DE102021100235A1 - CONTROL SYSTEM AND PROCEDURE FOR HYBRID VEHICLES - Google Patents
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Abstract
Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren und auf ein Steuersystem zum Steuern eines Motors und eines elektrischen Fahrmotors eines Fahrzeugs, wobei das Steuersystem einen oder mehrere Regler umfasst, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um: einen Motordrehzahlsollwert zu erhalten; eine Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts zu bestimmen; und den elektrischen Fahrmotor und/oder den Motor zu steuern, um ein Drehmoment in Abhängigkeit von dem Motordrehzahlsollwert und in Abhängigkeit von der Änderungsrate bereitzustellen.Aspects of the present invention relate to a method and control system for controlling an engine and an electric traction motor of a vehicle, the control system comprising one or more regulators, the control system configured to: obtain an engine speed setpoint; determine a rate of change in the engine speed setpoint; and to control the electric traction motor and / or the motor to provide a torque as a function of the motor speed setpoint and as a function of the rate of change.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug-Steuersystem und -Verfahren. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf ein Hybridfahrzeug-Steuersystem und - Verfahren zur Steuerung der Aktivierung eines Motors.The present disclosure relates to a hybrid vehicle control system and method. In particular, but not exclusively, it relates to a hybrid vehicle control system and method for controlling activation of an engine.
HINTERGRUNDBACKGROUND
In einem typischen Hybrid-Elektrofahrzeug werden ein oder mehrere elektrische Fahrmotoren verwendet, um zumindest ein gewisses Zugkraft-Ausgangsdrehmoment („Drehmoment“ hierin) beizusteuern, um die Verwendung eines Verbrennungsmotors („Motor“ hierin) zu reduzieren oder zu eliminieren und somit den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu reduzieren. Wenn der Drehmomentbedarf hoch oder der Ladezustand der Traktionsbatterie niedrig ist, kann ein Beitrag des Motors erforderlich sein.In a typical hybrid electric vehicle, one or more electric traction motors are used to contribute at least some tractive effort output torque ("torque" herein) to reduce or eliminate the use of an internal combustion engine ("engine" herein), and thus fuel consumption reduce emissions. If the torque demand is high or the traction battery charge is low, a contribution from the motor may be required.
In manchen Situationen muss der Motor mit einer bestimmten Drehzahl betrieben werden. Eine Steuerung kann ein Drehmoment bestimmen, das erforderlich ist, um die Motordrehzahl in Richtung des gewünschten Drehzahlziels zu ändern. Der Regler kann den Motor so steuern, dass das ermittelte Drehmoment bereitgestellt wird.In some situations the engine has to be run at a certain speed. A controller can determine a torque required to change the engine speed toward the desired speed target. The controller can control the motor in such a way that the determined torque is provided.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben.It is an object of the present invention to overcome one or more disadvantages of the prior art.
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Steuersystem, ein Fahrzeug, ein Verfahren und eine Computersoftware gemäß den beigefügten Ansprüchen bereit.Aspects and embodiments of the invention provide a control system, vehicle, method and computer software according to the appended claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Steuersystem zum Steuern eines Motors und eines elektrischen Fahrmotors eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Steuersystem einen oder mehrere Regler umfasst, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um: einen Motordrehzahlsollwert zu erhalten; eine Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts zu bestimmen; und den elektrischen Fahrmotor und/oder den Motor zu steuern, um ein Drehmoment abhängig von dem Motordrehzahlsollwert und abhängig von der Änderungsrate bereitzustellen.According to one aspect of the invention, there is provided a control system for controlling an engine and a traction electric motor of a vehicle, the control system comprising one or more regulators, the control system configured to: obtain an engine speed setpoint; determine a rate of change in the engine speed setpoint; and to control the electric traction motor and / or the motor to provide a torque depending on the motor speed setpoint and depending on the rate of change.
Ein Vorteil ist ein besser ansprechendes und ruhigeres Fahrzeug. Dies liegt daran, dass die Steuerung besser in der Lage ist, den Fehler (Differenz) zwischen der Motordrehzahl und einem beweglichen Sollwert (Motordrehzahlsollwert) zu reduzieren.One advantage is a more responsive and quieter vehicle. This is because the controller is better able to reduce the error (difference) between the engine speed and a moving setpoint (engine speed setpoint).
