betrieb eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors eines Hybridfahrzeugs. Triebstrangdrehmoment wird um Verzögerungen kompensiert, die über ein Kommunikationsnetz vorhanden sein können. Das Hybridfahrzeug kann einen Verbrennungsmotor enthalten, wie in 1 gezeigt wird. Der Verbrennungsmotor aus 1 kann in einem Antriebsstrang enthalten sein, wie in 2 gezeigt wird. Unkompensiertes, über einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor produziertes Triebstrangdrehmoment kann sich wie in 3 gezeigt verhalten. Kompensiertes, über den Verbrennungsmotor und den Elektromotor produziertes Triebstrangdrehmoment kann sich wie in 4 gezeigt verhalten. Ein Blockdiagramm einer beispielhaften Steuerung wird in 5 gezeigt. Das Hybridfahrzeug kann gemäß dem in 6 gezeigten Flussdiagramm arbeiten.
Mit Bezug auf 1: Der Motor 10 mit innerer Verbrennung, der mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, wird von der elektronischen Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert. Der Verbrennungsmotor 10 besteht aus dem Zylinderkopf 35 und dem Block 33, die den Brennraum 30 und die Zylinderwandungen 32 enthalten. Der Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit der Kurbelwelle 40 hin und her. Das Schwungrad 97 und das Hohlrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der Anlasser 96 (z. B. die Niederspannungs-Elektromaschine (betrieben mit weniger als 30 Volt)) enthält den Ritzelschaft 98 und das Ritzel 95. Der Ritzelschaft 98 kann das Ritzel 95 zum Einrücken des Hohlrads 99 selektiv vorrücken. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite des Verbrennungsmotors oder an der Rückseite des Verbrennungsmotors montiert sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 Drehmoment selektiv über einen Riemen oder eine Kette zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle eingerückt ist. Der Brennraum 30 wird mit dem Einlasskrümmer 44 und dem Auslasskrümmer 48 über das Einlassventil 52 bzw. das Auslassventil 54 in Verbindung stehend gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann durch die Ventilaktivierungseinrichtung 59 selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Das Auslassventil 54 kann durch die Ventilaktivierungseinrichtung 58 selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Die Ventilaktivierungseinrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Einrichtungen sein.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 wird so positioniert gezeigt, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 gibt flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite aus der Steuerung 12 ab. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) abgegeben, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Verteilerleitung (nicht gezeigt) enthält. Bei einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem zur Erzeugung höherer Kraftstoffdrücke verwendet werden.
Zusätzlich wird der Einlasskrümmer 44 in Verbindung stehend mit dem Turboladerverdichter 162 und dem Verbrennungsmotorlufteinlass 42 gezeigt. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Laderverdichter sein. Die Welle 161 koppelt die Turboladerturbine 164 mechanisch mit dem Turboladerverdichter 162. Die optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Stellung der Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom vom Verdichter 162 zum Einlasskrümmer 44 zu steuern. Der Druck in der Ladekammer 45 kann als Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, weil der Einlass der Drossel 62 sich innerhalb der Drosselkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich im Einlasskrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, so dass die Drossel 62 eine Einlasskanaldrossel ist. Das Verdichterrezirkulationsventil 47 kann selektiv auf mehrere Stellungen zwischen ganz geöffnet und ganz geschlossen eingestellt werden. Das Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase die Turbine 164 zum Steuern der Drehzahl des Verdichters 162 selektiv umgehen. Der Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Verbrennungsmotorlufteinlass 42 eintritt.
Das verteilerlose Zündsystem 88 stellt über die Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zum Brennraum 30 bereit. Die Breitband-Lambdasonde (UEGO, Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 wird gekoppelt mit dem Auslasskrümmer 48, dem katalytischen Konverter 70 vorgelagert gezeigt. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine Zwei-Zustands-Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbricks enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungseinrichtungen mit jeweils mehreren Bricks verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
Die Steuerung 12 wird in 1 als ein konventioneller Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: die Mikroprozessoreinheit 102, die Eingabe-/Ausgabe-Ports 104, den Festwertspeicher 106 (z. B. nichtflüchtigen Speicher), den Direktzugriffspeicher 108, den Keep-Alive-Memory 110 und einen konventionellen Datenbus. Die Steuerung 12 wird so gezeigt, dass sie zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen verschiedene Signale von mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren aufnimmt, einschließlich: die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) vom mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Gaspedal 130 gekoppelten Stellungssensor 134 zum Erfassen einer durch den Fuß 132 aufgebrachten Kraft; einen mit dem Bremspedal 150 gekoppelten Stellungssensor 154 zum Erfassen einer durch den Fuß 152 aufgebrachten Kraft; eine Messung des Einlasskrümmerdrucks (MAP) vom mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Verbrennungsmotorstellungssensor von einem Hall-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Verbrennungsmotor eintretenden Luftmasse vom Sensor 120; und eine Messung der Drosselstellung vom Sensor 68. Auch der Atmosphärendruck kann zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Verbrennungsmotorstellungssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, anhand derer die Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Während des Betriebs macht jeder Zylinder im Verbrennungsmotor 10 typischerweise einen Viertakt-Zyklus durch: Der Zyklus beinhaltet den Einlasshub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in den Brennraum 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um so das Volumen im Brennraum 30 zu vergrößern. Die Stellung, in der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B., wenn der Brennraum 30 sein größtes Volumen aufweist), wird typischerweise von Fachleuten als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um so die Luft im Brennraum 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und dem Zylinderkopf am nächsten ist (z. B. wenn der Brennraum 30 sein kleinstes Volumen aufweist), wird typischerweise von Fachleuten als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. Bei einem Prozess, der nachstehend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in den Brennraum eingeleitet. Bei einem Prozess, der nachstehend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel gezündet, wie zum Beispiel die Zündkerze 92, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum UT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Rotationsdrehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es sei angemerkt, dass das oben Genannte lediglich als ein Beispiel gezeigt wird und dass sich die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils ändern können, wie zum Beispiel, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 225, das einen Antriebsstrang oder Triebstrang 200 enthält. Der Antriebsstrang aus 2 enthält den in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 10. Der Antriebsstrang 200 wird einschließlich der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Elektromaschinensteuerung 252, der Getriebesteuerung 254, der Energiespeichersteuerung 253 und der Bremsensteuerung 250 gezeigt. Die Steuerungen können über das Controller Area Network (CAN) 299 in Verbindung stehen. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie zum Beispiel Drehmomentabgabegrenzwerte (z. B. Drehmomentabgabe der gesteuerten Einrichtung oder Komponente, die nicht überschritten werden sollen), Drehmomenteingabegrenzwerte (z. B. Drehmomenteingang der gesteuerten Einrichtung oder Komponente, die nicht überschritten werden sollen), Drehmomentabgabe der gesteuerten Einrichtung, Sensor- und Stellglieddaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen hinsichtlich eines verschlechterten Getriebes, Informationen hinsichtlich eines verschlechterten Verbrennungsmotors, Informationen hinsichtlich einer verschlechterten Elektromaschine, Informationen hinsichtlich verschlechterter Bremsen). Weiterhin kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 Sollwerte für die Verbrennungsmotorsteuerung 12, die Elektromaschinensteuerung 252, die Getriebesteuerung 254 und die Bremsensteuerung 250 bereitstellen, um vom Fahrer eingegebene Anforderungen und andere Anforderungen zu erfüllen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen basieren.
