DE102017124357A1 - Antriebssysteme und verfahren für hybridfahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Fahrzeugantriebssystem beinhaltet einen Verbrennungsmotor, der konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment zum Erfüllen eines Antriebsbedarfs auszugeben, und einen Traktions-Elektromotor zum Erzeugen eines zusätzlichen Drehmoments zum selektiven Ergänzen des Antriebsdrehmoments. Das Antriebssystem beinhaltet auch eine Steuerung, die programmiert ist, um einen Beschleunigungsbedarf basierend auf mindestens einem Schätzmodell zu vorherzusagen. Die Steuerung ist auch programmiert, um einen Befehl auszugeben, der ein erforderliches Achsdrehmoment anzeigt, welches dem Beschleunigungsbedarf entspricht. Die Steuerung ist ferner programmiert, um mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines ersten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs einzuleiten.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug.
• EINLEITUNG
• Ein Fahrzeug kann einen Verbrennungsmotor beinhalten, der mit einem Getriebe und einem Endantrieb gekoppelt ist, um ein Drehmoment auf die Straßenräder zu übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Um den Motor eines Nicht-Hybridfahrzeugs zu starten, wird ein Anlassermotor mit Energie versorgt, was bewirkt, dass eine Kurbelwelle des Motors dreht und einen Verbrennungszyklus beginnt. Ein Hybrid-Elektrofahrzeug kann für den Antrieb sowohl einen Elektromotor und/oder einen Verbrennungsmotor verwenden, um einen reduzierten Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu bieten.
• Die Fahrzeug-Konnektivität stellt datenreiche Informationsquellen bereit, die für den Benutzer-Komfort und Sicherheitsfunktionen verwendet worden sind. Zusätzlich bietet die Ausbreitung fahrzeugeigener Sensoren eine zusätzliche Ebene mit Informationen. Der Betrieb des Antriebssystems bleibt trotz der Verfügbarkeit solcher Informationen weitgehend konstant. Alle Anpassungen sind häufig reagierender Natur und können zu einem nicht optimalen Betrieb des Antriebssystems führen.
• ZUSAMMENFASSUNG
• Ein Fahrzeugantriebssystem beinhaltet einen Verbrennungsmotor, der konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment zum Erfüllen eines Antriebsbedarfs auszugeben, und einen Traktions-Elektromotor zum Erzeugen eines zusätzlichen Drehmoments zum selektiven Ergänzen des Antriebsdrehmoments. Das Antriebssystem beinhaltet auch eine Steuerung, die programmiert ist, um einen Beschleunigungsbedarf basierend auf mindestens einem Schätzmodell zu vorherzusagen. Die Steuerung ist auch programmiert, um einen Befehl auszugeben, der ein erforderliches Achsdrehmoment anzeigt, welches dem Beschleunigungsbedarf entspricht. Die Steuerung ist ferner programmiert, um mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines ersten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs einzuleiten.
• Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebssystems mit einem Verbrennungsmotor, der konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment auszugeben, und einen Traktions-Elektromotor, um ein zusätzliches Drehmoment zum selektiven Ergänzen des Antriebsdrehmoments zu erzeugen, beinhaltet das Prognostizieren eines Beschleunigungsbedarfs basierend auf mindestens einem Schätzmodell. Das Verfahren beinhaltet auch das Ausgeben eines Befehls, der ein erforderliches Achsdrehmoment anzeigt, welches dem Beschleunigungsbedarf entspricht. Das Verfahren beinhaltet ferner mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines ersten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs.
• Figurenliste
• 1 ist eine schematische Darstellung eines Hybrid-Antriebssystems.
• 2 ist ein Systemdiagramm einer Antriebssystemsteuerung.
• 3 ist ein Blockdiagramm eines Steuerungsalgorithmus für das Antriebssystem.
• 4 ist ein Flussdiagramm eines Steuerungsalgorithmus für das Antriebssystem.
• 5 ist eine grafische Darstellung der Schwellenwertbereiche für die Drehmomentauswahl des Antriebssystems.
• 6 ist ein Flussdiagramm eines alternativen Steuerungsalgorithmus für das Antriebssystem.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie die Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
• Verbundene und/oder automatisierte Fahrzeuge (CAVs) schaffen zusätzliche Möglichkeiten, um den Kraftstoffverbrauch und die energiebezogenen Emissionen weiter zu reduzieren. Diese Möglichkeiten können sich auf eine synergetische Kombination von fortschrittlichen Steuerungstechnologien für Antriebssysteme in Fahrzeugen beziehen, welche Fahrzeugkonnektivität und Automatisierungstechnologien nutzen. Hierin offenbart sind optimale und praktikable Lösungen, die Konnektivitätsinformationen in Fahrzeugantriebsteuerungssysteme integrieren, um die Fahrdynamik und die Leistung des Verbrennungsmotors zu optimieren. In einigen Beispielen sucht eine Antriebssystemsteuerung proaktiv nach Möglichkeiten innerhalb der Randbedingungen von Emissionen und Fahrbarkeit, um den kraftstoffeffizientesten Betrieb des Antriebssystems auszuführen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kombinationen des Betriebs an „sweet spots“ (d. h., effizienten Motorbetriebspunkten), aggressiver Brems-Kraftstoffabschaltung, aggressivem Motor-Start-Stopp, aggressiver Zylinderabschaltung, intelligenter Getriebeschaltung, intelligentem Zubehör-Leistungsmanagement und intelligentem Thermomanagement. Die hierin erörterten Systeme und Verfahren sind anpassbar und somit für eine große Vielfalt anzutreffender Fahrsituationen in der echten Welt und die relative Häufigkeit von Beschleunigungs- und Verzögerungsszenarien sensibel.
• Die vorausschauende Art einiger am Fahrzeug verfügbarer Informationen (z. B. der Status einer Ampel, bevor Fahrzeuge eine Kreuzung erreichen; Verkehr, Wetter- und Unfallinformationen) ermöglichen die Auslegung der Antriebssystemsteuerung für eine vorausschauende Planung, um die (i) gesamte Fahrzeugenergienutzung zu optimieren, (ii) erwartete Drehzahl- und Drehmomentanforderungen zu untergeordneten Steuerungen und Stellgliedern zu kaskadieren und (iii) den effizientesten Betrieb des Antriebssystems auszuführen.
• Ein CAV kann unterschiedliche Stufen der Autonomie beinhalten, die von vollständig manuellen Fahr-Modi bis zu vollständig autonomen Fahr-Modi mit nur wenig Fahrereingriff reichen. Bei vollständig manuellen Beispielen können die Steuerstrategien stark mit den Eingaben des Fahrers und den Erwartungen der Fahrzeugreaktionen interagieren. Daher nutzt ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung Möglichkeiten, um bestimmte Fahrereingaben derart vorauszusehen, dass es für den Fahrer transparent ist, was noch den Vorteil ergibt, einen oder mehrere Betriebsparameter des Antriebssystems zu optimieren.
• Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 10 ein Antriebssystem 100 mit mehreren Antriebsquellen, um die Antriebsleistung bereitzustellen. In verschiedenen Beispielen umfasst das Antriebssystem den Verbrennungsmotor 102, um ein Drehmoment an der Welle 104 zu erzeugen, die mit einer Kurbelwelle des Motors verbunden sein kann. Der Motor 102 kann ein mehrzylindriger Verbrennungsmotor sein, der Kraftstoff über ein thermodynamisches Verfahren in ein mechanisches Drehmoment umwandelt. Die Welle 104 ist mit einem Eingang eines Getriebes 112 verbunden, das konfiguriert ist, um zur Beeinflussung der Antriebseigenschaften mehrere Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen, um Drehmoment und Drehzahl zu modifizieren. Die Ausgabe des Getriebes 112 wird dann an eine Endantriebs-Ausgangswelle 114 geliefert, um ein Drehmoment an ein oder mehrere Straßenräder 116 zu liefern. Das Antriebssystem kann auch einen Endantriebsmechanismus 118 umfassen, der konfiguriert ist, um aus einer einzigen Drehmomenteingabe ein Drehmoment auf mehrere Straßenräder 116 zuzuordnen. In einem Beispiel ist der endgültige Antriebsmechanismus 118 ein Differentialgetriebe, um Drehmoment an eine oder mehrere Seitenwellen zu verteilen, die mit Straßenrädern 116 verbunden sind. Das Antriebssystem kann so angeordnet sein, dass es ein Drehmoment über einen Vorderradantrieb, einen Hinterradantrieb oder eine Allradantriebskonfiguration liefert.
• Der Motor 102 kann selektiv mit dem Antriebssystem gekoppelt und von ihm entkoppelt werden. Ein oder mehrere wählbare Trennelemente können sich an verschiedenen Positionen entlang des Drehmomentströmungsweges befinden. So kann beispielsweise eine erste Kupplung 110 vorgesehen sein, um die Drehmomentabgabe des Motors 102 basierend auf der gewünschten Betriebsart des Antriebssystems 100 selektiv ein- oder auszuschalten. In einem alternativen Beispiel kann eine Kupplung als ein Verriegelungsabschnitt des Fluidkopplungs-Drehmomentwandlers enthalten sein. Zusätzlich kann jede der hierin beschriebenen Kupplungen eine Einwegkupplung mit wählbarem Zustand sein, die konfiguriert beinhalten, um passiv einzugreifen, beispielsweise während der Überlaufbedingungen, und aktiv in Eingriff zu stehen, um Drehmoment in einer einzigen Richtung zu übertragen. Andere Arten von Drehmomentübertragungsmechanismen können geeignet sein, den Motor mit dem Antriebssystem zu verbinden bzw. von ihm zu trennen. Nachstehend ausführlicher erörtert, erleichtert der ausgeschaltete Zustand des Motors 102 inaktive Motorbetriebsmodi, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Wie hierin verwendet, bezieht sich ein inaktiver Zustand des Motors auf einen Zustand, bei dem der Motor im wesentlichen Null-Abtriebsdrehmoment und Nullgeschwindigkeit hat. Im Gegensatz dazu bezieht sich ein aktiver Zustand auf einen Zustand, in dem sich der Motor dreht.
• Das Antriebssystem 100 beinhaltet ferner eine zweite Antriebsquelle, wie einen Traktions-Elektromotor 122. Im Beispiel von 1 ist der Traktions-Elektromotor selektiv sowohl mit den Eingangs- als auch den Ausgangsbereichen des Motors 102 gekoppelt.
• Der Traktions-Elektromotor 122 kann als Anlasser betrieben werden (oder es kann ein separater Anlasser verwendet werden), um einem Eingangsabschnitt des Motors 102 ein Drehmoment bereitzustellen. Der Traktions-Elektromotor 122 kann wahlweise über eine Trennkupplung 123 mit einer Motordrehmomentschnittstelle 124 gekoppelt sein. In einigen Beispielen ist die Trennkupplung 123 als Teil eines elektrischen Maschinenmoduls integriert und in einen normalerweise geschlossenen Zustand konfiguriert. Die Motordrehmomentschnittstelle 124 wiederum ist über eine Drehmomentkupplung 126 mit einer Antriebsdrehmomentschnittstelle 108 gekoppelt. Die Drehmomentkupplung 126 kann einen Riemen beinhalten, um das Drehmoment zwischen dem Traktions-Elektromotor 122 und anderen Abschnitten des Antriebssystems zu übertragen. In diesem Fall können die Motordrehmomentschnittstelle 124 und die Antriebssystem-Drehmomentschnittstelle 108 jeweils als Riemenscheiben vorgesehen sein, die so angeordnet sind, dass sie mit der Drehmomentkupplung 126 zusammenwirken. Der Riemen kann ein gerippter Riemen, ein flacher Riemen oder jede andere Konfiguration sein, die zum Übertragen von Drehmoment geeignet ist. In einigen Beispielen kann die Drehmomentkupplung 126 als Kette anstelle eines Riemens vorgesehen sein, und im Gegensatz zu Riemenscheiben können mit Kettenräder mit der Kette verwendet werden. In weiteren Beispielen können die Antriebssystem-Drehmomentschnittstelle 108, die Motordrehmomentschnittstelle 124 und die Drehmomentkupplung 126 eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, um das Drehmoment vom Traktions-Elektromotor 122 auf den Motor 102 zu übertragen. Der Elektromotor 122 kann ein Steuersignal empfangen, das die Abtriebsdrehzahl erhöht und die Kupplung 123 einkuppelt, sobald der Anlasser des Elektromotors auf eine geeignete Drehzahl zum sanften Übertragen des Drehmoments zum Starten des Motors 102 eingestellt ist.
• Eine Steuerung 146 kann so programmiert sein, dass sie Befehle zum Starten des Motors in Reaktion auf einen Beschleunigungsbedarf nach einer Periode mit reduziertem Beschleunigungsbedarf ausgibt. Wenn der Motor neu gestartet wird, kann er von einer im Wesentlichen Null-Drehzahl oder von einer Drehzahl neu gestartet werden, die wesentlich geringer ist als die Drehzahl der nachgeschalteten Antriebsstrangkomponenten, wie beispielsweise des ersten Traktions-Elektromotors 122. Die Steuerung 146 kann eine Verzögerung nach dem anfänglichen Wiederanlauf des Motors 102 implementieren, um zu ermöglichen, dass die Motordrehzahl vor dem Zuschalten einer Trennkupplung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs der Systemdrehzahl hochfährt. Das Reduzieren der Differenz zwischen Motordrehzahl und Drehzahl der nachgeschalteten Komponenten verbessert die Laufruhe des Einkuppelns und verringert die von Insassen empfundenen Geräusche, Vibrationen und Erschütterungen (NVH), die ein Beifahrer in Verbindung mit einem Neustart des Motors wahrnimmt.
• Der Traktions-Elektromotor 122 kann selektiv geschaltet werden, um die Motorleistung durch eine verzahnte mechanische Verbindung zu ergänzen oder zu ersetzen, um das Drehmoment auf die Abtriebswelle zu übertragen, die das Fahrzeug antreibt. In einem Beispiel arbeitet ein Ritzel 142 mit einem Hohlrad 144 zusammen, um die Abtriebswelle 114 zu drehen. Das Hohlrad 144 kann wiederum mit der Abtriebswelle 104 des Motors 102 gekoppelt sein. In einem anderen Beispiel kann der Traktions-Elektromotor 122 mit einem Hohlrad über eine mechanische Zahnriemenverbindung verbunden sein, um ein Drehmoment auf die Abtriebswelle des Motors 102 zu übertragen.
• In weiteren Beispielen ist der Traktions-Elektromotor in ein hinteres Differential einer Hinterradantriebskonfiguration integriert. In alternativen Konfigurationen kann der Elektromotor relativ zum Drehmomentverlauf stromabwärts angeordnet und in ein Gehäuse des Getriebes 112 integriert werden.
• Der Traktions-Elektromotor 122 tauscht die Leistung mit einem ersten Energiespeicher (ESS) 132 (z. B. Hochspannungsbatterie) über einen Hochspannungsbus aus. In einigen Beispielen können andere Arten von Energiespeichern sinnvoll sein, um das Antriebssystem mit Energie zu versorgen. Insbesondere können Speichervorrichtungen, wie beispielsweise Blei-Säure-/Li-Ionen-Batterien, Superkondensatoren oder andere Speichervorrichtungen, gemäß der vorliegenden Offenbarung geeignet sein. Der Traktions-Elektromotor 122 weist mehrere Betriebsarten je nach Richtung des Leistungsflusses auf. So kann beispielsweise der Traktions-Elektromotor 122 als einen Traktionsmotor zur Ausgabe von Drehmoment, als Generator zur Energierückgewinnung von Drehbewegung in das Antriebssystem und auch in einem leistungsneutralen Freilaufzustand arbeiten. Zusätzlich ist der Traktions-Elektromotor 122 als ein „außeraxialer“ Motorgenerator ausgebildet, das heißt seine Drehachse ist getrennt von der Drehachse des Motors 102 und anderen drehenden Teilen des Antriebssystems. Es kann ein breiter Bereich von Drehmomentverhältnissen verfügbar sein, und zum Erfüllen von Antriebsanforderungen kann ein kleinerer Elektromotor ausreichend sein. Zusätzlich kann der Traktions-Elektromotor in der Lage sein, hohe Geschwindigkeiten von mindestens dem zwei- bis dreifachen der Motorausgangsgeschwindigkeit zu erreichen. In anderen Beispielen kann der Traktions-Elektromotor 122 so angeordnet sein, dass er „auf der Achse“ ist, sodass die Drehachse des Elektromotors gleich der Drehachse des Motors ist.
• Im Traktionsmotormodus arbeitet ein Leistungsumwandlungsabschnitt 128 als ein Inverter, um Gleichstrom (DC-)-Leistung, die von einem oder mehreren Energiespeichersystemen empfangen wird, in Drehstrom (AC)-Leistung für den Betrieb des Elektromotors umzuwandeln. In einem Beispiel wird von der ersten ESS 132 eine DC-Leistung zugeführt, die es dem Traktions-Elektromotor 122 ermöglicht, das Drehmoment an die Motordrehmomentschnittstelle 124 auszugeben. Der Leistungsumwandlungsabschnitt enthält auch eine Pulsbreitenmodulations(PWM)-Steuerung eines oder mehrerer interner Schalter, um die Gleichstromleistung in Wechselstrom umzuwandeln, um ein elektromagnetisches Feld für den Antrieb des Elektromotors zu erzeugen. Wie vorstehend erläutert, kann der Traktions-Elektromotor an verschiedenen Stellen entlang des Antriebssystems relativ zu dem Drehmomentfluss des Antriebssystems gekoppelt oder verbunden sein.
• Eine erste Kupplung 110 kann so angeordnet sein, dass sie sowohl den Motor 102 als auch den Traktions-Elektromotor 122 vom Antriebssystem entkoppelt. Der Motor 102 kann weiter mit dem Traktions-Elektromotor 122 gekoppelt sein, um Leistung zu erzeugen, selbst wenn die Antriebsquellen das Fahrzeug nicht antreiben.
• Eine zweite Kupplung 120 kann so angeordnet sein, dass sie den Motor 102 vom Antriebssystem entkoppelt. Der Elektromotor kann mit dem Antriebssystem gekoppelt bleiben, um das Antriebsmoment zu liefern oder eine Nutzbremsung durchzuführen.
• Im Generatormodus wird die Richtung der Drehmomentströmung durch das Hohlrad 144 umgekehrt und im Antriebssystem wird die Drehbewegung verwendet, um das Antriebsrad 142 anzutreiben und so Drehstrom zu erzeugen. Der Leistungsumwandlungsabschnitt 128 fungiert als ein Leistungsgleichrichter, um den vom Traktions-Elektromotor 122 erzeugten Wechselstrom in den am ersten ESS 132 zu empfangenden Gleichstrom umzuwandeln. Der erzeugte Strom kann verwendet werden, um die erste ESS 132 (z. B. eine Hochleistungsbatterie) aufzuladen und/oder andere elektrische Lasten zu versorgen.
• Die erste ESS 132 beinhaltet auch eine Vielzahl von Sensoren, um Signale auszugeben, welche die Batteriezustände anzeigen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Speichertemperatur, Stromübertragung am ESS und ESS-Spannung. Im Allgemeinen ist eine Hochspannungsquelle eine solche, die eine Betriebsspannung von mehr als 30 Volt, aber weniger als 60 Volt aufweist. In einem Beispiel ist das erste ESS 132 eine Lithium-Ionen-Hochspannungsbatterie mit einer Nennspannung von 48 Volt. In alternativen Beispielen kann eine 36-Volt-Leistungsquelle als Hochspannungsenergiequelle vorgesehen sein.
