DE102022125810A1 - Hybridelektrofahrzeug und verfahren zum schalten eines hybridelektrofahrzeugs - Google Patents

Hybridelektrofahrzeug und verfahren zum schalten eines hybridelektrofahrzeugs Download PDF

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Sang Kook Woo
Won Bin LEE
Soo Bang LEE
Seul Gi LEE
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Abstract

Hybridelektrofahrzeug und Verfahren zum Schalten eines Hybridelektrofahrzeugs, wobei das Hybridelektrofahrzeug aufweist: einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor (120), der direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, eine Verbrennungsmotorkupplung (130), einen zweiten Elektromotor (140), welcher über die Verbrennungsmotorkupplung (130) selektiv mit dem ersten Elektromotor (120) verbunden ist, ein Getriebe (150), das direkt mit dem zweiten Elektromotor (140) verbunden ist, eine Getriebesteuereinrichtung (250), die konfiguriert ist, um zu ermitteln, ob das Getriebe (150) geschaltet werden muss, und eine Hybridsteuereinrichtung (240), die konfiguriert ist, um eine Ziel-Drehmomentreduzierung mit Interventionsgrenzen des ersten und des zweiten Elektromotors (140) zu vergleichen, wenn die Verbrennungsmotorkupplung (130) in einem geschlossenen Zustand ist, um jeweils Drehmomentreduzierungsbeträge des Verbrennungsmotors, des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) zu setzen und einen Drehmomentbefehl zum Steuem der jeweiligen Drehmomente des Verbrennungsmotors, des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) auszugeben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein Hybridelektrofahrzeug, welches in der Lage ist, ein konsistentes und genaues Schaltgefühl durch Interventionssteuerung während Schaltens sicher zu stellen, sowie ein Verfahren zum Schalten eines Hybridelektrofahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Mit dem zunehmenden Interesse an Umweltschutz sind in letzter Zeit umweltfreundliche Fahrzeuge mit einem Elektromotor als Antriebsquelle auf dem Vormarsch. Ein umweltfreundliches Fahrzeug wird auch als elektrifiziertes Fahrzeug (Elektrofahrzeug) bezeichnet, und ein repräsentatives Beispiel dafür kann ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) oder ein Elektrofahrzeug (EV) sein.
  • Ein Hybridelektrofahrzeug, welches zwei Antriebsquellen hat, zusammengesetzt aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, kann eine optimale Leistung und ein optimales Drehmoment bereitstellen, abhängig davon wie der Verbrennungsmotor und der Elektromotor im Fahrprozess mit den zwei Antriebsquellen harmonisch betrieben werden.
  • Insbesondere in einem Hybridelektrofahrzeug, das ein Parallel-Typ (oder TMED, engl. Transmission Mounted Electric Device) Hybridsystem verwendet, in welchem ein Elektromotor und eine Verbrennungsmotorkupplung (EC, engl. engine clutch) zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe montiert sind, können die Leistungen des Verbrennungsmotors und des Elektromotors gleichzeitig auf eine Antriebswelle übertragen werden.
  • Indessen, wenn das Getriebe den Schaltvorgang durchführt, insbesondere während des Schaltens in einen höheren Gang, kann ein Fahrzeug eine Interventionssteuerung durchführen, um das Drehmoment einer Antriebsquelle und die kinetische Energie einer Eingangswelle des Getriebes für ein sanftes Schalten und einen Kupplungsschutz zu reduzieren.
  • Während der Interventionssteuerung kann ein Problem darin auftreten, dass ein schnelles Eingreifen (z.B. Einkuppeln) einer Kupplung zum Abbau des Schaltverzögerungsgefühls verursacht, dass ein Schaltstoß auftritt, und eine übermäßig lange Schaltzeit zum Abbau des Stoßes ein Verzögerungsgefühl erzeugt oder eine thermische Schädigung eines Reibmaterials verursacht.
  • Wenn ein Hybridelektrofahrzeug eine Interventionssteuerung am Verbrennungsmotor durchführt, kann beim Schalten ein Gefühl der Schaltverzögerung oder eines Schaltstoßes auftreten, da die Konsistenz und Genauigkeit aufgrund der Eigenschaften des Verbrennungsmotors fehlen können.
  • Die vorstehenden Ausführungen sollen lediglich das Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung/Offenbarung erleichtern und sind nicht dazu gedacht zu bedeuten, dass die vorliegende Erfindung/Offenbarung in den Bereich des bezogenen Stands der Technik fällt, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung/Offenbarung unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme, welche in der bezogenen Technik auftreten, realisiert, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist es, ein Hybridelektrofahrzeug bereitzustellen, welches eine Mehrzahl von Elektromotoren einsetzt, sodass ein konsistentes und genaues Schaltgefühl durch Maximierung des Interventionssteuerungsbetrags für die Elektromotoren und Minimierung der Interventionssteuerung für einen Verbrennungsmotor während des Schaltens gewährleistet ist.
  • Die technischen Probleme, die in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu lösen sind, sind nicht auf die oben genannten technischen Probleme beschränkt, und andere technische Probleme, die nicht erwähnt sind, werden vom Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung/Offenbarung gehört, anhand der nachstehenden Beschreibung klar verstanden.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ein Hybridelektrofahrzeug bereitgestellt, welches aufweist: einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor, der direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, eine Verbrennungsmotorkupplung, einen zweiten Elektromotor, der über die Verbrennungsmotorkupplung selektiv mit dem ersten Elektromotor verbunden (z.B. verbindbar) ist, ein Getriebe, das direkt mit dem zweiten Elektromotor verbunden ist, eine Getriebesteuereinrichtung, welche konfiguriert ist, um zu ermitteln, ob das Getriebe geschaltet werden muss, und eine Hybridsteuereinrichtung, welche konfiguriert ist, um einen Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag gemäß einem von der Getriebesteuereinrichtung empfangenen Schaltsignal mit einer Interventionsgrenze des ersten Elektromotors und einer Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors zu vergleichen, wenn sich die Verbrennungsmotorkupplung in einem geschlossenen (z.B. eingekuppelten) Zustand befindet, um Drehmomentreduzierungsbeträge des Verbrennungsmotors, des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors entsprechend zugeordnet basierend auf den Vergleichsergebnissen zu setzen und einen Drehmomentbefehl zum Steuem der Drehmomente des Verbrennungsmotors, des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors basierend auf den gesetzten Drehmomentreduzierungsbeträgen auszugeben.