Als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal und die Fahrzeuggeschwindigkeit freigibt, kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 zum Beispiel ein verlangtes Radmoment oder ein Radleistungsniveau anfordern, um eine verlangte Fahrzeugverlangsamungsrate bereitzustellen. Das verlangte Radmoment kann von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitgestellt werden, indem sie ein erstes Bremsmoment von der Elektromaschinensteuerung 252 und ein zweites Bremsmoment von der Bremsensteuerung 250 anfordert, wobei das erste und das zweite Drehmoment das verlangte Bremsmoment auf die Fahrzeugräder 216 aufbringen.
In anderen Beispielen kann die Aufteilung des Steuerns von Antriebsstrangeinrichtungen anders, als in 2 gezeigt wird, aufgeteilt werden. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung die Stelle der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Elektromaschinensteuerung 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremsensteuerung 250 einnehmen. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Verbrennungsmotorsteuerung 12 eine einzige Einheit sein, während die Elektromaschinensteuerung 252, die Getriebesteuerung 254 und die Bremsensteuerung 250 eigenständige Steuerungen sind.
In diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 vom Verbrennungsmotor 10 und der Elektromaschine 240 angetrieben werden. In anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 weggelassen sein. Der Verbrennungsmotor 10 kann mit einem in 1 gezeigten Verbrennungsmotoranlasssystem oder über den integrierten Anlasser/Generator (ISG, Integrated Starter/Generator) 240 angelassen werden. Der ISG 240 (z. B. die Hochspannungs-Elektromaschine (betrieben mit mehr als 30 Volt)) kann auch als eine Elektromaschine, ein Elektromotor und/oder Generator bezeichnet werden. Weiterhin kann das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 über das Drehmomentstellglied 204, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drossel usw., eingestellt werden.
Ein Verbrennungsmotorausgangsdrehmoment kann durch das Zweimassen-Schwungrad 215 zu einer Eingangs- oder ersten Seite der Antriebsstrangtrennkupplung 235 übertragen werden. Die Trennkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Die nachgelagerte oder zweite Seite 234 der Trennkupplung 236 ist mechanisch an die ISG-Eingangswelle 237 gekoppelt gezeigt.
Der ISG 240 kann dazu betrieben werden, dass er Drehmoment für den Antriebsstrang 200 bereitstellt oder dass er in einem Regenerationsmodus Antriebsstrangdrehmoment in elektrische Energie zum Speichern in der elektrischen Energiespeichereinrichtung 275 umwandelt. Der ISG 240 weist eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als der in 1 gezeigte Anlasser 96 auf. Weiterhin treibt der ISG 240 den Antriebsstrang 200 direkt an oder wird vom Antriebsstrang 200 direkt angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten, um den ISG 240 mit dem Antriebsstrang 200 zu koppeln. Stattdessen dreht sich der ISG 240 mit der gleichen Drehzahl wie der Antriebsstrang 200. Die elektrische Energiespeichereinrichtung 275 (z. B. eine Hochspannungsbatterie oder -leistungsquelle) kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die nachgelagerte Seite des ISG 240 ist über die Welle 241 mit dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers 206 mechanisch gekoppelt. Die vorgelagerte Seite des ISG 240 ist mit der Trennkupplung 236 mechanisch gekoppelt. Der ISG 240 kann dem Antriebsstrang 200 ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment über den Betrieb als ein Elektromotor oder als ein Generator bereitstellen, wie von der Elektromaschinensteuerung 252 angewiesen wird.
Der Drehmomentwandler 206 enthält ein Turbinenrad 286 zur Abgabe von Drehmoment an die Eingangswelle 270. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit dem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 enthält auch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung (TCC, Torque Converter Bypass Lock-Up Clutch) 212. Das Drehmoment wird direkt vom Pumpenrad 285 zum Turbinenrad 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird durch die Steuerung 12 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 Verbrennungsmotordrehmoment über Fluidübertragung zwischen dem Turbinenrad 286 des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers zum Automatikgetriebe 208, wodurch Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Wenn, im Gegensatz dazu, die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Verbrennungsmotorausgangsdrehmoment direkt über die Drehmomentwandlerkupplung zu einer Eingangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wodurch ermöglicht wird, dass die an das Getriebe direkt weitergeleitete Drehmomentmenge eingestellt wird. Die Getriebesteuerung 254 kann dazu ausgelegt sein, die durch den Drehmomentwandler 212 übertragene Drehmomenthöhe einzustellen, indem sie die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Betriebszustände des Verbrennungsmotors oder auf Basis einer fahrerbasierten Verbrennungsmotorbetriebsanforderung einstellt.
Das Automatikgetriebe 208 enthält Gangkupplungen (zum Beispiel die Gänge 1–10) 211 und die Vorwärtskupplung 210. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingerückt werden, um ein Verhältnis einer Ist-Gesamtanzahl von Drehungen der Eingangswelle 270 zu einer Ist-Gesamtanzahl der Drehungen der Räder 216 zu ändern. Die Gangkupplungen 211 können über das Einstellen von Fluid, das den Kupplungen über die Getriebesteuerungs-Magnetventile 209 zugeführt wird, eingerückt oder ausgerückt werden. Die Drehmomentabgabe vom Automatikgetriebe 208 kann auch an die Räder 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug über die Abtriebswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 als Reaktion auf einen Fahrzustand des Fahrzeugs übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment an die Räder 216 übertragen wird. Die Getriebesteuerung 254 aktiviert selektiv die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder rückt sie ein. Die Getriebesteuerung deaktiviert auch selektiv die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder rückt sie aus.
Weiterhin kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 aufgebracht werden, indem die Radreibungsbremsen 218 eingerückt werden. In einem Beispiel können die Radreibungsbremsen 218 als Reaktion darauf eingerückt werden, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht dargestellt) drückt und/oder als Reaktion auf Anweisungen in der Bremsensteuerung 250. Weiterhin kann die Bremsensteuerung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anforderungen betätigen, die aus der Fahrzeugsystemsteuerung 255 kommen. Auf die gleiche Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 durch Ausrücken der Radbremsen 218 als Reaktion darauf reduziert werden, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt, auf Anweisungen der Bremsensteuerung und/oder auf Anweisungen und/oder Informationen der Fahrzeugsystemsteuerung. Zum Beispiel können die Fahrzeugbremsen eine Reibungskraft über die Steuerung 250 auf die Räder 216 als Teil einer automatisierten Verbrennungsmotoranhalteprozedur aufbringen.
Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu beschleunigen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment oder eine Leistungsanforderung von einem Gaspedal oder einer anderen Einrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 ordnet dann einen Anteil des vom Fahrer angeforderten Drehmoments dem Verbrennungsmotor und den verbleibenden Anteil dem ISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert das Verbrennungsmotordrehmoment von der Verbrennungsmotorsteuerung 12 und das ISG-Drehmoment von der Elektromaschinensteuerung 252 an. Falls das ISG-Drehmoment plus das Verbrennungsmotordrehmoment kleiner als ein Getriebeeingangs-Drehmomentgrenzwert (z. B. ein Schwellenwert, der nicht überschritten werden soll) ist, wird das Drehmoment an den Drehmomentwandler 206 abgegeben, der dann wenigstens einen Anteil des angeforderten Drehmoments an die Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuerung 254 verriegelt selektiv die Drehmomentwandlerkupplung 212 und rückt die Zahnräder über die Gangkupplungen 211 als Reaktion auf Schaltroutinen und TCC-Verriegelungspläne ein, die auf dem Eingangswellendrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können. Unter bestimmten Bedingungen, in denen es erwünscht sein kann, die elektrische Energiespeichereinrichtung 275 aufzuladen, kann ein Ladedrehmoment (z. B. ein negatives ISG-Drehmoment) angefordert werden, während ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment ungleich null vorliegt. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann erhöhtes Verbrennungsmotordrehmoment anfordern, um das Lademoment zu überwinden, um das vom Fahrer angeforderte Drehmoment zu erfüllen.
Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu verlangsamen und Rekuperationsbremsen bereitzustellen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung ein negatives verlangtes Radmoment auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Bremspedalstellung bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 ordnet dann einen Anteil des negativen verlangten Radmoments (z. B. das verlangte Antriebsstrangradmoment) dem ISG 240 und den verbleibenden Anteil den Reibungsbremsen 218 zu (z. B. das verlangte Reibungsbrems-Radmoment). Weiterhin kann die Fahrzeugsystemsteuerung der Getriebesteuerung 254 melden, dass sich das Fahrzeug in einem Rekuperationsbremsmodus befindet, so dass die Getriebesteuerung 254 die Gänge 211 auf Basis einer eindeutigen Schaltroutine schaltet, um den Regenerationswirkungsgrad zu erhöhen. Der ISG 240 führt der Getriebeeingangswelle 270 ein negatives Drehmoment zu, jedoch kann das vom ISG 240 bereitgestellte negative Drehmoment von der Getriebesteuerung 254 begrenzt werden, die einen negativen Drehmomentgrenzwert für die Getriebeeingangswelle ausgibt (z. B. einen nicht zu überschreitenden Schwellenwert). Weiterhin kann das negative Drehmoment des ISG 240 auf Basis von Betriebsbedingungen der elektrischen Energiespeichereinrichtung 275, durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 oder durch die Elektromaschinensteuerung 252 begrenzt sein (z. B. auf weniger als ein negatives Schwellenwertdrehmoment). Irgendein Teil des verlangten negativen Radmoments, der wegen Getriebe- oder ISG-Grenzwerten möglicherweise nicht vom ISG 240 bereitgestellt wird, kann den Reibungsbremsen 218 zugeordnet werden, so dass das verlangte Radmoment durch eine Kombination aus negativem Radmoment von den Reibungsbremsen 218 und dem ISG 240 bereitgestellt wird.
Dementsprechend kann die Drehmomentsteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 mit lokaler Drehmomentsteuerung für den Verbrennungsmotor 10, das Getriebe 208, die Elektromaschine 240 und die Bremsen 218 überwacht werden, was von der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Elektromaschinensteuerung 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremsensteuerung 250 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann eine Drehmomentabgabe dadurch gesteuert werden, dass eine Kombination aus Zündzeitpunkt-Timing, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpuls-Timing und/oder Luftladung durch Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder des Ventil-Timings, des Ventilhubs und des Aufladedrucks für turboaufgeladene oder mechanisch aufgeladene Verbrennungsmotoren eingestellt wird. Bei einem Dieselmotor kann die Steuerung 12 die Verbrennungsmotordrehmomentabgabe durch Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpuls-Timing und Luftladung steuern. In jedem Fall kann die Verbrennungsmotorsteuerung auf einer Basis Zylinder für Zylinder durchgeführt werden, um die Verbrennungsmotordrehmomentabgabe zu steuern.
Die Elektromaschinensteuerung 252 kann die Drehmomentabgabe und die Erzeugung von elektrischer Energie aus dem ISG 240 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von den Feld- und/oder Ankerwicklungen des ISG fließt, wie in der Technik bekannt ist.
Die Getriebesteuerung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenstellung über den Stellungssensor 271. Die Getriebesteuerung 254 kann die Getriebeeingangswellenstellung in die Eingangswellendrehzahl mittels Unterscheiden eines Signals vom Stellungssensor 271 oder Zählen einer Anzahl bekannter Winkelabstandsimpulse über ein vorbestimmtes Zeitintervall umwandeln. Die Getriebesteuerung 254 kann das Drehmoment der Getriebeabtriebswelle vom Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Stellungssensor oder Drehmoment- und Stellungssensoren sein. Falls der Sensor 272 ein Stellungssensor ist, kann die Steuerung 254 Wellenstellungsimpulse über ein vorbestimmtes Zeitintervall zählen, um die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254 kann ebenfalls die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle differenzieren, um die Beschleunigung der Getriebeabtriebswelle zu bestimmen.
Die Bremsensteuerung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 221 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255. Die Bremsensteuerung 250 kann ebenfalls Bremspedalstellungsinformationen direkt oder über das CAN 299 von dem in 1 gezeigten Bremspedalsensor 154 empfangen. Die Bremsensteuerung 250 kann den Bremsvorgang als Reaktion auf einen Sollwert-Radmoment von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitstellen. Die Bremsensteuerung 250 kann auch ABS- und Fahrzeugstabilitätsbremsvorgänge bereitstellen, um den Fahrzeugbremsvorgang und die Fahrzeugstabilität zu verbessern. Die Bremsensteuerung 250 kann von daher der Fahrzeugsystemsteuerung 255 einen Radmomentgrenzwert (z. B. ein negatives Schwellenwertradmoment, das nicht zu überschreiten ist) bereitstellen, so dass das negative ISG-Drehmoment nicht bewirkt, dass der Radmomentgrenzwert überschritten wird. Falls die Steuerung 250 zum Beispiel einen negativen Radmomentgrenzwert von 50 Nm ausgibt, wird das ISG-Drehmoment darauf eingestellt, weniger als 50 Nm negatives Drehmoment an den Rädern, einschließlich Berücksichtigung von Getriebeverzahnung, bereitzustellen (z. B. 49 Nm).