Das Steuersystem kann so konfiguriert sein, dass es ein Vorwärtsdrehmoment bestimmt, indem es die Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts mit einer Konstanten multipliziert, wobei das bereitgestellte Drehmoment vom Vorwärtsdrehmoment abhängig ist. Ein Vorteil ist, dass die Motordrehzahl mit einer größeren Rate geändert wird, um den sich bewegenden Sollwert zu kompensieren. Der Begriff „Vorsteuerung“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf das Messen und Berücksichtigen einer Störung (z. B. eines sich bewegenden Sollwerts), bevor diese Zeit hat, ein System zu beeinflussen.The control system may be configured to determine a forward torque by multiplying the rate of change of the engine speed setpoint by a constant, the torque provided being a function of the forward torque. One advantage is that the motor speed is changed at a greater rate to compensate for the moving set point. The term “feedforward control” as used here refers to the measurement and consideration of a disturbance (e.g. a moving setpoint) before it has time to influence a system.
Das Steuersystem kann so konfiguriert sein, dass es eine Rückkopplung empfängt, die die Motordrehzahl angibt, wobei das bereitgestellte Drehmoment von einer Differenz zwischen der rückgekoppelten Motordrehzahl und dem Motordrehzahlsollwert abhängig ist. Ein Vorteil ist ein verbessertes Ansprechverhalten. Die Rückmeldung minimiert den Fehler vom Sollwert, und die Abhängigkeit von der Änderungsrate kompensiert die Bewegung des Sollwerts.The control system may be configured to receive feedback indicative of the engine speed, the torque provided being dependent on a difference between the feedback engine speed and the engine speed setpoint. One advantage is improved responsiveness. The feedback minimizes the error from the setpoint, and the dependence on the rate of change compensates for the movement of the setpoint.
Das bereitgestellte Drehmoment kann von der Differenz abhängig sein, die mit einem Proportional-Integral- (PI) oder Proportional-Integral-Derivativ- (PID) Regler verarbeitet wird. Ein Vorteil ist, dass die Leistung des PI/PID-Reglers bei beweglichen Sollwerten verbessert wird. Das Vorwärtsdrehmoment reduziert die Abhängigkeit vom Integrator-Term, der sich sonst als Reaktion auf einen sich ändernden Sollwert stark aufschaukeln würde. Das Aufwickeln des Integrators verursacht ein Überschwingen des Sollwerts. Daher wird das Überschwingen und die Einschwingzeit reduziert.The torque provided can depend on the difference, which is processed with a proportional-integral (PI) or proportional-integral-derivative (PID) controller. One advantage is that the performance of the PI / PID controller is improved with moving setpoints. The forward torque reduces the dependency on the integrator term, which would otherwise build up sharply in response to a changing setpoint. Winding up the integrator causes the setpoint to overshoot. Therefore, the overshoot and the settling time are reduced.
Das Steuersystem kann so konfiguriert werden, dass ein Tiefpassfilter auf den Drehzahlsollwert angewendet wird, bevor ein erforderliches Drehmoment für die Steuerung des elektrischen Fahrmotors und/oder des Motors bestimmt wird. Ein Vorteil ist eine verbesserte Stabilität, da die Empfindlichkeit der Ableitung (ermittelte Änderungsrate) auf Unstetigkeiten reduziert wird.The control system can be configured to apply a low pass filter to the speed setpoint before determining a required torque to control the electric traction motor and / or the motor. One advantage is improved stability, since the sensitivity of the derivative (determined rate of change) is reduced to discontinuities.
Die Vorgabe der Motordrehzahl kann von der Anforderung abhängig sein, die Motordrehzahl mit einer Eingangsdrehzahl des Fahrzeuggetriebes zu synchronisieren. Ein Vorteil ist, dass durch die Anwendung dieses Verfahrens die Synchronisation schneller durchgeführt werden kann.The specification of the engine speed can depend on the requirement to synchronize the engine speed with an input speed of the vehicle transmission. One advantage is that the synchronization can be carried out more quickly by using this method.