  • Femer wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ein Verfahren zum Steuem eines Schaltens eines Hybridelektrofahrzeugs bereitgestellt, welches einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor, eine Verbrennungsmotorkupplung, einen zweiten Elektromotor und ein Getriebe aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Berechnen eines Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags, wenn das Getriebe schalten muss, Ermitteln, ob sich die Verbrennungsmotorkupplung in einem geschlossenen Zustand befindet, wenn ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung in dem geschlossenen Zustand ist, Setzen einer Interventionssteuerungssequenz durch Bestimmen des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors in zugeordneter Weise als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor, Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit einer Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors, und wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors, wobei der erste Elektromotor direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist und der zweite Elektromotor direkt mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann ein konsistentes und präzises Schaltgefühl durch Maximieren des Interventionssteuerungsbetrags für die Mehrzahl an Elektromotoren und Minimieren des Interventionssteuerungsbetrags für den Verbrennungsmotor während des Schaltens sichergestellt werden.
  • Fachleute auf dem relevanten technischen Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung/Offenbarung gehört, sind sich bewusst, dass die Effekte, die mit der vorliegenden Erfindung/Offenbarung erzielt werden können, nicht auf die oben beschriebenen beschränkt sind, und dass andere Vorteile der vorliegenden Erfindung/Offenbarung aus der folgenden ausführlichen Beschreibung klar verstanden werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Antriebsstrangs in einem Hybridelektrofahrzeug gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
    • 2 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration eines Steuersystems in einem Hybridelektrofahrzeug gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
    • 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Konfiguration eines Schaltsteuersystems eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt,
    • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel für ein Schaltsteuerverfahren des in 3 gezeigten Hybridelektrofahrzeugs zeigt, und
    • 5A, 5B, 5C, 6A, 6B und 6C sind Diagramme, welche beispielhafte Schaltinterventionssteuerungsprozesse gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen, welche in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei den gleichen oder ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen zugewiesen werden und eine redundante Beschreibung davon weggelassen wird. Die Suffixe „modul“ und „teil“ für die Komponenten, welche in der folgenden Beschreibung verwendet werden, werden nur zur Vereinfachung des Aufbaus der Beschreibung angegeben oder ausgetauscht und haben für sich genommen keine unterschiedlichen Bedeutungen oder Funktionen. Zusätzlich wird beim Beschreiben der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Ausführungsformen, wenn festgestellt wird, dass detaillierte Beschreibungen verwandter bekannter Technologien das Wesentliche der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Ausführungsformen verdecken könnten, die detaillierte Beschreibung davon weggelassen. Zusätzlich dienen die beigefügten Zeichnungen nur dem leichteren Verständnis der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Ausführungsformen, sodass der hier offengelegte technische Inhalt nicht durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt wird. Daher sollen die begleitenden Zeichnungen so verstanden werden, dass sie alle Änderungen abdecken, welche vom Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung umfasst sind.
  • Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erste/erster/erstes“, „zweite/zweiter/zweites“ etc. hierin zum Beschreiben verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente nicht durch diese Begriffe beschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden.
  • Es soll verstanden sein, dass wenn ein Element bezeichnet wird als „verbunden“ oder „gekoppelt“ mit einem anderen Element, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischen liegende Elemente vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu soll verstanden sein, dass wenn ein Element als „direkt verbunden“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden sind.
  • Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ sind dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
  • Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“ oder „einschließt“ und/oder „einschließend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein genannter Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon angeben, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon ausschließen.
  • Zusätzlich ist eine Einheit oder Steuereinheit, welche in den Bezeichnungen Motorsteuereinheit (MCU), Hybridsteuereinheit (HCU) etc. eingeschlossen ist, nur ein Begriff, welcher häufig bei der Benennung einer Steuereinrichtung verwendet wird, welche eine bestimmte Fahrzeugfunktion steuert, und meint keine generische Funktionseinheit. Zum Beispiel kann eine entsprechende Steuereinrichtung eine Kommunikationseinrichtung, welche mit anderen Steuereinrichtungen oder Sensoren kommuniziert, um seine eigene Funktion zu steuern, einen Speicher, welcher ein Betriebssystem oder logische Befehle und Eingabe-/Ausgabeinformationen speichert, und einen oder mehrere Prozessoren, welche die für die Steuerung ihrer eigenen Funktionen erforderlichen Beurteilungen, Operationen und Bestimmungen durchführen, aufweisen.
  • Vor dem Beschreiben einer Wellensteuersystemkonfiguration und eines Schaltsteuerverfahrens eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden zunächst eine Struktur und ein Steuersystem eines Hybridelektrofahrzeugs beschrieben, welche bei den Ausführungsformen anwendbar sind.
  • 1 stellt ein Beispiel einer Konfiguration eines Antriebsstrangs in einem Hybridelektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung dar.
  • Bezugnehmend auf 1 ist ein Antriebsstrang eines Hybridelektrofahrzeugs dargestellt, welcher ein Parallel-Typ-Hybridsystem einsetzt, bei dem zwei Elektromotoren 120 und 140 und eine Verbrennungsmotorkupplung 130 zwischen einem Verbrennungsmotor (ICE) 110 und einem Getriebe 150 montiert sind. Ein solches Parallelhybridsystem wird auch als TMED (engl. Transmission Mounted Electric Drive)-Hybridsystem bezeichnet, weil der Elektromotor 140 immer mit einer Eingangsstufe des Getriebes 150 verbunden ist.