Somit sorgt das System aus den 1 und 2 für ein System, das Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; einen Elektromotor/Generator; eine Elektromotor-/Generatorsteuerung in elektrischer Verbindung mit dem Elektromotor/Generator; eine Trennkupplung, die in einem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor positioniert ist; ein Getriebe, das mit dem Elektromotor/Generator gekoppelt ist; und eine Fahrzeugsystemsteuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um einen geschätzten Elektromotordrehmomentwert und einen Ist-Elektromotordrehmomentwert, der über die Elektromotor-/Generatorsteuerung ausgegeben wird, zeitlich aufeinander abzustimmen. Das System beinhaltet, dass die Fahrzeugsystemsteuerung das geschätzte Elektromotordrehmoment schätzt. Das System beinhaltet, dass der geschätzte Elektromotordrehmomentwert und der Ist-Elektromotordrehmomentwert, der über die Elektromotor-/Generatorsteuerung ausgegeben wird, über einen Prädiktor zeitlich aufeinander abgestimmt werden.
In einigen Beispielen umfasst das System weiterhin zusätzliche Anweisungen, um eine Verbrennungsmotordrehmomentanforderung zu bestimmen. Das System umfasst weiterhin zusätzliche Anweisungen, um den geschätzten Elektromotordrehmomentwert auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu bestimmen. Das System umfasst weiterhin zusätzliche Anweisungen, um das geschätzte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zu addieren, um Triebstrangdrehmoment zu schätzen. Das System umfasst weiterhin zusätzliche Anweisungen, um ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen.
Jetzt mit Bezug auf 3: Es werden beispielhafte Kurvenbilder gezeigt, die veranschaulichen, wie Verzögerungen im Fahrzeugkommunikationssystemnetz das Triebstrangdrehmoment beeinflussen können. Die Kurvenbilder von 3 stellen Verbrennungsmotordrehmoment, Elektromotordrehmoment und Triebstrangdrehmoment (z. B. Elektromotordrehmoment plus Verbrennungsmotordrehmoment) für unkompensierte Verzögerungen im Kommunikationsnetz dar. Vertikale Linien zu den Zeitpunkten T0–T3 stellen Zeitpunkte während der Abfolge dar. In diesem Beispiel befinden sich die Fahrzeugsystemsteuerung und die Verbrennungsmotorsteuerung in einer gleichen Steuereinheit, während sich die Elektromotorsteuerung getrennt von der Fahrzeugsystemsteuerung und der Verbrennungsmotorsteuerung befindet. Kommunikationen zwischen der Fahrzeugsystemsteuerung und der Elektromotorsteuerung erfolgen über ein CAN, wie in 1 gezeigt wird.
Das erste Kurvenbild von oben in 3 ist ein Kurvenbild des Verbrennungsmotordrehmoments über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Verbrennungsmotordrehmoment dar, und das Verbrennungsmotordrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 302 stellt ein Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment dar. Die gestrichelte Linie 304 stellt das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment 302 basiert. Die Zeit zwischen den Pfeilen bei 303 stellt die Verzögerungszeit des Stellglieds dar (z. B. der Verbrennungsmotor und Stellglieder, die zum Einstellen des Verbrennungsmotordrehmoments verwendet werden).
Das zweite Kurvenbild von oben in 3 ist ein Kurvenbild des Elektromotordrehmoments über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Elektromotordrehmoment dar, und das Elektromotordrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 310 stellt ein Sollwert-Elektromotordrehmoment dar, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die gestrichelte Linie 308 stellt das Ist-Elektromotordrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Elektromotordrehmoment 310 basiert, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die Strich-Punkt-Linie 306 stellt das Ist-Elektromotordrehmoment dar, das an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet wird. Die Zeit zwischen den Pfeilen bei 309 stellt eine Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt dar, an dem das Sollwert-Elektromotordrehmoment ausgegeben wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem das Ist-Elektromotordrehmoment an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet und von ihr empfangen wird.
Das dritte Kurvenbild von oben in 3 ist ein Kurvenbild des vom Fahrer angeforderten Drehmoments. Das vom Fahrer angeforderte Drehmoment ist eine Basis zum Bestimmen des Triebstrangdrehmoments. Die vertikale Achse stellt das vom Fahrer angeforderte Drehmoment dar, und das vom Fahrer angeforderte Drehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur.
Das vierte Kurvenbild von oben in 3 ist ein Kurvenbild des Triebstrangdrehmoments (z. B. des Elektromotordrehmoments plus das Verbrennungsmotordrehmoment) über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Antriebsstrangdrehmoment dar, und das Antriebsstrangdrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 312 stellt das Triebstrangdrehmoment dar (z. B. die Summe des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments und des Ist-Elektromotordrehmoments), das auf dem Ist-Elektromotordrehmoment und dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment basiert, die von den entsprechenden Verbrennungsmotor- und Elektromotorsteuerungen an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden. Die gestrichelte Linie 314 stellt das Triebstrangdrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert.
Zum Zeitpunkt T0 befinden sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment auf einem niedrigen Niveau. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das Ist-Elektromotordrehmoment und das gemeldete Ist-Elektromotordrehmoment befinden sich auf einem höheren Niveau. Das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Sollwert-Elektromotordrehmoment und dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment basiert, und das Triebstrangdrehmoment, das auf dem gemeldeten Ist-Elektromotordrehmoment und dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment basiert, befinden sich auf einem niedrigeren Niveau.
Zum Zeitpunkt T1 beginnt sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment zu erhöhen, ohne dass sich das Sollwert-Elektromotordrehmoment zu verringern beginnt. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, beginnt sich wegen eines Zeitraums nicht zu verringern, der erforderlich ist, damit ein Elektromotorsollwert, der von der Fahrzeugsystemsteuerung gesendet wird, von der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die anderen Steuervariablen bleiben auf einem gleichen Niveau. Diese Zustände können als Reaktion darauf auftreten, dass ein Batterieladezustand kleiner als ein Schwellenwert ist oder aufgrund anderer Zustände.
Zum Zeitpunkt T2 beginnt sich der Elektromotorsollwert, der von der Elektromotorsteuerung empfangen wird, zu erhöhen, während sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment weiter verringert. Die anderen Steuervariablen bleiben auf einem gleichen Niveau. Der Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 ist auf eine Kommunikationszeitverzögerung im Fahrzeugkommunikationsnetz zwischen der Fahrzeugsystemsteuerung und der Elektromotorsteuerung zurückzuführen.
Zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 erhöhen sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment weiter und stabilisieren sich dann bei konstant höheren Werten. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, das Ist-Elektromotordrehmoment und das Ist-Elektromotordrehmoment, das an die Systemsteuerung gemeldet wird, verringern sich weiter hin zu einem Endwert. Das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert, die von den entsprechenden Verbrennungsmotor- und Elektromotorsteuerungen an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden, erhöht sich und verringert sich dann in der Nähe des Zeitpunkts T3.
