DE102021201958A1

DE102021201958A1 - Verfahren zum implementieren einer virtuellen verbrennungskraftmaschinenvibration in einem elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102021201958A1
Application number: DE102021201958.7A
Authority: DE
Inventors: Ji Won Oh; Dong Chul Park; Jeong Soo Eo; Tae Kun Yun
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2022-03-24
Also published as: US11679683B2; CN114248633A; US20220089035A1; KR20220039183A

Abstract

Ein Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug enthält Folgendes: Sammeln von Betriebsvariablen-Informationen zum Bestimmen eines Drehmomentbefehls und Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration, Bestimmen einer Charakteristik einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration basierend auf den gesammelten Betriebsvariablen-Informationen, Bestimmen eines Vibrationsdrehmomentbefehls, der die bestimmte Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration aufweist, Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls durch Korrigieren der bestimmten Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration des Vibrationsdrehmomentbefehls und/oder eines Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls basierend auf einem grundlegenden Motordrehmomentbefehl, der durch die gesammelten Betriebsvariablen-Informationen und voreingestellten Informationen eines Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, bestimmt wird, und Bestimmen eines endgültigen Motordrehmomentbefehls unter Verwendung des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug.
Wie allgemein bekannt ist, ist ein Elektrofahrzeug (EV; engl. electric vehicle) ein Fahrzeug, das unter Verwendung eines Motors fährt. Ein Antriebssystem des Elektrofahrzeugs enthält eine Batterie, die konfiguriert ist, um Leistung zum Antreiben eines Motors zuzuführen, einen Inverter, der mit der Batterie verbunden ist und konfiguriert ist, um den Motor anzutreiben und zu steuern, den Motor, der mit der Batterie verbunden ist, um durch den Inverter aufladbar und entladbar zu sein, als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs und eine Reduziereinrichtung, die konfiguriert ist, um die Rotationskraft des Motors zu reduzieren und zu einem Antriebsrad zu übertragen.
Hier dient der Inverter zum Umwandeln eines Gleichstroms (DC), der durch die Batterie zugeführt wird, in Wechselstrom (AC), um den Wechselstrom durch ein Stromkabel an den Motor anzulegen, wenn der Motor angetrieben wird, und zum Umwandeln des Wechselstroms, der durch den Motor erzeugt wird, in Gleichstrom und dann Anlegen des Gleichstroms an die Batterie, so dass die Batterie geladen wird, wenn der Motor regeneriert wird.
Ein gewöhnliches Elektrofahrzeug verwendet im Gegensatz zu dem herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine kein Mehrstufengetriebe und ordnet stattdessen eine Reduziereinrichtung, die ein festes Übersetzungsverhältnis verwendet, zwischen einem Motor und einem Antriebsrad an. Dies liegt daran, dass der Motor im Gegensatz zu der Verbrennungskraftmaschine (ICE; engl. internal combustion engine), die ein hohes Drehmoment nur in einem Bereich mit einem breiten Verteilungsbereich des energetischen Wirkungsgrads und einer hohen Drehzahl gemäß einem Betriebspunkt bereitstellen kann, eine relativ geringe Differenz des Wirkungsgrads zwischen den Betriebspunkten aufweist und ein hohes Drehmoment mit einer niedrigen Drehzahl lediglich mit der Charakteristik des einzelnen Motors implementieren kann.
Ferner erfordert das Fahrzeug, an dem das herkömmliche Antriebssystem für die Verbrennungskraftmaschine montiert ist, einen Schwingungsmechanismus, wie beispielsweise ein Drehmomentwandler oder eine Kupplung, aufgrund der Charakteristik der Verbrennungskraftmaschine, die mit einer niedrigen Drehzahl nicht angetrieben werden kann, aber da das Antriebssystem für das Elektrofahrzeug die Charakteristik aufweist, bei der der Motor mit einer niedrigen Drehzahl leicht angetrieben wird, kann der Schwingungsmechanismus weggelassen werden. Aufgrund des mechanischen Unterschieds kann das Elektrofahrzeug im Gegensatz zu dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine keine Unterbrechung der Betriebsfähigkeit aufweisen, die durch das Schalten bzw. den Schaltvorgang verursacht wird, und eine sanfte Betriebsfähigkeit aufweisen.
Ferner ist eine Hauptvibrationsquelle in dem Fahrzeug, an dem das herkömmliche Antriebssystem für die Verbrennungskraftmaschine montiert ist, eine Kraftmaschine (Verbrennungskraftmaschine). Die Vibration, die durch eine periodische Explosionskraft der Kraftmaschine in einer Situation mit einem eingeschalteten Anlassknopf bzw. Anlasssituation (start on situation) erzeugt wird, wird durch ein Antriebssystem, eine Halterung oder dergleichen zu einer Fahrzeugkarosserie und einem Insassen übertragen. Die Vibration wird häufig als negativer Faktor betrachtet, der gedämpft werden muss. In dieser Hinsicht weist das Elektrofahrzeug, bei dem die Kraftmaschine durch den Motor ersetzt ist, keine Vibrationsquelle auf, so dass dasselbe verglichen zu dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich der Verbesserung des Fahrkomforts von Vorteil ist.
Die Absenz der von der Kraftmaschine übertragenen Vibration kann jedoch bewirken, dass sich ein Fahrer, der das Fahrvergnügen sucht, langweilt. Insbesondere bestehen bei einem Elektrofahrzeug, das die Charakteristik aufweist, die eine hohe Leistungsfähigkeit anstrebt, Fälle, in welchen es erforderlich ist, ein raues und zitterndes Empfindungsvermögen und nicht nur ein sanftes Gefühl bereitzustellen. Bei dem herkömmlichen Motorsteuerverfahren stellt das Elektrofahrzeug dem Fahrer den emotionalen Faktor jedoch nicht ausreichend bereit.
Das gewöhnliche Elektrofahrzeug weist indessen eine große Schwierigkeit beim Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration (Kraftmaschinenvibration) auf, was die Wirkung des Spiels ist, das durch die Reduziereinrichtung des Antriebssystems oder dergleichen erzeugt wird. Wenn ein Drehmoment durch den Motor erzeugt wird, muss die Drehmomentrichtung zwischen Antreiben und Rückgewinnung bzw. Regeneration umgeschaltet werden, und wenn ein Zahnrad aufgrund der Toleranz zwischen den in Eingriff gebrachten Zahnrädern von einer Richtung in eine andere Richtung bewegt wird, ereignet sich zwischen den Zähnen des Zahnrads ein Schlag. Wenn dieses Ereignis periodisch auftritt, insbesondere in Verbindung mit einem Resonanzzyklus, kann das Antriebssystem vorübergehend defekt sein, da sich der Ermüdungsgrad akkumuliert.
Daher besteht eine Notwendigkeit einer Steuertechnologie, die zum virtuellen Erzeugen der Vibration einer Verbrennungskraftmaschine (Kraftmaschine) wie in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine fähig ist, während dieselbe das Problem des Spiels des Antriebssystems löst.
Die oben erwähnten Informationen, die in diesem Abschnitt Hintergrund offenbart sind, dienen lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Offenbarung und enthalten folglich möglicherweise Informationen, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug. Insbesondere betreffen die Ausführungsformen ein Verfahren, das zum virtuellen Erzeugen einer Verbrennungskraftmaschinenvibration (Kraftmaschinenvibration) wie in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine fähig ist, während dasselbe ein Problem eines Spiels eines Antriebssystems in einem Elektrofahrzeug löst.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liefert ein Verfahren, das zum virtuellen Erzeugen einer Vibration einer Verbrennungskraftmaschine (Kraftmaschine) wie in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug fähig ist.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verhindert ferner die Erzeugung und Wirkung des Spiels eines Antriebssystems beim Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug, wobei dadurch die Haltbarkeit des Antriebssystems sichergestellt wird.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsformen beschränkt und andere Ausführungsformen, die nicht erwähnt werden, können für jemanden mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, (nachstehend als ,jemand mit Fähigkeiten in der Technik bezeichnet) anhand der folgenden Beschreibung eindeutig verständlich sein.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liefert ein Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug, das Folgendes enthält: Sammeln von Betriebsvariablen-Informationen zum Bestimmen einer Drehmomentanweisung bzw. eines Drehmomentbefehls und Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration während der Fahrt eines Elektrofahrzeugs durch eine Steuereinheit, Bestimmen einer Charakteristik einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration basierend auf den gesammelten Betriebsvariablen-Informationen durch die Steuereinheit, Bestimmen eines Vibrationsdrehmomentbefehls, der die bestimmte Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration aufweist, durch die Steuereinheit, Korrigieren der Vibrationscharakteristiken des Vibrationsdrehmomentbefehls und/oder eines Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls basierend auf einem grundlegenden Motordrehmomentbefehl, der durch die Betriebsvariablen-Informationen und voreingestellte Informationen eines Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, bestimmt wird, durch die Steuereinheit, Bestimmen eines endgültigen Motordrehmomentbefehls unter Verwendung des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls durch die Steuereinheit und Steuern eines Betriebs des Antriebsmotors des Fahrzeugs gemäß dem bestimmten endgültigen Motordrehmomentbefehl.