  • Hier ist, bei den beiden Elektromotoren 120 und 140, der erste Elektromotor 120 zwischen dem Verbrennungsmotor 110 und einer Seite der Verbrennungsmotorkupplung 130 angeordnet, und eine Verbrennungsmotorwelle des Verbrennungsmotors 110 und eine erste Elektromotorwelle des ersten Elektromotors 120 sind direkt miteinander verbunden, sodass die Verbrennungsmotorwelle und die Elektromotorwelle jederzeit gemeinsam rotieren können. Eine Seite einer zweiten Elektromotorwelle des zweiten Elektromotors 140 kann mit der anderen Seite der Verbrennungsmotorkupplung 130 verbunden werden/sein, und die andere Seite der zweiten Elektromotorwelle kann direkt mit der Eingangsstufe des Getriebes 150 verbunden werden/sein.
  • Der zweite Elektromotor 140 kann eine größere Leistung haben als der erste Elektromotor 120, sodass der zweite Elektromotor 140 als ein Antriebsmotor dienen kann. Zusätzlich kann der erste Elektromotor 120 als Anlassmotor (z.B. als Anlasser) zum Anlassen des Verbrennungsmotors 110 fungieren, wenn der Verbrennungsmotor 110 gestartet wird, kann Rotationsenergie des Verbrennungsmotors 110 durch Stromerzeugung bei Anhalten des Verbrennungsmotors 110 zurückgewinnen und kann die Stromerzeugung mit der Leistung des Verbrennungsmotors 110 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 110 durchführen. Wenn ein Fahrer nach Starten eines Hybridelektrofahrzeugs (z. B. HEV Ready), welches einen Antriebsstrang wie in 1 gezeigt hat, auf ein Gaspedal tritt, wird der zweite Elektromotor 140 mit der Energie (z.B. Leistung) einer Batterie (z.B. einem Akkumulator) in einem Zustand betrieben, in welchem die Verbrennungsmotorkupplung 130 geöffnet (z.B. ausgekuppelt) ist. Dementsprechend werden Räder aktiviert, während die Leistung des zweiten Elektromotors 140 über das Getriebe 150 und einen Achsantrieb (FD) 160 übertragen wird (d. h. den EV-Modus). Wenn ein Fahrzeug allmählich beschleunigt wird, sodass eine größere Antriebskraft erforderlich ist, kann der erste Elektromotor 120 den Verbrennungsmotor 110 anlassen.
  • Wenn der Unterschied der Drehzahlen zwischen dem Verbrennungsmotor 110 und dem zweiten Elektromotor 140 nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors 110 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, wird die Verbrennungsmotorkupplung 130 zwischen dem Verbrennungsmotor 110 und dem zweiten Elektromotor 140 eingekuppelt, sodass der Verbrennungsmotor 110 und der zweite Elektromotor 140 zusammen rotieren (d. h. Umschalten vom EV-Modus in den HEV-Modus). Dementsprechend wird durch den Drehmomentmischungsprozess die Leistung des zweiten Elektromotors 140 verringert und die Leistung des Verbrennungsmotors 110 erhöht, wodurch das vom Fahrer gewünschte Drehmoment erfüllt wird. Im HEV-Modus kann der Verbrennungsmotor 110 einen Großteil des erforderlichen Drehmoments erfüllen, und der Unterschied zwischen dem Verbrennungsmotordrehmoment und dem erforderlichen Drehmoment kann durch mindestens einen vom ersten Elektromotor 120 und vom zweiten Elektromotor 140 kompensiert werden. Beispielsweise erzeugt, wenn der Verbrennungsmotor 110 ein höheres Drehmoment als das erforderliche Drehmoment unter Berücksichtigung der Effizienz des Verbrennungsmotors 110 abgibt, der erste Elektromotor 120 oder der zweite Elektromotor 140 Leistung (z.B. Strom) durch das überschüssige Verbrennungsmotordrehmoment, und wenn das Verbrennungsmotordrehmoment geringer als das erforderliche Drehmoment ist, kann der erste Elektromotor 120 und/oder der zweite Elektromotor 140 ein nicht-ausreichendes Drehmoment ausgeben.
  • Wenn eine vorbestimmte Motor-Aus-Bedingung wie bei Fahrzeugverzögerung erfüllt ist, wird die Verbrennungsmotorkupplung 130 geöffnet und der Verbrennungsmotor 110 gestoppt (d. h. Umschalten vom HEV-Modus in den EV-Modus). Während einer Verzögerung wird die Batterie durch den zweiten Elektromotor 140 unter Verwendung der Antriebskraft der Räder geladen, was als Bremsenergierückgewinnung oder regeneratives Bremsen bezeichnet wird.
  • Im Allgemeinen kann das Getriebe 150 ein Stufengetriebe oder eine Mehrscheibenkupplung (z.B. Lamellenkupplung) wie z. B. ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT), sein.
  • 2 stellt ein Beispiel einer Konfiguration eines Steuersystems in einem Hybridelektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung dar.
  • Bezugnehmend auf 2 kann in einem Hybridelektrofahrzeug, bei welchem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung angewendet werden können, der Verbrennungsmotor 110 durch eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 210 gesteuert werden, können der erste Elektromotor 120 und der zweite Elektromotor 140 durch eine Elektromotorsteuereinrichtung (MCU) 220 drehmomentgesteuert werden und kann die Verbrennungsmotorkupplung 130 durch eine Kupplungssteuereinrichtung 230 gesteuert werden. Hier wird die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 210 auch als Motormanagementsystem (EMS) bezeichnet. Zusätzlich wird das Getriebe 150 mittels einer Getriebesteuereinrichtung 250 gesteuert.
