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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeugtechnologie, insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung zur Schwingungssteuerung, sowie ein Fahrzeug.
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STAND DER TECHNIK
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Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung des Energieproblems erfährt die neue Energietechnologie eine drastische Entwicklung. Auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnologie können Plug-In-Hybridfahrzeuge gegenüber reinen Elektrofahrzeugen nicht nur den emissionsfreien Vorteil des reinen Elektroantriebs erreichen, sondern auch das Problem unzureichender Reichweite reiner Elektrofahrzeugen lösen. Da ein Plug-In-Hybridfahrzeug mehrere Antriebseinrichtungen einschließlich eines Motors, eines integrierten Starter-Generators (Englisch: Integrated Starter and Generator, Abkürzung: ISG) und eines Elektromotors mit maximalem Drehmoment (Englisch: Torque Max, Abkürzung: TM) aufweist, kann beim Fahrbetrieb eine Schwingung durch häufigen Umschaltungen des Betriebsmodus des Fahrzeugs unter Einwirkung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Pedalbetätigungsgrads, des Ladezustands der Batterie und anderer Faktoren verursacht werden, was zu einem Unsicherheitsgefühl für Fahrer und Fahrgäste führt.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schwingungssteuerung, eine zugehörige Einrichtung und ein zugehöriges Fahrzeug bereitzustellen, um das Problem einer durch die Drehzahl verursachten Schwingung beim Fahrbetrieb eines Plug-In-Hybridfahrzeugs im Stand der Technik zu lösen.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Schwingungssteuerung, das auf ein Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs angewendet ist, welches Antriebssystem einen Motor, einen über eine vordere Kupplung mit dem Motor verbundenen integrierten Starter-Generator, einen Elektromotor mit maximalem Drehmoment und eine mit dem Elektromotor mit maximalem Drehmoment verbundene hintere Kupplung umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- - Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll,
- - Kompensieren des Drehmoments für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit der Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird.
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Optional ist vorgesehen, dass die Zustandsinformationen Neigungsstufe, aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche, Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung und/oder aktuell benötigte Drehmoment des Hybridfahrzeugs umfassen, wobei das Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, Folgendes umfasst:
- - Bestimmen des Widerstandsmoments in Abhängigkeit von der Neigungsstufe und dem aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche anhand eines vorbestimmten Widerstandsmodells, wenn kein Gangwechsel bei dem Hybridfahrzeug erfolgt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem Widerstandsmoment unter Berücksichtigung des Betriebsmodus, der aktuellen Gangstellung und des aktuell benötigten Drehmoments,
- - Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment während eines vorbestimmten ersten Abtastzyklus,
- - Feststellen in Abhängigkeit von der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
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Optional umfassen die Zustandsinformationen Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung, aktuell benötigte Drehmoment, Gangwechselzeit und Zielgangstellung des Hybridfahrzeugs, wobei das Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, ferner Folgendes umfasst:
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators unter Berücksichtigung der Gangwechselzeit, der Zielgangstellung, der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und der Ist-Drehzahl des Motors sowie des integrierten Starter-Generators bei einem Gangwechsel des Hybridfahrzeugs,
- - Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators während eines vorbestimmten zweiten Abtastzyklus,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist.
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Optional umfasst der Betriebsmodus Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, Parallelhybrid-Allradantriebsmodus, rein elektrischen Frontantriebsmodus, rein elektrischen Allradantriebsmodus und rein elektrischen Heckantriebsmodus, wobei das Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem Widerstandsmoment unter Berücksichtigung des Betriebsmodus, der aktuellen Gangstellung und des aktuell benötigten Drehmoments Folgendes umfasst:
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus oder den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des integrierten Starter-Generators anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Frontantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Heckantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt.
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Optional umfasst das Feststellen in Abhängigkeit von der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, Folgendes:
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn eine erste Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators, wenn eine zweite Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, wenn eine dritte Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Elektromotors mit maximalem Drehmoment ist.