Zum Zeitpunkt T3 erreicht das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, seinen Endwert, wodurch die Sollwertabfolge für den Verbrennungsmotor und den Elektromotor abgeschlossen ist. Das Ist-Elektromotordrehmoment und das gemeldete Ist-Elektromotordrehmoment laufen kurz danach beim Sollwert-Elektromotordrehmoment zusammen. Das Verbrennungsmotordrehmoment und das Triebstrangdrehmoment erreichen ebenfalls Endwerte.
Somit erhöht sich in der Zeit zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert, die an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden, und verringert sich dann, was Triebstrangdrehmomentstörungen und/oder Störungen in anderen Fahrzeugsystemen, einschließlich dem Getriebe des Fahrzeugs, bewirken kann.
Jetzt mit Bezug auf 4: Es werden beispielhafte Kurvenbilder gezeigt, die veranschaulichen, wie Verzögerungen im Fahrzeugkommunikationssystemnetz kompensiert werden können, um den Triebstrangdrehmomentschätzwert zu verbessern. Die Kurvenbilder von 4 sind den Kurvenbildern von 3 ähnlich. Vertikale Linien zu den Zeitpunkten T10–T13 stellen interessierende Zeitpunkte während der Abfolge dar. In diesem Beispiel befinden sich die Fahrzeugsystemsteuerung und die Verbrennungsmotorsteuerung in einer gleichen Steuereinheit, während sich die Elektromotorsteuerung getrennt von der Fahrzeugsystemsteuerung und der Verbrennungsmotorsteuerung befindet. Kommunikationen zwischen der Fahrzeugsystemsteuerung und der Elektromotorsteuerung erfolgen über ein CAN, wie in 1 gezeigt wird.
Das erste Kurvenbild von oben in 4 ist ein Kurvenbild des Verbrennungsmotordrehmoments über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Verbrennungsmotordrehmoment dar, und das Verbrennungsmotordrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 402 stellt ein Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment dar. Die gestrichelte Linie 404 stellt das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment 402 basiert. Die Zeit zwischen den Pfeilen bei 403 stellt die Verzögerungszeit des Stellglieds dar (z. B. der Verbrennungsmotor und Stellglieder, die zum Einstellen des Verbrennungsmotordrehmoments verwendet werden).
Das zweite Kurvenbild von oben in 4 ist ein Kurvenbild des Elektromotordrehmoments über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Elektromotordrehmoment dar, und das Elektromotordrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 410 stellt ein Sollwert-Elektromotordrehmoment dar, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die gestrichelte Linie 408 stellt das Ist-Elektromotordrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Elektromotordrehmoment 410 basiert, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die Strich-Punkt-Linie 406 stellt das geschätzte Elektromotordrehmoment dar, das in der Fahrzeugsystemsteuerung berechnet worden ist. Falls die Elektromotorsteuerung an die Fahrzeugsystemsteuerung zurückmelden muss, wird eine zusätzliche CAN-Verzögerung auftreten, wie in 3 gezeigt wird. Die Zeit zwischen den Pfeilen bei 409 stellt eine Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt dar, an dem das Sollwert-Elektromotordrehmoment ausgegeben wird, bis zu einem Zeitpunkt, an dem das Ist-Elektromotordrehmoment von der Elektromotorsteuerung umgesetzt ist. Das Ist-Drehmoment, das von der Elektromotorsteuerung zurück zur Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet wird, wird eine zusätzliche Verzögerung aufweisen, wie in 3 gezeigt wird. Die Linien 406 und 408 liegen auf einem gleichen Niveau wie die Linie 410, wenn nur die Linie 410 sichtbar ist.
Das dritte Kurvenbild von oben in 4 ist ein Kurvenbild des vom Fahrer angeforderten Drehmoments. Das vom Fahrer angeforderte Drehmoment ist eine Basis zum Bestimmen des Triebstrangdrehmoments. Die vertikale Achse stellt das vom Fahrer angeforderte Drehmoment dar, und das vom Fahrer angeforderte Drehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur.
Das vierte Kurvenbild von oben in 4 ist ein Kurvenbild des Triebstrangdrehmoments (z. B. des Elektromotordrehmoments plus das Verbrennungsmotordrehmoment) über der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Triebstrangdrehmoment dar, und das Triebstrangdrehmoment erhöht sich in der Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit verläuft von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die durchgezogene Linie 412 stellt das Triebstrangdrehmoment dar (z. B. die Summe des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments und des geschätzten Elektromotordrehmoments), das auf dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment aus der Verbrennungsmotorsteuerung und dem in der Fahrzeugsystemsteuerung geschätzten Elektromotordrehmoment basiert. Die gestrichelte Linie 414 stellt das Triebstrangdrehmoment dar, das auf dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert.
Zum Zeitpunkt T10 befinden sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment auf einem niedrigen Niveau. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das Ist-Elektromotordrehmoment und das gemeldete Ist-Elektromotordrehmoment befinden sich auf einem höheren Niveau. Das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Sollwert-Elektromotordrehmoment und dem Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment basiert, und das Triebstrangdrehmoment, das auf dem gemeldeten Ist-Elektromotordrehmoment und dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment basiert, befinden sich auf einem niedrigeren Niveau.
Zum Zeitpunkt T11 beginnt sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment zu erhöhen, ohne dass sich das Sollwert-Elektromotordrehmoment zu verringern beginnt. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, beginnt sich wegen eines Zeitraums nicht zu verringern, der erforderlich ist, damit ein Elektromotorsollwert, der von der Fahrzeugsystemsteuerung gesendet wird, von der Elektromotorsteuerung empfangen wird. Die anderen Steuervariablen bleiben auf einem gleichen Niveau. Diese Zustände können als Reaktion darauf auftreten, dass ein Batterieladezustand kleiner als ein Schwellenwert ist oder aufgrund anderer Zustände.
Zum Zeitpunkt T12 beginnt sich ein Elektromotorsollwert, der von der Elektromotorsteuerung empfangen wird, zu verringern, während sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment weiter erhöht. Die anderen Steuervariablen bleiben auf einem gleichen Niveau. Der Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt T11 und dem Zeitpunkt T12 ist auf eine Kommunikationszeitverzögerung im Fahrzeugkommunikationsnetz zwischen der Fahrzeugsystemsteuerung und der Elektromotorsteuerung zurückzuführen.