• Ein zweites ESS 134 (z. B. eine Niederspannungsbatterie) ist angeordnet, um Fahrzeuglasten 136 über einen Niederspannungsbus zu versorgen. Die Lasten 136 können Fahrzeugzubehör und andere Lasten mit relativ geringer elektrischer Nachfrage beinhalten. So kann beispielsweise die Niederspannungsbatterie eine Nennspannung von etwa 12 Volt und im Allgemeinen weniger als 18 Volt aufweisen.
• unidirektionaler oder bidirektionaler Gleichspannungswandler 138 kann zum Leistungsaustausch zwischen Hoch- und Niederspannungs-Elektrobussen vorgesehen sein. Der Gleichspannungswandler 138 kann Teil eines zusätzlichen Zubehör-Leistungssteuermoduls (Accessory Power Control Module, APM) sein und einen internen unidirektionalen Sperrschalter oder einen bidirektionalen Sperrschalter beinhalten. In einer Konfiguration enthält der Gleichspannungswandler 138 mindestens einen Halbleiterschalter. Der Gleichspannungswandler 138 ist so konfiguriert, dass er eine kontinuierliche oder selektive elektrische Kommunikation zwischen dem Hochspannungsbus und dem Niederspannungsbus ermöglicht. Daher kann der Gleichspannungswandler 138 verwendet werden, um sicherzustellen, dass die gewünschte Strommenge innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs an Niederspannungslasten 136 geliefert wird, um verschiedene Zubehörteile zu versorgen, was die Versorgung aller oder einiger Zubehörteile des Fahrzeugs 10 beinhalten kann. Der Gleichspannungswandler 138 kann verwendet werden, um den Niederspannungslasten 136 eine im Wesentlichen konstante Spannung zuzuführen, wenn sich ein Spannungspegel einer Leistungsquelle von einem gewünschten Sollwert unterscheidet. In einem Beispiel kann der Gleichspannungswandler 138, wenn der Spannungspegel auf weniger als etwa 10 Volt oder mehr als etwa 16 Volt relativ zu einem 12 Volt-Sollwert abweicht, die Spannung regeln, die an die Niederspannungslast 136 geliefert wird. Daher kann der Gleichspannungswandler die an das Fahrzeugzubehör gelieferte Spannung erhöhen oder verringern. In einem anderen Beispiel ist der Gleichspannungswandler so angeordnet, dass er Spannungen von etwa 48 Volt auf etwa 12 Volt und umgekehrt umwandelt. Während die vorgenannten Spannungswerte beispielhaft bereitgestellt werden, versteht sich jedoch, dass die vorliegende Offenbarung mit Leistungsübergängen zwischen einem Bereich von Spannungswerten für jeden Hochspannungsbus und einem Niederspannungsbus in Beziehung stehen kann.
• Der Gleichspannungswandler 138 kann in jeder Richtung des Leistungstausches verwendet werden, sodass das erste ESS 132 die Niederspannungslasten 136 ohne Stromversorgung vom zweiten ESS 134 zuführen kann. Zusätzlich kann der Gleichspannungswandler 138 verwendet werden, um ein erstes ESS 132, wie beispielsweise eine Hochspannungsbatterie, mit der Leistung des zweiten ESS 134 zu starten.
• In mindestens einem Beispiel ist jede der Leistungsquellen einschließlich des ersten ESS 132 und des zweiten ESS 134 in einem einzigen Leistungsmodul 130 integriert. Zusätzlich kann der Gleichspannungswandler 138 in ähnlicher Weise in das Leistungsmodul 130 integriert sein. In einigen alternativen Beispielen kann jede der Leistungsquellen im Wesentlichen die gleiche Spannung aufweisen. In weiteren alternativen Beispielen kann die Leistung durch eine einzige Hochspannungsenergiequelle bereitgestellt werden. In diesen Beispielen kann die einzelne ESS von einer externen Leistungsquelle gestartet werden. Der Gleichspannungswandler kann zum Absenken der Spannung verwendet werden, um Niederspannungs-Fahrzeuglasten zu liefern. Weiterhin können bestimmte alternative Beispiele eine dritte Leistungsquelle, beispielsweise eine redundante Niederspannungsquelle, beinhalten.
• Entweder das erste und zweite ESS 132, 134 oder mehrere der beiden ESSs können ein duales Batteriesystem bilden, das konfiguriert ist, um die erforderliche elektrische Leistung für sicherheitskritische Lasten im Falle eines ausgefallenen Motors und/oder wenn eine primäre Batterie einen Fehlerzustand aufweist, bereitzustellen. So kann beispielsweise die elektrische Leistung den Lasten 136 zugeführt werden, um sicherheitskritische Minima einzuhalten. Ein Steuerungssystem, wie beispielsweise der Gleichspannungswandler 138, ein anderer Gleichspannungswandler, der als Trennschalter verwendet wird, oder eine andere Steuerung, sind dazu konfiguriert, eine der ersten und zweiten Batterien oder ESSs auszuwählen, um die elektrische Leistung für die sicherheitskritischen Lasten im Motor-Aus-Zustand und/oder Fehlerzustand bereitzustellen. Wenn beispielsweise das ESS 134 voreingestellt ist, kann mit dem ESS 132 die Last 136 mit elektrischer Leistung versorgt werden, um sicherheitskritische Lasten aufrechtzuerhalten oder umgekehrt.
• Wie vorstehend erläutert, kann das Antriebssystem 100 einen oder mehrere zugehörige Steuerungen beinhalten, um den Betrieb zu steuern und zu überwachen. Mit weiterem Bezug auf 1 beinhaltet das Fahrzeugantriebssystem 100 eine Steuerung 146 zum Steuern des Antriebs des Fahrzeugs 10. Die Steuerung 146, obwohl schematisch als einzelne Steuerung dargestellt, kann als eine Steuerung oder als ein System von zusammen wirkenden Steuerungen zur kollektiven Verwaltung des Antriebssystems umgesetzt werden. Die Kommunikation zwischen mehreren Steuerungen und die Kommunikation zwischen Steuerungen, Stellgliedern bzw. Sensoren kann unter Verwendung einer direkten drahtgebundenen Verbindung, einer vernetzten Kommunikationsbusverbindung, einer drahtlosen Verbindung, eines seriellen peripheren Schnittstellenbusses oder einer beliebigen anderen geeigneten Kommunikationsverbindung erfolgen. Kommunikationsinhalte beinhalten das Austauschen von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art und Weise, einschließlich z. B. elektrischer Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetischer Signale über die Luft, optischer Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können Signale, die Eingaben von Sensoren repräsentieren, die Stellgliedbefehle repräsentieren und Kommunikationssignales zwischen den Steuerungen beinhalten. In einem speziellen Beispiel kommunizieren mehrere Steuerungen über einen seriellen Bus (z. B. Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter miteinander. Die Steuerung 146 enthält einen oder mehrere digitale Computer, die jeweils einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, eine Analog-Digital- (A/D) und eine Digital-Analog-Schaltung (D/A) sowie Ein-/Ausgabeschaltungen und Geräte (I/O) sowie eine entsprechende Signalaufbereitung und Puffer-Schaltung aufweisen. Die Steuerung 146 kann auch eine Anzahl von Algorithmen oder computerausführbaren Anweisungen speichern, die erforderlich sind, um Befehle zum Ausführen von Aktionen gemäß der vorliegenden Offenbarung zu erteilen.
• Unter Bezugnahme auf 2 ist die Steuerung 146 so programmiert, dass sie den Betrieb der verschiedenen Antriebssystemkomponenten überwacht und koordiniert. Die Steuerung 146 ist in Kommunikation mit dem Motor und empfängt Signale 20, welche die Motordrehzahl (U/min), Temperatur, Druck und Abgaszusammensetzung und/oder zusätzliche Motorparameter anzeigen. Die Steuerung kann auch andere Signale empfangen, die zum Zustand des Motors und seinen Betriebsbedingungen gehören. Die Steuerung 146 steht auch mit dem Elektromotor in Verbindung und empfängt Signale 22, die die Motordrehzahl, das Drehmoment, die Temperatur, die Stromaufnahme und die Spannung über dem Motor anzeigen. Die Steuerung 146 empfängt auch Signale 14, die eine Benutzerauswahl verschiedener Betriebsarten des Antriebssystems anzeigen. Die Steuerung 146 ist in Verbindung mit einem oder mehreren Sensoren an Fahrereingabe-Pedalen, um Signale zur Pedalstellung zu empfangen, welche sowohl die positiven und negativen durch den Fahrer vorgegebenen Beschleunigungsanforderungen angeben. Die Sensoren der Fahrereingabe-Pedale können ein Gaspedal-Signal 16 und ein Bremspedal-Signal 18 ausgeben. In bestimmten alternativen Ausführungsformen, wie einem selbstfahrenden autonomen Fahrzeug, kann die Beschleunigungsanforderung durch einen entweder bordeigenen oder außerhalb des Fahrzeugs 10 befindlichen Computer ohne Fahrereingriff ermittelt werden. Die Steuerung empfängt ferner Signale 24 über die Zubehör-Lasten, die von der Ausgabe des Antriebssystems mitversorgt werden können, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 26 und das Fahrbahn-Lastsignal 28 hinsichtlich der Drehmomentausgabe an den Fahrzeugrädern.
• Die Steuerung 146 empfängt auch eine Anzahl an Signalen von fahrzeugeigenen Sensoren, wie Radarsignale 30, Lidar-Signale 32 und Kamerasignale 34. Wie nachfolgend detaillierter abgehandelt, können fahrzeugeigene Sensoren zum Erfassen der Umgebung um das Fahrzeug 10 und zur Information über Entscheidungen betreffs des Betriebs des Antriebssystems verwendet werden.
• Die Steuerung 146 empfängt auch Datensignale aus externen Quellen. Das Signal 36 von Infrastruktur-Verkehrsvorrichtungen zeigt aktuelle und kommende Zustände solcher Vorrichtungen an. Das Signal 38 von benachbarten Fahrzeugen 50 kann Informationen, wie Position, Geschwindigkeit und Routeninformationen anderer Fahrzeuge, enthalten. Ein Satellitennavigationssystem (GPS)-Signal 40 stellt den Standort des Trägerfahrzeugs 10 bereit. Die Steuerung 146 kann ferner mit einem Mobilfunknetz 54 oder einem Satelliten in Verbindung stehen, um eine Position des GPS zu erhalten. Straßensteigungssignal 42, Verkehrsdatensignal 44 und Wetterdatensignal 46 können jeweils im Fahrzeug 10 empfangen werden und Information über die kommende Route des Trägerfahrzeugs beinhalten. Die Routendaten 47 werden auch über eine Benutzer- oder Maschinenauswahl eines Bestimmungsorts bereitgestellt. Ein Navigationsprozessor ist programmiert, um die Routendaten 47 basierend auf einem Unterschied zwischen dem aktuellen Standort eines Fahrzeugs und dem Bestimmungsort zu bestimmen.
• Basierend auf den verschiedenen von der Steuerung empfangenen Eingangssignalen, wird ein Prozessor für das Erzeugen eines möglichen Fahrverhaltens und die Ausführung eines oder mehrerer Algorithmen zum Steuern des Antriebssystems programmiert. Für die Überwachung und Regelung der Antriebssystemkomponenten wird ein Betriebssystem in der Steuerung 146 gespeichert. Das Betriebssystem kann einen Berechnungsalgorithmus 58 für die Verkehrsart enthalten, um externe Verkehrszustände zu bestimmen und basierend auf den vorhergesagten Bedingungen einen optimalen Motorbetrieb umzusetzen. Der Algorithmus 60 verwendet die Fahrdynamik zur Berechnung des erforderlichen Drehmoments an den Fahrzeugrädern oder die Straßenbelastung, basierend auf den äußeren Bedingungen. Der Algorithmus 62 kann angewendet werden, um automatisch zu bestimmen, wenn das Trägerfahrzeug 10 an einer Kreuzung angehalten hat. Algorithmus 64 kann verwendet werden, um ein vorgegebenes Geschwindigkeitsprofil basierend auf den vorhergesagten Ereignissen zu wählen. Algorithmus 66 erkennt automatisch hohes Verkehrsaufkommen und Stau und stellt den Motorbetrieb optimal ein für das Langsam-Fahren sowie Stop & Go. Algorithmus 68 enthält eine Anzahl unterschiedlicher Schaltpläne für das GetriebeÜbersetzungsverhältnis, und das Schalten kann basierend auf den vorhergesagten Fahrbedingungen eingestellt werden. In einigen Beispielen beinhaltet der Algorithmus 69 eine Berechnung zur Straßenlagenschätzung, bei der keine direkten Straßengradientendaten von externen Quellen empfangen werden. Algorithmus 70 beinhaltet eine Logik zum selektiven Deaktivieren einer Anzahl von Verbrennungszylindern des Motors, wenn eine ausreichend niedrige Drehmomentabgabe erforderlich ist, sodass ein Teil der Gesamtzahl der Zylinder ausreicht, um den Drehmomentbedarf zu decken. Die Algorithmen 58, 60, 62, 64, 66, 68, 69 und 70 sind jeweils oben als unabhängige Merkmale beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass bestimmte Aspekte der Merkmale eine funktionale Überlappung beinhalten und daher Komponenten sein können, die zu umfangreicheren übergreifenden Algorithmen kombiniert werden können.
• Unter weiterer Bezugnahme auf 2 liefert die Steuerung 146 mehrere Ausgangssignale, um den Betrieb des Antriebssystems und anderer Komponenten bezüglich der Fahrzeugdynamik zu beeinflussen. Die Steuerung 146 kann den Motorbetrieb durch das Steuersignal 72 steuern, welches den Kraftstoffvolumenfluss zum Motor regelt, durch Steuersignal 74 zur Steuerung des Luftstroms durch die Drossel, ein Steuersignal 76 zur Steuerung einer Zylinderabschaltung des Motors sowie Steuersignal 78, welches den Start und Neustart des Motors auslöst. Die Steuerung gibt auch das Steuersignal 80 aus, um die Menge des bereitgestellten Stroms an den Elektromotor zu regeln. Ein oder mehrere Kupplungssteuersignale 82 werden zum Öffnen oder Schließen von Kombinationen der verschiedenen Trennkupplungen zum Regeln des Drehmomentflusses ausgegeben. Die Steuerung stellt auch Signale zur Beeinflussung des Getriebebetriebs, wie beispielsweise ein Steuersignal 84 für das Stellglied, zum Schalten des Übersetzungsverhältnisses bereit. Die Steuerung kann auch Reibungsbremsen mit Steuersignal 86 zur Steuerung der Fahrzeugverzögerung regeln.
• Eine optimierte Steuerstrategie des Antriebssystems kann in verbundenen Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor verwendet werden, um eines von mehreren Fahrprofilen anzuwenden. Je nach gewünschtem Ziel kann jeder von mehreren unterschiedlichen Kraftstoffverbrauchsmodi implementiert werden, der den Betrieb des Antriebssystems beeinflusst. So kann beispielsweise ein Modus „eco“ konfiguriert werden, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Der Öko-Modus wird in der vorliegenden Offenbarung als Beispiel erörtert, jedoch können unterschiedliche Kraftstoffverbrauchsmodi wahlweise genutzt werden, um eine Anzahl von Zielen zu erreichen. Ein Leistungs-Modus kann dafür konfiguriert sein, um die Ausgabe des Antriebssystems und/oder die Fahrdynamik zu maximieren. Gemäß weiterer Beispiele können Modi konfiguriert werden, um den Verkehrsfluss zu optimieren und Halts zwischen einer Gruppe von Fahrzeugen benachbart zum Trägerfahrzeug 10 zu minimieren. Eine optimierte Steuerung für Fahrzeugantriebssysteme gemäß der vorliegenden Offenbarung unterstützt verschiedene Strategien der Kraftstoffeinsparung, um den Kraftstoffverbrauch während häufig genutzter Fahrzeugmanöver in der realen Welt zu senken.
• Teilstrategien, wie beispielsweise eine Öko-Tour, können unter bestimmten Fahrsituationen oder Manövern eingesetzt werden. Solche Strategien sind wirksam, um verfügbare Daten vollständiger auszunutzen und zur Kraftstoffeffizienz in der realen Welt beizutragen. Mehrere unterschiedliche Steuerungs-Funktionen können für verbesserte Kraftstoffeinsparung weiter koordiniert werden. So kann beispielsweise jede Kombination von Kraftstoffabschaltung bei Verzögerung (DFCO) (die während des Rollens zum Motor oder zum Antriebsstrang sein könnte), Motor-Stopp-Start, modifizierter Getriebeschaltplanung, Begrenzung des Beschleunigungsdrehmoments und Zylinderabschaltung angewendet werden für das Ziel, den Kraftstoffverbrauch einer Abfrage des Fahrerdrehmoments zu optimieren. Gemäß bestimmten Beispielen kann ein Geschwindigkeitsprofil zur Feinabstimmung des Kraftstoffverbrauchs ausgewählt werden: während der Verzögerung bei Annäherung an eine bekannte Haltestelle, beim Abfahren von einer Haltestelle, an der die Verkehrsverhältnisse bekannt sind, und/oder bei verschiedenen anderen Verkehrsflussbedingungen.
• Unter Bezugnahme auf 3 werden zur Verbesserung des Betriebs der Antriebssysteme Daten verwendet, die auf anstehende Fahrzustände hinweisen. Die Steuerung ist programmiert, den Algorithmus 300 auszuführen, um durch Kombination mehrerer unabhängiger Steuerungsstrategien die optimale Längsbewegung zu bestimmen. Entsprechend einigen Beispielen werden drei getrennte Steuersysteme angewendet, um die Fahrtmöglichkeiten basierend auf Routenvorschauinformationen zu maximieren und so den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Ein erstes Steuerungsschema kann ein Vorwärtssteuerungsschätzmodell 302 zum Steuern der Längsverschiebung, um den Fahrwegabstand zu regulieren, oder den gewünschten Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einem benachbarten Fahrzeug beinhalten. Der Fahrwegabstand kann durch eine relative Entfernung zwischen Fahrzeugen oder alternativ durch eine Zeitdauer zwischen nachfolgenden Fahrzeugen, die einen bestimmten Festpunkt passieren, definiert werden. Die Eingaben von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 304 können Signale 306 beinhalten, die auf eine gewünschte Anzahl von Fahrwegabständen hindeuten, H_des. So kann beispielsweise eine Bremseingabe auf den Wunsch des Fahrers hindeuten, den Fahrwegabstand zu vergrößern, während eine Gaspedaleingabe auf den Wunsch des Fahrers hinweist, den Fahrwegabstand zu verringern. Der Vorwärtssteuerungsschätzer 302 kann sich auch auf Eingaben aus einer Fahrzeugsensor-Suite 308 stützen, beispielsweise auf ein Signal 310, das eine gemessene Abstandsentfernung angibt, H_meas. Das Signal 310 aus der Sensor-Suite 308 kann auch die Geschwindigkeit eines Trägerfahrzeugs und die Geschwindigkeit des naheliegenden Fahrzeugs beinhalten. Der Vorwärtssteuerungsschätzer 302 kann ein Signal 312 ausgeben, das eine gewünschte Beschleunigung a_{x_hdw} (die sowohl zwischen positiven als auch negativen Werten schwanken kann) anzeigt, basierend auf einem anstehenden gewünschten Abstand.
• In einigen Beispielen wird eine PID-Steuerung verwendet, um einen vorgegebenen Fahrwegabstand zum Zielfahrzeug einzuhalten, H_des. Die relative Geschwindigkeit und Entfernung zum Zielfahrzeug können als Eingaben zur PID-Steuerung verwendet werden. Die gewünschte Beschleunigung a_{x_hdw} die durch die Fahrwegabstandssteuerung ausgegeben wird, kann mit der nachstehenden Gleichung (1) bestimmt werden. $$a_{x̱}{}_{hdw}=K_p\left(H_{des}-H_{meas}\right)+K_d\left(V_{x_{target}}-V_{x_{meas}}\right)$$