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Optional umfasst das Kompensieren des Drehmoments für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit der Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird, Folgendes:
- - Bestimmen eines ersten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der ersten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Motor erfolgen soll,
- - Kompensieren des Drehmoments des Motors anhand des ersten Kompensationsdrehmoments,
- - Bestimmen eines zweiten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der zweiten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den integrierten Starter-Generator erfolgen soll,
- - Kompensieren des Drehmoments des integrierten Starter-Generators anhand des zweiten Kompensationsdrehmoments,
- - Bestimmen eines dritten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der dritten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll,
- - Kompensieren des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand des dritten Kompensationsdrehmoments.
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Optional umfasst das Verfahren ferner Folgendes:
- - Filtern des kompensierten Drehmoments der drehmomentkompensierten Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zur Schwingungssteuerung bereitgestellt, die bei einem Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs angewandt wird, welches Antriebssystem einen Motor, einen über eine vordere Kupplung mit dem Motor verbundenen integrierten Starter-Generator, einen Elektromotor mit maximalem Drehmoment und eine mit dem Elektromotor mit maximalem Drehmoment verbundene hintere Kupplung umfasst, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst:
- - ein Kompensation-Feststellungsmodul zum Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll,
- - ein Drehmoment-Kompensationsmodul zur Drehmomentkompensation für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird.
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Optional umfassen die Zustandsinformationen Neigungsstufe, aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche, Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung und aktuell benötigte Drehmoment des Hybridfahrzeugs, wobei das Kompensation-Feststellungsmodul Folgendes umfasst:
- - ein Widerstandsmoment-Bestimmungsuntermodul zum Bestimmen des Widerstandsmoments in Abhängigkeit von der Neigungsstufe und dem aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche anhand eines vorbestimmten Widerstandsmodells, wenn kein Gangwechsel bei dem Hybridfahrzeug erfolgt,
- - ein Drehzahl-Bestimmungsuntermodul zum Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem Widerstandsmoment unter Berücksichtigung des Betriebsmodus, der aktuellen Gangstellung und des aktuell benötigten Drehmoments,
- - ein Varianz-Bestimmungsuntermodul zum Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment während eines vorbestimmten ersten Abtastzyklus,
- - ein Kompensation-Feststellungsuntermodul zum Feststellen in Abhängigkeit von der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor,
integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
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Optional umfassen die Zustandsinformationen Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung, aktuell benötigte Drehmoment, Gangwechselzeit und Zielgangstellung des Hybridfahrzeugs, wobei das Kompensation-Feststellungsmodul Folgendes umfasst:
- - das Drehzahl-Bestimmungsuntermodul, das ferner zum Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators unter Berücksichtigung der Gangwechselzeit, der Zielgangstellung, der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und der Ist-Drehzahl des Motors sowie des integrierten Starter-Generators bei einem Gangwechsel des Hybridfahrzeugs dient,
- - das Varianz-Bestimmungsuntermodul, das ferner zum Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators während eines vorbestimmten zweiten Abtastzyklus dient,
- - das Kompensation-Feststellungsuntermodul, das ferner zum Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors dient, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist,
wobei das Kompensation-Feststellungsuntermodul ferner zum Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators dient, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist.
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Optional umfasst der Betriebsmodus Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, Parallelhybrid-Allradantriebsmodus, rein elektrischen Frontantriebsmodus, rein elektrischen Allradantriebsmodus und rein elektrischen Heckantriebsmodus, wobei das Drehzahl-Bestimmungsuntermodul zum Erfüllen der folgenden Aufgaben dient:
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus oder den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des integrierten Starter-Generators anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Frontantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Heckantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt.
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Optional dient das Kompensation-Feststellungsuntermodul zum:
- - Feststellen bei einer ersten Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist, dass eine Kompensation des Drehmoments des Motors erfolgen soll,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn eine zweite Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators, wenn eine dritte Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Elektromotors mit maximalem Drehmoment ist.
