DE102017118626A1

DE102017118626A1 - System und verfahren zum verbessern des fahrzeug-kraftübertragungsbetriebs

Info

Publication number: DE102017118626A1
Application number: DE102017118626.3A
Authority: DE
Inventors: Kukhyun Ahn; Mohammed Shakiba-Herfeh; David Richens Brigham; Alexander T. Zaremba; Mark John Jennings
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20180050682A1; CN107757598B; US10597025B2; CN107757598A

Abstract

Verfahren und Systeme zum Betreiben einer Hybridkraftübertragung, die eine Maschine und eine Elektromaschine aufweist, sind präsentiert. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel werden die Maschine und die Elektromaschine gemäß einer Lösung einer Hamilton-Funktion betrieben, die einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussratenparameter, einen Batterieladezustandsänderungsratenparameter und einen Emissionsflussratenparameter aufweist.

Description

Stand der Technik/Kurzdarstellung
Eine Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs kann eine Maschine und eine Elektromaschine aufweisen, um Drehmoment zum Antreiben des Hybridfahrzeugs bereitzustellen. Die Maschine kann eine Vielzahl von Aktuatoren aufweisen, durch die die Maschine gesteuert werden kann, um Maschinenkraftstoffeinsparung, -leistung und -emissionen zu verbessern. Das Einstellen eines Maschinenaktuators kann jedoch eine Maschinenausgabe (zum Beispiel Leistung) verbessern, während es eine andere Maschinenausgabe (zum Beispiel Emissionen) verschlechtert. Ferner kann die Elektromaschine einen Anteil oder Abschnitt der Leistung bereitstellen, die von dem Fahrer des Hybridfahrzeugs angefragt wird, so dass die Maschine in einem effizienteren Betriebsbereich arbeiten kann. Nichtsdestotrotz ist die Elektromaschine eventuell nicht jederzeit verfügbar, und sie hat eventuell nicht die Kapazität, große Leistungsmengen bereitzustellen. Maschinen- und Motorleistung können zu einem Drehmomentwandler, zu einem Getriebe oder einem Schaltgetriebe, einem Differenzial und anderen Kraftübertragungsbauteilen gelenkt werden, um die angeforderte Leistung zu Fahrzeugrädern zu liefern. Die diversen Kraftübertragungsbauteile können in vielen unterschiedlichen Zuständen betrieben werden, um das Maschinen- und Elektromaschinendrehmoment zu den Fahrzeugrädern zu lenken. Für jedes Kraftübertragungsbauteil, das mehr als einen Betriebszustand aufweist, steigt daher die Komplexität des Steuerns der Kraftübertragungsleistung, -effizienz, und -kraftstoffeinsparung.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Probleme erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung entwickelt, umfassend: Betreiben einer
Hybridkraftübertragung über eine Steuervorrichtung, indem ein oder mehrere Aktuatoren basierend auf einer Lösung einer Hamilton-Funktion eingestellt werden, wobei die Hamilton-Funktion einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussparameter, eine Änderungsrate eines Batterieladezustandsparameters und einen Emissionsflussratenparameter aufweist.
Durch Betreiben einer Hybridfahrzeug-Kraftübertragung gemäß einer Hamilton-Funktion, die Co-Zustände für die Batterieladezustandsänderungsrate und der Maschinenemissionen aufweist, kann es möglich sein, das technische Resultat des Verbesserns der Fahrzeugleistung bereitzustellen, während Fahrzeugemissionen verringert werden. Die Hamilton-Funktion kann für eine Vielzahl von Fahrzeugbetriebszuständen derart gelöst werden, dass der Fahrzeugbetrieb Kraftstoffeffizienz und niedrigere Fahrzeugemissionen bereitstellen kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Fahrzeugleistung, Kraftstoffeinsparung und Emissionen verbessern. Zusätzlich kann der Ansatz eine Kraftübertragungsleistung über einen umfassenden Bereich von Kraftübertragungsbetriebszuständen bewerten, um ein gewünschtes Raddrehmoment und gewünschte Raddrehzahlen bereitzustellen. Ferner stellt der Ansatz eine effiziente Art zum Bestimmen gewünschter Co-Zustandswerte bereit.
Die oben stehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung schnell klar, wenn sie allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
Man muss verstehen, dass die Kurzdarstellung oben bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. In ihr sollen keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert werden, dessen Schutzumfang durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, eindeutig definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen begrenzt, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angemerkte Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 zeigt eine schematische Abbildung einer Maschine;
2 zeigt eine schematische Abbildung eines beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangs, der eine Maschine aufweist;
3 zeigt ein Blockschaltbild der Kraftübertragungs-Steuerparameteroptimierung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Pontryagin Minimum-Prinzip (PMP) und Betreiben einer Kraftübertragung basierend auf einer minimierten Hamilton-Funktion; und
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen von Co-Zuständen einer Hamilton-Funktion und Bestimmen von Steueraktionen, die die Hamilton-Funktion minimieren.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft den Betrieb einer Hybridkraftübertragung basierend auf Optimierung gemäß dem Pontryagin-Minimum-Prinzip (PMP). Der Hybridantriebsstrang kann eine Maschine, wie in 1 gezeigt, aufweisen. Die Maschine der 1 kann in einen Fahrzeugantriebsstrang, wie in 2 gezeigt, eingebaut sein. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das Eingaben und Ausgaben zu einem PMP-Optimierungsprozess zeigt. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Art des Bestimmens von Co-Zuständen zur PMP-Optimierung.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern, von welchen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, umfasst, von einer elektronischen Maschinensteuervorrichtung 12 gesteuert. Die Maschine 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und Block 33, die die Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 aufweisen. Der Kolben 36 ist darin positioniert und in Wechselbewegung über eine Verbindung mit der Kurbelwelle 40. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (zum Beispiel Niederspannungs-(mit weniger als 30 Volt betriebene)-Elektromaschine) weist eine Ritzelwelle 98 und ein Zahntriebwerk 95 auf. Die Ritzelwelle 98 kann das Zahntriebwerk 95 selektiv vorantreiben, um in das Hohlrad 99 einzugreifen. Der Anlasser 96 kann direkt auf die Vorderseite der Maschine oder die Rückseite der Maschine montiert sein. Bei einigen Beispielen kann der Anlasser 96 selektiv Drehmoment über einen Riemen oder eine Kette zu der Kurbelwelle 40 liefern. Bei einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in die Maschinenkurbelwelle eingerückt ist. Die Brennkammer 30 ist in Verbindung mit einem Saugrohr 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 verbunden gezeigt. Jedes Ansaug- und Auslassventil kann von einem Ansaugnocken 51 und einem Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Position des Ansaugnockens 51 kann durch einen Ansaugnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Ansaugventil 52 kann selektiv von einer Ventilaktivierungsvorrichtung 59 aktiviert und deaktiviert werden. Das Auslassventil 54 kann selektiv von einer Ventilaktivierungsvorrichtung 58 aktiviert und deaktiviert werden. Die Ventilaktivierungsvorrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Vorrichtungen sein.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 positioniert gezeigt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert flüssigen Kraftstoff anteilsmäßig zu der Impulsbreite von der Steuervorrichtung 12. Kraftstoff wird zu der Kraftstoffeinspritzdüse 66 von einem Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) aufweist, geliefert. Bei einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Erzeugen höherer Kraftstoffdrücke verwendet werden.