Infolgedessen kann das Verfahren zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in dem Elektrofahrzeug nach den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Vibration der Verbrennungskraftmaschine (Kraftmaschine) wie in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine in dem Elektrofahrzeug virtuell und realistisch erzeugen, wobei dadurch dem Fahrer eine andere Betriebsempfindlichkeit bereitgestellt wird. Ferner ist es möglich, die Erzeugung und Wirkung des Spiels des Antriebssystems zu verhindern, wenn die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration in dem Elektrofahrzeug implementiert wird, wobei dadurch die Haltbarkeit des Antriebssystems sichergestellt wird.
Es ist klar, dass der Ausdruck „Automobil-“ oder „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUVs), Busse, Lastwagen und verschiedene Nutzfahrzeuge enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die oben erwähnten und andere Merkmale der Offenbarung werden unten erörtert.
Figurenliste
Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung aufgeführt sind und die vorliegende Offenbarung folglich nicht beschränken und in denen:

1 ein Blockdiagram ist, das ein Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Kraftmaschinenvibration unter Verwendung eines virtuellen Kraftmaschinenmodells nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Einrichtung zum Durchführen eines Prozesses zum Implementieren der virtuellen Kraftmaschinenvibration nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ein Ablaufplan ist, der einen Prozess zum Implementieren der virtuellen Kraftmaschinenvibration nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 eine Darstellung ist, die ein Beispiel zum Durchführen einer Vibrationsgrößenkorrektur nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
5 eine Darstellung ist, die ein Beispiel zum Durchführen einer Vibrationsversatzkorrektur zum Verhindern der Wirkung des Spiels nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
6 eine Darstellung ist, die ein Beispiel zum Überlappen und Anwenden der Vibrationsgrößenkorrektur und der Vibrationsversatzkorrektur nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale aufzeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Offenbarung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Spezifische strukturelle bis funktionelle Beschreibungen, die in den beispielhaften Ausführungsformen der Offenbarung offenbart sind, sind lediglich zum Zweck des Beschreibens der beispielhaften Ausführungsformen nach dem Konzept der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht und die beispielhaften Ausführungsformen nach dem Konzept der vorliegenden Offenbarung können in verschiedenen Ausgestaltungen verkörpert werden. Ferner sollte keine Auslegung erfolgen, dass die vorliegende Offenbarung auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind, und klar sein, dass die vorliegende Offenbarung alle Änderungen, Äquivalente oder Ersetzungen enthält, die in dem Wesen oder technischen Bereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
Indessen können Ausdrücke, wie beispielsweise erster/erste/erstes und/oder zweiter/zweite/zweites, in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, aber die Komponenten sollten nicht auf die Ausdrücke beschränkt sein. Die Ausdrücke werden lediglich zum Zweck des Unterscheidens einer Komponente von einer anderen Komponente verwendet und beispielsweise kann die erste Komponente als eine zweite Komponente bezeichnet werden und gleichermaßen die zweite Komponente auch als die erste Komponente bezeichnet werden, ohne von dem Bereich nach dem Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wenn eine Komponente bezeichnet wird, mit einer anderen Komponente „verbunden“ oder „gekoppelt“ zu sein, kann die Komponente mit einer anderen Komponente direkt verbunden oder gekoppelt sein, aber es sollte klar sein, dass auch andere Komponenten zwischen den Komponenten vorliegen können. Wenn andererseits eine Komponente bezeichnet wird, mit einer anderen Komponente „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ zu sein, sollte klar sein, dass keine anderen Komponenten zwischen den Komponenten vorhanden sind. Andere Ausdrücke, die das Verhältnis zwischen den Komponenten beschreiben, das heißt „zwischen“ und „unmittelbar zwischen“ oder „benachbart“ und „direkt benachbart“, sollten in gleicher Weise interpretiert werden.
Überall in der gesamten Beschreibung repräsentieren die gleichen Bezugsnummern die gleichen Komponenten. Indessen dienen die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Ausdrücke zum Beschreiben der beispielhaften Ausführungsformen und beschränken nicht die vorliegende Offenbarung. In der vorliegenden Beschreibung enthalten die Singularformen auch die Pluralformen, sofern nicht im Kontext speziell erwähnt. Die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, die in der Beschreibung verwendet werden, bedeuten, dass die erwähnten Komponenten, Schritte, Operationen und/oder Elemente das Vorhandensein oder den Zusatz von einer/einem oder mehreren anderen Komponenten, Schritten, Operationen und/oder Elementen nicht ausschließen.
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Verfahren, das zum realistischen Erzeugen einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration (Kraftmaschinenvibration) unter Verwendung eines Antriebsmotors in einem Elektrofahrzeug fähig ist. Bestimmte Ausführungsformen betreffen ein Verfahren, das zum Verhindern der Erzeugung und Wirkung des Spiels in einem Antriebssystem sogar während des Implementierens der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration fähig ist.
Zu diesem Zweck erzeugen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Drehmoment zum Simulieren der Vibrationscharakteristik in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine durch den Antriebsmotor in einem Elektrofahrzeug, das keine Verbrennungskraftmaschine (Kraftmaschine) aufweist, wobei dadurch die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration implementiert wird, und stellen gleichzeitig die Amplitude (Größe) und den Wert eines Vibrationsdrehmomentbefehls ein, wobei dadurch die Wirkung des Spiels abgeschwächt wird.
1 veranschaulicht das Prinzip und Verfahren zum Implementieren einer Vibration einer Verbrennungskraftmaschine (Kraftmaschine) unter Verwendung eines virtuellen Kraftmaschinenmodells nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In der folgenden Beschreibung ist ein Motor, der zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration verwendet wird, ein Antriebsmotor, der mit einem Antriebsrad verbunden ist, um ein Fahrzeug anzutreiben. Jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird ferner verstehen können, dass Verbrennungskraftmaschine und Kraftmaschine verwendet werden, in der folgenden Beschreibung die gleiche Bedeutung zu haben.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können Informationen der tatsächlichen Betriebsvariablen in dem Elektrofahrzeug zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in Echtzeit während der Fahrt des Fahrzeugs sammeln und einen Vibrationsdrehmomentbefehl mit der virtuellen Vibrationscharakteristik in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine basierend auf den Informationen der tatsächlichen Betriebsvariablen bestimmen. Alternativ können Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Informationen der virtuellen Zustandsvariablen in einem virtuellen Verbrennungskraftmaschinenmodell (Kraftmaschinenmodell) basierend auf den gesammelten Informationen der tatsächlichen Betriebsvariablen bestimmen und dann den Vibrationsdrehmomentbefehl mit der Vibrationscharakteristik in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine, die zu implementieren ist, durch die bestimmten Informationen der virtuellen Zustandsvariablen bestimmen. Alternativ können Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung den Vibrationsdrehmomentbefehl unter Verwendung von sowohl den Informationen der tatsächlichen Betriebsvariablen als auch den Informationen der virtuellen Zustandsvariablen bestimmen.
Hier sind die Betriebsvariablen-Informationen Informationen über ein tatsächliches System, das das Elektrofahrzeug besitzt, und können Echtzeit-Fahrzeugbetriebsinformationen in dem Elektrofahrzeug sein. Ferner können die Fahrzeugbetriebsinformationen Fahrer-Eingabeinformationen und Betriebszustandsinformationen in dem tatsächlichen Elektrofahrzeug enthalten.
Die Fahrzeugbetriebsinformationen können Sensor-Erfassungsinformationen, die durch einen Sensor erfasst und durch ein Fahrzeugnetz eingegeben werden, Informationen, die durch eine Steuereinheit nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung selbst bestimmt werden, oder Informationen sein, die in die Steuereinheit nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung von einer anderen Steuereinheit innerhalb des Fahrzeugs durch das Fahrzeugnetz eingegeben werden.
Insbesondere können die Fahrer-Eingabeinformationen der Betriebsvariablen-Informationen ein Fahrer-Pedaleingabewert sein und der Fahrer-Pedaleingabewert kann ein Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) und ein Bremspedal-Eingabewert (BPS-Wert) sein. Hier wird der Gaspedal-Eingabewert durch eine Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer erzeugt und kann, wie später beschrieben wird, Informationen sein, die durch eine Gaspedal-Erfassungseinheit (APS) erfasst werden. Ferner wird der Bremspedal-Eingabewert durch eine Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer erzeugt und kann, wie später beschrieben wird, Informationen sein, die durch eine Bremspedal-Erfassungseinheit (BPS) erfasst werden.