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Optional umfasst das Drehmoment-Kompensationsmodul Folgendes:
- - ein Drehmoment-Bestimmungsuntermodul zum Bestimmen eines ersten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der ersten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Motor erfolgen soll,
- - ein Drehmoment-Kompensationsuntermodul zum Kompensieren des Drehmoments des Motors anhand des ersten Kompensationsdrehmoments,
- - das Drehmoment-Bestimmungsuntermodul, das ferner zum Bestimmen eines zweiten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der zweiten Varianz dient, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den integrierten Starter-Generator erfolgen soll,
wobei das Drehmoment-Kompensationsuntermodul ferner zum Kompensieren des Drehmoments des integrierten Starter-Generators anhand des zweiten Kompensationsdrehmoments dient,
wobei das Drehmoment-Bestimmungsuntermodul ferner zum Bestimmen eines dritten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der dritten Varianz dient, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll,
und wobei das Drehmoment-Kompensationsuntermodul ferner zum Kompensieren des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand des dritten Kompensationsdrehmoments dient.
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Optional umfasst die Einrichtung ferner Folgendes:
- - ein Filtermodul zum Filtern des kompensierten Drehmoments der drehmomentkompensierten Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment.
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Nach einem dritten Gesichtspunkt des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Einrichtung zur Schwingungssteuerung nach dem zweiten Gesichtspunkt umfasst.
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Bei den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen wird in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, wobei eine Drehmomentkompensation für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation erfolgt, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird. Anhand der Ist-Drehzahl des Motors, des ISG-Elektromotors und des TM-Elektromotors kann der Zustand der drehzahlbedingten Schwingung erkannt werden. Wenn eine zu große drehzahlbedingte Schwingung erkannt wird, erfolgt eine Kompensation zum benötigten Drehmoment, so dass die Schwingung beim Fahrbetrieb eines Fahrzeugs verringert und das Unsicherheitsgefühl infolge der Schwingung vermieden werden kann, was somit zu einem erhöhten Laufruhe bei der Fahrt des Fahrzeugs beiträgt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus nachfolgenden konkreten Ausführungsformen zu entnehmen.
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Figurenliste
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Die beiliegenden Zeichnungen dienen zum besseren Verständnis der Erfindung und stellen eine Bestandteil der Beschreibung dar, wobei sie gemeinsam mit nachfolgenden konkreten Ausführungsformen einer Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken. Es zeigen:
- 1 das Antriebssystem eines Plug-In-Hybridfahrzeugs mit einer P24-Anordnung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einer schematischen strukturellen Darstellung,
- 2 ein Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
- 3 ein anderes Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
- 4 ein weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
- 5 ein noch weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
- 6 ein noch weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
- 7 eine Einrichtung zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm,
- 8 ein Kompensation-Feststellungsmodul nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm,
- 9 ein Drehmoment-Kompensationsmodul nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm,
- 10 eine andere Einrichtung zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen auf konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die beschriebenen konkreten Ausführungsformen lediglich einer Beschreibung und Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken.
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Vor einer Vorstellung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele wird zunächst der praktische Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung vorgestellt. Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten technischen Lösungen können bei einem Antriebssystem eines Plug-In-Fahrzeugs mit einer P24-Anordnung angewendet werden, welche P24-Anordung, wie sich aus 1 ergibt, ein OBC (Bordladegerät), ein PTC (elektrische Heizung), ein DCDC (Gleichstromwandler), eine PDU (Hochspannungsverteiler), eine MCU (Motorsteuerung), ein Batterieheizgerät (gekennzeichnet mit H), einen Wechselstrom-Ladeanschluss (AC Charge Port), einen TM-Elektromotor (gekennzeichnet mit TM), einen EACP (Klimakompressor), eine EOP (Getriebeölpumpe), eine vordere Kupplung C0, ein 6AT-Getriebe (gekennzeichnet als 6-AT), einen ISG-Elektromotor (gekennzeichnet als ISG) und eine Antriebsbatterie umfasst. In 1 stehen die mit einem Pfeil versehene durchgehende Linien für die Stromrichtung der Hochspannung und die mit einem Pfeil versehene gestrichelte Linien für die Stromrichtung der Niederspannung. Bei einem Hybridfahrzeug mit einer derartigen Anordnung wird die