  • Die Elektromotorsteuereinrichtung 220 kann eine Gate-Antrieb-Einheit mit einem pulsweitenmodulierten (PWM) Steuersignal basierend auf einem Motorwinkel, einer Phasenspannung, einem Phasenstrom und einem erforderlichen Drehmoment jedes Elektromotors 120 oder 140 steuern. Dementsprechend kann die Gate-Antriebseinheit einen Wechselrichter (z.B. einen Inverter) steuern, welcher jeden der Elektromotoren 120 und 140 antreibt.
  • Jede Steuereinrichtung kann mit einer Hybridsteuereinrichtung (oder Hybridsteuereinheit (HCU)) 240 als übergeordnete Steuereinrichtung verbunden sein, welche den gesamten Antriebsstrang einschließlich des Modus-Umschaltprozesses steuert, um der Hybridsteuereinrichtung 240 Informationen über die Verbrennungsmotorkupplungssteuerung und/oder Informationen über die Verbrennungsmotorstoppsteuerung zu liefern, die während der Fahrmodusumschaltens oder des Gangwechsels unter der Steuerung der Hybridsteuereinrichtung 240 erforderlich sind, oder um eine Operation gemäß einem Steuersignal durchzuführen.
  • Beispielsweise ermittelt die Hybridsteuereinrichtung 240, ob gemäß einem Fahrzeug-FahrZustand zwischen den EV-HEV Modi oder CD-CS Modi (im Fall von PHEV) Schalten durchgeführt werden soll. Zu diesem Zweck kann die Hybridsteuereinrichtung einen Zeitpunkt des Auskuppelns (Öffnens) der Verbrennungsmotorkupplung 130 ermitteln und während des Auskuppelns eine hydraulische Steuerung durchführen. Zusätzlich kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Zustand (Geschlossen, Schleifend/Schlupf, Offen, etc.) der Verbrennungsmotorkupplung 130 ermitteln und den Zeitpunkt eines Stoppens der Kraftstoffeinspritzung des Verbrennungsmotors 110 steuern. Außerdem kann die Hybridsteuereinrichtung einen Drehmomentbefehl zum Steuem des Drehmoments des ersten Elektromotors 120 an die Elektromotorsteuereinrichtung 220 zur Verbrennungsmotorstoppsteuerung übertragen, um die Verbrennungsmotor-Rotationsenergie-Rückgewinnung zu steuern. Zusätzlich kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Zustand jeder der Antriebsquellen 110, 120 und 140 ermitteln und folglich die erforderliche Antriebskraft ermitteln, welche von den jeweiligen Antriebsquellen 110, 120 und 140 gemeinsam genutzt wird, und einen Drehmomentbefehl an die Steuereinrichtungen 210 und 220 zum Steuem der entsprechend zugeordneten Antriebsquellen übertragen, um das erforderliche Drehmoment zu erfüllen.
  • Selbstverständlich wird dem Fachmann ersichtlich, dass die oben beschriebene Verbindungsbeziehung zwischen den Steuereinrichtungen und der Funktion/Klassifizierung der jeweiligen Steuereinrichtungen beispielhaft sind und durch ihre Namen nicht beschränkt werden. Beispielsweise kann die Hybridsteuereinrichtung 240 ausgeführt werden, sodass die entsprechende Funktion ersetzt ist und in einem der anderen Steuereinrichtungen bereitgestellt ist, oder die entsprechende Funktion verteilt sein und in zwei oder mehreren der anderen Steuereinrichtungen bereitgestellt werden/sein.
  • Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben beschriebenen Konfigurationen von 1 und 2 nur ein Konfigurationsbeispiel eines Hybridelektrofahrzeugs sind, und dass das Hybridelektrofahrzeug, welches bei dieser Ausführungsform anwendbar ist, nicht auf diese Struktur beschränkt ist.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung schlägt ein Hybridelektrofahrzeug vor, bei welchem während des Schaltens im Getriebe 150 der Interventionssteuerungsbetrag für den Elektromotor unter Verwendung einer Mehrzahl von Elektromotoren 120 und 140 maximiert und der Interventionssteuerungsbetrag für den Verbrennungsmotor 110 minimiert wird, was ein konsistentes und anspruchsvolles Schaltgefühl sicherstellen kann. Eine Struktur hierfür ist in 3 dargestellt.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Konfiguration eines Schaltsteuerungssystems eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 3 kann die Getriebesteuereinrichtung 250 ermitteln, ob das Getriebe 150 geschaltet werden muss, und, wenn ein Schalten erforderlich ist, ein Schaltsignal an die Hybridsteuereinrichtung 240 senden. In diesem Fall kann das Schaltsignal eine Interventionsanforderung/-anfrage sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Hybridsteuereinrichtung 240 kann einen Interventionsdrehmomentrechner 241 aufweisen, welcher das Schaltsignal von der Getriebesteuereinrichtung 250 empfängt und den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag berechnet, und einen Interventionsdrehmomentzuweiser 243, welcher den berechneten Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag dem Verbrennungsmotor 110, dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 zuweist.
  • Bei Empfang eines Schaltsignals von der Getriebesteuereinrichtung 250 kann der Interventionsdrehmomentrechner 241 in einem aktivierten Zustand der Interventionssteuerung den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Fahrpedalsensor(APS)-Wert, einem Bremspedalsensor(BPS)-Wert etc. berechnen. Obwohl der Interventionsdrehmomentrechner 241 in einer Ausführungsform den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag berechnet, kann in einer anderen Ausführungsform die Getriebesteuereinrichtung 250 den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag ermitteln und denselben dann an die Hybridsteuereinrichtung 240 übermitteln. In diesem Fall kann der Interventionsdrehmomentrechner 241 aus der Hybridsteuereinrichtung 240 entfernt werden, und der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 kann das Schaltsignal von der Getriebesteuereinrichtung 250 empfangen und den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag entsprechend dem Schaltsignal zuweisen.