Die Betriebszustandsinformationen der Betriebsvariablen-Informationen können ein Motordrehmoment und eine Drehzahl des Antriebssystems enthalten. Hier kann das Motordrehmoment ein Motordrehmomentbefehl sein, der durch die Steuereinheit basierend auf den Fahrzeugbetriebsinformationen bestimmt wird, die durch das Fahrzeug gesammelt werden. Wie später beschrieben wird, kann das Motordrehmoment genauer ein grundlegender Motordrehmomentbefehl sein, der durch eine Einheit (Bezugsnummer ,21' in 2) zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls erzeugt wird.
Der grundlegende Motordrehmomentbefehl kann durch die Betriebsvariablen-Informationen bestimmt werden und detaillierte Beschreibungen eines Verfahrens und eines Prozesses zum Bestimmen und Erzeugen des grundlegenden Motordrehmomentbefehls zum Steuern eines Drehmomentausgangs des Antriebsmotors in dem Elektrofahrzeug werden weggelassen werden, da dieselben bekannte technische Inhalte in der Technik sind.
Die Drehzahl des Antriebssystems kann die Motordrehzahl enthalten und die Motordrehzahl ist eine tatsächliche Motordrehzahl, die durch eine Einheit zum Erfassen einer Drehzahl gemessen wird. Wie später beschrieben wird, kann die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl hier ein Drehmelder sein, der an dem Antriebsmotor angebracht ist. Ferner kann die Drehzahl des Antriebssystems eine Raddrehzahl des Antriebsrads enthalten und zu diesem Zeitpunkt kann die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl ein Raddrehzahlsensor sein, der an dem Antriebsrad angebracht ist. Ferner kann die Drehzahl des Antriebssystems auch eine Antriebswellendrehzahl enthalten. Wie oben beschrieben wurde, kann die Drehzahl des Antriebssystems nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung als eine Drehgeschwindigkeit an einer beliebigen Stelle des Fahrzeug-Antriebssystems definiert sein, das einen Motor, eine Reduziereinrichtung, eine Antriebswelle und ein Antriebsrad enthält.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Vibrationsdrehmomentbefehl ferner durch eine Funktion der tatsächlichen Betriebsvariablen bestimmt werden, der Vibrationsdrehmomentbefehl durch eine Funktion der virtuellen Zustandsvariablen in der Verbrennungskraftmaschine bestimmt werden, die durch einen Wert der tatsächlichen Betriebsvariablen bestimmt wird, oder der Vibrationsdrehmomentbefehl auch durch die Funktionen der tatsächlichen Betriebsvariablen und der virtuellen Zustandsvariablen bestimmt werden.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein voreingestelltes virtuelles Verbrennungskraftmaschinenmodell verwendet werden, um einen Wert der virtuellen Zustandsvariablen in der Verbrennungskraftmaschine anhand des Wertes der tatsächlichen Betriebsvariablen in dem Elektrofahrzeug zu erhalten.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl zu einer Eingangsdrehzahl eines virtuellen Getriebes, wenn das virtuelle Verbrennungskraftmaschinenmodell, das eine virtuelle Kraftmaschine und das virtuelle Getriebe enthält, zu verwenden ist. Die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl kann durch einen variablen vielfachen Wert der tatsächlichen Drehzahl des Antriebssystems berechnet werden, die durch die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl erfasst wird, wobei die Drehzahl des Antriebssystems die Motordrehzahl sein kann. Zu diesem Zeitpunkt kann zum Berechnen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl ein Wert des Koeffizienten multipliziert mit der Motordrehzahl ein Wert sein, der durch das virtuelle Getriebe, ein Übersetzungsverhältnismodell und eine virtuelle gegenwärtige Schaltstufe bestimmt wird.
Ein Steuerverfahren zum Erzeugen des virtuellen Schaltgefühls des Elektrofahrzeugs ist dafür bekannt, ein Gefühl eines mehrstufigen Schaltens bzw. Schaltvorgangs durch die Drehmomentsteuerung des Antriebsmotors in dem Elektrofahrzeug zu erzeugen und zu implementieren, das kein Mehrstufengetriebe aufweist. Ferner ist die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl dafür bekannt, als eine der virtuellen Zustandsvariablen verwendet zu werden, die zum Erzeugen und Implementieren des Gefühls eines mehrstufigen Schaltvorgangs in dem Steuerprozess zum Erzeugen des virtuellen Schaltgefühls in dem Elektrofahrzeug erforderlich sind.
Wie oben beschrieben wurde, kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die eine der virtuellen Zustandsvariablen ist, die zum Erzeugen und Implementieren des Gefühls eines mehrstufigen Schaltvorgangs verwendet werden, als die virtuelle Zustandsvariable zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Einheit zum Steuern einer virtuellen Vibration die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl unter Verwendung einer virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und von Übersetzungsverhältnisinformationen der virtuellen gegenwärtigen Schaltstufe bestimmen.
Hier kann die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Wert, der direkt proportional zu der tatsächlichen Motordrehzahl ist, unter Verwendung der tatsächlichen Motordrehzahl, die eine der tatsächlichen Betriebsvariablen ist, und eines virtuellen Enduntersetzungsverhältnisses berechnet werden, wobei das virtuelle Enduntersetzungsverhältnis ein voreingestellter Wert in der Einheit zum Steuern einer virtuellen Vibration ist. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der tatsächlichen Motordrehzahl, die während der Fahrt des Fahrzeugs gemessen wird, und des virtuellen Enduntersetzungsverhältnisses berechnet werden und die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl durch die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit in Echtzeit berechnet werden.
Zu diesem Zeitpunkt kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl durch einen Wert erhalten werden, der durch Multiplizieren der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem virtuellen Übersetzungsverhältnis der virtuellen gegenwärtigen Schaltstufe erhalten wird, oder die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl auch durch einen Wert erhalten werden, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Antriebssystems, wie beispielsweise die Motordrehzahl, mit dem virtuellen Übersetzungsverhältnis der virtuellen gegenwärtigen Schaltstufe erhalten wird.
Die virtuelle gegenwärtige Schaltstufe kann ferner gemäß einem voreingestellten Schaltplan-Kennfeld in der Einheit zum Steuern einer virtuellen Vibration anhand der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) bestimmt werden. Wie oben beschrieben wurde, kann beim Bestimmen der virtuellen gegenwärtigen Schaltstufe die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl unter Verwendung des virtuellen Übersetzungsverhältnisses, das der Schaltstufe entspricht, der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Motordrehzahl in Echtzeit berechnet werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird die virtuelle Zustandsvariable, die unter Verwendung der Betriebsvariablen als eine Eingabe in das virtuelle Verbrennungskraftmaschinenmodell (Kraftmaschinenmodell) bestimmt wird, verwendet, um den Vibrationsdrehmomentbefehl alleine oder zusammen mit der Betriebsvariablen zu bestimmen, und beim Erzeugen des Vibrationsdrehmomentbefehls wird ein endgültiger Vibrationsdrehmomentbefehl zum Abschwächen des Spiels durch Prozesse, wie beispielsweise eine Vibrationsgrößenkorrektur und eine Versatzkorrektur, die später zu beschreiben sind, bestimmt, nachdem die virtuelle Vibrationscharakteristik bestimmt wird. Hier kann die virtuelle Vibrationscharakteristik eine Vibrationsfrequenz und eine Vibrationsgröße (Amplitude) enthalten.