  
• In Gleichung (1) sind K_p und K_d Abstimmparameter der Steuerung, und H_meas ist eine Messung des Fahrwegabstands, wie sie beispielsweise von einem Radarsensor erhalten wird. V_{x meas} ist eine Geschwindigkeitssensor-Messung des Trägerfahrzeugs, und V_{x target} ist eine Geschwindigkeitsmessung eines nahe gelegenen Zielfahrzeugs, wie sie beispielsweise von einem Radarsensor erhalten wird. In einigen Fällen ist a_{x_hdw} die Beschleunigung, die erforderlich ist, um die Entfernung des Fahrwegabstands einzuhalten.
• Ein zweites Steuerungsschema kann ein Geschwindigkeitssteuerungs-Schätzmodell 314 zum Steuern der Längsbewegung beinhalten, um die anstehende Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu regulieren. Die Eingaben des HMI 304 können ein Signal 316 beinhalten, das die gewünschte Geschwindigkeit des Fahrers angibt, speed_des, zum Beispiel bestimmt von einer Gaspedaleingabe. Der Geschwindigkeitskontrollschätzer 314 kann sich auch auf die Eingabe eines oder mehrerer Signale 318 aus der Fahrzeugsensor-Suite 308 stützen, beispielsweise auf ein Signal, das eine gemessene aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, speed_meas. In einigen Beispielen beinhalten die Signale 318 auch Daten von zusätzlichen On-Board-Sensoren, um die anstehende Fahrzeuggeschwindigkeit vorherzusagen. Insbesondere wird die Konsolidierung von Daten von benachbarten Vorrichtungen unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I)-Verbindungen, Daten von anderen Fahrzeugen mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Verbindungen sowie Daten von externen Servern unter Verwendung drahtloser Verbindungen (z. B. von Verkehrsflussdaten) verdichtet, um die anstehende Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs zu prognostizieren. Der Geschwindigkeitssteuerungsschätzer 314 kann sich ferner auf Daten eines externen Servers 324 stützen, wie beispielsweise Kartendaten, geografische Geschwindigkeitsbegrenzungsdaten, Verkehrsdaten und andere Daten, die Einfluss auf bevorstehende Geschwindigkeitsschätzungen ausüben können. Der Geschwindigkeitssteuerungsschätzer 314 kann ein Signal 322 ausgeben, das eine gewünschte Beschleunigung a_{x_Spd} (die sowohl zwischen positiven als auch negativen Werten schwanken kann) anzeigt, basierend auf der prognostizierten anstehenden Fahrzeuggeschwindigkeit.
• In einigen Beispielen arbeitet der Geschwindigkeitssteuerungsschätzer, indem er Drehzahlfehlerwerte gegen die Solldrehzahl und die erforderliche Beschleunigung ausbalanciert. Eine genaue Geschwindigkeitssteuerung kann unter Umständen aggressive Beschleunigungs- und Verzögerungswerte sowie häufige Änderungen dieser Werte berücksichtigen. Diese schnellen Änderungen können die Kraftstoffeffizienz beeinträchtigen. Eine Optimierungsgleichung (2) im Folgenden kann verwendet werden, um die optimale Balance zwischen dem Geschwindigkeitssteuerungsfehler und der Beschleunigungsanforderung zu finden. $$J={\displaystyle \sum \left[Q\left(k\right){\left(V_{x_{desired}}\left(k\right)-V_{x_{meas}}\left(k\right)\right)}^2+R\left(k\right)a_{x̱Spd}{\left(k\right)}^2\right]}$$