Zusätzlich ist das Saugrohr 44 in Verbindung mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Maschinenlufteinlass 42 gezeigt. Bei anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Ladeverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mechanisch mit dem Turboladerverdichter 162. Optional stellt eine elektronische Drossel 62 eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Druck in einer Verstärkerkammer 45 kann Drosseleinlassdruck genannt werden, da der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Verstärkerkammer 45 liegt. Der Drosselauslass befindet sich in dem Einlasskrümmer 44. Bei einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Ansaugventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 derart positioniert sein, dass die Drossel 62 eine Anschlussdrossel ist. Ein Verdichterrückführungsventil 47 kann selektiv auf einer Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Wastegate 163 kann über die Steuervorrichtung 12 eingestellt werden, um es Abgasen zu erlauben, selektiv die Turbine 164 zu umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt die Luft, die in den Maschinenlufteinlass 42 eintritt.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuervorrichtung 12 einen Zündfunken bereit. Eine Universal Exhaust Gas Oxygen(UEGO)-Sonde 126 ist mit dem Auslasskrümmer 48 stromaufwärts des katalytischen Wandlers 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann ein Zweizustands-Auslasssauerstoffsensor die UEGO-Sonde 126 ersetzen.
Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann eine Vielzahl von Emissionssteuervorrichtungen, jede mit einer Vielzahl von Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
Die Steuervorrichtung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports 104, einen Nurlesespeicher 106 (zum Beispiel einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuervorrichtung 12 empfängt in der Darstellung neben den oben besprochenen Signalen diverse Signale von Sensoren, die mit der Maschine 10 gekoppelt sind, darunter: die Maschinenkühlmitteltemperatur von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 zum Erfassen von Kraft, die durch den Fuß 132 des Fahrers aufgebracht wird, gekoppelt ist; einen Positionssensor 154, der mit einem Bremspedal 150 zum Erfassen von Kraft, die von dem Fuß 132 des Fahrers aufgebracht wird, gekoppelt ist, eine Messung eines Ansaugkrümmerdrucks (MAP) von einem Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Maschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der Luftmasse, die in die Maschine eintritt, von dem Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann ebenfalls erfasst werden (Sensor nicht gezeigt), um von der Steuervorrichtung 12 verarbeitet zu werden. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Maschinenpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, aus welchen die Maschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb der Maschine 10 typischerweise einen Viertakt-Zyklus: Der Zyklus weist den Einlasshub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub auf. Während des Einlasshubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über das Saugrohr 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeführt, und der Kolben 36 bewegt sich zu dem Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird typischerweise vom Fachmann unterer Totpunkt (UT) genannt.
Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zu dem Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Die Position, an der sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und dem Zylinderkopf am nächsten liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird typischerweise vom Fachmann oberer Totpunkt (OT) genannt. Bei einem im Folgenden Einspritzung genannten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. Bei einem im Folgenden Zündung genannten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was in Verbrennung resultiert.
Während des Arbeitshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zum UT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zu dem Auslasskrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges lediglich als ein Beispiel gezeigt wird, und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder diverse andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 225, das eine Kraftübertragung oder einen Antriebsstrang 200 aufweist. Der Antriebsstrang der 2 weist die Maschine 10, die in 1 dargestellt ist, auf. Der Antriebsstrang 200 ist als eine Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255, eine Maschinensteuervorrichtung 12, eine Elektromaschinensteuervorrichtung 252, eine Getriebesteuervorrichtung 254 und eine Bremssteuervorrichtung 250 aufweisend gezeigt. Die Steuervorrichtungen können über das Controller Area Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuervorrichtungen kann anderen Steuervorrichtungen Informationen bereitstellen, wie zum Beispiel Drehmomentausgabelimits (zum Beispiel wird die Drehmomentausgabe der Vorrichtung oder des Bauteils gesteuert, um nicht überschritten zu werden), Drehmomenteingabelimits (zum Beispiel wird die Drehmomenteingabe der Vorrichtung oder des Bauteils gesteuert, um nicht überschritten zu werden), Sensor- und Aktuatordaten, Diagnoseinformationen (zum Beispiel Informationen in Zusammenhang mit einem verschlechterten Getriebe, Informationen in Zusammenhang mit einer verschlechterten Maschine, Informationen in Zusammenhang mit einer verschlechterten Elektromaschine, Informationen in Zusammenhang mit verschlechterten Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung Befehle zu der Maschinensteuervorrichtung 12, der Elektromaschinensteuervorrichtung 252, der Getriebesteuervorrichtung 254 und der Bremssteuervorrichtung 250 bereitstellen, um Fahrereingabeanfragen oder andere Anfragen, die auf Fahrzeugbetriebszuständen basieren, zu verwirklichen.
Als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal freigibt und auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit, kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 ein gewünschtes Raddrehmoment anfragen, um eine gewünschte Fahrzeugentschleunigungsrate bereitzustellen. Das gewünschte Raddrehmoment kann bereitgestellt werden, indem die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung ein erstes Bremsmoment von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 und ein zweites Bremsmoment von der Bremssteuervorrichtung 250 anfordert, wobei das erste und das zweite Moment das gewünschte Bremsmoment an den Fahrzeugrädern 216 bereitstellen.
Bei anderen Beispielen kann das Teilen des Steuerns der Antriebsstrangvorrichtungen von dem, was in 2 gezeigt ist, unterschiedlich aufgeteilt werden. Zum Beispiel kann eine einzige Steuervorrichtung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255, Maschinensteuervorrichtung 12, Elektromaschinensteuervorrichtung 252, Getriebesteuervorrichtung 254 und Bremssteuervorrichtung 250 treten.
Bei diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 von der Maschine 10 und der Elektromaschine 240 mit Leistung versorgt werden. Bei anderen Beispielen kann die Maschine 10 weggelassen werden. Die Maschine 10 kann mit einem Maschinenanlasssystem, das in 1 gezeigt ist, oder über einen integrierten Starter/Generator (ISG) 240 angelassen werden. Der ISG 240 (zum Beispiel Hochspannungs-(betrieben mit mehr als 30 Volt)-Elektromaschine) kann auch eine Elektromaschine, ein Motor und/oder Generator genannt werden. Ferner kann das Drehmoment der Maschine 10 über den Drehmomentaktuator 204, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drossel usw. eingestellt werden.
Ein Maschinenausgabedrehmoment kann zu einer Eingangsseite der Antriebsstrang-Ausrückkupplung 236 durch ein Zweimassenschwungrad 215 übertragen werden. Die Ausrückkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Die stromabwärtige Seite der Ausrückkupplung 236 ist mechanisch mit der ISG-Eingangswelle 237 gekoppelt gezeigt.
Der ISG 240 kann betrieben werden, um Drehmoment zu dem Antriebsstrang 200 bereitzustellen, oder um Antriebsstrangdrehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie 275 in einem Rückgewinnungsmodus gespeichert werden kann. Der ISG 240 hat eine höhere Ausgabedrehmomentkapazität als der Anlasser 96, der in 1 gezeigt ist. Ferner treibt der ISG 240 den Antriebsstrang 200 direkt an oder wird direkt von dem Antriebsstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Gurte, Zahnräder oder Ketten zum Kuppeln des ISG 240 mit dem Antriebsstrang 200. Stattdessen dreht der ISG 240 mit derselben Rate wie der Antriebsstrang 200. Die Speichervorrichtung für elektrische Energie 275 (zum Beispiel Hochspannungsbatterie oder Stromquelle) kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die stromabwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch mit dem Laufrad 285 des Drehmomentwandlers 206 über die Welle 241 gekoppelt. Die stromaufwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch mit der Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der ISG 240 kann ein positives oder ein negatives Drehmoment zu dem Antriebsstrang 200 über Betreiben als ein Motor oder als ein Generator, wie von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 angewiesen, bereitstellen.