Als Nächstes wird nach dem Summieren des Vibrationsdrehmomentbefehls, der bestimmt wird, wie oben beschrieben wurde, und eines ursprünglichen Motordrehmomentbefehls ein Drehmoment durch den Motor durch Steuern eines Betriebs des Motors gemäß dem summierten endgültigen Motordrehmomentbefehl erzeugt. Infolgedessen kann daher die virtuelle Vibration, wie beispielsweise die tatsächliche Verbrennungskraftmaschinenvibration, erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Amplitude und der Wert einer Vibrationsdrehmomentkomponente zu dem Zeitpunkt korrigiert, zu dem die Wirkung des Spiels erwartet wird, so dass die Wirkung des Spiels nicht auftritt. Das heißt, wie später beschrieben wird, können die Vibrationsgrößenkorrektur, die die Größe der Vibrationsdrehmomentkomponente korrigiert, und die Vibrationsversatzkorrektur, die den Wert der Vibrationsdrehmomentkomponente versetzt und korrigiert, durchgeführt werden.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der Vibrationsdrehmomentbefehl zu einem Korrektur-Drehmomentbefehl, der zum Verhindern des Spiels und Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration verwendet wird. Ferner ist der ursprüngliche Motordrehmomentbefehl ein Befehl, der dem Fahrer-Anforderungsdrehmoment entspricht, das gemäß dem Betätigungseingabewert des Fahrers, das heißt dem grundlegenden Motordrehmomentbefehl, bestimmt wird, und wird zu dem Motordrehmomentbefehl vor der Korrektur. Nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektur des ursprünglichen Motordrehmomentbefehls die Summe des ursprünglichen Motordrehmomentbefehls und des Vibrationsdrehmomentbefehls bedeuten. Zu diesem Zeitpunkt wird der summierte endgültige Motordrehmomentbefehl zu dem Motordrehmomentbefehl nach der Korrektur.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Implementieren der virtuellen Vibration nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die folgenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einrichtung zum Durchführen eines Prozesses zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration (Kraftmaschinenvibration) nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 3 ist ein Ablaufplan, der den Prozess zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Wie in 2 veranschaulicht, ist eine Einrichtung zum Durchführen des Prozesses zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konfiguriert, um Folgendes zu enthalten: eine Einheit 12 zum Erfassen von Betriebsinformationen, die zum Erfassen der Fahrzeugbetriebsinformationen (Betriebsvariablen-Informationen) konfiguriert ist, eine erste Steuereinheit 20, die konfiguriert ist, um den Drehmomentbefehl basierend auf den Fahrzeugbetriebsinformationen zu erzeugen und auszugeben, die durch die Einheit 12 zum Erfassen von Betriebsinformationen erfasst werden, und eine zweite Steuereinheit 30, die konfiguriert ist, um einen Betrieb einer Antriebsvorrichtung 41 gemäß dem Drehmomentbefehl zu steuern, der durch die erste Steuereinheit 20 ausgegeben wird.
Ferner kann die Einrichtung zum Durchführen des Prozesses zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weiter eine Schnittstelleneinheit 11 enthalten, die derart vorgesehen ist, dass der Fahrer ein EIN oder AUS einer Funktion zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration selektiv eingeben kann.
Zwar erfolgt die folgende Beschreibung durch Klassifizieren des Steuergegenstands in die erste Steuereinheit 20 und die zweite Steuereinheit 30, aber ein Steuerprozess und ein Fahrsteuerungsprozess zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration eines Fahrzeugs nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann auch durch ein integriertes Steuerelement anstelle einer Vielzahl von Steuereinheiten durchgeführt werden.
Die Vielzahl an Steuereinheiten und das eine integrierte Steuerelement können kollektiv als eine Steuereinheit bezeichnet werden und der Steuerprozess zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, der unten zu beschreiben ist, kann durch die Steuereinheit durchgeführt werden. Beispielsweise kann sich die Steuereinheit kollektiv auf sowohl die erste Steuereinheit 20 als auch die zweite Steuereinheit 30 in der Konfiguration der beispielhaften Ausführungsformen beziehen, die später zu beschreiben ist.
Die Schnittstelleneinheit 11 steht zur Verfügung, solange dieselbe eine Einrichtung ist, durch die der Fahrer das EIN und AUS der Funktion zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in dem Fahrzeug betätigen kann. Als ein Beispiel kann die Schnittstelleneinheit 11 eine Eingabevorrichtung eines Audio-Video-Navigationssystems (ANV-System), ein Berührungsbildschirm oder dergleichen zusätzlich zu einer Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Taster oder ein Schalter, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, sein.
Die Schnittstelleneinheit 11 kann mit der ersten Steuereinheit 20 verbunden sein und genauer kann die erste Steuereinheit 20 auch mit einer Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration verbunden sein, die später zu beschreiben ist. Wenn der Fahrer die EIN- oder AUS-Betätigung durch die Schnittstelleinheit 11 durchführt, kann daher ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal in die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration der ersten Steuereinheit 20 von der Schnittstelleneinheit 11 eingegeben werden. Infolgedessen kann die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration der ersten Steuereinheit 20 den EIN- oder AUS-Betätigungszustand der Funktion zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenfunktion durch den Fahrer erkennen (siehe Schritt S1 in 3).
Nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird die Funktion zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration während der Fahrt des Fahrzeugs nur in einem Fall ausgeführt, in dem der Fahrer ein EIN durch die Schnittstelleneinheit 11 eingibt. Wenn die Schnittstelleneinheit 11 eine innerhalb des Fahrzeugs vorgesehene Eingabevorrichtung des Fahrzeugs als ein anderes Beispiel der Schnittstelleneinheit 11 ist, kann der Fahrer ferner die Ein- und AUS-Betätigung der Funktion zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration durch eine mobile Vorrichtung durchführen. Die mobile Vorrichtung muss mit einer fahrzeuginternen Vorrichtung, beispielsweise die erste Steuereinheit 20, kommunikativ verbunden sein und zu diesem Zweck wird eine Eingabe/Ausgabe-Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikationsverbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und der ersten Steuereinheit 20 verwendet.
Die Einheit 12 zum Erfassen von Betriebsinformationen ist eine Konfigurationseinheit, die konfiguriert ist, um die Fahrzeugbetriebsinformationen (Betriebsvariablen-Informationen), die zum Durchführen der Funktion zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration erforderlich sind, zusammen mit den Fahrzeugbetriebsinformationen (Betriebsvariablen-Informationen), die zum Erzeugen des grundlegenden Motordrehmomentbefehls in dem Fahrzeug erforderlich sind, zu erfassen. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Einheit 12 zum Erfassen von Betriebsinformationen eine Gaspedal-Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um Gaspedal-Eingabeinformationen (Gaspedal-Eingabewert) gemäß einer Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer zu erfassen, eine Bremspedal-Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um Bremspedal-Eingabeinformationen (Bremspedal-Eingabewert) gemäß einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer zu erfassen, und eine Einheit zum Erfassen einer Drehzahl enthalten, die konfiguriert ist, um die Drehzahl eines Antriebssystems des Fahrzeugs zu erfassen.
Hier kann die Gaspedal-Erfassungseinheit ein gewöhnlicher Gaspedalpositionssensor (APS; engl. accelerator position sensor) sein, der an einem Gaspedal angebracht ist, um ein elektrisches Signal gemäß dem Gaspedal-Betätigungszustand durch den Fahrer auszugeben. Die Bremspedal-Erfassungseinheit kann ein gewöhnlicher Bremspedalsensor (BPS) sein, der an dem Bremspedal angebracht ist, um ein elektrisches Signal gemäß dem Bremspedal-Betätigungszustand durch den Fahrer auszugeben.
Die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl erhält die Drehzahlinformationen des Fahrzeug-Antriebssystems, wobei die Drehzahlinformationen des Fahrzeug-Antriebssystems die Motordrehzahl, das heißt die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 41, enthalten können. Zu diesem Zeitpunkt kann die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl ein Drehmelder sein, der an dem Antriebsmotor 41 angebracht ist. Alternativ können die Drehzahlinformationen des Fahrzeug-Antriebssystems die Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads 43 (Antriebsraddrehzahl) enthalten und zu diesem Zeitpunkt kann die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl ein Raddrehzahlsensor sein, der an dem Antriebsrad 43 angebracht ist. Alternativ können die Drehzahlinformationen des Fahrzeug-Antriebssystems die Drehgeschwindigkeit einer Antriebswelle (Antriebwellendrehzahl) enthalten und zu diesem Zeitpunkt kann die Einheit zum Erfassen einer Drehzahl ein Sensor sein, der zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle fähig ist.
Ferner enthält die erste Steuereinheit 20 die Einheit 21 zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls, die konfiguriert ist, um den grundlegenden Motordrehmomentbefehl anhand der Fahrzeugbetriebsinformationen zu bestimmen und zu erzeugen, die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration, die konfiguriert ist, um den Korrektur-Drehmomentbefehl (d.h. Vibrationsdrehmomentbefehl) zum Erzeugen und Implementieren der Motorvibration zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration unter Verwendung der tatsächlichen Betriebsvariablen und/oder der virtuellen Zustandsvariablen zu bestimmen und zu erzeugen, und eine Einheit 23 zum Erzeugen eines Enddrehmomentbefehls, die konfiguriert ist, um einen endgültigen Motordrehmomentbefehl zu erzeugen, der durch Korrigieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls in einen Korrektur-Drehmomentbefehl korrigiert wurde.
Der grundlegende Motordrehmomentbefehl ist der Motordrehmomentbefehl, der basierend auf den Fahrzeugbetriebsinformationen bestimmt und erzeugt wird, die während der Fahrt in einem gewöhnlichen Elektrofahrzeug gesammelt werden, und die Einheit 21 zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls kann eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU; engl. vehicle control unit) sein, die konfiguriert ist, um den Motordrehmomentbefehl basierend auf den Fahrzeugbetriebsinformationen in dem gewöhnlichen Elektrofahrzeug oder einem Teil derselben zu erzeugen.