  
• In Gleichung (2) vorstehend ist k ein diskreter Zeitparameter, und Q(k) und R(k) sind Parameter, die als Funktion von kvariieren können. V_{x meas} ist eine Geschwindigkeitsmessung des Trägerfahrzeugs, wie sie von der Fahrzeugsensor-Suite empfangen werden kann. a_{x_Spd}(k) ist eine Beschleunigung, die erforderlich ist, um die eingestellte Geschwindigkeit beizubehalten. Die erforderliche Beschleunigung a_{x_Spd}(k) zum Erreichen der Sollgeschwindigkeit, V_{x desired} (k), kann nach untenstehender Gleichung (3) berechnet werden. $$a_{x̱Spd}=-K_{spd}\left(V_{x_{meas\text{'}}}k\right)+K_{aux}\left(V_{x_{desired\text{'}}}k\right)$$

  
• In Gleichung (3) vorstehend ist K_spd eine Funktion von Q(k), R(k), V_{x meas} und Samplezeit k. Und K_aux ist eine Funktion von Q(k), R(k), V_{x desired} und Samplezeit k.
• Ein drittes Steuerungsschema kann auch ein Abwärtsschätzmodell 326 beinhalten, um die Straßenzustände zum Vorhersagen der anstehenden Beschleunigung des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Eingaben von einem externen Server 324 (z. B. einer Kartendatenbank) können ein Signal 328 beinhalten, das Informationen über den Straßenzustand anzeigt, die von externen Quellen stammen. Der Abwärtsschätzer 326 kann sich auch auf Daten stützen, die am Fahrzeug aus der Sensor-Suite 308 gemessen wurden, beispielsweise ein Signal 330, das den Straßenzustand am Standort des Trägerfahrzeugs angibt. Der Abwärtsschätzer 326 kann ein Signal 332 ausgeben, das auf einen prognostizierten Beschleunigungseffekt a_{x_road} infolge von Straßenlagebedingungen hinweist.
• In einigen Beispielen kann eine Straßenlage anstehender Routenabschnitte mithilfe von Kartendaten und GPS-Positionsmessungen geschätzt werden. Aus der geschätzten Straßenlage kann bestimmt werden, wie viel freie Beschleunigung erreicht wird (z. B. beim Fahren entlang eines Gefälles nach unten) oder wie viel zusätzliche Beschleunigung erforderlich ist, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten (z. B. beim Fahren entlang eines Gefälles nach oben). Die nachstehende Gleichung (4) kann zum Schätzen von Straßenlagenauswirkungen verwendet werden. $$a_{x̱road}=g\ast \text{sin}\left(h\right)$$