  • Der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 kann den berechneten Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag mittels Setzen der Drehmomentreduzierungsbeträge für den Verbrennungsmotor 110, den ersten Elektromotor 120 und den zweiten Elektromotor 140 basierend darauf, ob die Verbrennungsmotorkupplung 130 in einem geschlossenen (z.B. eingekuppelten) Zustand ist, die Interventionsgrenze des ersten Elektromotors 120 und die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140 zuweisen. Dann kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 einen Drehmomentbefehl zum Steuem des Drehmoments des ersten Elektromotors 120 an die Elektromotorsteuereinrichtung 220 basierend auf dem Drehmomentreduzierungsbetrag des ersten Elektromotors 120 und einen Drehmomentbefehl zum Steuem des Drehmoments des zweiten Elektromotors 140 basierend auf dem Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 an die Elektromotorsteuereinrichtung 220 ausgeben. In ähnlicher Weise kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 einen Drehmomentbefehl zum Steuern des Drehmoments des Verbrennungsmotors 110 an die Verbrennungsmotorsteuerung 210 basierend auf dem Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors 110 ausgeben. Die Interventionsgrenze des ersten Elektromotors 120 meint die Summe aus dem aktuellen Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors 120 und dem Rückdrehmoment, welches der Kapazität entspricht, mit der eine Batterie mit dem ersten Elektromotor 120 maximal geladen werden kann, und kann abhängig vom Ladezustand (SOC) der Batterie, der Innentemperatur der Batterie, der Innentemperatur des ersten Elektromotors 120 und der Spezifikation des ersten Elektromotors 120 ermittelt werden. In ähnlicher Weise meint die Interventionsgrenze des ersten Elektromotors 120 die Summe des aktuellen Ausgangsdrehmoments des zweiten Elektromotors 140 und des Rückdrehmoments, welches der Kapazität entspricht, mit der eine Batterie mit dem zweiten Elektromotor 140 maximal geladen werden kann, und kann abhängig vom Ladezustand (SOC) der Batterie, der Innentemperatur der Batterie, der Innentemperatur des zweiten Elektromotors 140 und der Spezifikation des zweiten Elektromotors 140 ermittelt werden. Nachfolgend wird ein Betriebsverfahren detailliert beschrieben werden, bei welchem der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 die Drehmomentreduzierungsbeträge für den Verbrennungsmotor 110, den ersten Elektromotor 120 und den zweiten Elektromotor 140 setzt, um die Ziel-Drehmomentreduzierungsbeträge zuzuweisen.
  • Erstens kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 ermitteln, ob sich die Verbrennungsmotorkupplung 130 in einem geschlossenen Zustand befindet, indem er Informationen über den Zustand der Verbrennungsmotorkupplung 130 von der Kupplungssteuereinrichtung 230 erhält.
  • Wenn die Verbrennungsmotorkupplung 130 nicht im geschlossenen Zustand ist, kann es schwierig sein, das Eingangsdrehmoment des Getriebes 150 mit einer Interventionssteuerung für den Verbrennungsmotor 110 und den ersten Elektromotor 120 zu steuern, so kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 die Interventionssteuerung nur für den zweiten Elektromotor 140 durchführen. Genauer gesagt, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag geringer als oder gleich der Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140 ist, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 als Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag setzen, und wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140 übersteigt, den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 als Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140 setzen.
  • Wenn die Verbrennungsmotorkupplung 130 in einem geschlossenen Zustand ist, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 eine Interventionssteuerung für alle von dem Verbrennungsmotor 110, dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 durchführen. In diesem Fall kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag für jeden vom Verbrennungsmotor 110, dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit der Interventionsgrenze des ersten Elektromotors 120 und/oder der Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140 setzen. Zusätzlich, da es der Interventionssteuerung für den Verbrennungsmotor 110 an Konsistenz und Ausgereiftheit mangelt, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 zuerst eine Interventionssteuerung am (z.B. für den) ersten Elektromotor 120 und am zweiten Elektromotor 140 durchführen und, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag noch verbleibt, die Interventionssteuerung am (z.B. für den) Verbrennungsmotor 110 weiter durchführen, um das Defizit in der Steuerung zu kompensieren.
  • Wenn die Verbrennungsmotorkupplung 130 in einem geschlossenen Zustand ist, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 die Effizienz (z.B. den Wirkungsgrad) des ersten Elektromotors 120 und die Effizienz (z.B. den Wirkungsgrad) des zweiten Elektromotors 140 vergleichen, und basierend auf dem Vergleichsergebnis die Interventionssteuerungssequenz setzen mittels Bestimmens des ersten Elektromotors 120 und des zweiten Elektromotors 140 in zugeordneter Weise als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor. Genauer gesagt kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 die Effizienzen des ersten Elektromotors 120 und des zweiten Elektromotors 140 gemäß einem ZielBetriebspunkt basierend auf dem Ausgangsdrehmoment und der Drehzahl (Umdrehungen pro Minute, RPM) des ersten Elektromotors 120 und des zweiten Elektromotors 140 berechnen, in welchen der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag durch die Interventionssteuerung reflektiert (z.B. berücksichtigt) wird. Zusätzlich kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 einen Motor, welcher eine höhere Effizienz hat, aus dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 als den Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und einen Motor, welcher eine geringere Effizienz hat, als den Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor setzen (z.B. bestimmen, festlegen).
  • Der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 kann den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag mit der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors vergleichen, um den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen. Genauer gesagt, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag geringer als oder gleich der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors als Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag setzen und die jeweiligen Drehmomentreduzierungsbeträge des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und des Verbrennungsmotors 110 auf „0“ setzen. Umgekehrt, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors als Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors setzen und den Fehlbetrag in der Steuerung (eine Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors) mit dem Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und/oder des Verbrennungsmotors 110 ausgleichen.
  • Wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag mit der Summe aus der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors vergleichen, um den Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen. Genauer gesagt, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag geringer als oder gleich der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und dem Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors setzen. In diesem Fall kann der Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors auf „0“ gesetzt werden. Umgekehrt, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, kann der Interventionsdrehmomentzuweiser 243 den Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und den Fehlbetrag in der Steuerung (Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors) auf den Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors 110 setzen.