Vorderachse durch einen Motor und einen ISG-Elektromotor angetrieben und ist mit einem 6AT-Automatikgetriebe versehen. Der Motor und der ISG-Elektromotor können über eine vordere Kupplung miteinander verbunden sein, wobei durch Steuern des Einkuppelns und Auskuppelns der vorderen Kupplung eine Umschaltung zwischen einem rein elektrischen Antriebsmodus und einem Hybridantriebsmodus ermöglicht werden kann, während eine Hinterachse durch einen TM-Elektromotor angetrieben wird, wobei zwischen dem TM-Elektromotor und der Hinterachse eine hintere Kupplung (Dog Clutch, Klauenkupplung) vorgesehen ist. Aufgrund der Begrenzung hinsichtlich der maximalen Drehzahl des TM-Elektromotors wird die hintere Kupplung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die einen bestimmten Wert überschreitet, ausgekuppelt, was ein Entkoppeln des TM-Elektromotors von dem Getriebesystem bewirkt, so dass nach Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit die hintere Kupplung eingekuppelt und somit die Verbindung zwischen dem TM-Elektromotor und dem Getriebesystem wieder hergestellt wird. Somit kann eine P24-Anordnung einen Vollzeit-Allradantriebsmodus mit einer guten Antriebsleistung verwirklichen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, wird der TM-Elektromotor von dem Getriebesystem entkoppelt, so dass das Antriebssystem als eine P2-Anordnung arbeitet, in welchem Fall der Motor und der ISG-Motor in Abhängigkeit von der konkreten Anforderung des Antriebssystems die Energie verteilt, um verschiedene Betriebsmodi zu verwirklichen.
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2 zeigt ein Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm, welches Verfahren auf ein Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs angewendet ist, welches Antriebssystem einen Motor, einen über eine vordere Kupplung mit dem Motor verbundenen integrierten Starter-Generator, einen Elektromotor mit maximalem Drehmoment und eine mit dem Elektromotor mit maximalem Drehmoment verbundene hintere Kupplung umfasst. Wie aus 2 zu entnehmen ist, umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- - Schritt 101: Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
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Dabei umfassen die Zustandsinformationen Neigungsstufe, aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche, Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung, aktuell benötigte Drehmoment, Gangwechselzeit und Zielgangstellung des Hybridfahrzeugs. Das Antriebssystem in der P24-Anordnung nach 1 kann die Betriebsmodi von rein elektrischem Heckantriebsmodus, rein elektrischem Frontantriebsmodus, rein elektrischem Allradantriebsmodus, Parallelhybrid-Frontantriebsmodus und Parallelhybrid-Allradantriebsmodus verwirklicht werden. In Abhängigkeit von verschiedenen Anforderungen an die Antriebskraft sind Umschaltungen zwischen unterschiedlichen Antriebseinrichtungen und somit unterschiedliche Betriebsmodi erfolgt. Somit kann die Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment unter Berücksichtigung der Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebsmodus bestimmt werden, wonach ein Vergleich zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment erfolgt ist, wobei beispielsweise die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl mit einem vorbestimmten Varianzschwellenwert verglichen wird. Wenn die Varianz einer Antriebseinrichtung beispielsweise einen vorbestimmten Varianzschwellenwert überschreitet, deutet dies darauf hin, dass nun bei dieser Antriebseinrichtung eine große Drehmomentdifferenz vorliegt, daher muss eine Drehmomentkompensation für die Antriebseinrichtung der Laufruhe des Fahrzeugs halber erfolgen. Mit anderen Worten wird anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment weiterhin festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen und mit dem Schritt 102 fortgefahren werden soll.
- - Schritt 102: Kompensieren des Drehmoments für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit der Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird.
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Beispielsweise anhand der Kenngrößen des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment werden jeweils eine Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Motors, eine Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des integrierten Starter-Generators und eine Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Elektromotors mit maximalem Drehmoment durch wiederholte Versuchungen festgelegt. Wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen erfolgen soll, wird ein Drehmomentwert für die Kompensation aus einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation herausgesucht, um somit eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment zu ermöglichen.
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Wie oben ausgeführt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schwingungssteuerung in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll. Eine Drehmomentkompensation erfolgt für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird. Somit kann die Schwingung während eines Fahrbetriebs verringert und das durch die Schwingung verursachte Unsicherheitsgefühl vermieden werden, womit die Laufruhe bei der Fahrt des Fahrzeugs verbessert wird.