Der Drehmomentwandler 206 weist eine Turbine 286 auf, um Drehmoment zu einer Eingangswelle 270 auszugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit einem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 weist auch eine Drehmomentwandler-Bypassüberbrückungskupplung 212 (TCC) auf. Drehmoment wird direkt von dem Laufrad 285 zu der Turbine 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird elektrisch von der Steuervorrichtung 12 betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. Bei einem Beispiel kann der Drehmomentwandler ein Bauteil des Getriebes genannt werden.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 voll eingerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 Maschinendrehmoment zu dem Automatikgetriebe 208 über Fluidtransfer zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 285, wodurch Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 voll eingerückt ist, wird Maschinenausgangsdrehmoment direkt über die Drehmomentwandlerkupplung zu einer Eingangswelle (nicht gezeigt) des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehmomentmenge, die direkt zu dem Getriebe weitergegeben wird, eingestellt wird. Die Steuervorrichtung 12 kann konfiguriert sein, um die Drehmomentmenge, die von dem Drehmomentwandler 212 übertragen wird, einzustellen, indem die Drehmomentwandler-Bypasskupplung als Reaktion auf diverse Maschinenbetriebszustände oder basierend auf einer auf dem Fahrer basierenden Maschinenbetriebsanfrage eingestellt wird.
Das Automatikgetriebe 208 weist (zum Beispiel 1 bis 10) Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 auf. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit fixem Übersetzungsverhältnis. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingerückt werden, um ein Verhältnis einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Umdrehungen der Eingangswelle 270 in eine tatsächliche Gesamtanzahl von Umdrehungen der Räder 216 zu ändern. Die Gangkupplungen 211 können über Einstellen von Fluid, das zu den Kupplungen über Schaltsteuermagnetventile 209 geliefert wird, eingerückt oder ausgerückt werden. Die Drehmomentausgabe von dem Automatikgetriebe 208 kann auch zu den Rädern 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über eine Ausgangswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an die Eingangswelle 270 als Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment zu den Rädern 216 übertragen wird. Die Getriebesteuervorrichtung 254 aktiviert die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 selektiv oder rückt sie ein. Die Getriebesteuervorrichtung deaktiviert auch selektiv die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder rückt sie aus.
Ferner kann eine Reibungskraft an die Räder 216 durch Einrücken von Radbremsen 218 aufgebracht werden. Bei einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen innerhalb der Bremssteuervorrichtung 250 eingerückt werden. Ferner kann die Bremssteuervorrichtung 250 die Bremsen 218 auch als Reaktion auf Informationen und/oder Anfragen, die von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 gemacht werden, anlegen. Auf dieselbe Art kann eine Reibungskraft zu den Rädern 216 durch Ausrücken der Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal freigibt, aufgrund von Bremssteuervorrichtungsanweisungen und/oder Fahrzeugsystemsteuervorrichtungsanweisungen und/oder Informationen verringert werden. Die Fahrzeugbremsen können zum Beispiel eine Reibungskraft auf die Räder 216 über die Steuervorrichtung 250 als Teil einer automatisierten Maschinenstoppvorgehensweise aufbringen.
Als Reaktion auf eine Anfrage zum Beschleunigen des Fahrzeugs 225, kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung ein Fahrernachfragedrehmoment von einem Gaspedal oder einer anderen Vorrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 weist dann einen Bruchteil des angefragten Fahrernachfragedrehmoments der Maschine und den restlichen Bruchteil dem ISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 fordert das Maschinendrehmoment von der Maschinensteuervorrichtung 12 und das ISG-Drehmoment von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 an. Falls das ISG-Drehmoment plus das Maschinendrehmoment geringer sind als ein Getriebeeingangsdrehmomentlimit (zum Beispiel ein Schwellenwert, der nicht überschritten werden soll), wird das Drehmoment zu dem Drehmomentwandler 206 geliefert, der dann mindestens einen Bruchteil des angefragten Drehmoments zu der Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuervorrichtung 254 sperrt die Drehmomentwandlerkupplung 212 selektiv und rückt Gänge über die Gangkupplungen 211 als Reaktion auf Schaltplanungen und TCC-Nachschlageplanungen, die auf Eingangswellendrehmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können, ein. Bei einigen Zuständen, wenn es gewünscht ist, dass die Speichervorrichtung für elektrische Energie 275 aufgeladen wird, kann ein Ladedrehmoment (zum Beispiel ein negatives ISG-Drehmoment) angefragt werden, während ein Fahrernachfragedrehmoment das nicht gleich null ist. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 kann erhöhtes Maschinendrehmoment anfragen, um das Ladedrehmoment zu überwinden, um das Fahrernachfragedrehmoment zu decken.
Als Reaktion auf eine Anfrage zum Verlangsamen des Fahrzeugs 225 und Bereitstellen von Nutzbremsung kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung ein negatives gewünschtes Raddrehmoment basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremspedalposition bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 weist dann einen Bruchteil des negativen gewünschten Raddrehmoments dem ISG 240 (zum Beispiel gewünschtes Antriebsstrang-Raddrehmoment), und den restlichen Bruchteil den Reibungsbremsen 218 (zum Beispiel gewünschtes Reibungsbremsen-Raddrehmoment) zu. Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung die Getriebesteuervorrichtung 254 informieren, dass sich das Fahrzeug in einem Nutzbremsmodus befindet, so dass die Getriebesteuervorrichtung 254 die Gänge 211 basierend auf nur einer Schaltplanung schaltet, um die Rückgewinnungseffizienz zu erhöhen. Der ISG 240 liefert ein negatives Drehmoment zu der Getriebeeingangswelle 270, aber das negative Drehmoment, das von dem ISG 240 bereitgestellt wird, kann durch die Getriebesteuervorrichtung 254 begrenzt werden, die ein negatives Drehmomentlimit der Getriebeeingangswelle ausgibt (zum Beispiel einen nicht zu überschreitenden Schwellenwert). Ferner kann das negative Drehmoment des ISG 240 basierend auf Betriebszuständen der Speichervorrichtung für elektrische Energie 275, durch die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 oder die Elektromaschinensteuervorrichtung 252 begrenzt (zum Beispiel auf weniger als einen Schwellenwert mit negativem Schwellenwert beschränkt) werden. Ein beliebiger Anteil des gewünschten negativen Raddrehmoments, das durch das ISG 240 aufgrund von Getriebe- oder ISG-Limits nicht bereitgestellt werden kann, kann den Reibungsbremsen 218 zugewiesen werden, so dass das gewünschte Raddrehmoment durch eine Kombination aus negativen Raddrehmoment von Reibungsbremsen 218 und ISG 240 bereitgestellt wird.
Die Drehmomentsteuerung der diversen Antriebsstrangbauteile kann dementsprechend durch die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung mit lokaler Drehmomentsteuerung für die Maschine 10, das Getriebe 208, die Elektromaschine 240 und die Bremsen 218, bereitgestellt über die Maschinensteuervorrichtung 12, die Elektromaschinensteuervorrichtung 252, die Getriebesteuervorrichtung 254 und die Bremssteuervorrichtung 250 überwacht werden.
Als ein Beispiel kann ein Maschinendrehmoment durch Einstellen einer Kombination aus Zündverstellung, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitsteuerung und/oder Luftladung gesteuert werden, indem Drosselöffnungs- und/oder Ventilzeitsteuerung, Ventilhub und Laden für turbo- oder kompressorgeladene Maschinen eingestellt werden. In dem Fall einer Dieselmaschine kann die Steuervorrichtung 12 die Maschinendrehmomentausgabe steuern, indem eine Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitsteuerung und Luftladung gesteuert wird. Auf jeden Fall kann die Maschinensteuerung auf einer zylinderweisen Basis ausgeführt werden, um die Maschinendrehmomentausgabe zu steuern.
Die Elektromaschinensteuervorrichtung 252 kann die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie aus dem ISG 240 durch Einstellen des Stroms, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des ISG fließt, wie gemäß dem Stand der Technik bekannt, steuern.