Zwischen dem Zeitpunkt T12 und dem Zeitpunkt T13 erhöhen sich das Sollwert-Verbrennungsmotordrehmoment und das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment weiter und stabilisieren sich dann bei konstant höheren Werten. Das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, das Ist-Elektromotordrehmoment und das geschätzte Elektromotordrehmoment, das an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet wird, verringern sich weiter hin zu einem Endwert. Das Ist-Elektromotordrehmoment und das geschätzte Elektromotordrehmoment, die an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden, haben im Wesentlichen die gleichen Werte (z. B. innerhalb von 5% voneinander), so dass die Verzögerung im Ist-Elektromotordrehmoment, das an die Systemsteuerung gemeldet wird, reduziert ist. Mit anderen Worten: Das Ist-Elektromotordrehmoment und das geschätzte Elektromotordrehmoment, das an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet wird, sind zeitlich aufeinander abgestimmt. Das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert, die von den entsprechenden Verbrennungsmotor- und Elektromotorsteuerungen an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden, erhöht sich um einen kleineren Betrag als im Vergleich zur gleichen Variablen zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 in 3.
Zum Zeitpunkt T13 erreicht das Sollwert-Elektromotordrehmoment, das an der Elektromotorsteuerung empfangen wird, seinen Endwert. Die Sollwertabfolge für den Verbrennungsmotor und den Elektromotor ist abgeschlossen. Das Ist-Elektromotordrehmoment und das gemeldete Ist-Elektromotordrehmoment laufen kurz danach beim Sollwert-Elektromotordrehmoment zusammen. Das Verbrennungsmotordrehmoment und das Triebstrangdrehmoment erreichen ebenfalls Endwerte.
Somit erhöht sich in der Zeit zwischen dem Zeitpunkt T12 und dem Zeitpunkt T13 das Triebstrangdrehmoment, das auf dem Ist-Verbrennungsmotordrehmoment und dem Ist-Elektromotordrehmoment basiert, die an die Fahrzeugsystemsteuerung gemeldet werden, nur um einen kleinen Betrag, so dass Stellglieder, Einrichtungen und Systeme, die den Triebstrangdrehmomentwert verwenden, nicht signifikant gestört werden dürften.
Jetzt mit Bezug auf 5: Ein beispielhaftes Blockschaltbild eines Steuersystems zum Kompensieren von Kommunikationsverzögerungen in einem Triebstrangdrehmomentsteuersystem wird gezeigt. Das Steuersystem aus 5 kann als ausführbare Anweisungen eingebunden sein, die in nichtflüchtigem Speicher des in den 1 und 2 gezeigten Systems gespeichert sind. Weiterhin kann das Blockschaltbild Programmierung und Einrichtungen in der physischen Welt beschreiben.
Der Block 503 stellt den Fahrzeugverbrennungsmotor und seine Steuerung dar. Der Block 502 stellt eine Verbrennungsmotordrehmomentanforderung dar, die im Antriebsstrangdrehmomentsteuermodul 550 des Fahrzeugs bereitgestellt wird und die in der Fahrzeugsystemsteuerung enthalten sein kann. Der Block 504 stellt einen Fahrzeugelektromotor und seine Steuerung dar. Der Block 506 stellt eine Elektromotordrehmomentanforderung dar, die im Antriebsstrangdrehmomentsteuermodul 550 des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Der Block 508 ist ein Modell des Elektromotors, und der Block 510 ist ein Modell der CAN-Verzögerung. Der Block 512 ist ein Tiefpassfilter oder alternativ ein Proportional-Integralregler. Die Übergänge 522, 524 und 526 führen Addition und Subtraktion von Werten durch, die in die entsprechenden Übergänge eingegeben werden. Der Block 520 schließlich stellt eine CAN-Verzögerung dar.
In einem Beispiel basieren die Verbrennungsmotordrehmomentanforderung und die Elektromotordrehmomentanforderung auf einem vom Fahrer angeforderten Antriebsstrang-Radmoment oder -Leistungshöhe. Die Gaspedalstellung des Fahrzeugs wird in ein angefordertes Antriebsstrang-Radmoment oder -Leistungshöhe umgewandelt. Das angeforderte Antriebsstrang-Radmoment oder -Leistungshöhe wird in die Verbrennungsmotordrehmomentanforderung und die Elektromotordrehmomentanforderung aufgeteilt. Das Aufteilen von Verbrennungsmotordrehmoment und Elektromotordrehmoment kann auf einem Kennfeld des Verbrennungsmotor-Kraftstoffverbrauchs und des Batterie-Ladezustands basieren. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor bei einer Drehzahl und Last betrieben werden, bei denen der Verbrennungsmotorkraftstoffwirkungsgrad größer als ein Wirkungsgradschwellenwert ist. Falls der Verbrennungsmotor bei den kraftstoffeffizienten Zuständen betrieben wird und die Verbrennungsmotorleistung, die durch das Getriebe und die übrigen Antriebsstrangkomponenten abgegeben wird, größer als das angeforderte Radmoment wäre, kann der Elektromotor als ein Generator arbeiten, um elektrische Energie zum Aufladen einer Batterie bereitzustellen, so dass das verlangte Radmoment bereitgestellt werden kann. Falls alternativ der Verbrennungsmotor bei den kraftstoffeffizienten Zuständen betrieben wird und die Verbrennungsmotorleistung, die durch das Getriebe und die übrigen Antriebsstrangkomponenten abgegeben wird, kleiner als das angeforderte Radmoment wäre, kann der Elektromotor arbeiten, um dem Antriebsstrang zusätzliche Leistung bereitzustellen, so dass das verlangte Radmoment bereitgestellt werden kann. In einem Beispiel kann das Antriebsstrangdrehmoment gemäß der folgenden Gleichung zugeordnet werden: T_DD = T_ENG·k1 + T_MOT·k2, wobei gilt: T_DD ist die Anforderung des Fahrers für eine angeforderte Antriebsstrangleistung, T_ENG ist das Verbrennungsmotordrehmoment, und T_MOT ist das Elektromotordrehmoment, und k1, k2 sind Konstanten für irgendeine Verzahnung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor.
Die Elektromotordrehmomentanforderung wird vom Block 506 an den Block 504 über das CAN 520 bereitgestellt. In diesem Beispiel befindet sich die Verbrennungsmotorsteuerung innerhalb der Fahrzeugsystemsteuerung, also läuft die Verbrennungsmotordrehmomentanforderung nicht über das CAN 520. Falls allerdings das Verbrennungsmotordrehmoment über das CAN 520 läuft, kann Kompensation des Verbrennungsmotordrehmoments über Blöcke bereitgestellt werden, die ähnlich 508, 510, 512, 522 und 524 sind, außer dass das Elektromotormodell von Block 508 durch ein Verbrennungsmotormodell ersetzt ist. Die Elektromotordrehmomentanforderung wird über Komponenten des Blocks 504 umgesetzt, und die Verbrennungsmotordrehmomentanforderung wird über Komponenten des Blocks 503 umgesetzt.