In einigen Beispielen ist der empfangene Motordrehzahlsollwert mit einer Anforderung verbunden, den Motor von einem ersten Modus in einen zweiten Modus zu überführen, wobei sich der Motor im ersten Modus in einem deaktivierten Zustand befindet und ein Drehmomentpfad zwischen einem ersten Satz von Fahrzeugrädern und sowohl dem Motor als auch dem elektrischen Fahrmotor getrennt ist, und wobei sich der Motor im zweiten Modus in einem aktivierten Zustand befindet und der Drehmomentpfad verbunden ist. Das Steuersystem kann so konfiguriert sein, dass es eine Anzeige bereitstellt, wenn die Motordrehzahl den Motordrehzahlsollwert erreicht hat, um die Verbindung des Drehmomentpfads zu bewirken. Ein Vorteil ist, dass der Motor aktiviert werden kann und den Drehmomentbedarf des Fahrers schnell liefern kann, bevor der Drehmomentpfad verbunden wird. Mögliche Anwendungsfälle sind: der erste Modus ist ein Elektrofahrzeugmodus und der zweite Modus ist ein Hybrid-Elektrofahrzeugmodus; oder der erste Modus ist ein Gleitmodus und der zweite Modus ist ein Nicht-Gleitmodus; oder der erste Modus ist ein geländeabhängiger Modus und der zweite Modus ist ein anderer geländeabhängiger Modus.In some examples, the received engine speed setpoint is associated with a request to convert the engine from a first mode to a second mode, wherein the engine is in first mode is in a deactivated state and a torque path is disconnected between a first set of vehicle wheels and both the motor and the electric traction motor, and wherein in the second mode the motor is in an activated state and the torque path is connected. The control system may be configured to provide an indication when the engine speed has reached the engine speed setpoint to effect the connection of the torque path. One advantage is that the engine can be activated and quickly deliver the driver's torque demand before the torque path is connected. Possible use cases are: the first mode is an electric vehicle mode and the second mode is a hybrid electric vehicle mode; or the first mode is a sliding mode and the second mode is a non-sliding mode; or the first mode is a terrain-dependent mode and the second mode is another terrain-dependent mode.
Im elektrischen Fahrzeugmodus kann ein zweiter elektrischer Fahrmotor betreibbar sein, um ein Zugmoment auf einen zweiten Satz von Fahrzeugrädern auszuüben. Ein Vorteil ist, dass das Fahrzeug im Elektrofahrzeugmodus fahren kann, wenn der (erste) elektrische Traktionsmotor nur dann ein Drehmoment an Fahrzeugrädern bereitstellen kann, wenn der Motordrehmomentpfad angeschlossen ist, z. B. wenn der erste elektrische Traktionsmotor ein riemenintegrierter Startergenerator und/oder ein Motor-Nebenaggregat-Motorgenerator oder ein kurbelwellenintegrierter Motorgenerator ist.In the electric vehicle mode, a second electric traction motor can be operable to apply a pulling torque to a second set of vehicle wheels. One advantage is that the vehicle can drive in electric vehicle mode when the (first) electric traction motor can only provide torque to vehicle wheels when the motor torque path is connected, e.g. B. when the first electric traction motor is a belt-integrated starter generator and / or an engine-accessory engine-generator or a crankshaft-integrated motor generator.
In der Betriebsart Hybrid-Elektrofahrzeug kann der zweite elektrische Fahrmotor so betrieben werden, dass er ein Drehmoment auf den zweiten Satz Fahrzeugräder (HL, HR) ausübt. In einem Beispiel umfasst der erste Satz von Fahrzeugrädern Vorderräder und der zweite Satz von Fahrzeugrädern (HL, HR) umfasst Hinterräder, oder der erste Satz von Fahrzeugrädern umfasst Hinterräder und der zweite Satz von Fahrzeugrädern umfasst Vorderräder. Ein Vorteil ist, dass das Fahrzeug im Elektrofahrzeugmodus einen mehrachsigen Antrieb, z. B. einen Vierradantrieb, realisieren kann.In the hybrid electric vehicle operating mode, the second electric traction motor can be operated in such a way that it exerts a torque on the second set of vehicle wheels (HL, HR). In one example, the first set of vehicle wheels includes front wheels and the second set of vehicle wheels (HL, HR) includes rear wheels, or the first set of vehicle wheels includes rear wheels and the second set of vehicle wheels includes front wheels. One advantage is that the vehicle has a multi-axis drive, e.g. B. a four-wheel drive can realize.