Die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration ist ferner eine Einheit einer neuen Konfiguration, die konfiguriert ist, um den Vibrationsdrehmomentbefehl zu bestimmen, zu erzeugen und auszugeben, der der Korrektur-Drehmomentbefehl nur zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration separat von dem grundlegenden Motordrehbefehl nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist, und kann als ein Teil der Fahrzeugsteuereinheit innerhalb der Fahrzeugsteuereinheit hinzugefügt werden oder als ein Steuerelement separat von der Fahrzeugsteuereinheit vorgesehen werden.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration ein Steuerelement, das konfiguriert ist, um die Gesamtsteuerung zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration durchzuführen, und erhält die Informationen der virtuellen Zustandsvariablen in der Verbrennungskraftmaschine (virtuelles Verbrennungskraftmaschinenmodell) basierend auf der tatsächlichen Betriebsvariablen, während dieselbe die tatsächliche Betriebsvariable (Drehzahl des Antriebssystems oder dergleichen) in dem Elektrofahrzeug erhält (siehe Schritt S2 in 3).
Ferner bestimmt die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration die virtuelle Vibrationscharakteristik unter Verwendung der tatsächlichen Betriebsvariablen und/oder der virtuellen Zustandsvariablen (siehe Schritt S3 in 3) und bestimmt und erzeugt den endgültigen Korrektur-Drehmomentbefehl (Vibrationsdrehmomentbefehl) zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration und Abschwächen des Spiels anhand der Informationen der bestimmten virtuellen Vibrationscharakteristik (siehe Schritt S4 in 3).
Der grundlegende Motordrehmomentbefehl, der von der Einheit 21 zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls eingegeben wird, wird durch die Eingabe des Korrektur-Drehmomentbefehls von der Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration korrigiert und die Einheit 23 zum Erzeugen eines Enddrehmomentbefehls kann den endgültigen Motordrehmomentbefehl durch Summieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des Vibrationsdrehmomentbefehls berechnen, der der Korrektur-Drehmomentbefehl ist.
Die zweite Steuereinheit 30 ist eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um den durch die erste Steuereinheit 20 übertragenen Drehmomentbefehl, das heißt den endgültigen Motordrehmomentbefehl, der durch die Einheit 23 zum Erzeugen eines Enddrehmomentbefehls der ersten Steuereinheit 20 bestimmt wird, zu empfangen, um den Betrieb der Antriebsvorrichtung 41 zu steuern. Hier ist die Antriebsvorrichtung 41 der Antriebsmotor 41, der mit dem Antriebsrad 43 verbunden ist, um das Fahrzeug anzutreiben. Zu diesem Zeitpunkt kann die zweite Steuereinheit 30 eine bekannte Motorsteuereinheit (MCU; engl. motor control unit) sein, die konfiguriert ist, um den Antriebsmotor 41 durch einen Inverter in einem gewöhnlichen Elektrofahrzeug anzutreiben und den Antrieb des Antriebsmotors 41 zu steuern.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung überträgt der Vibrationsdrehmomentbefehl zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration auf das Drehmoment des Motors, der die Antriebsvorrichtung 41 ist, und erzeugt ein sehr geringes Zittern des Motordrehmoments, das der virtuellen Vibrationscharakteristik entspricht. Der Vibrationsdrehmomentbefehl kann einen Befehlswert aufweisen, der in der Wellenform mit einer vorbestimmten Frequenz (oder Zyklus) und Amplitude (Vibrationsgröße) fluktuiert. Das heißt, der Vibrationsdrehmomentbefehl kann einen mit der virtuellen Vibrationscharakteristik ineinandergreifenden bzw. verbundenen Befehlswert aufweisen und beispielsweise einen Befehlswert aufweisen, der der Vibrationsfrequenz (oder Zyklus) und der Amplitude (Vibrationsgröße) unter den virtuellen Vibrationscharakteristiken entspricht.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der Ausgang des Drehmoments und der Rotationskraft durch den Motor, der der Antriebsmotor 41 ist, wie in 2 veranschaulicht, durch die Reduziereinrichtung 42 reduziert und dann zu dem Antriebsrad 43 übertragen, und wenn das Antreiben des Motors 41 gemäß dem endgültigen Drehmomentbefehl gesteuert wird, der durch den Vibrationsdrehmomentbefehl korrigiert wurde, wird das Motordrehmoment, zu dem die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration hinzugefügt wurde, ausgegeben.
3 veranschaulicht, dass wenn der Vibrationsdrehmomentbefehl korrigiert wird und der endgültige Motordrehmomentbefehl durch Korrigieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls gemäß dem korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehl im Schritt S4 bestimmt wird, im Schritt S5 bestätigt wird, ob der Motorzustand ein normaler Betriebszustand ist, im Schritt S6 ein Zahnradbefestigungszustand bzw. Zahnradverbindungszustand (gear fastening state) bestätigt wird und dann im Schritt S7 das Antreiben des Motors 41 gemäß dem endgültigen Motordrehmomentbefehl gesteuert wird, wobei dadurch der Vibrationseffekt erzeugt wird.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration der ersten Steuereinheit 20 indessen die virtuelle Vibrationscharakteristik unter Verwendung der tatsächlichen Betriebsvariablen und der virtuellen Zustandsvariablen bestimmen und die virtuelle Vibrationscharakteristik basierend auf beispielsweise dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl bestimmen und bestimmt den Vibrationsdrehmomentbefehl zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration anhand der bestimmten virtuellen Vibrationscharakteristik. Ferner kann die Einheit 22 zum Steuern einer virtuellen Vibration den durch die virtuelle Vibrationscharakteristik bestimmten Vibrationsdrehmomentbefehl basierend auf den Fahrzeugbetriebsinformationen korrigieren, um den endgültigen Vibrationsdrehmomentbefehl zu bestimmen. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektur des Vibrationsdrehmomentbefehls die Vibrationsgrößenkorrektur, die Vibrationsversatzkorrektur oder die gleichzeitige Korrektur der Vibrationsgröße und des Vibrationsversatzes sein. Hier bedeutet die Vibrationsgröße die Amplitude der Vibrationsdrehmomentkomponente und die Vibrationsversatzkorrektur das Versetzen und Korrigieren des Wertes der Vibrationsdrehmomentkomponente.
4 ist eine Darstellung zum Erläutern der Vibrationsgrößenkorrektur nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und eine Darstellung, die ein Beispiel zum Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls basierend auf dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl veranschaulicht. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Motordrehmoment zum Bestimmen der virtuellen Vibrationscharakteristik der Motordrehmomentbefehl sein und der Motordrehmomentbefehl kann der grundlegende Motordrehmomentbefehl sein, der durch die Einheit 21 zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls in Echtzeit bestimmt wird.
Die Wirkung aufgrund des Getriebespiels kann sich in dem Antriebssystem, das die Reduziereinrichtung 42 aufweist, zu einem Zeitpunkt ereignen, zu dem die Richtung des Motordrehmoments umgeschaltet wird, und zu diesem Zeitpunkt kann der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, wie in 4 veranschaulicht, ein Motordrehmomentbereich mit einem Nulldrehmoment und ein bestimmter Drehmomentbereich nahe dem Nulldrehmoment sein. Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, Informationen, die im Voraus eingestellt und in der Steuereinheit verwendet wird, und derselbe kann auf einen Drehmomentbereich eingestellt werden, der einen bestimmten negativen (-) Drehmomentwert als einen minimalen Wert und einen bestimmten positiven (+) Drehmomentwert als einen maximalen Wert aufweist. Nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bedeutet das Umschalten der Richtung des Motordrehmoments ferner, dass das Motordrehmoment von dem positiven (+) Wert auf den negativen (-) Wert oder das Motordrehmoment umgekehrt von dem negativen Wert auf den positiven Wert umgeschaltet wird. Ferner bedeutet das Motordrehmoment, das den positiven Wert aufweist, ein Antriebsdrehmoment und das Motordrehmoment, das den negativen Wert aufweist, ein regeneratives Drehmoment.