  • Wie oben beschrieben, kann die Hybridsteuereinrichtung 240 während des Schaltens mehrere Elektromotoren verwenden, um den Interventionssteuerungsbetrag für den Elektromotor zu maximieren und den Interventionssteuerungsbetrag für den Verbrennungsmotor zu minimieren, wodurch ein konsistentes und ausgeklügeltes Schaltgefühl sichergestellt wird.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel für ein Schaltsteuerverfahren des in 3 dargestellten Hybridelektrofahrzeugs darstellt.
  • Bezugnehmend auf 4 kann das Schaltsteuerverfahren des Hybridelektrofahrzeugs aufweisen: Berechnen eines Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags (S100), Ermitteln, ob sich die Verbrennungsmotorkupplung 130 in einem geschlossenen Zustand befindet (S200), Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des zweiten Elektromotors 140 (S300), Setzen der Interventionssteuersequenz (S400), Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S500), Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S600), und Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Verbrennungsmotors 110 (S700).
  • „E", „M1“ und „M2“ in 4 bezeichnen entsprechend zugeordnet den Verbrennungsmotor 110, den ersten Elektromotor 120 und den zweiten Elektromotor 140, und „TTR“, „M1_Limit“ und „M2_Limit“ bezeichnen entsprechend zugeordnet den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag, die Interventionsgrenze des ersten Elektromotors 120 und die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors 140.
  • Im Schritt S100 des Berechnens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags TTR kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR berechnen, wenn es eine InterventionsanforderungAanfrage gemäß einem von der Getriebesteuereinrichtung 250 empfangenen Schaltsignal gibt. Genauer gesagt kann die Getriebesteuereinrichtung 250 ermitteln, ob das Getriebe 150 geschaltet werden muss, und wenn das Schalten des Getriebes 150 erforderlich ist, eine Intervention bei der Hybridsteuereinrichtung 240 anfordern (S110). Die Hybridsteuereinrichtung 240 kann in einem aktivierten Zustand der Interventionssteuerung einen Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR berechnen, wenn es eine Interventionsanforderung von der Getriebesteuereinrichtung 250 (S120) gibt. Obwohl die Hybridsteuereinrichtung 240 in einer Ausführungsform den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag durch das von der Getriebesteuereinrichtung (z.B. Kupplungssteuereinrichtung) 230 empfangenen Schaltsignal berechnet, kann in einer anderen Ausführungsform die Getriebesteuereinrichtung 250 den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR ermitteln, und denselben dann an die Hybridsteuereinrichtung 240 übermitteln.
  • Im Schritt S200 des Ermittelns, ob die Verbrennungsmotorkupplung 120 im geschlossenen Zustand ist, kann mittels Empfangens von Informationen über den Zustand der Verbrennungsmotorkupplung 130 von der Kupplungssteuereinrichtung 230 ermittelt werden, ob die Verbrennungsmotorkupplung 130 im geschlossenen Zustand ist.
  • Im Schritt S300 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des zweiten Elektromotors 140 kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 setzen, wenn ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung 130 nicht im geschlossenen Zustand ist. Genauer gesagt, wenn ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung 130 nicht im geschlossenen Zustand ist, kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR und die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 vergleichen(S310). Wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR gleich oder geringer als die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 ist, kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 auf den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR setzen (S320). Wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 übersteigt, kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 auf die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 setzen (S330).
  • Im Schritt S400 des Setzens der Interventionssteuerungssequenz, wenn ermittelt wird, dass sich die Verbrennungsmotorkupplung 130 im geschlossenen Zustand befindet, können die Effizienz des ersten Elektromotors 120 und die Effizienz des zweiten Elektromotors 140 miteinander verglichen werden, und die Interventionssteuerungssequenz kann mittels Bestimmens des ersten Elektromotors 120 und des zweiten Elektromotors 140 in zugeordneter Weise als ein Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und ein Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt werden. Genauer gesagt, wenn die Effizienz des zweiten Elektromotors 140 gleich oder größer ist als die des ersten Elektromotors 120 ist, kann der zweite Elektromotor 140 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und kann der erste Elektromotor 120 als der Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt werden. Umgekehrt kann, wenn die Effizienz des zweiten Elektromotors 140 geringer ist als die des ersten Elektromotors 120, der erste Elektromotor 120 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt werden und der zweite Elektromotor 140 kann als der Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt werden.
  • Im Schritt S500 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags TTR mit der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors setzen. Genauer gesagt kann der Schritt S500 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors aufweisen: Vergleichen des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S510, S540), wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR kleiner oder gleich der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR (S520, S550), und wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S530, S560). S510, S520 und S530 entsprechen dem Fall, in welchem der zweite Elektromotor 140 als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist, und S540, S550 und S560 entsprechen dem Fall, in welchem der erste Elektromotor 120 als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist.
  • Im Schritt S600 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors kann der Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors gesetzt werden, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt. Genauer gesagt kann der Schritt S600 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors die folgenden Unterschritte aufweisen: wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Vergleichen des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags und jeder der Interventionsgrenzen des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S610, S640), wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR kleiner als oder gleich der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf eine Differenz zwischen dem Drehmomentreduzierungsbetrag TTR und der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S620, S650), und wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S630, S660).
  • S610, S620 und S630 entsprechen dem Fall, in welchem der zweite Elektromotor 140 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist, und S640, S650 und S660 entsprechen dem Fall, in welchem der erste Elektromotor 120 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist.
  • Im Schritt S700 des Setzens des Drehmomentreduzierungsbetrags des Verbrennungsmotors 110, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, kann der Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors 110 auf einen Wert gesetzt werden, welcher mittels Subtrahierens der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors von dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR erhalten wird. S710 entspricht dem Fall, in welchem der zweite Elektromotor 140 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist, und S720 entspricht dem Fall, in welchem der erste Elektromotor 120 als der Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist.