  
• In Gleichung (4) vorstehend, stellt g die Schwerkraft dar, und h ist ein Neigungswinkel der Straße, der basierend auf Informationen aus der Kartendatenbank berechnet wird. Im Folgenden näher erläutert, wird diese vorhergesagte Beschleunigung a_{x_road} mit den in der Geschwindigkeitssteuerung (d. h. a_{x_Spd}) und der Fahrwegsteuerung (d. h. a_{x_hdw}) berechneten gewünschten Beschleunigungswerten für eine abschließende Verbund-Beschleunigungsanforderung kombiniert.
• Mit fortgesetztem Bezug auf 3 ist ein „Ecomode“ vorgesehen, der Abschnitt 334 des Algorithmus 300 ermöglicht, um das opportunistische Timing für aggressive Kraftstoffeinsparungsmaßnahmen zu bestimmen, ohne die Fahrzeugleistung zu beeinträchtigen. Der Ecomode-Abschnitt 334 kann ein Signal 336 ausgeben, das auf eine Entscheidung hinweist, in den Ecomode einzutreten oder ihn zu verlassen. Der Ecomode-Abschnitt kann auch ein Signal 338 ausgeben, das auf das erforderliche Drehmoment an einer Stelle entlang des Antriebsstrangs hinweist und die Beschleunigungsanforderungen jeder der Vielzahl von Steuerungsschemata angibt, die zum Bestimmen der Leistung des Antriebssystems beitragen. Gemäß einigen Beispielen wird das an der Achse erforderliche Drehmoment T_{axle_req} durch Gleichung (5) im Folgenden basierend auf der Vielzahl von Routenvorschau-Informationen bestimmt. $$T_{axle̱req}=mR\left(a_{x̱hdw}+a_{x̱Spd}+a_{x̱road}\right)+T_{roaḏload}$$