Die Getriebesteuervorrichtung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenposition über den Positionssensor 271. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann die Getriebeeingangswellenposition in Eingangswellendrehzahl über Differenzieren eines Signals von dem Positionssensor 271 umwandeln. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann das Getriebeeingangswellendrehmoment von dem Positionssensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensor sein. Falls der Sensor 272 ein Positionssensor ist, unterscheidet die Steuervorrichtung 254 ein Positionssignal, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu bestimmen. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann auch die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit unterscheiden, um eine Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen.
Die Bremssteuervorrichtung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 221 und Bremsanfragen von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann auch Bremspedalpositionssensorinformationen von dem Bremspedalsensor 154, der in 1 gezeigt ist, direkt oder über das CAN 299 empfangen. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann Bremsen als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 bereitstellen. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann auch Schlupfschutz- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um das Bremsen und die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann daher der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 ein Raddrehmomentlimit (zum Beispiel einen negativen Raddrehmomentschwellenwert, der nicht zu überschreiten ist) bereitstellen, so dass das negative ISG-Drehmoment nicht verursacht, dass das Raddrehmomentlimit überschritten wird. Falls die Steuervorrichtung 250 zum Beispiel ein negatives Raddrehmomentlimit von 50 N – m ausgibt, wird das ISG-Drehmoment eingestellt, um weniger als 50 N – m (zum Beispiel 49 N – m) an negativem Drehmoment an den Rädern bereitzustellen, einschließlich Berücksichtigen der Getriebeverzahnung.
Das System der 1 und 2 stellt daher ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: eine Maschine; eine Elektromaschine; ein Getriebe, das einen Drehmomentwandler aufweist; und eine Steuervorrichtung, die ausführbare Anweisungen aufweist, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um einen Zustand eines Aktuators als Reaktion auf eine Lösung einer Hamilton-Funktion, die einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussparameter, einen Batterieladezustands-Änderungsparameter und einen Emissionsflussratenparameter aufweist, einzustellen. Das Fahrzeugsystem weist auf, dass der Aktuator eine Drossel der Maschine ist. Das Fahrzeugsystem weist auf, dass der Aktuator ein Getriebegangaktuator ist. Das Fahrzeugsystem weist auf, dass der Aktuator eine Elektromaschinensteuervorrichtung ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Auswählen der Lösung aus einer Vielzahl von Lösungen für die Hamilton-Funktion. Das Fahrzeugsystem weist auf, dass die Vielzahl von Lösungen für die Hamilton-Funktion auf einer Vielzahl von Werten für den ersten Co-Zustand und den zweiten Co-Zustand basiert.
Zu bemerken ist, dass die hier beschriebenen Verfahren nicht auf das System der 2 beschränkt sind. Die Verfahren können vielmehr auf Kraftübertragungen angewendet werden, die in parallelen oder seriellen Konfigurationen, darunter Leistungsverzweigungskonfigurationen, konfiguriert sind. Ferner können die Verfahren auf Kraftübertragungen angewendet werden, die mehrere Elektromaschinen aufweisen. Ferner sind die hier beschriebenen Verfahren auch auf Doppelkupplungsgetriebe und stufenlose Getriebe anwendbar.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Blockschaltbild der Kraftübertragungssteuerparameteroptimierung gemäß dem PMP gezeigt. Das Blockschaltbild kann als ausführbare Anweisungen umgesetzt werden, die in nichtflüchtigem Speicher der Steuervorrichtung 12 in dem System der 1 und 2 gespeichert sind. Ferner können mindestens Abschnitte des Blockschaltbilds Aktionen sein, die in der physischen Welt durchgeführt werden, um Zustände von Kraftübertragungsaktuatoren umzuwandeln.
Tatsächliches oder gewünschtes Fahrzeugraddrehmoment und Fahrzeugraddrehzahlen werden bei Block 302 eingegeben. Simulationsdaten können bei Block 302 eingegeben werden, bei dem die Fahrzeugsimulationsdaten auf einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit und einem gewünschten Raddrehmoment basieren. Alternativ können das tatsächliche angefragte Fahrzeugraddrehmoment und die tatsächliche Raddrehzahl über eine Gaspedalposition und Raddrehzahlsensoren bestimmt werden. Das Raddrehmoment und die Raddrehzahl werden in ein Getriebeausgangsdrehmoment und eine Getriebeausgangsdrehzahl durch Multiplizieren des Raddrehmoments und der Raddrehzahl mit Übersetzungsverhältnissen in der Kraftübertragung (zum Beispiel eine Achsübersetzung) umgewandelt. Ferner können das Getriebeausgangsdrehmoment und die Getriebeausgangsdrehzahl auch Kompensation für Kraftübertragungsverluste aufweisen. Das Getriebeausgangsdrehmoment und die Getriebeausgangsdrehzahl werden bei Block 304 eingegeben.
Bei Block 304 wird das Getriebeausgangsdrehmoment in einen Getriebeeingangsdrehmoment-Zeilenvektor mit N Elementen umgewandelt, der das Getriebeausgangsdrehmoment bereitstellt, wobei N die tatsächliche Gesamtanzahl an Getriebegängen ist. Jedes der N Elemente stellt ein eingegebenes Getriebedrehmoment dar, das in dem Getriebeausgangsdrehmoment einen unterschiedlichen Gang bereitstellt. Das Element 1 des Zeilenvektors stellt zum Beispiel Getriebeeingangsdrehmoment dar, das das Getriebeausgangsdrehmoment bereitstellt, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt wird. Das Element drei des Zeilenvektors stellt zum Beispiel Getriebeeingangsdrehmoment dar, das das Getriebeausgangsdrehmoment bereitstellt, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt wird. Die Werte in dem Zeilenvektor können durch Multiplizieren des Getriebeausgangsdrehmoments mit Übersetzungsverhältnissen in dem Getriebe plus Faktoren für Getriebeverluste bestimmt werden.
Die Getriebeausgangsdrehzahl wird in einen Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor mit N Elementen umgewandelt, der die Getriebeausgangsdrehzahl bereitstellt, wobei N die tatsächliche Gesamtanzahl von Getriebegängen ist. Jedes der N Elemente stellt eine Eingangsgetriebedrehdrehzahl dar, die die Getriebeausgangsdrehzahl für einen unterschiedlichen Gang bereitstellt. Das Element 1 des Zeilenvektors stellt zum Beispiel eine Getriebeeingangsdrehzahl dar, die die Getriebeausgangsdrehzahl bereitstellt, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt wird. Das Element drei des Zeilenvektors stellt die Getriebeeingangsdrehzahl dar, die die Getriebeausgangsdrehzahl bereitstellt, wenn das Getriebe in den dritten Gang eingerückt wird. Die Werte in dem Zeilenvektor können durch Multiplizieren der Getriebeausgangsdrehzahl mit Übersetzungsverhältnissen in dem Getriebe plus Faktoren für Getriebeverluste bestimmt werden. Der Getriebeeingangsdrehmoment- und -drehzahl-Zeilenvektor werden bei Block 306 eingegeben.
Bei 306 ist der Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor eine Basis für das Bereitstellen eines Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektors. Der Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor weist zwei Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlreihen für jede Getriebeeingangsdrehzahl in dem Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor auf. Die Anzahl von Spalten in dem Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor wird daher verdoppelt, um den Drehmomentwandlereingangs-Zeilenvektor bereitzustellen. Die Getriebeeingangsdrehzahlwerte in dem Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor werden geändert, um die zwei Betriebszustände der Drehmomentwandlerkupplung zu berücksichtigen. Für jeden Drehzahlwert in dem Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor gibt es eine entsprechende Drehzahlwandlereingangsdrehzahl für eine verriegelte Drehmomentwandlerkupplung und eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl für eine entriegelte Drehmomentwandlerkupplung in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor. Die Spalten in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor entsprechen bestimmten Getriebegängen und Drehmomentwandlerzuständen, die in den Werten in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor resultieren. Eine erste Spalte in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor kann zum Beispiel eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt und die Drehmomentwandlerkupplung offen ist. Eine achte Spalte in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor kann eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den dritten Gang eingerückt und der Drehmomentwandler verriegelt ist.