  • 5A, 5B, 5C, 6A, 6B und 6C sind Diagramme, welche beispielhafte Schaltinterventionssteuerprozesse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellen. 5A, 5B und 5C stellen beispielhafte Schaltinterventionssteuerprozesse dar, wenn der zweite Elektromotor 140 als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist, und 6A, 6B und 6C stellen beispielhafte Schaltinterventionssteuerprozesse dar, wenn der erste Elektromotor 140 als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor gesetzt ist.
  • In den in den 5A, 5B, 5C, 6A, 6B und 6C dargestellten Prozessen, wenn die Getriebesteuereinrichtung 250 das Schalten zu einer höheren Stufe (z.B. einem höheren Gang) von einer k-Stufe zu einer k+1-Stufe steuert, sodass die Hybridsteuereinrichtung 240 zum Intervenieren aufgefordert wird, reduziert die Hybridsteuereinrichtung 240 das in das Getriebe 150 eingegebene Drehmoment durch Interventionssteuerung, so dass die Drehzahl (UPM) reduziert wird.
  • 5A ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuervorgang nur am zweiten Elektromotor 140 durchgeführt wird, 5B ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuerungsvorgang am ersten Elektromotor 120 und am zweiten Elektromotor 140 durchgeführt wird, und 5C ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuerungsvorgang an jedem vom Verbrennungsmotor 110, dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 durchgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf die 5A, 5B und 5C kann es erkannt werden, dass die Hybridsteuereinrichtung 240 Interventionssteuerung am zweiten Elektromotor 140, am ersten Elektromotor 120 und am Verbrennungsmotor 110 in der genannten Reihenfolge entsprechend dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR durchführt.
  • Ebenso, bezugnehmend auf 5C, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR groß ist, kann die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 und den Drehmomentreduzierungsbetrag des ersten Elektromotors 120 in zugeordneter Weise auf die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 und die Interventionsgrenze M1_Limit des ersten Elektromotors 120 setzen, wodurch der Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors 110 minimiert wird.
  • 6A ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuerungsvorgang nur am ersten Elektromotor 120 durchgeführt wird, 6B ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuerungsvorgang am ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 durchgeführt wird, und 6C ist ein Fall, in welchem ein Interventionssteuerungsvorgang an allen von dem Verbrennungsmotor 110, dem ersten Elektromotor 120 und dem zweiten Elektromotor 140 durchgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf 6A, 6B und 6C kann erkannt werden, dass die Hybridsteuereinrichtung 240 die Interventionssteuerung des ersten Elektromotors 120, des zweiten Elektromotors 140 und des Verbrennungsmotors 110 in der genannten Reihenfolge entsprechend dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR durchführt.
  • Ebenso bezugnehmend auf 6C kann, wenn der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag TTR groß ist, die Hybridsteuereinrichtung 240 den Drehmomentreduzierungsbetrag des ersten Elektromotors 120 und den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors 140 entsprechend zugeordnet auf die Interventionsgrenze M1_Limit des ersten Elektromotors 120 und die Interventionsgrenze M2_Limit des zweiten Elektromotors 140 setzen, wodurch der Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors 110 minimiert wird. Dementsprechend maximiert die Hybridsteuereinrichtung 240 den Interventionssteuerbetrag für den ersten Elektromotor 120 und für den zweiten Elektromotor 140 und minimiert den Interventionssteuerbetrag für den Verbrennungsmotor 110, dem es an Konsistenz und Raffinesse mangelt, wodurch ein konsistentes und präzises Schaltgefühl mittels konstant Haltens des Schaltsynchronisationspunkt konstant sichergestellt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann die oben beschriebene vorliegende Erfindung/Offenbarung als computerlesbarer Code auf einem Medium ausgeführt werden, auf welchem ein Programm aufgezeichnet ist. Das computerlesbare Medium weist alle Typen von Aufzeichnungsvorrichtungen auf (z.B. kann ein Aufzeichnungsgerät irgendeines Typs aufweisen), auf welchen von einem Computersystem lesbare Daten gespeichert sind. Beispiele für computerlesbare Medien schließen ein: Festplattenlaufwerke (engl. Hard Disk Drive (HDD)), SSD (engl. Solid State Disk), SDD (engl. Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, Magnetband, Diskette, optische Datenspeichervorrichtung etc. Dementsprechend soll die obige detaillierte Beschreibung nicht ausgelegt werden, als wäre sie in irgendeiner Hinsicht beschränkend, sondern als beispielhaft. Der Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sollte durch eine vernünftige Interpretation der beigefügten Ansprüche ermittelt werden, und alle Modifikationen innerhalb des äquivalenten Umfangs der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind im Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung eingeschlossen.

Claims (16)

  1. Hybridelektrofahrzeug, welches aufweist: einen Verbrennungsmotor (110), einen ersten Elektromotor (120), welcher mit dem Verbrennungsmotor (110) verbunden ist, eine Verbrennungsmotorkupplung (130), einen zweiten Elektromotor (140), welcher durch die Verbrennungsmotorkupplung (130) selektiv mit dem ersten Elektromotor (120) verbunden ist, ein Getriebe (150), welches mit dem zweiten Elektromotor (140) verbunden ist, eine Getriebesteuereinrichtung (250), welche konfiguriert ist, um zu ermitteln, ob das Getriebe (150) geschaltet werden soll, und eine Hybridsteuereinrichtung (240), die konfiguriert ist, um (i) einen Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag gemäß einem Schaltsignal, welches von der Getriebesteuereinrichtung (250) empfangen wird, mit einer Interventionsgrenze des ersten Elektromotors (120) und einer Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors (140) basierend darauf, dass die Verbrennungsmotorkupplung (130) in einem geschlossenen Zustand ist, zu vergleichen, (ii) jeweils Drehmomentreduzierungsbeträge des Verbrennungsmotors (110), des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) basierend auf den entsprechenden Vergleichsergebnissen zu setzen, und (iii) einen Drehmomentbefehl zum Steuem der jeweiligen Drehmomente des Verbrennungsmotors (110), des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) basierend auf den gesetzten Drehmomentreduzierungsbeträgen auszugeben.