In einigen Beispielen ist der zweite elektrische Fahrmotor betreibbar, um ein Zugmoment bereitzustellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit während zumindest eines Teils eines Übergangs von dem Elektrofahrzeugmodus zu dem Hybridelektrofahrzeugmodus zu ändern, und wobei der Motordrehzahlsollwert von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist. Ein Vorteil ist, dass das Fahrzeug während des Übergangs beschleunigt und abgebremst werden kann. Diese Funktionalität kann jedoch zu einem sich schnell ändernden Motordrehzahlsollwert führen. Daher kompensiert das hier beschriebene Steuerungsverfahren die Änderungsgeschwindigkeit des Motordrehzahlsollwerts.In some examples, the second electric traction motor is operable to provide pulling torque to change vehicle speed during at least a portion of a transition from electric vehicle mode to hybrid electric vehicle mode and wherein the engine speed setpoint is dependent on vehicle speed. One advantage is that the vehicle can be accelerated and braked during the transition. However, this functionality can result in a rapidly changing engine speed setpoint. Therefore, the control method described here compensates for the rate of change of the engine speed target value.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das das Steuersystem, den Motor und den elektrischen Fahrmotor umfasst.According to another aspect of the invention, there is provided a vehicle that includes the control system, the motor, and the electric traction motor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Motors und eines elektrischen Fahrmotors eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Motordrehzahlsollwerts; Bestimmen einer Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts; und Steuern des elektrischen Fahrmotors und/oder des Motors, um ein Drehmoment in Abhängigkeit von dem Motordrehzahlsollwert und in Abhängigkeit von der Änderungsrate bereitzustellen.According to a further aspect of the invention, a method for controlling a motor and an electric traction motor of a vehicle is provided, the method comprising: determining a motor speed setpoint; Determining a rate of change of the engine speed setpoint; and controlling the electric traction motor and / or the motor to provide a torque as a function of the motor speed setpoint and as a function of the rate of change.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Computersoftware bereitgestellt, die, wenn sie ausgeführt wird, so eingerichtet ist, dass sie eines oder mehrere der hierin beschriebenen Verfahren ausführt.According to a further aspect of the invention, computer software is provided which, when executed, is set up to execute one or more of the methods described herein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein nicht-transitorisches computerlesbares Medium bereitgestellt, das computerlesbare Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch einen Prozessor die Durchführung eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Verfahren bewirken.According to a further aspect of the invention, there is provided a non-transitory computer-readable medium comprising computer-readable instructions which, when executed by a processor, cause one or more of the methods described herein to be performed.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, das zur Durchführung eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Verfahren konfiguriert ist.According to a further aspect of the invention, a control system is provided which is configured to carry out one or more of the methods described herein.
Die eine oder mehreren Steuerungen, wie hierin beschrieben, können zusammen umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen von Informationen, die mit dem Motordrehzahlsollwert verbunden sind; und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und in der Befehle gespeichert sind; und wobei der mindestens eine elektronische Prozessor so konfiguriert ist, dass er auf die mindestens eine Speichervorrichtung zugreift und die Befehle darauf ausführt, um zu bewirken, dass das Steuersystem den Motor und/oder den elektrischen Fahrmotor in Abhängigkeit von den Informationen steuert.The one or more controllers as described herein may collectively comprise: at least one electronic processor having an electrical input for receiving information associated with the engine speed setpoint; and at least one electronic storage device electrically coupled to the at least one electronic processor and having instructions stored therein; and wherein the at least one electronic processor is configured to access the at least one memory device and execute the instructions thereon to cause the control system to control the motor and / or the electric traction motor based on the information.
Im Rahmen dieser Anmeldung ist ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorangehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig oder in beliebiger Kombination verwendet werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination miteinander kombiniert werden, sofern diese Merkmale nicht miteinander unvereinbar sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder einen neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, einen ursprünglich eingereichten Anspruch dahingehend zu ändern, dass er von einem anderen Anspruch abhängt und/oder ein Merkmal eines anderen Anspruchs einbezieht, obwohl er ursprünglich nicht in dieser Weise beansprucht wurde.Within the scope of this application, it is expressly intended that the various aspects, embodiments, examples and alternatives set forth in the preceding paragraphs, in the claims and / or in the following description and the drawings, and in particular the individual features thereof, independently or can be used in any combination. This means that all embodiments and / or features of an embodiment can be combined with one another in any desired manner and / or combination, provided that these features are not incompatible with one another. Applicant reserves the right to amend any originally filed claim or to file a new claim accordingly, including the right to amend an originally filed claim to be dependent on another claim and / or to incorporate a feature of another claim, although it was not originally claimed that way.