Ähnlich ist der Getriebeeingangsdrehmoment-Zeilenvektor eine Basis zum Bereitstellen eines Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektors. Der Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor weist zwei Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentwerte für jedes Getriebeeingangsdrehmoment in dem Getriebeeingangsdrehmoment-Zeilenvektor auf. Die Anzahl von Spalten in dem Getriebeeingangsdrehmoment-Zeilenvektor wird daher verdoppelt, um den Drehmomentwandlereingangsdrehmoment-Zeilenvektor bereitzustellen. Die Getriebeeingangsdrehmomentwerte in dem Getriebeeingangsdrehzahl-Zeilenvektor werden geändert, um die zwei Betriebszustände der Drehmomentwandlerkupplung zu berücksichtigen. Für jedes Drehmoment in dem Getriebeeingangsdrehmoment-Zeilenvektor gibt es ein entsprechendes Drehmomentwandlereingangsdrehmoment für eine verriegelte Drehmomentwandlerkupplung, und ein Drehmomentwandlereingangsdrehmoment für eine entriegelte Drehmomentwandlerkupplung in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor. Die Spalten in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor entsprechen bestimmten Getriebegängen und Drehmomentwandlerzuständen, die in den Werten in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor resultieren. Eine erste Spalte in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor kann zum Beispiel ein Drehmomentwandlereingangsdrehmoment sein, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt und die Drehmomentwandlerkupplung offen ist. Eine achte Spalte in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehmomentvektor kann ein Drehmomentwandlereingangsdrehmoment sein, wenn das Getriebe in den dritten Gang eingerückt und der Drehmomentwandler verriegelt ist. Für Werte, die einen verriegelten Drehmomentwandler beschreiben, stimmt das Drehmomentwandlereingangsdrehmoment mit dem Getriebeeingangsdrehmoment mit kleiner Änderung für Drehmomentwandlerkupplungsverluste überein. Falls die Drehmomentwandlerkupplung offen ist, wird das Drehmomentwandlereingangsdrehmoment basierend auf dem Kapazitätsfaktor des Drehmomentwandlers, der Getriebeeingangsdrehzahl und dem Getriebeeingangsdrehmoment bestimmt. Der Drehmomentwandlereingangsdrehmoment-Zeilenvektor und der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl-Zeilenvektor werden zu Block 308 eingegeben.
Bei Block 308 sind der Drehmomentwandlereingangsdrehmoment-Zeilenvektor und der Drehmomentwandlereingangsdrehzahlvektor die Basis für das Bereitstellen eines Drehmomentquellen-Zeilenvektors, der Eingaben für das Maschinendrehmoment, die Maschinendrehzahl, das Elektromaschinendrehmoment und die Elektromaschinendrehzahl basierend auf Eingaben in den Drehmomentwandlereingangsdrehmoment-Zeilenvektor und den Drehmomentwandlereingangsdrehzahlvektor aufweist. Die Maschinendrehmoment-, die Maschinendrehzahl-, Elektromaschinendrehmoment- und Elektromaschinendrehzahlwerte in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor basieren auf unterschiedlichen Drehmomentaufteilungswerten (zum Beispiel Bruchteil des angefragten Raddrehmoments, der von der Maschine bereitgestellt wird, und Bruchteil des angefragten Raddrehmoments, der von der Elektromaschine bereitgestellt wird) für die gegenwärtigen Drehmomentwandlereingangsdrehzahlen und Drehmomentwandlereingangsdrehmomente.
Falls eine Eingabe in den Drehmomentwandlereingangsdrehmoment-Zeilenvektor 100 N – m an Drehmoment erfordert, um einer Drehmomentwandlereingangsdrehzahl-Zeilenvektoreingabe von 2000 U/Min. zu entsprechen, können Eingaben in den Drehmomentquellenvektor 80 N – m Maschinendrehmoment bei 2000 U/Min. und 20 N – m Elektromaschinendrehmoment bei 2000 U/Min. spezifizieren. Natürlich kann die Größe des Drehmomentquellenvektors für jede eindeutige Drehmomentaufteilung, die zwischen der Maschine und der Elektromaschine angefragt wird, zunehmen. Die Spalten in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor entsprechen bestimmten Getriebegängen und Drehmomentwandlerzuständen, die in den Werten in dem Drehmomentwandlereingangs-Drehzahlvektor resultieren. Eine erste Spalte in dem Drehmomentquellenvektor kann zum Beispiel eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt wird und die Drehmomentwandlerkupplung offen ist. Eine achte Spalte in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor kann eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den dritten Gang eingerückt und der Drehmomentwandler verriegelt ist.
Ein Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor wird aus der Maschinendrehzahl, dem Maschinendrehmoment, der Elektromaschinendrehzahl und dem Elektromaschinendrehmoment in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor bestimmt. Der Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor beschreibt Betriebszustände der Drehmomentquellen, die die Drehzahlen und Drehmomente in dem Drehmomentquellenvektor bereitstellen. Insbesondere sind die Maschinenkraftstoffflussrate, die Maschinenemissionen und die Ladezustands-Änderungsrate der Batterie Elemente des Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektors, und der Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor weist Eingaben auf, die den Eingaben in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor entsprechen. Die Werte der Maschinenkraftstoffflussrate können aus einem Modell bestimmt werden oder empirisch bestimmte Daten sein, die in einer Tabelle oder Funktion gespeichert sind, die nach Maschinendrehmoment und Maschinendrehzahl indexiert ist. Ebenso können die Maschinenemissionsflussraten für NOx, CO, CO₂ und Kohlenwasserstoffe aus einem Modell bestimmt werden oder empirisch bestimmte Daten sein, die in einer Tabelle oder Funktion gespeichert sind, die nach Maschinendrehmoment und Maschinendrehzahl indexiert ist. Die Batterieladezustandsänderungsrate kann basierend auf einem Modell des aktuellen Verbrauchs durch die Elektromaschine bestimmt werden, wenn die Elektromaschine das Drehmoment in dem Drehmomentquellen-Zeilenvektor bereitstellt. Die Spalten in dem Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor entsprechen bestimmten Getriebegängen und Drehmomentwandlerkupplungszuständen, die in den Werten in dem Drehmomentwandlereingangsdrehzahlvektor resultieren. Eine erste Spalte in dem Drehmomentquellenzustandsvektor kann zum Beispiel eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den ersten Gang eingerückt und die Drehmomentwandlerkupplung offen ist. Eine achte Spalte in dem Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor kann eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl sein, wenn das Getriebe in den dritten Gang eingerückt und der Drehmomentwandler verriegelt ist. Der Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor wird zu Block 310 eingegeben.
Bei Block 310 werden die Spalten des Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektors, die den Fahrzeugzuständen entsprechen, die schlechte Fahreigenschaften bereitstellen, entfernt, oder alternativ können Werte in den Spalten durch vorbestimmte Werte (zum Beispiel 1.000.000) ersetzt werden. Die Fahreigenschaftenbetrachtungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, Gangüberspringen (zum Beispiel Schalten vom ersten Gang auf den vierten Gang), Schalt-/Kupplungseinrück-Geschäftigkeit (Hunting), Motorreservedrehmoment für Maschinenhochziehen, Übergangsbewegung von Drehträgheiten und Maschinenhochzieh- und -drosselungs-Geschäftigkeit sein. Der Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor wird dann zu Block 312 eingegeben.