  
• Gemäß vorstehender Gleichung (5) stellt m die Masse des Fahrzeugs und R den Radius des Straßenrades dar. T_{road_load} stellt die Straßenlast dar und ist ein bekannter Wert. Die Straßenlast ist die Last, die dem Antriebssystem zum Aufrechterhalten der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeführt wird. Die in T_{road_load} enthaltenen Kräfte beinhalten Aspekte, wie beispielsweise Luftwiderstand, Rollwiderstand, viskose Verluste, Straßenzustand, Wind oder andere Belastungen durch Straßen- oder äußere Bedingungen. Das erforderliche Achsdrehmoment T_{axle_req} kann je nach Sensorbereich für eine anstehende Dauer vorausgesagt werden (z. B. bei einem Radarerfassungsbereich von 150 Metern und einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 30 m/s kann die Vorhersagezeit etwa 5 Sekunden betragen). Wenn die Vorhersage von T_{axle_req} innerhalb eines vorbestimmten Drehmomentbereichs liegt, gibt der Ökomodusabschnitt 334 das Signal 336 aus, um eine Anfrage zum Eintreten in den Ecomode einzuschließen. Gemäß einigen Beispielen, die im Folgenden näher erläutert werden, werden Hysterese-Steuerungen auf den Algorithmus angewendet, um weiche Übergänge beim Eintreten und beim Verlassen in Ecomode-Bedingungen zu ermöglichen.
• Jedes der Signale 336 und 338 wird zu einem oder zu mehreren Steuermodulen 340 übertragen, um den Betrieb des Antriebssystems zu beeinflussen. Unter besonderer Bezugnahme auf 3 werden die Ausgaben des Ecomode-Abschnitts 334 eines jeden Motorsteuermoduls (ECM), einer Motorsteuertafel (MCP) und eines Hybridfahrzeug-Betriebssystems (HOS) angezeigt. In Fällen, in denen das erforderliche Drehmoment T_{axle_req} einen negativen Drehmoment-Schwellenwert überschreitet, gibt der Ecomode-Abschnitt 334 ein Signal 342 aus, das auf eine Verzögerungsanforderung hinweist. Das Signal 342 kann zur aggressiven Verzögerung des Fahrzeugs an ein oder mehre Steuermodule 344 übertragen werden. Unter besonderer Bezugnahme auf 3 kann ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) 344 ein Verzögerungsanforderungssignal empfangen, wenn die Verzögerung größer als ein Schwellenwert ist. In Situationen, in denen eine geringere Verzögerung erforderlich ist, kann der Algorithmus 300 die Verzögerung durch eine Motorbremsung oder eine regenerative Bremsung des Elektromotors bewirken.
• 4 verdeutlicht ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus 400 zum Steuern des Ecomode-Antriebssystems darstellt. Bei Schritt 402 beinhaltet der Algorithmus die Beurteilung, ob die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs V_veh innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegt (d. h. größer als ein erster Geschwindigkeitsschwellenwert V_min und kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsschwellenwert V_max). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_veh außerhalb des vorbestimmten Schwellenwerts bei Schritt 402 liegt, beinhaltet der Algorithmus das Zurückkehren zum Start und Fortsetzen der Überwachung des opportunistischen Geschwindigkeitsbereichs, um in die Steuerung des Ecomode-Antriebssystems einzutreten.
• Befindet sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V_veh bei Schritt 402 innerhalb des vorbestimmten Bereichs, beinhaltet der Algorithmus die Beurteilung der Zeitdauer, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs liegt. Es können ein oder mehrere Zeitgeber ausgelöst werden, um die Zeitdauer zu verfolgen, sobald die Geschwindigkeit in den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich eingetreten ist. Wenn bei Schritt 404 die verstrichene Zeitdauer kleiner als ein Zeitschwellenwert ist, die time_{conditions MIN}, schließt der Algorithmus das Zurückkehren zum Start und das Fortsetzen der Überwachung des opportunistischen Drehzahlbereichs ein, um in die Steuerung des Ecomode-Antriebssystems einzutreten. Die minimale Zeitdauer kann als Hysterese-Abschnitt arbeiten, um sicherzustellen, dass sich die Geschwindigkeit für eine ausreichende Zeit im stationären Zustand befindet, bevor sie in die Steuerung des Ecomode Antriebssystems eintritt.
• Wenn die Zeitdauer bei Schritt 404 größer als der Zeitschwellenwert ist, die time_{conditions MIN}, schließt der Algorithmus das Beurteilen der Zeit seit dem letzten Verlassen der Steuerung des Antriebssystems Ecomode ein. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, können ein oder mehrere Zeitgeber ausgelöst werden, um die Zeitdauer seit dem Verlassen vom vorherigen Ecomode-Antriebssystemsteuermodus zu verfolgen. Wenn bei Schritt 406 die Zeit seit dem letzten Ecomode, time_{last Ecomode}, kleiner als ein minimaler Zeitschwellenwert time_{last Ecomode, min,} ist, beinhaltet der Algorithmus das Zurückkehren zum Start und Fortfahren, um den opportunistischen Drehzahlbereich zu überwachen, um in die Steuerung des Ecomode-Antriebssystems einzutreten. Schritt 404 und Schritt 406 können gemeinsam als Hysterese-Abschnitte des Algorithmus 400 arbeiten, um ein übermäßiges Ein- und Ausschalten des Ecomode-Antriebssteuermodus zu verhindern.
• Wenn bei Schritt 406 die verstrichene Zeitdauer seit dem letzten Ecomode, time_{last Ecomode}, größer ist als der minimale Zeitschwellenwert für die time_{last Ecomode, min,} beinhaltet der Algorithmus das Bestimmen bei Schritt 408, ob sich das Fahrzeug in einem autonomen Geschwindigkeitsregelungsmodus befindet. Befindet sich das Fahrzeug bereits in einem autonomen Geschwindigkeitsregelungsmodus bei Schritt 408, so beinhaltet der Algorithmus bei Schritt 410 das Beurteilen, ob sich das vorausgesagte Achsdrehmoment T_{axle_req}innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (d. h. größer als ein erster Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMinund kleiner als ein zweiter Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMax) befindet. Im autonomen Fahrmodus T_{axle_req} kann weitgehend oder ausschließlich durch eine Fahrzeugsteuerung mit wenig oder keiner Fahrereingabe bestimmt werden. Befindet sich T_{axle_req}innerhalb des vorbestimmten Bereichs bei Schritt 410, beinhaltet der Algorithmus die Eingabe des Ecomode-Abschnitts 412. Während die hier vorgesehene Beschreibung des autonomen Geschwindigkeitsregelungsmodus das prognostizierte Achsdrehmoment T_{axle_req}verwendet, könnte ein ähnlicher Ansatz im Bereich des Motordrehmoments verwendet werden.
• Wenn sich das Fahrzeug bei Schritt 408 in einem normalen manuellen Fahrmodus befindet, beinhaltet der Algorithmus bei Schritt 414 das Beurteilen des erforderlichen Drehmoments an der Motorkurbelwelle T_crank,req. Insbesondere beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen, ob T_crank,req innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (d. h. größer als ein erster Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMinund kleiner als ein zweiter Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMax). Es sollte beachtet werden, dass der vorbestimmte Bereich, der zum Beurteilen des Kurbelwellendrehmoments verwendet wird, vom Bereich zum Beurteilen des Achsdrehmoments abweichen kann, wie vorstehend erläutert. Während die hier vorliegende Beschreibung der Fahreranforderung im Kurbelwellendrehmomentbereich liegt, könnte ein ähnlicher Ansatz im Achsdrehmomentbereich angewendet werden. Wenn T_crank,req innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen der Änderungsrate des geforderten Drehmoments T'_crank,req. Auf diese Weise können bestimmte abrupte Änderungen der Drehmomentanforderung eines Fahrers nicht dazu führen, dass der Steueralgorithmus in den Ecomode eintritt, wenn sie eine schnelle Modusumschaltung verursachen könnten. Wenn bei Schritt 416 T'_crank,req innerhalb eines vorbestimmten Änderungsschwellenwerts liegt (d. h. größer als ein erster Änderungsschwellenwert T'_EntryMinund kleiner als ein zweiter Änderungsschwellenwert T'_EntryMax), beinhaltet der Algorithmus das Eintreten in den Ecomode-Abschnitt 412. In der Praxis wirkt das Überwachen der Änderungsrate des geforderten Kurbelwellendrehmoments als zusätzlicher Hysterese-Abschnitt, um ein zu schnelles Ein- und Austreten in den Ecomode zu verhindern.
• Bei Schritt 418 beinhaltet der Algorithmus eine oder mehrere Kraftstoffeinsparungsmaßnahmen basierend auf dem erforderlichen Drehmoment während der Fahrt. Der Algorithmus beinhaltet die Auswahl der aggressivsten Kraftstoffeinsparungsmaßnahmen, ohne die Leistung des Antriebssystems zu beeinträchtigen. Jede Kombination aus einer Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltung (DFCO), Motorleerlauf, regeneratives Bremsen, Getriebeschaltplanänderung, Motorzylinderabschaltung oder andere Maßnahmen zur Kraftstoffeinsparung werden eingesetzt, um die Vorteile der bekannten anstehenden Drehmomentbedingungen zu nutzen. Da die Drehmomentanforderungen innerhalb bestimmter Kriterien liegen, können aggressivere Kraftstoffeinsparungen vorgenommen werden, ohne die Wahrnehmung der Fahrzeugleistung durch die Insassen zu beeinträchtigen.
• Die Steuerung kann programmiert werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Kurbelwellendrehmoment und die Änderungsrate des Kurbelwellendrehmoments zu überwachen, um zu bestimmen, ob ein Ecomode beibehalten werden soll. Der Algorithmus 400 beinhaltet das fortlaufende Überwachen der Drehmomentausgabe und der Fahrzeuggeschwindigkeit, um zu bestimmen, ob die Einstellungen zur Kraftstoffeinsparung beibehalten werden sollen. Bei Schritt 420 beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen, ob die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs V_veh innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegt (d. h. größer als ein erster Geschwindigkeitsschwellenwert V_min und kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsschwellenwert V_max). Es sollte beachtet werden, dass der Geschwindigkeitsbereich, mit dem bestimmt wird, ob der Ecomode beibehalten werden soll, von dem Geschwindigkeitsbereich abweichen kann, mit dem bestimmt wird, ob in den Ecomode eingetreten werden soll. Wenn V_veh außerhalb des vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegt, beinhaltet der Algorithmus das Verlassen des Ecomode und das Eintreten in den normalen Betriebsmodus bei Schritt 422.
• Wenn V_veh innerhalb des vorbestimmten Bereichs bei Schritt 420 liegt, beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen bei Schritt 424, ob T_crank,req innerhalb eines vorbestimmten Wartungsbereichs verbleibt, um den Ecomode zu halten (d. h. größer als ein erster Drehmoment-Schwellenwert T_LowerMaintund kleiner als ein zweiter Drehmoment-Schwellenwert T_UpperMaint). Wenn T_crank,req vorbestimmten Bereich verlässt, beinhaltet der Algorithmus das Verlassen des Ecomode und das Eintreten in den normalen Betriebsmodus bei Schritt 422.
• Ähnlich, wenn T_crank,req innerhalb des vorbestimmten Bereiches bei Schritt 424 liegt, beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen der Änderungsrate des geforderten Drehmoments T'_crank,req. Wenn bei Schritt 426 T'_crank,req außerhalb eines vorbestimmten Wartungsbereichs liegt (d. h. größer als ein erster Änderungsschwellenwert T'_{Maint Min}und kleiner als ein zweiter Änderungsschwellenwert T'_{Maint Max}), beinhaltet der Algorithmus das Verlassen des Ecomode und Eintreten in den normalen Betriebsmodus bei Schritt 422. Ähnlich wie bei den vorstehenden Beispielen, können die Bereiche, in denen bestimmt wird, ob der Ecomode aufrechterhalten werden soll, von den Bereichen abweichen, in denen bestimmt wird, ob in den Ecomode eingetreten werden soll. Wenn T'_crank,req bei Schritt 426 innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, beinhaltet der Algorithmus das Zurückkehren zu Schritt 418 und das Beibehalten der Kraftstoffeinsparungsmaßnahmen sowie das anschließende Abfragen des Motorbetriebs, um zu bestimmen, ob der Ecomode beibehalten werden soll.
• Unter Bezugnahme auf 5 stellt die grafische Darstellung 500 eine exemplarische Bedienlogik der Auswahl des Ecomode-Segelns für das Antriebssystem dar. Die vertikale Achse 502 stellt das an der Kurbelwelle des Motors geforderte Drehmoment dar. Die horizontale Achse 504 stellt die Zeit dar, in der das an der Kurbelwelle erforderliche Drehmoment im Laufe der Zeit abhängig von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs variieren kann. Es können mehrere unterschiedliche bevorzugte Frequenzbänder vorhanden sein, in denen der Ecomode-Betrieb aktiviert werden kann, ohne die Drehmomentanforderungen des Fahrers zu beeinträchtigen.
• Bei sehr hohen Drehmomentanforderungsbereichen kann die Motorleistung so bemessen sein, dass der Ecomode nicht bevorzugt wird. So übersteigen beispielsweise die positiven Kurbelwellendrehmomente während einer gewünschten Beschleunigungsphase das Straßenlastdrehmoment einschließlich des Drehmomentwiderstands aufgrund der Straßenlage (d. h. T_crankshaft > T_RL+Grade). Der Drehmomentbereich 516 der grafischen Darstellung 500 stellt einen Beschleunigungsmomentbereich dar, innerhalb dessen die Möglichkeiten für den Ecomode-Betrieb nur eingeschränkt oder gar nicht gegeben sein können. Darüber hinaus kann der Drehmomentwert, der T_RL+Grade entspricht, auch das Kurbelwellendrehmoment sein, das zum Aufrechterhalten einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist.
• Gleichermaßen kann die erforderliche Fahrzeugverzögerungsrate bei signifikant negativen Drehmomentbedarfsbereichen die kombinierten negativen Drehmomentkapazitäten von Motorbremsung und Nutzbremsung übersteigen. Insbesondere kann die Fahrzeugverzögerungsrate bei negativen Kurbelwellendrehmomenten, die den Schwellenwert für das Motordrehmoment T_Motoring (d. h. T_crankshaft < T_Motoring) überschreiten, weitgehend durch die Basisbremsen des Fahrzeugs bestimmt werden. Der Drehmomentbereich 508 stellt negative Drehmomentbereiche dar, in denen die Basisbremsen zum Abbremsen des Fahrzeugs erforderlich sind. Im Drehmomentbereich 508 kann der Fahrer die Betätigung des Gaspedals stoppen und das Bremspedal zum Abbremsen des Fahrzeugs aktiv betätigen. Unter aggressiven Verzögerungsbedingungen kann die Ecomode-Fahrstrategie zusätzlich aggressive Kraftstoff-Abschaltstrategien anwenden, um den Motor zusammen mit regenerativem Bremsen und Reibungsbremsen zu deaktivieren.
• Bei gemäßigten Beschleunigung- und Verzögerungsbedingungen kann Ecomode konfiguriert werden, um die Möglichkeiten zu nutzen, den Betrieb des Antriebssystems zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu modifizieren. Bei erforderlichen Drehmomentwerten größer als T_Motoring ist es wahrscheinlich, dass der Fahrer das Gaspedal bis zu einem gewissen Grad betätigt, sei es um die Geschwindigkeit zu erhöhen oder beizubehalten oder um die Verzögerung zu begrenzen. Der Drehmomentbereich 510 stellt einen möglichen Drehmomentbereich dar, wobei das Gaspedal betätigt wird, was einen Kraftstoffzufuhrbedarf für den Motor verursacht. Der vorstehend beschriebene Beschleunigungsmomentbereich 506 kann eine Teilmenge des Anwendungsbereichs des Gaspedals sein. Für erforderliche Drehmomentwerte, die kleiner als T_RL+Grade sind, ist das Drehmoment kleiner als das zum Aufrechterhalten der konstanten Drehzahl erforderliche Drehmoment - somit verlangsamt das Fahrzeug unter diesen Bedingungen. Der Drehmomentbereich 512 stellt einen möglichen Drehmomentbereich dar, in dem das Fahrzeug eine Gesamtverzögerung erfährt. Ein sich überlappender Abschnitt des Drehmomentbereichs 510 und des Drehmomentbereichs 512 stellt einen moderaten Drehmomentbereich dar, um das Ecomode-Geschwindigkeitsverhalten zu implementieren und den Motorbetrieb zu modifizieren.
• Für positive Kurbelwellendrehmomente, die kleiner als T_RL+Grade sind (d. h. 0 Nm < T_crankshaft < T_RL+Grade), wird das Fahrzeug leicht abgebremst, obwohl der Fahrer durch Drücken des Gaspedals ein gewisses positives Drehmoment verursacht. Und für negative Kurbelwellendrehmomente, die den Schwellenwert des Motordrehmoments T_Motoring (d. h. 0 Nm > T_crankshaft > T_Motoring) nicht überschreiten, kann es zu einer mäßigen Verzögerung des Fahrzeugs kommen. In diesem Fall kann der Motor aktiv bleiben und die Fahrzeugverzögerung weitgehend durch Motorverluste beeinflusst werden. Und die Motorreibung kann eine der Hauptkräfte sein, auf die sich die Verzögerung des Fahrzeugs stützt. So kann beispielsweise der Fahrer (oder eine autonome Lenklogik) bestimmen, ob das Fahrzeug abgebremst und die Motordrehzahl verringert werden muss, damit das Fahrzeug ohne Anlegen der Basisbremsen rollen kann. Des Weiteren können in diesem Bereich auch Zylinderabschaltungen und andere Kraftstoffeinsparungsmaßnahmen durchgeführt werden. Im Allgemeinen treten Gelegenheiten zum Ausnutzen von Ecomode vor allem dann auf, wenn T_crankshaft zwischen einem positiven konstanten Drehmomentwert T_RL+Grade und einem negativen Drehmomentwert T_Motoringliegt.
• Wie vorstehend bereits erwähnt, können die Algorithmen zum Auswählen des Ecomode auch Abschnitte beinhalten, die das Umschalten des Betriebsmodus steuern, um unerwünschte schnelle Ein- und Ausschaltzyklen des Motors durch Start-Stopp-Funktionen zu vermeiden. Mindestens ein Pufferband wird an den Drehmoment-Schwellenwerten der Kurbelwelle angelegt, um einen Hysterese-Effekt für das Ein- und/oder Austreten aus dem Geschwindigkeitsmodus zu erzielen. So kann beispielsweise ein Einzelwert auf T_RL+Grade angewendet werden, um eine Obergrenze T_EntryMax für das Eintreten in Ecomode festzulegen. Genauer gesagt, kann T_EntryMax durch Gleichung (6) definiert werden. $$T_{EntryMax}=T_{RL+Grade}\ast k_1$$