FigurenlisteFigure list
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 zeigt ein Beispiel für ein Fahrzeug; -
2 zeigt ein Beispiel für ein System; -
3A veranschaulicht ein Beispiel für ein Steuersystem und3B veranschaulicht ein Beispiel für ein nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium; -
4 illustriert ein Beispiel eines Zustandsdiagramms zum Umschalten zwischen zwei Modi; -
5 veranschaulicht ein Beispiel für ein Verfahren; und -
6A illustriert ein Beispiel eines Graphen mit Geschwindigkeits- und Zeitachsen;6B
-
1 shows an example of a vehicle; -
2 shows an example of a system; -
3A illustrates an example of a control system and3B Figure 11 illustrates an example of a non-transitory computer readable storage medium; -
4th illustrates an example of a state diagram for switching between two modes; -
5 Figure 11 illustrates an example of a method; and -
6A illustrates an example of a graph with speed and time axes;6B
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Das Fahrzeug
Wenn das Fahrzeug
In
Das System
Das System
Der Motor
Das System
Das System
Das System
Der Motor
Der dargestellte erste Satz von Fahrzeugrädern (VL, VR) umfasst Vorderräder, und die Achsen sind vordere Querachsen. Daher ist das System
Im dargestellten System
Ein Drehmomentwegverbinder
Das System
Der erste elektrische Fahrmotor
Der erste elektrische Fahrmotor
Wenn jedoch der Drehmomentpfad
In
Auch wenn der Drehmomentpfad
Der dargestellte zweite elektrische Fahrmotor
Das Steuersystem
Ein weiterer Vorteil des zweiten elektrischen Fahrmotors
Um elektrische Energie für die elektrischen Fahrmotoren zu speichern, umfasst das System
Die Traktionsbatterie
Obwohl die Traktionsbatterie
In einigen Beispielen können der erste elektrische Fahrmotor
Schließlich umfasst das dargestellte System
In einer alternativen Implementierung kann das Fahrzeug
Der Regler
Das Steuersystem
Ein weiterer Beispielsollwert ist ein Motordrehzahlsollwert. Das Motordrehmoment kann geregelt werden, um die Motordrehzahl an den Motordrehzahlsollwert anzupassen, das im Leerlauf und in anderen Szenarien verwendet wird. Das Drehmoment des ersten elektrischen Fahrmotors kann gesteuert werden, um die Motordrehzahl an den Motordrehzahlsollwert anzupassen, da der erste elektrische Fahrmotor mechanisch mit der Kurbelwelle des Motors gekoppelt ist.Another example setpoint is an engine speed setpoint. The engine torque can be regulated to match the engine speed to the engine speed setpoint used at idle and in other scenarios. The torque of the first electric travel motor can be controlled in order to adapt the engine speed to the engine speed setpoint, since the first electric travel motor is mechanically coupled to the crankshaft of the engine.
Ein System
In
Im ersten Modus
Im zweiten Modus
In einigen Beispielen ist der erste Modus
Das Zustandsdiagramm veranschaulicht eine erste Übergangsbedingung
Die erste Übergangsbedingung
Die zweite Übergangsbedingung
Ein Fahrdynamikmodus bezieht sich auf einen Modus, der eine oder mehrere der folgenden Einstellungen konfiguriert: eine Aufhängungseinstellung; eine Gaspedalreaktionseinstellung; eine Schaltpunkteinstellung; oder eine Lenkgewichtseinstellung. Ein Geländemodus bezieht sich auf einen Modus, der eine oder mehrere der folgenden Einstellungen konfiguriert: eine Einstellung für die Differentialsperre, eine Einstellung für die Traktionskontrolle. Es kann zu Überschneidungen zwischen Fahrdynamikmodi und Geländereaktionsmodi kommen. Die Einstellungen können vorgegeben oder konfigurierbar sein.A vehicle dynamics mode refers to a mode that configures one or more of the following settings: a suspension setting; an accelerator response adjustment; a switch point setting; or a steering weight adjustment. An off-road mode refers to a mode that configures one or more of the following settings: a differential lock setting, a traction control setting. There may be overlaps between driving dynamics modes and terrain reaction modes. The settings can be preset or configurable.