Ferner kann die Wirkung aufgrund des Getriebespiels zu dem Zeitpunkt auftreten, zu dem die Richtung des Motordrehmoments umgeschaltet wird, und wenn der Vibrationsdrehmomentbefehl angewandt wird, um die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Zustand zu implementieren, in dem das Problem nicht berücksichtigt wird, kann eine signifikante Wirkung verursacht werden, wobei dadurch die Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs herabgesetzt wird. Um solch ein Ereignis zu verhindern, besteht daher eine Notwendigkeit eines Verfahrens zum Verhindern, dass der endgültige Motordrehmomentbefehl die Richtung aufgrund der Funktion zum Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration häufig wechselt. Wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, besteht, ist zu diesem Zweck ein Verfahren zum Einstellen der Vibrationsgröße (Amplitude) der Werte der Vibrationscharakteristik des Vibrationsdrehmomentbefehls anwendbar.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Vibrationsgröße (Amplitude) des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur, der durch die virtuelle Vibrationscharakteristik bestimmt wird, durch die Drehzahl des Antriebssystems (kann die Motordrehzahl, die Raddrehzahl, die Antriebswellendrehzahl oder dergleichen sein), die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl oder den grundlegenden Motordrehmomentbefehl erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Vibrationsgröße (Amplitude) des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur mit zunehmendem Drehzahlwert, wie beispielsweise die Drehzahl des Antriebssystems und die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, als ein kleinerer Wert bestimmt werden. Ferner kann die Vibrationsgröße (Amplitude) des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur mit abnehmendem grundlegenden Motordrehmomentbefehl als ein kleinerer Wert bestimmt werden. Hier kann der grundlegende Motordrehmomentbefehl durch den Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) ersetzt werden, der durch die Gaspedal-Erfassungseinheit erfasst wird, und mit abnehmendem Gaspedal-Eingabewert kann die Vibrationsgröße (Amplitude) des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur als ein kleinerer Wert bestimmt werden.
Alternativ kann die Vibrationsgröße des Drehmomentbefehls vor der Korrektur schließlich als ein Wert bestimmt werden, der durch Multiplizieren der Vibrationsgröße, die als der kleinere Wert mit zunehmenden Drehzahlwerten, wie beispielsweise die Drehzahl des Antriebssystems und die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, bestimmt wird, mit der Vibrationsgröße erhalten wird, die als der größere Wert mit zunehmendem grundlegenden Motordrehmomentbefehl und zunehmendem Gaspedal-Eingabewert bestimmt wird. Alternativ kann die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur auch als ein voreingestellter Einstellungswert (ein Wert ,Hoch' in der linken Zeichnung der 4) bestimmt werden.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Vibrationsfrequenz (oder Zyklus) des Vibrationsdrehmomentbefehls vor der Korrektur ferner durch die Drehzahl des Antriebssystems oder die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Vibrationsfrequenz mit zunehmender Drehzahl des Antriebssystems oder zunehmender virtuellen Kraftmaschinendrehzahl als ein größerer Wert bestimmt werden.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner die Vibrationsgröße nach der Korrektur zum Verhindern des Spiels als ein kleinerer Wert bestimmt werden, während der Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls nahe dem Bereich, in dem ein Spiel auftritt, ist. Das heißt, während eine Differenz mit dem minimalen Wert oder dem maximalen Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, abnimmt, wird der Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls derart korrigiert, dass die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls ein kleinerer Wert wird. Wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, besteht, kann die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls ferner in einen Wert von Null korrigiert werden.
Die linke Zeichnung in 4 veranschaulicht den Zustand vor der Korrektur der Größe des Vibrationsdrehmomentbefehls und die rechte Zeichnung in 4 veranschaulicht einen Zustand, in dem die Größe des Vibrationsdrehmomentbefehls korrigiert (d.h. eingestellt) ist.
Wie in der rechten Zeichnung der 4 gezeigt, wird beim Bestimmen der Vibrationsgröße vor der Korrektur (z.B. der Wert Hoch' in 4), wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, besteht, die Vibrationsgröße auf einen Einstellungs-Drehmomentwert (z.B. der Wert ,Niedrig' in 4) verringert. Hier kann der Einstellungs-Drehmomentwert ein Wert von Null sein. Infolgedessen kann der Vibrationsdrehmomentbefehl, der basierend auf der verringerten Vibrationsgröße korrigiert wird, als ein Wert von Null bestimmt werden, wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, besteht.
Während ein Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls nahe dem Bereich, in dem ein Spiel auftritt, ist (d.h., während die Differenz mit dem minimalen Wert oder dem maximalen Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, abnimmt), kann die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls ferner graduell verringert werden, und dann, wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl von dem Bereich, in dem ein Spiel auftritt, entfernt ist, kann die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls graduell erhöht werden.
Wenn der Vibrationsdrehmomentbefehl bestimmt wird, wie oben beschrieben wurde, kann der endgültige Motordrehmomentbefehl infolgedessen durch Korrigieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls unter Verwendung des Vibrationsdrehmomentbefehls bestimmt werden, der die korrigierte Vibrationsgröße (Amplitude) aufweist. Wie oben beschrieben wurde, wird beobachtet, ob der Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, besteht, und die Vibrationsgröße basierend auf dem Beobachtungsergebnis derart in Echtzeit verringert, dass der endgültige Motordrehmomentbefehl in dem Bereich, in dem ein Spiel auftritt, nicht zum Vibrieren gebracht wird und die Wirkung des Spiels nicht auftritt.
Wie oben beschrieben wurde, wird ein Verfahren zum Korrigieren der Vibrationsgröße zum Verhindern der Wirkung des Spiels mit einem spezifischen Beispiel beschrieben werden. Zunächst wird die Vibrationsgröße (Amplitude) des Vibrationsdrehmomentbefehls bestimmt, der minimale Differenzwert oder kleiner zwischen dem gegenwärtigen Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und dem Wert innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, zu sein. Das heißt, wenn der endgültige Motordrehmomentbefehl durch Tcmd angegeben wird, der grundlegende Motordrehmomentbefehl (der der Drehmomentbefehl ist, der das Vibrationsdrehmoment nicht berücksichtigt) durch Tbase angegeben wird und der Vibrationsdrehmomentbefehl durch Tvib angegeben wird, wird Tcmd durch Summieren von Tbase und Tvib erhalten, wobei, wenn der Drehmomentwert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, der dem gegenwärtigen Wert von Tbase am nächsten ist (in etwa entspricht), durch Tbls* angegeben wird, ein beliebiger Wert der Werte von |Tbase - Tbls*| oder kleiner als die Größe (Amplitude) von Tvib bestimmt werden kann. Wenn die Größe von Tvib nicht eindeutig definiert ist, kann zu diesem Zeitpunkt ein Wert, der aus dem Höchstwert des vergangenen Signals gefolgert wird, als die Größe von Tvib bestimmt werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann der Drehmomentwert Tbls* des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, der dem gegenwärtigen Wert von Tbase am nächsten ist, einer von zwei Grenzwerten (unterer Grenzwert und oberer Grenzwert) des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, sein und bedeutet der Drehmomentwert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, bei dem die Differenz mit dem gegenwärtigen Wert von Tbase das Minimum ist. Das heißt, wenn der Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls ein positiver Wert größer als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, (Wert des Antriebsdrehmomentbefehls) ist, wird der Wert von Tbls* zu dem maximalen Wert (oberer Grenzwert) (Tbls, hoch) der Drehmomentwerte des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt. Umgekehrt wird der Wert von Tbls* zu dem minimalen Wert (unterer Grenzwert) (Tbls, niedrig) der Drehmomentwerte des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, wenn der Wert des grundlegenden Motordrehmomentbefehls ein negativer Wert kleiner als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, (Wert des regenerativen Drehmomentbefehls) ist.
Nachstehend werden die oben erwähnten Inhalte mit einem spezifischen numerischen Wert als ein Beispiel erläutert werden.
Beispiel (1). In einem Fall, in dem der in der Steuereinheit eingestellte Bereich, in dem ein Spiel auftritt, der Drehmomentbereich zwischen Tbls, niedrig = -5 Newtonmeter (Nm) und Tbls, hoch = 15 Nm (-5 bis 15) ist, ist, wenn Tbase 40 Nm und Tvib 20 x sin (ωt) ist, der Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, der 40 Nm des Tbase am nächsten ist, (positiver Grenzwert) Tbls* = Tbls, hoch = 15 Nm, so dass das Ergebnis |Tbase - Tbls*| = 25 Nm wird. Da 20, was die Amplitude von Tvib = 20 x sin (ωt) ist, 25 nicht überschreitet, ist es daher möglich, den gegenwärtigen Tvib = 20 x sin (ωt) beizubehalten.
Beispiel (2). In einem Fall, in dem der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, der Drehmomentbereich zwischen Tbls, niedrig = -5 Nm und Tbls, hoch = 15 Nm (-5 bis 15) ist, ist, wenn Tbase 25 Nm und Tvib 40 x sin (ωt) ist, der Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, der 25 Nm des Tbase am nächsten ist, (positiver Grenzwert) Tbls* = Tbls, hoch = 15 Nm, so dass das Ergebnis |Tbase -Tbls*| = 10 Nm wird. Da 40, was die Amplitude von Tvib = 40 x sin (ωt) ist, 10 überschreitet, ist es daher nicht möglich, den gegenwärtigen Tvib = 40 x sin (ωt) beizubehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Amplitude von Tvib auf 10 Nm oder kleiner eingestellt.