  2. Hybridelektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um eine Interventionssteuersequenz zu setzen mittels Bestimmens des ersten und des zweiten Elektromotors (120, 140) entsprechend zugeordnet als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor, und wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um, basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag gleich oder geringer als die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag zu setzen, und um, basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, den Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen.
  3. Hybridelektrofahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um die Interventionssteuersequenz gemäß dem Ergebnis des Vergleichens der Effizienz des ersten Elektromotors (120) und der Effizienz des zweiten Elektromotors (140) gemäß einem Zielbetriebspunkt basierend auf Ausgangsdrehmomenten und Drehzahlen des ersten und zweiten Elektromotors (120, 140) zu setzen, in welchen der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag reflektiert ist.
  4. Hybridelektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um, basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt: basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag geringer als oder gleich der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, den Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und dem Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen, und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, den Drehmomentreduzierungsbetrag des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen.
  5. Hybridelektrofahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um: basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, den Drehmomentreduzierungsbetrag des Verbrennungsmotors (110) auf die Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors zu setzen.
  6. Hybridelektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Elektromotor (120) zwischen dem Verbrennungsmotor (110) und der Verbrennungsmotorkupplung (130) angeordnet ist, und der zweite Elektromotor (140) zwischen der Verbrennungsmotorkupplung (130) und dem Getriebe (150) angeordnet ist.
  7. Hybridelektrofahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Hybridsteuereinrichtung (240) konfiguriert ist, um, basierend darauf, dass die Verbrennungsmotorkupplung (130) nicht im geschlossenen Zustand ist: basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag gleich oder geringer als die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors (140) ist, den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors (140) auf den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag zu setzen, und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors (140) übersteigt, den Drehmomentreduzierungsbetrag des zweiten Elektromotors (140) auf die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors (140) zu setzen.
  8. Hybridelektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Interventionsgrenze des ersten Elektromotors (120) abhängig von einem Ladezustand einer Batterie und/oder einer Innentemperatur der Batterie und/oder einer Innentemperatur des ersten Elektromotors (120) ermittelt wird, und wobei die Interventionsgrenze des zweiten Elektromotors (140) abhängig von einem Ladezustand einer Batterie und/oder einer Innentemperatur der Batterie und/oder einer Innentemperatur des zweiten Elektromotors (140) ermittelt wird.
  9. Verfahren zum Steuem eines Schaltens eines Hybridelektrofahrzeugs, welches einen Verbrennungsmotor (110), einen ersten Elektromotor (120), eine Verbrennungsmotorkupplung (130), einen zweiten Elektromotor (140) und ein Getriebe (150) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Berechnen eines Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags für das zu schaltende Getriebe (150) (S100), Ermitteln, ob die Verbrennungsmotorkupplung (130) in einem geschlossenen Zustand ist (S200), basierend darauf, dass ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung (130) im geschlossenen Zustand ist, Setzen einer Interventionssteuerungssequenz mittels Bestimmens des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) in zugeordneter Weise als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor (S400), Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit einer Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S500), und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S600), wobei der erste Elektromotor (120) mit dem Verbrennungsmotor (110) verbunden ist und der zweite Elektromotor (140) mit einer Eingangswelle des Getriebes (150) verbunden ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Elektromotor (120) zwischen dem Verbrennungsmotor (110) und der Verbrennungsmotorkupplung (130) angeordnet ist und der zweite Elektromotor (140) zwischen der Verbrennungsmotorkupplung (130) und dem Getriebe (150) angeordnet ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, welches ferner den Schritt aufweist: basierend darauf, dass ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung (130) nicht im geschlossenen Zustand ist, Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des zweiten Elektromotors (140) (S300).
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Setzen der Interventionssteuerungssequenz (S400) aufweist: Bestimmen des ersten Elektromotors (120) und des zweiten Elektromotors (140) in zugeordneter Weise als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor mittels Vergleichens der Effizienz des ersten Elektromotors (120) mit der Effizienz des zweiten Elektromotors (140).
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S500) aufweist: Vergleichen des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S510, S540), basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag gleich oder geringer als die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf den Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag (S520, S550), und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S530, S550).
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S600) die folgenden Teilschritte aufweist: basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Vergleichen des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S610, S640), basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag geringer als oder gleich der Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors ist, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Differenz zwischen dem Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag und dem Drehmomentreduzierungsbetrag des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S620, S650), und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors auf die Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S630, S660).
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, welches ferner aufweist: Setzen des Drehmomentreduzierungsbetrags des Verbrennungsmotors (110) basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Summe der Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors und der Interventionsgrenze des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt.
  16. Nicht-transitorisches, computerlesbares Speichermedium, auf welchem ein Programm zum Ausführen eines Schaltsteuerverfahrens eines Hybridelektrofahrzeugs gespeichert ist, welches aufweist: Berechnen eines Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags für ein zu schaltendes Getriebe (150) (S100), Ermitteln, ob eine Verbrennungsmotorkupplung (130) in einem geschlossenen Zustand ist (S200), basierend darauf, dass ermittelt wird, dass die Verbrennungsmotorkupplung (130) im geschlossenen Zustand ist, Setzen einer Interventionssteuerungssequenz mittels Bestimmens eines ersten Elektromotors (120) und eines zweiten Elektromotors (140) in zugeordneter Weise als Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotor und als Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotor (S400), Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrags mit einer Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S500), und basierend darauf, dass der Ziel-Drehmomentreduzierungsbetrag die Interventionsgrenze des Höhere-Priorität-Steuerung-Elektromotors übersteigt, Setzen eines Drehmomentreduzierungsbetrags des Geringere-Priorität-Steuerung-Elektromotors (S600), wobei der erste Elektromotor (120) mit dem Verbrennungsmotor (110) verbunden ist und der zweite Elektromotor (140) mit einer Eingangswelle des Getriebes (150) verbunden ist.
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