  
• k₁ stellt einen skalaren Multiplikator dar, um eine effektive Pufferzone 514 bezogen auf das Drehmoment T_RL+Grade entsprechend der konstanten Drehzahl zu erzeugen. Somit ist die Pufferzone 514 dynamisch und variiert je nach Fahrbedingungen. Die Pufferzone 514 verhindert auch unnötig häufiges Eintreten in Ecomode für den Fall, dass ein Fahrer versucht, die konstante Drehzahl anzusteuern und eine moderate Drehmomentschwankung um T_RL+Gradeverursacht. In einigen Beispielen ist k₁ ein vorbestimmter Wert zwischen 0 und 1, sodass T_EntryMax eine kontrollierte Menge weniger als das konstante Fahrtdrehmoment T_RL+Gradeist. Das angeforderte Drehmoment an der Kurbelwelle muss unter die Pufferzone 514 abgesenkt werden, um den Ecomode zu aktivieren.
• Ähnlich kann auch ein niedrigerer Eintrittsschwellenwert T_EntryMin basierend auf dem negativen Drehmomentwert T_Motoring abgeleitet werden, unterhalb dessen DFCO und andere aktive Bremsvorgänge angewendet werden. Entsprechend einiger Beispiele wird T_EntryMin durch Gleichung (7) nachstehend definiert. Ein vorbestimmter Einzelwert k₂ größer als 1 kann angewendet werden, wobei der niedrigere Eintrittsschwellenwert T_EntryMin ein negatives Drehmoment erfordert, das den negativen Drehmomentwert T_Motoringüberschreitet. $$T_{EntryMin}=T_{Motoring}\ast k_2$$

  
• In einer alternativen Weise repräsentiert der Drehmomentbereich 516 einen exemplarischen Drehmomentbereich, innerhalb dessen Ecomode aktiviert ist (d. h. T_crank,req größer als der erste Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMinund kleiner als der zweite Drehmoment-Schwellenwert T_EntryMax).
• Sobald Ecomode aktiviert ist, kann ein anderer Drehmomentbereich als Kriterium zum Aufrechterhalten des Ecomode verwendet werden. So kann beispielsweise ein eindeutiger vorbestimmter Einzelwert k₃ auf das konstante Fahrtdrehmoment T_RL+Grade angewendet werden, um einen oberen Grenzwert des Drehmoments T_UpperMaint festzulegen, um den Ecomode aufrechtzuerhalten. Ein Unterschied zwischen dem oberen Schwellenwert zum Eintreten in Ecomode und einem oberen Schwellenwert zum Aufrechterhalten von Ecomode (d. h. T_UpperMaint - T_EntryMax) dient als obere Hysterese-Zone 518, um ein übermäßiges Umschalten des Modus zu verhindern, sobald Ecomode aktiviert ist und das Drehmoment nahe den oberen Schwellenwerten variiert. $$T_{UpperMaint}=T_{RL+Grade}\ast k_3$$

  
• Gleichermaßen kann nahe den niedrigeren Drehmoment-Schwellenwerten ein eindeutiger vorbestimmter Einzelwert k₄ auf den negativen Drehmomentwert T_Motoring angewendet werden, um einen unteren Drehmoment-Schwellenwert T_LowerMaint festzulegen, um den Ecomode aufrechtzuerhalten. Ein Unterschied zwischen dem unteren Schwellenwert zum Eintreten in Ecomode und dem unteren Schwellenwert zum Aufrechterhalten von Ecomode (d. h. T_Entrymin - T_{Lower Maint}) dient als niedrige Hysterese-Zone 520, um ein übermäßiges Umschalten nach dem Zuschalten von Ecomode und das Drehmoment nahe den unteren Schwellwerten zu verhindern.
• In einer alternativen Weise repräsentiert der Drehmomentbereich 522 einen exemplarischen Drehmomentbereich, innerhalb dessen Ecomode nach dem Zuschalten aufrechterhalten wird (d. h. T_crank,req größer als der erste Drehmoment-Schwellenwert T_LowerMaintund kleiner als der zweite Drehmoment-Schwellenwert T_UpperMaint).
• Unter Bezugnahme auf 6 bildet ein Flussdiagramm einen optimierten Geschwindigkeitsregelungsmodus entsprechend Algorithmus 600 ab. Im eingekuppelten Zustand können bestimmte Modifikationen des Achsdrehmoments mithilfe von Routenvorhersageinformationen vorgenommen werden. Bei Schritt 602 beinhaltet der Algorithmus auch das Bestimmen des gewählten Antriebsmodus. Gemäß einigen Beispielen kann jeder der verschiedenen Antriebsmodi ausgewählt werden, einschließlich Normalmodus, Sportmodus und Ecomode, wie vorstehend erläutert. Wenn bei Schritt 602 Ecomode nicht ausgewählt ist, kann der Algorithmus bei Schritt 604 in anderen Betriebsmodi betrieben werden und nicht gemäß einer Ecomode-Betriebsstrategie eine Änderung des Achsdrehmoments aktivieren.
• Wenn bei Schritt 602 Ecomode ausgewählt ist, beinhaltet der Algorithmus das Bestimmen, ob eine Fahrereingabe vorhanden ist, welche die Längssteuerung des Antriebssystems beeinflussen würde. Genauer gesagt, wenn bei Schritt 606 keine Fahrereingabe vorhanden ist (d. h. Gas- und/oder Bremspedaleingabe gleich Null), beinhaltet der Algorithmus das Beurteilen bei Schritt 608, ob ein Geschwindigkeitsregelungsmodus aktiv ist. Wenn entweder die Fahrereingabe bei 606 oder die Geschwindigkeitsregelung bei Schritt 608 deaktiviert ist, beinhaltet der Algorithmus das Zurückkehren zur Abfrage für die Fahrereingabe oder die Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung, solange Ecomode aktiviert ist. $$AxleTorqu{e}_{des}=AxleTorqu{e}_{Cal}\pm K\ast AxleTorqu{e}_{Preview}$$

  
• AxleTorque_Preview repräsentiert das erforderliche Drehmoment, basierend auf einem Vorausschau-Fenster der anstehenden Straßenbedingungen. Der Wert der Konstante K ist Null, wenn die berechnete Drehmomentänderung außerhalb eines Schwellenwertbereichs liegt. Andernfalls ist der Wert der Konstante K größer als Null, basierend auf einem Multiplikator für die Sicherheitsgrenze der Drehmomentreserve, und die Konstante wird entsprechend dem zum Zeitpunkt der Berechnung gültigen Modus optimiert. Entsprechend einiger Beispiele wird AxleTorque_Preview durch Gleichung (10) definiert. $$AxleTorqu{e}_{Preview}={\tau }_{instantaneous}-\left(\left(F_{Velocity}+F_{Aero}+F_{Grade}\right)\ast r_{Shaft}\right)$$

  
• Die Kräfte des Vorschau-Fensters, die zum anstehenden Drehmoment beitragen, basieren auf der Zusammenführung von Daten aus den verschiedenen Eingaben der Fahrzeugsensor-Suite. F_Velocity entspricht der Kraft, die benötigt wird, um eine Sollgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. F_Aero entspricht den Kräften, die auf den aerodynamischen Widerstand bezogen sind. F_Grade entspricht den Kräften, die sich auf die Straßenzustandsbedingungen entlang der bevorstehenden Route beziehen. r_Shaft repräsentiert einen Radius der Antriebswelle. $$F_{Velocity}=m_{vehicle}\ast \frac{\left({\nu }_{anticipated}-{\nu }_{current}\right)}{\mathrm{\Delta }{t}_{window}}$$

  
• In der vorstehenden Gleichung (11) repräsentiert m_vehicle die Fahrzeugmasse, ν_current repräsentiert die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit und ν_anticipated repräsentiert die prognostizierte Geschwindigkeit basierend auf einer Anzahl von Eingaben einschließlich mindestens der Geschwindigkeitsbegrenzungsinformationen für die Route und der Fahrerbeschleunigungseingaben. Δt_window repräsentiert das Fenster der anstehenden Zeit, für welche die Geschwindigkeit erwartet wird. Ein oder mehrere Steuerungen sind programmiert, um auf einer Vielzahl von Datenquellen ν_anticipatedzu berechnen. Daten von der fahrzeugeigenen Sensor-Suite (z. B. Radar, Lidars, Kameras), On-Board-Infrastruktur-Vorrichtungen (z. B. signalisierte Ampeln, Verkehrsfluss-Überwachungssysteme) sowie anderen Fahrzeugen (V2V-Signale) werden aggregiert, um eine anstehende Fahrzeuggeschwindigkeit vorherzusagen.
• Gemäß einiger Beispiele wird F_Aero durch Gleichung (12) präsentiert. $$F_{Aero}=k_{aero}\ast {\nu }_{anticipated}^2$$

  
• In der vorstehenden Gleichung (12) repräsentiert k_aero einen aerodynamischen Koeffizienten bezogen auf die Fahrzeugform. F_Grade kann durch die nachstehende Gleichung (13) dargestellt werden. $$F_{Grade}=m_{vehicle}\ast g\ast \text{sin}\left({\theta }_{anticipateḏgrade}-{\theta }_{currenṯgrade}\right)$$

  
• In der vorstehenden Gleichung (13) repräsentiert g die Schwerkraft, θ_current__grade den momentanen Straßenlagewinkel und θ_{anticipated_grade} den anstehenden Straßenlagewinkel entlang der anstehenden Route.
• Unter erneuter Bezugnahme auf 6 beinhaltet der Algorithmus, nachdem die Änderung des Achsdrehmoments bei Schritt 610 berechnet wurde, das Beurteilen des Wertes des gewünschten Drehmoments. Wenn bei Schritt 612 das gewünschte Achsdrehmoment Torque_Des größer als ein vorgegebener Drehmoment-Schwellenwert Torque_{Engine Low Limit}ist, beinhaltet der Algorithmus das Anwenden des geänderten Achsdrehmoments ohne Bremskraft über die Motorbremsfähigkeit hinaus. Wenn bei Schritt 612 Torque_Des kleiner als Torque_{Engine Low Limit}ist, beinhaltet der Algorithmus das Berechnen der insgesamt erforderlichen Bremskraft, die über die Motorbremsgrenzen hinausgeht. Bei Schritt 614 beinhaltet der Algorithmus das Anwenden der vollen Fähigkeiten des Motorbremsmoments und das Berechnen der zusätzlichen Bremskraft, die von den Reibungsbremsen benötigt wird, um das geänderte Achsdrehmoment AxleTorque_deszu erfüllen.
• Eine Motorkalibriertabelle kann in einem Speicher an der Steuerung gespeichert werden, um den Motorbetrieb je nach Fahrbedingungen zu variieren. Die Steuerung kann programmiert werden, um geeignete Parameter zum Variieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der Impulsbreite und des Zeitpunkts des Einspritzimpulses, der Brenndauer der Zündkerzen und des Zündzeitpunkts oder anderer Betriebsparameter nachzuschlagen. Wie in den vorstehenden Beispielen kann die Steuerung so programmiert werden, dass der zugehörige Nachschlagewert basierend auf den prognostizierten Vorausschau-Informationen angepasst wird. So kann beispielsweise die Tabellensuche eine X-Achse als nachschlageunabhängige Variable verwenden, auf der ein bestimmter Betriebsparameter basiert. Der für die unabhängige Variablensuche verwendete Wert wird dann entsprechend dem Vorausschau-Fenster geändert, um die Hysteresegrenzen zu ändern. Die nachstehende Gleichung (14) stellt eine derartige Motorkalibrierungssuche dar, die basierend auf den prognostizierten Betriebsbedingungen angepasst wird. $$Looku{p}_{x-axis,modified}=Looku{p}_{x-axis,current}\pm hysteresi{s}_{lookaheaḏwindow}$$