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3 zeigt ein anderes Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm. Wie sich aus 3 ergibt, umfasst der Schritt 101 Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, folgende Schritte:
- - Schritt 1011: Bestimmen des Widerstandsmoments in Abhängigkeit von der Neigungsstufe und dem aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche anhand eines vorbestimmten Widerstandsmodells, wenn kein Gangwechsel bei dem Hybridfahrzeug erfolgt.
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Das Fahrzeug befindet sich während eines Fahrbetriebs beispielsweise meist in einem normalen Fahrtzustand ohne Gangwechsel, in welchem Fall es sich bei der Erkennung des Schwingungszustands des Hybridfahrzeugs um eine statische Schwingungserkennung handelt, wobei zunächst in Abhängigkeit von der empfangenen Neigungsstufe und dem empfangenen aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche anhand eines vorbestimmten Widerstandsmodells der Rollwiderstand, der Steigungswiderstand und der Windwiderstand echtzeitig berechnet werden, um somit das Widerstandsmoment zu ermitteln.
- - Schritt 1012: Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem Widerstandsmoment unter Berücksichtigung des Betriebsmodus, der aktuellen Gangstellung und des aktuell benötigten Drehmoments.
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Beispielsweise arbeiten verschiedene Betriebseinrichtungen bei unterschiedlichen Betriebsmodi. Aufgrund der drei Antriebseinrichtungen liegen folgende drei Fälle vor:
- - Erster Fall: Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus oder den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt.
- - Zweiter Fall: Bestimmen der Zieldrehzahl des integrierten Starter-Generators anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Frontantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt.
- - Dritter Fall: Bestimmen der Zieldrehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Heckantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt.
- - Schritt 1013: Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment während eines vorbestimmten ersten Abtastzyklus.
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Die Kommunikation bei einem Hybridfahrzeug erfolgt beispielsweise über einen CAN-Bus (Steuergerätenetz, Englisch: Controller Area Network), welcher Bus einen Übertragungszyklus von 10ms aufweist, nämlich dass die Differenz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl alle 10ms berechnet wird. Beim Berechnen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment wird daher 100ms als erster Abtastzyklus herangezogen, wobei bei einer Abtastzeit von 10ms die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl für je 10 Abtastpunkte berechnet wird. Während eines Fahrbetriebs liegt stets eine Schwingung vor, wobei die Laufruhe bei einer Schwingung innerhalb eines zulässigen Bereichs nicht beeinträchtigt wird, so dass mit einem ersten Abtastzyklus von 100ms eine Zeitverzögerung ermöglicht und somit nach Erkennung eines Schwingungszustands dieser Schwingungszustand nicht sofort aufgehoben wird, was für einen nahtlosen Übergang sorgt.
- - Schritt 1014: Feststellen in Abhängigkeit von der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
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Beispielsweise wird jeweils in Abhängigkeit von der durch die vorstehenden Schritte ermittelten Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl jeder der Antriebseinrichtungen festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation erfolgen soll:
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn die erste Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist.
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators, wenn die zweite Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist.
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, wenn die dritte Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Elektromotors mit maximalem Drehmoment ist.
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4 zeigt ein weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm. Wie sich aus 4 ergibt, umfasst der Schritt 101 Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll, folgende Schritte:
- - Schritt 1015: Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators unter Berücksichtigung der Gangwechselzeit, der Zielgangstellung, der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und der Ist-Drehzahl des Motors sowie des integrierten Starter-Generators bei einem Gangwechsel des Hybridfahrzeugs.
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Beim Gangwechsel des Hybridfahrzeugs ist beispielsweise die Schwingung als eine dynamische Schwingung erkennt, in welchem Fall der TM-Elektromotor bei der dynamischen Schwingungserkennung nicht in Betracht gezogen werden muss, da der TM-Elektromotor unabhängig von dem Getriebe betriebt. Da die Gangwechselzeit des Getriebes von 200ms bis 300ms kurz dauert und die Drehzahl des Motors und des ISG-Elektromotors beim Hochschalten oder Herunterschalten linear zunimmt bzw. abnimmt verstanden werden kann, lässt sich die Zieldrehzahl der Antriebseinrichtung somit anhand der Zielgangstellung und Gangwechselzeit des Getriebes sowie der Ist-Drehzahl der Antriebseinrichtung berechnen.