Das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment wird dem Summierpunkt 526 über den Block 503 bereitgestellt. Das Ist-Elektromotordrehmoment wird dem Summierpunkt 524 über den Block 504 und den Block 520 bereitgestellt. Die Elektromotordrehmomentanforderung wird auch in ein Elektromotordrehmomentmodell eingegeben. In einem Beispiel wird das Elektromotordrehmomentmodell wie folgt ausgedrückt: Tm = f(T_m,cmd), wobei f eine Übertragungsfunktion und/oder Drehzahlgrenzwerte ist.
Das Elektromotordrehmomentmodell gibt ein geschätztes Elektromotordrehmoment aus, und es wird dem Block 510 und dem Block 522 bereitgestellt. Der Block 510 modifiziert das geschätzte Elektromotordrehmoment, indem das geschätzte Elektromotordrehmoment um eine Spanne verzögert wird, die gleich der CAN-Verzögerung ist. Das verzögerte geschätzte Elektromotordrehmoment wird vom Ist-Elektromotordrehmoment subtrahiert, das vom Block 504 und Block 520 am Block 524 bereitgestellt wird. Das Ergebnis wird gefiltert oder im Block 512 in einen Proportional-Integralregler eingegeben. Die Ausgabe des Blocks 512 wird im Block 522 zum geschätzten Elektromotordrehmoment aus dem Block 508 addiert. Das um die CAN-Verzögerung kompensierte Elektromotordrehmoment wird vom Block 522 dem Block 526 bereitgestellt, wo es zum Ist-Verbrennungsmotordrehmoment addiert wird, um das geschätzte Triebstrangdrehmoment bereitzustellen.
Jetzt mit Bezug auf 6: Ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Kompensieren von CAN-Kommunikationsverzögerungen in einem Drehmomentsteuersystem eines Fahrzeugs wird gezeigt. Das Verfahren von 6 kann in dem System der 1 und 2 eingebunden sein und mit diesem zusammenwirken. Weiterhin können wenigstens Teile des Verfahrens von 6 als ausführbare Anweisungen eingebunden sein, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, während andere Teile des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Einrichtungen und Stellgliedern in die physische Welt umsetzt.
In 602 beurteilt das Verfahren 600, ob sich der Triebstrangmotor in einem Drehzahlsteuermodus befindet. Das Triebstrangmotordrehmoment kann verstellt werden, um eine verlangte Triebstrangmotordrehzahl in einem Drehzahlsteuermodus bereitzustellen. Alternativ kann der Triebstrangmotor in einem Drehmomentsteuermodus gesteuert werden, in dem die Triebstrangmotordrehzahl verstellt wird und das Triebstrangmotordrehmoment eine verlangte Triebstrangmotordrehzahl ist. Das Verfahren 600 kann auf Basis eines Werts einer Variablen im Speicher, die den Triebstrangmotorsteuermodus angibt, urteilen, dass sich der Triebstrangmotor in einem Drehzahlsteuermodus befindet. Falls das Verfahren 600 urteilt, dass sich der Triebstrangmotor in einem Drehzahlsteuermodus befindet, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 600 fährt mit 608 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 600 fährt mit 604 fort.
In 604 schätzt das Verfahren 600 ein Triebstrangmotordrehmoment auf Basis einer Elektromotordrehmomentanforderung und eines Elektromotormodells. In einem Beispiel wird das Triebstrangmotordrehmoment gemäß der folgenden Gleichung geschätzt: τ est / mtr = f(τ req / mtr) wobei gilt: τ est / mtr ist das geschätzte Elektromotordrehmoment, τ req / mtr ist das angeforderte Elektromotordrehmoment, und f(.) ist die Übertragungsfunktion des Elektromotormodells. Das Verfahren 600 fährt mit 606 fort, nachdem das Elektromotordrehmoment geschätzt worden ist.
In 606 korrigiert das Verfahren 600 das geschätzte Triebstrangmotordrehmoment um die CAN-Kommunikationsverzögerung. Das geschätzte Elektromotordrehmoment τ est / mtr wird über das Ist-Elektromotordrehmoment τ actl / mtr korrigiert, das von der Elektromotorsteuerung 252, die in 2 gezeigt wird, bereitgestellt wird, welches eine zeitverzögerte Version des geschätzten Elektromotordrehmoments ist. Das geschätzte Elektromotordrehmoment wird über die folgenden Gleichungen kompensiert: Abweichung = 2–dτ est / mtr – τ actl / mtr τ est,corr / mtr = τ est / mtr + g(Abweichung) wobei gilt: τ est,corr / mtr ist der korrigierte Schätzwert des Elektromotordrehmoments, g(.) ist eine Übertragungsfunktion, die entweder ein Tiefpassfilter oder ein Proportional- und Integralregler oder eine Kombination von beiden sein kann, z der Nutzer der Digitaldomäne z, und er bezeichnet den Zeitversatz des CAN um d zeitliche Schritte. In einem Beispiel ist die Kommunikationsverzögerung ein Zeitraum zwischen einer Anfangszeit, zu der ein Steuervariablenwert von der Fahrzeugsystemsteuerung über ein Controller Area Network gesendet wird, und einer Endzeit, zu der ein Steuervariablenwert über das Controller Area Network an einer Elektromotorsteuerung empfangen wird. Das Verfahren 600 fährt mit 608 fort, nachdem das geschätzte Elektromotordrehmoment korrigiert worden ist.
In 608 bestimmt das Verfahren 600 das geschätzte Triebstrangdrehmoment. Das geschätzte Triebstrangdrehmoment ist die Summe des korrigierten geschätzten Drehmoments und des geschätzten Verbrennungsmotordrehmoments. Das geschätzte Verbrennungsmotordrehmoment kann anhand einer Tabelle oder einer Funktion bestimmt werden, die das geschätzte Verbrennungsmotordrehmoment auf Basis der Verbrennungsmotordrehzahl und des Luftstroms ausgibt. Das Verfahren 600 fährt mit 610 fort, nachdem das geschätzte Triebstrangdrehmoment ausgegeben worden ist.
In 610 stellt das Verfahren 600 Fahrzeugstellglieder als Reaktion auf das Triebstrangdrehmoment ein. Getriebeschaltvorgänge können auf Basis des Triebstrangdrehmoments eingeleitet werden. Zum Beispiel kann das Getriebe als Reaktion darauf, dass ein Triebstrangdrehmoment größer als ein Schwellenwert ist, aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden. Weiterhin kann das Elektromotordrehmoment als Reaktion auf das Triebstrangdrehmoment auf Triebstrangdrehmoment mit Rückführungsregelung eingestellt werden. Gleichermaßen kann das Verbrennungsmotordrehmoment über ein Verbrennungsmotordrehmomentstellglied als Reaktion auf das Triebstrangdrehmoment eingestellt werden. Zusätzlich kann der Betrieb der Getriebe-Drehmomentwandlerkupplung als Reaktion auf das Triebstrangdrehmoment eingestellt werden. Das Verfahren 600 fährt zum Ende fort, nachdem die Fahrzeugstellglieder eingestellt worden sind.