Eine manuelle Benutzerauswahl kann die Verwendung eines Eingabegeräts der Mensch-Maschine-Schnittstelle umfassen. Die Eingabevorrichtung kann eine Motorstarttaste umfassen. Das Eingabegerät kann einen Fahrdynamikmodus-Wahlschalter umfassen. Das Eingabegerät kann einen Wählschalter für den Geländereaktionsmodus umfassen. In einigen Beispielen kann ein Geländemodus und/oder ein Fahrdynamikmodus automatisch umschaltbar sein.Manual user selection can include the use of an input device of the man-machine interface. The input device may include an engine start button. The input device can comprise a driving dynamics mode selector switch. The input device can comprise a selector switch for the terrain reaction mode. In some examples, a terrain mode and / or a driving dynamics mode can be switched over automatically.
In einigen Beispielen ist der erste Modus
In einigen, aber nicht notwendigerweise allen Beispielen, umfasst das Fahrzeug
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Steuersystem
- Ermitteln eines Motordrehzahlsollwerts (Block
502 ); - Bestimmen einer Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts (Block
504 ); und - Steuern des ersten elektrischen Fahrmotors
216 und/oder desMotors 202 , um ein Drehmoment in Abhängigkeit von dem Motordrehzahlsollwert und in Abhängigkeit von der Änderungsrate bereitzustellen (Blöcke 506 ,508 ).
- Determining a motor speed setpoint (block
502 ); - Determine a rate of change of the engine speed setpoint (block
504 ); and - Controlling the first
electric traction motor 216 and / or theengine 202 to provide a torque as a function of the engine speed setpoint and as a function of the rate of change (blocks 506 ,508 ).
Das Steuersystem
Es ist jedoch einleuchtend, dass die Blöcke
In Block
Das Motordrehzahlsoll in diesem Beispiel dient der Synchronisierung der Motordrehzahl mit der Raddrehzahl des Fahrzeugs und ist daher ein anderes Ziel als andere Drehzahlziele, wie z. B. ein Motorleerlaufdrehzahlziel. Bei einem Fahrzeug, das sich mit Geschwindigkeiten oberhalb des Kriechgangs bewegt, ist der Motordrehzahlsollwert wahrscheinlich größer als ein Motorleerlaufdrehzahlziel. In den folgenden Blöcken des Verfahrens
Die Raddrehzahl des Fahrzeugs kann sich während des Modusübergangs erhöhen oder verringern, beispielsweise in Abhängigkeit vom Bremsen oder vom Einsatz des zweiten elektrischen Fahrmotors
In Block
Das Steuersystem
In Block
Das erforderliche Drehmoment ist abhängig von dem erhaltenen Motordrehzahlsollwert. Beispielsweise kann das Steuersystem
In einer Implementierung wird der Fehler mit einem PI/PID-Regler verarbeitet. Der aktuelle Wert des Fehlers wird verwendet, um das proportionale Drehmoment zu berechnen. Vergangene Werte des Fehlers können zur Berechnung des Integratormoments akkumuliert werden. Eine Änderungsrate des Fehlers wird zur Berechnung des abgeleiteten Drehmoments verwendet.In one implementation, the error is processed with a PI / PID controller. The current value of the error is used to calculate the proportional torque. Past values of the error can be accumulated to calculate the integrator torque. A rate of change in the error is used to calculate the derived torque.
Das erforderliche Drehmoment ist auch von der ermittelten Änderungsrate des Drehzahlsollwerts abhängig. Die Änderungsrate des Motordrehzahlsollwerts kann zum Beispiel zur Berechnung eines Vorwärtsdrehmoments verwendet werden. Das Vorwärtsdrehmoment ist ein Drehmoment, das von der Zieldynamik und nicht von der aktuellen Motordrehzahl abhängt. Daher ist das erforderliche Drehmoment von der Rückkopplungsregelung (z. B. über ein PI/PID-Regelschema) und der Vorwärtsregelung abhängig. Das Vorwärtsdrehmoment kann Null sein, wenn sich das Drehzahlziel nicht bewegt. Das Vorwärtsdrehmoment kompensiert den sich bewegenden Motordrehzahlsollwert. The required torque also depends on the determined rate of change of the speed setpoint. The rate of change of the engine speed setpoint can be used, for example, to calculate a forward torque. The forward torque is a torque that depends on the target dynamics and not on the current engine speed. Therefore, the required torque depends on the feedback control (e.g. via a PI / PID control scheme) and the feedforward control. Forward torque can be zero when the speed target is not moving. The forward torque compensates for the moving engine speed setpoint.