Bei Block 312 wird das Pontryagin-Minimum-Prinzip angewandt. Die Minimierung weist eine Hamilton-Funktion der folgenden Form auf: H = ṁ_f + λ_SOCSO .C + λ_eṁ_e wobei ṁ_f die Kraftstoffflussrate zu der Maschine ist, λ_SOC ein Co-Zustand für die Batterieladezustandsänderungsrate ist, SO .C die Batterieladezustandsänderungsrate ist, λ_e ein Co-Zustand für die Maschinenemissionflussrate ist, und ṁ_e die Abgasflussrate aus der Maschine ist. Die Hamilton-Funktion wird minimiert, um zu bestimmen, welcher Getriebegang, welcher Drehmomentwandlerkupplungszustand, welches Maschinendrehmoment, welche Maschinendrehzahl, welche Elektromaschinendrehzahl die wünschenswertesten Betriebszustände für verringerten Kraftstoffverbrauch durch die Maschine, verringerte Reduzierung des Batterieladezustands und verringerte Maschinenemissionen bereitstellt. Das Finden des Minimumglieds des Hamilton-Vektors stellt die optimale Steuerentscheidung in dem gegenwärtigen Augenblick der Raddrehmomente und Raddrehzahlen bereit.
Der Co-Zustand für die Emissionsflussrate und der Co-Zustand für die Batterieladezustandsänderungsrate stellen Änderungsraten der Menge, die optimiert wird (zum Beispiel Batterieladezustandsänderungsrate und Maschinenemissionsänderungsrate) als eine Funktion eines Einschränkungsparameters dar. Sie können auch als Lagrangesche Multiplikatoren beschrieben werden. Die Co-Zustände können anfänglich durch einen Entwicklungsingenieur, wie in der Beschreibung der 4 ausführlicher besprochen, geschätzt werden.
Werte in dem Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor werden zu der Hamilton-Funktion gemeinsam mit den Co-Zustandswerten eingegeben, und die Hamilton-Funktion wird für jeden Wert in dem Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor gelöst, was einem bestimmten Getriebegang, einem bestimmten Drehmomentwandlerkupplungszustand und bestimmten Drehmomentquellen, die das Kraftübertragungsdrehmoment bereitstellen, entspricht. Falls die Maschine gestoppt wird, ist zum Beispiel ein Kraftstofffluss gleich null, die Maschinenemissionen sind gleich null, der Emissionen-Co-Zustand ist 5, die Batterieladezustandsänderungsrate beträgt –0,003 und die Batterieladezustandsänderungsrate beträgt –1, bei einem Zustand des Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektors wird die Lösung für die Hamilton-Funktion gegeben durch: H = ṁ_f + λ_SOCSO .C + λ_eṁ_e = 0 + (– 1)·(–0.003) + 5·0 = 0.003.
Die Lösung für die minimierte Hamilton-Funktion, ihre entsprechende Maschinenkraftstoffflussrate, ihre entsprechende Batterieladezustandsänderungsrate und ihre entsprechende Maschinenemissionflussrate werden zu 314 weitergegeben. Ferner werden die Co-Zustandswerte für die Hamilton-Funktion ebenfalls zu 314 weitergegeben.
Bei Block 314 werden das PMP oder die Hamilton-Minimum-Lösung und ihre entsprechende Maschinenkraftstoffflussrate, Batterieladezustandsänderungsrate und Maschinenemissionflussrate in dem Speicher mit dem Getriebegang, dem Drehmomentwandlerkupplungszustand- und der Drehmomentquellen-Aufteilungsverhältnis (zum Beispiel 30 % Elektromaschinendrehmoment und 70 % Maschinendrehmoment)-Anforderung, die die Hamilton-Minimum-Lösung bereitstellen, gespeichert. Ferner können die Co-Zustandswerte für die Hamilton-Funktion ebenfalls in dem Speicher gespeichert werden. Der Getriebegang, der Drehmomentwandlerkupplungszustand und Batterieladezustandsänderungsrate werden zu Block 315 weitergegeben.
Bei Block 315 betreibt der Hybridantriebsstrang oder die Kraftübertragung die Maschine, Elektromaschine, das Getriebe und die Drehmomentwandlerkupplung mit optimierten Zuständen basierend auf Fahrzuständen (zum Beispiel angefragtes Raddrehmoment und gegenwärtige Raddrehzahl) gemäß der Maschinenkraftstoffflussrate, der Batterieladezustandsänderungsrate und den Maschinenemissionen, bei welchen die Hamilton-Funktion minimiert wurde. Falls zum Beispiel die Maschinendrehzahl und die Elektromaschinendrehzahl 2000 U/Min. für die gegenwärtige Fahrzeugdrehzahl und das angefragte Drehmoment betrugen, wird ein Getriebegang ausgewählt, der die Maschinen- und Elektromaschinendrehzahl auf 2000 U/Min. einstellt. Ferner wird das Maschinendrehmoment über Einstellen einer Drosselöffnungsmenge, Kraftstoffeinspritzmenge und Zündverstellung eingestellt. Das Elektromaschinendrehmoment wird derart eingestellt, dass die Elektromaschine Ladung von der Batterie mit einer Änderungsrate der Batterieladung verbraucht, die einem Änderungsratenwert der Batterieladung, bei dem die Hamilton-Funktion minimiert wurde, entspricht.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen von Co-Zuständen einer Hamilton-Funktion und zum Bestimmen von Steueraktionen, die die Hamilton-Funktion minimieren, gezeigt. Das Verfahren der 4 kann auf den Antriebsstrang, der in den 1 und 2 dargestellt ist, angewandt werden. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 4 als ausführbare Anweisungen in dem System aus 1 und 2 enthalten sein. Zudem können mindestens Abschnitte des Verfahrens der 4 Aktionen sein, die innerhalb der physischen Welt durchgeführt werden, um Zustände von Maschinenaktuatoren und anderen Maschinen- und Getriebebauteilen umzuwandeln.
Bei 402 schätzt das Verfahren 400 den Maschinenemissions-Co-Zustands λ_e-Bereich. Der Bereich des λ_e kann ein Bereich von Werten (zum Beispiel 5 bis 10) realer Zahlen sein. Die Schätzung kann durch einen Entwicklungsingenieur bereitgestellt werden (zum Beispiel eine Schätzung basierend auf Intuition oder Erfahrung), oder sie kann auf der Beziehung zwischen Elementen in der Hamilton-Funktion basieren, oder sie kann ein Bereich, der durch eine Steuervorrichtung bestimmt wird, sein. Das Verfahren 400 geht zu 402 weiter, nachdem der Co-Zustandsbereich λ_e bestimmt wurde.
Bei 404 schätzt das Verfahren 400 den Batterieladezustandsänderungsraten-Co-Zustandsbereich λ_SOC. Der Bereich des λ_SOC kann ein Bereich von Werten (zum Beispiel –0,01 bis –1) realer Zahlen sein. Die Schätzung kann durch einen Entwicklungsingenieur bereitgestellt werden (zum Beispiel eine Schätzung basierend auf Intuition oder Erfahrung), oder sie kann auf der Beziehung zwischen Elementen in der Hamilton-Funktion basieren, oder sie kann ein Bereich, der durch eine Steuervorrichtung bestimmt wird, sein. Das Verfahren 400 geht zu 406 weiter, nachdem der Co-Zustandsbereich λ_SOC bestimmt wurde.