Indessen ist 5 eine Darstellung, die ein Beispiel zum Durchführen der Vibrationsversatzkorrektur zum Verhindern der Wirkung des Spiels nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die linke Zeichnung in 5 veranschaulicht ein Beispiel eines Zustands vor der Durchführung der Vibrationsversatzkorrektur und die rechte Zeichnung in derselben veranschaulicht ein Beispiel zum Durchführen der Vibrationsversatzkorrektur. 5 veranschaulicht einen Vergleich vor und nach der Korrektur des Vibrationsdrehmomentbefehls und die Werte des endgültigen Motordrehmomentbefehls, die durch die Vorkorrektur und Nachkorrektur erzeugt werden, wenn das Motordrehmoment (grundlegender Motordrehmomentbefehl), die Motordrehzahl, die die Drehzahl des Antriebssystems ist, und der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, die gleichen sind.
Wenn das zuvor erwähnte Verfahren zur Vibrationsgrößenkorrektur ein Verfahren ist, das zum Verhindern des Umschaltens der Drehmomentrichtung (Drehmomentvibration) innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, fähig ist, ist das Verfahren zur Vibrationsversatzkorrektur, das in 5 veranschaulicht ist, ein Verfahren zum Verhindern, dass der Drehmomentbefehl überhaupt in den Bereich, in dem ein Spiel auftritt, gelangt. Das Verfahren weist jedoch den Vorteil des zuverlässigen Verhinderns der Wirkung des Spiels auf, aber weist eine Beschränkung auf, die dem grundlegenden Motordrehmoment nicht akkurat folgen kann.
Daher kann die Vibrationsversatzkorrektur, die in 5 veranschaulicht ist, angewandt werden, um die virtuelle Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Haltezustand zu implementieren. Dies liegt daran, dass die Genauigkeit zum Folgen des grundlegenden Motordrehmoments bedeutungslos ist, wenn die virtuelle Leerlaufvibration oder dergleichen in dem Zustand des Betätigens des Bremspedals implementiert wird. Da eine unerwünschte Beschleunigung des Motors durch das Versatzdrehmoment nicht erfordert wird, kann die Vibrationsversatzkorrektur jedoch in dem Zustand, in dem das Antriebssystem befestigt bzw. verbunden ist, das heißt dem befestigten bzw. verbundenen Zustand des Antriebszahnrads, und nicht dem Neutralzustand oder dergleichen angewandt werden.
Um das Verfahren der Vibrationsversatzkorrektur speziell zu erläutern, wird ein Versatzwert auf den Vibrationsdrehmomentbefehl übertragen, um zu verhindern, dass der endgültige Motordrehmomentbefehl, der durch Summieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des Vibrationsdrehmomentbefehls erhalten wird, in den Bereich, in dem ein Spiel auftritt, gelangt.
Das heißt, wenn der endgültige Motordrehmomentbefehl Tcmd durch Summieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls Tbase (Drehmomentbefehl, der das Vibrationsdrehmoment nicht berücksichtigt) und des Vibrationsdrehmomentbefehls Tvib erhalten wird, wird, wenn der Grenzwert (der minimale Wert oder der maximale Wert) des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, in der Richtung, in der der Versatz in dem gegenwärtigen Motordrehmomentbefehl Tbase zu vermitteln ist, Tbls* ist und die Amplitude des Tvib A ist, ein beliebiger Wert der Werte von ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder mehr (kann auch ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder weniger gemäß der Versatzrichtung sein) als die Versatzamplitude des Vibrationsdrehmomentbefehls Tvib bestimmt.
Wenn die zu vermittelnde Versatzrichtung und die berechnete Versatzrichtung jedoch einander entgegengesetzt sind, bedeutet dies, dass der summierte endgültige Motordrehmomentbefehl Tcmd selbst in dem gegenwärtigen Zustand bereits außerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, ist, so dass es nicht nötig ist, den Versatz zu vermitteln. Wenn die Amplitude A des Vibrationsdrehmomentbefehls Tvib nicht klar definiert ist, kann die Amplitude A ferner verwendet werden, indem dieselbe aus dem Höchstwert des vergangenen Signals oder dergleichen gefolgert wird.
Wie oben beschrieben wurde, bedeutet die Richtung, in der der Versatz vermittelt wird, eine Richtung des Antriebsdrehmoments oder eine Richtung des regenerativen Drehmoments, und wenn die Versatzrichtung die Richtung des Antriebsdrehmoments ist, bedeutet dies, dass der Vibrationsdrehmomentbefehl versetzt wird, um ein positiver Wert zu sein, der größer als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, ist. Wenn die Versatzrichtung die Richtung des regenerativen Drehmoments ist, bedeutet dies umgekehrt, dass der Vibrationsdrehmomentbefehl versetzt wird, um ein negativer Wert zu sein, der kleiner als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, ist. Ferner wird ,sign(Versatz)' zu +1, wenn die Versatzrichtung die Richtung des Antriebsdrehmoments ist, und zu -1, wenn die Versatzrichtung die Richtung des regenerativen Drehmoments ist.
Nachstehend werden die oben erwähnten Inhalte mit einem spezifischen numerischen Wert als ein Beispiel erläutert werden.
Beispiel (1). In einem Fall, in dem der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, der Drehmomentbereich zwischen Tbls, niedrig = -5 Nm und Tbls, hoch = 15 Nm (-5 bis 15) ist, wird, wenn Tbase -1 Nm ist und Tvib 20 x sin (ωt) ist, das Ergebnis Tbls* = Tbls, niedrig = -5 Nm, wenn der Versatz in der Richtung des regenerativen Drehmoments vermittelt werden soll, so dass jeder beliebige Wert der Werte von Tbls*- Tbase + (-1) x A = -5 - (-1) - 20 = -24 Nm oder kleiner als der Versatzwert des Vibrationsdrehmoments bestimmt wird.
Beispiel (2). In einem Fall, in dem der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, der Drehmomentbereich zwischen Tbls, niedrig = -5 Nm und Tbls, hoch = 15 Nm (-5 bis 15) ist, wird, wenn Tbase 20 Nm ist und Tvib 7 x sin (ωt) ist, das Ergebnis Tbls* = Tbls, hoch = 15 Nm, wenn der Versatz in der Richtung des Antriebsdrehmoments vermittelt werden soll, so dass jeder beliebige Wert der Werte von Tbls*- Tbase + 1 x A = 15 - 20 + 7 = 2 Nm oder mehr als der Versatzwert des Vibrationsdrehmoments bestimmt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird, wenn die Versatzrichtung die Richtung des Antriebsdrehmoments ist, jeder beliebige Wert, der ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder mehr ist, als die Amplitude des Versatzes bestimmt, und wenn die Versatzrichtung die Richtung des regenerativen Drehmoments ist, jeder beliebige Wert, der ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder kleiner ist, als die Amplitude des Versatzes bestimmt.
In Bezug auf die linke Zeichnung in 5 beträgt der Vibrationsversatzwert 0, wenn die Vibrationsversatzkorrektur nicht durchgeführt wird, so dass der Wert des Vibrationsdrehmomentbefehls nicht versetzt wird, und in diesem Fall befindet sich der endgültige Motordrehmomentbefehl innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, um die Wirkung des Spiels zu verursachen.
In Bezug auf die rechte Zeichnung in 5 wird, wenn die Vibrationsversatzkorrektur in dem Haltezustand durchgeführt wird, der Vibrationsversatzwert bestimmt und dann der Vibrationsdrehmomentbefehl durch den Vibrationsversatzwert in der Richtung des Antriebsdrehmoments versetzt. Infolgedessen wird der endgültige Motordrehmomentbefehl, der durch Summieren des versatzkorrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls und des grundlegenden Motordrehmomentbefehls erhalten wird, zu dem Zustand außerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, wobei dadurch das Auftreten der Wirkung des Spiels verhindert wird.
Als Nächstes kann ein Verfahren zum gleichzeitigen Überlappen und Anwenden der Korrektur der Vibrationsgröße (Amplitude) und der Vibrationsversatzkorrektur angewandt werden, um die Wirkung des Spiels zu verhindern. 6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel zum Überlappen und Anwenden der Vibrationsgrößenkorrektur und der Vibrationsversatzkorrektur nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 6 veranschaulicht von links nach rechts einen Fall des Nichtdurchführens der Korrektur, einen Fall des Durchführens der Vibrationsgrößenkorrektur, einen Fall des Durchführens der Vibrationsversatzkorrektur und einen Fall des gleichzeitigen Durchführens der Vibrationsgrößenkorrektur und der Vibrationsversatzkorrektur.