  
• Der Hysteresemodifikator hysteresis_{lookahead window} kann auch auf eine Vielzahl von verschiedenen Motorkalibriertabellen angewendet werden, um die Implementierung von DFCO, Verbrennungszylinder-Zündanteil, Motorstart-Stopp-Zeit und andere Kraftstoffeinsparungsmerkmale des Motors zu beeinflussen.
• Gemäß weiteren Beispielen können die Vorausschau-Informationen auf das Getriebeübersetzungsmanagement angewendet werden. Im Allgemeinen ist das Getriebeübersetzungsverhältnis abhängig von der effektiven Gaspedalstellung (EPP). Die prognostizierten Fahrbedingungen können berücksichtigt werden, indem die EPP mithilfe der Vorschau-Informationen gemäß nachstehender Gleichung (15) geändert wird. Die EPP-Korrektur EPP Correction_{lookahead window} basierend auf den Vorausschau-Informationen kann mithilfe eines Modells, das sich auf eine oder mehrere Betriebsbedingungen als Eingaben stützt, in Echtzeit berechnet werden. Alternativ dazu kann EPP Correction_{lookahead window} auch im Voraus berechnet, gespeichert und aus einer Nachschlagtabelle abgerufen werden, wenn Änderungen des Motorbetriebs erforderlich sind. $$EP{P}_{modified}=EP{P}_{calculated}\pm EPPCorrectio{n}_{lookahead\text{ w}indow}$$

  
• Gemäß weiteren Beispielen kann die Steuerung programmiert sein, um das optimale Motordrehmoment zu bestimmen, nachdem ein bevorstehender Halt vorhergesagt wurde, und dann ein vorbestimmtes Längsgeschwindigkeitsprofil anwenden, um die Fahrzeugverzögerung zu beeinflussen. Die Steuerung kann auch programmiert sein, um einen optimalen Motorauslauf zu bestimmen, der sich einem bekannten anstehenden Halt nähert. Die Steuerung kann weiterhin programmiert sein, um verschiedene Geschwindigkeitsprofile basierend auf dem bekannten Fahrzeuggewicht und erfassten Straßenzustandsinformationen anzupassen. Bei einer konventionellen Annäherung an einen Fahrzeughalt könnte die gesamte kinetische Energie des Fahrzeugs durch das Reibungsbremssystem verschwendet werden, was nicht nur suboptimale Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs, sondern auch ein zusätzlicher Verschleiß der Bremsanlage bedeutet. Vorschauinformationen basierend auf Daten aus der Fahrzeugkonnektivität und der On-Board-Sensor-Suite werden zum Minimieren der Energieverluste verwendet, indem ein Anhalten möglichst frühzeitig vorhergesagt wird und dann Steuersysteme für Fahrzeug und Antriebsstrang koordiniert werden, um den Energieverbrauch zu verringern. Die möglichst frühzeitige Vorhersage eines Halts minimiert den Kraftstoffverbrauch, weil das Fahrzeug in der effizientesten Betriebsart des Antriebsstrangs fahren und die Rückgewinnung potenzieller Energie durch Rollen maximieren kann. Sobald ein Halteereignis vorhergesagt wird, konvergiert die Steuerung des Antriebssystems zu einem optimalen Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil, um den Energieverbrauch zu minimieren. Insbesondere kann die Annäherung an einen Halt in zwei Betriebsabschnitte unterteilt werden. Im ersten Segment des Betriebs kann noch ein positives Drehmoment vom Antriebsstrang erforderlich sein, weil das Fahrzeug zum Rollen noch zu weit entfernt vom Haltepunkt ist. In diesem Segment beinhaltet die Steuerungsstrategie den Betrieb des Fahrzeugs in der Nähe des sparsamsten Betriebszustands unter Berücksichtigung der Vorschriften der zulässigen Geschwindigkeit (obere und untere) sowie des Verkehrsflusses. Das beinhaltet auch das Optimieren einer Zylinderabschaltung für den Verbrennungsmotor.
• Gleichzeitig führt die Steuerung einen modellbasierten Steueralgorithmus aus, um den Drehmomentbedarf des Antriebssystems von der aktuellen Fahrzeugposition bis zum Haltepunkt zu prognostizieren. Sobald positives Motordrehmoment nicht mehr erforderlich ist (d. h. das Fahrzeug weist genug kinetische Energie zum Rollen bis zum Haltepunkt auf), wird der Kraftstoff sofort abgeschaltet (d. h. aggressive DFCO) und das Fahrzeug darf während des zweiten Betriebsabschnitts bis zum Haltepunkt rollen. Unter vielen vorhandenen DFCO-Strategien ohne Vorhersage-Informationen wird der Motor nachgetankt, nachdem das Fahrzeug und/oder die Motordrehzahl unter einen kalibrierten Schwellenwert fällt. Unter Verwendung der Vorschauinformationen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Nachtanken insgesamt umgangen werden, sodass im Wesentlichen während des gesamten Haltevorgangs überhaupt kein Kraftstoff verbraucht wird.
• Zusätzliche kraftstoffsparende Funktionen können bei Öko-Ansatz auch eingesetzt werden. Um beispielsweise die kinetische Energie des Fahrzeugs maximal auszunutzen, kann das Getriebe in den Leerlauf gelegt werden, um die Wirkung der „Motorbremsung“ beim Rollen zu entfernen. Das Entfernen der Motorbremsung ermöglicht größere Strecken des Rollens und maximiert damit die Kraftstoffersparnis, wenn der Halt ausreichend vorhergesagt ist. Wie wir bereits vorstehend erläutert, berücksichtigen Abschnitte des Steueralgorithmus die kommende Straßenlage, da die Möglichkeit des Rollens durch die Straßenlage stark beeinflusst sein kann. Der Algorithmus zur Drehmoment-Vorhersage beinhaltet einen Abschnitt, um den optimalen Zeitpunkt für die Implementierung des Ecomode-Rollens zu bestimmen. Es sollte beachtet werden, dass es unter bestimmten Bedingungen wünschenswert sein kann, die Motorbremsung zur Minimierung des mechanischen Bremsens zu erhalten (beispielsweise, wenn ein nötiger Halt für ein längeres Rollen zu spät vorhergesagt wird).
• Die Steuerung kann programmiert werden, um ein optimales Verzögerungsprofil für die Annäherung bis zum Haltepunkt basierend auf dem jeweilig aktiven Kraftstoffverbrauchs-Modus. Das ausgewählte Profil beeinflusst die Entfernung von einem anstehenden Halt, an dem der Algorithmus einen Ecomode-Rollansatz einsetzt. Das Bremsprofil kann eine Vorgabe von mindestens einem idealen Geschwindigkeitsprofil und einem idealem Motordrehmoment-Profil enthalten.
• Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien, wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
• Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen herbeigeführt werden. Die vorstehende Beschreibung der Variationen ist nur veranschaulichend für Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren, die als zum Umfang der Erfindung gehörend betrachtet werden. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert neu angeordnet werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit, usw. Als solches liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (10)

1. Fahrzeugantriebssystem, Folgendes umfassend: einen Verbrennungsmotor, der konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment zur Deckung einer Antriebsanforderung auszugeben; einen Traktions-Elektromotor zum Erzeugen eines zusätzlichen Drehmoments zum wahlweisen Ergänzen des Antriebsdrehmoments; und eine Steuerung, darauf programmiert, einen Beschleunigungsbedarf basierend auf mindestens einem Schätzmodell zu prognostizieren, einen Befehl auszuführen, der ein erforderliches Achsdrehmoment anzeigt, das dem Beschleunigungsbedarf entspricht, und mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines ersten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs einzuleiten.
2. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin die Steuerung ferner programmiert ist, um den prognostizierten Beschleunigungsbedarf basierend auf Routenvorschauinformationen zu modifizieren, und worin das mindestens eine Schätzmodell mindestens eines der folgenden Elemente beinhaltet: ein Abwärtsschätzmodell, ein Geschwindigkeitsregelungsschätzmodell und ein Vorwärtssteuerungsmodell.
3. Fahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Steuerung ferner programmiert ist, um die mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf eine Änderungsrate des erforderlichen Achsdrehmoments innerhalb eines vorbestimmten Änderungsschwellenwertbereichs einzuleiten.
4. Fahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kraftstoffeinsparungsmaßnahme mindestens eines umfasst: regeneratives Bremsen des Elektromotors, eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors, eine Zylinderabschaltung des Verbrennungsmotors, eine Getriebeschaltplanänderung und eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eines Antriebsstrangs während des Rollens.
5. Fahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Steuerung ferner programmiert ist, um die Kraftstoffeinsparungsmaßnahme aufrechtzuerhalten, während das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines zweiten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs liegt, der größer als der erste vorbestimmte Drehmoment-Schwellenwertbereich ist, und worin die Steuerung ferner programmiert ist, um die mindestens eine Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die innerhalb eines vorbestimmten GeschwindigkeitsSchwellenwertbereichs liegt, für eine Dauer von mehr als einem Zeitschwellenwert zu aktivieren.
6. Fahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren umfassend: einen ersten Energiespeicher und einen zweiten Energiespeicher; und ein Steuersystem, das konfiguriert ist, um eine der ersten und zweiten Motorspeichervorrichtungen auszuwählen, um elektrische Energie zum Aufrechterhalten von sicherheitskritischen Lasten in mindestens einem Motor-Aus-Zustand und einem Fehlerzustand bereitzustellen.
7. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebssystems beinhaltet einen Verbrennungsmotor, der dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment auszugeben, und einen Traktions-Elektromotor zum Erzeugen eines zusätzlichen Drehmoments zum selektiven Ergänzen des Antriebsdrehmoments, das Verfahren umfassend: das Vorhersagen eines Beschleunigungsbedarfs basierend auf mindestens einem Schätzmodell, das Ausgeben eines Befehls, der ein erforderliches Achsdrehmoment anzeigt, das dem Beschleunigungsbedarf entspricht, und das Einsetzen mindestens einer Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines ersten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs.
8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend das Modifizieren des Beschleunigungsbedarfs basierend auf Routenvorschauinformationen.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin das mindestens eine Schätzmodell mindestens eines der folgenden Elemente beinhaltet: ein Abwärtsschätzmodell, ein Geschwindigkeitssteuerungs-Schätzmodell und ein Vorwärtssteuerungsmodell, und worin die Kraftstoffeinsparungsmaßnahme mindestens eines der folgenden beinhaltet: regeneratives Bremsen des Elektromotors, eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors, eine Zylinderabschaltung des Verbrennungsmotors, Modifizieren eines Getriebeschaltplans und eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eines Antriebsstrangs während des Rollens.
10. Verfahren nach Anspruch 7, Anspruch 8 oder Anspruch 9, ferner umfassend: das Aufrechterhalten der Kraftstoffeinsparmaßnahme, während das erforderliche Achsdrehmoment innerhalb eines zweiten vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwertbereichs liegt, der größer als der erste vorbestimmte Drehmoment-Schwellenwertbereich ist; das Einsetzen der mindestens einen Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die innerhalb eines vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwertbereichs liegt, für eine Zeitdauer, die einen Zeitschwellenwert überschreitet; und das Einsetzen der mindestens einen Kraftstoffeinsparungsmaßnahme in Reaktion auf eine Änderungsrate des erforderlichen Achsdrehmoments innerhalb eines vorbestimmten Änderungsraten-Schwellenwertbereichs.

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