Der Wert des Vorwärtsdrehmoments ist so konfiguriert, dass die Motor-/Systemträgheit mit einer ähnlichen oder der gleichen Beschleunigung wie der Motordrehzahlsollwert beschleunigt wird. Der Wert des Vorwärtsdrehmoments kann auf der Grundlage des zweiten Newtonschen Gesetzes für rotierende Körper bestimmt werden:
Die obigen Proportional-, Integral-, Derivativ- und Vorwärtsdrehmomente können mit verschiedenen vorkalibrierten Verstärkungen gewichtet werden, um ein gewünschtes Maß an Ansprechverhalten und Glätte zu erreichen, und dann summiert werden, um den Endwert des erforderlichen Drehmoments zu bestimmen.The above proportional, integral, derivative and forward torques can be weighted with various pre-calibrated gains to achieve a desired level of responsiveness and smoothness and then summed to determine the final value of torque required.
Das Verfahren
In einigen Beispielen umfasst Block
Wenn der Motor
Das Steuersystem
In einigen, aber nicht notwendigerweise allen Beispielen kann der erste elektrische Fahrmotor
In Block
Zum Zeitpunkt t0 wird das Motordrehzahlsoll
Die gestrichelten Linien der
Die durchgezogenen Linien der
Für die Zwecke dieser Offenbarung ist es zu verstehen, dass das/die hier beschriebene(n) Regler
Es wird geschätzt, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Anwendung abzuweichen.It is appreciated that various changes and modifications can be made in the present invention without departing from the scope of the present application.
Jede als „Aspekt der Erfindung“ beschriebene Passage ist eine in sich geschlossene Aussage, die für einen aktuellen oder zukünftigen unabhängigen Anspruch geeignet ist, ohne dass zusätzliche Merkmale erforderlich sind.Any passage described as an “aspect of the invention” is a self-contained statement suitable for any current or future independent claim without the need for additional features.
Die in
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den vorangegangenen Abschnitten unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele beschrieben worden sind, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Modifikationen an den angegebenen Beispielen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.Although embodiments of the present invention have been described in the preceding paragraphs with reference to various examples, it should be understood that modifications can be made to the examples given without departing from the scope of the invention as claimed.
Die in der vorangegangenen Beschreibung beschriebenen Merkmale können in anderen als den ausdrücklich beschriebenen Kombinationen verwendet werden.The features described in the preceding description can be used in combinations other than those expressly described.
Obwohl Funktionen unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale beschrieben wurden, können diese Funktionen durch andere Merkmale ausgeführt werden, unabhängig davon, ob diese beschrieben sind oder nicht.Although functions have been described with reference to certain features, those functions may be performed by other features whether or not they are described.
Obwohl Merkmale unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, können diese Merkmale auch in anderen Ausführungsformen vorhanden sein, unabhängig davon, ob sie beschrieben sind oder nicht.Although features have been described with reference to particular embodiments, these features may also be present in other embodiments, whether or not they are described.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung versucht wurde, die Aufmerksamkeit auf diejenigen Merkmale der Erfindung zu lenken, die als besonders wichtig erachtet werden, sollte verstanden werden, dass der Anmelder Schutz in Bezug auf jedes patentierbare Merkmal oder jede patentierbare Merkmalskombination beansprucht, auf die hier Bezug genommen wird und/oder die in den Zeichnungen dargestellt sind, unabhängig davon, ob eine besondere Betonung darauf gelegt wurde oder nicht.Although the foregoing description has sought to draw attention to those features of the invention that are believed to be of particular importance, it should be understood that applicant claims protection with respect to any patentable feature or combination of features referred to herein and / or shown in the drawings, whether or not special emphasis has been placed thereon.
Claims (10)
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