Somit sorgt das Verfahren aus 6 für ein Antriebsstrang-Betriebsverfahren, das Folgendes umfasst: ein Elektromotordrehmoment auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu schätzen; das geschätzte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zum Schätzen von Triebstrangdrehmoment zu addieren; und ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen. Das Verfahren beinhaltet, dass das angeforderte Elektromotordrehmoment auf einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass das geschätzte Verbrennungsmotordrehmoment auf der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotorluftstrom basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass die Kommunikationsverzögerung ein Zeitraum zwischen einer Anfangszeit, zu der ein Steuervariablenwert über ein Controller Area Network gesendet wird, und einer Endzeit, zu der ein Steuervariablenwert über das Controller Area Network empfangen wird, ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Triebstrangstellglied eine Getriebekupplung oder ein Verbrennungsmotordrehmomentstellglied ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das geschätzte Elektromotordrehmoment auf der Ausgabe einer Übertragungsfunktion basiert.
Das Verfahren aus 6 sorgt auch für ein Antriebsstrang-Betriebsverfahren, das Folgendes umfasst: ein Elektromotordrehmoment auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu schätzen; das geschätzte Elektromotordrehmoment auf Basis eines Ist-Elektromotordrehmoments und eines zeitverzögerten geschätzten Elektromotordrehmoments zu korrigieren; das korrigierte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zum Schätzen von Triebstrangdrehmoment zu addieren; und ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen. Das Verfahren beinhaltet, dass das korrigierte geschätzte Elektromotordrehmoment ferner auf einer Abweichung basiert, die anhand des zeitverzögerten geschätzten Elektromotordrehmoments und des Ist-Elektromotordrehmoments bestimmt wird. In einigen Beispielen beinhaltet das Verfahren, dass die Abweichung über einen Tiefpassfilter gefiltert wird. Das Verfahren beinhaltet auch, dass die Abweichung in einen Proportional-Integralregler eingegeben wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Triebstrangstellglied eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Triebstrangstellglied ein Verbrennungsmotordrehmomentstellglied ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Kommunikationsverzögerung ein Zeitraum zwischen einer Anfangszeit, zu der ein Steuervariablenwert über ein Controller Area Network gesendet wird, und einer Endzeit, zu der ein Steuervariablenwert über das Controller Area Network empfangen wird, ist.
Es sei angemerkt, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuersystem, das die Steuerung kombiniert mit den verschiedenen Sensoren, Stellgliedern und anderer Verbrennungsmotor-Hardware enthält, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuerte, interruptgesteuerte, Multitasking, Multithreading und Ähnliche. Daher können verschiedene veranschaulichte Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Weiterhin kann wenigstens ein Teil der beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Steuersystem zu programmieren ist. Die Steueraktionen können auch den Betriebszustand eines oder mehrerer Sensoren oder Stellglieder in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Aktionen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotor-Hardware-Komponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen enthält, ausgeführt werden.
Hiermit endet die Beschreibung. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen erkennen lassen, ohne das Wesen und den Schutzumfang der Beschreibung zu verlassen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Antriebsstrang-Betriebsverfahren, das Folgendes umfasst: ein Elektromotordrehmoment auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu schätzen; das geschätzte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zu addieren, um Triebstrangdrehmoment zu schätzen; und ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das angeforderte Elektromotordrehmoment auf einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das geschätzte Verbrennungsmotordrehmoment auf der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotorluftstrom basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverzögerung ein Zeitraum zwischen einer Anfangszeit, zu der ein Steuervariablenwert über ein Controller Area Network gesendet wird, und einer Endzeit, zu der ein Steuervariablenwert über das Controller Area Network empfangen wird, ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Triebstrangstellglied eine Getriebekupplung oder ein Verbrennungsmotordrehmomentstellglied ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das geschätzte Elektromotordrehmoment auf der Ausgabe einer Übertragungsfunktion basiert.
Antriebsstrang-Betriebsverfahren, das Folgendes umfasst: ein Elektromotordrehmoment auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu schätzen; das geschätzte Elektromotordrehmoment auf Basis eines Ist-Elektromotordrehmoments und eines zeitverzögerten geschätzten Elektromotordrehmoments zu korrigieren; das korrigierte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zu addieren, um Triebstrangdrehmoment zu schätzen; und ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das korrigierte geschätzte Elektromotordrehmoment ferner auf einer Abweichung basiert, die anhand des zeitverzögerten geschätzten Elektromotordrehmoments und des Ist-Elektromotordrehmoments bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Abweichung über einen Tiefpassfilter gefiltert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Abweichung in einen Proportional-Integralregler eingegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Triebstrangstellglied eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Triebstrangstellglied ein Verbrennungsmotordrehmomentstellglied ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kommunikationsverzögerung ein Zeitraum zwischen einer Anfangszeit, zu der ein Steuervariablenwert über ein Controller Area Network gesendet wird, und einer Endzeit, zu der ein Steuervariablenwert über das Controller Area Network empfangen wird, ist.
System, das Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; einen Elektromotor/Generator; eine Elektromotor-/Generatorsteuerung in elektrischer Verbindung mit dem Elektromotor/Generator; eine in einem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor positionierte Trennkupplung; ein mit dem Elektromotor/Generator gekoppeltes Getriebe; und eine Fahrzeugsystemsteuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um einen geschätzten Elektromotordrehmomentwert und einen Ist-Elektromotordrehmomentwert, der über die Elektromotor-/Generatorsteuerung ausgegeben wird, zeitlich aufeinander abzustimmen.
System nach Anspruch 14, wobei die Fahrzeugsystemsteuerung das geschätzte Elektromotordrehmoment schätzt.
System nach Anspruch 14, wobei der geschätzte Elektromotordrehmomentwert und der Ist-Elektromotordrehmomentwert, der über die Elektromotor-/Generatorsteuerung ausgegeben wird, über einen Prädiktor zeitlich aufeinander abgestimmt werden.
System nach Anspruch 14, das weiterhin zusätzliche Anweisungen umfasst, um eine Verbrennungsmotordrehmomentanforderung zu bestimmen.
System nach Anspruch 14, das weiterhin zusätzliche Anweisungen umfasst, um den geschätzten Elektromotordrehmomentwert auf Basis eines angeforderten Elektromotordrehmoments und einer Kommunikationsverzögerung zwischen einer Quelle, die Elektromotordrehmoment anfordert, und einer Elektromotordrehmomentsteuerung zu bestimmen.
System nach Anspruch 18, das weiterhin zusätzliche Anweisungen umfasst, um das geschätzte Elektromotordrehmoment zu einem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment zu addieren, um Triebstrangdrehmoment zu schätzen.
System nach Anspruch 19, das weiterhin zusätzliche Anweisungen umfasst, um ein Triebstrangstellglied als Reaktion auf das geschätzte Triebstrangdrehmoment einzustellen.