- - Schritt 1016: Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators während eines vorbestimmten zweiten Abtastzyklus.
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Aufgrund der kurzen Gangwechselzeit wird beispielsweise unter Verwendung eines zweiten Abtastzyklus von 30ms die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl für drei Abtastpunkte berechnet, wobei unter Berücksichtigung der Zielgangstellung durch Suchen in einer Tabelle ein entsprechender Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung bestimmt wird und dann die Feststellungen gemäß den folgenden Schritten 1017 und 1018 erfolgen.
- - Schritt 1017: Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist.
- - Schritt 1018: Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist.
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5 zeigt ein noch weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm. Wie sich aus 5 ergibt, umfasst der Schritt 102 Kompensieren des Drehmoments für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit der Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird, folgende Schritte:
- - Schritt 1021: Bestimmen eines ersten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der ersten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Motor erfolgen soll.
- - Schritt 1022: Kompensieren des Drehmoments des Motors anhand des ersten Kompensationsdrehmoments.
- - Schritt 1023: Bestimmen eines zweiten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der zweiten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den integrierten Starter-Generator erfolgen soll.
- - Schritt 1024: Kompensieren des Drehmoments des integrierten Starter-Generators anhand des zweiten Kompensationsdrehmoments.
- - Schritt 1025: Bestimmen eines dritten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der dritten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
- - Schritt 1026: Kompensieren des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand des dritten Kompensationsdrehmoments.
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Beispielsweise nach Feststellung der Notwendigkeit der Drehmomentkompensation einer Antriebseinrichtung wird der Betrag des bei der Drehmomentkompensation für die Antriebseinrichtung zu verwendenden Kompensationsdrehmoments in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der Schwankung der Drehzahl durch Suchen in einer dieser Antriebseinrichtung zugeordneten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation bestimmt.
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6 zeigt ein noch weiteres Verfahren zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm. Wie aus 6 zu entnehmen ist, umfasst das Verfahren ferner Folgendes:
- - Schritt 103: Filtern des kompensierten Drehmoments der drehmomentkompensierten Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment.
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Dabei umfasst das Filtern eine Gradientfilterung und eine Tiefpassfilterung zweiter Ordnung.
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Beispielsweise zum Vermeiden einer abrupten Änderung des kompensierten Drehmoments der Antriebseinrichtung und einer dadurch verursachten Schwingung muss das im Schritt 102 kompensierte Drehmoment geglättet werden, wobei also erst nach einer Gradientfilterung eine Tiefpassfilterung erster Ordnung für das Drehmoment erfolgt, um das Drehmoment zu glätten und eine abrupte Änderung zu verhindern. Dabei steht der Koeffizient der Gradientfilterung im Zusammenhang mit dem aktuellen Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs, der Ist-Drehzahl der Antriebseinrichtung, dem aktuell benötigten Drehmoment und anderen Parametern, während der Koeffizient der Tiefpassfilterung erster Ordnung vor allem im Zusammenhang mit dem aktuell benötigten Drehmoment und der Drehmomentdifferenz nach der vorherigen Filterung steht. Somit können mit dem gefilterten Ausgangsdrehmoment der Antriebseinrichtung die Schwingung, die bei der Umschaltung zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi hervorgerufen wird, verringert und der Komfort des Hybridfahrzeugs beim Betrieb verbessert werden.
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Wie oben ausgeführt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schwingungssteuerung in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll. Eine Drehmomentkompensation erfolgt für eine der zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird. Somit kann die Schwingung während eines Fahrbetriebs verringert und das durch die Schwingung verursachte Unsicberheitsgefühl vermieden werden, womit die Laufruhe bei der Fahrt des Fahrzeugs verbessert wird.