Bei 406 schätzt das Verfahren 400 einen anfänglichen Wert des Maschinenemissions-Co-Zustands λ_e. Der anfängliche Wert von λ_e wird als innerhalb des Bereichs von λ_e liegend ausgewählt. Bei einem Beispiel wird ein erstes Ausmaß des λ_e-Bereichs als der anfängliche Wert von λ_e derart ausgewählt, dass der Wert von λe inkrementiert werden kann, bis ein zweites Ausmaß des λ_e-Bereichs von λ_e erreicht wird. Falls zum Beispiel der Bereich von λ_e von 1 bis 10 geht, ist ein anfänglicher Wert von λ_e 1 derart, dass der Wert von λ_e bis λ_e = 10 inkrementiert werden kann.
Das Verfahren 400 schätzt auch einen anfänglichen Wert des Batterieladezustandsänderungsraten-Co-Zustands λ_SOC. Der anfängliche Wert von λ_SOC wird als innerhalb des Bereichs von λ_SOC liegend ausgewählt. Bei einem Beispiel wird ein erstes Ausmaß des λ_SOC-Bereichs als der anfängliche Wert von λ_SOC derart ausgewählt, dass der Wert von λ_SOC dekrementiert werden kann, bis ein zweites Ausmaß des λ_SOC-Bereichs von λ_SOC erreicht wird. Falls zum Beispiel der Bereich von λ_SOC –0,01 bis –1 geht, ist ein anfänglicher Wert von λ_SOC –0,01, so dass der Wert von λ_SOC bis λ_SOC = –1 dekrementiert werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 408 weiter, nachdem die anfänglichen Werte von λ_e und λ_SOC bestimmt wurden.
Bei 408 inkrementiert das Verfahren 400 den Wert von λ_e jedes Mal, wenn das Verfahren 400 von 418 zu 408 zurückkehrt. Die Menge, um die λ_e inkrementiert wird, kann ein fixer vorbestimmter Wert sein. Der Wert von λ_e wird nicht inkrementiert, wenn das erste Verfahren 400 408 von 406 erreicht. Der Wert von λ_e wird derart inkrementiert, dass diskrete Werte von λ_e verwendet werden können, um die minimierte Hamilton-Funktion über den λ_e-Bereich zu bestimmen. Ferner wird der Wert von λ_SOC auf seinen anfänglichen Wert gesetzt (zum Beispiel den Wert des Mindestausmaßes des λ_SOC-Bereichs), falls das Verfahren 400 von 418 zu 408 zurückkehrt, so dass die Hamilton-Funktion über den λ_SOC-Bereich für jeden Wert von λ_e bewertet werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 410 weiter, nachdem der Wert von λ_e inkrementiert (zum Beispiel erhöht) wurde, falls das Verfahren 400 von 406 nicht durch 408 durchgeht.
Bei 410 inkrementiert das Verfahren 400 den Wert von λ_SOC jedes Mal, wenn das Verfahren 400 von 416 zu 410 zurückkehrt. Die Menge, um die λ_SOC inkrementiert wird, kann ein fixer vorbestimmter Wert sein. Der Wert von λ_SOC wird nicht jedes Mal inkrementiert, wenn das Verfahren 400 410 von 408 erreicht. Der Wert von λ_SOC wird derart inkrementiert, dass diskrete Werte von λ_SOC verwendet werden können, um die minimierte Hamilton-Funktion über den λ_SOC-Bereich zu bestimmen.
Alternativ können darauffolgende λ_SOC-Co-Zustandswerte basierend auf dem Newton-Verfahren bestimmt werden. Nach einer Simulation oder dem Fahrzyklus, kann insbesondere eine Funktion, die eine Beziehung zwischen dem anfänglichen Versuch λ_SOC und dem abschließenden Batterieladezustand (SOC) definiert, wie folgt ausgedrückt werden: f(λ_SOC) = SOC_final(λ_SOC) – SOC_desired wobei SOC_final der abschließende Wert des SOC nach der Simulation oder dem Fahrzyklus ist, wobei SOC_desired der gewünschte abschließende Wert des SOC nach der Simulation oder dem Fahrzyklus ist. Das Lösen durch das Newton-Verfahren ergibt:
wobei n die Anzahl von der λ_SOC Co-Zustandsschätzung oder -vermutungen ist, und f’ die erste Ableitung der Funktion f ist, die zahlenmäßig umgesetzt werden kann als:
wobei λ_SOC,n+2 die n-te plus zwei Schätzungen des λ_SOC-Co-Zustands ist. Auf diese Art kann man früher zu der λ_SOC Co-Zustandswurzel gelangen, als wenn der λ_SOC-Co-Zustand einfach dekrementiert würde. Das Verfahren 400 geht zu 412 weiter, nachdem der Wert von λ_SOC inkrementiert oder eingestellt (zum Beispiel erhöht) wurde, falls das Verfahren 400 von 408 nicht durch 410 durchgegangen ist.
Bei 412 wendet das Verfahren 400 die PMP-Optimierung, wie bei 312 der 3 beschrieben, an, um den Mindestwert der Hamilton-Funktion H = ṁ_f + λ_SOCSO .C + λ_eṁ_e zu bestimmen. Die Hamilton-Funktion wird für jeden Wert von λ_SOC und jeden Wert von λ_e für jeden Zustand in dem Drehmomentquellenzustands-Zeilenvektor, wie in 3 beschrieben, bewertet. Die Werte von ṁ_f, SO .C und ṁ_e können auf Raddrehmoment und Raddrehzahl einer Simulation oder Fahrzeugzuständen, wenn das Hybridfahrzeug auf einer Straße gefahren wird, basieren. Das Verfahren 400 geht zu 414 weiter, nachdem die Hamilton-Funktion für die gegenwärtigen λ_SOC und λ_e minimiert wurde.
Bei 414 bestimmt das Verfahren 400 den abschließenden Batterieladezustandswert für die Fahrzeugzustände, die die Hamilton-Funktion minimieren. Falls der anfängliche Batterieladezustand vor dem Eintreten in Schritt 412 zum Beispiel 90 beträgt und die Batterieladezustandsänderungsrate den Batterieladezustand über die Simulation oder den Fahrzyklus um 10 verringert, beträgt der abschließende SOC 80. Die Batterieladezustandsänderungsrate basiert auf den λ_SOC- und λ_e-Werten, die die Hamilton-Funktion minimieren. Das Verfahren 400 geht weiter zu 416.
Bei 416 urteilt das Verfahren 400, ob der abschließende Batterieladezustand, der bei 414 bestimmt wird, in etwa gleich (zum Beispiel innerhalb von ±3 %) mit einem gewünschten Batterieladezustand ist, oder ob der Wert von λ_SOC gleich oder kleiner ist als ein Schwellenwert, wobei der Schwellenwert ein Ausmaß des λ_SOC-Bereichs ist (zum Beispiel –1 für den Bereich des oben beschriebenen λ_SOC). Der gewünschte Batterieladezustand kann ein vorbestimmter Wert sein. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass der abschließende Batterieladezustand in etwa gleich dem gewünschten Batterieladezustand ist, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 418 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 kehrt zu 410 zurück.
Bei 418 urteilt das Verfahren 400, ob der Wert von λ_e gleich oder größer ist als ein Schwellenwert, wobei der Schwellenwert ein Ausmaß des λ_e-Bereichs ist (zum Beispiel 10 für den oben beschriebenen λ_e-Bereich). Falls das Verfahren 400 urteilt, dass der Wert von λ_e größer ist als der Schwellenwert, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 420 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 kehrt zu 408 zurück.