Wenn das Umschalten der Drehmomentrichtung innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, durch nur die Korrektur der Vibrationsgröße (Amplitude) verhindert wird, kann die Wirkung des Spiels beseitigt werden, aber es ist schwierig, die virtuelle Vibration zu implementieren.
Wenn der Eintritt des Drehmomentbefehls innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, umgekehrt durch nur die Vibrationsversatzkorrektur verhindert wird, kann die Wirkung des Spiels beseitigt werden, aber es ist schwierig, dem ursprünglichen grundlegenden Motordrehmomentbefehl zu folgen.
Daher ist es möglich, die virtuelle Vibration durch Überlappen und Anwenden von zwei Verfahren zu implementieren, um die teilweise korrigierte Vibrationsgröße (Amplitude) anzuwenden, und das Umschalten der Drehmomentrichtung innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, zu verhindern, was sich zu diesem Zeitpunkt durch die Vibrationsversatzkorrektur ereignen kann. Wenn die überlappende Korrektur durchgeführt wird, ist die Vibrationsgröße (Amplitude) geringer als ursprünglich vorgesehen, aber es ist möglich, die virtuelle Vibration zu implementieren und die Verfolgbarkeit für den grundlegenden Motordrehmomentbefehl ferner zu verbessern, anstatt die Wirkung des Spiels mit nur der Versatzkorrektur zu verhindern.
Beim Überlappen und Anwenden der Vibrationsgrößenkorrektur und der Vibrationsversatzkorrektur wird eine Korrekturbreite der Vibrationsgröße derart begrenzt, dass die gesamte Wirkung des Spiels durch nur die Vibrationsgrößenkorrektur nicht beseitigt wird. Ferner wird die Vibrationsversatzkorrektur unter Verwendung der Vibrationsgrößeninformationen, auf die die begrenzte Korrektur angewandt wird, als die Eingabe für die Versatzkorrektur durchgeführt. Die Vibrationsgrößenkorrektur und die Vibrationsversatzkorrektur können durch solch ein Verfahren komplementär betrieben werden, wobei dadurch die Wirkung des Spiels verhindert und minimiert wird.
Wie oben beschrieben wurde, wurden die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zwar detailliert beschrieben, aber der Bereich der vorliegenden Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und verschiedene Ausgestaltungen, die von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik unter Verwendung der grundlegenden Konzepte der vorliegenden Offenbarung geändert und verbessert werden, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind, sind auch in dem Bereich der vorliegenden Offenbarung enthalten.

Claims

Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Sammeln von Betriebsvariablen-Informationen zum Bestimmen eines Drehmomentbefehls und Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration, während das Elektrofahrzeug fährt; Bestimmen einer Charakteristik einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration basierend auf den gesammelten Betriebsvariablen-Informationen; Bestimmen eines Vibrationsdrehmomentbefehls, der die bestimmte Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration aufweist; Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls durch Korrigieren der bestimmten Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration des Vibrationsdrehmomentbefehls und/oder eines Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls basierend auf einem grundlegenden Motordrehmomentbefehl, der durch die gesammelten Betriebsvariablen-Informationen und voreingestellte Informationen eines Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, bestimmt wird; Bestimmen eines endgültigen Motordrehmomentbefehls unter Verwendung des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls; und Steuern eines Betriebs eines Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs gemäß dem bestimmten endgültigen Motordrehmomentbefehl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die virtuelle Charakteristik der Verbrennungskraftmaschinenvibration eine Vibrationsfrequenz und eine Vibrationsgröße (Amplitude) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gesammelten Betriebsvariablen-Informationen zum Bestimmen der Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration zumindest eine Drehzahl des Antriebssystems, einen Gaspedal-Eingabewert, den grundlegenden Motordrehmomentbefehl und/oder eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl aufweisen, die durch die Drehzahl des Antriebssystems bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl als ein vielfacher Wert der Drehzahl des Antriebssystems bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Drehzahl des Antriebssystems eine Motordrehzahl, eine Raddrehzahl eines Antriebsrads oder eine Antriebswellendrehzahl ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner aufweisend: Einstellen des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, auf einen Drehmomentbereich, der einen vorbestimmten negativen (-) Drehmomentwert als einen minimalen Wert und einen vorbestimmten positiven (+) Wert als einen maximalen Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration das Bestimmen eines Wertes des grundlegenden Motordrehmomentbefehls aufweist, so dass eine Vibrationsgröße (Amplitude) der Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration ein kleinerer Wert wird, während eine Differenz mit dem minimalen Wert oder dem maximalen Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Einstellen des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, auf einen Drehmomentbereich, der einen vorbestimmten negativen (-) Drehmomentwert als einen minimalen Wert und einen vorbestimmten positiven (+) Drehmomentwert als einen maximalen Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls durch Korrigieren der bestimmten Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration des Vibrationsdrehmomentbefehls das Korrigieren einer Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Korrigieren der Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls in einen Wert von Null, wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl ein Wert innerhalb des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Korrigieren eines Wertes des grundlegenden Motordrehmomentbefehls, so dass die Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls ein kleinerer Wert wird, während eine Differenz mit einem minimalen Wert oder einem maximalen Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl durch Tbase angegeben wird und ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, durch Tbls* angegeben wird, Korrigieren der Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls in einen beliebigen Wert der Werte von |Tbase - Tbls*| oder kleiner.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des endgültigen Motordrehmomentbefehls das Summieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls aufweist.
Verfahren zum Implementieren einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration in einem Elektrofahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Sammeln von Betriebsvariablen-Informationen zum Bestimmen eines Drehmomentbefehls und Implementieren der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration, während das Elektrofahrzeug fährt; Bestimmen einer Charakteristik einer virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration basierend auf den gesammelten Betriebsvariablen-Informationen; Bestimmen eines Vibrationsdrehmomentbefehls, der die bestimmte Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration aufweist; Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls durch Korrigieren eines Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls basierend auf einem grundlegenden Motordrehmomentbefehl, der durch die gesammelten Betriebsvariablen-Informationen und voreingestellte Informationen eines Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, bestimmt wird; Bestimmen eines endgültigen Motordrehmomentbefehls unter Verwendung des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls; und Steuern eines Betriebs eines Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs gemäß dem bestimmten endgültigen Motordrehmomentbefehl, wobei das Korrigieren des Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls eine Versatzkorrektur für den Wert des Vibrationsdrehmomentbefehls durchführt, um zu verhindern, dass der bestimmte endgültige Motordrehmomentbefehl in den Bereich, in dem ein Spiel auftritt, gelangt.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner aufweisend: Bestimmen einer Versatzrichtung als eine Richtung des Antriebsdrehmoments, die den Vibrationsdrehmomentbefehl versetzt, um ein positiver Wert größer als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, zu sein, oder als eine Richtung eines regenerativen Drehmoments, die den Vibrationsdrehmomentbefehl versetzt, um ein negativer Wert kleiner als der Bereich, in dem ein Spiel auftritt, zu sein.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei: wenn der grundlegende Motordrehmomentbefehl durch Tbase angegeben wird, eine Vibrationsgröße des Vibrationsdrehmomentbefehls durch A angegeben wird und ein maximaler Wert oder ein minimaler Wert des Bereiches, in dem ein Spiel auftritt, durch Tbls* angegeben wird, gemäß der Versatzrichtung jeder beliebige Wert, der ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder mehr oder ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder weniger ist, als eine Größe des Versatzes zur Versatzkorrektur des Wertes des Vibrationsdrehmomentbefehls bestimmt wird; und ,sign(Versatz)' ein Wert von ,+1' ist, wenn die Versatzrichtung die Richtung des Antriebsdrehmoments ist, und ein Wert von ,-1' ist, wenn die Versatzrichtung die Richtung des regenerativen Drehmoments ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei: wenn ein beliebiger Wert, der ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder mehr ist, als die Größe des Versatzes bestimmt wird, die Versatzrichtung die Richtung des Antriebsdrehmoments ist; und wenn ein beliebiger Wert, der ,Tbls* - Tbase + (sign(Versatz)) x A' oder weniger ist, als die Größe des Versatzes bestimmt wird, die Versatzrichtung die Richtung des regenerativen Drehmoments ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen des endgültigen Motordrehmomentbefehls das Summieren des grundlegenden Motordrehmomentbefehls und des korrigierten Vibrationsdrehmomentbefehls aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Korrigieren des Vibrationsdrehmomentbefehls das Korrigieren der bestimmten Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration des Vibrationsdrehmomentbefehls aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Charakteristik der virtuellen Verbrennungskraftmaschinenvibration eine Vibrationsfrequenz und eine Vibrationsgröße (Amplitude) aufweist.