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7 zeigt eine Einrichtung zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm. Wie sich aus 7 ergibt, wird die Einrichtung 700 bei einem Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs angewandt wird, welches Antriebssystem einen Motor, einen über eine vordere Kupplung mit dem Motor verbundenen integrierten Starter-Generator, einen Elektromotor mit maximalem Drehmoment und eine mit dem Elektromotor mit maximalem Drehmoment verbundene hintere Kupplung umfasst, wobei die Einrichtung 700 Folgendes umfasst:
- - ein Kompensation-Feststellungsmodul 710 zum Feststellen in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
- - ein Drehmoment-Kompensationsmodul 720 zur Drehmomentkompensation für die zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird.
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Optional umfassen die Zustandsinformationen Neigungsstufe, aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche, Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung und aktuell benötigte Drehmoment des Hybridfahrzeugs.
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8 zeigt ein Kompensation-Feststellungsmodul nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm. Es wird auf 8 hingewiesen, wobei das Kompensation-Feststellungsmodul 710 Folgendes umfasst:
- - ein Widerstandsmoment-Bestimmungsuntermodul 711 zum Bestimmen des Widerstandsmoments in Abhängigkeit von der Neigungsstufe und dem aktuellen Zustand der Fahrbahnoberfläche anhand eines vorbestimmten Widerstandsmodells, wenn kein Gangwechsel bei dem Hybridfahrzeug erfolgt.
- - ein Drehzahl-Bestimmungsuntermodul 712 zum Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem Widerstandsmoment unter Berücksichtigung des Betriebsmodus, der aktuellen Gangstellung und des aktuell benötigten Drehmoments.
- - ein Varianz-Bestimmungsuntermodul 713 zum Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment während eines vorbestimmten ersten Abtastzyklus.
- - ein Kompensation-Feststellungsuntermodul 714 zum Feststellen in Abhängigkeit von der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
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Optional umfassen die Zustandsinformationen Betriebsmodus, aktuelle Gangstellung, aktuell benötigte Drehmoment, Gangwechselzeit und die Zielgangstellung des Hybridfahrzeugs. Das Kompensation-Feststellungsmodul 710 umfasst Folgendes:
- - das Drehzahl-Bestimmungsuntermodul 712, das ferner zum Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators unter Berücksichtigung der Gangwechselzeit, der Zielgangstellung, der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und der Ist-Drehzahl des Motors sowie des integrierten Starter-Generators bei einem Gangwechsel des Hybridfahrzeugs dient.
- - das Varianz-Bestimmungsuntermodul 713, das ferner zum Bestimmen der Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von der Zieldrehzahl des Motors und des integrierten Starter-Generators während eines vorbestimmten zweiten Abtastzyklus dient.
- - das Kompensation-Feststellungsuntermodul 714, das ferner zum Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors dient, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist.
wobei das Kompensation-Feststellungsuntermodul 714 ferner zum Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators dient, wenn die Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist.
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Optional umfasst der Betriebsmodus Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, Parallelhybrid-Allradantriebsmodus, rein elektrischen Frontantriebsmodus, rein elektrischen Allradantriebsmodus und rein elektrischen Heckantriebsmodus, wobei das Drehzahl-Bestimmungsuntermodul 712 dient zum:
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Motors anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus oder den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des integrierten Starter-Generators anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Frontantriebsmodus, den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Frontantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt,
- - Bestimmen der Zieldrehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand der aktuellen Gangstellung, des aktuell benötigten Drehmoments und des Widerstandsmoments, wenn es sich bei dem Betriebsmodus um den Parallelhybrid-Allradantriebsmodus handelt, den rein elektrischen Heckantriebsmodus oder den rein elektrischen Allradantriebsmodus handelt.
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Optional dient das Kompensation-Feststellungsuntermodul 714 zum
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Motors, wenn eine erste Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Motors ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des integrierten Starter-Generators, wenn eine zweite Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des integrierten Starter-Generators gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des integrierten Starter-Generators ist,
- - Feststellen einer Kompensation des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, wenn eine dritte Varianz zwischen der Zieldrehzahl und der Ist-Drehzahl des Elektromotors mit maximalem Drehmoment, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert drehzahlbedingter Schwingung des Elektromotors mit maximalem Drehmoment ist.