Bei 420 gibt das Verfahren 400 die Lösung für die minimierte Hamilton-Funktion, ihre entsprechende Maschinenkraftstoffflussrate, ihre entsprechende Batterieladezustandsänderungsrate und ihre entsprechende Maschinenemissionflussrate aus. Die Maschinenkraftstoffflussrate, die Batterieladezustandsänderungsrate und die Maschinenemissionflussrate werden in dem Steuervorrichtungsspeicher mit dem Getriebegang, Drehmomentwandlerkupplungszustand und der Drehmomentquellen-Aufteilungsverhältnis (zum Beispiel 30 % Elektromaschinendrehmoment und 70 % Maschinendrehmoment)-Anforderung gespeichert. Der Hybridantriebsstrang oder die Kraftübertragung betreibt die Maschine, Elektromaschine, das Getriebe und die Drehmomentwandlerkupplung mit optimierten Zuständen basierend auf Fahrzuständen (zum Beispiel angefragtes Raddrehmoment und gegenwärtige Raddrehzahl) gemäß der Maschinenkraftstoffflussrate, der Batterieladezustandsänderungsrate und den Maschinenemissionen, bei welchen die Hamilton-Funktion minimiert wurde. Das Verfahren 400 endet.
Auf diese Art kann die Hamilton-Funktion gemäß einer Vielzahl von λ_e Co-Zuständen und λ_SOC Co-Zuständen bewertet werden. Der λ_e Co-Zustand kann inkrementell von einem ersten Wert zu einem letzten Wert erhöht werden, um die Hamilton-Funktion über einen Bereich des λ_e Co-Zustands zu bewerten, so dass eine Niedgristwert-Lösung der Hamilton-Funktion bestimmt und als eine Basis zum Steuern der Hybridkraftübertragungs-Maschine, des Getriebes und der Elektromaschine verwendet werden kann. Ebenso kann der λ_SOC Co-Zustand inkrementell von einem ersten Wert zu einem letzten Wert erhöht werden, um die Hamilton-Funktion über einen Bereich des λ_SOC Co-Zustands zu bewerten, so dass eine Niedgristwert-Lösung der Hamilton-Funktion bestimmt und als eine Basis zum Steuern der Hybridkraftübertragungs-Maschine, des Getriebes und der Elektromaschine verwendet werden kann.
Die Verfahren der 3 und 4 stellen daher ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung bereit, umfassend: Betreiben einer Hybridkraftübertragung über eine Steuervorrichtung, indem ein oder mehrere Aktuatoren basierend auf einer Lösung einer Hamilton-Funktion eingestellt werden, wobei die Hamilton-Funktion einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussratenparameter, einen Batterieladezustands-Änderungsparameter und einen Emissionsflussratenparameter aufweist. Das Verfahren weist auf, dass der erste Co-Zustand ein Batterieladezustandsänderungsraten-Co-Zustand ist. Das Verfahren weist auf, dass der zweite Co-Zustand ein Maschinenemissionflussraten-Co-Zustand ist. Das Verfahren umfasst ferner das Lösen der Hamilton-Funktion basierend auf Fahrzeugdaten oder Daten aus einer Simulation. Das Verfahren weist auf, dass die Lösung der Hamilton-Funktion ein Wert ist, der niedriger ist als ein Schwellenwert. Das Verfahren umfasst ferner das Speichern der Kraftübertragungssteuerparameter auf einen Speicher basierend auf der Lösung der Hamilton-Funktion. Das Verfahren weist auf, dass der Aktuator das Maschinendrehmoment einstellt.
Zusätzlich stellen die Verfahren der 3 und 4 ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung bereit, umfassend: Schätzen eines ersten und eines zweiten Co-Zustands eines Hamilton-Vektors, wobei der Hamilton-Vektor einen Kraftstoffflussparameter, einen Batterieladezustands-Änderungsparameter und einen Emissionsflussratenparameter aufweist; Erhöhen eines Werts des ersten Co-Zustands inkrementell, während der zweite Co-Zustand konstant gehalten wird, bis eine Grenze eines Bereichs des ersten Co-Zustands erreicht wird; Auswählen einer Lösung für die Hamilton-Funktion aus einer Vielzahl von Lösungen für die Hamilton-Funktion; Speichern einer Kraftstoffflussrate, einer und einer Emissionsflussrate auf dem Speicher einer Steuervorrichtung basierend auf der Lösung; und Einstellen eines Aktuators einer Kraftübertragung über die Steuervorrichtung als Reaktion auf die gespeicherte Kraftstoffflussrate.
Bei einigen Beispielen weist das Verfahren ferner das Einstellen des Aktuators der Kraftübertragung über die Steuervorrichtung als Reaktion auf die Emissionsflussrate auf. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des Aktuators der Kraftübertragung über die Steuervorrichtung als Reaktion auf die Batterieladezustandsänderungsrate auf. Das Verfahren weist auf, dass der erste und zweite Co-Zustand über die Steuervorrichtung geschätzt werden. Das Verfahren umfasst ferner das Inkrementieren des zweiten Co-Zustands als Reaktion darauf, dass ein Wert des zweiten Co-Zustands niedriger ist als ein Schwellenwert, auf. Das Verfahren weist auf, dass der erste Co-Zustand als Reaktion darauf, dass ein Wert des ersten Co-Zustands niedriger ist als ein Schwellenwert, inkrementiert wird. Das Verfahren umfasst ferner das Schätzen eines Bereichs des ersten Co-Zustands und eines Bereichs des zweiten Co-Zustands.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit diversen Maschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und vom Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den unterschiedlichen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware umgesetzt werden, um Betriebszustände der diversen offenbarten Vorrichtungen zu manipulieren. Wie der Durchschnittsfachmann zu schätzen wissen wird, können die in 7 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere jeder Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können diverse veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise zum Erreichen der Aufgaben, Merkmale und Vorteile erforderlich, sondern sie wird zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Obwohl dies nicht explizit dargestellt ist, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten jeweiligen Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Ferner können die hierin beschriebenen Verfahren eine Kombination von Maßnahmen sein, die von einer Steuerung in der physischen Welt getroffen werden, und Anweisungen innerhalb der Steuerung sein.
Hiermit endet die Beschreibung. Bei der Lektüre würde sich der Fachmann viele Abänderungen und Änderungen vergegenwärtigen, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung, umfassend: Betreiben einer Hybridkraftübertragung über eine Steuervorrichtung, indem ein oder mehrere Aktuatoren basierend auf einer Lösung einer Hamilton-Funktion eingestellt werden, wobei die Hamilton-Funktion einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussparameter, einen Änderungsrate eines Batterieladezustandsparameters und einen Emissionsflussratenparameter aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Co-Zustand ein Batterieladezustandsänderungsraten-Co-Zustand ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Co-Zustand ein Maschinenemissionflussraten-Co-Zustand ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Lösen der Hamilton-Funktion basierend auf Fahrzeugdaten oder Daten aus einer Simulation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lösung der Hamilton-Funktion ein Wert ist, der niedriger ist als ein Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Speichern von Kraftübertragungs-Steuerparametern auf einen Speicher basierend auf der Lösung der Hamilton-Funktion umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator Maschinendrehmoment einstellt.
Fahrzeugsystem, umfassend: eine Maschine; eine Elektromaschine; ein Getriebe, das einen Drehmomentwandler aufweist; und eine Steuervorrichtung, die ausführbare Anweisungen aufweist, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um einen Zustand eines Aktuators als Reaktion auf eine Lösung einer Hamilton-Funktion, die einen ersten Co-Zustand und einen zweiten Co-Zustand, einen Maschinenkraftstoffflussparameter, eine Änderungsrate des Batterieladezustandparameters und einen Emissionsflussratenparameter aufweist, einzustellen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei der Aktuator eine Drossel der Maschine ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei der Aktuator ein Getriebegangaktuator ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei der Aktuator eine Elektromaschinensteuervorrichtung ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Auswählen der Lösung aus einer Vielzahl von Lösungen der Hamilton-Funktion umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, wobei die Vielzahl von Lösungen für die Hamilton-Funktion auf einer Vielzahl von Werten für den ersten Co-Zustand und den zweiten Co-Zustand basiert.