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9 zeigt ein Drehmoment-Kompensationsmodul nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm. Es wird auf 9 hingewiesen, wobei das Drehmoment-Kompensationsmodul 720 Folgendes umfasst:
- - ein Drehmoment-Bestimmungsuntermodul 721 zum Bestimmen eines ersten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der ersten Varianz, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Motor erfolgen soll.
- - ein Drehmoment-Kompensationsuntermodul 722 zum Kompensieren des Drehmoments des Motors anhand des ersten Kompensationsdrehmoments.
wobei das Drehmoment-Bestimmungsuntermodul 721 ferner zum Bestimmen eines zweiten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des integrierten Starter-Generators in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der zweiten Varianz dient, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den integrierten Starter-Generator erfolgen soll.
wobei das Drehmoment-Kompensationsuntermodul 722 ferner zum Kompensieren des Drehmoments des integrierten Starter-Generators anhand des zweiten Kompensationsdrehmoments dient.
wobei das Drehmoment-Bestimmungsuntermodul 721 ferner zum Bestimmen eines dritten Kompensationsdrehmoments durch Suchen in einer vorbestimmten Regeltabelle für die Drehmomentkompensation des Elektromotors mit maximalem Drehmoment in Abhängigkeit von dem aktuell benötigten Drehmoment und der dritten Varianz dient, wenn es festgestellt wird, dass eine Drehmomentkompensation für den Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll.
und wobei das Drehmoment-Kompensationsuntermodul 722 ferner zum Kompensieren des Drehmoments des Elektromotors mit maximalem Drehmoment anhand des dritten Kompensationsdrehmoments dient.
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10 zeigt eine andere Einrichtung zur Schwingungssteuerung nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Blockdiagramm. Es wird auf 10 hingewiesen, wobei die Einrichtung 700 Folgendes umfasst:
- - ein Filtermodul 730 zum Filtern des kompensierten Drehmoments der drehmomentkompensierten Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment.
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Wie oben ausgeführt, wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schwingungssteuerung in Abhängigkeit von den Zustandsinformationen des Hybridfahrzeugs und anhand der Zieldrehzahl des Motors, des integrierten Starter-Generators und/oder des Elektromotors mit maximalem Drehmoment festgestellt, ob eine Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment erfolgen soll. Eine Drehmomentkompensation erfolgt für eine der zu kompensierenden Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment gemäß einer entsprechenden Regeltabelle für die Drehmomentkompensation, wenn die Notwendigkeit einer Drehmomentkompensation für eine oder mehrere der Antriebseinrichtungen von Motor, integrierter Starter-Generator und Elektromotor mit maximalem Drehmoment festgestellt wird. Somit kann die Schwingung verringert und das durch die Schwingung verursachte Unsicherheitsgefühl vermieden werden, womit die Laufruhe bei der Fahrt des Fahrzeugs verbessert wird.
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Konkrete Ausführungsmöglichkeiten einzelner Module bei der Einrichtung in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurden bereits in dem entsprechenden Ausführungsbeispiel für Verfahren ausführlich erläutert, so dass hier auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ferner ein Fahrzeug bereit, das eine Einrichtung 700 zur Schwingungssteuerung nach einem der Ausführungsbeispiele gemäß 7 bis 10 umfasst.
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Bisher wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen ausführlich erläutert, wobei jedoch die konkreten Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsformen die Erfindung keineswegs einschränken. Im Rahmen der technischen Ideen der Erfindung sind verschiedene einfache Varianten an den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen möglich, welche einfachen Varianten innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
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Zudem ist darauf hinzuweisen, dass sich die einzelnen Merkmale, die in den vorstehenden konkreten Ausführungsformen beschrieben werden, auf angemessene Weise miteinander kombinieren lassen, soweit kein Widerspruch vorliegt. Zum Vermeiden unnötiger Wiederholung wird hier auf eine separate Beschreibung möglicher Kombinationen verzichtet.
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Darüber hinaus lassen sich auch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung miteinander kombinieren, soweit kein Widerspruch gegen die Ideen der Erfindung vorliegt, wobei solche Kombinationen ebenfalls als offenbarte Inhalte der Erfindung betrachtet werden sollen.